一种全业务场景下的城域传输光纤网建设方法

孙克雄

摘要利用SDH、PTN、GPON等技术的组合来应对电信全业务接入已经成为城域传输网发展的一种趋势，文章介绍了城域传输联合组网模型和这三种技术的接入层组网特征，对业务接入承载方式和业务接入点作了分类，从“独立组网，融合建设”的思路出发分析了全业务环境下城域接入层传输光纤网的建设思路与步骤。

关键词城域传输光纤网接入层SDHDTNGPON

在全业务运营的场景下，不同类型的业务需要不同的接入技术，同一个接入点内常出现多种接入技术需求。因此，怎样合理建设统一的城域传输光纤网络成为一个课题。本文主要介绍传统移动电信运营商在全业务转型期间，利用SDH、PTN、GPON联合组网模型，建立统一的城域接入层传输光纤网络的一种方法。

1传输融合组网模型及组网特征

一个典型的传输城域SDH、PTN、OTN、GPON联合组网模型可表示为图1所示：

该模型可分为：落地层、骨干层、汇聚层和接入层，本文主要讨论该模型中接入层的光纤网建设方法。在全业务场景下，该接入层内接入点主要包括：无线通信基站、无线室内分布系统(以下简称室分)、WiFi热点、政企综合接入等。

要实现传输光纤网络的统一建设，首先要分析不同传输技术的特征：

(1)SDH的接入层组网特征

SDH及其改进的MSTP，主要特点有：统一的数字传输速率标准、分插复用、基于TDM交叉连接等。该技术组网主要采用环型的自愈环网(622Mb／s环或155Mb／s环)，不具备光缆成环的接入点用链型组网。SDH较适合承载TDM业务和一定带宽的数据业务。

自愈环网络需控制环上网元的接入总带宽在自愈环最大带宽之内，并防止环路两端同时中断而造成环上业务全阻。链型组网在保证带宽的同时需尽量减少链上网元的数量，防止上游节点故障或者光缆中断而引起下游业务中断。

(2)PTN的接入层组网特征

PTN的“通用交换”技术改变了SDH基于TDM交叉的内核，同时，PTN将数据网络的一些协议进行简化、改进并引入系统，可达到电信级传输的要求。PTN的自愈环网沿用传统自愈环的思想，因此其接入层主要组网结构也为环型(GE环)，不具备光缆成环的接入点用链型组网。

(3)GPON接入层组网特征

GPON的特征是“宽带”和“无源”，这两个特性使得GPON的接入变得灵活。综合考虑业务需求和投资成本，业务发展初期，GPON系统主要采用不具备自愈保护的树型结构组网，因此更需保证系统及光缆的安全。由于“无源”的特点，在GPON系统中，对于ODN光功率损耗有严格要求，若光损耗过大，会导致业务无法正常接入。每个OLT的PON口带宽一般为2.5Gb／s，每个ONU最大接入带宽为1Gb／s。

2业务接入承载方式和业务接入点分类

2，1业务接入承载方式分类

在全业务场景下，需将不同的业务按照一定的QoS策略分类用不同传输技术承载以便合理建设传输光纤网络。不同类型业务的接入承载方式可做如下分类：

(1)GSM系统Abits接口电路，其特性为TDM、传输安全性要求高而带宽要求相对较低，主要采用SDH技术接入承载。

(2)TD-SCDMA系统Iub接口电路，其电路分组化，安全性要求高且带宽要求高，主要采用PTN技术接入承载。

(3)政企客户综合接入及信息化项目可分为两类：第一类为政企重要语音、数据专线或重要信息化项目，这些业务带宽要求较高，网络安全要求高，需要尽量采用自愈环组网方式进行传输；第二类为一般企业语音、数据

业务，这些业务一般带宽要求较高，但是网络安全性能要求相对较低，末端可以采用链型组网方式接入。第一类业务主要采用PTN或者SDH进行接入承载；第二类业务主要采用GPON进行接入承载。

