邊遠(yuǎn)海島地區(qū)的光網(wǎng)絡(luò)覆蓋的研究

章 震

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邊遠(yuǎn)海島地區(qū)的光網(wǎng)絡(luò)覆蓋的研究

章 震

中國(guó)電信股份有限公司舟山市岱山縣分公司，浙江 舟山 316200

根據(jù)國(guó)家“寬帶中國(guó)”的戰(zhàn)略需求，結(jié)合舟山邊遠(yuǎn)海島地區(qū)光網(wǎng)絡(luò)的覆蓋建設(shè)需要，對(duì)規(guī)劃中遇到的城域網(wǎng)接入的技術(shù)設(shè)計(jì)方案展開(kāi)比較。主要討論了海島地區(qū)的寬帶數(shù)據(jù)流量傳輸?shù)姆桨冈O(shè)計(jì)和參數(shù)分析，然后分析比較了方案的成本。

光網(wǎng)絡(luò)；“寬帶中國(guó)”；邊遠(yuǎn)海島地區(qū)；微波基站；海底光纜

引言

舟山市是一個(gè)“千島之城”，所轄縣區(qū)也均由島嶼構(gòu)成，加上舟山國(guó)家級(jí)海洋經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的設(shè)立，全市對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求有較大提升。舟山海島區(qū)域人口不多，但是隨著國(guó)家海洋開(kāi)發(fā)速度的不斷加快，邊遠(yuǎn)海島地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)需求也急速增長(zhǎng)[1-3]。

1 舟山海島網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

舟山市目前各個(gè)人口數(shù)量較多的島嶼已完成了海底光纜的覆蓋，并實(shí)現(xiàn)了FTTH（Fiber To The Home，光纖直接到家庭）的覆蓋。但是舟山地區(qū)還有眾多的島嶼，原先這些島嶼基本上無(wú)人居住或者季節(jié)性地有人居住，所以沒(méi)有寬帶網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。隨著海島的開(kāi)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)需求日益增加，網(wǎng)絡(luò)的短板逐漸成為制約島嶼發(fā)展的因素。所以，滿(mǎn)足島嶼上快速增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求迫在眉睫[4-7]。

2 邊遠(yuǎn)海島地區(qū)島際間數(shù)據(jù)流量傳輸?shù)慕鉀Q方案

目前，制約海島地區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要因素是數(shù)據(jù)流量的傳輸方式。島際間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方式一般有兩種選擇。第一種是建設(shè)微波基站，通過(guò)微波通信設(shè)備來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；第二種是布放海底光纜來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

兩種不同的島際間數(shù)據(jù)傳輸方式都各有優(yōu)缺點(diǎn)。海底光纜的優(yōu)點(diǎn)是其具有極大的傳輸帶寬，可以滿(mǎn)足大流量的數(shù)據(jù)傳輸；但其缺點(diǎn)就是成本較高且需要較長(zhǎng)的建設(shè)周期，在后續(xù)維護(hù)上比較煩瑣。建設(shè)微波基站，通過(guò)微波來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)成本較低，容易在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)備的組網(wǎng)和使用；但是缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，即在面對(duì)大流量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，根據(jù)其本身的技術(shù)特性，其承載的數(shù)據(jù)帶寬是有限的。

考慮到成本以及建設(shè)維護(hù)難度，選用微波基站來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞是當(dāng)前舟山邊遠(yuǎn)海島地區(qū)比較合理的一種方案。如果條件允許，且用戶(hù)需求較大的情況下，則可以采用海底光纜的解決方案[8]。

3 島際數(shù)據(jù)傳輸方案的技術(shù)參數(shù)分析

目前，微波通信技術(shù)已發(fā)展到了多個(gè)收發(fā)信機(jī)可以共同使用一個(gè)天線(xiàn)而互不干擾。中國(guó)現(xiàn)用微波系統(tǒng)在同一頻段、同一方向可以有六收六發(fā)同時(shí)工作，也可以八收八發(fā)同時(shí)工作以增加微波電路的總體容量。

目前，微波技術(shù)的復(fù)用方式主要是SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）和PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，準(zhǔn)同步數(shù)字系列）。隨著技術(shù)的發(fā)展，這兩種微波的復(fù)用方式已經(jīng)融合到了一個(gè)硬件設(shè)備IDU（Interface Data Unit，接口數(shù)據(jù)單元）中。同時(shí)，SDH從原本只支持1～2個(gè)STM-1（155?Mb/s）發(fā)展到目前可以支持STM-N（N≤8）個(gè)信道容量。而在E-Band頻段中，已經(jīng)測(cè)試成功了10?Gb/s的信道數(shù)據(jù)容量，這極大地?cái)U(kuò)大了微波通信在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的應(yīng)用范圍[9]。

