软科学研究报告

城域网、宽带接入网规划内容及

方法研究

（报批稿）

研究单位：中国电信集团广州研发中心

广东省电信公司科学技术研究院

完成日期：     2002  年  7  月
目录

1     前言... 3

2     城域网网络规划方法研究... 3

2.1          网络与业务现状调研研究... 3

网络现状调研... 4

业务现状调研... 4

2.2          业务发展预测研究... 4

2.3          城域网及宽带接入网分析与优化方法... 5

宽带用户上网的业务流量计算... 5

网络流量流向矩阵计算... 6

网络拓扑和优化矩阵... 7

2.4          建设计划形成方法... 8

3     接入网光缆规划方法研究... 9

3.1          本地网现状统计与分析... 10

3.2          社会经济分析... 14

3.3          宏观需求预测... 14

宽带接入的光纤需求... 15

窄带接入的光纤需求... 15

传送方式对光纤需求的影响... 15

3.4          发展目标的制定... 15

3.5          建设需求的提出... 16

3.6          节点设置... 16

3.7          路由选择及拓扑结构... 18

3.8          光纤组织与芯数配置... 19

4     结束语... 23

1           前言

随着Internet网络的迅速发展，Internet的骨干网容量越来越大，网上信息也越来越多，尤其是宽带信息或应用的不断丰富，使得高速上网需求越来越大。目前，国内外在宽带接入方面，有多种实现技术或方式，例如：xDSL、HFC、FTTX+LAN等。各种方式都已经有了一定用户规模。而国内多家电信运营商或视频广播网络也都在采用特定的方式建设宽带网络和宽带接入。尤其是广播电视网络公司以及网通公司，都在积极建设宽带网络，发展宽带业务。这对中国电信构成了极大的挑战。可以预见，宽带网（含城域网、宽带接入网、光纤接入网）将是中国电信下阶段的建设重点。

但中国电信有自身的特定环境，例如有电信资源的地方和没有电信资源的地方，宽带网络建设还面临的诸如技术的多样性、业务的不确定性以及市场培育期等等问题，给网络规划和建设带来许多问题。因此宜尽快研究其规划方法，为中国电信各省公司提供指导意见。

本项目针对本地宽带网提出相应的规划提纲以及规划要求的内容，制定相应的系列电子表格，以目标局（或端局）为单位对象，提出系统的规划量化计算方法。范围包括城域网、宽带接入网和光纤接入网的规划内容和规划方法。宽带网规划内容将包括网络现状调研、业务发展预测、网络及业务发展策略、网络流量流向分析、网络规划建设、投资建设预案等章节，提供相关各章节的电子表格量化描述相关内容，并提供这些表格间的关联链接。

而规划章节的网络与业务发展策略研究（形成技术、业务指导意见）将结合目前的宽带业务发展，把握市场需求现状及业务发展趋势，针对目前的多种宽带技术分析，例如：城域网网络模型、宽带接入技术的选择（包括ADSL、xDSL、HomePNA、LAN、宽带无线接入、CableModem、宽带PON等）等，进行网络技术发展趋势的分析，并提出一些策略性指导意见。此外，文本还结合各地光纤接入网的发展情况，提出发展城域网和宽带接入业务的参考性意见。

2           城域网网络规划方法研究

2.1         网络与业务现状调研研究

对网络资源及业务发展现状的准确把握是网络规划工作的前提。网络及业务现状的调查工作主要是在规划区域内按照网络节点的设置（一般以市或县为单位而设置）来统计区域内设备/端口的数量及规模。城域网以目标局和非目标局为基本单位来进行统计，宽带接入网要以接入点来进行统计。

网络现状调研

城域网方面：  骨干路由器、核心交换机的数量、，以及网络中继带宽大小等。

宽带接入网方面：接入层交换机、接入节点设备DSLAM、用户接口板的端口类型及数量等。

表格：

IP城域网节点设备网络现状表

支持ADSL的ATM网络现状表

宽带接入网络现状表

业务现状调研

业务发展现状调研需要统计用户数、上网时长、业务收入等发展指标。

宽带业务上网时长、业务收入指标近期由于计费系统的建设滞后等原因，目前暂不作要求。但有条件的地区仍要坚持进行统计。未来全网都要统计所有指标。

表格：参见第3章的业务分类总汇表。

2.2         业务发展预测研究

规划期间业务的发展情况预测一方面能够为规划期内各分区域的网络流量和网络通信规模预测提供计算依据，另一方面也能为业务发展部门提供相应的决策参考。如用户数的预测、上网时长的预测、网络业务收入等。

在进行业务发展预测时，将结合业务发展和现有的市场需求以及市场资费策略，综合利用二次、三次、指数预测和回归分析等数学方法，使得预测结果接近实际的业务发展实况并尽量做到分规划子区域进行预测。

因应网络的发展和资费的调整，宽带业务从去年开始才大量发展。由于发展时间短，历史数据少，给业务发展预测带来一定的难度。因此在发展初期，要借鉴其他电信业务的发展模式，加强人工干预，保证准确预测。经过几年之后，数学分析预测才能真正发挥作用。从去年的发展来看，宽带上网是今后几年业务发展的重点，随着宽带上网使用资费的下调，宽带用户数会有很大的提高。

