城域網(wǎng)光纜線路設(shè)計(jì)及其技術(shù)應(yīng)用

訊石光通訊網(wǎng) 2008/7/4 17:28:48

    當(dāng)前,電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)于城域網(wǎng)最關(guān)心的是多業(yè)務(wù),因?yàn)闃I(yè)務(wù)是一個(gè)最不確定的因素。城域網(wǎng)只有具備極強(qiáng)的多業(yè)務(wù)能力,才能源源不斷地將網(wǎng)絡(luò)覆蓋變?yōu)橛?,才能談得上網(wǎng)絡(luò)的可演進(jìn)性與可塑性。因此,不斷完善城域網(wǎng)已成為當(dāng)前傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域,各大電信運(yùn)營(yíng)商都將建筑城域光網(wǎng)絡(luò)作為自己的重要目標(biāo)。

    城域網(wǎng)的建設(shè)思路

    新一代城域網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)集中在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上,對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持在不同的網(wǎng)絡(luò)層次表現(xiàn)為不同的需求。

    由于城域網(wǎng)已經(jīng)不是一個(gè)新的概念,特別是對(duì)于已經(jīng)擁有龐大城市傳輸網(wǎng)的電信運(yùn)營(yíng)商(如中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通)。城域網(wǎng)的建設(shè)絕對(duì)不是重新建設(shè)一張專門承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新傳輸網(wǎng),而是在城域范圍對(duì)以前建設(shè)的傳輸網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和改造。

    目前城域光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也可以分為核心(骨干)層、匯聚層、接入層,各電信運(yùn)營(yíng)商宜采用整體規(guī)劃、分步實(shí)施的原則,根據(jù)城市規(guī)模及業(yè)務(wù)發(fā)展的具體情況,采取適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù),在滿足3~5年發(fā)展需要的基礎(chǔ)上,適當(dāng)超前發(fā)展城域光網(wǎng)絡(luò)。其中,要特別注意以下3點(diǎn)。

    1.選擇合適的光傳送技術(shù)

    城域光網(wǎng)絡(luò)主要著眼于網(wǎng)絡(luò)的透明性、可擴(kuò)充性和動(dòng)態(tài)配置。當(dāng)前城域光網(wǎng)絡(luò)在功能上已出現(xiàn)2種發(fā)展態(tài)勢(shì):

    1)由大容量傳輸設(shè)備構(gòu)筑核心骨干點(diǎn)的光傳送網(wǎng)絡(luò);

    2)具有多業(yè)務(wù)匯聚、接入能力的傳送平臺(tái),同時(shí)具備向上一層面的業(yè)務(wù)傳送能力。

    2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活性和升級(jí)能力

    由于受用戶需求和地理分布動(dòng)態(tài)變化的影響,城域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有多變性,這就促使電信運(yùn)營(yíng)商努力尋求能根據(jù)業(yè)務(wù)需求和用戶群,來調(diào)度和擴(kuò)展業(yè)務(wù)甚至拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種解決方案。拓?fù)涞撵`活性是必不可少的,因?yàn)槿魏瓮負(fù)涞木窒扌远紩?huì)帶來許多問題。目前城域光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渲饕黔h(huán)網(wǎng),如SDH的ADM環(huán)及基于DWDM的光環(huán)網(wǎng)。未來的城域光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是基于網(wǎng)狀網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其核心節(jié)點(diǎn)即光交叉連接(OXC)或波長(zhǎng)路由交換(WRS)設(shè)備。

    3.城域光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和管理

    當(dāng)前制約城域網(wǎng)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素是運(yùn)營(yíng),因此,新建的城域光網(wǎng)絡(luò)要充分考慮對(duì)于不同帶寬業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)和管理。目前光網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率很低,無法動(dòng)態(tài)調(diào)配帶寬。城域光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)就是要充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源,構(gòu)建一個(gè)帶寬服務(wù)網(wǎng),提供即時(shí)的、端到端的、可變的帶寬服務(wù)。

    城域網(wǎng)的光纜線路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思路

    如何建設(shè)城域光纖光纜網(wǎng)?第一應(yīng)根據(jù)城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);第二是根據(jù)城域網(wǎng)的建設(shè)思路,網(wǎng)絡(luò)的拓樸應(yīng)具有靈活性和升級(jí)能力。根據(jù)近幾年城域網(wǎng)建設(shè)的實(shí)踐,筆者提出幾點(diǎn)城域網(wǎng)的光纜線路網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路。

    1.核心層光纜線路

    核心層光纜線路主要是連接城域網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn),如電話交換局、匯接局、目標(biāo)局、移動(dòng)交換局、核心/出口路由器等。

