城市光纖接入網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計

城市光纖接入網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計（喬元志）
摘要  根據(jù)城市接入網(wǎng)的現(xiàn)狀及近期用戶需求，提出城市光纖接入網(wǎng)勘察的主要
內(nèi)容。結(jié)合光纖接入網(wǎng)分層規(guī)劃模型，對城市光纖接入網(wǎng)的主干層、分配層和引
人層的規(guī)劃設(shè)計進行了探討。
關(guān)鍵詞  光纖接入網(wǎng)  網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃  工程設(shè)計
1城市接入網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的主要問題
    （1）目前，城市中絕大多數(shù)用戶采用銅線接人、模擬傳輸方式，存在的主要
問題是不能接入寬帶業(yè)務(wù)、傳輸距離短、擴容能力差、占用管道資源過多、安全
可靠性低和維護困難。
    （2）移動基站大多采用小芯數(shù)光纜或HDSL組成點對點系統(tǒng)，占用管道資源
過多，點對點傳輸系統(tǒng)安全可靠性低。
    （3）城市中除少數(shù)幾個重要用戶外，光纖到大樓（fTTB）和光纖到小區(qū)（F
TTZ）的光節(jié)點很少，整個接入網(wǎng)光纖化程度較低且缺乏總體規(guī)劃。
    （4）城市現(xiàn)有管道的布局是以局為中心的星型結(jié)構(gòu)，適合電線接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)，
但難以形成環(huán)型光接入網(wǎng)絡(luò)，為此還需在某些路段新建管道。此外出局管道緊張、
管孔容量趨于飽和，已成為城市光／電纜擴容面臨的重要矛盾。
2城市光接入網(wǎng)近期用戶需求分析
    根據(jù)作者的實際工作經(jīng)驗和體會，近期城市接入網(wǎng)的需求主要有以下六類：
    （1）住宅用戶
    住宅用戶的近期需求主要是話音和CATV業(yè)務(wù)，少數(shù)住宅用戶對窄帶數(shù)據(jù)有需
求。缺少主干電纜的新建小區(qū)為近期有需求的住宅用戶。根據(jù)接入網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展
方向，凡是新建主干電纜長度超過1.5km，用戶容量達500線，建議不再敷設(shè)銅線，
而應(yīng)采用光纜，并逐步減少大對數(shù)鋼纜出局。
    （2）移動基站
    移動基站與基站控制器之間需要透明的傳輸電路，每個基站根據(jù)載頻數(shù)的不
同分別需要1－2個2Mbit／s電路。由于移動通信發(fā)展速度較快，城市中原有基站
和近期新建基站數(shù)量較大，這些基站對傳輸電路的需求較大。
    （3）大用戶
    近期大用戶的需求主要是話音、窄帶數(shù)據(jù)和交互式視頻業(yè)務(wù)，少數(shù)大用戶近
期可能對寬帶業(yè)務(wù)有需求。電信支出總量排在較前的單位是首選的大用戶，此外
金融部門、政府機關(guān)、學校和醫(yī)院等單位都是應(yīng)考慮的對象。
    （4）模塊局
    根據(jù)接入網(wǎng)的定義，嚴格地說，模塊局不屬于接入網(wǎng)范疇，但考慮到城市中
有的模塊局局址偏遠，鋪設(shè)中繼光纜不方便，故規(guī)劃中可將模塊局所需光纜納入
接入網(wǎng)用戶光纜中統(tǒng)一考慮。
    （5）交通監(jiān)測點
    交通監(jiān)測點的任務(wù)是控制路口交通燈和攝像頭正常工作，控制中心根據(jù)監(jiān)測
點處交通燈狀態(tài)和交通圖像，能及時改變交通燈狀態(tài)和攝像頭工作角度等，保證
城市交通順暢。交通圖像需采用光傳輸方式，所有交通監(jiān)測點的光纖均應(yīng)連到交
警支隊的控制中心。
    （6）專用信息應(yīng)用系統(tǒng)
    由于城市中各系統(tǒng)、各部門分布于各個區(qū)域內(nèi)，因此大部分的專用信息應(yīng)用
系統(tǒng)不可能也無必要建立自己的物理傳送網(wǎng)，而是應(yīng)依附于公共通信網(wǎng)來組建專
用信息應(yīng)用系統(tǒng)，即可通過接入網(wǎng)的各個接入點接人通信網(wǎng)。
3城市光纖接入網(wǎng)規(guī)劃的勘察
3.1基礎(chǔ)資料的調(diào)查
    城市光纖接入網(wǎng)作為電信網(wǎng)的一部分，是城市重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其發(fā)展規(guī)
