傳輸系統(tǒng)設計介紹

傳輸系統(tǒng)設計介紹

廣州杰賽通信設計院

徐烈曙

2003.6.71概要需掌握的基本知識傳輸工程設計總流程管線勘察流程文件編寫步驟與流程結束寄語2需掌握的基本知識對各種業(yè)務網(wǎng)的了解和掌握對支撐網(wǎng)的了解對傳輸網(wǎng)絡工程設計的掌握基本軟件的掌握3需掌握的基本知識－各業(yè)務網(wǎng)對各種業(yè)務網(wǎng)的了解和掌握通信的目的是把信息從一個地點傳遞到另一個地點。傳輸網(wǎng)就是兩點之間的橋梁和紐帶（現(xiàn)代的傳輸網(wǎng)常稱作信息高速公路），為各種業(yè)務網(wǎng)提供服務。因此設計前必須要對服務對象有一定的了解，才能知道如何進行設計。4需掌握的基本知識－各業(yè)務網(wǎng)例如GSM移動通信網(wǎng)一般結構如下：5根據(jù)業(yè)務網(wǎng)的結構，才能明確數(shù)據(jù)的傳輸流向。各節(jié)點需傳輸數(shù)據(jù)的帶寬是多少。例如上圖中一個移動基站一般只需占用1E1的傳輸帶寬。根據(jù)業(yè)務網(wǎng)結構，才能明確數(shù)據(jù)的流向以及容量；如上圖中BTS與BSC、BSC與MSC之間需建立傳輸①，MSC與TMSC2之間需建立傳輸②，TMSC2與TMSC1、TMSC1與TMSC1之間需建立傳輸③。需掌握的基本知識－各業(yè)務網(wǎng)6傳輸網(wǎng)的定位明確了數(shù)據(jù)的流向和流量，下一步就是傳輸網(wǎng)的定位，一般傳輸網(wǎng)分兩層：核心層和接入層（接入層有時有分為匯接層和接入層）；在中國聯(lián)通整個傳輸網(wǎng)中，分成三級：一級干線③、二級干線②和本地網(wǎng)①

，其中一、二干線屬核心層，而本地網(wǎng)有核心層、匯接層、邊緣層和接入層四層。需掌握的基本知識－各業(yè)務網(wǎng)7業(yè)務網(wǎng)有很多，例如還有CDMA網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、長途網(wǎng)、市話網(wǎng)等等，上面僅舉一例。參考的書籍較為廣泛，更新也較為快，希望平時注意積累、提高和學習。需掌握的基本知識－各業(yè)務網(wǎng)8對支撐網(wǎng)的了解傳輸網(wǎng)雖然在通信網(wǎng)中占據(jù)著基礎的地位，但是它的正常運行也必須建立在一定的支撐網(wǎng)絡之上。例如同步網(wǎng)、計費系統(tǒng)等等。由于同步網(wǎng)在目前的傳輸網(wǎng)（SDH網(wǎng)絡）保持網(wǎng)同步的保證，下面就同步網(wǎng)作一個簡單的介紹。需掌握的基本知識－支撐網(wǎng)9同步網(wǎng)的結構由于我國地域廣闊，為了便于定時基準信號的傳遞、維護和管理，將全國同步網(wǎng)劃分為若干同步區(qū)。同步區(qū)內(nèi)分三級結構，采用主從同步方式。同步網(wǎng)結構圖如下：需掌握的基本知識－支撐網(wǎng)10同步網(wǎng)的結構由于我國地域廣闊，為了便于定時基準信號的傳遞、維護和管理，將全國同步網(wǎng)劃分為若干同步區(qū)。同步區(qū)內(nèi)分三級結構，采用主從同步方式。同步網(wǎng)結構圖如下：需掌握的基本知識－支撐網(wǎng)11需掌握的基本知識－支撐網(wǎng)同步網(wǎng)結構圖12需掌握的基本知識－支撐網(wǎng)網(wǎng)同步一般分為載頻同步、位同步和幀同步。一般設在局端的傳輸設備（SDH）直接由BITS提取時鐘。網(wǎng)內(nèi)的其它傳輸設備從上游來的線路碼流(STM-N)中提取同步時鐘號。13需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡對傳輸網(wǎng)絡工程設計的掌握首先應該傳輸網(wǎng)的整體結構有比較深刻的理解和掌握。前面講到傳輸網(wǎng)是一個基礎網(wǎng)絡，由于服務的對象不同，帶寬需求和安全性能要求也不同，因此傳輸網(wǎng)的結構和傳輸方式也不同。從總體上來看，一般有以下幾個層次：核心層、匯聚層、邊緣層和接入層。結構如下：14需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡15需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡工程實例16需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡對一個傳輸網(wǎng)絡結構的確定，一定要結合實際情況（業(yè)務需求、現(xiàn)有資源、投資規(guī)模、施工難易程度、工程進度要求等等），具體論證，切忌生搬硬套。17對各種傳輸方式的設計與計算要熟練掌握傳輸方式一般根據(jù)具體情況，結合工程實際，選擇一種即利于工程建設，又利于網(wǎng)絡組織和安全，并且符合規(guī)范、經(jīng)濟合理的方式。傳輸方式主要有光纜傳輸、微波傳輸、衛(wèi)星傳輸、紅外傳輸、有線傳輸、租用其他運營商電路的方式等，下面就幾種主要的傳輸方式作一介紹。需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡18光纜傳輸光纜傳輸是目前傳輸方式的主要形式，也是今后的發(fā)展方向。一般傳輸網(wǎng)中核心層、匯聚層和邊緣層均采用這種方式，接入層也是采用以光纜傳輸為主，其它傳輸方式為輔的靈活接入方式。光纜傳輸通常要從兩個方面考慮：光纜線路和光設備。需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡19光纜線路主要設計到的問題是光纖、光纜、光纜敷設的方式，管道工程的建設。光纖光纖有多模光纖和單模光纖兩類，多模光纖傳輸速率低，中繼距離短，已基本被單模光纖代替；

