边远海岛地区的光网络覆盖的研究

章 震



边远海岛地区的光网络覆盖的研究

章 震

中国电信股份有限公司舟山市岱山县分公司，浙江 舟山 316200

根据国家“宽带中国”的战略需求，结合舟山边远海岛地区光网络的覆盖建设需要，对规划中遇到的城域网接入的技术设计方案展开比较。主要讨论了海岛地区的宽带数据流量传输的方案设计和参数分析，然后分析比较了方案的成本。

光网络；“宽带中国”；边远海岛地区；微波基站；海底光缆

引言

舟山市是一个“千岛之城”，所辖县区也均由岛屿构成，加上舟山国家级海洋经济开发区的设立，全市对网络需求有较大提升。舟山海岛区域人口不多，但是随着国家海洋开发速度的不断加快，边远海岛地区的网络需求也急速增长[1-3]。

1 舟山海岛网络现状

舟山市目前各个人口数量较多的岛屿已完成了海底光缆的覆盖，并实现了FTTH（Fiber To The Home，光纤直接到家庭）的覆盖。但是舟山地区还有众多的岛屿，原先这些岛屿基本上无人居住或者季节性地有人居住，所以没有宽带网络的覆盖。随着海岛的开发，网络需求日益增加，网络的短板逐渐成为制约岛屿发展的因素。所以，满足岛屿上快速增长的网络需求迫在眉睫[4-7]。

2 边远海岛地区岛际间数据流量传输的解决方案

目前，制约海岛地区宽带网络覆盖的主要因素是数据流量的传输方式。岛际间的网络数据传输方式一般有两种选择。第一种是建设微波基站，通过微波通信设备来进行数据的传输；第二种是布放海底光缆来实现数据的传输。

两种不同的岛际间数据传输方式都各有优缺点。海底光缆的优点是其具有极大的传输带宽，可以满足大流量的数据传输；但其缺点就是成本较高且需要较长的建设周期，在后续维护上比较烦琐。建设微波基站，通过微波来传输数据的优点是建设成本较低，容易在短时间内完成设备的组网和使用；但是缺点也显而易见，即在面对大流量数据传输时，根据其本身的技术特性，其承载的数据带宽是有限的。

考虑到成本以及建设维护难度，选用微波基站来进行数据的传递是当前舟山边远海岛地区比较合理的一种方案。如果条件允许，且用户需求较大的情况下，则可以采用海底光缆的解决方案[8]。

3 岛际数据传输方案的技术参数分析

目前，微波通信技术已发展到了多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰。中国现用微波系统在同一频段、同一方向可以有六收六发同时工作，也可以八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量。

目前，微波技术的复用方式主要是SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）和PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字系列）。随着技术的发展，这两种微波的复用方式已经融合到了一个硬件设备IDU（Interface Data Unit，接口数据单元）中。同时，SDH从原本只支持1～2个STM-1（155 Mb/s）发展到目前可以支持STM-N（N≤8）个信道容量。而在E-Band频段中，已经测试成功了10 Gb/s的信道数据容量，这极大地扩大了微波通信在现实场景中的应用范围[9]。

影响微波传输距离的五大主要因素是：空间损耗、天线增益、馈线损耗、发射功率和接收灵敏度。空间损耗一般由环境因素决定。微波在有雨、雪、雾等天气影响时，链路有效距离会有所减少。天线增益、馈线损耗、发射功率和接收灵敏度都是由微波设备决定。只有当微波设备的系统增益足够高，才能保证单跳微波链路间的传输更稳定、容量更大、距离更远[10]。

而采用海底光缆的方案已经有成熟的数据格式，目前光纤在城域网中的通信容量普遍可以达到10 Gb/s或者更高。

4 岛际数据传输方案的成本分析

目前，基站的建设一般只考虑前期成本，后期维护成本只作为参考。

（1）微波基站接入网方案的成本。一套完整的微波设备理论上可以实现1 Gb/s左右的带宽。而一套微波设备的价格一般在10万元左右，加上其他配套费用则可以在20万元以内建设完成。

（2）海底光缆方案的大部分成本花在海底光缆的布放上。现在海底光缆的布放维护费用一般为每公里30万元，而且日后的维护费用更高，适合在周边海域海况稳定且有高带宽需求的地方使用。

5 总结

总体而言，在边远海岛地区实现光网络覆盖的技术难度已经不大，只要方案选择正确，合理考虑当地的气象条件以及合理做出建设规划，边远海岛地区的光网络覆盖完全可以实现。这有利于提升区域竞争力和推动区域经济发展，相信未来还有更多更先进的技术投入使用[11]。

[1]唐燕，卢雪琴.光互联网络优化覆盖方法的研究[J].激光杂志，2017（1）：92-95.

[2]张薇.光纤网络通信技术的探讨[J].中国科技博览，2016（8）：234.

[3]郭爱煌，冯圣毅，薛琳，等.基于节能的绿色光网络路由算法的研究[J].光学学报，2012，32（4）：63-69.

[4]廖逍，曾令康，于华东，等.太赫兹频段准光网络系统的研究与设计[J].电子世界，2016（24）：98-99.

[5]李立媛，侯滨滨，段刚.基于无源光网络的矿山井下多网合一传输技术的研究与应用[J].山东煤炭科技，2014（2）：164-165.

[6]李文军，张引发，王鲸鱼.光网络地理分布的安全风险评估研究[J].光通信研究，2012（3）：30-32.

[7]于明远，于巧梦，刘进茂，等.构建“全覆盖、薄开通”的全光网络[J].中国有线电视，2014（9）：1024-1026.

[8]方祥雷，郑雅敏，李亚雷，等.鹿西岛微网示范工程智能配用电通信系统建设[J].电力信息与通信技术，2015，13（7）：91-95.

[9]曾江东.光纤线路自动切换系统及光网络自愈技术的研究[J].建材与装饰，2012（7）：200-201.

[10]郭兴安.探讨微波通信技术的发展和应用[J].电子测试，2015（9）：15.

[11]赵慧.无线通信技术发展及未来趋势展望[J].信息通信，2011（3）：20.

Research on Optical Network Coverage of Remote Island Areas

Zhang Zhen

China Telecom Co., Ltd., DaiShan Branch, Zhejiang Zhoushan 316200

According to China’s strategic requirements of broadband network, and combing with the covering construction need of optical network in Zhoushan remote island area, as well as based on the project construction of the remote island area’s optical network coverage, a comparison on technology design scheme of metropolitan area network access has been carried.In this paper, it mainly discusses the scheme design and parameter analysis of broadband data flow transmission of the island area, and then analyzes and compares the scheme cost.

optical network; “Broadband Chinese”; remote island area; microwave stations; submarine optical cable

P7

A

1009-6434（2017）02-0011-02

章震（1989—），男，汉族，浙江金华人，本科学历，从事电信光网络建设以及电信设备维护工作。