通信光纜網絡線路規劃設計的思考
時間:2022-10-20 10:59:02
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光纖通信是利用半導體激光器(LaserDiode,LD)或半導體發光二極管(LED)作為光源基礎,把電信號轉換成光信號并將其耦合進光纖中進行傳導,在接收端使用半導體檢測器件(檢波器),將光信號再還原為電信號的一種通信方式傳輸網絡按照三層結構組網,分為核心層,匯聚層以及接入層三層。近些年來承載的業務主要包括:(1)2G、3G基站接入GSM語音業務。(2)以及2G、3G移動業務及WLAN業務。(3)數據專線互聯業務。(4)商業用戶互聯網業務。(5)帶寬出租/批發業務,近些年來為了提高網絡的傳輸作用和能力,我國由于多城市都建設了以市為中心的本地傳輸網,并且逐步形成由核心到匯接局部,由匯接局到接入點光纜傳輸網絡,形成傳輸量大的,高質量,高寬帶的網絡傳輸平臺,傳統的剛性傳輸系統SDH的承載分組業務效率比較低,為了滿IP化業務的承載效率,達到擴展光纜的傳輸容量和傳輸距離,引進先進的PTN技術,在承載近些年的業務同時,預留以后可能出現的業務,這大大的增加了網絡傳輸的容量和承載業務的能力。隨著電信業務的增長以及激烈的通信市場的競爭,對于光纖信息傳輸網絡在網絡的安全性,穩定性,網絡使用速度,網絡品質上,以及業務的承載能力上有了更高的要求,所以全面的建立安全穩定高效的光纖傳輸網絡迫在眉睫,并且只有不斷的改進城域之間的網絡建設,并且提高傳送網的承載能力,提供更加高速的接入端口,才能適應這樣不斷增加的業務需求,同時需要增加城域傳輸網的靈活性與彈性,為適應短時間內用戶突然增加的情況發生。光纜傳輸網在作為IP、信息等業務的承載體時,無時無刻不面臨著來自于這些業務的改變更新的對于寬帶網絡的穩定性,質量,以及高網速的需求的壓力,為了建設網絡傳輸系統,關于通信光纜網絡線路規劃設計問題就變得尤為重要起來。
2通信光纜網絡線路的規劃設計問題的思考
2.1通信光纜的技術優越性
光纖光纜的傳輸體系的特征主要有光纖的衰弱與損耗,主要表現在光功率會沿著光纖傳輸的過程逐漸變小,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,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。以及光纖的色散與折射的特性。一般應用大面積的網絡鋪設時一般把纖芯制成不同形式的光纜來使用,在纖芯的基礎上增加護套與加強部件,為了滿足日新月異的通信高效率的傳輸,快速的傳輸,大容量的傳輸的網絡要求,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,大大的節約了搬運過程中的成本,再加上其特殊的特性,導光不導電,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定性,同時石英光纖能夠防止化學性的腐蝕,這就在鋪設架空、底下等光纜時候提供了重要作用具有較強的應用性。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。
2.2通信光纜線路設計
光纜線路工程設計的一般要求包含以下幾個方面。(1)工程設計必須遵守相關法律法規,全面貫徹國家基本建設方針政策、法規、標準和規范,并進行多種方案比較,提出優選的方案。保證建設項目的安全、經濟合理,滿足施工和使用要求。(2)在城鎮以及路權資源受到限制的地區,新建、擴建和改建電信管道、電信桿路等電信基礎設施時,應考慮不同電信業務經營者的統籌規劃、聯合建設、資源共用。(3)電信基本建設中涉及國防安全,應執行信息產業部頒發的《電信基本建設貫徹國防要求技術規定》。