ITU-T已經(jīng)在G652、G653、G654和G655中分別定義了4種不同設計的單模光纖，其中G652已廣泛應用。需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡20

光纖許多特性對工程設計有直接影響，如光纖的衰減系數(shù)、色散系數(shù)、機械特性、工作環(huán)境溫度、幾何特性等等，因此熟悉這些參數(shù)。光纜光纜的類型較多，使用的環(huán)境也不同。根據(jù)YD/T908-1997行業(yè)標準，有以下類型：需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡21需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡22需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡23需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡

對光纜的機械性能、結構特點要有一定的認識。另外對各廠家生產(chǎn)的光纜要熟悉，注意收集它們相關的技術資料。24敷設方式光纜的敷設方式要結合工程實際和具體的地理環(huán)境，一般情況如下：需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡25需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡26需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡

各種敷設方式均有相應的敷設要求和規(guī)范，設計人員需要靈活掌握。管道管道是為了便于光纜的敷設、維護和保護，一般用于城市以及其它重要區(qū)域，具體建設要求詳見工程設計手冊。27需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡光設備

PDH光設備、SDH光設備、WDM設備是目前常用的光設備。PDH設備一般用于端站接入，SDH光設備是現(xiàn)有傳輸網(wǎng)中主要設備，大量應用于各個傳輸層，WDM設備主要應用于核心層。工程設計要熟練掌握中繼段指標的分配、功率的計算、波長分配、設備各種參數(shù)對系統(tǒng)的影響等。各種級別速率的設備要熟悉它們的幀結構、復用過程、模塊功能、性能配置等。

28需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡二次群復用過程（同步方式）29需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡SDH映射復用過程30需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡微波傳輸

微波傳輸是目前主要的輔助傳輸方式，用于光纜不易到達的地方。在微波傳輸工程設計過程中，必須掌握站點選擇、剖面分析、傳輸鏈路計算、指標分配、頻率規(guī)劃、干擾分析、中繼計算等相關知識。微波設備也有PDH和SDH設備，也如光設備一樣了解。31需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡保護方式安全可靠是衡量一個傳輸網(wǎng)的重要指標，通常采用路由保護和設備保護，路由保護可以選用兩條以上的路由進行保護，設備保護指采用具有保護功能的設備，并且兩者可以結合起來使用。如目前SDH環(huán)路常使用的幾種自愈保護方式就是這種方式（兩纖單向通道保護、兩纖單向復用段保護、兩纖雙向復用段保護、四纖雙向復用段保護）。32需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡電路的分配傳輸電路是傳輸網(wǎng)最終目的，電路分配得是否合理直接關系到傳輸網(wǎng)的利用率，因此必須要有詳細的電路分配說明。33需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡同步問題前面講到網(wǎng)同步的重要性以及同步網(wǎng)的基本結構，工程設計是要知道時鐘的級別、提取、流向、保護以及定時環(huán)路的避免。34需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡網(wǎng)管監(jiān)控方式為了便于傳輸網(wǎng)的管理維護和電路調(diào)度，一般都需要由網(wǎng)管監(jiān)控和公務系統(tǒng)。不同廠家的設備由于現(xiàn)在傳輸設備生產(chǎn)廠家較多，因此傳輸網(wǎng)設計必須了解各個廠家的設備性能、配置、功能以及相關報價，平時注意資料的收集。35需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡相關規(guī)范及標準傳輸網(wǎng)的設計必須符合國家規(guī)范和行業(yè)標準，由于這些規(guī)范和標準在不斷更新，因此要注意學習和更進。36需掌握的基本知識－傳輸網(wǎng)絡參考的書籍

