關于通信光纜網絡線路規劃設計問題的思考

張偉

摘要：通信網絡是現代社會發展的支撐網絡，隨著通訊速率、傳輸數據的不斷變化，其技術迭代要求通信網絡的安全性、可靠性越來越高。由于通信光纜是利用光電轉換進行信號傳輸，其內部的光纖是其核心部件，同時光電轉換作為核心部件也是其通信網絡組成的重要部分，因此，在開展通信光纜線路規劃設計過程中，必須根據光纖信號傳輸的特點，及其物理、光電特性，有針對性地對其進行分析，并充分考慮長距離傳輸損耗、外力影響等因素，優化網絡拓撲結構，考慮通信系統冗余度，確保其網絡規劃設計的先進性和可擴展性。

關鍵詞：通信光纜;線路規劃;設計思考

引言：通信光纜布設規劃設計，是現代通信網絡構建的基礎，只有保證通信光纜線路規劃設計可靠、科學、有效，才能從網絡實現上保證各類信號傳輸的準確性，同時，只有通過優化網絡拓撲結構，實現穩定的覆蓋率，才能最終達到數據傳輸的質量。信息化高速公路，光纜網絡是其構成的基礎，其網絡設計的合理可靠，是有效開展大容量數據通信的基礎，因此應該根據光纜通信的特點規律，做好通信光纜線路的規劃設計，確保通信安全高效。

一、聚焦通信光纜通信的技術特點規律，揚長避短確保設計可靠

通信光纜是利用光電轉換技術，把電磁頻段信號轉換為光波段信號，并將其導入光纖通過光的直射、折射進行遠距離傳輸，之后通過光檢波器，還原電磁頻段信號，實現信號傳輸的過程。光纜通信系統對比傳統電纜傳輸網絡最大的特點是光傳播的耗損較大，同時因為光在介質中直線傳播的特性，其損耗涵蓋多個方面，如輻射衰減、吸收衰減等，其損耗的差異主要在光纜內部光纖制造過程中工藝、材料及反射材料特性等，同時與光纜布設過程中產生的彎曲半徑和程度也有較大的關系。由于光線在不同介質中的折射和色散不同，這種差異也會對傳輸損耗產生一定影響，為了抵消這些差損影響，需要根據其實際傳輸特點進行中繼，最大限度地減少功率損耗，確保信號恢復時的信噪比。

隨著現代通信技術的發展，各類調制技術的引用，數據傳輸容量越來越大，要求的傳輸可靠性也越來越苛刻，為了最大限度滿足當前IP化業務的承載效率，通過PTN技術在光纜傳輸中的應用，可以有效的擴展傳輸網絡的容量和距離。隨著“新基建”國家戰略的形成，萬物物聯、5G信息網絡建設已經成為未來國家通信建設的重點，作為國家信息傳輸骨干網絡構成的基礎，通信光纜將成為承載信息傳輸的“大動脈”，信息安全、網絡穩定、傳輸時效、數據品質成為衡量通信光纜網絡的重要標準。因此，在線路規劃設計過程中，必須以此為基礎加強研究，做好規劃。

二、關注通信光纜網絡線路優勢與不足，明確關鍵問題具體分析

隨著現代通信技術的發展，光通信網絡工程化構建越來越成熟。光纜中的核心傳輸介質光纖其基本材料是二氧化硅，因此容易獲取，是一種綠色的環保材料。從其傳輸信號的頻段看，其波長為1.55um，該頻段幾乎沒有電磁干擾，確保了信號傳輸過程中的穩定可靠，同時較電磁傳輸其輻射小，不容易被截獲，可以確保其傳輸的保密安全。由于其傳輸頻段為光波段，其帶寬理論上可達數十THz，在確保工藝的基礎上，石英光纖插損小于0.2dB/km，較于電磁波傳播的電纜、波導等介質都低得多，在保證其直線鋪設等條件下，在無中繼的情況下，其傳輸距離可達數百公里。比較傳統電纜和波導，光纜的重量、尺寸均較小，便于布設及安裝，其基材對于自然界的各類風化、腐蝕抵抗能力較好，適合于布設在各種應用場景，具有較長的使用壽命。

常見的通信光纜往往根據應用場景采用不同纖芯制成，因為纖芯材料基材為二氧化硅，所以其質地和物理強度較弱，為了加強其物理強度，一般增加護套與金屬罩網部件，雖然對與普通的電纜光纜重量較輕，但是其彎折弧度根據纖芯不同具有不同要求，常見的干線光纜彎曲半徑不能小于20厘米。光纜的匯接、轉接需要特殊的工具進行熔接，所以其信號分路與耦合較為困難，較電纜和波導傳輸網絡靈活性欠缺。因為光纖不具備導電特性，所以無法實現芯線饋電，造成通信網絡中其他設備的供電必須獨立提供。

三、開展通信光纜網絡頂層規劃設計，優化設計方法確保可靠性

現代通信技術對于基礎傳輸網絡有了越來越高的要求，所以做好頂層規劃設計是所有建設的基礎。在設計之初，應該根據通信光纜網絡對應通信業務的特點，規劃完善網絡構建目標，并把網絡的安全可靠、延伸擴展等要求編入規劃設計方案。當前，通信技術發展一日千里，所以網絡的擴展性是網絡頂層設計中重要的一環，必須未雨綢繆加強調研，確保網絡構建可以滿足當前乃至后續一段時期的通信網絡需求，同時還要跟蹤最先進的通信技術發展方向，確保網絡的冗余度和適應性。例如，長途通信干線光纜網絡的設計，必須根據當地自然條件和區域特點進行研究，對于光纜鋪設路徑測定和選擇必須確保其合理、安全，如沿靠公路、水道、鐵路，應根據光纜鋪設特點盡量取直，避讓有可能對光纜造成危害的設施、地質等。對于海底光纜布設，則要充分開展海面作業分析考察，對相關海域海況進行研究，確定海纜類型，對其防腐性、冗余度、受力面進行建模計算，確保其設計的可靠性。

通信光纜網絡設計必須按照國家及行業標準開展設計，例如頒布的《電信基本建設貫徹國防要求技術規定》等標準開展執行。在鋪設過程中必須嚴格按照國家標準，對布放端進行確定，確保布設達標，在設計過程中對架空光纜和預埋光纜采用不同的防雷措施予以保護，確保各項鋪設指標符合要求。網絡拓撲結構也是構成基礎網絡重要的設計要素，應注重針對通信網絡的具體要求和光纜特點開展科學的選擇，并優先考慮網絡覆蓋率高，損耗低的架構。

結束語：現代通信網絡是一個復雜的系統工程，通信光纜作為通信系統的“大動脈”，是保證通信網絡穩定、安全、可靠的基礎，隨著5G網絡、互聯網絡的不斷完善，其業務數據傳輸的容量和速率不斷提升，這對于通信網絡的規劃設計既是挑戰也是機遇，所以必須應用合理的設計方法，優化的設計理念，輔以人工智能技術，確保其設計方案的先進性，為通信系統的可靠運行保駕護航。

參考文獻

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