劃既要與電信網(wǎng)的發(fā)展一致，又要與城市的總體發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)。因此，光纖接
入網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)資料的調(diào)查可分為社會和電信兩個方面，具體調(diào)查內(nèi)容如下。
3.1.1城市社會情況的調(diào)查
    （1）城市總體發(fā)展規(guī)劃。
    （2）城市近期新建住宅小區(qū)和各種開發(fā)區(qū)的發(fā)展規(guī)劃。
    （3）重點企事業(yè)單位分布及發(fā)展情況。
    （4）城市人口數(shù)量及分布情況。
3.1.2電信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的調(diào)查
    （1）交換網(wǎng)規(guī)劃：局所分布、交換服務(wù)區(qū)的劃分、交換容量及近期電話用戶
發(fā)展預(yù)測。
    （2）中繼傳送網(wǎng)規(guī)劃：局間中繼光線路由、芯數(shù)及占用情況。
    （3）數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及寬帶網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃：數(shù)據(jù)用戶數(shù)量、分類及近期發(fā)展預(yù)測。
    （4）移動通信網(wǎng)規(guī)劃：原有基站及待建基站的數(shù)量、位置。
3.1.3接入網(wǎng)現(xiàn)狀的調(diào)查
    （1）現(xiàn)有管道分布、管孔容量及占用情況。
    （2）現(xiàn)有電纜網(wǎng)絡(luò)的情況。
    （3）交接箱的分布、容量及利用率，主干電纜線對容量及占用情況。
    （4）現(xiàn)有接入網(wǎng)用戶光纜路由、芯數(shù)及占用情況。
    （5）現(xiàn)有接入設(shè)備的分布及容量。
3.1.4近期用戶需求的調(diào)查
    （1）近期缺少主干電纜區(qū)域的調(diào)查。
    （2）原有移動基站、傳輸方式及近期待建移動基站的調(diào)查。
    （3）近期大用戶分布情況的調(diào)查。
    （4）模塊局及光接入點分布情況的調(diào)查。
    （5）交通監(jiān)測路口的調(diào)查。
    （6）專用信息應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)查。
3.2勘察
    勘察階段的主要任務(wù)是核實已收集的基礎(chǔ)資料，并確定用戶分布、主干光纜、
主干光節(jié)點位置等方面資料與管道人孔的對應(yīng)關(guān)系，從而為設(shè)計階段進行長度的計
算、光接入點覆蓋范圍的確定等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。包括以下幾個方面：
    （1）端局、模塊局、接入設(shè)備間及移動基站位置的勘察。
    （2）市區(qū)主要街道和用戶分布的勘察。
    （3）接入網(wǎng)用戶主干光纜路由的勘察。
    （4）主干光節(jié)點位置的勘察。
    （5）光接八點位置、覆蓋范圍及路由的勘察。
4城市光纖接入網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計
4.1光纖接入網(wǎng)分層規(guī)劃模型
    接入網(wǎng)要適應(yīng)交換機容量不斷增加、服務(wù)半徑不斷增大，由此帶來接入網(wǎng)規(guī)模
不斷擴大、覆蓋范圍和距離的不斷延伸。為便于組織光纖接入網(wǎng)，建議分為主干層、
分配層和引入層，城市光纖接入網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)使光纖逐步靠近用戶，光纖應(yīng)從主干層
逐步擴大至分配層，金屬線將從完成“最后一公里”，逐步過渡到僅處理“最后一
米”。
4.2光纖接入網(wǎng)主干層規(guī)劃設(shè)計
    光纖接入網(wǎng)的主干層由業(yè)務(wù)節(jié)點、主干光纜和主干光節(jié)點構(gòu)成。主干光節(jié)點僅
放置無源設(shè)備，是主干光纖上下交接節(jié)點，而不是電路轉(zhuǎn)接節(jié)點，主干光節(jié)點一般
不設(shè)置傳輸設(shè)備，除非主干光節(jié)點與用戶光節(jié)點重合。因此，光纖接入網(wǎng)主干層規(guī)
劃的主要內(nèi)容為主干光纜路由、芯數(shù)和主干光節(jié)點的設(shè)計。
4.2.1主干光纜路由設(shè)計
