面向四网协同及全业务的光纤物理网解决方案

刘小梅+袁野

【摘    要】分析了各类业务的不同需求集成方案，提出了建设同时满足各类需求的一体化光纤物理网解决方案，立足于现有网络资源，该融合方案的提出有效实现了原本割裂的网络资源的共享和统一管理，为未来业务发展做出了准备。

【关键词】四网协同    全业务    光纤物理网

中图分类号：TN915    文献标识码：A    文章编号：1006-1010（2014）-15-0041-04

1   引言

随着各大运营商的LTE牌照发放以及商用LTE网络的大规模建设，预计今后几年内LTE的承载将成为冲击传送网的一大主要业务需求。对于移动运营商而言，3G网络在今后若干年内作为主要的过渡技术，仍将有较大的建设规模，而GSM网络在较长时间内仍然存在，WLAN技术则是3G及LTE网络的有益补充。

同时，随着中国移动获得固网运营牌照，家庭宽带、互联网专线及企业专线也成为具有极大发展潜力的业务增长点。

而这些不同的业务需求和网络制式，导致了对承载网差异明显的多样化需求，如何协调各种业务的承载，实现一体化承载网建设，将是未来传送网发展的主要目标。

本文通过对上述几类业务的网络承载需求及网络特点的分析，提出了面向LTE、四网协同及全业务的一体化光纤物理网解决方案以及切实可行的演进方案。

2   各类业务的传送需求及承载特点分析

考虑到LTE/3G/GSM/WLAN的四网协同发展，以及满足家庭客户及政企客户的需求，目前移动运营商的传送网所面临的业务需求可分为以下2类：

（1）高等级高安全性业务：以LTE/3G/GSM基站业务需求以及高等级政企专线业务需求为代表。其主要特点是，业务收益较高，但同时业务安全性等级要求也很高，要求具有实时的安全保护功能，在承载技术方面以PTN/MSTP/OTN为主，而在网络结构上则以环形组网，双路由保护为主。

（2）低安全性要求普通业务：以WLAN需求、家庭客户接入需求及互联网专线需求为主。此类业务主要特点是，业务收益较低，但是客户对业务安全性等级要求并不高，承载技术上以PON为主，在网络结构上则以星型和树形网络结构为主。

可以看出这2类业务在承载技术及网络结构上均有完全不同的选择和要求，那么相应的光纤物理网建设也有相应的2种思路，即对2类业务分别建设独立的有线接入网，以及建设统一承载融合的光纤物理网。下面将对这2种思路分别进行分析。

3   两类业务独立组网的特点及分析

对于2类业务分别组网有其存在的历史原因，在网络建设初期，业务需求较为简单，以移动基站业务为主，早期移动光缆网络主要是为了承载基站业务而建设，成为基站环网。

而随着运营商经营业务不断多样化，开始了全业务运营，有大量的集团客户和家庭客户以及WLAN的出现，引入了PON技术，基站服务的光缆网不能胜任业务发展的需要，因此建设了全业务接入光缆网。

3.1  基站光缆网的特点分析

基站光缆网为基站业务及重要政企专线服务，结构以环形结构为主并双归属到不同汇聚层机房。其典型网络结构如图1所示：

图1    基站光缆网结构示意图

基站光缆网充分满足了高等级业务接入的需求，提供了业务接入全程双路由的高安全等级保护，适用于LTE/3G/GSM等基站业务及高等级政企专线业务。但是对于家庭客户及互联网专线等业务的接入则存在较大的缺陷与不足，主要体现在：

