光纜傳輸設備工程配套設施安裝設計探討

周 偉（中國移動通信集團設計院有限公司陜西分公司，陜西 西安 710077）

1 光纜傳輸系統工程設計界面的劃分

光纜傳輸系統工程設計分為線路和設備2個專業。光纜傳輸設備工程設計包括光纜傳輸設備及相關配套設施（如ODF、DDF、列頭柜、走線架/槽道等）的配置與安裝。本文主要對相關配套設施的設計進行探討。光纜傳輸系統工程設計界面的劃分見圖1。

a）與光纜線路專業的分工。以線路光分配架（LODF）局外側為界，LODF跳線及局內側配置由本專業負責。

b）與業務網的分工。以中間光分配架 （IODF）和DDF局內側為界，局內側至傳輸設備的纜線由本專業負責。

c）與同步專業的分工。以同步專業大樓綜合定時供給系統（BITS）的DDF為界，DDF至傳輸設備的纜線由本專業負責。

d）與電源專業的分工。以電力室-48 V配電屏為界，其端子經列頭柜至相關機架的纜線由本專業負責。

另外，自傳輸機房地線排或電力室直流屏保護地線排經列頭柜至相關機架的保護地線，以及自UPS至網管室DCN設備的交流電源線由本專業負責。

2 主要配套設備的配置

2.1 ODF

傳輸機房的ODF有LODF、IODF 2種類型。LODF主要完成光纜的引入及固定、光纖的熔接及保護、尾纖的存儲及交叉連接；IODF主要完成光傳輸設備和光纖線路系統的連接及路由調配，傳輸設備支路側光接口板的所有端口及波分設備光轉換器單元（OUT）客戶側端口都需終端在IODF上。

圖1 光纜傳輸系統工程設計界面的劃分

配置ODF時，應注意以下幾個方面。

a）參考現ODF類型，咨詢建設單位改進意見。

b）了解現維護方式（單/雙面維護）。若配置背面維護型ODF，其機架背面不能再安裝其他設備。

c）了解現尾纖余長盤纖方式。大容量IODF最好能兩側盤纖。

2.2 DDF

DDF 2 Mbit/s連接器有75/75 Ω不平衡式和120/120 Ω平衡式2種類型，配置時應了解是否需配置阻抗轉換器。2 Mbit/s以上速率連接器只有75/75 Ω不平衡式一種類型。目前，2 Mbit/s連接器大多為單元型（1個單元可為8、16及20個系統），所選電纜芯數應與其容量相一致。

DDF連接器的反射系數應不大于-40 dB，插入損耗應分別不大于 0.3 dB（75 Ω）或 0.4 dB（120 Ω），連接器接線端子的尺寸應與相關電纜尺寸相匹配。

DDF應根據近期通路組織要求取整配置，并預留適當余量。DDF同一子架上的數字傳輸速率和阻抗須保持一致。

2.3 配套電源

傳輸設備工程配套電源分傳輸機房和基站機房2種情況。

2.3.1 傳輸機房

省會級及地（市）級城市通信綜合樓都設置有傳輸機房。傳輸機房配套電源設計分工界面見圖2。

傳輸機房配套電源設計分以下4種情況。

a）只需由現列頭柜上引接電源。這種情況多見于擴容工程設計。設計時需了解列頭柜支路熔絲規格型號、已用及可用熔絲數量，確定支路熔絲是否滿足新裝設備用電要求，不滿足時需更換熔絲或熔絲座。