    主干光線路由的設(shè)計依據(jù)如下：
    （1）光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點
    光纖接入網(wǎng)主要有星型、線型和環(huán)型三種基本結(jié)構(gòu)。光纜線路是光纖接入網(wǎng)的
最底層結(jié)構(gòu)（傳輸媒質(zhì)層），而主干光纜又是最底層的核心，因此主干光纜必須要
保證網(wǎng)絡(luò)的安全，能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)將來的發(fā)展演變，易于各種接入技術(shù)的采用。環(huán)型網(wǎng)
就具有這種優(yōu)勢，它既方便形成有自愈功能的環(huán)型網(wǎng)，又能提供纖芯保護的星型網(wǎng)。
建議市區(qū)主干光線采用環(huán)型結(jié)構(gòu)，最好能經(jīng)過兩個端局，從而實現(xiàn)電路雙歸保護，
為日后的業(yè)務(wù)雙歸創(chuàng)造條件。在郊區(qū)，由于用戶需求少，可根據(jù)具體情況，分別采
用星型和線型結(jié)構(gòu)。
    （2）用戶分布
    主干光纜路由距用戶越近，以后配線光線建設(shè)的投資就越低。
    （3）現(xiàn)有管道的分布
    由于主干光纜芯數(shù)較大，為安全起見，主干光纜應(yīng)采用管道敷設(shè)方式，因此主
干光纜應(yīng)盡可能考慮有管道的路由。
    （4）符合城市總體發(fā)展規(guī)劃的要求。
4.2.2主干光纜芯數(shù)的設(shè)計
    主干光纜芯數(shù)與用戶數(shù)量和分配層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而分配層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與所選
用的接人設(shè)備的組網(wǎng)能力、用戶類型以及用戶地理位置密切相關(guān)。總體來說，主干
光纜芯數(shù)的配置有兩種方式：
    （1）纖芯保護方式
    纖芯保護方式是指每個用戶單獨占用一對主干纖芯（針對一種業(yè)務(wù)），通過雙
向配纖從兩個方向通達局內(nèi)，一旦一個方向的光纜發(fā)生中斷，采用線路倒換的辦法
使通信通過另一個方向的光纜繼續(xù)進行，該用戶可獨享纖芯的傳輸帶寬。采用該方
式配置的主干光纜纖芯數(shù)二用戶光節(jié)點數(shù)X每個光節(jié)點的纖芯數(shù)。
    （2）設(shè)備保護方式
    設(shè)備保護方式是指若干用戶接在同一對主干纖芯上（針對一種業(yè)務(wù)），采用SDH
或SPDH傳輸設(shè)備在光線發(fā)生故障時完成自愈倒換，多個用戶共享纖芯上的傳輸帶寬。
    比較而言，纖芯保護方式用纖較多，應(yīng)用相對靈活，可根據(jù)需要隨時調(diào)整光纜，
并可獨享帶寬，易于升級，但投資較高；而設(shè)備保護方式恰恰相反，若接入同樣數(shù)
量的用戶，其所需纖芯要比采用纖芯保護方式需要的纖芯少得多。相比之下，這種
用纖方式不零活，將來擴容較困難，但投資低。在具體設(shè)計主干光纜芯數(shù)時，建議
根據(jù)不同用戶類型混合采用兩種配纖方式，以綜合利用兩者的長處。
4.2.3主干光節(jié)點的設(shè)計
    主干光節(jié)點是指主干光線與配線光纜的交匯點，用于主干光纖的上下交接。在
用戶主干纜中，一條主干光纜沿途覆蓋許多用戶光節(jié)點，但是一條大芯數(shù)的主干光
纜不能有太多的分支接點，否則該主干光纜既不可靠，又很低效。因此一個主干光
節(jié)點要服務(wù)多個用戶光節(jié)點，方法是用一條或幾條小芯數(shù)的配線光纜將多個用戶光
節(jié)點連接到一個主干光節(jié)點。
    主干光節(jié)點的設(shè)置主要依據(jù)如下原則：
    （1）選擇在用戶比較集中的位置和重要路口，便于各配線光纜的建設(shè)。
    （2）地理位置比較穩(wěn)定，以后不易受市政建設(shè)的影響。
    （3）首選電信局所位置，以減少另購置房間的投資。
    （4）為防止主干光纜頻繁開口而產(chǎn)生反射損耗，主干光節(jié)點間距至少要大于
400m。
    （5）考慮到管道人孔內(nèi)光纜接頭盒分纖能力有限，管道人孔內(nèi)的主干光節(jié)點
覆蓋的用戶光節(jié)點不宜過多。
4.2.4主干光纜分纖設(shè)計
    由于城市接入網(wǎng)中用戶距端局較近，主干光纜的纖芯可選擇1310nm波長的G.652
單模光纖。另外，由于主干光纜含纖數(shù)量大，為了便于識別、分支和連接，應(yīng)選用
帶狀單模光纜。用于管道敷設(shè)可選擇中心束管式帶狀光纜GYDXTW。