表格：

宽带用户分类预测总汇表（与业务现状汇为一表）

2.3         城域网及宽带接入网分析与优化方法

网络的分析与优化主要基于对网络现状的准确把握和规划期内业务的发展预测。在现有用户发展规模的基础上，引入流量计算模型和现实的网络流量采集指标，经过用户流量计算、各子区域（分节点）流量合计、各子区域（分节点）之间的流量流向计算、规划期内流量预测对网络通信能力的需求分析等几个步骤，得出今后几年网络大致的建设规模，同时根据目前网络相关建设单位成本计算出相应的网络建设投资额度，尤其是下一年度的网络投资规模。

此外，在网络流量流向的基础上，结合现有网络端口数量、中继带宽等资源的配置情况可对现有网络进行优化。主要包括网络拓扑的优化、网络的链路容量分配、网络的流量分配等内容。根据业务发展现状和网络资源状况提出几种相关的网络拓扑优化方案，在分析各种方案所得网络投资和网络通信能力的基础上选择网络优化最优解。

宽带用户上网的业务流量计算

宽带上网用户类型可以分为动态上网用户和固定上网用户。前者类似拨号接入服务的特性，一般通过PPPoE等的方式动态地建立PPP连接，通过用户注册认证后，才连接到163网络。后者类似专线上网，有静态固定的IP地址，有固定的10/100Mb/s接口连接163网络。另外还有一种用户类型是同城互联用户，企业各分部利用VPN等构筑企业内部网，再经一个出口连到163网络。由于几类用户使用网络的方式不同，其所产生的业务流量也有很大的不同。因此，在计算多媒体网络的流量时，必须加以区分，分别计算，最后，将几类流量叠加。

宽带动态上网的业务流量计算

由于宽带用户动态上网访问Internet的使用特性类似拨号用户的使用特性，因此，可以采用拨号用户的业务量预测方式。该公式适用于利用宽带接入Internet，进行Web、Email等操作的情况。不适应进行VOD等操作的持续视频流情况的业务流量预测。

拨号上网流量计算公式为：

*用户数  （单位：Mb/s）

其中，n为每月每个用户上网的通信次数；

      T为平均每次通信时长(秒)；

      R为用户通信速率（kb/s）；

      r为IP分组方式的统计复用系数（1/5）；

      r1为每月的忙日集中系数（1/20）；

      r2为每日的忙时集中系数(1/10)。

作为举例，以下给出广东电信的相关参数。各个省市可根据具体统计数据参照采用。

n值根据广东省数据通信局的业务报表统计，每人每月平均为28次，接近每人每天拨号上网一次的水平，因此，此值在今后几年应该不会有太大的变动。

T值的取定稍微复杂，99年的计算基数采用数据局的业务报表统计的每人每次的通信时长约为30分钟。考虑到市场竞争和价格调整等因素，预计每年增长20%。则20##年到20##年依次取值为36分钟、43.2分钟、51.84分钟。

R取定为PSTN为拨号MODEM的最高速率56kb/s，ISDN为2B即128kb/s。

r值是由于IP通信具有统计复用能力，用户上网时，一条56kb/s的通信通道，不可能时时用满，根据统计一般约用到1/5。因此，r取值1/5。

r1、r2 根据原邮电部文件，分别取定1/20和1/10。

宽带固定上网的业务流量计算

由于宽带用户固定静态上网访问Internet的使用特性类似专线用户的使用特性，因此，可以采用专线用户的业务量预测方式。该公式适用于利用宽带接入Internet，进行Web、E_Mail等操作的情况。同样不适应进行VOD等操作的持续视频流情况的业务流量预测。

由于宽带固定上网速率有1.5M、10M、100M等差别，在确定上式中的平均接入带宽参数方面要参考宽带用户统计报表，从报表中取得各类专线用户的大致比例，则由此可得平均接入带宽。

同城互联用户的业务流量计算亦采用如上公式。

动态上网和固定上网用户比例

由于宽带业务的预测没有细分为动态上网和固定上网两类用户，因此要根据报表中宽带用户数统计来假定两者的比例。例如在广东，20##年9月的现状为动态上网的用户数占全部宽带用户数的99.85%，所以假定这个比例在20##年及20##年分别为99.8%、99.85%。宽带用户上网的业务量是将每个节点的固定上网用户业务量和动态上网用户业务量相加后而得到的结果。

固定上网中亦要类似统计分出同城互联用户和专线上网用户的比例。

表格：网络节点业务总量表

网络流量流向矩阵计算

本地网节点产生的总业务流量在扣除节点内流量之后即为出本地网流量，其中又包含了两部分：出本地网流量和本地网内部流量。宽带用户的上网行为是这样的：用户主要访问本地外站点和本地核心节点的服务器，用户相互间的流量是很少的；仅仅同城互联用户的行为是与此相反的，互联用户在本地网内充分交流，其流量主要是在本地网络中，出本地网络流量相对较少。

在推导本地网节点间的流量流向矩阵时主要采用一种称为用户权系数重力法的计算方法。该重力法的算法公式如下：

式中：  Fij表示从起点i到终点j方向的流量；

        Ri表示起点i的业务流出的总量；

        Si表示起点i的用户数；

        Sj表示终点j的用户数；

        Sn表示某节点的用户数；

上式的物理意义也比较明显：用户数聚集的地方一般也是信息流聚集的地方，节点覆盖范围内的用户越多，那么产生的信息量会越大，同时也越可能吸引其它节点的用户来访问，即在其他节点产生的本地网内部流量中的权重越大。在这里，由于数据业务的特殊性（网络访问流量与距离无关并且流量来去的路由可以不一致），所用重力法的权重系数是目的节点用户数占全部用户数的比例。

