全息網(wǎng)格系統(tǒng)在ODN規(guī)劃中的應(yīng)用研究

柳立峰，李 宇

（1.中國(guó)電信股份有限公司江西分公司 南昌330029；2.江西省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 南昌330046）

1 引言

國(guó)家“十二五”規(guī)劃中明確地將繼續(xù)推進(jìn)寬帶提速、加速接入網(wǎng)絡(luò)光纖化進(jìn)程作為我國(guó)發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略決策。全面推進(jìn)FTTx的建設(shè)，已成為當(dāng)前各大通信運(yùn)營(yíng)商肩負(fù)的一項(xiàng)重要的歷史使命。ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）是光接入網(wǎng)的主要組成，是今后承載寬帶業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)及政企業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)接入網(wǎng)絡(luò)。ODN規(guī)劃的科學(xué)性和合理性不僅影響到光接入網(wǎng)的建設(shè)成本，也決定了后期網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)能力；同時(shí)ODN規(guī)劃也面臨場(chǎng)景復(fù)雜、業(yè)務(wù)需求不明確等多重挑戰(zhàn)。

全息網(wǎng)格系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)對(duì)ODN網(wǎng)絡(luò)資源精確化管理而構(gòu)建的地理信息系統(tǒng)。借助全息網(wǎng)格系統(tǒng)將ODN覆蓋的目標(biāo)區(qū)域劃分為多個(gè)地理網(wǎng)格后可從空間上對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、客戶信息和帶寬能力進(jìn)行直觀、準(zhǔn)確的展現(xiàn)和分析，從而為ODN規(guī)劃建設(shè)提供重要的依據(jù)。目前針對(duì)基于網(wǎng)格的ODN規(guī)劃雖然有不少研究，但這些研究均未涉及全息網(wǎng)格，且大多停留在概念與理論，缺少應(yīng)用指導(dǎo)。如何基于一個(gè)實(shí)際的空間地理信息系統(tǒng)開展ODN規(guī)劃是本文研究的重點(diǎn)。本文結(jié)合工作中的應(yīng)用案例，探討了一整套依托全息網(wǎng)格系統(tǒng)，并以網(wǎng)格為單元、市場(chǎng)需求為導(dǎo)向進(jìn)行ODN規(guī)劃的流程與方法。

2 基于全息網(wǎng)格系統(tǒng)的ODN規(guī)劃

2.1 總體思路

基于全息網(wǎng)格系統(tǒng)的ODN規(guī)劃需以網(wǎng)格為基本單位，結(jié)合現(xiàn)有光纜網(wǎng)資源及市場(chǎng)需求，圍繞OLT局所按主干層、配線層和引入層3層架構(gòu)，遵循“分層、分區(qū)、適度超前”的原則制定ODN規(guī)劃，滿足公眾、政企客戶等業(yè)務(wù)的綜合承載需求。基于全息網(wǎng)格系統(tǒng)的ODN規(guī)劃首先需進(jìn)行OLT局所規(guī)劃，再結(jié)合市場(chǎng)需求采取由用戶至局端逐層推導(dǎo)的方式進(jìn)行配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃、主干光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃，最終輸出ODN規(guī)劃，基本步驟如下。

（1）市場(chǎng)前端摸查業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)，摸查結(jié)果作為ODN規(guī)劃的需求導(dǎo)入，是整個(gè)規(guī)劃的基礎(chǔ)。

（2）以現(xiàn)有OLT節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)，分析其管轄區(qū)域內(nèi)用戶及業(yè)務(wù)發(fā)展情況并結(jié)合機(jī)房自身?xiàng)l件，對(duì)OLT部署進(jìn)行優(yōu)化。

（3）參照市場(chǎng)營(yíng)銷網(wǎng)格及電纜交接區(qū)、管道和桿路路由等因素，以周邊道路、河流等明顯標(biāo)識(shí)為界細(xì)分網(wǎng)格，并完成網(wǎng)格內(nèi)的信息摸查。

（4）依據(jù)小區(qū)分級(jí)、測(cè)速平臺(tái)等手段進(jìn)行業(yè)務(wù)需求分析，明確配線光節(jié)點(diǎn)的建設(shè)方案。

