光传输网规划中光缆芯数及光纤类型确定的影响因素

　　1　背景提出

　　近年来，我国电信网呈现出飞速发展的趋势，电信业务量持续高速增长，电信网的规模已居世界第一位，作为电信网之基础的光传输网的发展也突飞猛进。

　　光传输网是电信网的基础，其规划的合理性是电信网建设的重中之重。目前，在光传输网的建设中，传输设备与光缆线路是两个基本要素，其中光缆线路系统的规划尤其重要，这是由光缆线路系统的特殊性决定的。一是光缆线路系统服务年限较长，一般在l5～20年；二是光缆线路系统敷设起来非常困难，传输设备可通过升级或更新来适应网络需求，而光缆线路系统一旦敷设完毕则很难进行大规模变动；三是光缆线路系统一次性投资很大，在综合建设成本中占有较高的比重。因此，在光传输网的规划建设中，必须要进行认真细致的规划工作，必须要考虑光缆线路在未来l5～20年寿命期是否仍能满足传输容量和速率发展的需要，以建设一个结构合理、灵活安全、能充分适应未来发展需要的光缆线路网络。

　　2　相关影响因素分析

　　光传输网规划中光缆芯数及光纤类型的确定是一个较为复杂的预测过程，要以传输需求预测和传输点的分布为基础来进行。由于光缆的服务年限较长，而种种因素的限制作用对预测的准确性和可操作性影响较大(尤其是对中远期)，因此，有必要将所能考虑到的影响光传输网规划中光缆芯数及光纤类型的确定因素逐一列出并分析。

　　2.1传输网等级

　　我国电信传输网基本分为三级，即国家一级干线(省际)传输网、省二级干线传输网和本地传输网。对应的光缆线路也分为三级，即一级干线光缆、二级干线光缆和本地网光缆。本地传输网又可分为本地骨干层传输网和本地接入层传输网。一级干线、二级干线、本地骨干层传输系统的传输距离长、系统速率高，目前基本上都有波分应用；本地接入层传输网的传输距离相对较短、系统速率不高，目前波分应用较少。因此，根据传输网的等级基本可确定光纤类型的选用。

　　2.2光纤类型

　　单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点，作为一种理想的通信传输媒介，在全世界得到极为广泛的应用。目前，随着信息社会的到来，人们研究出了光纤放大器、时分复用、波分复用和频分复用技术，从而使单模光纤的传输距离、通信容量和传。输速率进一步提高。

　　ITU—T按照零色散波长和截至波长位移与否将单模光纤分为G.652，G.653，G.654，G.655等，其中：G.652，G.655光纤在目前工程中普遍采用。各类光纤的主要性能与应用特点如下：

　　(1)G.652光纤(非色散位移单模光纤)

　　常规单模光纤是1310nm波长性能最佳单模光纤，当前使用最为广泛，主要应用在1310nm波长区开通长距离622Mbit／s及其以下系统，在1550nm波长区开通2.5Gbit／s或N×2.5Gbit／s波分复用系统。

　　低水峰单模光纤(全波光纤)，优点是工作波长范围宽，达到1280～1625nm，主要用于密集波分复用的城域网的传输系统，可提供l20个或更多的可用信道。

　　(2)G.653光纤(色散位移单模光纤)

　　1550nm波长性能最佳单模光纤，是将零色散波长由1310nm移到最低衰减的1550nm波长区的单模光纤。它在1550nm波长区，不仅具有最低衰减特性，而且是零色散波长，因此这种光纤主要用于l550nm波长区开通长距离l0Gbit／s及其以上系统。但由于工作波长零色散区的非线性影响，会产生严重的四波混频效应，不支持波分复用系统，故仅用于单信道高速率系统，如单信道几千公里海底系统和长距离陆地干线。由于目前新建或改建的陆地大容量光纤传输系统均为波分复用系统，故G.653光纤应用很少。

　　(3)G.654光纤(截至波长位移单模光纤)

　　1550nm波长衰减最小单模光纤，制造特别困难，价格十分昂贵，故很少使用。主要应用在远距离无需插入有源器件的无中继海底光纤通信系统，陆地传输一般不采用。

　　(4)G.655光纤(非零色散位移单模光纤)

　　它同时克服了G.652光纤在1550nm波长色散大和G.653光纤在1550nm波长产生的非线性效应不支持波分复用系统的缺点。主要用于1 5 50nm波长区开通10Gbit／s及其以上的波分复用高速传输系统。

