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

建設(shè)城域光纖光纜網(wǎng)總體原則是:第一是應(yīng)根據(jù)城域傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);第二是根據(jù)城域傳送網(wǎng)的建設(shè)思路，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋺?yīng)具有靈活性和升級(jí)能力。根據(jù)近幾年城域傳送網(wǎng)建設(shè)的實(shí)踐，提出幾點(diǎn)城域網(wǎng)的光纜線(xiàn)路網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路。

核心層光纜線(xiàn)路主要是連接城域網(wǎng)的核心接點(diǎn)，例如電話(huà)交換局、匯接局、目標(biāo)局、移動(dòng)交換局、核心/出口路由器等。核心接點(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(lèi)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(huà)交換局所又是綜合業(yè)務(wù)設(shè)備安裝機(jī)樓，一般座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(xiàn)路的路由上會(huì)有配線(xiàn)光纜和許多大客戶(hù)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。核心層光纜線(xiàn)路初期建設(shè)可以采用環(huán)形結(jié)構(gòu)、虛擬格形網(wǎng)配纖法。

這種虛擬格形網(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(lèi)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，有可能造成網(wǎng)狀網(wǎng)的多條邊同時(shí)中斷。因此，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)狀光纖光纜線(xiàn)路網(wǎng)。

主干光纜的纖芯數(shù)一般考慮應(yīng)滿(mǎn)足不少于5年的用戶(hù)需求。主干光纜的纖芯數(shù)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(hù)分布情況，分?jǐn)偟矫總€(gè)局的每條出局主干光纜。

城域網(wǎng)的匯聚層接點(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(zhuān)線(xiàn)用戶(hù)等。匯聚容量較大，而且業(yè)務(wù)種類(lèi)較多，要求業(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(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建議采用環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，鏈型網(wǎng)為輔。

光纜環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)最大的好處是光纜線(xiàn)路的可靠性大大提高，例如B、C段發(fā)生線(xiàn)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，但它需要有冗余的光纖為前提，它的缺點(diǎn)是成本較高。

匯聚層光纜的芯數(shù)主要決定匯聚層有源設(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(guò)6個(gè)開(kāi)口點(diǎn)，有的電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者要求不超過(guò)8個(gè)開(kāi)口點(diǎn)。通常按每5個(gè)開(kāi)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(kāi)口點(diǎn)歸屬兩個(gè)目標(biāo)局/所，每個(gè)開(kāi)口點(diǎn)占用4芯考慮。

接入層光纜線(xiàn)路比較復(fù)雜。它是從匯集點(diǎn)連接到無(wú)數(shù)個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(例如: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(hù)以及重要的客戶(hù)等)光纖線(xiàn)路，它要面對(duì)各種應(yīng)用用戶(hù)或系統(tǒng)。但它的復(fù)蓋區(qū)域一般不會(huì)太大，通常主要采用星/樹(shù)型結(jié)構(gòu)，對(duì)于需要連接部分專(zhuān)線(xiàn)用戶(hù)、重要用戶(hù)、對(duì)可靠性要求高的用戶(hù)可采用環(huán)型結(jié)構(gòu)。歸納起來(lái)有3種配纖方法。

(1)樹(shù)型遞減直接配纖法

樹(shù)型遞減直接配纖法是與原音頻電纜直接配線(xiàn)法類(lèi)似，即接入用戶(hù)的配線(xiàn)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(shù)型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(hù)較為穩(wěn)定的地區(qū)。

樹(shù)型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(hù)預(yù)測(cè)稍有偏差，可能造成某些節(jié)點(diǎn)纖芯不足，另外一些節(jié)點(diǎn)可能纖芯過(guò)剩。此外，樹(shù)型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，將影響它下游的用戶(hù)。

每一段光纜的纖芯數(shù)等于其下游各交接箱的纖芯數(shù)總和。

(2)樹(shù)型無(wú)遞減直接配纖法

樹(shù)型無(wú)遞減直接配線(xiàn)法與樹(shù)型遞減直接配線(xiàn)法的結(jié)構(gòu)大體相似，從局端到光纜交接箱、從一個(gè)光纜交接箱到另一個(gè)光纜交接箱之間的主干光纜芯數(shù)無(wú)遞減。配線(xiàn)光纜從光纜交接箱引出。

樹(shù)型無(wú)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(hù)分布預(yù)測(cè)困難，實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)無(wú)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、從一個(gè)光纜交接箱到另一個(gè)光纜交接箱之間的主干光纜芯數(shù)無(wú)遞減，所以它能立即滿(mǎn)足沿線(xiàn)需求的變化，纖芯的融通性較高。但它的主干是線(xiàn)型，同樣有上游光纜線(xiàn)路故障將直接影響下游的生存性的問(wèn)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。

