摘要：我国光纤光缆产业从最初的简单进口应用，发展成为集研发、生产和应用等全产业链于一体的世界最大市场经历了40年。面对光缆纤芯资源紧张，新建或扩容难度大的问题，采用光纤扩容可提高光缆利用率、节约建设成本、缩短建设周期。是一种快速的低成本方案。本文针对新建光缆、无源波分光纤扩容在建设成本、建设周期及用户选择多样性等方面进行比较，提出光纤扩容在接入光缆中的应用优势。
关键词：新建光缆；无源波分光纤扩容；建设成本；建设周期
引言
目前，随着无线网络从2G时代迈向3G/4G时代，以及WLAN、家庭宽带、大客户专线、IDC数据中心等方面建设的推进，作为基础支撑网络的光缆网，得到了长足发展。随着运营商通信业务规模的不断扩大以及IP流量的迅猛增长，基站、集团客户、家庭宽带等业务接入点数量逐年增加，传输网络规模不断扩大、结构日趋复杂，光缆网络资源使用率不断增高，同时多种业务接入对光缆网络的容量资源以及光缆覆盖深度等方面的要求不断提高，如何满足网络建设中巨大的光纤消耗是电信运营商需要解决的重要问题之一。
1无源波分光纤扩容简介
近2年FTTH和大规模的基站建设，对城区光缆纤芯占用很快、城区光缆资源不足。部分城市管孔资源不足，新管线敷设受当地市政建设制约，流程复杂，周期长。专线业务突发性强，难以规划，且通常需要快速开通，新铺光缆无法满足时间需求。运营商竞争压力，导致成本压力增大。运营商越来越关注建设成本和维护成本。
1.1光纤扩容及光缆需求激增问题解决方案
光纤扩容指的是利用光纤扩容设备提高现有光缆利用率，将多路纤芯复用到少量纤芯中来满足业务增长过程中对光缆的需求，避免了新建光缆的限制条件多等问题，还节约了网络建设周期和成本，是一种快速的低成本方案。解决网络建设中光缆需求激增的问题有两种方案，一是新建光缆、二是光纤扩容。新建光缆受市政/园区管制、管孔/杆路资源等因素影响较大，建设周期长，光缆部署成本随距离的变长线性增长，并不是最节约时间和成本的方案。
1.2无源波分光纤扩容技术简介
无源波分光纤扩容是最简单、成本最优的光纤扩容方案，通过WDM技术，在无源波分复用器发送端将一系列载有信息但不同波长的光信号复用到1~2根光纤中进行传输，并在无源波分复用器接收端将组合波长的光信号解复用来达到波分复用的目的。无源波分所复用的业务，均为透明传输，与速率、业务类型无关。
1.3无源波分光纤扩容技术特点
无源波分光纤扩容可以将光缆纤芯资源容量提高2倍以上，大大提高光纤的利用率，解决光纤资源的问题。无源波分光纤扩容具有建设周期短、故障率低、易于维护、低成本等优点。
1.4应用实例
1.4.1基站接入
每个基站BBU带3个RRU，传统光缆接入方式需要6芯光缆；无源光纤扩容方案只需1~2芯光缆便可解决所有RRU的接入，光缆使用芯数与RRU数量无关。
1.4.2室分系统
近年来，随着城市高层建筑增多，地下轨道交通逐步普及，大型办公园区、商务楼宇集中涌现，宽带网络的室内分布成为运营商新的竞争领域，室内网络中数据流量大、手机等终端接入业务多，室分系统中RRU数量也随之增多，所以无论商务楼宇、企业园区还是隧道的宽带网络室内分布都对光缆资源提出了更高的要求：室内分布系统光纤密集，如采用光纤直驱方式，新建光缆数量多，成本高；由于物业或市政部门的管制，造成新建光缆协调时间较长，直接影响施工周期；大部分新建写字楼或商务楼宇的开发商已预留地下光缆，买断或租用开发商预留光缆成本极高。因此，最大程度的在室内分布领域提高光缆利用率，成为运营商在室内分布领域成本高低与工程实施周期长短的主要制约因素。
