關(guān)于通信光纜網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃設(shè)計問題的思考

聶邵華 張妍

摘 要：隨著通訊技術(shù)的快速發(fā)展，人們對于通訊網(wǎng)絡(luò)的需求越來越普遍，光纜通訊網(wǎng)絡(luò)日益重要，并且成為現(xiàn)代化建設(shè)中重要的一部分，所以正確的對通信光纜網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行合理的規(guī)劃與設(shè)計也越發(fā)的重要。為了保證通信網(wǎng)絡(luò)的更加穩(wěn)定，更加安全，更加合理的利用網(wǎng)絡(luò)資源，在規(guī)劃和設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)電纜線路時更加應(yīng)該充分考慮到特殊地理?xiàng)l件地區(qū)，為穩(wěn)定發(fā)展提供了基石。該文主要針對現(xiàn)階段主要出現(xiàn)的線路設(shè)計進(jìn)行分析，并且對網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用提供了方法與途徑。

關(guān)鍵詞：通信 光纜網(wǎng)絡(luò) 線路設(shè)計 現(xiàn)狀分析

中圖分類號：TN913 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0231-02

通信光纜線路工程的設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)覆蓋先決條件，為更好的實(shí)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋打下基礎(chǔ)，利用光傳播的一項(xiàng)具體的應(yīng)用，作為光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中起著重要的作用[1]。隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高，人們的生活方式也隨之改變，光速傳播在人們的生活中與精神上都起著非常重要的影響作用。這些的改變都是以光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和應(yīng)用為基礎(chǔ)和前提的，20世紀(jì)的是電話的時代，而新世紀(jì)必將是信息的時代，以信息為核心的光傳輸網(wǎng)絡(luò)將是人類發(fā)展史和信息革命史上的一步飛躍。如何人實(shí)現(xiàn)光傳輸網(wǎng)絡(luò)堅實(shí)可靠的基礎(chǔ)建設(shè)是現(xiàn)下信息產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)研究對象。而要想實(shí)現(xiàn)光傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，我們首先想到便是工程建設(shè)設(shè)計，其實(shí)用性是不可忽視。

1 通信光纜網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析

光纖通信是利用半導(dǎo)體激光器（Laser Diode，LD）或半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）作為光源基礎(chǔ)，把電信號轉(zhuǎn)換成光信號并將其耦合進(jìn)光纖中進(jìn)行傳導(dǎo)，在接收端使用半導(dǎo)體檢測器件（檢波器），將光信號再還原為電信號的一種通信方式傳輸網(wǎng)絡(luò)按照三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，分為核心層，匯聚層以及接入層三層。

近些年來承載的業(yè)務(wù)主要包括：（1）2G、3G基站接入GSM語音業(yè)務(wù)。（2）以及2G、3G移動業(yè)務(wù)及WLAN業(yè)務(wù)。（3）數(shù)據(jù)專線互聯(lián)業(yè)務(wù)。（4）商業(yè)用戶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。（5）帶寬出租/批發(fā)業(yè)務(wù)，近些年來為了提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸作用和能力，我國由于多城市都建設(shè)了以市為中心的本地傳輸網(wǎng)，并且逐步形成由核心到匯接局部，由匯接局到接入點(diǎn)光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)，形成傳輸量大的，高質(zhì)量，高寬帶的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺，傳統(tǒng)的剛性傳輸系統(tǒng)SDH的承載分組業(yè)務(wù)效率比較低，為了滿IP化業(yè)務(wù)的承載效率，達(dá)到擴(kuò)展光纜的傳輸容量和傳輸距離，引進(jìn)先進(jìn)的PTN技術(shù)，在承載近些年的業(yè)務(wù)同時，預(yù)留以后可能出現(xiàn)的業(yè)務(wù)，這大大的增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜萘亢统休d業(yè)務(wù)的能力。隨著電信業(yè)務(wù)的增長以及激烈的通信市場的競爭，對于光纖信息傳輸網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)的安全性，穩(wěn)定性，網(wǎng)絡(luò)使用速度，網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)上，以及業(yè)務(wù)的承載能力上有了更高的要求，所以全面的建立安全穩(wěn)定高效的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)迫在眉睫，并且只有不斷的改進(jìn)城域之間的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并且提高傳送網(wǎng)的承載能力，提供更加高速的接入端口，才能適應(yīng)這樣不斷增加的業(yè)務(wù)需求，同時需要增加城域傳輸網(wǎng)的靈活性與彈性，為適應(yīng)短時間內(nèi)用戶突然增加的情況發(fā)生。光纜傳輸網(wǎng)在作為IP、信息等業(yè)務(wù)的承載體時，無時無刻不面臨著來自于這些業(yè)務(wù)的改變更新的對于寬帶網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，質(zhì)量，以及高網(wǎng)速的需求的壓力，為了建設(shè)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，關(guān)于通信光纜網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃設(shè)計問題就變得尤為重要起來。