表格：网络节点流量流向矩阵表

在流量流向矩阵的基础上，结合现有及未来拓扑结构设置情况根据流量的路由计算得到网络中继带宽需求。

网络拓扑和优化矩阵

在做网络拓扑优化时利用到一个计算中继流量的程序，根据最新数据业务报表及假定参数计算出各地市节点间流量流向数据，将此矩阵作为计算的数据源输入到该程序中，另一个已知条件是基于现有网络中继拓扑建立的拓扑连接矩阵。程序事先将所有POP节点按连接关系进行排序，并依照跳数最少的条件找出任意两节点间的最优路由（除最优路由外，另为备选路由预留20％的流量冗余），按顺序读入流量流向矩阵中的数据并累加到对应起始节点和中止节点的最优路由上去。整张矩阵表读取计算完之后将得到基于现有拓扑结构的中继流量矩阵，将该矩阵同省163骨干网络监测的MRTG流量做比较，如两者之间相差太大，则适当调整相应的流量计算参数，然后重新计算各地市上网用户的流量，按照本节初的方法得到新的中继流量值。如此反复调整直到两者流量间的差别在预定的门限以内为止。当然，由于在计算中选用的某些参数是根据全省的该类用户上网行为假定的，并没有体现出各地市用户之间及网络资源的特性差异（如湛江的本地上网用户数虽然不多，但由于其碧海银沙等网上应用资源丰富，吸引了大量其他地市的流量），所以需要对个别地市计算出来的中继流量做适当修正。利用修正后的流量计算参数及2002～20##年业务预测数来推导今后两年的中继流量情况，并可以由此设计不同的拓扑结构进行拓扑优化。比较各种拓扑下的网络中继流量情况及相应的网络设备、链路容量扩容投资等状况来选取最优方案。以上优化计算流程如下图所示。

 

根据以上思路计算得到下年中继拓扑及流量表格。

表格：网络拓扑流量流向矩阵表

表格：网络中继需求表

2.4         建设计划形成方法

利用网络拓扑流量流向扩容表格计算结果及网络优化结论，结合网络设备应用现状，直接形成建设计划，包括中继、设备容量、所需资金等。相关表格见前述。再结合现有的市场需求来建设相关项目，如大客户需求、增值业务支撑平台、宽带应用、网络管理网络安全等。根据网络发展和业务发展策略的指导，有选择地投资一些项目的试验及应用研究，如MPLS VPN试验、组播业务应用等。

表格：设备现状和网络扩容计算表

表格：资金测算表

3           接入网光缆规划方法研究

一个本地网的接入网光缆规划，一方面需要在宏观上对地区的整体情况有较好的把握，另一方面，在具体的建设中需要把工作做得细致。因此，在接入网光缆的规划研究中，我们把它分成宏观和微观两个层面。

如图，宏观上是指整个地区的总体情况，而微观上是指在一个本地网某个目标局覆盖范围内的具体建设项目而言的。

在宏观上，首先必须进行规划基础资料的收集和调查。基础数据一方面要对现有的光缆资源进行准确的反映，以利于规划的进行。另一方面，也要对其他的网络资源进行整体上的把握，以利于整体发展目标的制定。

在收集基础数据的同时，还必须了解当地的社会经济状况，包括当地的现在经济规模、各产业在社会经济中所占的比重和可持续发展的因素，以利于对本地网的宏观发展目标和各种业务发展有一个合理的预测。

在基础数据收集和社会经济状况的基础上，要对本地区的业务发展进行相应的需求预测。预测的目的是为了明确今后用户对业务的需求而带来的对接入网光缆需求情况。准确的需求预测是做好规划的关键所在。

在掌握了基础数据和需求预测的基础上，并考虑市场竞争以及今后网络、技术的发展等因素，进行充分比较和论证后提出可行的规划发展目标。宏观目标的确定，其目的是为了更好的指导微观（即具体建设项目）建设。

在微观上，对于具体区域的规划建设，要具体问题具体分析，以保证规划的实用性。其步骤可分为：项目提出、节点设置、路由选择及拓扑结构、配纤和方案确定四个步骤。

目前，各个省市和地区在接入网光缆的层次划分和界定上并没有统一的标准，在此，我们采用大多数地区所使用的方法。为方便统计各地的接入网光缆资源，先将本文所提到的有关接入网光缆的术语定义如下：

机楼：指一栋通讯大楼，通常是目标局所（或非目标局所）所在大楼。

光交接点：指有光配线架、可进行光缆跳接的节点。可分为光交接间和光交接箱。

光交接间：户内设备间，并且可以放置设备的光交接点。

光交接箱：光缆交接箱，仅提供光缆跳接功能的光交接点，通常是指室外的交接箱。

光节点：放置末端设备的节点，某些光交接点由于有接入设备，也是光节点。

节点：所有光交接点和光节点统称为节点。

覆盖区域：在接入网光缆中，往往根据每一个目标局所地理位置的不同而确定的覆盖区域，目标局所通常是覆盖区域内接入网点的业务汇聚点。

下面，将对上述所说在宏观和微观上的七个步骤进行详明的阐述。

3.1         本地网现状统计与分析

要做好接入网光缆的规划工作，首先必须对现有的光缆资源进行统计。比较理想的统计管理办法是采用专业化的地理信息资源系统（如MapInfo）和相关的软件进行资源的管理和统计。这一方面可以把现有资源在地图上清晰、直观的表示出来，另一方面也可以对资源进行统计和筛选。但这种方法需要投入大量的人力和物力，并且在现有资源统计力量较为薄弱的情况下较难实现。