（5）依據(jù)配線光節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃建設(shè)規(guī)模，結(jié)合現(xiàn)有城區(qū)主干節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)狀，對(duì)城區(qū)主干光節(jié)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整。

（6）根據(jù)用戶光節(jié)點(diǎn)情況以及相關(guān)光纜接入需求原則，核算配線光纜以及主干光纜建設(shè)需求，并明確主干、中繼光纜規(guī)劃路由。

（7）通過網(wǎng)格規(guī)劃確立ODN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從市場(chǎng)潛力、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、競(jìng)爭(zhēng)情況、資源情況4個(gè)維度排列建設(shè)計(jì)劃。

2.2 網(wǎng)格信息導(dǎo)入

網(wǎng)格作為全息網(wǎng)格系統(tǒng)的基本單元需與前端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和后端網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，以滿足系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求分析的需要。其中后端網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)可通過全息網(wǎng)格系統(tǒng)同步管線資源等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，前端業(yè)務(wù)信息則需要通過摸查完成，主要包括小區(qū)樓棟數(shù)、住戶數(shù)、寬帶用戶數(shù)以及商務(wù)樓宇數(shù)、聚類市場(chǎng)用戶數(shù)等。

由于前端信息摸查數(shù)據(jù)將作為ODN規(guī)劃的需求導(dǎo)入，是整個(gè)規(guī)劃的基礎(chǔ)，因此網(wǎng)格劃分的合理性、網(wǎng)格信息的規(guī)范性將直接影響ODN規(guī)劃的質(zhì)量。本文給出的網(wǎng)格劃分原則是：依據(jù)用戶分布規(guī)律及業(yè)務(wù)需求分析的要求，網(wǎng)格的顆粒度建議細(xì)化為：一個(gè)封閉式小區(qū)、一棟或多棟商務(wù)樓、一個(gè)聚類市場(chǎng)等，而網(wǎng)格信息規(guī)范要求則直接體現(xiàn)在前端信息摸查后填報(bào)數(shù)據(jù)的規(guī)范性，見表1。

2.3 OLT局所規(guī)劃

OLT局所規(guī)劃是ODN規(guī)劃的根基，OLT部署的合理性決定了ODN的合理性。OLT局所規(guī)劃的重點(diǎn)在于對(duì)現(xiàn)網(wǎng)OLT節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，通過對(duì)現(xiàn)有OLT局所資源的摸查分析優(yōu)化現(xiàn)有OLT部署。因此全息網(wǎng)格系統(tǒng)中OLT局所資源需包括覆蓋網(wǎng)格數(shù)量、覆蓋網(wǎng)格名稱、覆蓋區(qū)域內(nèi)用戶數(shù)、覆蓋區(qū)域內(nèi)FTTH終期用戶數(shù)、OLT機(jī) 房 冗 余 面 積、OLT數(shù) 量、PON口 已 用 端 口 數(shù)、PON口冗余端口數(shù)等。

OLT局所部署應(yīng)在滿足FTTx網(wǎng)絡(luò)傳輸衰耗指標(biāo)的前提下，遵循“大容量、少局所”的原則，集中部署，并根據(jù)OLT布局規(guī)劃，確定每個(gè)OLT局站覆蓋的網(wǎng)格區(qū)域。綜合接入網(wǎng)實(shí)際及用戶分布情況，城區(qū)OLT局站覆蓋范圍需將通信路由長(zhǎng)度控制在2～4 km，最長(zhǎng)不超過5 km，收容現(xiàn)有固話用戶數(shù)3萬戶左右，規(guī)劃期末接入FTTH用戶不少于1萬戶，出局主干纖芯數(shù)不大于2 000芯。

2.4 配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃

配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃需以網(wǎng)格信息表為基礎(chǔ)，區(qū)分公眾、政企；區(qū)分FTTH、FTTB、FTTN、ADSL、LAN小區(qū)覆蓋區(qū)域，針對(duì)ADSL及個(gè)別FTTN到末端用戶超過1 km的網(wǎng)格提出配線光節(jié)點(diǎn)需求。首先需確認(rèn)網(wǎng)格與配線光節(jié)點(diǎn)的歸屬關(guān)系，在依據(jù)業(yè)務(wù)需求確認(rèn)配線光節(jié)點(diǎn)在規(guī)劃期內(nèi)是利舊改造或新建。配線光節(jié)點(diǎn)位置需滿足可便利覆蓋歸屬網(wǎng)格，容量按網(wǎng)格內(nèi)各類業(yè)務(wù)需求匯總得出。配線光節(jié)點(diǎn)設(shè)置原則如下。