2 通信光纜網(wǎng)絡(luò)線路的規(guī)劃設(shè)計問題的思考

2.1 通信光纜的技術(shù)優(yōu)越性

光纖光纜的傳輸體系的特征主要有光纖的衰弱與損耗，主要表現(xiàn)在光功率會沿著光纖傳輸?shù)倪^程逐漸變小，所以傳輸距離越長，衰弱與損耗就會越大，這就提示我們在光纖傳輸工程中重要的一個參量[2]，在傳輸過程中主要的限制因素是中繼傳輸距離，光纖的損耗主要有吸收損耗、散射損耗、輻射損耗三類，主要分別與光纖的選材、以及光纖在使用的時候彎曲的程度即半徑有關(guān)。以及光纖的色散與折射的特性。一般應(yīng)用大面積的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)時一般把纖芯制成不同形式的光纜來使用，在纖芯的基礎(chǔ)上增加護(hù)套與加強(qiáng)部件，為了滿足日新月異的通信高效率的傳輸，快速的傳輸，大容量的傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)要求，選擇合適的光纜也是非常重要的，海底光纜、配線光纜、阻燃光纜應(yīng)用非常普遍，與普通的電纜相比由于光纖的特性，輕便，可以彎折，但不能折角，大大的節(jié)約了搬運(yùn)過程中的成本，再加上其特殊的特性，導(dǎo)光不導(dǎo)電，這就避免了在雷電、電磁、高壓電線等電磁的干擾，更加能夠保證在傳輸過程的傳輸信號的穩(wěn)定性，同時石英光纖能夠防止化學(xué)性的腐蝕，這就在鋪設(shè)架空、底下等光纜時候提供了重要作用具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。加上原料二氧化硅的分布非常廣，容易取得，可以大量的生產(chǎn)。

2.2 通信光纜線路設(shè)計

光纜線路工程設(shè)計的一般要求包含以下幾個方面。

（1）工程設(shè)計必須遵守相關(guān)法律法規(guī)，全面貫徹國家基本建設(shè)方針政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并進(jìn)行多種方案比較，提出優(yōu)選的方案。保證建設(shè)項(xiàng)目的安全、經(jīng)濟(jì)合理，滿足施工和使用要求。（2）在城鎮(zhèn)以及路權(quán)資源受到限制的地區(qū)，新建、擴(kuò)建和改建電信管道、電信桿路等電信基礎(chǔ)設(shè)施時，應(yīng)考慮不同電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者的統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)、資源共用。（3）電信基本建設(shè)中涉及國防安全，應(yīng)執(zhí)行信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的《電信基本建設(shè)貫徹國防要求技術(shù)規(guī)定》。（4）工程設(shè)計必須保證通信網(wǎng)整體通信質(zhì)量，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。設(shè)計中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多方案比較，努力提高經(jīng)濟(jì)效益，降低工程造價。（5）工程設(shè)計應(yīng)與通信發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合。建設(shè)方案、技術(shù)方案、光纜及配套設(shè)備的選型應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，充分考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性。（6）工程設(shè)計中采用的電信設(shè)備應(yīng)取得信息產(chǎn)業(yè)部電信設(shè)備入剛許可證，末獲得信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的電信設(shè)備入網(wǎng)許可證的設(shè)備不得在工程中使用。（7）在我國抗震設(shè)防烈度7烈度以上（含7烈度）地區(qū)公用電信網(wǎng)中使用的傳輸設(shè)備，應(yīng)取得電信設(shè)備抗震性能檢測合格證，未獲得信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的通信設(shè)備抗震性能合格證的不得在工程中使用。（8）工程設(shè)計中必須按照丁程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性條款進(jìn)行勘察、設(shè)計，并對勘察、設(shè)計的質(zhì)量負(fù)責(zé)。