在现阶段，比较方便和实用的方法是采用较为简单的Excel表格进行资源的统计。这种方法可以较快的对整个地区的光缆资源进行掌握，而且作为本地区的规划人员，本身对地区的地理概貌和管道资源有一定程度的了解，这可以在一定程度上弥补表格统计无法在地图上呈现的不足。

采用表格统计的目的是为了准确把握现有的光纤资源。目前的接入网光缆，星型结构和线形结构在光缆和光纤的统计上都较好实现。对于环形结构，由于光缆成环，根据业务需求的不同，环上的不同节点对光缆中的不同纤芯进行了跳接和直通，因此，在如何清晰表达纤芯路由组织和连接情况的时候存在着一定的困难，也较难把握统计的格式和方法。在此，对光缆成环的统计进行一些探讨。如下图：

甲为一栋中心机楼，乙、丙为甲机楼所属的光交接间，同时乙也是一个光节点。丁、戊、已、庚为光节点。为了描述的方便，以12芯作为一组光纤在图中以一条直线表示。现有48芯的光缆从甲到乙到丙到甲，同时在乙－丁，乙－戊，丙－已，已－庚之间各有一条12芯的光缆。具体的光纤跳接情况如图。

假设图中采用带状光缆，最内侧的一带12芯光缆在环上所有光节点处打开，其中的纤芯既可以配置为SDH设备环使用，也可以作为环上各节点的备用纤芯，我们称之为公用纤芯带。因此公用纤芯带的概念只在环网中出现。一旦公用纤芯带中部分纤芯被某节点使用，比如12芯中的2芯被乙节点使用，则只剩下10芯的公用纤芯，被乙节点占用的2芯以及环的另一侧空闲的2芯被分配到相应节点上。

各光节点对光纤的具体使用情况是：乙光节点已用4芯从光缆A到达甲，丁已用6芯从光缆D、A到达甲，戊已用6芯从光缆E、A达到甲， “已”已用4芯从光缆F、C达到甲，庚已用2芯从光缆G、F、C达到甲。

在表格的设计上，采用两个表格对光缆和节点光纤情况分别进行填写。表一为“光缆统计表”，其目的是为了统计光缆的资源情况，从中了解目前所拥有的光缆公里数、纤芯数、纤芯公里数。

在“光缆统计表”中，每一行代表一段光缆。一段光缆是指两点间具有相同的路由和纤芯数，且没有纤芯跳接的一段光缆。

表一由10列组成，其含义如下：

“所属局所”描述的是光缆段属于哪个目标局所的覆盖范围。对于有双归结构的地区，可以选择其中的一个目标局填写。

“光缆段”为一段光缆的名称，它可以采用命名或编号的方法，但在一个本地网内必须是唯一的。若为了简化，也必须保证在一个目标局的覆盖范围内唯一。

“起点”和“终点”为一段光缆的起始节点和终止节点。

“公里数”、“芯数”、“纤芯公里”、“已用芯数”、“光纤类型”和“投产日期”分别描述了光缆的相关信息。

表二是“节点芯数表”，其目的是为了统计各个节点所拥有的到达目标局所的光纤芯数。表中每一行代表一个光节点。

表二由7列组成，其含义如下：

“所属局所”和表一中的相同，描述的是节点属于哪个目标局所的覆盖范围。对于有双归结构的地区，可以选择其中的一个目标局填写。

“接入节点”为节点的名称，可以采用命名或编号的方式。在本例中，我们采用文字（从乙到庚）来描述。

“节点性质”是指节点属于光节点。

“节点容量”为根据现有的光缆组织对该节点安排的节点纤芯容量。如在此例中，节点“已”有12芯光缆到丙，但由于“庚”的存在，“已”和“庚”只能共用光缆F的12芯。因此，我们在表二的“节点容量”此项，对“已”安排6芯，对“庚”安排6芯。在实际的统计过程中，这样的安排是要根据各节点的业务发展情况而定。原则上，“已”和“庚”的合计“节点容量”为光缆F的芯数，且这两个节点的“节点容量”不得小于其“已用芯数”的值。

“已用芯数”为节点设备已经使用了的光纤芯数。根据实际情况填写。

“环形公用纤芯”为环形光缆网上公用纤芯的数量。

“公用纤芯已用芯数”为被占用的公用纤芯数。

       通过表一和表二的统计，我们就可以较好的对一个地区光缆段和纤芯的相关资源情况进行掌握。同时，可以利用Excel表格内部的筛选和统计功能对光纤数据进行整理和分析。

       在现实的物理网络中，接入网的光缆情况是非常复杂和多变的。因此，两个表格往往很难对所有的情况进行完整清晰的反映。因此，表格统计的目的是为了尽可能的去掌握现有光缆资源的整体情况并准确的反映出来，为下一步的规划工作提供依据。因此，表一和表二的设计，其主要目的是去掌握现有光缆资源和各节点可提供光纤芯数的情况，至于具体的路由安排，可通过图纸辅助来描述。