《電信工程設計手冊第6冊》、《電信工程設計手冊第9冊》、《光纜及工程應用》、《全光通信》、《光纖通信系統(tǒng)》、《SDH&WDM設備與系統(tǒng)》、《SDH及其新應用》、《微波工程設計》等等。37需掌握的基本知識－基本軟件對基本軟件的掌握基本操作系統(tǒng)。WORD編寫和排版。EXCLE熟練運用。常用畫圖軟件（AUTOCAD

、VISIO、線路繪圖軟件等）。工程概預算軟件。38傳輸工程設計總流程工程項目的劃分根據(jù)工程規(guī)模和工程難易程度一般有以下三個階段可行性研究報告階段初步設計階段施工圖設計階段39傳輸工程設計總流程設計總流程40傳輸工程設計總流程工程承接后，有以下幾點已明確：工程項目名稱；工程設計承接部門；工程類別；設計階段；設計編號；工程基本情況。41傳輸工程設計總流程工程進入啟動階段后，有以下工作需進行：項目負責人的任命；設計計劃書的制定；具體工作任務的下達。完成承接和啟動程序后工程才正式進入設計生產(chǎn)階段。42管線勘察流程管線可研階段的勘察流程。43管線勘察流程明確勘察的任務擬定光纜傳輸系統(tǒng)設備、線路傳輸系統(tǒng)的光纜規(guī)格型號和SDH傳輸設備。擬定工程大的路由走向以及重點地段的線路路由方案。擬定終端站和沿途轉(zhuǎn)接站、分路站（ADM）、中繼站方案、建設規(guī)模及其建筑結構。提出關鍵性新設備的研制及與本工程互相配合的問題。初步提出本工程的技術經(jīng)濟指標和工程投資估算數(shù)額。論證本工程建設的可行性。44管線勘察流程勘察前的準備工作本工程具體工作分工、人員安排、進度要求及注意事項。在1：200000地形圖上作業(yè)，初步擬定本工程管線路由大體走向和重點地區(qū)的路由方案以及在1:50000地形圖上初步擬定沿途轉(zhuǎn)站、分路站和有人站的設置方案。資料收集整理后的格式，勘察草圖的內(nèi)容、格式及深度要求。工器具的借用、檢測。記錄本的準備。45管線勘察流程需收集資料的內(nèi)容建設方的設想和意見。建設方管線的現(xiàn)狀，包括路由、敷設方式、管孔數(shù)量、纖芯資源、中繼局房站址情況、ODF架配置和使用情況。（可制定一個規(guī)范的建設方提供的資料表格）。各種主材的單價、綜合賠補費用。向相關部門的收集資料。具體工程根據(jù)工程實際需要確定與哪些部門有關聯(lián)。46管線勘察流程現(xiàn)場勘察需完成的任務和整理的資料檢查收集的資料是否齊全，內(nèi)容是否完整。將收集的資料和實地勘察獲得的材料進行綜合、分析、比較，研究工程建設方案的可行性，選定重點的路由走向方案。了解工程沿線的現(xiàn)有通信網(wǎng)組成情況及其發(fā)展規(guī)劃。了解沿線其他部門進網(wǎng)的需求。確定光纜線路路由總長度、中繼段長度。查勘終端站、轉(zhuǎn)接站、ADM站和光放站可能的站址方案。47管線勘察流程在地形圖上繪制光纜線路路由走向、并補繪上計劃建設的鐵路、公路、大型水庫、礦區(qū)、輸電線、輸油輸氣管線等。繪制工程建設方案比較圖或局部路由方案比較圖。征求工程相關單位如規(guī)劃、戰(zhàn)備和軍事單位等對光纜線路路由走向及設站方案的意見。與建設單位共同商定查勘的結論。通過勘察、比較和分析，最終應該達到方案可行、技術可行、經(jīng)濟可行的目標。48管線勘察流程管線初步設計階段的勘察流程。流程圖基本同可研階段的流程圖。明確勘察的任務選定光纜線路路由選定光纜線路與沿線市、縣、重要村鎮(zhèn)、公路、鐵路、水庫、河流、橋梁等地形地物的相對位置。選定進入市區(qū)占用街道的位置，利用現(xiàn)有管道及需要新建管道的長度與規(guī)模。特殊地段光纜的具體位置。