2.3 通信光纜設(shè)計的主要考慮因素

2.3.1 光纜（光纖）類型選擇與主要技術(shù)性能

實(shí)際施工選用光纜多選用G.652B1.3型單模光纖，光纜結(jié)構(gòu)分為非金屬光纜（GYFTY）、架空光纜（GYTS）、管道光纜（GYTA）、阻燃光纜（GYTZA）。光纜光纖主要技術(shù)性能參數(shù)應(yīng)符合國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門有關(guān)“ITU-T G.652建議書”的規(guī)定。

2.3.2 光纜需要首先進(jìn)行單盤測試檢驗(yàn)

獲得的電氣性能指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合出廠測試記錄，在鋪設(shè)過程中需要嚴(yán)密的流水作業(yè)，保證光纜的質(zhì)量，選取合適的敷設(shè)方法，對光纜布放端別的進(jìn)行確定，包括桿路建筑施工要求：（1）電桿的規(guī)格及選用。（2）電桿埋深的。（3）拉線裝置。（4）架空吊線安裝。（5）電桿根部加固。（6）電桿編號架空桿路與其他建筑物的最小凈距等。同時工程設(shè)計共涉及圖紙和預(yù)算兩種功能的設(shè)計軟件，捷迅電信工程線路軟件——Auto CAD 2004光纜線路工程的設(shè)計軟件，可根據(jù)實(shí)際勘察測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，是光纜線路工程專業(yè)繪圖軟件。