在分析现有光缆资源的使用情况后，对接入网的其他资源如：管道、铜缆、接入网传输系统、接入网业务设备、接入网设备间等也要进行整体的把握，并从中找出目前影响接入网光缆发展的主要问题所在。以利于制定总体的发展目标。

3.2         社会经济分析

从根本上来说，社会经济才是通信网发展的决定因素，社会经济情况决定了人们对通信业务的需求大小。为了更合理的预测网络的发展目标，进行适度的社会经济状况的分析是必要的。

经济总规模大，发展得快，人们对电信业务需求增长也快，对新兴的电信业务也有较旺盛的需求势头。在最近几年，随着改革开放的逐步深入，全国地区都都在进行产业结构的调整，正建立起以电子信息产业为主导的具有较强国际竞争力的产业基础，但是在全国的各个地区之间，经济发展还是有一定差异的，因此对不同地区的电信业务发展要结合当地具体的经济情况来分析。

电信业务的需求与一个地区内大型客户、经济区的数量密切相关。在经济越发达的地区，大型客户越多，各类经济区也越多，其电信业务需求不但稳定，而且对新业务的接受能力也较强，那么对接入网的要求也比较高。对这部分客户，电信运营商不仅要提供通信的能力，而且要保证其通信的质量和可靠性，因此要求接入网具有多业务的接入能力同时，还要求接入网具有一定的保护和留有一定的富余资源，以保证通信业务发展的连续性。

此外，接入网的分布还与辖区内的各类客户的分布有很大的关系。在一个地区内，各种行业对电信业务的需求是不相同的，比如，政府集中的地方对电信业务的需求与其它用户需求就有很大的不一样，其业务要求具有很好保密性；而写字楼集中的地方要求大量的数据业务等等。因此了解辖区内各行各业的分布情况也是比较重要的。

3.3         宏观需求预测

随着技术的不断发展和演变，接入网的接入方式也在不断的改变，各种技术和采用的设备对光纤的需求也各不相同。在FTTC和FTTB以及FTTH的不断推进下，用户对光纤的需求会不断的增加。但是，一味的增加光缆的芯数，会大大的增加网络的投资，而且在用户没有达到一定规模的情况下，全面建设大芯数的光缆并不能得到有效的利用，反而造成投资无法有效回收。

因此，做好需求预测，是规划工作的难点，也是关键所在。宏观层面上的需求预测，主要是为了制定相应的发展目标而服务的。要做好接入网的规划工作，一方面要对窄带和宽带技术的发展和走势进行跟踪，并针对不同的地区和情况制定相应的策略和安排，另一方面也需要对各个地区的用户需求进行调查和分析，做出合理的预测，以满足不同层次的光纤需求。

准确的需求预测可以明确一个地区在现有资源的情况下近期和远期对接入网光缆的大体需求，为发展目标的确定提供依据。由于需求预测往往是针对一个地区而进行的。我们建议在预测的时候主要考虑以下三个因素。

宽带接入的光纤需求

目前，宽带接入主要采用的是ADSL和LAN的接入。但是一些其他的宽带接入方式如VDSL、HFC也会随着网络的发展在某些地区得到应用。随着宽带的不断发展，宽带接入对接入网光纤的需求必将大大的增加，并成为接入网光缆中占用光纤最多的部分。因此，宽带接入的光纤需求预测，在接入网光缆的配线工作中有着举足轻重的地位。

当前正处在宽带业务发展时期，要准确地进行用户预测是极为困难的，但可以参考社会经济发展情况、宽带业务发展的趋势以及宽带技术的采用等因素，比如，采用ADSL接入技术的区域必须加大接入光缆的投入等。总之，在用户预测时，可对不同的用户群进行分类，按区域和用户的性质进行细化。

窄带接入的光纤需求

目前的窄带接入通常采用V5或交换机的远端模块，每一个接入点对光纤的需求较为确定。但是，每一个接入网点或交换机的远端模块其覆盖范围并不确定。在同一个城市或地区，对接入网点采用不同的覆盖范围，就会形成不同的接入网数量，对接入网光纤的需求也会随着改变。建议各个地市根据当地的实际情况，确定行之有效的接入网网点覆盖范围。当接入网网点的覆盖范围和用户数确定以后，就可以较为准确的预测窄带业务对光纤的需求。

传送方式对光纤需求的影响

在传送方式上，不管是在宽带接入还是在窄带接入，都存在者是采用裸纤还是采用传输设备传送的问题。如果大量采用裸纤，会大大的增加光纤的需求量。采用SDH或PDH设备传送，又会增加网络的设备投资。如何找到这两者之间的平衡点，是接入网光纤需求预测的一个关键。

另一方面，有的设备厂家往往将接入网的传输设备内置，在接入网设备中直接出光口。因此，接入网的组网方式和设备的采用情况也会对光纤的使用造成影响。

由于各个省市和地区的具体情况不同，网络的现有资源也各异，建议在保障网络安全的前提下，充分利用现有资源，以减少网络投资。对于光缆资源较为富裕而且业务量不太大的地区，可以优先考虑裸纤传送；如果光缆资源较为紧张，则应该以采用SDH传送方式为主。

3.4         发展目标的制定

预测的目的是为了更好的去建设和生产。因此，在基础数据收集、分析以及需求预测完成的基础上，应该对接入网光缆的发展制定相应的目标，以指导相应的建设。根根各个地区的不同情况，可以分别制定相应的远期目标和近期目标。

