汇聚机房与其扩展机房互通优化方案

汇聚机房与其扩展机房互通优化方案陶永胜，叶桂添

（广州杰赛通信规划设计院有限公司，广东 广州 510310）

【摘 要】

对老旧汇聚机房和它的扩展汇聚机房间互通光缆消耗过快的问题进行研究，通过对无源/有源波分设备、设备搬迁、光缆优化三种优化方案进行对比，并根据三种优化方案的特点给出适用的场景。汇聚机房；扩展机房；互通光缆；主干光缆

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【关键词】

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.02.017 中图分类号：TN913.33

文献标志码：A 文章编号：1006-1010(2020)02-0088-05

引用格式：陶永胜,叶桂添. 汇聚机房与其扩展机房互通优化方案[J]. 移动通信, 2020,44(2): 88-92.

Interworking Optimization Solution for the Convergence Room and Its Expansion RoomTAO Yongsheng, YE Guitian

(Guangzhou GCI Plan & Design Institute of Communication Engineering Co., Ltd., Guangzhou 510310, China)

[Abstract]

The problem of excessive consumption of the intercommunication cables in the old convergence room and its expansion convergence room is studied. Three optimization solutions of passive/active wavelength division equipment, equipment relocation and optical cable optimization are compared, and the applicable scenarios are given according to the characteristics of the three optimization solutions.

[Key words]convergence room; expansion room; interworking optical cable; main optical cable

0 引言

随着通信行业的快速发展，运营商从传统业务逐渐向全业务运营发展，从而引入城域大容量OTN、大容量PTN、新网络等技术，新增的各种设备对汇聚机房空间提出了新的挑战。

老旧汇聚机房主要由基站机房、固网节点机房等演变而来，机房空间小、无法满足通信技术不断发展的需求，但是老旧汇聚机房地理位置优越，而且周边已经建设有充足的管线资源。老旧汇聚机房在无法直接扩建的情况下，通常在附近租赁一个面积足够大，能满足汇聚机房长期发展需求的新汇聚机房，如此才能充分利旧原有的管线资源，减少业务迁移带来的工作量。新汇聚机房建

成后，通过将老汇聚机房的业务逐步迁移至新汇聚机房，完成新旧汇聚机房替换，对业务迁移后的老汇聚机房则进行功能降级或者直接停用。

但是汇聚机房的租赁需结合当时周边租赁市场、地理位置、房屋质量条件决定，并不是都能租赁到位置理想又空间足够大的汇聚机房。很多情况只能租赁到同样空间大小的机房作为老旧汇聚机房的扩展机房来缓解老旧汇聚的空间压力。此时并不能采用新旧汇聚机房直接替换的方式，需把新汇聚机房作为老汇聚机房的扩展机房一起来承担汇聚的功能。为了快速让新机房发挥汇聚功能，通常只需新建新旧机房间的互通光缆就能让新机房快速投入使用，但这也导致业务接入主要通过新旧机房间互通光缆转接，互通光缆纤芯消耗过快，需新增ODF

收稿日期：2019-04-09架成端，加大对本就空间不足的老机房压力。如何减少

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互通光缆纤芯消耗，实现老旧汇聚机房与扩展机房协调发展，这是目前这些汇聚机房需要解决的问题。针对此情况，以机房现状为基础，对有源/无源波分设备、设备搬迁调整、光缆优化这三种优化手段进行对比分析得出最优的优化方案或者各种优化方案适用的场景，能给同类型的问题处理提供参考借鉴。

1 具体的优化方案

老旧汇聚机房与扩展机房主要存在以下特点：（1）原机房空间非常紧张，严重限制了新建机架能力；（2）原机房设备多样，除OTN、PTN、SDH等设备外，普遍都设置有OLT设备，且可能有多套OLT，对纤芯需求大；

（3）原机房光缆层次和数量多（汇聚光缆、主干光缆、接入光缆）；

（4）扩展机房对业务侧接入纤芯需求大，对上联纤芯需求少；

（5）扩展机房只建设了至原有汇聚机房的互通光缆，所有业务纤芯需求需通过原有机房跳接，机房间纤芯消耗快，需不断在原有机房新增ODF架，对机房空间压力大。

针对老旧汇聚机房与扩展机房特点，解决两个机房互通光缆消耗过快的问题，需要综合考虑纤芯需求、机房空间、实施难度、投资规模等各种因素制定出最优方案。优化方案可通过无源或有源波分设备、设备搬迁调整、光缆优化三种途径解决。