圖2 傳輸機房配套電源設計分工界面

b）需新配列頭柜，輸入電源由傳輸機房現直流電源分支柜引接。這種情況多見于安裝傳輸設備較多的系統工程設計。設計時需掌握新配列頭柜的最大接入電流及支路熔絲規格型號，了解分支柜壓降分配數據及其各支路容量、使用情況，確定支路熔絲是否滿足新配列頭柜用電量要求。通常，列頭柜最大接入電流及支路開關容量應分別為總負荷量及設備負荷量的1.2～1.5倍，支路開關容量之和為總開關容量的2倍為宜。

c）需配裝列頭柜，輸入電源由電力室直流電源配電屏（PDB）引接。這種情況多見于較小端局傳輸機房設備安裝或擴容工程設計。設計時需掌握新配列頭柜的最大接入電流及支路熔絲規格型號，了解蓄電池至電力室PDB的壓降分配數據及電力室PDB使用情況。

d）需新配直流電源分支柜，輸入電源由電力室PDB引接。這種情況多見于新建傳輸機房的啟用設計。設計時需掌握新配分支柜規格型號及最大接入電流，了解蓄電池至電力室PDB的壓降分配數據。新配分支柜通常安裝在有源設備中間列的列頭或列尾，并根據機房總體布置、機列長度及可裝設備，估算整列及多列設備用電量，以考慮其熔絲規格型號。由于新裝分支柜常用于多列列頭柜的引接，因此在其接入容量和分路端子數量上要充分考慮到未來設備安裝的電源需求，否則可能會給以后的工程設計帶來不必要的麻煩。

2.3.2 基站機房

通常基站機房的傳輸設備和基站設備是共用一套開關電源作為直流供電系統的，設計時需著重了解在用開關電源設備的配置情況（如設備型號、整流模塊規格、配置及可擴數量、蓄電池容量、負載電流、熔絲及空開分配等）。鑒于陜西移動網絡規模日漸繁雜，機房內設備越來越多，故很多機房已出現開關電源分路空閑端子不夠的情況。由于傳輸設備對掉電要求比BTS設備更高，因此對于二次下電端子不足的基站，可根據需要在二次下電母排上短接引至傳輸設備專用的直流配電箱上，以滿足后期擴容的電源引接需求。

2.3.3 列頭柜

列頭柜的配置宜遵循以下基本原則。

a）容量及負荷應按整列進行配置。

b）應根據傳輸設備滿配耗電量的1.2～1.5倍核算列頭柜每個二級熔絲容量。

c）帶電更換列頭柜二級熔絲時，應不影響列頭柜中其他電源系統的正常工作。

d）列頭柜面板應有數字電壓、電流顯示。

e）要求±48 V端子輸入提供雙路，輸出分主備用2個平面。

2.4 走線架/槽

傳輸機房走線架/槽主要為設備機架間、機線間及與其他專業機房間各種配線布放提供安裝位置。通常較小機房采用列走線槽及主走線槽2層設計，較大機房采用列走線槽、主走線槽及過橋走線槽3層設計并考慮專用走線槽（如光纖保護槽、光纜走線槽及電源走線槽等）。

a）列走線槽。列走線槽在機架上方50～100 mm處，完成列內設備架頂加固、架間纜線走線功能。陜西移動傳輸機房列走線槽道寬度為400和700 mm。

b）主走線槽。主走線槽在列走線槽上方50～100mm處且與其垂直，完成列間設備纜線走線功能。主走線槽寬度為600~1 200 mm，應據遠期纜線的多寡選擇。

c）過橋走線槽。過橋走線槽在主走線槽上方50～100 mm處且與其垂直。當傳輸設備與DDF不在主維護走道同一側時，需由過橋走線槽完成走線功能。

d）列內光纜走線槽。為對列內光纖尾纖/跳纖實施保護，防止其因受其他纜線壓擠而引起性能變化，通常需在列走線槽兩側或中間設置光纜走線槽。光纜走線槽寬度宜為120～240 mm。

e）跨列光纜走線槽。跨列光纜走線槽在列走線槽上方且與其垂直（高度同主走線槽），以實現列間光電設備與ODF間的跳纖保護。

f）光纜走線槽。光纜走線槽多用于大型傳輸機房，以完成外線光纜至ODF的走線功能。光纜走線槽在列走線槽上方且與其垂直（高度同主走線槽）。

g）電源走線槽。電源走線槽安裝在列頭/尾列走線槽上方且與其垂直（高度同主走線槽），完成直流電源分支柜至列頭柜間的電源線走線功能。電源走線槽寬為300～450 mm，應據電源線的多寡和粗細選擇。

