城域网中光缆交接箱建设规划探讨.doc

城域网中光缆交接箱建设规划中国联通集团公司杭州分公司引言目前我国电信业务正面临的新的发展环境，“融合与创新”是产业发展的大趋势，3G、宽带提速和三网融合是通信业务发展的方向，对电信运营企业来说意味着机遇和挑战。当前，特别是数据业务和宽带业务已进入激烈的竞争时代。各大电信业务运营商和网络提供商都积极地进行全国或全省的传输骨干网和城市的光缆接入网布放。如何搞好本地网光缆网络建设，则是重中之重。目前市场竞争日益激烈，光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）首、光纤到路边（FTTC）已是各运营商最大的共识。按目前成熟的做法，电信运营商是将主干层光缆和配线层光缆分别进行建设。即：先使用大对数光缆沿城区主要道路（特别是商业区）进行布放，尽量做到全范围覆盖。当有业务需求时，就在光缆交接设备上提供纤芯到各接入点。在城市的光缆网络建设中，光缆交接设备比较多地会使用到光缆交接箱。如何利用光交接箱建设本地网光缆网，打造一个资源丰富、安全性高的光缆网络，一方面关系到光缆网络建设运营成本和将来的效益，一方面为电信企业各项业务竞争奠定基础。1. 光缆网络建设存在的问题随着电信业务的全面发展，电信企业为了能在市场竞争中占得先机，都加大力度进行城域网升级改造，FTTx建设也在大规模的建设中，在光缆建设中常会遇到如下一些问题：（1） 城域网中光缆多采用星树型递增方式配纤，光缆纤芯从用户端接入节点或基站向机房逐级增加，机房缆多芯大，纤芯总量庞大，但光纤利用率低，有一大部分备份、预留纤芯在很长一段时间内闲置；（2） 同一机房出来的光缆经同一路由到同一接续位置有2根或多根光缆且分接在不同接续盒上，光缆纤芯资源难以共享；（3） 同一光缆在某一接续盒后接光缆多，在一段时间内多次熔接，光缆接续及维护十分不便。在科学规划的基础上，合理安装光缆交接箱可解决上述问题。（4） 城市中很多客户接入点或基站点都在大楼，很多楼宇都有2G、3G、语音、宽带、WLAN等各种业务的需求，对光缆纤芯的需求很大，光缆频繁进出楼宇造成业务投诉等问题，严重的后果是造成站点拆除；（5） 在实际光缆建设中，尤其是移动基站光缆接入，都习惯于基站到基站放光缆，很多基站接入光缆多达十几根，基站内光缆跳纤频繁，尾纤凌乱，维护困难；（6） 光缆进基站或客户接入点，维护抢修晚上很难进入机房，造成抢修困难，影响业务中断实际，造成客户投诉；（7） 业务发展的不均匀性、随机性、急迫性，移动业务和数据业务各自为政，本地光缆建设不同程度的存在无序、重复等现象由于以上的建设问题造成本地光缆资源的合理利用带来一定困难。因此，对光缆网进行统一规划、优化原有网络、分层进行建设、维护和管理,将有利于网络资源的合理利用。2. 光交接箱在本地光缆网中的作用3.1.4.1.a)i.1.1.3.1光缆网发展趋势3G在我国的商用，奠定了2009年的产业基础，截至2009年年底，国内三家运营商3G投资共计1609亿元。到“十一五”末期，我国移动用户将达到8亿户，如有40成为3G用户，则达到3.2亿户，用户规模必将居世界之首。在未来几年中，3G产业的稳步增长，必然对光纤网络的覆盖和稳定性提出更高的要求，进而导致光纤光缆的建设需求呈现稳步增长的态势。光纤到户（FTTH）需要建立分支到末端的光纤网，将为光纤光缆产业发展提供无限想象空间的市场，可以说FTTH为国内光纤光缆行业提供了进一步发展的机遇。