49管線勘察流程選定終端站、轉(zhuǎn)接站、ADM、OA站的站址配合傳輸設備、電源、土建專業(yè)人員，根據(jù)設計任務書的要求，選定站址，并商定有關站的總平面布置以及光纜的進線方式和走向位置。擬定有人中繼段內(nèi)各項系統(tǒng)配置方案擬設OA站的具體地點、建筑結構和工藝要求。業(yè)務聯(lián)絡系統(tǒng)的方式。OA站的電源供給方式。擬定各段光纜規(guī)格、型號擬定光纜路由上采用直埋、管道、架空、橋上、水底光纜等具體規(guī)格型號及長度。50管線勘察流程擬定光纜線路的防護地段及其防護措施擬定防雷、防蝕、防強電，防嚙齒動物以及防機械損傷的地段和防護措施。擬定維護事項集中或分散維護。擬定維護段、巡房、水線房的位置。擬定維護段劃分、維護器具、儀表和車輛的配備。結合監(jiān)控告警系統(tǒng)，提出維護工作的安排意見。對外聯(lián)系對于光纜線路穿越鐵路、公路（或在路肩敷設）、重要河道、大堤以及光纜線路進入市區(qū)等，協(xié)同建設單位與相關主管單位協(xié)商穿越地點，保護措施及進局路由，必要時發(fā)函備案。51管線勘察流程準備工作與可研相比，需在1：50000地形圖上初步標出擬定的光纜路由方案，初定OA站的設置地點，并量出相關位置；工器具有所不同。資料收集的內(nèi)容比可研將更具體。52管線勘察流程現(xiàn)場勘察需完成的任務?，F(xiàn)場核對1：50000地形圖上初標的光纜路由方案位置?，F(xiàn)場核對向各單位調(diào)查了解到的資料內(nèi)容，核實現(xiàn)場地形、地物、建筑設施等的實際情況，隨時修改初擬路由中地形不穩(wěn)固和受外單位建設有影響的地段，并隨時注意發(fā)現(xiàn)新的路由方案，進行現(xiàn)場查勘比較，選擇出最佳路由方案位置。會同縣業(yè)局維護專業(yè)人員在現(xiàn)場研究確定：進入市區(qū)利用現(xiàn)有管道敷設光纜的長度，需要新建管道的地段和管孔數(shù)要求，計劃做接頭的入孔位置，計算管道光纜長度和定貨盤長度。根據(jù)現(xiàn)場地形，研究確定需要附掛橋上和采用架空方式架設光纜的地段。53管線勘察流程確定光纜線路穿越河流的位置?，F(xiàn)場勘察河床和兩岸土質(zhì)，河堤是否穩(wěn)固。注意避開沖刷、塌方和險工地段。對穿越特大河流、過河光纜安全性差，且搶修困難的主要干線光纜線路，勘察備用過河光纜路由和水線房的設置地點。研究水底光纜線路的施工方法，對施工難度大的河流，調(diào)查具有承擔施工力量的單位和所需費用。估算水底光纜長度和定貨盤長度。擬定光纜線路的防雷、防蝕、防強電、防機械損傷的段落、地點及其防護措施。查勘沿線土質(zhì)種類，初估石方工程量和溝坎的數(shù)量。54管線勘察流程了解沿線白蟻和亟齒動物繁殖及對埋設地下光纜的傷害情況。配合光數(shù)字傳輸設備、電源、土建專業(yè)人員進行初步設計查勘任務中的機房選址和確定光纜的進線方式與走向。會同當?shù)鼐郑ㄕ荆┚S護人員研究擬定初步設計中關于系統(tǒng)配置和維護制式等有關事項。需要整理完成的圖紙資料將調(diào)查到的軍事目標，礦區(qū)范圍，水利設施，接近的高壓輸電線、電廠、變電站、電氣化鐵道的有關設施，輸油、輸氣管線以及其他重要建筑設施（包括地下隱蔽工程），標繪在1：50000地形圖上。整理提供圖紙。55管線勘察流程用量（滾）圖儀在1：50000地形圖上計量以下距離長度：路由總長度。終端站、轉(zhuǎn)接站、ADM站、OA站間的距離。與重大軍事目標，重要建筑設施的距離。光纜線路路由的不同地形，不同土質(zhì)，順沿公路、鐵道、接近高壓輸電線和電氣化鐵道，防雷地段，防白蟻地段，防機械損傷段落及不同路由方案的相關長度。統(tǒng)計各種規(guī)格的光纜長度。對所有勘察的具體內(nèi)容總結，系統(tǒng)的向建設方匯報。