長途光纜干線網絡高水平安全運行的研究和實踐

李建春

摘 要：2014年2月27日，習近平總書記主持召開中央網絡安全和信息化領導小組第一次會議強調，沒有網絡安全就沒有國家安全。長途光纜干線網絡作為通信網絡的基礎承載網，其安全運行水平高低事關國計民生，在關鍵時期甚至直接影響國家安全、軍事斗爭、社會穩定。但是當前光纜干線網絡安全運行水平與網絡強國的要求尚存在一定差距。如何保障長途光纜干線網絡高水平安全運行，在當下有著重要現實意義和迫切需求。

關鍵詞：光纜干線；網絡安全；保障

1 概述

2016年，某特大型國家通信運營商一級光纜干線發生中斷故障一百四十多次，其中外力施工占近48.3%，自然災害占29.7%，兩者合計78%。其它占比較高的依次是人為破壞、網絡老化、各種意外事故等。同樣，2016年沿海某發達省某運營商一二級光纜干線中斷故障統計顯示，外力施工占75%，其余按占比高低依次是人為破壞、網絡老化等。每次中斷故障，都不同程度地產生了不可忽視的通信損失。新形勢下，迫切需要找準問題，分析問題，解決問題，事先預防故障，事后快速排除故障，打造一張符合網絡強國基本需要的高水平安全運行的長途光纜干線網絡。

2 網絡安全風險防范（事先預防故障）

通過分析多年來故障案例，總結教訓，做好事先防范措施，提高長途光纜干線網絡安全運行水平。

2.1 受國家各級政府投資基礎設施項目建設影響，以及網絡物理安全保障體系建設不足，外力施工近些年一直都是長途光纜干線網絡安全故障的首要因素

外力施工引起的網絡故障歷年來居高不下，主要有三方面原因，其一是客觀上看，長途光纜干線鋪設在室外，路由環境復雜、距離長，光纜本身機械強度低，任何一點出任何一絲意外，都容易中斷；其二是政府建設項目遍地開花，在人力成本逐年高企的趨勢下，普遍采用大型機械作業方式組織施工，非常容易挖斷、鉤斷、打斷、拉斷光纜；其三是近些年受通信市場劇烈競爭影響，各上市運營商因業績壓力，不得不逐年壓縮成本，光纜干線網絡物理安全保障體系建設投入有限，主動預防工作難以滿足實際需要。

在外力施工故障中，政府項目占據了絕大部分比例，發生故障后，往往存在賠補工作困難、教育整改工作難度大等現實情況。針對這些問題，我們要緊緊依托國家依法治國戰略，開展依法護線工作。

其一，全程全網強身固體，這是保障長途光纜干線網絡高水平安全運行的首要工作，基礎性工作。主要辦法是依據相關法律法規要求，因地制宜設置各種通信標志、進行護線宣傳，讓光纜干線路由警示化明顯化效果保持較高水平，使得社會各界、廣大群眾能“傻瓜型”地了解光纜干線重要性、光纜干線路由位置，切實提升長途光纜干線網絡自身抗外力、抗破壞水平。具體做法要與時俱進，不斷采用新技術、新材料、新工藝、新思路，比如宣傳方面，要墻體廣告、報紙、電視、電臺等傳統媒體與短信、微信、易信等網絡媒體并重。

其二，加強與住建、交通、水利等政府建設項目幾個主要主管部門的周期性走訪，提高政府部門人員對干線通信保障認識，從外力施工的源頭上開展安全保障工作。一旦發生故障，要做好現場取證、科學分析原因、理清責任，理直氣壯地依法、合規、合理做好對外理賠、整改、教育等事后各項工作。

其三，高度重視網絡物理安全保障體系自身建設，最大化合理利用現有人財物等資源，提升安全保障人員素質、發揮隊伍聰明才智、群策群力，盡力提高資金、物資使用效能，圍繞網絡安全這一根本性任務經濟高效開展工作。比如，無論上述其一、其二工作開展如何高效，不可避免還是有一些盲區，有一些人員、有一些部門會忽視干線網絡安全，為此開展日常網絡現場巡檢不可或缺，在施工范圍附近開展三盯工作不可或缺，在特殊重要通信保障期間甚至需要一日二巡、一日三巡、白天巡、夜間巡、24小時現場值守，在重要地段安裝全球眼視頻監控等等。