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根据室内分布的场景特点，选取三个比较典型的场景来介绍室内分布系统光纤扩容的主要实现方式：（1）企业园区网络覆盖：在园区内和BBU机房里放置无源波分设备，将园区内多个楼宇的室内分布业务汇聚到1~2芯光缆中进行传输，BBU出局光缆只需利用1~2芯即可覆盖园区内多栋小型楼宇。（2）商务楼宇网络覆盖：在大型商务楼宇内的每1~2层放置一台无源波分设备，每层楼上下2芯光缆解决该层的室内分布，所有的RRU全程最多利用楼宇竖井内的2芯光缆完成大楼内多层楼的室内分布业务[1]。（3）隧道网络覆盖：在隧道沿线每个需要网络覆盖的业务点放置一台无源波分设备，每个站点上下2芯光缆解决该站点内的业务接入，仅需占用沿线主干的1~2芯光缆即可解决隧道内多个站点的室内分布。
1.4.3专线接入
随着信息化时代的到来和中国城市化进程的发展，各种大型商业区迅速崛起，公安、银行、税务等专线网络的内部通信也越来越密集。专线网络需求激增对光缆资源提出了要求：（1）专线业务接口种类多样化，接入点密集，光缆需求量大。（2）部分机房间部署小对数光缆，传统业务开通已将原有光缆消耗殆尽，无法进行新业务开通[2]。（3）新建光缆周期长、成本高，可扩展性和可维护性相对较差。在满足专线业务需求的前提下，最大程度的节约光缆资源不但节省了铺设光缆的时间和成本，还有利于整体网络的便捷维护与部署，必将成为运营商在专线领域的需要考虑的重要因素。
2无源波分光纤扩容较新建光缆的优势
新建光缆主要有架空光缆、管道光缆、直埋光缆等几种光缆敷设方式，现将各类光缆敷设方式及无源波分光纤扩容建设成本、周期等对比分析。
2.1建设成本方面的优势
敷设光缆以12芯光缆为例，新建光缆，无论是架空光缆、管道光缆还是直埋光缆[3]。除了光缆成本以外，还有新建杆路、新建管道、工程费等多项费用，且所有这些费用都随距离的增加而线性增加；甚至在一些企业园区或住宅小区，还涉及物业进驻费、纤芯管理费等费用，这些都加大了新建光缆的资金成本。
2.2建设周期方面的优势
在现有网络快速发展，光缆需求巨大的前提下，新建光缆不仅耗资巨大，而且牵涉到方方面面的协调工作，施工周期长[4]。在突飞猛进的网络建设中，专线接入等业务突发性强，难以规划，且通常需要快速开通，新铺光缆无法满足时间需求，施工周期会成为影响网络建设中投资回报率的重要因素，上表可看出光纤扩容方案可以快速的解决网络建设中对光缆资源需求猛增的问题。
2.3用户选择方面的优势
除了建设成本和建设周期外，无源波分光纤扩容方案在用户选择多样性和维持网络结构方面也具有优势：一是无源波分光纤扩容设备种类多，用户选择灵活多样，如光纤扩展器可预留扩展口为后期扩容做准备，节约前期建设资金投入、方便后期业务扩展，用户可根据自己的需要选择合适的设备。二是使用无源波分光纤扩容设备时，不改变原有网络结构，只需要在对应位置部署光纤扩容设备即可完成多路纤芯的业务在少量纤芯中传输，能够有效的维持原有网络结构。
结束语
总之，光纤需求增多、光缆资源相对紧张已经成为现阶段网络建设中不争的事实，光纤扩容方案由于限制条件少、建设周期短、建设成本低，是解决网络建设中光缆问题的最有效方案。
参考文献：
[1]王欣.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].数字技术与应用，2015（08）：44+47.
[2]何洁，何勇.光纤光缆施工操作过程中应注意的一些问题[J].建筑与预算，2015（06）：61-64.
[3]祝晶，詹磊.非编网络光纤存储异构在线扩容方案[J].现代电视技术，2014（11）：100-105.
[4]张大亮.广西农村有线电视网络光纤扩容改造（简易式）设计方案[J].科技传播，2014，6（05）：18+11.
论文作者:汪博俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
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