光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)及光纖類型確定的影響因素

    1　背景提出

    近年來，我國電信網(wǎng)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的趨勢，電信業(yè)務量持續(xù)高速增長，電信網(wǎng)的規(guī)模已居世界第一位，作為電信網(wǎng)之基礎的光傳輸網(wǎng)的發(fā)展也突飛猛進。

    光傳輸網(wǎng)是電信網(wǎng)的基礎，其規(guī)劃的合理性是電信網(wǎng)建設的重中之重。目前，在光傳輸網(wǎng)的建設中，傳輸設備與光纜線路是兩個基本要素，其中光纜線路系統(tǒng)的規(guī)劃尤其重要，這是由光纜線路系統(tǒng)的特殊性決定的。一是光纜線路系統(tǒng)服務年限較長，一般在l5～20年；二是光纜線路系統(tǒng)敷設起來非常困難，傳輸設備可通過升級或更新來適應網(wǎng)絡需求，而光纜線路系統(tǒng)一旦敷設完畢則很難進行大規(guī)模變動；三是光纜線路系統(tǒng)一次性投資很大，在綜合建設成本中占有較高的比重。因此，在光傳輸網(wǎng)的規(guī)劃建設中，必須要進行認真細致的規(guī)劃工作，必須要考慮光纜線路在未來l5～20年壽命期是否仍能滿足傳輸容量和速率發(fā)展的需要，以建設一個結構合理、靈活安全、能充分適應未來發(fā)展需要的光纜線路網(wǎng)絡。

    2　相關影響因素分析

    光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)及光纖類型的確定是一個較為復雜的預測過程，要以傳輸需求預測和傳輸點的分布為基礎來進行。由于光纜的服務年限較長，而種種因素的限制作用對預測的準確性和可操作性影響較大(尤其是對中遠期)，因此，有必要將所能考慮到的影響光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)及光纖類型的確定因素逐一列出并分析。

    2.1傳輸網(wǎng)等級

    我國電信傳輸網(wǎng)基本分為三級，即國家一級干線(省際)傳輸網(wǎng)、省二級干線傳輸網(wǎng)和本地傳輸網(wǎng)。對應的光纜線路也分為三級，即一級干線光纜、二級干線光纜和本地網(wǎng)光纜。本地傳輸網(wǎng)又可分為本地骨干層傳輸網(wǎng)和本地接入層傳輸網(wǎng)。一級干線、二級干線、本地骨干層傳輸系統(tǒng)的傳輸距離長、系統(tǒng)速率高，目前基本上都有波分應用；本地接入層傳輸網(wǎng)的傳輸距離相對較短、系統(tǒng)速率不高，目前波分應用較少。因此，根據(jù)傳輸網(wǎng)的等級基本可確定光纖類型的選用。

    ITU—T按照零色散波長和截至波長位移與否將單模光纖分為G.652，G.653，G.654，G.655等，其中：G.652，G.655光纖在目前工程中普遍采用。各類光纖的主要性能與應用特點如下：

    (1)G.652光纖(非色散位移單模光纖)

    常規(guī)單模光纖是1310nm波長性能最佳單模光纖，當前使用最為廣泛，主要應用在1310nm波長區(qū)開通長距離622Mbit／s及其以下系統(tǒng)，在1550nm波長區(qū)開通2.5Gbit／s或N×2.5Gbit／s波分復用系統(tǒng)。

    低水峰單模光纖(全波光纖)，優(yōu)點是工作波長范圍寬，達到1280～1625nm，主要用于密集波分復用的城域網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)，可提供l20個或更多的可用信道。

    (2)G.653光纖(色散位移單模光纖)

    1550nm波長性能最佳單模光纖，是將零色散波長由1310nm移到最低衰減的1550nm波長區(qū)的單模光纖。它在1550nm波長區(qū)，不僅具有最低衰減特性，而且是零色散波長，因此這種光纖主要用于l550nm波長區(qū)開通長距離l0Gbit／s及其以上系統(tǒng)。但由于工作波長零色散區(qū)的非線性影響，會產(chǎn)生嚴重的四波混頻效應，不支持波分復用系統(tǒng)，故僅用于單信道高速率系統(tǒng)，如單信道幾千公里海底系統(tǒng)和長距離陸地干線。由于目前新建或改建的陸地大容量光纖傳輸系統(tǒng)均為波分復用系統(tǒng)，故G.653光纖應用很少。

    (3)G.654光纖(截至波長位移單模光纖)

    1550nm波長衰減最小單模光纖，制造特別困難，價格十分昂貴，故很少使用。主要應用在遠距離無需插入有源器件的無中繼海底光纖通信系統(tǒng)，陸地傳輸一般不采用。

    (4)G.655光纖(非零色散位移單模光纖)

    它同時克服了G.652光纖在1550nm波長色散大和G.653光纖在1550nm波長產(chǎn)生的非線性效應不支持波分復用系統(tǒng)的缺點。主要用于1 5 50nm波長區(qū)開通10Gbit／s及其以上的波分復用高速傳輸系統(tǒng)。

    光纖類型的選用最終與傳輸系統(tǒng)的傳輸距離、系統(tǒng)速率及波分應用有關。

    2.3使用壽命

    當前，光纖使用壽命期通常按15～20年考慮。

 