由于接入网的规划包含了接入网管道、光缆、铜缆、接入网传输系统、接入网业务设备、接入网设备间以及接入网网管等各个方面。而接入网光缆的规划，是与其他方面密不可分的。因此，在目标制定的过程中，要对整个接入网的方方面面进行综合考虑，统筹安排。

       远期目标的制定，是为了指导接入网光缆的建设，在宏观上进行把握。它通常包含了地区在一定时期（一般可以在2－5年之间）内接入网光缆将要达到的规模，建设的重点，对现存主要问题的解决方案。在制定的过程中，除了要与接入网的现有情况相结合，还要对企业在相关时期的投资规模进行估算，使制定的目标切实可行。

       近期目标的制定，主要是针对现有情况下有迫切需要，而且网络能力急需提高的地方，进行重点建设。近期目标可以是3个月或者到1年。近期目标的确定，主要是为了明确当前的建设重点和首要任务，以尽快安排建设，避免因光缆工程周期过长而影响了网络通讯能力的投产。

3.5         建设需求的提出

宏观上的需求预测和发展目标的确定，其目的是为了指导光缆的建设，以满足业务发展的需求。在一个目标局所的覆盖范围内，如何进行光缆建设，是微观层面的工作所在。

对于一些规划和发展较好的地区，在一个目标局的覆盖范围内进行分区分片，能够发挥较好的作用。但是，对于目前大多数地区来说，一方面原有的光缆情况复杂多变，并没有进行严格的分区，即使是分了区，各区之间仍有不少的光缆连接；另一方面，城市的街道等客观环境相当复杂，难以对现实的情况进行理想化的分区。

对此，我们建议在一个目标局所的覆盖范围内，当有一定规模的光缆建设需求的时候，要单独立项来进行规划和建设。立项与否要以基础数据的收集和需求预测的细化作为依据。

当一个地区有光缆建设的具体需求的时候，就可以进行项目的确定。一个建设项目的确定，必须明确其建设的区域范围，在覆盖范围内工程可以满足的业务需求年限。建议新建项目应满足3－5年的需求。

需求预测的细化，必须要了解城市规划和城市土地开发建设情况，尤其要重点了解城市高层建筑物的规划建设情况。同时要针对不同的用户群，进行调查访问。特别是大型企事业单位和政府机关，征询这些用户的意见，了解这些用户的各项需求，同时弄清这些大用户的分布情况。

3.6         节点设置

确定了建设项目以后，接下来的工作就是进行节点的选择和设置。节点的设置往往会受到现实条件的制约。在实际的设置过程中，要对节点所处环境进行充分的调查摸底，对一些外围的影响因素如楼房建设进度，市政规划等进行了解，使光节点的建设切实可行。

对于光交接点和光节点的设置，由于各个地区的现有光缆网络资源情况不一，市政建设等外部条件也有很大的差异。各个地方应根据自身的实际情况去设置。但有一些考虑因素是共通的。在此，有下面一些原则可供参考。

光交接点：

主干层节点应选在业务量集中、地理位置相对重要的地点，考虑现有管道状况、管道规划状况，尽可能少受市政建设的影响。如党政机关、金融机构、教育科研机构、大医院、商业大厦等地方，尽可能设在维护人员可以方便出入的室内。

选择电信业务的密度中心，可缩短用户的平均距离。同时靠近铜缆交接箱，可充分利用原有配线和引入线铜缆。

光交接点的间距太小，将造成主干光缆频繁开口致使反射损耗加大；间距太大，将使配线光缆长度增加，增加投资。应根据具体的情况选择合理的光交接点间距。

在光交接点，主干光纤与配线光纤的沟通应采用光跳线跳接形式，减少配线光缆对主干光缆的影响。并提高灵活性。

光交接间：

光交接间的选址，宜在环境较好、安全、方便、便于进线的地方。

光交接间的面积要结合近中期的业务发展确定，有条件的要争取达到远期的要求。当光交接点本身需安装设备时，要充分考虑设备的面积和环境、供电等方面的要求。

光交接箱：

光交接箱容量应满足中短期需求，光交接箱容量不足时，可视不足程度来增容、替换，或将该区再划分；在有发展潜力的地方应预留光交接箱点。

光交接箱可以提供灵活的光纤调度，但对于设置在室外的光交接箱，对防尘、防潮的要求也比较高要，同时还要考虑人为破坏等因素的影响。因此其安全性是需要考虑的基本因素，除要求其箱体具有较强的抗冲击能力外，内部要求防水、防尘、防潮，另外对其接插件的机械及物理性能要求也较高。

光节点：

在光节点的设置时，需考虑光节点的覆盖范围和用户数对光纤使用的影响。例如：单个ONU的容量越大，相应其服务半径也越大，则总的ONU的数量就越少，对光纤的需求就越少。相反，则对光纤的需求越大。但是，从为用户提供宽带业务的角度出发，ONU离用户越远，向用户提供宽带业务的难度越大。因此，在设置ONU的时候，要充分考虑各种因素，确定合理的覆盖范围。在对新业务需求领先的重要用户处，从ONU到用户之间引入线的长度不应太长，以便比较容易实现2Mbit/s以下的业务。对以普通话音业务需求为主的住宅小区，ONU的服务半径可适当延伸。

金融商业大楼、金融贸易中心、写字楼、党政军机关大楼、医院，学校等重要大户和住宅小区，要从近期和远期业务需求、网络平滑过渡等方面综合规划光节点建设，以满足它们对新业务的需求。

