通信網絡按運營方式可分為公用通信網和專用通信網,前者服務大眾,后者致力于公共安全,二者互為補充。專網通信,是為滿足特定行業或組織的特殊通信需求而設計的網絡。它在公共通信網絡的基礎上,提供了更可靠、更安全、更快捷的數據傳輸服務,廣泛應用于公共安全、交通運輸、電力、航天等行業。專用通信網的業務量和規模通常不大,用戶群體相對固定,網絡結構不算復雜,卻五臟俱全。本文將立足專用通信本地網建設,簡單探討專網通信的網絡規劃與設計,以期為行業的發展提供有益參考。
對于通信網絡而言,無論是公眾網還是專網,全程全網是必須要建立的一個基本概念。所謂全程全網,是指當用戶在一個時刻進行某種通信業務的呼叫(如電話、數據等)以后,業務信息在整個傳遞的過程中經過交換設備、傳輸設備、傳輸介質,真正到達被叫端的各種用戶終端設備所涉及的有關路由、接口、協議等內容。全程全網的協作配合是實現通信的基本條件。每一個通信局所,只不過是一個網絡節點,它需要與其他的節點共同構建網絡,才能實現通信。
對于通信系統而言,無論是公眾網還是專網,硬件設備的構成要素不外乎是終端設備、傳輸鏈路和交換設備。終端設備是用戶與通信網之間的接口設備;傳輸鏈路是信息的傳輸通道,是連接網絡節點的媒介;交換設備是構成通信網的核心要素,它的基本功能是完成接入交換節點鏈路的匯集、轉接接續和分配。通信系統除了上述主設備外,還需要配備相應的配套設施,比如電源、時鐘、告警、監控等,再用各種纜線聯通所有設備使之成為一個整體。僅有這些硬件還不夠,還需通過各種軟件(信令、協議等)的控制才能使全網協調合理地工作。
從上述通信網絡特性和通信系統構成要素不難看出,專用通信本地網的建設內容主要包括通信局站、通信線路、傳輸網、交換網建設,這也是專網通信網絡規劃與設計的主要內容。
(一)通信局站的規劃與設計
在專用通信網絡中,本地通信局站的類型主要分為核心局、遠端綜合接入機房(簡稱遠端機房)和用戶接入機房(簡稱用戶機房)。安全是專網通信的第一要素,其核心局通常采用主備模式,局址選擇有嚴格規定,一般在全網核心用戶聚集地附近為佳。此外,還需滿足通信機房的通用標準規范,比如應考慮防水、防塵、防噪、防電磁、防強電等,滿足一定的承載、電源、接地等要求,同時還要考慮纜線進出的便利性。專用通信網的特點決定了它的核心局容量和規模不會很大,擴展需求有限,只需做好詳細的需求分析,相關內容確定起來不算困難。針對專網用戶少且分散的特點,遠端機房的建立較好地解決了距離核心局較遠區域的通信業務需求。它通常建于某一區域范圍業務需求較為集中的單位,其選址應具備良好的安全環境,嚴格的技防措施,并方便開展業務。遠端機房應為不低于20平方米的獨立房間,一般需提供二路可靠市電,安裝帶斷電自啟的獨立空調,設有遠端動環監控設備,設置門禁、氣體滅火等安保設施和消防系統,應安裝接地裝置,地線阻值不大于2歐姆。專網用戶機房是為滿足用戶單位本身的業務需求而建立,一般要求不小于10平方米的獨立房間,配套設施建設應滿足機房設備的要求。
(二)通信線路的規劃與設計
通信線路主要包括通信光纜、通信電纜和綜合布線系統等。在專用通信本地網建設中,通信光纜承擔著主要角色,通信電纜除了在最后一公里發揮重要作用外,它還擔負著重點場所、重要部位的備份手段。當用戶距離核心局較近,僅一般數據需求時,通常直接從核心局敷設電纜至用戶機房,通過樓內專網配纜和綜合布線聯至用戶終端。當用戶對帶寬要求較高時,可從核心局敷設光纜至用戶機房,通過在機房內安裝遠端設備來解決通信需求。當用戶終端距離核心局較遠,距離遠端機房線路不足百米時,可從用戶信息點直接布線至遠端機房內的配架,核心局與遠端機房之間則采用光纜方式連接。