2.3.3 關(guān)于光纜線路設(shè)計與規(guī)劃綜合考慮

（1）長途通信傳輸網(wǎng)，首先要根據(jù)被規(guī)劃地區(qū)的自然條件進(jìn)行合理的區(qū)分：長途通信傳輸網(wǎng)是承載電信網(wǎng)和信息網(wǎng)等各種信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。目前在我國，長途通信傳輸網(wǎng)中的主體網(wǎng)絡(luò)為光纜傳輸網(wǎng)，同時也是我國大力發(fā)展通信業(yè)，主要建設(shè)和投入的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，所以長途光纜傳輸網(wǎng)質(zhì)量的好壞，很大程度上直接對通信以及信息傳輸質(zhì)量造成一定的影響，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度的限制因素。對于長途通信光纜的線路設(shè)計需要注意如下：在立項(xiàng)時對于項(xiàng)目的分析一定要具有較高的準(zhǔn)確性材料的質(zhì)量直接影響到工程的質(zhì)量，對于材料的選用一定要嚴(yán)格把關(guān)，對于長途光纜線路工程徑路定測與光纜配盤是非常重要的，首先長途光纜徑路選擇合理、安全與否，直接影響長途光纜線路能否安全使用，直接影響光纜使用壽命。地理狀況可能要發(fā)生變化，所以在長途光纜徑路施工前定測時，要在實(shí)際地理狀況為依據(jù)的前提下，所設(shè)計徑路為大走向、如果二者有所偏差，首先要以實(shí)際地理狀況來確定長途光纜徑路，其次，光纜徑路要以工程設(shè)計的徑路為大走向，最好沿靠公路，取直，避開路邊的設(shè)施以及計劃擴(kuò)改區(qū)域，在靠近鐵路、水利、長輸管道等原有的設(shè)施時應(yīng)該綜合考慮有關(guān)部門對于該地段的發(fā)展與計劃，不阻礙有關(guān)部門的原有計劃，綜合考慮線路的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理性。同時光纜徑路盡量避開湖泊、沼澤、排澇蓄洪地帶，避免穿越溝渠與水塘、在有些阻礙較多的地段應(yīng)該合理的繞行，不能刻意追求直線。光纜線路需要穿越河流時，在河岸周圍存在永久性橋梁，并且可以供光纜敷設(shè)的時候，光纜最好是在橋上鋪設(shè)通過。對于光纜徑路的地質(zhì)選擇，首選在地質(zhì)穩(wěn)固、地勢平坦的地段，尤其在需要定測時，需要詳細(xì)的記錄采集的數(shù)據(jù)，為光纜的配盤提供充分的依據(jù)，需要注意的是定測時最好是要把接頭放在地質(zhì)穩(wěn)定并且平坦的地方最好避開可能有開發(fā)的地點(diǎn)，目的是為了保證光纜接頭的安全性。如遇有地形比較復(fù)雜的幾種情況下，不適合采用直埋敷設(shè)形式，費(fèi)用太高或者繞行困難的情況下，可以再采用架空敷設(shè)形式進(jìn)行鋪設(shè)。①必須穿越峽谷、深溝等采用其他敷設(shè)方式不能保證安全或建設(shè)費(fèi)用過高的地段。②地下或地面存在其他設(shè)施，施工特別困難、原有設(shè)施業(yè)主不允許穿越或賠補(bǔ)費(fèi)用過高的地段。③因環(huán)境保護(hù)、文物保護(hù)等原因無法采用其他敷設(shè)方式的地段。④受其他建設(shè)規(guī)劃影響，無法進(jìn)行長期性建設(shè)的地段。⑤地表下陷、地質(zhì)環(huán)境不穩(wěn)定的地段。⑥其他不能采用管道或直埋方式敷設(shè)的地段，如陡峻山嶺等。長途光纜傳輸中繼段的長度在長途光纜傳輸網(wǎng)中是一個比較重要的指標(biāo)，它是否符合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求將影響到光端機(jī)能否無失真的接收到經(jīng)光纜傳輸來的光信號。在建設(shè)單位選定光傳輸設(shè)備的情況下，通過計算核定設(shè)計任務(wù)書中給定的光纜敷設(shè)長度是否在規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。

（2）特殊地區(qū)的光纜線路設(shè)計，隨著我國光纜線路的建設(shè)越發(fā)的快速，對于特殊地區(qū)的通信光纜的建設(shè)就變得尤為重要，也成為限制我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一因素，這主要是包括大陸與海島，海島之間通信網(wǎng)絡(luò)的安全，穩(wěn)定性，可靠性。一般思路為地理位置的考察，對于海島之間的距離，陸地距離，海面距離進(jìn)行分析考察，對于海纜的鋪設(shè)進(jìn)行區(qū)段控制，并且對于每一區(qū)段采用什么樣的光纜進(jìn)行分析，在保證通信光纜網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定的前提下進(jìn)行合理的投資，這是特殊地區(qū)光纜的鋪設(shè)的重要方面。①在選擇結(jié)構(gòu)時要充分考慮到選擇防腐性能好，適應(yīng)海島環(huán)境，建設(shè)費(fèi)用較低，線路維護(hù)整修方便的線路。光纜環(huán)境性能中對耐電痕不作要求，這就降低了光纜造價。②光纜生產(chǎn)過程中的成纜工序，纜芯外面的扎紗工藝要特別注意，扎紗不允許對束管有壓痕，以免影響束管內(nèi)光纖的活動余地。建議對成纜工序最好采用偏心扎紗。③光纜中的光纖需要留有合適的余長，當(dāng)海洋氣候條件變化時，既要避免光纖受力，又要防止光纖彎曲損耗。