 

    2.4傳輸組網(wǎng)方案

    傳輸組網(wǎng)的依據(jù)是光纜線路的具體物理路由，以及在此基礎上傳輸節(jié)點的分布、距離、設置、等級、速率、網(wǎng)絡安全等。不同的傳輸組網(wǎng)方案將直接影響到光纜芯數(shù)的選擇。例如網(wǎng)絡安全方面SDH自愈環(huán)保護的方式可采用二纖單向通道倒換環(huán)、二纖雙向復用段倒換環(huán)和四纖雙向復用段倒換環(huán)；兩個SDH環(huán)相交重合部分可采用共享光纖虛擬保護環(huán)或獨立光纖保護環(huán)等等。

    另外，考慮不同等級傳輸網(wǎng)光纜長距離相同路由地段的光纜建設要避免重復投資，可采用在建設干線光纜時將本地網(wǎng)光纖需求考慮進去，將來本地網(wǎng)使用時可在就近干線光纜接頭處開口取纖。如此，則干線光纜的芯數(shù)將加大。

    2.5傳輸業(yè)務服務對象

    不同的傳輸業(yè)務服務對象也將影響到光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)的確定，以蜂窩移動通信網(wǎng)為例，它的傳輸業(yè)務服務對象有宏蜂窩基站、微蜂窩基站、光纖直放站、數(shù)據(jù)接入點等。由于服務對象的不同，其傳輸組網(wǎng)接入方式也將不同。如微蜂窩基站一般不配備蓄電池組，為保證傳輸網(wǎng)運行安全不受斷電影響，一般不將微蜂窩基站的傳輸納入SDH環(huán)中，而是單獨占用2芯光纖開通鏈型系統(tǒng)；光纖直放站屬于光纖直連方式，需要單獨占用2芯光纖至對端基站。根據(jù)上述傳輸服務對象的不同類別，即可確定每一段光纜的芯數(shù)。另外光纜芯數(shù)的確定還應考慮到出租光纖數(shù)量，備用光纖數(shù)量等。

    2.6敷設方式

    光纜的敷設方式主要有管道敷設、直埋敷設、架空敷設。不同的敷設方式對將來光纜線路擴容建設的快速性和靈活性由低到高的影響次序為：直埋敷設、架空敷設、管道敷設。光纜線路擴容的快速性和靈活性高，則對光纜芯數(shù)的預測可相對保守些，但應考慮管道資源昂貴且有限。

    2.7經(jīng)濟發(fā)展

    當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展水平與速度將直接影響光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)及光纖類型的確定。從我國的國情與未來發(fā)展需要看，我國東部發(fā)達地區(qū)的新干線建設將逐漸轉向以l0Gbit／s速率及其以上為基礎的波分復用系統(tǒng)，在這種情況下，采用G.655光纖系統(tǒng)的成本將比采用傳統(tǒng)G.652光纖系統(tǒng)的成本低得多。同時，我國又是一個經(jīng)濟發(fā)展高度不平衡的國家，我國西部地區(qū)的通信業(yè)務需求在很長時間內都難以趕上東部地區(qū)，因而采用以2.5Gbit／s速率為基礎的波分復用系統(tǒng)，將足以滿足相當長時間的干線業(yè)務需求。在這一速率前提下，采用G.655光纖的必要性和緊迫性就沒有那么強。同樣發(fā)達地區(qū)的通信需求大，其本地網(wǎng)光纜芯數(shù)的需求也較西部地區(qū)大。

    2.8未來新技術的應用與發(fā)展

    通信技術的發(fā)展日新月異，在不久的將來，隨著全光網(wǎng)絡、光傳送網(wǎng)、光因特網(wǎng)等新技術的普及和應用，光傳輸網(wǎng)的格局將發(fā)生變化，但全光網(wǎng)絡、光傳送網(wǎng)、光因特網(wǎng)等新技術的傳輸物理媒介仍然是光纖，所以，光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)、類型的確定必須考慮到未來新技術的應用與發(fā)展。

    2.9經(jīng)濟性

    光纜線路系統(tǒng)一次性投資很大，在綜合建設成本中占有較高的比重。在光纜芯數(shù)、光纖類型的確定時，必須考慮建設項目的經(jīng)濟性。一方面盲目追求光纜系統(tǒng)的大芯數(shù)配置或G.655光纖的應用將使光纜線路系統(tǒng)建設投資過大，過多浪費閑置光纖資源。另一方面對未來發(fā)展估計不足，僅僅考慮目前網(wǎng)絡需求及節(jié)約建設投資，待光纖資源不能滿足業(yè)務發(fā)展需要時，光纜線路系統(tǒng)的擴容建設的成本會十幾倍、幾十倍地增加。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市規(guī)劃體制的完善，光纜線路系統(tǒng)(利用現(xiàn)有管道資源建設除外)建設用地成本會越來越高。

    3　總結

    通過以上論述，可以看出光傳輸網(wǎng)規(guī)劃中光纜芯數(shù)及光纖類型的確定是一個較為復雜的預測、決策過程，預測的準確性、合理性、前瞻性、經(jīng)濟性對促進地方經(jīng)濟的發(fā)展，提高通信企業(yè)的競爭力及降低運營成本有著舉足輕重的影響。