當用戶終端距離核心局較遠,距離遠端機房線路不超過2公里,且有一般數據業務需要時,可從核心局敷設光纜至遠端機房,從遠端機房向外的延伸則采用電纜方式送至用戶大樓分線箱或用戶機房配架,通過配纜和室內布線到達用戶終端。當用戶單位有傳輸較高速率數據業務需要時,可采用光纜方式聯接核心局、遠端機房和用戶機房,從用戶機房可通過光、電纜配線和綜合布線送達用戶終端。由于專網在設備選型等方面的限制,雖無法做到光纖到桌,但可優先選擇接入光纜更接近用戶的組網模式,以滿足未來的綜合業務需要。
專網通信光纜一般分為主干光纜、配線光纜和用戶光纜。核心局與遠端機房以及遠端機房之間的光纜歸為主干光纜。遠端機房至用戶機房的光纜歸為配線光纜。用戶機房至用戶分纖箱的光纜則歸為用戶光纜。室外通信光纜通常要求采用專纜專孔的管道方式鋪設,室內通信光纜一般要求獨立線槽或暗管敷設。主干光纜組網應物理成環,每個環包含至少一個核心局和數個遠端機房,數量不宜過多。主干光纜的容量一般宜考慮288芯或144芯,郊遠地區的主干容量可適當減低,不宜低于72芯。在主干光纜環上要確保每個遠端接入點至核心局的直達纖芯以及公務調度用纖。配線光纜一般考慮雙物理路由接入,盡量跨接不同的主干光纜環,配纖容量建議不少于24芯,以確保雙路由、雙局向安全鏈路。
專網通信電纜一般分為通局電纜和配線電纜。從核心局和遠端機房引接至用戶交接箱或分線箱的電纜統稱通局電纜。從用戶交接箱配至各分線箱的電纜稱為配線電纜。通信電纜的配線方式分為直接配線和交接配線。所謂直接配線,即由通局電纜直接分配線對,方式簡單但不夠靈活,線對利用率相對較低。所謂交接配線,即把通局電纜線對送至電纜交接箱,通過交接箱配纜連接各用戶單位,配纜與通局的配比一般考慮2:1,通局電纜的線對冗余可得到充分利用,使用起來較為靈活。室外通信電纜通常要求采用專纜專孔的管道方式鋪設,室內通信電纜一般要求獨立線槽或暗管敷設。專用通信本地網電纜一般采用符合行業標準的特制屏蔽全塑電纜,管道電纜全程充氣。電纜配線架上需加裝過壓過流設施,以保護設備安全。
專網綜合布線系統為屏蔽布線系統,包含室內線、信息終端面板和用戶終端設備,需使用符合行業要求的專用定制產品。樓內配套應使用獨立線槽和金屬暗管。綜合布線中間不允許留接頭,每個點位一般建議按二根室內線布放,以滿足語音和數據需要。分線設備一般加裝遠程電子鎖和監控,以滿足安全的需要。
(三)傳輸與交換網的規劃與設計
主干光纜網構建了專用通信系統的基礎網絡,傳輸網和交換網在此基礎上搭建。交換設備是全網核心,通常選用技術較為成熟和穩定的國產程控設備。基于專用通信的交換組網相對簡單,核心局與核心局構成本地交換核心網。用戶較多的遠端機房采用遠端模塊方式,對于重要遠端機房一般要求雙局向遠端模塊保證。基于專用通信的傳輸網一般采用國產SDH設備組網,核心局與核心局搭建主、輔環網,核心局與若干遠端模塊局組成傳輸子環網。用戶較少的遠端機房采用PCM(脈沖編碼調制)設備,重點保障單位通常會考慮提供雙局向保證。在傳輸與交換網的規劃中應合理地充分利用現有光纜資源和設備,盡量減少局間中繼電路的轉接次數,在傳輸通路上選擇不同的物理路由,確保高效靈活、安全可靠、便于維護管理,滿足業務發展需求,并具前瞻性。
良好的網絡規劃對于專網通信領域具有重要的意義和實踐價值。通過對網絡規劃的深入研究和不斷優化,可以進一步提升專網通信的性能,滿足各行業的特殊通信需求。隨著技術的不斷進步和應用需求的多樣化,專網通信的網絡規劃將面臨更多的挑戰和機遇。因此,我們需要持續關注新技術的發展動態,不斷探索和創新,以推動專網通信的持續發展。
作者單位:上海市專用通信局