2.4 光纜線路的保護(hù)設(shè)計及防護(hù)設(shè)計

光纜的線路保護(hù)是為了在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中能夠合理穩(wěn)定的提供傳輸，所以要在傳輸?shù)倪^程中對光纜進(jìn)行一定的保護(hù)措施。首先是防雷方面的相關(guān)措施：對光纜線路進(jìn)行防雷保護(hù)，可以針對當(dāng)?shù)氐奶鞖夂偷匦蔚茸匀粭l件，有針對性地進(jìn)行，我們發(fā)現(xiàn)在光纜線路的施工和維護(hù)中應(yīng)注意以下幾個問題。

（1）對于架空光纜：①接頭盒通常具有加強(qiáng)芯可斷可連的結(jié)構(gòu)，無論采用電氣連接還是斷開方式，金屬壓板連接結(jié)構(gòu)要優(yōu)于鏍栓連接，而鏍栓橫向開孔優(yōu)于縱向開槽結(jié)構(gòu)，這是選用接頭盒時應(yīng)注意的問題。②架空吊線應(yīng)電氣連接并每隔2 km進(jìn)行一次接地，接地時可直接接地或通過合適的浪涌保護(hù)裝置接地。這樣吊線具有架空地線的保護(hù)作用。

（2）對于理式光纜線路的防雷：①局內(nèi)接地方式，光纜中的金屬件在接頭部位均應(yīng)連通，使中繼段光纜的加強(qiáng)芯、防潮層、鎧裝層保持連通狀態(tài)。在兩端局（站）內(nèi)錯裝層，加強(qiáng)件應(yīng)接地，防潮層應(yīng)通過避雷器接地。②對于無業(yè)務(wù)銅線的光纜，依照YDJ14-91的規(guī)定，在光纜接頭處防潮層、鎧裝層和加強(qiáng)芯應(yīng)作電氣斷開處理，且都不接地，對地呈絕緣狀態(tài)，可避免光纜中感應(yīng)雷電流的積累，也可避免由于防雷排流線和光纜金屬構(gòu)件對地回路阻抗差異而導(dǎo)致大地中雷電流由接地裝置引入光纜。實(shí)踐證明這種方法簡單有效，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，光纜（無絕緣不良點(diǎn)和接頭進(jìn)水）中的金屬構(gòu)件對地絕緣值較高，雷電流不易進(jìn)入光纜。③終端盒的接地裝置一定要良好，接地電阻要符合要求。因?yàn)榻K端接地，光纜中的金屬護(hù)套對地電位為零，若室外光纜有護(hù)層破損點(diǎn)，相同條件下雷電流易進(jìn)入光纜，如果接地裝置不好，雷電流不能迅速放掉，就起不到保護(hù)作用。

另外，埋設(shè)排流線和消弧線也是一種較好的防雷方法。根據(jù)落雷規(guī)律，在易雷擊地段按要求埋設(shè)一定長度的徘流線，并作良好接地。

3 結(jié)語

采用先進(jìn)的通信技術(shù)解決通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的問題，為未來通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，為了保證通信網(wǎng)絡(luò)的更加穩(wěn)定，更加安全，更加合理的利用網(wǎng)絡(luò)資源，為了滿足系統(tǒng)容量增大，以及各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要，對于通信電纜網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計的研究，必不可少，在規(guī)劃和設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)電纜線路時更加應(yīng)該充分考慮到特殊地理?xiàng)l件地區(qū)，此項(xiàng)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究對通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著不可忽略的實(shí)用價值。合理的通信網(wǎng)絡(luò)電纜規(guī)劃設(shè)計對于未來網(wǎng)絡(luò)的快速、穩(wěn)定發(fā)展提供了基石。

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