2.2 針對各種自然災害作為長途光纜干線網絡安全故障的重要因素，具體分析、具體解決

我國地幅廣闊、地理環境多樣，光纜干線敷設方式有直埋、架空、管道，這些年也發生了洪水沖斷、塌方拉斷、鼠咬斷纜、野火燒毀、雷擊斷纖等各類自然災害故障。在網絡設計、施工、保障等各階段，應吸取教訓，嚴格遵循國家部頒規范，做好敷設方式優選、網絡路由規避、光纜材料選型等預防措施。

2.2.1 敷設方式選擇

長達數十上百公里的一個中繼段內，應綜合經濟、合理、安全、網絡等級等各項因素，趨利避害、多種敷設方式并舉。比如過山林地段，要充分考慮鼠咬、槍擊、野火等因素，慎用架空方式。再如高寒地帶，要慎用裸埋方式。又如城鄉結合部、鄉鎮等城建規劃不夠成熟區域，在利用現有管道進行敷設情況下，要及時補缺路由警示化明顯化。

2.2.2 洪水沖刷地段的預防措施

網絡路由避開；無法避開過河過江（水面較寬）段落優選橋架或地下定向頂管敷設方式；無法避開過溪過渠（水面較窄）段落選用開挖敷設方式時以水利工程工藝或現澆工藝在下游方向1-5米處安裝永固性漫水坡。

2.2.3 塌方滑坡地段的預防措施

網絡路由避開；無法避開時優選地形低洼地段通過并因地制宜用石方或水泥現澆做好路由封固、斜坡堵塞、側面保護等保護措施，力爭路由土質穩定。

2.2.4 鼠咬斷纜、野火燒毀、雷擊斷纖的預防措施

主要可從材料選型方面加以預防。鼠咬斷纜主要發生在架空或管道光纜上，以及機房尾纖和跳纖，可通過選用GYTA33或GYTA53F型防鼠光纜、細鋼絲鎧裝尾纖和跳纖予以解決。野火燒毀主要發生在架空光纜上，可以通過做好日常樹枝修剪保持空距、選用9米桿保持纜線離地距離7米以上防范野草起火燒毀等方法予以解決。在雷擊易發地段可加裝排流線或選用無金屬光纜方法預防雷擊斷纖。

2.3 針對各種人為破壞作為長途光纜干線網絡安全故障的另一重要因素，更要具體分析、具體解決

這里說的人為，指除了占據第一因素的大型項目施工之外的其他人為因素，有村鎮一級或個人的突發性施工，通信行業內部非故意破壞人為作業，以及故意偷盜破壞等。

2.3.1 突發性施工故障的預防措施

一是保持高密度的網絡巡檢；二是保持較高密度的對外主動上門走訪聯系、電話微信等信息聯系；三是在村鎮地段設置高密度的通信標志設施；四是加強案例宣傳教育；五是堅持完善獎勵與追責機制，對保護通信有功單位和人員要及時獎勵，對破壞通信的要依法依規及時追究刑事、民事責任。

2.3.2 通信行業內部人員非故意破壞作業的預防措施

這類故障情況比較復雜，可分機房內作業、線路作業破壞兩大場景。機房內作業故障包括誤拔跳纖、觸碰跳纖、擠壓跳纖等引起的各類故障，線路作業故障包括割接拆舊誤剪同路由在用光纜、施工時拉傷同路由在用光纜、拉傷接頭盒、井蓋墜落砸傷在用光纜等等。這些內部人員引起的故障，很難按照外部人員引起故障方式進行追責，但是又同樣對網絡安全造成了巨大損失，為此應落實相應有效防范措施。

（1）預防誤拔跳纖故障

跳纖做好醒目標記標簽，ODF面板上設置醒目警示貼，加強對機房作業人員的宣傳教育等。

（2）預防觸碰跳纖故障

主要是ODF上光纖活動連接器（俗稱法蘭盤）物理空間隔距過小，新開業務跳纖作業、定期備纖測試作業時容易觸碰壓縮在用纖引起系統中斷。可針對光纜干線網絡ODF子框容量要求不大的特點，定制光纜干線專用ODF，縮小同樣型號大小ODF的網絡容量，加大光纖活動連接器之間橫向、縱向隔距，滿足ODF側作業的必要安全空間。