3 傳輸設備工程配套設施安裝設計一般要求

3.1 設備布置

傳輸機房設備布置原則為：近遠期相結合，以近期為主；便于施工、維護；在提高機房面積和共用設備利用率的基礎上，適當考慮機房的整齊美觀；設備間布線距離最短；盡量利用自然采光，有利于抗震加固；據維護及出線要求，列間設備可采用面對面、面對背單面及背靠背雙面排列方式；條件允許時，本地網、省干網及國干網主設備應分區布置；列內同級設備應集中排列，統一預留架位；ODF應單獨成列或相對集中布置。

設備排列應符合以下要求：單面排列機列時主要走道寬度為1.3～1.5 m，雙面排列機列時為1.5～1.8 m；短機列次要走道寬度不小于0.8 m，個別突出部分不小于0.6 m；長機列不小于1.3 m，個別突出部分不小于1.0m；面對面列間凈距為1.2～1.4m，背對背為0.7～0.8m，面對背為1.0～1.2 m；機面與墻面間凈距為0.8～1.0 m，機背與墻面間凈距為0.6～0.8 m。

在實際工程中，常根據機房屬性將傳輸設備工程設計分為新建機房和現有機房設備布置2種情況。

3.1.1 新建機房

對于新建傳輸機房，尤其是新建大型通信綜合樓傳輸機房來說，傳輸設備工程設計將涉及到傳輸設備、DDF、ODF、直流電源設備（直流配電屏、分支柜、列柜）等眾多設備的安裝。設計時應遵循以下基本原則對機房整體布置作出遠期規劃：充分考慮與其他機房（如交換機房、數據機房、電力機房）所在層間的預留孔洞或豎井間位置；通信線、網管線、時鐘線、電源線等布線盡可能短；由于DDF上方的線纜會特別多，因此應考慮其走線架/槽的容量和負荷分攤。

根據DDF的安裝位置，新建傳輸機房可有以下3種規劃方案。

方案一：傳輸設備安裝在機房兩端，DDF、ODF安裝在機房中間。該方案較適合于層間孔洞或豎井在機房中間的大中型傳輸機房，其維護區集中，維護方便，也有利于走線槽道纜線的負荷分攤。

方案二：傳輸設備安裝在機房中間，DDF、ODF安裝在機房兩端。該方案較適合于層間孔洞或豎井在機房兩端的大中型傳輸機房，它有利于走線槽道纜線的負荷分攤，但維護區分散，維護及人工調度不太方便。

方案三：傳輸設備安裝在機房一側，DDF、ODF安裝在另一側。該方案較適合于層間孔洞或豎井在機房一側的纜線較少的小型局（站）。

3.1.2 現有機房

在現有機房加裝設備應遵循以下基本原則：應按照原有傳輸設備、DDF、ODF規劃區盡量從相關機列空閑位置一端開始安裝，避免安裝在空閑位置中間；應盡量將傳輸設備與綜合網絡柜（DDF和ODF單元）合設或安裝在相鄰相近位置上，以節約機房面積、縮短布線長度及便于維護、調動。

3.2 纜線選擇

3.2.1 射頻同軸電纜

射頻同軸電纜常用于2/155 Mbit/s通信線和同步時鐘信號線。

3.2.1.1 常用電纜規格尺寸及主要電氣指標

常用2 Mbit/s和155 Mbit/s以上高速率電纜的規格尺寸及主要電氣指標分別見表1。

3.2.1.2 最大傳輸距離的計算

設備接口間最大傳輸距離計算公式為

式中：

L——電纜最長使用長度（m）

D——設備端到端間允許的電纜衰耗（dB），2 Mbit/s為 6 dB，155 Mbit/s為 12 dB

n——經過的DDF個數，2 Mbit/s為3，其他速率為2

Cd——DDF插入損耗 （dB），75 Ω 阻抗為0.3 dB，120 Ω阻抗為0.4 dB

α——電纜衰減常數（dB/m）

3.2.2 同步時鐘線

同步信號線一般采用SYV-75-2-2型同軸電纜。BITS設備可輸出2 Mbit/s和2 MHz 2種同步信號，分別使用1 MHz和2 MHz衰減值。由表1可知，該型號電纜1 MHz衰減值小于2 MHz衰減值，2 Mbit/s同步時鐘信號電纜最大傳輸距離要大于2 MHz。