1.1 无源/有源波分设备优化方案

（1）无源波分设备优化方案通过在原汇聚机房和扩展机房新增成对的无源波分设备使多对纤芯在一根纤芯传输，从而达到节约互通纤芯的目的。无源波分有1:2、1:4、1:8、1:16多种汇聚比，以采用1:16汇聚比为例，能使原本消耗16芯光缆通过增加无源波分设备变为1芯。无源波分设备优化方案如图1所示。

（2）有源波分设备优化方案通过在原汇聚机房和扩展机房各新增1套有源波分设备形成一个独立的波分环路来收敛业务，原有的SDH接口、GE接口、10GE接口等都可以通过波分来承载。波分环的搭建只需要4芯，但其设备接口能不断扩容，可以节省纤芯，有源波分设备优化方案如图2所示。

研究与探讨

彩光模块彩光模块用户设备用户设备用户设备彩光模块彩光模块用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备无无用户设备用户设备源单纤传输源用户设备用户设备用户设备用户设备波无波用户设备用户设备分无用户设备用户设备源单纤传输分源用户设备用户设备用户设备用户设备波波用户设备用户设备用户设备用户设备分分用户设备彩光模块彩光模块用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备图1 无源波分设备优化方案用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备有源波分无有源波分无用户设备用户设备用户设备源单纤传输源用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备有源波分波用户设备用户设备分有源波分波用户设备波分环分用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备波分环用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备用户设备有源波分有源波分分光器用户设备用户设备用户设备用户设备ONU用户设备图2 有源波分设备优化方案波分环分光器用户设备用户设备………………用户设备ONUOLT用户设备光纤聚合设备光纤聚合设备用户设备用户设备的PON口业务则需采用有源的光纤聚合设备………来实现纤芯的聚合，OLT用户设备从而减少纤芯使用。优化方案如图………………用户设备用户设备………3所示：OLT分光器ONU光纤聚合设备光纤聚合设备OLT………………………图3 PON口光纤聚合优化方案

1.2 设备搬迁调整优化方案

对两个机房间的设备进行有规划的搬迁调整能释放老机房的空间，减少互通光缆的使用。设备的搬迁调整主要考虑的因素有：机房业务需求导致的机位和纤芯需求；搬迁何种设备可以减少互通光缆的使用；尽量释放原有汇聚机房空间；割接量的大小和难度；设备搬迁投资大小；搬迁后对未来的业务发展的支撑性。

通过设备搬迁，可将对组网纤芯需求不大的设备（如

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研究与探讨

PTN、SDH、OTN等设备）搬迁至扩展机房，腾空原有机房空间，对纤芯需求量大的设备（如OLT等）搬迁至原有机房，减少互通纤芯的消耗。通过合理的搬迁方案能腾出旧机房空间，减少互通光缆纤芯使用。

1.3 光缆优化方案

通过新建、割接等手段打通扩展机房与原有主干光缆、汇聚层光缆网络的连通，实现业务直达扩展机房，减少互通光缆纤芯跳接，实现扩展机房与现有光缆网融合。汇聚机房与扩展机房光缆结构现状如图4所示：

扩展机房A1

核心/汇聚机房汇聚层光缆接入主干光缆汇聚机房B

汇聚机房A光交图4 汇聚机房及扩展机房光缆结构现状图

扩展机房A1

光缆优化需充分考虑的因素有：满足各种业务发展核心所产生的主干纤芯需求；/汇聚机房汇聚层光缆分析现有主干光缆结构、接入主干光缆纤芯现汇聚机房B状、纤芯分配方式，充分利用已有光缆；汇聚机房A工程投资及对未来业务的支撑能力。应根据汇聚机房和扩展机房以及光扩展机房光交A1交的地理位置，通过新建扩展机房与就近主干光交的主核心干光缆来打通扩展机房和现有主干光缆网的连通。对于/汇聚机房汇聚层光缆接入主干光缆汇聚机房B纤芯需求量小的汇聚层光缆，汇聚机房不需刻意新建光缆去连接A原有汇聚层光缆网，在有新的汇聚层光缆需求时，可以综合考虑新建至扩展机房来分担原有汇聚机房的负担。汇光交聚机房与扩展机房光缆优化后的结构如图5所示：