在城市建筑较密集的区域，应考虑在商业楼、办公楼、金融大厦、宾馆等单独设置一个光节点；对于用户数平均，且楼间距不长的住宅楼，可考虑共设一个光节点。

光节点设置应尽量考虑与现有市话线路配线网连接方便，即尽量将光节点定位在市话交接箱处，以便充分利用现有配线资源。同时 ，还应结合考虑市电引入的方便。

用户光节点所处的电信设备间要以服务范围内的最终用户的种类和数量作为电信设备间面积的依据，充分考虑交换、传输、电力、空调、线架等设备所需面积，并预留一定的发展余地。

3.7         路由选择及拓扑结构

在节点设置的基础上，对光缆的路由进行选择和拓扑结构的确定是制定建设项目方案的关键一步。路由选择和拓扑结构的确定是相互影响、相辅相成的。因此，在实际的工作过程中，要具体情况具体分析，并综合考虑各种因素，统筹安排。在有必要的情况下，应重新对节点的设置进行调整。

用户光缆路由的选择，应符合通信网发展规划要求和城市建设主管部门的规定，同时综合考虑光缆线路的可靠性、安全性、稳定性、经济性及日常维护的方便性等各种因素。

主干层：

主干光缆因其芯线多，一旦发生障碍，受影响的用户多、范围广，所以应尽量选择管道铺设方式。另外，在采用环形拓扑时，主干光缆应分为两个不同方向的路由，有条件时，最好分为两边不同方向出局。

主干层光缆网络节点要求有较强的稳定性，要适合业务种类和规模的变化能力，故光缆网的主干层将尽量采用环型结构，也可采用总线形结构。在特殊地理环境下无法实现环型结构的区域或业务量比较小、用户不稳定的区域，可在接入网发展初期先采用星型或树型结构。在光缆环中，可以考虑选择第一带为每个交接点的公用纤芯带（假如是带状光缆），接入每个交接点的主干ODF，以满足诸如SDH等设备的技术要求。同时不随意在主干层光缆上T口。

光缆路由应尽可能近地经过金融机构、商业大厦、商用写字楼、高科技园区、党政机关、大专院校、高档住宅小区等重要用户地区。

主干层光缆的路由选择，应考虑光缆稳定性和施工维护的简易性，应结合城市道路规划、各种开发小区规划和道路改造计划选取已规划好的路由，避开近期需要改造的道路，以免城市建设对已敷设光缆的影响，提高主干光缆的稳定性和通信的安全可靠性。主干层光缆的路由应考虑原有主干铜缆的路由，尽量和铜缆的主要路由保持一致，以充分利用原有配线铜缆。

若主干光缆和配线光缆同路由，建议两者分缆。因为合缆固然能节省一点管孔，降低一点工程造价，但从长远来看，会造成维护不方便，甚至引起纤芯使用上的混乱。

配线层：

配线光缆路由作为光缆交接箱到光节点的路由，其覆盖区域应控制在以光缆交接箱为中心的设定范围内。要求其线路具有隐蔽性、安全性和可行性。其建筑方式应优选管道，也可根据实际情况灵活确定，可以采用管道或架空敷设方式。城市中因受地下其他管线影响，建议尽量不采用直埋敷设方式，可以采用管道或架空敷设方式。城市中因受地下其他管线影响，建议尽量不采用直埋敷设方式。

配线光缆因其重要性比主干光缆低，通常只负责所在接入点区内的业务种类，因此可以采用星形结构或者是线形结构，对少部分需要较强稳定性业务，可以采用环形结构加以保护。

3.8         光纤组织与芯数配置

在节点设置和路由选择完成后，接下来的工作就是对光路的组织和光缆的芯数进行计算，并对整个工程的方案进行确定。项目的确定需要对整个方案进行总体上的把握和考虑，对于一些前期工作没有预料到的问题，要重新进行修改和更正。

光纤组织

在主干层，假设一个具有四个节点的光缆在物理上成环，其光纤组织如下图所示：

　　甲为一栋中心机楼，乙、丙、丁为甲机楼所属的光交接间，同时乙也是一个光节点。戊、已、庚、辛、申、酉为光节点。为了描述的方便，以12芯作为一组光纤在图中以一条直线表示。现有48芯的光缆从甲到乙到丙到丁到甲，同时在乙－已，乙－戊，戊－已，丙－庚，丙－辛，丁－申，丁－酉，申－酉之间各有一条12芯的光缆。具体的光纤组织如图。

在图中，主干光缆分为两个方向路由，以达到对传输网络的保护作用。每一个光节点都分在两个方向出局，形成环形的保护网络，因此对于每个光节点的接入业务，在网络的某个方向发生故障时，可以选取另一个方向到达中心机楼。

同时，选取最内侧的12芯光缆为公用纤芯带，它对物理环上的每个光节点都打开，既可作为各个光节点接入SDH业务，也可作为各个光节点的备用纤芯。

通常来说，在乙光交接间连接的光接点应该经光缆A到达中心机楼，比如既作为光交接间又作为光节点的乙有4芯经光缆A到甲，戊已用4芯光缆经E、A到甲，已由2芯经F、E、A到甲。对于丙光交接间的路由选取要稍微复杂一些，需要考虑经过两个不同方向的距离来计算，优先考虑路径较近的一条来完成光路的选择。在图中，不妨假设从B、A光缆到中心机楼较近，因此庚已用6芯经光缆G、B、A到中心机楼；而辛已用6芯经光缆H、B、A到中心机楼。对于丁交接间的接入，申已用4芯经I、D到达中心机楼，酉已用2芯经J、I、D到达中心机楼