(4)个人家庭用户，其特征是业务点多且分散，业务分组化。因传输管线资源受限，这类接入点的最后一公里光缆成环较难，主要采用GPON接入。

以上的业务接入承载分类是出于管理方便和资源的合理化应用考虑，但并非绝对化，对有特殊需求的接入点，可灵活使用不同接入技术及多种自愈保护策略，这些情况本文不做讨论。

2.2业务接入点分类

按属性归类，接入点可分为以下五种：

(1)移动通信基站(包含GSM、TD-SCDMA、WiFi等基站)；

(2)无线室分接入点(包含GSM、TD-SCDMA、WiFi等)；

(3)政企客户综合接入点(包含有线宽带、固定电话、信息化专线等)；

(4)楼宇、小区驻地网接入点(包含有线宽带、固定电话等)；

(5)小型信息化接入点(包含道路监控探头、信息报亭等)。

在全业务环境下，一个接入点很难只对应上面的某一种类型，而是往往存在多种接入技术。例如，一个楼内的无线室分信源机房，在传统业务环境下，它的接入只有GSMI的E1电路；但在全业务环境下，这个机房除了保留原有电路接入外，还有TD-SCDMA的FE电路、楼宇内不同企业的综合接入(E1、FE、GE)等。该接入点的地理位置和机房环境虽然没有发生变化，但机房内的业务接入类型和业务接入带宽较传统运营模式下发生了明显的变化。因此，对于网络内各接入点我们需要明确其中将会使用的各种接入技术，以便进行下一步工作。

3接入层传输光纤网建设

3，1接入层传输光纤网建设思路

接入层的传输光纤网络分两个子层建设，即：主配线接入层和辅配线接入层，如图2所示。

主配线层是接入层的“主干”，需满足：业务灵活接入，具备自愈环组建条件，具备一定光纤汇聚和调度能力。主配线层主要采用环型拓扑或为树型拓扑内的“树干”部分。辅配线层是主配线层的延伸，是接入层的“分支”，需满足业务的灵活接入。辅配线层可采用支链组网或小范围的环型组网。

3.2接入点的组网归类

接入点组网归类的目的：筛选出各接入点是隶属于主配线层还是辅配线层，接入点是成环建设还是支链建设。从光纤组网角度归类，接入点可分为：

(1)主配线层入环点：该接入点内的业务接入级别重要，局房环境良好，设备运行稳定，光缆具备两个或以上进出局路由且维护方便。该类点主要考虑有SDH或PTN技术接入需求的接入点，可选择自建(或长期租赁局房)的移动基站、大型室分接入点、大型楼宇驻地网接入点等。

(2)辅配线层入环点：该接入点内业务接入级别重要，光缆路由可以成环，但存在一定的光缆中断隐患或设备运行不稳定的隐患。该类点主要考虑有SDH或PTN技术接入需求的接入点，可选择室分接入点、政企综合接入点、室外小型基站等。

(3)辅配线层支链点：该接入点内业务接入级别一般，光缆只具备单个方向。该类点主要考虑有GPON或SDH或PTN技术接入需求的接入点，可选择政企综合接

入点、小型室分接入点、小型信息化接入点、小型驻地网接入点等。

3.3光交接箱的建设

光交接箱(以下简称光交)建设目的：方便不同光缆内的光纤灵活调度；按需在光交内安装GPON系统分光器。

(1)光交的建设要结合接入点的情况，按以下方式布设：按各地传输汇聚节点的分布，选择传输汇聚节点设置OLT点，结合当地实际业务量给每个OLT节点划分出覆盖范围。覆盖范围取决于两个因素：GPON接入用户数和QDN光衰耗。关于GPON接入数，按每个OLT覆盖政企客户100～150个接入点(折算成家庭用户为1～1.5万户)计算；关于光衰耗，需在建议的ODN衰耗之内，即≤25dB。因此，密集城区一个OLT覆盖范围控制在2～5平方公里，一般城区一个OLT覆盖范围控制在5～10平方公里，郊区一个OLT覆盖范围控制在10～20平方公里。

(2)每个OLT覆盖范围内独立规划主配线层光交的建设。每个主配线层光交负责接入12～25个政企客户接入点(折算成家庭用户为1200～2500户)，覆盖半径控制在500～800米。每个OLT覆盖范围内设置主配线层光交6～8个，光交可使用288～576芯的终端容量。