扩展机房A1

核心/汇聚机房汇聚层光缆接入主干光缆汇聚机房B

汇聚机房A光交图5 汇聚机房及扩展机房光缆结构优化图

优化后光缆直达扩展机房，充分利用新机房空间优势，减少汇聚机房与扩展机房互通纤芯使用，节省原有机房空间，缩短接入距离。

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1.4 三种优化方案对比

（1）无源/有源波分设备优化方案能大大节约汇聚机房和扩展机房互通纤芯使用，但也存在以下问题：

1）无源波分设备通常设计比较紧凑，体积和熔纤盘体积相当，相比使用光缆互通并不能达到节省空间的目的。有源波分设备、有缘光纤聚合设备都需要占用机架位，相比使用光缆纤芯占用更多机架位，对本就紧张的原汇聚机房机位造成更大压力。

2）无源波分适用于双纤单向光模块业务，且光模块能拔插，与固定的彩光模块配合使用，现有设备必须能识别第三方厂家的彩光模块。

3）无源波分不管采用何种汇聚方式，均会存在一定的光损耗，现有业务是否能采用无源波分设备，需经过光纤损耗测试才能确定。

4）采用无源波分设备后多条业务在一根纤芯，单纤出现故障时影响的业务增大，增加网络安全隐患。

5）有源波分设备投资大，一波10G客户侧接口的10G波道扩容单价为7万，一波GE客户侧接口的10G波道扩容单价为14万，远高于互通光缆对应的纤芯造价。

6）采用无源/有源波分设备替换现有互通纤芯需要中断原有业务，涉及点多，实施难度大。

（2）设备搬迁调整优化方案。设备搬迁投资少，但设备搬迁割接量大，虽然能减少一部分互通纤芯使用，但是扩展机房的业务还是需要通过唯一的互通光缆转接，无法从本质上解决互通光缆纤芯大量使用的问题。而且汇聚机房与扩展机房间纤芯使用最多的为宽带业务，随着宽带用户数增多，OLT不断下沉至综合业务接入机房是必然的发展趋势，原汇聚机房内多台OLT所带大范围的宽带业务将随着OLT的下沉逐步迁移至综合业务接入机房，OLT设备搬迁的意义不是很大。

（3）光缆优化方案。投资主要取决于光缆建设规模，但同样也能获得相应的纤芯能力。

通过三种优化方案的分析，各种方案均有其用途，不同方案适用的场景不同。对于无源/有源波分设备方案，由于投资大、实施难度大，建议在新机房无法新建光缆的情况才采用。对于设备搬迁方案，由于施工难度大，且并不能在实质上解决互通纤芯使用量大的问题，建议在旧机房空间不足的情况下可以适当采用。光缆优化方案则

研究与探讨

一般情况下均可采用。三种优化方案的对比如表1所示：

表1 三种优化方案对比

分类无源/有源波分设备搬迁光缆优化

投资高低中

实施难度

难难易

适用场景新机房无法新建光缆旧机房空间不足新机房可以新建光缆

为宽带业务占两 个机房间纤芯使用的60%。机房间的纤芯使用情况如表2所示：

表2 汇聚机房A和扩展机房间跨机房纤芯使用统计表

业务类型宽带业务OLT至BNG汇聚机房转接

合计

占用纤芯

783814130

占比60.00%29.23%10.77%100.00%

引入光缆类型接入主干光缆接入主干光缆汇聚层光缆

-

三种优化方案适用的场景不同，应根据具体情况选择最优的一种方案或者多种优化方案的组合方案。

其中，家宽业务和OLT至BNG业务均由接入主干

2 具体案例说明

某运营商汇聚机房A面积为约34 m2，目前机房剩余有2.5个机架位（本文机架位均按600×300计列），机房空间无法满足业务发展需要。基于机房空间问题，前期工程在距原汇聚机房200 m的地方新租赁面积约A1机房已用机架34 m的汇聚机房A1作为扩展机房，

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光缆引入，占两个机房间纤芯使用的89%。

汇聚机房A和扩展机房A1已经具备完善的设备网络系统包括OTN系统、PTN系统、BNG等，所以纤芯和机位主要满足家宽业务、5G基站、OLT下沉需求，包括本综合业务区内宽带业务需求、本综合业务区内5G基站拉远需求、本汇聚区内5G分组网络需求、本汇聚区内OLT至BNG纤芯需求。表3为汇聚机房A和扩展机房纤芯和机位需求表。

