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        關(guān)于基站機(jī)房回撤的傳輸解決思路探討

        2023-03-09 03:16:12方慧霆葉桂添
        廣東通信技術(shù) 2023年1期
        關(guān)鍵詞:纖芯主干光纜

        [方慧霆 葉桂添]

        1 引言

        由于歷史原因,通信運(yùn)營(yíng)商擁有數(shù)量龐大而且分散的基站機(jī)房,而隨著基站拉遠(yuǎn)技術(shù)的發(fā)展以及成本壓力,近年來(lái)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始考慮減少基站機(jī)房數(shù)量,將原來(lái)大量的4G/5G BBU 及接入設(shè)備回撤到自有大機(jī)房中,提高設(shè)備集中度。機(jī)房回撤對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了一系列的挑戰(zhàn),本文將結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景,從基礎(chǔ)架構(gòu)、傳輸設(shè)備以及光纜架構(gòu)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的解決思路。

        2 機(jī)房回撤對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)

        基站機(jī)房回撤是一個(gè)戰(zhàn)略性的策略,以南方某地市某運(yùn)營(yíng)為例,原有BBU 集中點(diǎn)從670 個(gè)減少到273 個(gè),另外2022 年新增的2 500 多個(gè)5G 基站也將BBU 集中放置到273 個(gè)機(jī)房里。涉及的業(yè)務(wù)包括移動(dòng)網(wǎng)3G/4G/5G、大客戶專線、家庭寬帶等多種業(yè)務(wù)。回撤引起的機(jī)房布局優(yōu)化,給傳輸網(wǎng)帶來(lái)了一系列的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。

        (1)傳輸綜合接入點(diǎn)的調(diào)整

        由于業(yè)務(wù)接入點(diǎn)變少,原有業(yè)務(wù)的匯聚模式發(fā)生了變化。優(yōu)化后每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要承擔(dān)的功能更多,在網(wǎng)絡(luò)中的地位更重要。如何選取合適的機(jī)房需要認(rèn)真研究。

        (2)傳輸設(shè)備組網(wǎng)的調(diào)整

        機(jī)房減少意味著傳輸網(wǎng)的網(wǎng)元也會(huì)相應(yīng)減少,如何合理調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提升網(wǎng)絡(luò)安全性,提升綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)的傳輸帶寬是一個(gè)問(wèn)題。另外原有SDH、IPRAN 等設(shè)備在調(diào)整后如何歸并也需要進(jìn)一步研究。

        (3)光纜網(wǎng)調(diào)整

        集中度提高,對(duì)綜合接入機(jī)房光纜造成極大壓力,主干光纜纖芯需求激增,需要研究如何合理的建設(shè)、調(diào)整光纜網(wǎng)。

        3 傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案

        3.1 機(jī)房布局

        機(jī)房作為傳輸業(yè)務(wù)的錨點(diǎn),是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。機(jī)房布局優(yōu)化應(yīng)該是在遵循原有基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)劃的基礎(chǔ)上,對(duì)外圍站點(diǎn)收縮,因此優(yōu)選回撤至綜合接入機(jī)房。對(duì)部分條件不符合的接入點(diǎn)可以考慮新選機(jī)房。對(duì)新選機(jī)房建議原則如下:(1)機(jī)房建筑較新、物業(yè)管理較好。目前的新建片區(qū)通常都規(guī)劃了配套通信機(jī)房,其設(shè)計(jì)和建筑都符合通信機(jī)房通用要求,租金有一定的優(yōu)惠,可以優(yōu)先考慮。(2)產(chǎn)權(quán)自有或20 年以上的長(zhǎng)期租約(3)地理位置符合基礎(chǔ)架構(gòu)要求,能夠滿足綜合業(yè)務(wù)接入需求(4)機(jī)房面積大于20 m2,剩余機(jī)架大于3 個(gè)(5)光纜接入便捷,樓層不建議太高。

        機(jī)房建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的工作,應(yīng)該在基礎(chǔ)架構(gòu)的整體規(guī)劃下逐步完善,最后形成穩(wěn)定的機(jī)房布局。

        3.2 設(shè)備整合

        某運(yùn)營(yíng)商目前在網(wǎng)的傳輸設(shè)備包括SDH、IPRAN、新型城域網(wǎng)、OTN(10G 平臺(tái))、SD-OTN(100G 平臺(tái))、OLT 以及客戶接入路由器等,設(shè)備重疊老舊、迭代不足:SD-OTN/IPRAN/SDH/OTN 設(shè)備重疊率約76%。機(jī)房回撤涉及的傳輸設(shè)備需要進(jìn)一步整合精簡(jiǎn),提高接入效率。

