接入網中光纜物理網的建設

張 萍

傳統的通信網業務主要以語音業務為主,接入網多采用銅線接入方式。隨著社會信息化程度的不斷提高,通信業務已從單一的語音業務向數據、圖像及綜合業務方向發展,接入方式多采用光纖接入即光纖接入網。

光纖接入網是一個系統工程,其規劃與建設必須考慮光纜物理網、接入設備、網管系統及維護管理等要素。其中,光纜物理網的規劃尤其重要,因為線路系統服務年限較長,一般 20～30年,變動起來非常困難,而且一次性投資很大,在綜合建設成本中占有較高的比重。因此,網絡規劃要本著結構合理、靈活安全、適應未來發展的原則進行。

1 網絡結構

1.1 星型結構

星型結構多適用于用戶密度較低、用戶相對集中、電信業務發展較慢的地區,分為星型遞減結構和星型無遞減結構 2種形式。

1.星型遞減結構。接入用戶的配線光纜直接從主干光纜中引出,主干光纜的芯數從局端起向遠端節點 (即遠端光分纖箱)逐級減少。根據遠端節點所需的光纖數量及遞減情況來確定主干光纜的纖芯數,因此光纜纖芯的通融性極差。主干光纜的纖芯數很多,光纖資源不共享,利用率低。如果遠端節點的用戶預測稍有偏差,就會造成新節點無纖芯而原有節點纖芯過剩,影響新用戶的發展。

2.星型無遞減結構。該結構增加了光纜交接箱。從局端到光纜交接箱,以及光纜交接箱之間的主干光纜纖芯無遞減,配線光纜是從光纜交接箱中引出。此種結構最突出的優點是主干光纜纖芯的通融性極高,能夠滿足不斷增長的新用戶需求,且不同光纜交接箱中的節點可使用主干光纜中的同一對光纖,使主干光纜的纖芯使用率增高。

1.2 環形結構

環型結構是指主干光纜閉合成環,在環路上主干光纜纖芯無遞減,配線光纜是從光纜交接箱中引出。因主干光纜閉合成環,使得整個光纜線路網的可靠性大大提高。特別是接入設備也采用環路保護組網后,當主干光纜上的某點出現故障時,通信業務能在極短的時間內自愈恢復,使用戶受影響的程度減至最低,甚至感覺不到光纜線路發生了故障。這適用于用戶密集、業務需求發展較快的地區。

2 光纖選擇

光纖接入網傳輸距離近,帶寬要求不很高,但成本要求很嚴格,因此光纖接入網中使用 1310 nm波長的單模光纖,即 G.652光纖。

對于 48芯以上的光纜采用帶狀光纜。帶狀光纜是一種高密度的光纜結構,具有較好的性價比、抗微彎性能好、機械保護性能也好,而且帶狀光纜的直徑小、光纖密度高,便于實現一次多芯連接,每帶光纖可以是 4～16芯,建議采用每帶 12芯的光纖帶。光纜采購中盡量統一光纜類型和纖芯數,使纖芯連接器品種一致,方便日后線路施工、維護和管理。

2.1 主干光纜芯數取值

主干光纜纖芯數是由光纖接入網結構、接入節點數及接入網設備等因素決定的,在滿足近期組網要求的前提下本著適度超前的原則,考慮期限為 5～10年,滿足 5～10個光交接點的接入為宜。主干光纜應盡可能選擇大對數帶狀光纜,根據經驗至少采用 48芯,一般以 96、144、192等芯數為主。對主干光纜長度較長、用戶密度較大、光節點數量較多的區段,亦可選擇 216、288等更大芯數的光纜。

主干光纜芯數還須考慮遠期寬帶業務,由于對寬帶業務需求和技術發展的不確定性,以及投資的經濟性,主干光纜建設可分期實施。

建設初期,主干光纜的芯數要適度,太多則浪費主干光纖,浪費投資;太少則主干光纜中可通融使用的光纖數量少,不利于業務的變更和發展,同時也浪費了城市地下管孔資源。另外,應該注意管孔的管徑,現在城市鋪設的管道大部分是內徑90mm的水泥管道和內徑100mm的塑料管道。按目前光纜的制造水平,100～250芯光纜外徑一般在 16～21 mm,在管孔中穿放 3孔 28/32 mm塑料子管,100～250芯光纜具有較高的管孔利用率;若主干光纜的芯數小于 100芯,則管孔的利用率較低。