共需求纤芯517芯，机架位10个，结合汇聚机房A和扩展机房A1现状，未来新增机架主要安装在扩展机房A1，汇聚机房A维持现有的少量机架位空余的现状，以保证必要的ODF架扩容。未来纤芯需求以接入主干纤芯为主，所以扩展机房A1与接入主干的连接势在必行，结合扩展机房A1的管道情况，新建接入主干光缆并无阻

碍。所以汇聚机房A与扩展机房A1的优化选取光缆优化方案。

汇聚区位14.5个，剩余机架位23.5个。原汇聚机房安装有汇聚OTN、汇聚PTN、汇聚SDH、SW、OLT，扩展机房安装有BNG、汇聚PTN、汇聚SDH、OLT。原汇聚机房和扩展机房均有汇聚层光缆，接入主干光缆接入原汇聚机房，扩展机房无接入主干光缆，两机房间建有单路由互通光缆。光缆结构如图6所示。

目前机房间的互通光缆已经使用130芯，其中主要

汇聚C汇聚D一级主干光交一级主干光交通过新建主干光缆直达扩展机房A1进行光缆结构优化，解决机房互通光缆纤芯转接过多的问题。

二级主干光交一级主干光交一级主干光交二级主干光交汇聚A1二级主干光交优化后的光缆结构如图7所示。

优化后接入主干光缆能直接回到扩展机房A1，接入主干业务

汇聚A一级主干光交一级主干光交一级主干光交一级主干光交一级主干光交汇聚B不需要再经过汇聚机房A跳接，机房间的互通纤芯能大量减少。前期由接入主干引入占用89%的互通纤芯也可以通过简单的跳纤割接至新建的主干光缆上，减少原有互通光缆纤芯使用。

汇聚区一级主干光交综合业务区A二级主干光交二级主干光交二级主干光交二级主干光交二级主干光交二级主干光交综合业务区B汇聚D汇聚C图6 汇聚机房A及扩展机房A1光缆结构现状图一级主干光交一级主干光交2020年第2期

二级主干光交汇聚A1９１

二级主干光交一级主干光交一级主干光交二级主干光交研究与探讨

汇聚C汇聚D汇聚区一级主干光交一级主干光交表3 汇聚机房A和扩展机房纤芯和机位需求表类型一级主干光交家宽业务设计技术, 2013(8): 52-56.[3] 黄文志,吕韩健. 综合业务接入

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汇聚B二级主干光交一级主干光交纤芯需求/ODF机位设备机机位需求芯需求二级主干光交位需求合计汇聚A1二级主干光交使用光缆类型接入主干光缆12972汇聚A1001114一级主干光交2412一级主干光交5G基站拉远接入主干光缆接入主干光缆一级主干光交一级主干光交一级主干光交365G分组网络15G分组汇聚设备4一级主干光交OLT至BNG综合业务区A10汇聚层光缆技术, 2018(7): 66-71.

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276517二级1接入主干光缆综合业务区B合计3二级主干光交主干光交汇聚C710-二级二级二级二级主干光交主干光交主干光交主干光交汇聚D汇聚区一级主干光交一级主干光交二级主干光交一级主干光交汇聚A1二级主干光交二级主干光交键技术[J]. 光通信研究, 2016(4): 52-55.

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一级主干光交综合业务区A二级二级主干光交主干光交二级二级二级二级主干光交主干光交主干光交主干光交综合业务区B图7 汇聚机房A及扩展机房A1光缆结构优化图

3 结束语

针对空间不大的老旧汇聚机房与其扩展机房互通光缆消耗过快的问题，分析其产生的原因，提出了三种优化方案。从优化方案的对比可以看出，汇聚机房与其扩展机房的优化应该以光缆优化方案为主，无源/有源波分设备方案和设备搬迁方案作为补充。对于个案应从光缆现状、机房空间使用情况、业务发展需求等多方面分析选择最优的一种优化方案或者多种优化方案的组合方案。

作者简介

陶永胜（orcid.org/0000-0002-3201-5675）：

毕业于重庆邮电学院，现任职于广州杰赛通信规划设计院有限公司，从事传输网络规划设计工作。

参考文献：

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叶桂 添：毕业于北京邮电大学，现任职于广州杰赛通信规划设计院有限公司，从事传输网络规划设计工作。

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