(4)工程設計必須保證通信網整體通信質量,技術先進、經濟合理、安全可靠。設計中應當進行多方案比較,努力提高經濟效益,降低工程造價。(5)工程設計應與通信發展規劃相結合。建設方案、技術方案、光纜及配套設備的選型應以網絡發展規劃為依據,充分考慮遠期發展的可能性。(6)工程設計中采用的電信設備應取得信息產業部電信設備入剛許可證,末獲得信息產業部頒發的電信設備入網許可證的設備不得在工程中使用。(7)在我國抗震設防烈度7烈度以上(含7烈度)地區公用電信網中使用的傳輸設備,應取得電信設備抗震性能檢測合格證,未獲得信息產業部頒發的通信設備抗震性能合格證的不得在工程中使用。(8)工程設計中必須按照丁程建設標準中的強制性條款進行勘察、設計,并對勘察、設計的質量負責。
2.3通信光纜設計的主要考慮因素
2.3.1光纜(光纖)類型選擇與主要技術性能
實際施工選用光纜多選用G.652B1.3型單模光纖,光纜結構分為非金屬光纜(GYFTY)、架空光纜(GYTS)、管道光纜(GYTA)、阻燃光纜(GYTZA)。光纜光纖主要技術性能參數應符合國際電信聯盟電信標準化部門有關“ITU-TG.652建議書”的規定。
2.3.2光纜需要首先進行單盤測試檢驗
獲得的電氣性能指標應當符合出廠測試記錄,在鋪設過程中需要嚴密的流水作業,保證光纜的質量,選取合適的敷設方法,對光纜布放端別的進行確定,包括桿路建筑施工要求:(1)電桿的規格及選用。(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。同時工程設計共涉及圖紙和預算兩種功能的設計軟件,捷迅電信工程線路軟件——AutoCAD2004光纜線路工程的設計軟件,可根據實際勘察測量的數據進行繪圖,是光纜線路工程專業繪圖軟件。
2.3.3關于光纜線路設計與規劃綜合考慮
(1)長途通信傳輸網,首先要根據被規劃地區的自然條件進行合理的區分:長途通信傳輸網是承載電信網和信息網等各種信息網絡的基礎網絡。目前在我國,長途通信傳輸網中的主體網絡為光纜傳輸網,同時也是我國大力發展通信業,主要建設和投入的基礎網絡,所以長途光纜傳輸網質量的好壞,很大程度上直接對通信以及信息傳輸質量造成一定的影響,是我國經濟發展的速度的限制因素。對于長途通信光纜的線路設計需要注意如下:在立項時對于項目的分析一定要具有較高的準確性材料的質量直接影響到工程的質量,對于材料的選用一定要嚴格把關,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。地理狀況可能要發生變化,所以在長途光纜徑路施工前定測時,要在實際地理狀況為依據的前提下,所設計徑路為大走向、如果二者有所偏差,首先要以實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計的徑路為大走向,最好沿靠公路,取直,避開路邊的設施以及計劃擴改區域,在靠近鐵路、水利、長輸管道等原有的設施時應該綜合考慮有關部門對于該地段的發展與計劃,不阻礙有關部門的原有計劃,綜合考慮線路的安全可靠、經濟合理性。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的時候,光纜最好是在橋上鋪設通過。對于光纜徑路的地質選擇,首選在地質穩固、地勢平坦的地段,尤其在需要定測時,需要詳細的記錄采集的數據,為光纜的配盤提供充分的依據,需要注意的是定測時最好是要把接頭放在地質穩定并且平坦的地方最好避開可能有開發的地點,目的是為了保證光纜接頭的安全性。如遇有地形比較復雜的幾種情況下,不適合采用直埋敷設形式,費用太高或者繞行困難的情況下,可以再采用架空敷設形式進行鋪設。①必須穿越峽谷、深溝等采用其他敷設方式不能保證安全或建設費用過高的地段。②地下或地面存在其他設施,施工特別困難、原有設施業主不允許穿越或賠補費用過高的地段。③因環境保護、文物保護等原因無法采用其他敷設方式的地段。④受其他建設規劃影響,無法進行長期性建設的地段。⑤地表下陷、地質環境不穩定的地段。⑥其他不能采用管道或直埋方式敷設的地段,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中是一個比較重要的指標,它是否符合規范、標準要求將影響到光端機能否無失真的接收到經光纜傳輸來的光信號。在建設單位選定光傳輸設備的情況下,通過計算核定設計任務書中給定的光纜敷設長度是否在規范、標準要求范圍內。