    核心節(jié)點(diǎn)通常數(shù)量不會(huì)很多,但其地位、作用重要。它不僅對(duì)傳輸帶寬需求大,而且業(yè)務(wù)種類較多,同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)生存性要求較高。

    通常既是大的電話交換局(所)又是綜合業(yè)務(wù)設(shè)備安裝機(jī)樓,一般坐落在交通方便或者是某區(qū)域的經(jīng)濟(jì)政治中心,同時(shí),連接核心節(jié)點(diǎn)的光纜線路的路由上會(huì)有配線光纜和許多大客戶需要考慮。因此,連接核心節(jié)點(diǎn)的光纜一般是主干光纜,通常光纜的纖芯數(shù)會(huì)比較多,少則上百芯,多則幾百芯甚至上千芯。

    考慮核心層光纜線路網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí),既要根據(jù)城域網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀,又要考慮到有利于業(yè)務(wù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演變。如為減少初期建設(shè)成本,目前的核心層光纜線路可考慮以環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、虛擬格形網(wǎng)配纖法(即每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有直達(dá)的光纖)為主,其典型的光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)及纖芯(以148芯為例)。今后根據(jù)實(shí)際情況,不斷補(bǔ)充完善,逐漸實(shí)現(xiàn)物理路由上的網(wǎng)格形的光纜網(wǎng)。

    虛擬格形網(wǎng)配纖法的光纜環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有快速向格狀網(wǎng)演變的靈活性,非常適合快速組建類似ASON試驗(yàn)網(wǎng)的需求。但它只是虛擬格形網(wǎng),生存性較差,如果光纜中斷,就有可能造成網(wǎng)狀網(wǎng)的多條邊同時(shí)中斷。因此,在條件許可的情況下,應(yīng)逐步建設(shè)一個(gè)物理路由上的網(wǎng)狀光纜網(wǎng)。

    主干光纜的纖芯數(shù)一般應(yīng)滿足不少于5年的用戶需求,可以按整個(gè)城市總需求估算總出局纖芯數(shù),然后根據(jù)用戶分布情況,分?jǐn)偟矫總€(gè)局的每條出局主干光纜。

    2.匯聚層光纜線路

    城域網(wǎng)的匯聚層節(jié)點(diǎn)通常數(shù)量較多,都是重要業(yè)務(wù)點(diǎn),它主要是連接交換機(jī)的端局、基站控制器、匯接路由器、專線用戶等;匯聚容量較大,而且業(yè)務(wù)種類較多,要求實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的有效匯聚和調(diào)度,減輕核心層的帶寬壓力,解決帶寬資源應(yīng)用的合理性。因此,匯聚層光纜線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建議采用環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主,鏈形網(wǎng)為輔。

    光纜環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)最大的好處是光纜線路的可靠性大大提高,如B、C段發(fā)生線路故障,光纖中斷,它可從B經(jīng)A、E、D連接到C恢復(fù)通信。但前提是有冗余的光纖,缺點(diǎn)是成本較高。

    匯聚層光纜的芯數(shù)主要取決于匯聚層有源設(shè)備組網(wǎng)所需的纖芯數(shù),即組建MSTP業(yè)務(wù)平臺(tái)和數(shù)據(jù)接入設(shè)備組網(wǎng)所需的纖芯數(shù)。匯聚層的MSTP設(shè)備一般要求不超過6個(gè)開口點(diǎn),有的運(yùn)營(yíng)者要求不超過8個(gè)開口點(diǎn)。通常按每5個(gè)開口點(diǎn)構(gòu)成一套匯聚傳輸系統(tǒng),每套匯聚傳輸系統(tǒng)按雙向各占用4芯考慮,數(shù)據(jù)接入設(shè)備按每個(gè)開口點(diǎn)歸屬2個(gè)目標(biāo)局(所),每個(gè)開口點(diǎn)占用4芯考慮。

    3.接入層光纜線路

    接入層光纜線路是從匯集點(diǎn)連接到無數(shù)個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(如移動(dòng)的基站、交換機(jī)的遠(yuǎn)端模塊局、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)、大客戶以及重要的客戶等)的光纖線路,需要面對(duì)各種應(yīng)用用戶或系統(tǒng),覆蓋區(qū)域一般不會(huì)太大,通常主要采用星/樹形結(jié)構(gòu),對(duì)于需要連接部分專線用戶、重要用戶、對(duì)可靠性要求高的用戶,可采用環(huán)形結(jié)構(gòu)。歸納起來有3種配纖方法。

    1)樹形遞減直接配纖法

    樹形遞減直接配纖法與原音頻電纜直接配線法類似,即接入用戶的配線光纜直接從主干光纜中引出,光纜的芯數(shù)從局端起向遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)(遠(yuǎn)端分纖箱)逐級(jí)遞減。