（3）預防擠壓跳纖故障

主要是機房走線槽道段落的在用干線跳纖，因工程設計不到位等因素，被其他跳纖施工時擠壓拉傷等發生故障?？梢圆捎迷O立干線專用槽道進行物理隔離、同一干線槽道內在用跳纖包扎保護套管等辦法預防此類故障。

（4）預防割接拆舊誤剪故障

一是對在用光纜要逐桿、逐井、逐段做好在用警示標志并定期檢查更新保持完整；二是嚴格管理割接拆舊作業，做好事先現場識別確認，杜絕違規拆舊（特別是拆除已割接光纜時在中間段落再次切斷光纜可能誤剪在用光纜）。

（5）預防拉傷在用光纜和接頭盒故障

一是干線光纜工程施工要堅持使用子管保護，以及接頭盒內加強芯固定要采用雙柱固定法確?？估瓘姸茸銐?，提高全程光纜的機械強度和保護強度；二是嚴格管理其他光網工程施工作業，杜絕其他光纜隨意穿放在用子管、踩踏在用光纜及接頭盒。

（6）預防井蓋墜落砸傷故障

主要是方形手井蓋意外掉落砸傷光纜引起故障，可從兩方面著手解決，一是避免井蓋掉落，比如方蓋改為圓蓋、設置拉門式防墜鋼筋網、設置防墜柵欄，二是提高干線光纜自身防護性能，比如填沙保護、光纜固定在墻壁上并且在光纜上方釘固防砸螺栓（或鋼筋等鐵件，井蓋掉落起到承托作用，保護光纜）、光纜嵌入到墻壁內部等等。

2.4 針對網絡老化等長途光纜干線網絡安全隱患，要科學、經濟、合理地分析解決

例如，做好定期跟蹤監測，結合網絡設備壽命年限，利用自有資金、結合市政改造等多途徑，逐年、逐段、逐步更新光網設備，排除網絡隱患、延長網絡壽命。

3 降低網絡安全事故損失（事后快速排除故障）

從客觀看，網絡安全工作不可能做到“萬無一失”。做好故障事后處置，快速排除故障、恢復長途網絡通信，最大努力降低事故損失，需要多種技術手段支撐。

3.1 網絡業務層自愈能力建設

傳統手段有傳輸層SDH自愈環、波分系統電路層保護、數據層多路由自愈保護等手段，在物理網絡路由分離、單路由發生安全故障情況下，業務層自愈建設發揮了重要作用，保證了長途通信繼續可用，但在高峰期不可避免存在網絡擁堵等情況。受地理環境限制，總存在局部物理網絡同一路由的情況，一旦發生同一路由多條干線中斷，網絡還是會陷入癱瘓。

3.2 網絡物理層自愈能力建設

自2005年以來，光迅、華為等廠商陸續推出了基于2.5G、10G波分、100G波分等當前主流傳輸系統的光纖自動切換保護系統（OLP），實現了發生光纖故障時在光纖物理層的自愈保護。但是，由于當前40G波分編碼采用DPSK（差分相移鍵控）和DQPSK（四相相對相移鍵控），色散容限很小，需要單波級別的色散補償，光層的色散補償搜索時間長，中斷后恢復時間長，OLP無法提供及時支撐。

3.3 網絡安全事故快速排除能力建設

鑒于上述兩項自愈能力建設存在的先天不足，在長途光纜干線網絡安全保障體系中，光纖自動監測系統+現場快速搶修能力，是安全保障體系的消防隊伍、應急力量。其中光纖自動監測系統在上世紀90代年已開發成熟并在全國廣泛投產，主要模式有在線實時監測、備纖實時監測、備纖定時監測三種模式，滿足了不同等級干線的監測需求?，F場快速搶修能力主要包括技能嫻熟搶修人員、先進搶修裝備、品種齊全備品備件、準確完整的網絡資源數據、科學合理高效的應急預案等。

4 結束語

長途光纜干線網絡安全保障工作任務繁重、意義重大，只有開始日、沒有結束期，在現代國防建設、經濟社會發展中日益發揮著不可替代的先導作用，遇到的工作難題呈現多元化、復雜化、長期化特點，只有不斷完善科學管理手段、借助先進科技力量，才能不斷提高網絡安全運行水平。

參考文獻

[1]中國郵電電信總局.長途光纜線路維護規程[S].1998.

[2]中國郵電電信總局.長途光纜傳輸設備維護規程[S].1998.