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(xiàn)交接箱所需纖芯數(shù)的總和。

(3)環(huán)形無(wú)遞減交接配纖法

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

環(huán)形無(wú)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(hù)。

環(huán)形無(wú)遞減交接配纖法的纖芯通融性較高，它可隨時(shí)滿(mǎn)足沿線(xiàn)突發(fā)性的客戶(hù)需求。

環(huán)網(wǎng)光纜的纖芯數(shù)等于環(huán)上所有交接箱纖芯數(shù)的總和。

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)的電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者(例如中國(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(zhuān)門(mén)為承載數(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。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，各電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者宜采用整體規(guī)劃、分布實(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(mǎn)足3~5年發(fā)展需要的基礎(chǔ)上，適當(dāng)超前發(fā)展城域多業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)絡(luò)。其中，要特別注意以下3點(diǎn)。

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)在功能上也出現(xiàn)兩種發(fā)展態(tài)勢(shì):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);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。

由于受用戶(hù)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，這就促使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者努力尋求能根據(jù)業(yè)務(wù)需求和用戶(hù)群，來(lái)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(lái)許多問(wèn)題。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(lái)的城域光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是基于網(wǎng)狀網(wǎng)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。

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)也要充分考慮對(duì)于不同帶寬業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)和管理。光網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率很低，無(wú)法動(dòng)態(tài)調(diào)配帶寬。城域光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)就是要對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的帶寬運(yùn)營(yíng)，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)。

從業(yè)務(wù)方面來(lái)講，城域傳送網(wǎng)絡(luò)與骨干傳輸網(wǎng)有很大的不同。在城域傳送網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)種類(lèi)多，各種協(xié)議和各種速率的業(yè)務(wù)都集中在城域。城域傳送網(wǎng)絡(luò)是寬帶接入和長(zhǎng)途傳輸之間的橋梁，業(yè)務(wù)在進(jìn)入骨干傳輸層之前，必須完成對(duì)各種業(yè)務(wù)的匯聚和疏導(dǎo)，才能有效地管理各種業(yè)務(wù)和提高對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。城域傳送網(wǎng)主要負(fù)責(zé)為同一城域內(nèi)(可能是一個(gè)長(zhǎng)途區(qū)號(hào)或更大區(qū)域)的交換機(jī)、路由器和基站控制器等業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)提供傳輸電路。

城域網(wǎng)從橫向看，可以分為城域傳送網(wǎng)和城域業(yè)務(wù)網(wǎng)，按照以往的思路，傳送網(wǎng)只具備對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)的透明傳送功能，并不提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理能力，更不具備智能性。業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)設(shè)備則主要依靠光纖直連方式組網(wǎng)，對(duì)業(yè)務(wù)的處理傳送設(shè)備愛(ài)莫能助，因此數(shù)據(jù)設(shè)備的壓力非常巨大。眾多的電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者都已經(jīng)注意到，在城域網(wǎng)的建設(shè)中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)雖然是未來(lái)的主導(dǎo)業(yè)務(wù)，但到目前為止，TDM業(yè)務(wù)仍然是電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者主要而且穩(wěn)定的收入來(lái)源。本著"立足現(xiàn)在，放眼未來(lái)"的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)思路，運(yùn)營(yíng)者在建設(shè)城域網(wǎng)時(shí)已經(jīng)不是一味地尋求技術(shù)先進(jìn)性，而更注重市場(chǎng)需求與未來(lái)可擴(kuò)展性的統(tǒng)一。因此在城域接入和匯聚層通常采用多業(yè)務(wù)處理平臺(tái)(MSTP)來(lái)分擔(dān)業(yè)務(wù)層的壓力，一方面減少了設(shè)備投資，另一方面也進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)效率。

城域網(wǎng)從縱向來(lái)說(shuō)，通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以分為核心(骨干)層、匯聚層和接入層3層。

核心(骨干)層:實(shí)現(xiàn)多個(gè)匯聚層網(wǎng)絡(luò)的連接，為匯聚層網(wǎng)絡(luò)提供高速信息交互，提供高速I(mǎi)P數(shù)據(jù)出口。核心接點(diǎn)地位相當(dāng)于交換網(wǎng)絡(luò)中的長(zhǎng)途局，位于城域網(wǎng)的出口，一般一個(gè)城域網(wǎng)設(shè)置兩個(gè)核心接點(diǎn)。

匯聚層:負(fù)責(zé)匯聚分散的接入點(diǎn)，完成一定區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)的匯聚和疏導(dǎo)，匯聚接點(diǎn)與核心接點(diǎn)采用雙星型連接。匯接節(jié)點(diǎn)地位相當(dāng)于交換網(wǎng)絡(luò)中的匯接局，主要布放于交換的樞紐局，一般設(shè)置4~8個(gè)節(jié)點(diǎn)。

接入層:是介于城域網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)之間的交界層，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)寬帶的接入功能，保證城域范圍的有效覆蓋，接入節(jié)點(diǎn)地位相當(dāng)于交換網(wǎng)絡(luò)中的端局，最終目標(biāo)是覆蓋所有的交換端局。