    樹形遞減直接配纖法適用于需求分散在較大范圍內(nèi),并且變動(dòng)又小,用戶較為穩(wěn)定的地區(qū)。

    樹形遞減直接配纖法的光纖的通融性極差、而且需要主干光纜的纖芯數(shù)較多,光纖資源不共享,光纖的利用率較低。如果節(jié)點(diǎn)的用戶預(yù)測(cè)稍有偏差,就可能造成某些節(jié)點(diǎn)纖芯不足,另外一些節(jié)點(diǎn)纖芯過剩。此外,樹形遞減直接配纖法的生存性也比較差,萬(wàn)一主干光纜發(fā)生故障,將影響它下游的一片用戶。

    此法每一段光纜的纖芯數(shù)等于其下游各交接箱的纖芯數(shù)的總和。

    2)樹形無遞減直接配纖法

    樹形無遞減直接配線法與樹形遞減直接配線法的結(jié)構(gòu)大體相似。從局端到光纜交接箱、從光纜交接箱到光纜交接箱之間的主干光纜芯數(shù)無遞減,配線光纜從光纜交接箱引出。

    樹形無遞減直接配纖法適用于受某些客觀因素限制,如管道資源不足,用戶分布預(yù)測(cè)困難,實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)無遞減配纖法較困難的區(qū)域。

    由于這種配纖法從局端到光纜交接箱、從光纜交接箱到光纜交接箱之間的主干光纜芯數(shù)無遞減,所以它能立即滿足沿線需求的變化,纖芯的融通性較高。但它的主干是線形,同樣有上游光纜線路故障將直接影響下游的生存性的問題,因此,需要其他光纜路由進(jìn)行補(bǔ)救,也是一種可靠性稍低的配纖方法。

    此法從局端到最末一個(gè)交接箱的光纜纖芯數(shù)等于或略大于沿線交接箱所需纖芯數(shù)的總和。

    3)環(huán)形無遞減交接配纖法

    環(huán)形無遞減交接配纖法是光纜閉合成環(huán)的無遞減交接配纖法。

    環(huán)形無遞減交接配纖法對(duì)環(huán)上任何一點(diǎn)具有雙路保護(hù),適用于高速或?qū)拵I(yè)務(wù)需求范圍較廣,并且增長(zhǎng)迅速的市區(qū)及商業(yè)區(qū),特別適用對(duì)可靠性要求較高的大容戶。

    環(huán)形無遞減交接配纖法的纖芯通融性較高,可隨時(shí)滿足沿線突發(fā)性的客戶或需求。此法環(huán)網(wǎng)光纜的纖芯數(shù)等于環(huán)上所有交接箱的纖芯數(shù)的總和。

    城域網(wǎng)的光纖光纜選用

    城域網(wǎng)傳輸距離短,覆蓋范圍50~150km,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的超大城市采用10Gbit/s或基于10Gbit/s的WDM技術(shù),一般不需要色散補(bǔ)償。即使距離很長(zhǎng),也不需要大規(guī)模的色散補(bǔ)償。采用G.652光纖的高速率系統(tǒng)成本仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于G.655光纖上的系統(tǒng)。因此,在城域網(wǎng)層面上建議全部采用G.652單模光纖。

    光纜的結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)根據(jù)纖芯多少、應(yīng)用層面和敷設(shè)方式等決定。對(duì)于纖芯數(shù)量大而且為滿足突然冒出來的用戶需求隨時(shí)有可能掏纖引出的光纜,建議采用骨架式的光纖帶光纜。為了便于分纖,光纖帶的芯數(shù)采用6芯帶較為合適。

    以上僅對(duì)城域網(wǎng)的骨干層、匯聚層和接入層的光纖光纜線路的設(shè)計(jì)談一點(diǎn)粗略的想法,為的是拋磚引玉。在傳送網(wǎng)中接入網(wǎng)最為復(fù)雜,不僅面對(duì)著各種業(yè)務(wù)需求的無數(shù)用戶,并有著各種各樣的接入技術(shù),目前主要還是以銅線電纜為主。但是隨著光纖到戶(FTTH)技術(shù)的成熟和推廣,光纖接入將逐漸延伸到用戶,接入網(wǎng)的光纖光纜線路的結(jié)構(gòu)、配纖方式將與傳統(tǒng)的銅線纜的配線方式會(huì)有很大的不同,還要不斷地跟蹤、探討,因此,本文未對(duì)接入網(wǎng)的光纜線路進(jìn)行討論。

 

新聞來源:IT世界a5

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