接入网中光缆物理网的建设

张 萍

传统的通信网业务主要以语音业务为主,接入网多采用铜线接入方式。随着社会信息化程度的不断提高,通信业务已从单一的语音业务向数据、图像及综合业务方向发展,接入方式多采用光纤接入即光纤接入网。

光纤接入网是一个系统工程,其规划与建设必须考虑光缆物理网、接入设备、网管系统及维护管理等要素。其中,光缆物理网的规划尤其重要,因为线路系统服务年限较长,一般 20～30年,变动起来非常困难,而且一次性投资很大,在综合建设成本中占有较高的比重。因此,网络规划要本着结构合理、灵活安全、适应未来发展的原则进行。

1 网络结构

1.1 星型结构

星型结构多适用于用户密度较低、用户相对集中、电信业务发展较慢的地区,分为星型递减结构和星型无递减结构 2种形式。

1.星型递减结构。接入用户的配线光缆直接从主干光缆中引出,主干光缆的芯数从局端起向远端节点 (即远端光分纤箱)逐级减少。根据远端节点所需的光纤数量及递减情况来确定主干光缆的纤芯数,因此光缆纤芯的通融性极差。主干光缆的纤芯数很多,光纤资源不共享,利用率低。如果远端节点的用户预测稍有偏差,就会造成新节点无纤芯而原有节点纤芯过剩,影响新用户的发展。

2.星型无递减结构。该结构增加了光缆交接箱。从局端到光缆交接箱,以及光缆交接箱之间的主干光缆纤芯无递减,配线光缆是从光缆交接箱中引出。此种结构最突出的优点是主干光缆纤芯的通融性极高,能够满足不断增长的新用户需求,且不同光缆交接箱中的节点可使用主干光缆中的同一对光纤,使主干光缆的纤芯使用率增高。

1.2 环形结构

环型结构是指主干光缆闭合成环,在环路上主干光缆纤芯无递减,配线光缆是从光缆交接箱中引出。因主干光缆闭合成环,使得整个光缆线路网的可靠性大大提高。特别是接入设备也采用环路保护组网后,当主干光缆上的某点出现故障时,通信业务能在极短的时间内自愈恢复,使用户受影响的程度减至最低,甚至感觉不到光缆线路发生了故障。这适用于用户密集、业务需求发展较快的地区。

2 光纤选择

光纤接入网传输距离近,带宽要求不很高,但成本要求很严格,因此光纤接入网中使用 1310 nm波长的单模光纤,即 G.652光纤。

对于 48芯以上的光缆采用带状光缆。带状光缆是一种高密度的光缆结构,具有较好的性价比、抗微弯性能好、机械保护性能也好,而且带状光缆的直径小、光纤密度高,便于实现一次多芯连接,每带光纤可以是 4～16芯,建议采用每带 12芯的光纤带。光缆采购中尽量统一光缆类型和纤芯数,使纤芯连接器品种一致,方便日后线路施工、维护和管理。

2.1 主干光缆芯数取值

主干光缆纤芯数是由光纤接入网结构、接入节点数及接入网设备等因素决定的,在满足近期组网要求的前提下本着适度超前的原则,考虑期限为 5～10年,满足 5～10个光交接点的接入为宜。主干光缆应尽可能选择大对数带状光缆,根据经验至少采用 48芯,一般以 96、144、192等芯数为主。对主干光缆长度较长、用户密度较大、光节点数量较多的区段,亦可选择 216、288等更大芯数的光缆。

主干光缆芯数还须考虑远期宽带业务,由于对宽带业务需求和技术发展的不确定性,以及投资的经济性,主干光缆建设可分期实施。

建设初期,主干光缆的芯数要适度,太多则浪费主干光纤,浪费投资;太少则主干光缆中可通融使用的光纤数量少,不利于业务的变更和发展,同时也浪费了城市地下管孔资源。另外,应该注意管孔的管径,现在城市铺设的管道大部分是内径90mm的水泥管道和内径100mm的塑料管道。按目前光缆的制造水平,100～250芯光缆外径一般在 16～21 mm,在管孔中穿放 3孔 28/32 mm塑料子管,100～250芯光缆具有较高的管孔利用率;若主干光缆的芯数小于 100芯,则管孔的利用率较低。