我国大规模实施光纤到户后每年所需光纤在1亿公里以上，光纤网络建设处在了发展的最关键时刻。2010年1月13日召开的国务院常务会议决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合，并明确提出阶段性目标和重点工作。此举标志着三网融合将正式进入实质性推进阶段，而三网融合将刺激广电及电信运营商对光纤网络建设的投入，给光纤光缆产业的发展带来新的机遇。3.2光交接箱在光缆中的重要角色业务驱动网络发展，电信业务在新的形势和新的机遇下，迎着3G网络的不断推进建设，FTTH建设步伐不断加快，三网融合建设蓄势待发，电信业务发发展形势一片大好，但是对于电信企业来说，效益才是发展的硬道理，也就是说，在这样的新形势下，如何赢得市场，如何拥有大量的用户，在市场上抢得先手，这才是最关键的。对于电信企业来说，受限要打造一个稳固的基础网络，拥有丰富的基础资源，也就是说，如何建设一个资源丰富、网络稳定可靠的网络光纤物理网络，这是需要电信企业思考的问题，而光交接箱在整个本地光缆网建设中将起到很重要的作用，有助于光缆建设的扩展和延续。在本地光缆网建设中为了提高光缆主干的利用率，减少光缆接头引入的开拨次数，有效提高光缆的安全性和可靠性，建议在光缆的主干路由上设立必要的光缆交接箱。光缆交接箱的用户侧光缆，可以根据用户的发展需求进行逐一上箱，交接箱容量的选择可以以288芯为主。交接箱的主干光缆，应就近接入基站(接入层节点)。为了增加接入的灵活性，光缆的一部分主干纤芯可接在汇接层节点上。光缆在建设中有两种组网方式：总线式结构和环型结构。线式结构是指从局端到各光缆交接箱只使用一条大对数光缆连接的网络结构，它一般使用在业务量少，范围不大的非重点地区。环型结构是指所有光缆交接箱共同使用一条大对数光缆，光缆首尾在局端终端，自成一个封闭回路的网络结构，纤芯分配与总线式结构一样。总之，光交接箱在本地光缆网中的应用重要是对光缆纤芯的有效管理和合理规划利用，提高光缆纤芯的精细化管理，同时使光纤网络的建设具备灵活性和很好的扩展性，让光缆物理网络更好的服务于电信业务的发展建设。3. 光交箱的应用4.1本地网光缆建设的几个概念的定义骨干层光缆：骨干光缆是指用于连通各机房的光缆，骨干层光缆应建成直通光缆，中途最好不要分支，不可挪作他用。接入层光缆：是指从机房到光节点及用户终端设备之间的光缆，接入层光缆又可分为主干光缆和分配光缆。主干光缆：机房到光交接点的光缆及光交接点之间的连接光缆，处于机房以下与分配光缆以上。分配光缆：光交接点到光节点、用户终端与光节点之间的光缆，位于网络最末端。4.2光缆交接箱的应用城域网中的光缆交接箱通常都设立在接入层光缆上，对接入层光缆进行灵活调度分配，按照其设立位置可分为主干光缆交接箱和小区光缆交接箱。4.2.1主干光缆交接箱 (1)主干光缆交接箱的设置主干光缆交接箱设置在主干道路上，覆盖500800 m半径的小区或住宅楼群，覆盖用户数量为2 000 5 000户，一般应设为地面式光缆交接箱，设置在管孔资源较富裕处，以方便光缆出入，便于分配光缆及其后接直熔主干光缆的建设，从网络安全考虑，应设置在地理位置比较稳定的区域，以后不易受市政建设的影响，同时避开外部高电压干扰以及高温、腐蚀和易燃易爆区影响。