（1）互联网专线用户和家庭客户一般采用PON接入，将占用较多的纤芯，承载于基站网络则造成纤芯资源日趋紧张，也造成管孔资源消耗过快的问题。

（2）PON数据业务承载于基站光缆网时，需要经过多次跳纤才能上联至OLT节点，这样势必造成衰耗预算过大，降低了PON网络的覆盖能力。

因此，随着PON技术的大规模应用，单独建设了全业务接入光缆网。

3.2  全业务接入光缆网特点分析

全业务接入光缆网经过预先规划和结构化设计，一般与网格化的综合业务区概念相匹配。而综合业务区的设置则是根据OLT的覆盖能力和客户分布的密集程度，把目标覆盖区域预先划成若干区域，每个区域就称为一个综合业务区，设置1个全业务汇聚机房作为OLT节点，从全业务汇聚机房建设1—2个主干接入光缆环，主干光缆环配置有数量不等的分纤点，分纤点一般以光交为主。全业务接入光缆网典型网络结构图如图2所示：

图2    全业务接入光缆网结构示意图

主干光缆纤芯分为独享纤芯、共享纤芯以及预留纤芯。独享纤芯是为集团客户、家庭客户等数据业务而准备的，共享纤芯是为基站业务准备的，预留纤芯则是供日后某项业务纤芯不足而预留的。

全业务接入光缆网尤其适用于GPON技术的应用，综合业务区的划分使得家庭客户、互联网专线用户及WLAN业务能够迅速有效地接入并明晰方便地管理，同时预留了基站纤芯可供使用。但是这种网络结构在应对基站及重要专线接入时，无法实现汇聚节点双归属，存在单节点失效的问题。

目前2张光缆网在结构上处于相对独立的状态，2张网很难实现统筹组网、综合利用、资源共享。而本文提出了一体化光纤物理网的解决方案，使2张光缆网有机地融合在一起，达到路由互通、资源共享的效果。

4   一体化光纤物理网解决方案

基站光缆网和全业务接入光缆网都有自身的优点和缺陷，这2张网络的独立建设显然是对网络资源的浪费，因此提出一体化光纤物理网解决方案，将这2张网络进行融合，在任何一个物理点，只要引入一条光缆，就能同时提供所有的通信业务需求。endprint

融合的方式主要有2种，其一是在相邻的2个综合业务区的主干光交环上，寻找光路由较为便利的光交接箱，并建设沟通连接光缆;其二则是新增基站组建环路，挂接在2个综合业务区的主干光交环路上。一体化光纤物理网结构示意图如图3所示。

通过这2种方式的建设，将不同综合业务区的主干光交环沟通联络在一起，而不再单独建设独立的基站光缆环，2张网完全融合在一起。

融合后的一体化光纤物理网可以实现1个物理点只引入1条光缆，就可以承载集团客户、家庭客户、WLAN、基站等任何业务。只要根据管道、杆路等基础资源情况就近接入到任何分纤点或基站，就可实现所有业务的接入。家庭客户及互联网专线接入示意图如图4所示。

对于低安全性要求的普通业务，包括家庭客户、互联网专线及WLAN业务，仍旧按照综合业务区的归属以GPON方式进行业务接入，与全业务光缆网情况下没有任何区别。而对于LTE/3G/GSM基站，则将基站直接就近接入光交接箱，通过主干光交环路的共享纤芯进行基站环的跳接组建，再通过沟通光缆跳接至相邻综合业务区的主干光交环，实现基站环双归属至不同的汇聚层节点，因此无需再独立建设基站环路。基站接入示意图如图5所示。

5   小结

传送网技术在不断进步，新业务层出不穷，但是作为基础资源的光纤物理网建设，则应具有一定的前瞻性和稳定性，应能够适应多种业务的同时接入。本文提出的一体化光纤物理网解决方案，立足于现有网络资源，该融合组网方案的提出，有效实现了原本割裂的2张网络的资源共享和统一管理，提升了现网资源的利用率，并对未来业务发展做出了准备。

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作者简介

刘小梅：工程师，硕士毕业于浙江大学信电系物理电子专业，现任职于中国移动通信集团浙江有限公司，目前主要从事LTE传输承载网的规划、维护工作。

袁野：工程师，硕士毕业于浙江大学光电信息工程系光学工程专业，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事光通信工程咨询、研究和规划设计，目前专注于OTN&PTN及全业务网络规划设计的研究。endprint