长途干线光缆进出局优化方案研究

张 彬，张曜晖，赵璋卓，张 林

（中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司，河南郑州 450007）

随着国民经济的发展，城市规模不断扩张，超大城市、特大城市等不断涌现，造成长途干线光缆进出重点城市骨干传输节点机房的路由过长，光缆进出局和路由的问题日益凸显，造成骨干传输网传输时延优势锐减、安全隐患加大、维护日益困难的局面。

当下业务竞争日趋激烈、客户要求日益严格，迫切需要针对长途干线光缆进出局实施方案进行优化分析，以重点城市为切入点，通过研究光缆进出局和局间光缆路由优化，打破传统的八纵八横干线光缆进出城建设方式，为解决重点城市进出局光缆路由隐患，缩短传输时延，形成高安全性、低时延的骨干光缆网提供有效的解决途径。

以往长途干线光缆进局主要直接成端到城区中心区域的长途传输机房，但是随着长途干线传输网络的发展以及城市规模的不断扩大，原有的光缆进出城建设模式面临多种问题和弊端。

a）网业不协同。对于长途传输业务而言，大量骨干业务是不需要在途径的城市落地的，但因早期光缆建设方式都是成端在骨干核心机房，光缆本身需要进出城区，增加了安全隐患和大量时延。另外，骨干光缆对应多个业务机房，为满足业务使用，还存在大量使用光缆机房与业务机房的局间光缆，造成业务迂回绕转。

b）规划不统一。现有重点城市的长途干线光缆数量，在单个出省方向上一般最少存在2条光缆，一个项目对应一条光缆建设，未通盘规划考虑。为避免与存量光缆同路由，在新建长途干线光缆时需寻找新的路由，实际执行下来发现往往出现“无路可走”的现象，尤其是重点城市，其业务流向多，城区光缆路由条件受限，难以有效避免光缆同路由的问题，形成安全隐患。

c）维护压力大。城市规模不断扩大，引入城区核心机房的光缆路由过长，长途干线光缆、局间光缆穿城而过。对于承载的业务而言，进局光缆本质上是单路由，单条光缆进局存在安全隐患，需要投入大量的维护力量保证光缆的安全。

长途干线光缆在传统进出局及业务承载方式上有2 种：光缆终端机房与业务机房一致和光缆终端机房与业务机房不一致，分别如图1和图2所示。

图1 光缆终端机房与业务机房一致

图2 光缆终端机房与业务机房不一致

从现有2种方式来看，无论采用哪种建设模式，都存在非落地业务需要随在建光缆进出城区的情况。对大型城市而言，光缆进出城区路由较长，会给非落地业务造成不必要的传输时延以及安全隐患。

2.1 干线光缆调度机房

针对现实中存在的这种情况，在光缆线路领域里引入“干线光缆调度机房”的概念，为业务灵活调度、系统安全组网提供完备的光缆资源。

新建干线光缆在重点城市不再刻意要求进入中心城区长途传输机房，而是根据建设方案总体路由情况，在沿线城市光缆途径附近的合适区域新建机房或利旧汇聚机房，将其定位为ROADM 站型并起到光缆资源调度的目的，长途干线光缆进出局优化方案如图3所示。

图3 长途干线光缆进出局优化方案

干线光缆调度机房可以参考一干中继机房，面积为60 m2，可以有20 个600×300 mm 机架位置，能够满足远期一干WDM 中继设备装机需求。与传统中继机房相比，干线光缆调度机房只是设备上增加了WSS 板卡且功耗不大，理想情况下建议机房面积是传统中继机房面积的1.5～2倍。

在设置干线光缆调度机房方面，为改变传统分段WDM 建设方式，建设一张全国范围内的ROADM 全光网络，加密网络结构，提供更多节点选项。

2.2 优化方案成效

2.2.1 时延优化

非落地业务可通过干线光缆调度机房串通直接传输，光缆不再刻意进出城区。根据以往新建光缆项目经验，预计省会城市光缆长度一般可缩短30 km，一般地（市）光缆长度可以缩短10 km。