(2)特殊地區的光纜線路設計,隨著我國光纜線路的建設越發的快速,對于特殊地區的通信光纜的建設就變得尤為重要,也成為限制我國國民經濟發展的一因素,這主要是包括大陸與海島,海島之間通信網絡的安全,穩定性,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,海面距離進行分析考察,對于海纜的鋪設進行區段控制,并且對于每一區段采用什么樣的光纜進行分析,在保證通信光纜網絡的安全穩定的前提下進行合理的投資,這是特殊地區光纜的鋪設的重要方面。①在選擇結構時要充分考慮到選擇防腐性能好,適應海島環境,建設費用較低,線路維護整修方便的線路。光纜環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光纜線路的保護設計及防護設計
光纜的線路保護是為了在網絡傳輸的過程中能夠合理穩定的提供傳輸,所以要在傳輸的過程中對光纜進行一定的保護措施。首先是防雷方面的相關措施:對光纜線路進行防雷保護,可以針對當地的天氣和地形等自然條件,有針對性地進行,我們發現在光纜線路的施工和維護中應注意以下幾個問題。
(1)對于架空光纜:①接頭盒通常具有加強芯可斷可連的結構,無論采用電氣連接還是斷開方式,金屬壓板連接結構要優于鏍栓連接,而鏍栓橫向開孔優于縱向開槽結構,這是選用接頭盒時應注意的問題。②架空吊線應電氣連接并每隔2km進行一次接地,接地時可直接接地或通過合適的浪涌保護裝置接地。這樣吊線具有架空地線的保護作用。
(2)對于理式光纜線路的防雷:①局內接地方式,光纜中的金屬件在接頭部位均應連通,使中繼段光纜的加強芯、防潮層、鎧裝層保持連通狀態。在兩端局(站)內錯裝層,加強件應接地,防潮層應通過避雷器接地。②對于無業務銅線的光纜,依照YDJ14-91的規定,在光纜接頭處防潮層、鎧裝層和加強芯應作電氣斷開處理,且都不接地,對地呈絕緣狀態,可避免光纜中感應雷電流的積累,也可避免由于防雷排流線和光纜金屬構件對地回路阻抗差異而導致大地中雷電流由接地裝置引入光纜。實踐證明這種方法簡單有效,因為通常情況下,光纜(無絕緣不良點和接頭進水)中的金屬構件對地絕緣值較高,雷電流不易進入光纜。③終端盒的接地裝置一定要良好,接地電阻要符合要求。因為終端接地,光纜中的金屬護套對地電位為零,若室外光纜有護層破損點,相同條件下雷電流易進入光纜,如果接地裝置不好,雷電流不能迅速放掉,就起不到保護作用。另外,埋設排流線和消弧線也是一種較好的防雷方法。根據落雷規律,在易雷擊地段按要求埋設一定長度的徘流線,并作良好接地。
3結語
采用先進的通信技術解決通信網絡建設中的問題,為未來通信網絡的發展起到了至關重要的作用,為了保證通信網絡的更加穩定,更加安全,更加合理的利用網絡資源,為了滿足系統容量增大,以及各業務網絡的發展需要,對于通信電纜網絡的建設規劃和設計的研究,必不可少,在規劃和設計通信網絡電纜線路時更加應該充分考慮到特殊地理條件地區,此項領域的學習和研究對通信網絡的發展有著不可忽略的實用價值。合理的通信網絡電纜規劃設計對于未來網絡的快速、穩定發展提供了基石。
作者:聶邵華 張妍 單位:吉林長郵通信建設有限公司
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