    主干光纜在主干光節(jié)點處采用整帶分纖方式，按分纖地點的不同，有如下三種
分纖方法：
   （1）室內(nèi)分纖
    主干光線直接進入主干光節(jié)點房間，將主于光節(jié)點所需的光纖帶接到ODF，其余
的光纖帶直通。該方法具有能根據(jù)用戶數(shù)量的增減靈活配纖的優(yōu)點，機動靈活，方
便可靠。缺點在于增加了主干光纜的長度，需要大量ODF和設(shè)置專用房間，投資較大。
   （2）人孔內(nèi)分纖
    在管道人孔內(nèi)，放置可重復(fù)開啟式的分歧光線接頭盒，將該主干光節(jié)點所需的
光纖帶預(yù)留在接頭盒內(nèi)，其余的光纖帶直通，由于多分歧光纜接頭盒只能接出2－5
條配線光纜，因此該方法靈活性欠佳，在用戶數(shù)量變化大時難以調(diào)整。但該方法節(jié)
省主干光纜，無需ODF和專用房間，投資少。
   （3）人孔外交接箱方法
    在管道人孔附近選擇合適的室外位置安裝光纜交接設(shè)備，主干光纜在光線交接
箱內(nèi)完成與配線光纜的接續(xù)。該方法與室內(nèi)分纖方法相同，但縮短了主于光纜長度。
該方法靈活性較大，適應(yīng)性較強，但要求光纜交接箱應(yīng)有良好的防寒、隔熱和防潮
性能，此外還要考慮安全問題。
4.3光纖接入網(wǎng)分配層的規(guī)劃設(shè)計
    光纖接入網(wǎng)分配層由小芯數(shù)配線光纜。用戶光節(jié)點和光接入設(shè)備組成，分配層
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與具體接入設(shè)備的組網(wǎng)能力是密切相關(guān)的，基本結(jié)構(gòu)為星型、線型和環(huán)型
三種。用戶光節(jié)點的設(shè)置應(yīng)注意以下問題：
    （1）盡量設(shè)在大用戶樓內(nèi)，并結(jié)合樓內(nèi)綜合布線系統(tǒng)，真正實現(xiàn)語音做據(jù)和
多媒體業(yè)務(wù)的接入。
    （2）在需要利用光纜替代主干電纜的交接區(qū)內(nèi)的原有電纜交接箱處設(shè)立用戶
光節(jié)點，配置光接入設(shè)備，利用原有戶線工程的電纜解決最終用戶的接入。
    （3）用戶光節(jié)點處的電信設(shè)備間要以服務(wù)范圍內(nèi)的最終用戶的種類和數(shù)量作
為電信設(shè)備間面積的依據(jù)，充分考慮交換、傳輸、電力、空調(diào)、線架等設(shè)備所需面
積，并預(yù)留一定的發(fā)展余地。
4.4光纖接入網(wǎng)弓外層的規(guī)劃設(shè)計
    目前，引人層均采用金屬線直接從分配層的用戶光節(jié)點連到用戶終端。這種金
屬線可以是普通銅雙絞線，也可以是五類電纜或同軸電纜等，視具體的業(yè)務(wù)而定。
一般語音用戶，采用銀雙絞線；在有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的樓宇，引入線應(yīng)考慮到將來寬
帶的需要，可采用三類或五類電纜；對于近期少數(shù)有寬帶業(yè)務(wù)需求的用戶，可采用
xDSL技術(shù)作為臨時解決方法，待寬帶業(yè)務(wù)需求普遍存在時，在引入層敷設(shè)光纜，實
現(xiàn)光纖入戶。
5城市光纖接入網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)注意的問題
    （1）由于缺乏接入網(wǎng)規(guī)劃方面的經(jīng)驗及無歷史數(shù)據(jù)可供參考，而且城市接入網(wǎng)
還受城市社會發(fā)展情況中許多不確定因素的影響，如經(jīng)濟發(fā)展水平、城建規(guī)劃等，
為使規(guī)劃有的放矢并可實際操作，建議城市光纖接入網(wǎng)規(guī)劃年限不宜過長，應(yīng)以近
期規(guī)劃為主。
    （2）由于接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速度較快，有的技術(shù)目前尚不夠成熟，因此目前城
市光纖接入網(wǎng)規(guī)劃的重點主要為近期用戶需求預(yù)測、光纜路由和芯數(shù)的選擇、光節(jié)
點位置的選定等。對于具體光接入設(shè)備的選用應(yīng)在接入網(wǎng)實際建設(shè)過程中根據(jù)光接
入設(shè)備的發(fā)展情況和用戶需求的輕重緩急，適時地進行選擇。
    （3）城市光纖接入網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)注意原有電信網(wǎng)絡(luò)資源的保護和再利用，特別是
電信企業(yè)為之付出巨大投資的銅線資源，使城市接入網(wǎng)的建設(shè)與電信網(wǎng)的發(fā)展具有
一定的連續(xù)性。