按照需求，根據(jù)容量大小，城域傳送網(wǎng)的接入層和匯聚層可以采用SDH2.5Gbit/s速率及以下的MSTP;核心(骨干)層可以靈活選用SDH速率為10Gbit/s速率左右的MSTP，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)可以采用城域WDM或OADM系統(tǒng)。

隨著幾年來(lái)對(duì)城域網(wǎng)理念的反復(fù)探討與不斷完善，對(duì)城域網(wǎng)定位和作用基本上有了比較一致的認(rèn)識(shí)。但是不同的電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者，或者站在不同的角度去理解城域網(wǎng)，其最終的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是有所不同。從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的角度定位城域網(wǎng)、它是希望演進(jìn)成為IP城域網(wǎng)。從傳統(tǒng)的傳輸領(lǐng)域進(jìn)行延伸，給城域網(wǎng)的定位是一種主要面向企事業(yè)用戶(hù)的、最大可覆蓋城市及其效區(qū)范圍的、可提供豐富業(yè)務(wù)并支持多種通信協(xié)議的本地公用網(wǎng)絡(luò)。有的把城域網(wǎng)定位為是本地傳送網(wǎng)的一個(gè)子網(wǎng)，是本地傳送網(wǎng)覆蓋中心城市的部分，兩者屬于同一層面。有的把城域網(wǎng)定位為等同于本地傳送網(wǎng)。

盡管各個(gè)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者部署的城域網(wǎng)各不相同，但是城域網(wǎng)具有業(yè)務(wù)需求密集、業(yè)務(wù)量大、覆蓋面廣等特點(diǎn)的公用多業(yè)務(wù)網(wǎng)的特性這一點(diǎn)是大家所共識(shí)。因此，城域網(wǎng)是水平方向延伸及垂直方向拓展的立體式面向多業(yè)務(wù)環(huán)境的承載網(wǎng)。它的業(yè)務(wù)范圍包括數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等全業(yè)務(wù)。它要支持各種客戶(hù)層信號(hào)，快速地提供客戶(hù)層信號(hào)所需的帶寬，它有一定的業(yè)務(wù)質(zhì)量QoS保障要求，它是發(fā)展寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ);城域網(wǎng)覆蓋范圍一般為50~150km，由于城域網(wǎng)具有業(yè)務(wù)需求密集、業(yè)務(wù)量大、覆蓋面大等特點(diǎn)，要求城域網(wǎng)的建設(shè)成本應(yīng)比較低(影響成本的關(guān)鍵是節(jié)點(diǎn)而非線(xiàn)路)。

當(dāng)前，電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者們對(duì)于城域網(wǎng)所關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題就是多業(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)絡(luò)就成為當(dāng)前傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)，各大電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者都將建設(shè)城域光網(wǎng)絡(luò)作為自己的重要目標(biāo)。

城域傳送網(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/sWDM技術(shù)，一般也不需要色散補(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，在城域傳送網(wǎng)層面上建議全部采用G.652單模光纖。

光纜的結(jié)構(gòu)選擇由纖芯多少、應(yīng)用層面和敷設(shè)方式等決定。對(duì)于纖芯數(shù)量大的光纜，為解決光纜線(xiàn)路所經(jīng)過(guò)區(qū)域內(nèi)的突發(fā)用戶(hù)需求，需要采取掏纖引接用戶(hù)的措施，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(xiàn)路的設(shè)計(jì)談一點(diǎn)粗略的想法，為的是拋磚引玉，與大家討論。在傳送網(wǎng)中接入網(wǎng)最為復(fù)雜，它面對(duì)著各種業(yè)務(wù)需求的無(wú)數(shù)的用戶(hù)，并有著各種各樣的接入技術(shù)，主要還是以銅線(xiàn)電纜為主。但是隨著光纖到戶(hù)的技術(shù)的成熟和推廣，光纖接入將逐漸延伸到用戶(hù)，接入網(wǎng)的光纖光纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)、配纖方式將與傳統(tǒng)的銅線(xiàn)纜的配線(xiàn)方式會(huì)有很大的不同，還要不斷地跟蹤、探討。因此，這一節(jié)未對(duì)接入網(wǎng)的光纜線(xiàn)路進(jìn)行討論。

1、OPPC的光纖安裝在相線(xiàn)內(nèi)，優(yōu)化輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)，節(jié)約電能效果顯著

2、沒(méi)有地線(xiàn)上的落雷引發(fā)的斷股，斷纖的嚴(yán)重事故;線(xiàn)纜運(yùn)行更加安全

3、極高的經(jīng)濟(jì)性

4、沒(méi)有因場(chǎng)強(qiáng)的作用而導(dǎo)致光纜遭遇電腐蝕或引發(fā)的毀纜，斷纖等事故

5、安全保障系統(tǒng)高

6、沒(méi)有給原有線(xiàn)路附加額外線(xiàn)路負(fù)荷帶來(lái)的隱患

7、天然防盜:OPPC與接頭盒上均有高電壓，有絕對(duì)的防盜優(yōu)勢(shì)