影響微波傳輸距離的五大主要因素是：空間損耗、天線(xiàn)增益、饋線(xiàn)損耗、發(fā)射功率和接收靈敏度。空間損耗一般由環(huán)境因素決定。微波在有雨、雪、霧等天氣影響時(shí)，鏈路有效距離會(huì)有所減少。天線(xiàn)增益、饋線(xiàn)損耗、發(fā)射功率和接收靈敏度都是由微波設(shè)備決定。只有當(dāng)微波設(shè)備的系統(tǒng)增益足夠高，才能保證單跳微波鏈路間的傳輸更穩(wěn)定、容量更大、距離更遠(yuǎn)[10]。

而采用海底光纜的方案已經(jīng)有成熟的數(shù)據(jù)格式，目前光纖在城域網(wǎng)中的通信容量普遍可以達(dá)到10?Gb/s或者更高。

4 島際數(shù)據(jù)傳輸方案的成本分析

目前，基站的建設(shè)一般只考慮前期成本，后期維護(hù)成本只作為參考。

（1）微波基站接入網(wǎng)方案的成本。一套完整的微波設(shè)備理論上可以實(shí)現(xiàn)1?Gb/s左右的帶寬。而一套微波設(shè)備的價(jià)格一般在10萬(wàn)元左右，加上其他配套費(fèi)用則可以在20萬(wàn)元以?xún)?nèi)建設(shè)完成。

（2）海底光纜方案的大部分成本花在海底光纜的布放上。現(xiàn)在海底光纜的布放維護(hù)費(fèi)用一般為每公里30萬(wàn)元，而且日后的維護(hù)費(fèi)用更高，適合在周邊海域海況穩(wěn)定且有高帶寬需求的地方使用。

5 總結(jié)

總體而言，在邊遠(yuǎn)海島地區(qū)實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)覆蓋的技術(shù)難度已經(jīng)不大，只要方案選擇正確，合理考慮當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件以及合理做出建設(shè)規(guī)劃，邊遠(yuǎn)海島地區(qū)的光網(wǎng)絡(luò)覆蓋完全可以實(shí)現(xiàn)。這有利于提升區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力和推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，相信未來(lái)還有更多更先進(jìn)的技術(shù)投入使用[11]。

[1]唐燕，盧雪琴.光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋方法的研究[J].激光雜志，2017（1）：92-95.

[2]張薇.光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的探討[J].中國(guó)科技博覽，2016（8）：234.

[3]郭愛(ài)煌，馮圣毅，薛琳，等.基于節(jié)能的綠色光網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究[J].光學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（4）：63-69.

[4]廖逍，曾令康，于華東，等.太赫茲頻段準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].電子世界，2016（24）：98-99.

[5]李立媛，侯濱濱，段剛.基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的礦山井下多網(wǎng)合一傳輸技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2014（2）：164-165.

[6]李文軍，張引發(fā)，王鯨魚(yú).光網(wǎng)絡(luò)地理分布的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[J].光通信研究，2012（3）：30-32.

[7]于明遠(yuǎn)，于巧夢(mèng)，劉進(jìn)茂，等.構(gòu)建“全覆蓋、薄開(kāi)通”的全光網(wǎng)絡(luò)[J].中國(guó)有線(xiàn)電視，2014（9）：1024-1026.

[8]方祥雷，鄭雅敏，李亞雷，等.鹿西島微網(wǎng)示范工程智能配用電通信系統(tǒng)建設(shè)[J].電力信息與通信技術(shù)，2015，13（7）：91-95.

[9]曾江東.光纖線(xiàn)路自動(dòng)切換系統(tǒng)及光網(wǎng)絡(luò)自愈技術(shù)的研究[J].建材與裝飾，2012（7）：200-201.

[10]郭興安.探討微波通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2015（9）：15.

[11]趙慧.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)展望[J].信息通信，2011（3）：20.

Research on Optical Network Coverage of Remote Island Areas

Zhang Zhen

China Telecom Co., Ltd., DaiShan Branch, Zhejiang Zhoushan 316200

According to China’s strategic requirements of broadband network, and combing with the covering construction need of optical network in Zhoushan remote island area, as well as based on the project construction of the remote island area’s optical network coverage, a comparison on technology design scheme of metropolitan area network access has been carried.In this paper, it mainly discusses the scheme design and parameter analysis of broadband data flow transmission of the island area, and then analyzes and compares the scheme cost.

optical network; “Broadband Chinese”; remote island area; microwave stations; submarine optical cable

P7

A

1009-6434（2017）02-0011-02

章震（1989—），男，漢族，浙江金華人，本科學(xué)歷，從事電信光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及電信設(shè)備維護(hù)工作。