對于暫時不能解決的問題和超出設計范圍的問題，提交上級機關審定。56管線勘察流程管線施工圖設計階段的勘察流程。流程圖基本同可研階段的流程圖。明確勘察的任務是進行光纜線路施工安裝圖紙的具體測繪工作，并對初步設計審核中的修改部分進行補充勘測。通過施工圖測量，光纜敷設的具體路由位置，安裝工藝，各項防護措施均將進一步具體化，并為編制施工勞力、器材費用提供更為完整的基礎資料。57管線勘察流程準備工作中主要是工器具更加齊全。資料收集和現(xiàn)場勘察是較初步設計更為詳細深入?？辈旖M一般按任務分為以下幾組大旗組測距組測繪組測防組其他58管線勘察流程測量工作結束，測量組應進行全面系統(tǒng)的總結。對路由與各項防護加固措施作重點的論述。一些未能取得統(tǒng)一的看法，與建設單位協(xié)商，廣泛征求意見，把問題盡快解決在編制設計之前，以加快設計進度提高設計質(zhì)量。59管線勘察流程－施工圖具體勘察勘察流程如下：60管道具體勘察步驟和要求對初步設計所選路由作總的初勘（與建設方共同完成），進一步核實路由方案的可行性。做這一步的目的就是防止在細勘時出現(xiàn)以下情況：路由上有較明顯的障礙點，管道根本不可能敷設；本段路可能是遠期或近期規(guī)劃道路，在現(xiàn)場根本不存在。以上這兩個問題假如是在進行細勘前發(fā)現(xiàn)并及時解決的話，會避免在實地細勘中出現(xiàn)做無用功的情況。管線勘察流程－施工圖具體勘察61確定管道敷設位置一般情況下，通信走廊與電力走廊是分別走在道路的兩邊人行道上，通信走廊在西、北邊人行道，電力走廊則在東、南邊人行道。市區(qū)管道一般均按以上規(guī)定敷設。若與以上規(guī)定相違背的,一般以電信管道為參照，與電信管道同邊敷設。無明確要求，也無任何電信管道作參照的，則可靈活變通。管線勘察流程－施工圖具體勘察62為使設計測量與實際施工不會出現(xiàn)較大差異，在進行勘察測量時，測量輪盡可能作直線滾動。與已有的地下通信管道、給排水管道的間距要滿足相關的設計規(guī)劃，確實無法滿足要求的，需提出合理的保護措施，并在圖紙上作相關的文字或圖示說明。需測量管道距側石的距離，無側石的，則需測量管道距道路中心線的距離。管線勘察流程－施工圖具體勘察63特殊路段處理。過橋。橋上有通信槽道并還有位置敷設管道的,管道沿槽道敷設；無通信槽道的，考慮沿橋側掛，繪出具體的橫斷面圖，以指導實際施工，此種方式因關系到橋梁的受力與美觀，需征求橋梁管理部門的意見。過溝渠或小河。是直跨還是其它方式，采取何種保護措施，均應在勘察現(xiàn)場確定。沿池塘邊或湖邊敷設。需考慮要不要作護坡或護坎處理。橫跨不予開挖的道路。為了城市的美觀與道路保養(yǎng)，市政部門對某些重要交通要道不予開挖的，此種情況需考慮采用機械頂管方式進行管道敷設。管線勘察流程－施工圖具體勘察64光纜線路勘察步驟和要求管道光纜線路確定敷設光纜的管道路由走向，根據(jù)建設方的建議確定光纜的敷設芯數(shù)。確定光纜占用管孔的情況、需不需要穿放子管（需開啟井蓋確定），并在施工圖上用剖面圖的形式表示清楚。光纜接頭的設計。避免在以下情況的人（手）井內(nèi)設置接頭：人（手）井建在交通繁忙的路面上；人（手）井長年積水不便維護；人（手）井建在過街或車行隧道內(nèi)。光纜盤留。每配一盤光纜除接頭及特殊位置需作固定預留外，中間需預留15米左右的光纜。局前井需有光纜預留20~30米為宜。管線勘察流程－施工圖具體勘察65架空光纜線路選定架空光纜路由。經(jīng)過現(xiàn)場勘測并結合建設方意見，確定電桿類型（水泥桿或木電桿，桿高幾何）。線路的桿間距離要符合通信設計標準：市區(qū)為35~40m,郊外一般為40~50m，但郊外隨著不同氣象負荷區(qū)(負荷區(qū)依據(jù)風力、冰