        (1)SDH 設(shè)備,設(shè)備超期服役,廠家備品備件部分已經(jīng)不再提供了,環(huán)路帶寬小。在機(jī)房?jī)?yōu)化后應(yīng)優(yōu)先考慮簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),減少節(jié)點(diǎn);所承載業(yè)務(wù)除特定要求的大客戶專線外,其他業(yè)務(wù)遷移至智能城域網(wǎng)和PeOTN。

        (2)IPRAN 設(shè)備,目前主要承載3G/4G 業(yè)務(wù)。核心匯聚不支持100G 鏈路,接入層最大端口只有GE,無(wú)法承載5G 業(yè)務(wù)。機(jī)房?jī)?yōu)化后應(yīng)考慮將IPRAN 與智能城域網(wǎng)與融合,IPRAN 核心匯聚100%退網(wǎng)、接入隨業(yè)務(wù)割接逐步退網(wǎng),不再保留。

        (3)OTN(10G 平臺(tái)),屬于早期設(shè)備,為n*10G 平臺(tái)。分布節(jié)點(diǎn)少,環(huán)路跨距大,中間跳纖點(diǎn)多,存在隱患大;設(shè)備老舊,可用性較低,無(wú)法擴(kuò)容。機(jī)房?jī)?yōu)化后應(yīng)考慮與SD-OTN(100G 平臺(tái))融合,遷移相關(guān)業(yè)務(wù),設(shè)備下電退網(wǎng),不再保留。

        (4)智能城域網(wǎng),是目前主要承載網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化機(jī)房后應(yīng)結(jié)合機(jī)房布局搭建智能城域網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)4/5G 業(yè)務(wù)、MEC、大客戶、政企等業(yè)務(wù)綜合承載。

        (5)SD-OTN(100G 平臺(tái)),目前接入層節(jié)點(diǎn)少,覆蓋不夠完善。機(jī)房?jī)?yōu)化后應(yīng)該結(jié)合機(jī)房布局進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署,完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋,用于負(fù)責(zé)高價(jià)值專線以及大顆粒帶寬需求的遠(yuǎn)距離傳輸需求;

        (6)OLT 以及客戶接入路由器,應(yīng)在優(yōu)化后機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置大容量設(shè)備,把回撤業(yè)務(wù)集中接入,提高接入效率。

        3.3 光纜網(wǎng)調(diào)整

        機(jī)房回撤優(yōu)化對(duì)光纜網(wǎng)的結(jié)構(gòu)影響比較大:部分機(jī)房撤銷,需要新建光交進(jìn)行接入光纜收斂;業(yè)務(wù)接入設(shè)備回撤也會(huì)導(dǎo)致主干光纜的需求激增。因此光纜網(wǎng)調(diào)整是機(jī)房?jī)?yōu)化工程中需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容?;诨炯胁渴?、傳輸設(shè)備節(jié)點(diǎn)減少等新的建設(shè)模式出現(xiàn),筆者認(rèn)為對(duì)光纜網(wǎng)建設(shè)應(yīng)有新的思路。

        (1)光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)

        從運(yùn)營(yíng)商目前主營(yíng)業(yè)務(wù)分析,不同的業(yè)務(wù)對(duì)纖芯組網(wǎng)的要求是不一樣的,常見(jiàn)業(yè)務(wù)的纖芯組網(wǎng)要求如圖1 所示。

        圖1 常見(jiàn)業(yè)務(wù)纖芯組網(wǎng)要求圖

        ①基站接入(CRAN 模式):RRU/AAU 拉遠(yuǎn)方式,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)為BBU——RRU/AAU,光纖結(jié)構(gòu)為星形,無(wú)纖芯保護(hù)要求;

        ② 基站接入(DRAN 模式):基站到基站的連接方式,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)為傳輸設(shè)備-傳輸設(shè)備,光纖結(jié)構(gòu)為環(huán)狀,要求主干光纜雙路由保護(hù)。

        ③寬帶用戶接入:采用PON 接入方式,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)為OLT——ONU,光纖結(jié)構(gòu)為星形,無(wú)纖芯保護(hù)要求(<1%的特殊用戶除外)。

        ④ 集客用戶接入(一般用戶):光纖直連方式,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)為客戶設(shè)備-客戶設(shè)備,光纖結(jié)構(gòu)為星形,無(wú)纖芯保護(hù)要求。

        ⑤ 集客用戶接入(重要用戶):光纖雙路由接入方式,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)為客戶設(shè)備-客戶設(shè)備,光纖結(jié)構(gòu)為環(huán)形,要求主干纖芯雙路由。