芯数计算：

光缆芯数的取定要以城市整体发展建设规划为指导、以业务需求预测和用户分布为基础来进行，但由于光缆的服务年限较长，而业务预测受到种种因素的限制对其准确性和可操作性影响较大（尤其是对中远期），因此在芯数确定上要留有一定的富裕度。

在选择用户光缆线路配纤法时，首先是考虑能够灵活地满足用户的各种需求和变化，其次是考虑用户光缆线路网的可靠性和经济性。环形无递减交接配线法无论在通融性还是可靠性方面都是较好的。在经济条件允许的情况下，该配线法应成为用户光缆线路网设计中首选的方法。在用户分散和需求稳定的区域，可考虑采用星树形递减直接配线法。除此之外，在进行用户光缆线路网设计过程中，应根据当地实际情况，灵活地运用上述用户光缆线路配线法，才能够达到预期目的。

       在具体的芯数计算过程中，可以采用先配线层后主干层的方法。

在配线层，根据用户的需求，同时要适当考虑在每个光节点预留10%-15%的纤芯满足未来业务发展需要，以及一些用户的某些特殊需求。例如，在各类业务需求旺盛的地区，比如大型企事业单位、商务办公大楼所在地，；第二部分为一般住宅用户。配线光纤可适当多于主干光纤的下纤纤数，建议以1.2-1.5：1为宜。

在确定了各个光节点的芯数后，就可以确定主干层的光缆芯数。主干层的芯数可参考下列算法。

环形结构芯数计算示意：

在配线层，交接点“甲”的光纤需求量为（a+b）,“乙”为（c+d）,“丙”为e。以配线和主干1.2：1为例，可以计算出主干光缆环上所需的光纤通路数m为：

m= (a+b+ c+d+e)/1.2

根据前面论述的主干环上的光纤组织方法，在实际光缆建设中，为满足上述各光节点的光纤需求，在主干光缆环上纤芯数应不小于m/2。

星形结构芯数计算示意：

如图，甲作为一个交接点共有四个方向的光纤分布。在配线层，甲所带光节点的光纤需求为a和b。乙作为一个光交接点，其光纤的需求为c1，c2，c3，同理，丙的需求为d1，d2。因此，在主干光缆上，若以配线和主干1.2：1的比例分配，甲和乙之间的纤芯数为：c=（c1+c2+c3），甲和丙之间为d=(d1+d2)，甲和目标局间的需求m为：

m=(a+b+c+d)/1.2

但是在现实中，接入网光缆的分配要和当地的实际情况相结合，例如在用户光缆线路发展初期，主干光缆的芯数不能太多，太多则浪费主干光纤、浪费投资；但同时也不能太少，太少则主干光缆中可通融使用的光纤数量少，不利于用户的变更和发展，同时也浪费了城市地下宝贵的管孔资源。如何确定这两者之间的平衡点，需要工作人员在实际工作中根据各个地区的实际情况来把握。

因此结合实际的情况，要据接入网的规模，可以按如下方式来配置纤芯数：

当主干层下属光节点数：11或12时，建议使用光缆芯数为144芯以上。

当主干层下属光节点数：8～10，建议使用光缆芯数为：96芯或者是108芯，少量可以使用144芯的光缆。

当主干层下属光节点数小于6时，建议使用光缆芯数为48芯。

对于有大型企事业单位、商务办公楼所在地一类的光节点，因为其既具有话音业务的ONU接入，也有大量的数据业务的接入，并考虑以后的发展情况，建议配置芯数为12芯的光缆；而对于一般的光节点，数据业务不是那么突出，可配置6-8芯的光缆。

其他因素的考虑：

在实际的配纤过程中，要和实际情况结合，对实际中的影响因素加以考虑。如：在光缆芯数的选择上，要考虑铺设光缆所经管道的管径。因城市中的管道大部分是内径９０ｍｍ的水泥管道和内径１００ｍｍ塑料管道。在这样的管孔中可以穿放３孔２８/３２ｍｍ塑料子管，按设计规范要求，在塑料子管中敷设的光缆外径应小于塑料子管内径的８０％，即允许敷设光缆的最大外径为２８ｍｍ×０.８＝２２.４ｍｍ。

方案的确定：

方案的最终确定，是在前期工作的基础上，对工程项目进行总体上的把握。在接入网光缆的建设中，节点设置、路由选择和配纤往往是相辅相成的。在确定方案的过程中，要充分考虑各种相关因素的影响，及时对前期工作的不合理部分进行调整。

4           结束语

本课题制定出一套宽带网络规划的内容要求，提出宽带网规划建设策略，提供量化的规划方法，为中国电信集团的各省公司开展统一的、规范的、科学合理的、集约化的规划打下坚实的基础，同时为中国电信的宽带业务发展提供一个风险低且成效高的发展策略。将使中国电信可以充分利用现有资源的同时，以精确渐进的方式投资，降低投资风险，安全地获取最大收益。改变粗犷性投资方式，实现集约化经营。从而大大提高中国电信的整体经济效益，使中国电信在竞争中立于不败之地。