2.2 主干光纜纖芯帶使用

若將主干光纜在光交接箱終端配線,便于靈活組網,但過多的光纖跳接可能引起線路指標劣化以及增大投資。為保證纖芯的靈活調度和保護投資,在工程實施中可將主干光纜纖芯帶規劃為共享纖芯帶、獨享纖芯帶和直通纖芯帶 3種類型。

1.共享纖芯帶。主干光纜上安排 1或 2帶纖芯 (12芯/帶),在每個光交接箱都進行熔接配線,作為公共纖芯,可與配線光纜光纖連接器連接。一般來說,此帶纖芯在整個光纜中最為重要、最為寶貴,一般供多個節點組成環網。對于建設初期,開通的業務以窄帶業務為主,此帶纖芯主要用于環形網絡拓撲,纖芯的利用率最高。

2.獨享纖芯帶。每個光交接箱至少有 1帶光纖:①用于電信大用戶租用纖芯;②局方為滿足用戶需求,增設點到點 (局端到遠端節點)的光網絡單元 (ONU)節點;③最主要用于 IP城域網業務,如 FTTx+DSLAM或 FTTx+LAN,其接入層節點和上層網絡節點所組成的網絡均是星型結構,比較浪費纖芯。

3.直通纖芯帶。預留 1～3帶光纖作為直通纖芯帶,可用于主干光纜線路監測,也可調整成共享纖芯帶和獨享纖芯帶。這樣設置主要是業務發展預測困難,現有纖芯利用率不高,采用預留的方式,以便將來調整。

3 光纜交接箱設置

光纜交接箱應盡量設置在安全、隱蔽、施工維護方便、易于進出線、不易受外界損傷及自然災害影響,同時又符合城市規劃,不妨礙城市交通,不影響市容觀瞻的地方。光纜交接箱的設置地點越靠近主干光纜路由,則引入光纜交接箱的主干光纜受損傷的機會就越少。另外,光纜交接箱內的光纖接頭對防塵、防潮的要求也比較高,所以光纜交接箱也應盡量設置在有良好防塵、防潮的地方。在高壓走廊,高溫、腐蝕嚴重、易燃、易爆的工廠和倉庫附近,易受淹沒的低洼地等場所,不宜設置光纜交接箱。光纜交接箱的箱體容量應考慮遠期需求,即采用大容量、模塊化結構,其配線單元可按滿足近期業務進行配置,箱體容量需考慮中遠期靈活方便地上下光纖,這樣將來業務發展時可采用增加模塊的方式擴容。

4 光節點設置

接入網按小區節點的模式配置網絡設備,便于今后分類、業務升級和業務集中管理。根據用戶分布和業務種類,小區節點的服務范圍會有很大不同。一個光交接箱的覆蓋半徑是 500～800m,可設置 4～8個光節點,小區節點服務范圍相應為200m左右。光節點位置的選擇要求覆蓋面廣,具有較佳路由走向。考慮到室外設備不易找到適當的安裝位置,以及設備的密封防塵、設備機柜內的冷凝等問題,為減少故障率和降低維護成本,光節點應盡量考慮設在室內。

5 其他資源利用

由于目前銅纜的規模較大,銅纜的替換需按用戶的發展和光纖接入網建設的進程逐步進行。在替換銅纜的過程中應遵循:①優先替換管道緊張路段的銅纜,可減少擴建管道的投資;②優先替換距端局較遠區域的銅纜,解決傳輸距離遠、語音質量差的問題,并且遠端替換之后,在主干銅纜中節省下的銅纜應可解決近端用戶的接入;③優先替換原有用戶較少、新增用戶較多區域的銅纜。

總之,由于對光纜物理網缺乏建設經驗,以上觀點僅供參考,隨著電信技術的不斷發展、工程經驗的不斷積累,必將尋找到一條符合我國實際情況的、簡單適用的光纜物理網建設道路。

[1] 劉景云,尹衛兵.光纖接入網的建設[J].中國電信建設,1999(1):20.

[2] 中國郵電電信總局.關于接入網發展建設實施意見[J].電信技術,1998(2):30.

[3] 周起河.中國用戶接入網發展建設策略[J].中國電信建設,1999(1):4,6,8,10-11.

[4] 楊正球、亓峰、孟洛明.接入網網絡管理有關標準的問題、現狀和發展方向[J].電信科學,1999(3):33-36.

(責任編輯:諸 紅)