（1）小區(qū)

改造區(qū)域的光分路器宜分散設(shè)置，配線光節(jié)點(diǎn)設(shè)置根據(jù)小區(qū)規(guī)模確定。小區(qū)規(guī)模在200戶住戶以下時(shí)，不宜單獨(dú)設(shè)置配線光節(jié)點(diǎn)，光分路器分散設(shè)置在樓道，可從主干光節(jié)點(diǎn)或附近的配線光節(jié)點(diǎn)敷設(shè)12芯光纜到樓道；小區(qū)規(guī)模在200戶以上時(shí)宜設(shè)置光配線節(jié)點(diǎn)。一般光纜覆蓋半徑為200～500 m，覆蓋1 000～1 600戶住戶設(shè)置一個(gè)光配節(jié)點(diǎn)較經(jīng)濟(jì)，住宅小區(qū)的沿街客戶可納入住宅小區(qū)用戶內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。

（2）商務(wù)樓宇

新建商務(wù)樓宇原則上實(shí)現(xiàn)“100%光纜覆蓋”。用戶密集的商務(wù)樓宇（如專業(yè)寫字樓、星級(jí)酒店或200戶用戶以上的獨(dú)立樓宇等）應(yīng)設(shè)置光配線箱，并根據(jù)需要在不同樓層設(shè)置光分線箱。

（3）園區(qū)范圍廣，住宅用戶稀少，廠礦企業(yè)多的區(qū)域

一般可不設(shè)置配線光節(jié)點(diǎn)，客戶可直接通過主干光節(jié)點(diǎn)覆蓋。單個(gè)光節(jié)點(diǎn)的光纜覆蓋半徑為600～800 m較經(jīng)濟(jì)，當(dāng)發(fā)展到入駐企業(yè)較多的時(shí)候，可靈活向三層網(wǎng)絡(luò)過渡。

（4）專業(yè)市場(chǎng)、商業(yè)區(qū)

一般是指從事商業(yè)零售、批發(fā)等聚類客戶的集中地。專業(yè)市場(chǎng)的配線光節(jié)點(diǎn)設(shè)置可參照住宅小區(qū)場(chǎng)景。

表1 數(shù)據(jù)填報(bào)信息規(guī)范要求

（5）不規(guī)則樓宇分布

主要是指樓宇分布非上述典型場(chǎng)景，應(yīng)結(jié)合區(qū)域內(nèi)用戶、電纜路由、道路等情況設(shè)置配線光節(jié)點(diǎn)，一般配線光節(jié)點(diǎn)光纜覆蓋半徑不超過500 m。該區(qū)域不包括城中村與棚戶區(qū)。

（6）農(nóng)村

農(nóng)村配線光節(jié)點(diǎn)的設(shè)置可利舊現(xiàn)有接入網(wǎng)點(diǎn)機(jī)房、基站機(jī)房、光交等物理節(jié)點(diǎn)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)小區(qū)在OLT覆蓋光纜距離滿足要求的情況下，行政村村委所在地、專業(yè)自然村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)、集鎮(zhèn)、新農(nóng)村建設(shè)點(diǎn)等需考慮FTTH覆蓋，重點(diǎn)區(qū)域建議優(yōu)先設(shè)置配線光節(jié)點(diǎn)。

在進(jìn)行配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃時(shí)，需通過全息網(wǎng)格系統(tǒng)對(duì)配線光節(jié)點(diǎn)覆蓋網(wǎng)格的業(yè)務(wù)需求及資源現(xiàn)狀進(jìn)行分析，得出規(guī)劃期內(nèi)的建設(shè)規(guī)模。全息網(wǎng)格系統(tǒng)中配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃流程如圖1所示。

2.5 主干光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃

主干光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃需依據(jù)配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃需求及管道物理路由進(jìn)行規(guī)劃，應(yīng)充分利舊現(xiàn)有主干光節(jié)點(diǎn)資源，現(xiàn)有主干光交接箱容量不足時(shí)，可采用光交接箱擴(kuò)容改造技術(shù)、交接區(qū)拆分等方法解決，盡量避免原址疊加主干光交接箱。基本原則如下。