(2)主干光缆交接箱的容量光缆交接箱容量取决于覆盖区光节点的规划设置、用户分布情况及其他业务需求等因素，其容量包括主干光缆成端纤芯总量和光缆终端纤芯总量，分配光缆成端纤芯总量=光节点数量X每个光节点芯数+其他业务用芯+适当预留，每200250户设置光节点1个，每个光节点按6芯规划设计，1芯用于有线电视下行，1芯回传预留，2芯用于宽带数据业务，2芯备用。例如某处需设置光缆交接箱，其覆盖用户约3 500户，规划光节点16个，其他业务12芯，预留12芯，则分配光缆成端纤芯=16×6+12+12=120芯，若主干光缆与分配光缆的配纤比为1：2，则主干光缆需成端纤芯60芯，光缆交接箱容量应为180芯。考虑到主干交接箱的安装建设费用及安装难度，建议主干光缆交接箱箱体均设置为288芯容量，以备日后扩容，配线单元则可依据业务需求配置，不必一次到位，因此光缆交接箱选用288芯容量箱体，可暂配配线单元180芯。4.2.2 小区光缆交接箱(1)小区光缆交接箱的设置小区光缆交接箱设置在小区中央位置，覆盖500m半径的小区内楼栋，覆盖用户1 500户左右，安装方式有两种：地面式光缆交接箱和壁挂式光缆交接箱，在建有地埋管道的小区内，应设置为地面式光缆交接箱，安装在管道路由中心点的入孑L井处的楼房侧的人行道上，在架空线路的小区内，一般设置为壁挂式交接箱，安装在交接箱覆盖区域的中央处楼栋的外墙壁上，为确保安全和方便施工与维护，一般应安装在楼房单元口外平台上墙壁侧，箱底距平台12 m。(2)小区光缆交接箱的容量广电网络在小区内的主要业务是电视服务和广电个人宽带业务，其中分配光缆为光节点接入光缆，分配光缆成端纤芯量=光节点数量X光节点个数，例如A小区总用户数为1 500户，规划光节点7个，则分配光缆成端纤芯=7 X6=42芯，若主干光缆与分配光缆的配纤比为1：15，则主干光缆需成端纤芯28芯，光缆交接箱容量应为72芯，可设置为96芯光缆交接箱。4.2.3 光缆交接箱的连接从机房经同一路由相互关联的几个光缆交接箱的物理结构如图1所示，其逻辑结构如图2所示，从物理结构看图1中的几个光缆交接箱好像有主次、上下之分，但在网络结构上它们是处于平行的同一层，交接箱通过主干光缆与机房直通，主干光缆可是一整段光缆也可是几段光缆直熔连通而成，中途不可跳接、跳芯。光交网络连接可以结合汇聚机房组建主干光缆的环网结构，连通汇聚机房的光缆必须直达，中间光交箱可以逐段成端，要求是主干环路上必须是96芯以上光纤，光缆经过的主干光交挖出12或24芯进光交成端（具体芯数可根据需要及中继光交数考量），小区接入光交和主干光交沟通，如图3所示：4.2.4使用光缆交接箱的优点(1)网络层次清晰，网络结构好使用光缆交接箱可将接入层光缆比较清晰地区分为主干光缆和分配光缆，光缆交接箱与机房连接光缆为主干光缆，光缆交接箱到光节点、用户终端设备的光缆为分配光缆，整个城域网的网络结构如图4所示。(2)光分路器下移，可减轻主干及机房纤芯的压力光缆交接箱覆盖区域内分配光缆的长度一般在1km以内，分配光缆之间的损耗差别很小，可以忽略不计，在光缆交接箱内可设置均分的光分路器，依据主干光缆距离一般可设置为1 X5、1 X6、1 X7光分路器，分路不可太多，通过光分路器下移大大提高了主干光缆的利用率，减轻了机房纤芯的压力，同时便于光分路器的备份。(3)便于施工和维护管理分配光缆在光缆交接箱内全部成端，光节点上有业务开通时只需在光节点接续处进行熔接，光缆熔接发生在分配光缆上，分配光缆与主干光缆的连接只需在光缆交接箱内跳接即可，这样光缆熔接简单快捷，也提高了网络的安全性，某一纤芯断裂引起光缆线路故障，只需在交接箱内调用备用纤芯、跳线跳接即可，提高了网络维护的时效，新建分配光缆纤芯直通光缆交接箱，中间尽可能不建或少建接续盒，这样可提高网络的安全性。