        從上面分析可知,目前只有BBU 集中機(jī)房設(shè)備組網(wǎng)、DRAN 基站接入、高等級(jí)專線組網(wǎng)纖芯要求環(huán)狀保護(hù),其他需求均為星型結(jié)構(gòu),星型結(jié)構(gòu)是未來(lái)新增業(yè)務(wù)的主要組網(wǎng)形式,根據(jù)目前業(yè)務(wù)需求測(cè)算,業(yè)務(wù)鏈型組網(wǎng)占比超90%,成環(huán)纖芯需求占比不足10%。傳統(tǒng)的主干光纜都是按環(huán)狀結(jié)構(gòu)建設(shè),利用率偏低,建議在機(jī)房調(diào)整的過(guò)程中可以考慮對(duì)不同層級(jí)的光纜采用不同的結(jié)構(gòu),如圖2 所示。

        圖2 主干光纜組網(wǎng)圖

        ① 接入機(jī)房間光纜,采用環(huán)形結(jié)構(gòu)。

        ② 一級(jí)接入主干光纜,采用環(huán)形結(jié)構(gòu),采用小環(huán)路方式,控制光交數(shù)量,一級(jí)主干光交不直接接入業(yè)務(wù),只匯聚二級(jí)接入主干光纜。

        ③ 二級(jí)以下接入主干光纜,可盡量采用星形或鏈形結(jié)構(gòu),提高覆蓋效率。

        (2)纖芯需求分析

        不同業(yè)務(wù)對(duì)主干纖芯需求如表1 所示。

        表1 主干纖芯需求表

        根據(jù)某運(yùn)營(yíng)商的二線城市數(shù)據(jù)分析為例,BBU 集中點(diǎn)從670 個(gè)減少到273 個(gè)后,纖芯需求最大的5 個(gè)綜合接入?yún)^(qū)如表2 所示。

        表2 綜合接入?yún)^(qū)纖芯需求估算表(CRAN,單纖雙向)

        可看到機(jī)房回撤后主干纖芯需求大增,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)其中基站接入的纖芯需求占了60%以上。目前運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始在4G/5G 前傳部分引入波分系統(tǒng),常用的無(wú)源波分方案包括了1∶6 或1∶12。使得CRAN 部署單站的纖芯需求從6 芯(雙纖單向)/3 芯(單纖雙向)降低到了1 芯。測(cè)算采用無(wú)源波分后,綜合接入?yún)^(qū)主干纖芯需求如表3所示。

        表3 綜合接入?yún)^(qū)纖芯需求估算表(CRAN,無(wú)源波分1∶6)

        可見(jiàn),無(wú)源波分用于基站接入后,可大大降低了主干光纜的壓力。對(duì)于現(xiàn)有主干光纜纖芯不足的區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際情況引入使用。

        (3)機(jī)房回撤主干光纜割接方案

        場(chǎng)景一:原機(jī)房位置合適,但機(jī)房條件不好,建議采用附近新建機(jī)房替換的模式。優(yōu)先原機(jī)房附近新建機(jī)房或利用市政綠地建設(shè)室外綜合柜替換。在原有機(jī)房外新建1個(gè)光交箱,將所有進(jìn)入原機(jī)房的光纜割接成端,通過(guò)新建光交箱至新機(jī)房的光纜將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接至新機(jī)房,原則上其他光纜路由不需調(diào)整。新建光纜投資少,網(wǎng)絡(luò)割接調(diào)整工作量少。

        場(chǎng)景二:原有機(jī)房位置一般,不再保留,建議優(yōu)化后所有業(yè)務(wù)歸并至已有綜合接入機(jī)房??煽紤]在原機(jī)房外新建1 個(gè)大容量光交,將原有機(jī)房接入光纜全部割接至此光交,并新建大芯數(shù)主干光纜至綜合接入機(jī)房。需要對(duì)新建的主干光纜的芯數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算。

        4 結(jié)論

        機(jī)房回撤對(duì)運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)較大的挑戰(zhàn),但同時(shí)也是傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個(gè)機(jī)遇。通過(guò)機(jī)房回撤過(guò)程中對(duì)機(jī)房布局的優(yōu)化和對(duì)光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn),可以進(jìn)一步夯實(shí)光纜網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu);通過(guò)對(duì)傳輸及接入設(shè)備的歸整合并,可以提高接入效率,淘汰老舊設(shè)備,降低運(yùn)維成本。借此契機(jī)可以推進(jìn)傳輸網(wǎng)向“全光底座”和“統(tǒng)一承載”的逐步演進(jìn)。各地在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)自身情況因地制宜,充分論證,分部實(shí)施,減少對(duì)業(yè)務(wù)的沖擊和降低工程難度。

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