圖1 配線光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃流程

·根據(jù)配線光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶規(guī)模的不同，主干光節(jié)點(diǎn)覆蓋的配線光節(jié)點(diǎn)數(shù)量也不同。一般情況下，1個(gè)主干光節(jié)點(diǎn)覆蓋4～8個(gè)配線光節(jié)點(diǎn)。

·主干光節(jié)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)盡量利用現(xiàn)有的光纜交接箱。現(xiàn)有主干光交容量不足時(shí)，可采用光交接箱擴(kuò)容改造技術(shù)、交接區(qū)拆分等方法解決，盡量避免原址疊加主干光交接箱。

·新建主干光交的箱體容量宜選擇288芯及以上(宜576芯)，為將來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展預(yù)留擴(kuò)容空間。

·在配線光節(jié)點(diǎn)覆蓋區(qū)域內(nèi)，原則上不宜再從主干光節(jié)點(diǎn)布放引入光纜。同時(shí)應(yīng)結(jié)合光配線箱的建設(shè)，逐步優(yōu)化、調(diào)整現(xiàn)有主干光交接箱上的引入光纜，騰出主干光交成端資源。

·農(nóng)村區(qū)域需考慮結(jié)合光進(jìn)銅退節(jié)點(diǎn)、CDMA網(wǎng)基站等光纖需求，在光纜路由匯集處設(shè)置主干光節(jié)點(diǎn)。原則上要求農(nóng)村區(qū)域主干光節(jié)點(diǎn)收容的配線光纜芯數(shù)不少于24芯，箱體容量按目標(biāo)需求配置。為方便維護(hù)和管理，主干光節(jié)點(diǎn)宜盡量利舊現(xiàn)有接入點(diǎn)。路由不具備時(shí)，主干光節(jié)點(diǎn)可采用室外光交接箱建設(shè)。

在進(jìn)行主干光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃時(shí)，需通過全息網(wǎng)格系統(tǒng)對(duì)配線光交的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析，采用就近原則確認(rèn)配線光交與主干光交的歸屬關(guān)系。全息網(wǎng)格系統(tǒng)中主干光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃流程如圖2所示。

3 ODN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃

在通過全息網(wǎng)格系統(tǒng)完成配線光交及主干光交的規(guī)劃后，需依據(jù)業(yè)務(wù)需求類型確定ODN架構(gòu)及主干纖芯規(guī)模。目前ODN主干層主要有環(huán)型無遞減結(jié)構(gòu)、樹型遞減結(jié)構(gòu)、樹型遞減+環(huán)型獨(dú)占纖結(jié)構(gòu)。

環(huán)型無遞減結(jié)構(gòu)為現(xiàn)階段城區(qū)接入光纜中普遍運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配纖方式為“公共纖+獨(dú)占纖芯”。獨(dú)占纖芯主要滿足重要客戶的雙路由需求，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)獨(dú)占纖芯資源緊張時(shí)，通過調(diào)整公共纖芯滿足需求。環(huán)型結(jié)構(gòu)承載重要政企客戶、3G基站、接入局所等對(duì)安全性要求較高的用戶或業(yè)務(wù)時(shí)，效率明顯。適用于政企及專線業(yè)務(wù)密集的城市中心區(qū)域。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

樹型遞減結(jié)構(gòu)的ODN主干層網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)PON方式為主的接入網(wǎng)建設(shè)模式，主干層光纜每經(jīng)過一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，光纜芯數(shù)遞減，只上下調(diào)節(jié)該節(jié)點(diǎn)需求的纖芯量，其他纖芯直熔。此方式主要用于承載中小政企客戶、視頻監(jiān)控點(diǎn)、公眾客戶FTTB/FTTH等安全性要求不高的用戶或業(yè)務(wù)，效率明顯。適合用于縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及城市周邊以覆蓋公眾客戶為主的區(qū)域。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。