(4)减少了光缆多次进入机房时与其他业主的协调(主要是进入租用机房)时间，大大缩短了工程建设周期。(5)减少了网络节点基站进局管道管孔的占用，大大节约了有限的管孔资源。4.3光缆交接箱在本地光缆网建设中的应用介绍 4.3.1杭州光缆网建设背景杭州联通作为全业务运营商，拥有移动、无线和固定接入等多种手段，可以为用户提供高带宽、高质量、多样化的接入服务。在宽带接入网的建设中，要充分考虑3G移动宽带、WLAN无线宽带、固网有线宽带的协调发展，将移动宽带的便利性、广覆盖与有线宽带的大带宽、高质量有机结合，实现有无线接入手段的优势互补。当前，杭州又是三网融合的试点城市，。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽的多媒体基础平台。光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输高质量，成为三网业务的理想平台。4.3.2杭州光交接箱建设原则本次杭州城域网光缆工程建设中，对光缆覆盖范围、光缆路由、交接箱的选址及容量等问题结合城市发展的规划和业务的需求，进行统一的、全盘性的考虑。光缆交接箱建设原则：a 合理布局，综合考虑。光交箱的建设主要是配合光缆网的建设，达到对本地光纤精细化管理，纤芯的合理化规划利用，有利于业务的发展，因此光缆交接箱规划要综合考虑。b 定性、分层建设。光缆交接箱的规划建设也要分主干光交箱和小区接入光交接箱。主干光交接箱建设以本地网核心、汇聚机房分布、主要主干道理为建设分布点，光缆连通主干光交、核心、汇聚机房。客户接入光交主要分布在密集住宅、商务楼宇、工业区旁边，光缆连通主干光交、客户接入光交和客户接入点（基站）。c 光交接箱布局要考虑业务需求。本地网业务发展以固话语音、宽带、无线业务为主，而宽带业务建设目前主要以PON建设为主，PON网络规划对光缆衰耗有要求，衰耗影响PON网络覆盖区域，因此主干层纤芯分配可按实际需求只终端一部分。整个网络主干层光缆纤芯数量可以递减或不递减，确保OLT到达到规划的覆盖半径。光交箱箱在本地网业务中应用如图5所示：待添加的隐藏文字内容3d 确定光交箱容量。光缆主干的确定应根据光缆的配线容量按一定的比例进行配置,但考虑到主干接入的不确定性主干容量选取时，应根据接入用户的配线容量按一定比例计算，同时又要考虑主干不确定性因素，进行适度冗余。主干与配线的比例一般取K=1：1.21.5。主干不确定性因子L取1.2。主干光缆容量（芯）配线容量（芯）×K×L。考虑到主干光缆路由资源的充分利用，避免重复建设，主干光缆的布防可以一次到位。接入光交容量首先要确定这个光交覆盖范围，应根据企事业单位、目标小区、独立的物业管理小区、家属院、临街营业房、自然家属院等可能接入的用户数量和自然分界情况进行划分确定。e 光交接箱选定。交接箱的使用期同网络使用期一样，通常约1520年。高品质的室外箱体具有的高强度、抗冲击、耐腐蚀和保温隔热功效可减缓箱内外温度剧烈变化，能有效防止箱体内由于气候骤变而引起的水气凝结，从而减少凝露现象的产生，并有效地保证箱体内光器件工作环境，同时配合选用耐环境变化的光器件和设计合理的盘纤、跳线路由，能大大减少由于环境变化而产生的光器件附加衰耗的增加和光纤微弯的产生。