落地业务可通过干线光缆调度机房利用最短局间光缆调度至业务机房，不再绕经其他骨干核心节点。

2.2.2 提升安全性

光缆提前收敛至干线光缆调度机房，大幅减少干线光缆在城区内的光缆路由，减少因城市建设等引起的光缆隐患、故障。

干线光缆调度机房与业务节点机房之间存在多条路由，避免了原有干线光缆单路由进出城的安全隐患。

2.2.3 减少资源占用

引入干线光缆调度机房，通过ROADM 组网方式可以有效缓解城区核心机房供电和装机空间压力，减少资源占用。

在某运营商京汉广沿线干线光缆新建项目中，结合各省光缆总体建设方案，对沿线重点城市干线光缆进出局和局间光缆建设均采用了该优化思路。以京汉广河南段新建光缆项目为例，郑州市现有长途干线光缆终端机房示意如图4所示。

图4 郑州长途干线光缆终端示意图

根据业务分布情况的统计，省际业务主要集中在郑州中原路机房落地，在京汉广沿线系统主用光缆选用方面，河南省倾向使用京汉2号光缆，该光缆仅成端在二长，需要使用二长—中原路的局间光缆才可达到中原路，不可避免地涉及光缆进出城及局间转接，增加了非郑州落地业务的时延。

考虑到中原路与二长间现有局间光缆9 条（72～288芯），局间资源相对丰富，且总体分布在3个不同路由上，结合新建光缆总体沿京珠高速路由铺设，研究决定新建光缆不再成端到原有长途传输机房，而是引入“干线光缆调度机房”，在高速旁就近选择合适站址，设为ROADM 站型，同时分别建设调度机房至长途传输机房的局间光缆。

对于落地业务，规划干线光缆调度机房及其与落地业务机房局间光缆的路由建设方案，建设大芯数局间光缆（144 芯/288 芯）。对于非落地业务，业务直接在干线光缆调度机房串通，不再进入中心城区，减少不必要的光缆进出城。京汉广光缆河南段新建工程郑州光缆进出局方案如图5所示。

图5 京汉广光缆河南段新建工程郑州光缆进出局方案

以郑州市为例，通过对光缆进出局方式的优化，对于落地业务，一方面具备多条光缆路由进出，另一方面减少了光缆的安全隐患，增加了系统安全性。对于非落地业务，可减少光缆进出局40 km 以上，最大化缩短省际业务时延。

京汉广光缆河南段新建工程采用“光缆调度、鱼骨形、大站快车”的方式，京汉广光缆河南段新建工程建设方案总图如图6 所示，建设效果对比如表1 所示。通过比较可以看出，该优化方案既有效提升了光缆的安全性，又缩短了传输时延，兼顾了省际省内业务的需求，实现了业务的灵活调度。

图6 京汉广光缆河南段新建工程建设方案总图

表1 京汉广光缆河南段建设效果对比表

结合郑州节点的区位特点可以对京汉广光缆河南段新建工程建设方案做进一步延展，图7 给出了多方向支撑业务规划示意。京汉广光缆项目将郑开大道新建机房定位为郑州北向（北京、济南）、东向（徐州、合肥）、南向（武汉）业务的干线光缆调度机房，与郑开大道新建机房的定位类似，通过后续项目建设中原基地机房至中原路机房、二长机房的局间光缆后，可将中原基地定位为郑州北向（太原）、西向（西安）、南向（重庆）业务的骨干光缆调度机房，进而实现多方向多节点有效支撑业务的目的。

图7 多方向支撑业务规划示意图

随着时代的发展，客户对传输网络提出了更高的要求。打造低时延、高效、可靠、灵活、能够有力支撑业务发展的光缆网成为各运营商的共同目标，而长途干线光缆进出局优化是实现该目标的关键一步。

针对网络核心节点城市如北京、上海、广州等业务落地多、转接量少和网络边缘节点城市如哈尔滨、昆明、南宁等业务落地少、转接量少的特点，该优化方案可以增强核心节点城市、边缘节点城市的网络健壮性，通过多路由光缆进出城，提升网络安全性。

针对网络中间节点城市如合肥、南昌、福州等业务落地相对少、转接量相对多的特点，该优化方案可实现提供调度节点、灵活组网、有效降低全网时延的效果。