樹型遞減+環(huán)型獨(dú)占纖結(jié)構(gòu)是上述兩種方式的結(jié)合，既能適應(yīng)PON方式的客戶承載的需求，又能滿足重要政企客戶對(duì)不同物理路由安全性要求。獨(dú)占纖芯數(shù)按節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的客戶需求計(jì)算。該方式適用于城市區(qū)域公眾及政企混合區(qū)域，但需依據(jù)政企用戶規(guī)模分場(chǎng)景確定環(huán)型獨(dú)占纖芯數(shù)。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖2 主干光節(jié)點(diǎn)規(guī)劃流程

圖3 環(huán)型無遞減結(jié)構(gòu)拓?fù)?/p>

圖4 樹型遞減結(jié)構(gòu)拓?fù)?/p>

ODN光纜芯數(shù)規(guī)劃需先依據(jù)網(wǎng)格配線光纜纖芯需求后再結(jié)合ODN光纜網(wǎng)現(xiàn)狀及業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)規(guī)劃主干光纜纖芯。配線光纜纖芯需求為配線光節(jié)點(diǎn)至主干光節(jié)點(diǎn)的光纜纖芯需求：配線光纜需求=住宅小區(qū)配線光纜需求+商務(wù)樓宇配線光纜需求+商業(yè)或聚類市場(chǎng)配線光纜需求+政府機(jī)關(guān)/金融單位/學(xué)校/企業(yè)配線光纜需求。光纜芯數(shù)規(guī)劃宜以光節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的家庭住戶數(shù)為基數(shù)，公眾客戶按1∶64收斂比計(jì)算需求纖芯，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)政企客戶分布密度，按5%～15%考慮政企客戶、3G基站等纖芯需求。規(guī)劃流程如圖6所示。

主干光纜環(huán)/鏈上的主干光節(jié)點(diǎn)數(shù)量不宜過多，可根據(jù)主干光纜芯數(shù)配置節(jié)點(diǎn)數(shù)量，原則上主干光交配纖芯數(shù)不少于48芯。ODN分步推進(jìn)過程中，主干光纜優(yōu)先考慮較大芯數(shù)的帶狀光纜。一般情況下，用戶密集區(qū)域可采用144～288芯主干光纜；用戶密度較低時(shí)，主干光纜芯數(shù)可適當(dāng)減少。配線光纜芯數(shù)宜選擇12～24芯光纜。應(yīng)盡量減少主干光交接箱上同一方向配線光節(jié)點(diǎn)的配線光纜條數(shù)。

圖5 樹型遞減+環(huán)型獨(dú)占纖結(jié)構(gòu)拓?fù)?/p>

圖6 ODN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃流程

4 結(jié)束語

本文在接入網(wǎng)網(wǎng)格化管理思路的引導(dǎo)下，提出了基于全息網(wǎng)格系統(tǒng)進(jìn)行ODN規(guī)劃的方法。通過全息網(wǎng)格系統(tǒng)將市場(chǎng)信息與資源信息納入同一個(gè)IT平臺(tái)，基于前端信息建立了以網(wǎng)格為單位的業(yè)務(wù)需求測(cè)算模型，并結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源現(xiàn)狀和接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)，完成了OLT局所、主干光節(jié)點(diǎn)、配線光節(jié)點(diǎn)三層光接入網(wǎng)的規(guī)劃，具有很強(qiáng)的應(yīng)用指導(dǎo)作用。

在全息網(wǎng)格系統(tǒng)中完成ODN規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了以配線區(qū)域?yàn)轭w粒的規(guī)劃管理，實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃項(xiàng)目IT實(shí)時(shí)呈現(xiàn)、動(dòng)態(tài)調(diào)整。此外，基于全息網(wǎng)格系統(tǒng)的ODN規(guī)劃也為ODN規(guī)劃和FTTH建設(shè)的全面協(xié)同、市場(chǎng)和能力的前后端有效協(xié)同、開展精確化營(yíng)銷打下了基礎(chǔ)。

1 陳烈輝，左建，任艷.FTTx ODN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)研究.廣東通信技術(shù)，2006(9)

2 區(qū)海翔.接入網(wǎng)基于網(wǎng)格化的資源配置體系探討.廣東通信技術(shù)，2009(9)

3 鄭偉賢.淺談接入網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格化規(guī)劃方法.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010(4)

4 洪健.接入光纜規(guī)劃方法初探.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010(4)

5 曹亮.接入網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃探討.信息通信，2011(5)