　　光纤类型的选用最终与传输系统的传输距离、系统速率及波分应用有关。

　　2.3使用寿命

　　当前，光纤使用寿命期通常按15～20年考虑。

　　2.4传输组网方案

　　传输组网的依据是光缆线路的具体物理路由，以及在此基础上传输节点的分布、距离、设置、等级、速率、网络安全等。不同的传输组网方案将直接影响到光缆芯数的选择。例如网络安全方面SDH自愈环保护的方式可采用二纤单向通道倒换环、二纤双向复用段倒换环和四纤双向复用段倒换环；两个SDH环相交重合部分可采用共享光纤虚拟保护环或独立光纤保护环等等。

　　另外，考虑不同等级传输网光缆长距离相同路由地段的光缆建设要避免重复投资，可采用在建设干线光缆时将本地网光纤需求考虑进去，将来本地网使用时可在就近干线光缆接头处开口取纤。如此，则干线光缆的芯数将加大。

　　2.5传输业务服务对象

　　不同的传输业务服务对象也将影响到光传输网规划中光缆芯数的确定，以蜂窝移动通信网为例，它的传输业务服务对象有宏蜂窝基站、微蜂窝基站、光纤直放站、数据接入点等。由于服务对象的不同，其传输组网接入方式也将不同。如微蜂窝基站一般不配备蓄电池组，为保证传输网运行安全不受断电影响，一般不将微蜂窝基站的传输纳入SDH环中，而是单独占用2芯光纤开通链型系统；光纤直放站属于光纤直连方式，需要单独占用2芯光纤至对端基站。根据上述传输服务对象的不同类别，即可确定每一段光缆的芯数。另外光缆芯数的确定还应考虑到出租光纤数量，备用光纤数量等。

　　2.6敷设方式

　　光缆的敷设方式主要有管道敷设、直埋敷设、架空敷设。不同的敷设方式对将来光缆线路扩容建设的快速性和灵活性由低到高的影响次序为：直埋敷设、架空敷设、管道敷设。光缆线路扩容的快速性和灵活性高，则对光缆芯数的预测可相对保守些，但应考虑管道资源昂贵且有限。

　　2.7经济发展

　　当地经济的发展水平与速度将直接影响光传输网规划中光缆芯数及光纤类型的确定。从我国的国情与未来发展需要看，我国东部发达地区的新干线建设将逐渐转向以l0Gbit／s速率及其以上为基础的波分复用系统，在这种情况下，采用G.655光纤系统的成本将比采用传统G.652光纤系统的成本低得多。同时，我国又是一个经济发展高度不平衡的国家，我国西部地区的通信业务需求在很长时间内都难以赶上东部地区，因而采用以2.5Gbit／s速率为基础的波分复用系统，将足以满足相当长时间的干线业务需求。在这一速率前提下，采用G.655光纤的必要性和紧迫性就没有那么强。同样发达地区的通信需求大，其本地网光缆芯数的需求也较西部地区大。

　　2.8未来新技术的应用与发展

　　通信技术的发展日新月异，在不久的将来，随着全光网络、光传送网、光因特网等新技术的普及和应用，光传输网的格局将发生变化，但全光网络、光传送网、光因特网等新技术的传输物理媒介仍然是光纤，所以，光传输网规划中光缆芯数、类型的确定必须考虑到未来新技术的应用与发展。

　　2.9经济性

　　光缆线路系统一次性投资很大，在综合建设成本中占有较高的比重。在光缆芯数、光纤类型的确定时，必须考虑建设项目的经济性。一方面盲目追求光缆系统的大芯数配置或G.655光纤的应用将使光缆线路系统建设投资过大，过多浪费闲置光纤资源。另一方面对未来发展估计不足，仅仅考虑目前网络需求及节约建设投资，待光纤资源不能满足业务发展需要时，光缆线路系统的扩容建设的成本会十几倍、几十倍地增加。随着经济的发展，城市规划体制的完善，光缆线路系统(利用现有管道资源建设除外)建设用地成本会越来越高。

　　3　总结

　　通过以上论述，可以看出光传输网规划中光缆芯数及光纤类型的确定是一个较为复杂的预测、决策过程，预测的准确性、合理性、前瞻性、经济性对促进地方经济的发展，提高通信企业的竞争力及降低运营成本有着举足轻重的影响。