(3)在每个主配线层光交覆盖范围内，根据业务量分布建设若干个辅配线层光交，辅配线层光交覆盖半径一般控制在100～300米，部分郊区可达到500米。辅配线层的光交一般采用小型交接箱、光分线箱(盒)等形式，其数量可根据所用光交熔纤能力和实地环境特征来定。

(4)光交尽量设置在通信管道局向交错区域并均匀分布在OLT节点周围。部分光缆资源丰富、地理位置好的接入点，也可将光交放置于局房内。

3.4接入层传输光纤组网

一个典型的接入层传输光纤网络模型如图3所示，该模型可以根据以下步骤建立：

(1)在主配线层，入环接入点的组网可采用“单汇聚节点回归”(图3中环1)或“双汇聚节点回归”(图3中环2)的模型进行建设，即光缆从该区域的一个传输汇聚节点出发，依次连接各主配线层入环点(或光交)，分属两主配线层入环点(或光交)的连线光缆需保证不同路由，并最终接入同一个(或另一个)汇聚节点。每个环上的接入点数尽量控制在12个之内，部分传输管线资源受限区域，环上的接入点数可以适当增加。分属两接入点(或光交)之间的连接光缆可采用纤芯数为24或48的光缆(图3中红色线路)。

(2)将主配线层光交直连至所属区域的传输汇聚节点，不同的主配线层光交连至传输汇聚节点可以采用同缆不同纤芯的方式。每个主配线层光交至传输汇聚节点的光缆纤芯数可为48或96(图3中蓝色线路)。

(3)将主配线层光交依次用光缆直连至所属区域的辅配线层光交，网络结构为星型。光缆纤芯数通常为24或48(图3中绿色线路)。

(4)将辅配线层八环点归属至不同的主配线层环，每个归属域内的辅配线层入环点依次连接并挂接在该主配线层环上的不同节点上。光缆纤芯数可为8～12(图3中橙色线路)。

(5)辅配线层支链点主要采用就近原则用链型方式与就近光交或主配线层入环点连接，其中ONU接入点优选接入最近的光交。光缆纤芯数通常为4～12(图3中黑色线路)。

(6)由于主配线层入环点的成环建设采用接入点依次连接的原则且常受到管线资源的限制，因此一个主配线层环路上的接入点可能会超过12个；但是，为保证接入环带宽和时钟同步，SDH、PTN设备组网环路又要控制每个环上网元尽量少于12个；对于这种情况，可采用同缆不同光纤的方式组建多个设备环路来解决。

(7)对于GPON系统，需考虑分光器分光比、光缆距离和跳接点特性，以便将ODN光损耗控制在要求之内。目前ODN损耗主要来自：光缆熔接点、法兰盘、分光器、线路自身损耗等，这些损耗值见表1。ONU接入点规划时需确认系统的光损耗是否在允许值之内。

(8)八环接入点(主要是主配线层入环点)受环型组网条件制约，若某些入环接入点内同时存在ONU接入，虽然可以利用环路光纤逐点跳接方式连接ONU至分光器，但是由于跳接点过多，会引起光衰耗过大，从而导致业务无法正常开通。这种情况下，可采用新建该点直达分光器的光缆方式进行解决(如图3中A点及紫色线路所示，其中A至光交D的直达光缆，可与A-B-C-D环上光缆同路由)。

(9)以上模型中部分辅配线层光交可能会组入主配线层环，这个与网络发展没有矛盾，这些光交既可以满足业务的接入又可以实现光纤的调度，方便网络的合理组建。对于这类辅配线层光交，需在建设过程中预留足够的光缆纤芯终端位置。

(10)SDH、PTN、GPON技术使用同缆不同光纤方式在接入层内相互独立组网。

4结束语

本文提供的这种传输光纤网建设方法，采用了融合建设的思路来统筹规划传输光缆网络的建设。该方法既可使SDH、PTN、GPON这三种技术在设备层面相对独立组网，又可在传输线路层面融合发展，避免了从单一的传输技术组网角度出发或从单一类型业务接入需求角度出发而采用“独立叠加式”的思维来建设传输光缆网络。在全业务运营的场景下，该方式可以有效控制传输光纤网的建设投资，并可以防止传输线路网络凌乱的现象发生。