小型化、高密度、安装灵活的特点，使交接箱可以减少室外占地面积和行人的注意，避免引起人为的破坏。4.3.3杭州光交接箱建设方案4.3.3.1杭州光交网络现状 目前杭州联通现网中共有光交接箱196个左右，其中55个为576芯光交接箱，其余都为288芯或144芯光交接箱。光交接主要以杭州城区为主，其它各县市只有零星分布。目前大部分光交箱想容量已满，无法满足现有业务发展需求。现有光交利用上大部分为原网通固网业务建设光交接箱，光交接箱利用主要是侧重宽带、数据业务需求，无线业务利用很少。现有的光交接箱前期的建设没有进行严格的分层、统一规划建设，只是根据业务的需要进行建设，光缆敷设也是根据业务需求考虑，造成城中心业务集中地区光交接箱容量饱和，业务少地区光交箱空闲，光纤资源业务利用不均，利用率高的地方光缆纤芯需要总是不够，利用率低的地方几年前敷设的光缆目前还是只用了很少的几芯。4.3.3.2建设方案杭州本次规划的光交接箱主要是从业务的需求分析进行建设，目前杭州业务可分为两大块，一种是以宽带、数据业务，一种是无线移动业务。两种类型业务在汇聚层以上基本上一致，因为目前本地网中各种业务都是同一个核心、汇聚机房，在汇聚层以上两种业务的支撑网络对光缆资源的需要、路由、要求都一样。但是，两种业务在接入层就有很大的区别，宽带语音等固网业务需要，以家庭及政企用户为主，户口接入光缆需要量比较大，比较密集，只要求业务需求的地方，光缆资源就有覆盖。而基站建设以无线信号覆盖为主，一个基站覆盖面积较大，对接入光缆资源需要相对较少，光缆接入在城区以商务大楼为主，城乡结合及农村地区以自建机房为主。针对杭州本地光交接箱网络建设，首先，对杭州现有光交资源进行摸底排查，确定现有光交的位置、容量等情况，确认老的光交接箱是否需要进行扩容，然后对光交接箱规划考虑在现网中核心、汇聚机房附近新建光交，光交都汇聚机房放大芯数光缆，避免接入光缆频繁进出汇聚机房，其次根据城区主干道理分布，在主干道路上优先考虑新建光交接箱，大型住宅密集区、工业区、商业区建设接入光交接箱。光交接箱建设按照环网组建，光缆建设按照汇聚机房、光交接箱位置，敷设大芯数光缆，逐级割入光交接箱，确保，汇聚机房至末端光交接箱有直达光缆。主干光缆敷设，根据光交接箱位置敷设要求如下：a.主干光纤建议采用96芯，长度以7-8公里左右为宜，沿途设置3-5个一级配纤点。 b.每个一级配纤点掏接出24芯，其中12芯为需保护客户接入使用，其他为无保护客户使用。 c.在业务密集区，可以考虑建设配线光缆环，建议采用96芯光缆，配线光缆环的长度宜控制在3-4公里左右，沿途选择2-3个二级配纤点。 d.每个二级配纤点掏接出12芯，采用直连光缆至用户配纤点杭州城域光交接箱建设分层考虑，光缆交接箱骨干层重点靠近核心、汇聚机房，接入层光交靠近用户侧，光缆建设以环网形势沟通现有光交接想，如图7所示：本地光交接箱网络建设对PON网络的应用模式，如图8所示：4. 结束语随着城域网建设的发展，光缆交接箱将会得到广泛应用，如何更有效地发挥光缆交接箱的作用还需要随着城域网建设的发展，通过对光缆交接箱在实际应用的验证，使用光缆交接箱的益处要远远大于其弊端。因此光缆交接箱在城域网的建设中也将会得到广泛应用。如何将光缆交接箱在城域网中得到更好地应用，还将在建设及维护过程中不断总结实际经验，不断的改进其结构功能，这样才能建设出一个安全、高效、稳定、合理的城域传输网。