2.2 主干光缆纤芯带使用

若将主干光缆在光交接箱终端配线,便于灵活组网,但过多的光纤跳接可能引起线路指标劣化以及增大投资。为保证纤芯的灵活调度和保护投资,在工程实施中可将主干光缆纤芯带规划为共享纤芯带、独享纤芯带和直通纤芯带 3种类型。

1.共享纤芯带。主干光缆上安排 1或 2带纤芯 (12芯/带),在每个光交接箱都进行熔接配线,作为公共纤芯,可与配线光缆光纤连接器连接。一般来说,此带纤芯在整个光缆中最为重要、最为宝贵,一般供多个节点组成环网。对于建设初期,开通的业务以窄带业务为主,此带纤芯主要用于环形网络拓扑,纤芯的利用率最高。

2.独享纤芯带。每个光交接箱至少有 1带光纤:①用于电信大用户租用纤芯;②局方为满足用户需求,增设点到点 (局端到远端节点)的光网络单元 (ONU)节点;③最主要用于 IP城域网业务,如 FTTx+DSLAM或 FTTx+LAN,其接入层节点和上层网络节点所组成的网络均是星型结构,比较浪费纤芯。

3.直通纤芯带。预留 1～3带光纤作为直通纤芯带,可用于主干光缆线路监测,也可调整成共享纤芯带和独享纤芯带。这样设置主要是业务发展预测困难,现有纤芯利用率不高,采用预留的方式,以便将来调整。

3 光缆交接箱设置

光缆交接箱应尽量设置在安全、隐蔽、施工维护方便、易于进出线、不易受外界损伤及自然灾害影响,同时又符合城市规划,不妨碍城市交通,不影响市容观瞻的地方。光缆交接箱的设置地点越靠近主干光缆路由,则引入光缆交接箱的主干光缆受损伤的机会就越少。另外,光缆交接箱内的光纤接头对防尘、防潮的要求也比较高,所以光缆交接箱也应尽量设置在有良好防尘、防潮的地方。在高压走廊,高温、腐蚀严重、易燃、易爆的工厂和仓库附近,易受淹没的低洼地等场所,不宜设置光缆交接箱。光缆交接箱的箱体容量应考虑远期需求,即采用大容量、模块化结构,其配线单元可按满足近期业务进行配置,箱体容量需考虑中远期灵活方便地上下光纤,这样将来业务发展时可采用增加模块的方式扩容。

4 光节点设置

接入网按小区节点的模式配置网络设备,便于今后分类、业务升级和业务集中管理。根据用户分布和业务种类,小区节点的服务范围会有很大不同。一个光交接箱的覆盖半径是 500～800m,可设置 4～8个光节点,小区节点服务范围相应为200m左右。光节点位置的选择要求覆盖面广,具有较佳路由走向。考虑到室外设备不易找到适当的安装位置,以及设备的密封防尘、设备机柜内的冷凝等问题,为减少故障率和降低维护成本,光节点应尽量考虑设在室内。

5 其他资源利用

由于目前铜缆的规模较大,铜缆的替换需按用户的发展和光纤接入网建设的进程逐步进行。在替换铜缆的过程中应遵循:①优先替换管道紧张路段的铜缆,可减少扩建管道的投资;②优先替换距端局较远区域的铜缆,解决传输距离远、语音质量差的问题,并且远端替换之后,在主干铜缆中节省下的铜缆应可解决近端用户的接入;③优先替换原有用户较少、新增用户较多区域的铜缆。

总之,由于对光缆物理网缺乏建设经验,以上观点仅供参考,随着电信技术的不断发展、工程经验的不断积累,必将寻找到一条符合我国实际情况的、简单适用的光缆物理网建设道路。

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(责任编辑:诸 红)