3.2.3 網管線

網管線常采用非屏蔽5類4對雙絞線，傳輸速率可達100 Mbit/s。設計時可參考以太網和IEEE 802.3的常用接口線纜標準：10Base-T及100Base-T型無屏蔽雙絞線傳輸速率分別為10 Mbit/s及100 Mbit/s，布線限長均為100 m。

3.2.4 跳/尾纖

跳纖與尾纖用于光路的連接。兩端連接器插頭采用不同類型或不同端面的光纖稱為跳纖。跳纖有單模型、多模光纖及數據型光纖，插頭有FC、SC、ST、MU及LC型，插頭端面有PC、UPC及APC型；一端裝有連接器插頭的光纖稱為尾纖，其類型應據傳輸設備光口、ODF適配器類型、線路光纖種類及傳輸距離選擇。跳/尾纖宜布放在專用保護槽內，無法實現時也應采取其他保護措施，如采用保護套管或野戰光纖等。

3.2.5 直流電源線

直流電源線截面取決于設備耗電量、供電回路長度和允許壓降。在設備及其平面布置已確定的情況下，允許壓降成為決定直流電源線截面大小的主要因素。－48 V直流供電系統壓降分配見圖3。

圖3 －48 V直流供電系統壓降分配

直流電源導線截面計算公式為

式中：

S——導線截面（mm2）

I——負載電流（A）

L——饋電回路導線（正/負饋線）總長度（m）

r——導電系數，銅線為57 m/Ω·mm2，鋁線為34 m/Ω·mm2

Δv——允許電壓降（V）

3.2.6 交流電源線

交流電源主要為列架照明、測試儀表及網管系統供電。據計算出的負荷電流值查《電力電纜安全負荷載流量表》可得到電纜截面值，電纜截面的載流量應大于計算出的電流值。交流電源線多采用RVVZ型電纜。交流電源線與通信線布放在同一走線架/槽時，最好采用金屬管加以保護或采用鉛包電纜。無法實現時應分開布放，其間距大于50 mm。

表1 常用布線電纜規格尺寸及主要電氣指標

3.2.7 地線選擇

為保證設備正常工作和維護人員安全，應分別做好工作接地、保護接地和防雷接地。接地電阻值要求為：綜合通信樓小于1 Ω，傳輸機房、移動通信基站小于5 Ω，光纜中繼站小于10 Ω。接地線一般宜選用35～95 mm2多股銅線。

3.3 列架設計

傳輸機房列架安裝設計宜遵循以下基本原則：在保證通信安全可靠的前提下，應考慮施工、維護方便和機房整齊美觀；便于與其他專業的銜接配合；大型新建機房列架以滿足近期工程需要為主，小型新建機房可一次裝齊；列架高度應根據設備架高設計，走線區最上方至屋頂預留600～700 mm；地震設計列度為8度及其以上地區，機架應采取必要的抗震加固措施（如：列架應通過連固鐵及旁側撐鐵與房柱進行加固，其加固件應加固在房柱上，加固所用的螺栓應通過相關公式計算確定等）。

4 結束語

本文根據中國移動集團提倡的標準化建設管理思路，結合相關規范要求及實踐工作經驗，對光纜傳輸設備工程相關配套設施安裝設計進行了探討，并提出了初步實用方案，以此與同行交流。

［1］YD/T 5026-2005電信機房鐵架安裝設計標準［S］.北京：人民郵電出版社，2006.

［2］YD 5059-2005電信設備安裝抗震設計規范［S］.北京：人民郵電出版社，2006.