传输技术、设计与查勘要点综述.ppt

传输技术及设计 查勘要点研究院张敏锋 1 传输技术 2 传输设计 培训提纲 传输系统在通信网中的地位与作用传输系统的基本概念传输网的基本概念系统制式与标称容量 传输网的基本概念 主要内容 核心骨干层 业务汇聚层 边缘接入层 中心机房 Ethernet 2M 10M 100M 行业集团 智能小区 G网 C网传输网 业务类型 业务类型 大企业集团 行业集团 大企业集团 2M 10M 100M 光Modem HDSL 中心机房 传输系统在通信网中的地位 传输系统是通信网的重要组成部分 是各通信网元间连接的纽带系统性能的好坏直接制约着通信网的发展提高传输线路上的信号速率 扩宽传输频带 是传输技术发展的不断追求 传输系统在通信网中的地位 连接各通信网元 完成各网元之间的信息传递 是一个承载网 承载各通信网元之间的信息流 是一个平台 完成各通信网元之间长 短距离的连接 传输系统在通信网中的作用 传送 传递信息的功能过程 逻辑网传输 信息信号通过具体的物理媒介传输的物理过程 实体网泛指 传送网或传输网 逻辑网 实体网 传送 传输 分层 是指传送网从垂直方向分解为若干独立的传送网络层 相邻之间具有客户 服务者关系 分割 是指在分层的基础上从水平方向将每一层网络划分为若干个分离的部分 关系 分层与分割是正交关系 目的 业务与传送分离 分层 分割 电路层网络 通道层网络 传输媒质层网络 子网 链路 层网络 分割视图 分层视图 客户 服务者关系 b 分割概念 a 分层概念 分层 分割 采用分割的概念 从地理上划分为国际和国内两部分国际干线 连接各国家之间的通信网络 省际干线 一级干线 连接各省的通信网元 传输出省业务 省内干线 二级干线 完成省内各地市间业务网元的连接 传输各地市间业务及出省业务 本地传输网 是指在本地电话网范围内为各种业务提供传输通道的传送网络 分层 分割 分层结构 核心层 汇聚层和接入层 分层 分割 系统制式 PDHSDH MSTPASONWDM CWDM PDH 准同步数字传输系列 SDH 同步数字传输系列 MSTP 多业务传送平台 ASON 自动交换光网络 WDM 波分复用系统 传输系统制式 几次群的概念 PDH 容量速率终端容量一次群2 048Mb s 30路 2M 二次群8 448Mb s 120路 4x2M 三次群34 368Mb s 480路 16x2M 四次群139 264Mb s 1920路 64x2M 传输系统制式 PDH 递级复用一次群二次群三次群四次群五次群64Kb s 2Mbit s 8Mbit s 34Mbit s 140Mbit s 565Mbit s跳级复用2Mbit s 34Mbit s PDH技术特点 1 没有国际统一的数字速率保证 2 没有国际统一的光接口规范 3 上下电路成本高 结构复杂 4 网络的运行 维护 管理能力差 PDH技术主要缺点 以微处理器支持的智能网元的出现有力地支持了这种网络技术体制上的重大变革 高速大容量光纤传输技术和智能网络技术的结合 产生新的传输体制 SDH光同步传送网应运而生 优点 SDH速率和光接口统一 管理能力强 上下电路方便缺点 带宽利用率不如PDH 大量的软件控制 容易产生故障 不同厂家设备不能实现统一管理 SDH技术应运而生 一 SDH的基本概念和特点二 SDH帧结构 复用映射结构三 SDH传送网结构四 自愈环保护与恢复方式及应用场合五 SDH辅助系统 同步 网管 公务 SDH原理及技术 SDH Synchronousdigitalhierarchy 所谓SDH是一套可进行同步信息传输 复用 分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级 SDH网络是由一些基本网络单元 NE 组成的 在传输媒质上 如 光纤 微波等 进行同步信息传输 复用 分插和交叉连接的传送网络 它具有全世界统一的网络节点接口 NNI SDH采用一套标准化的信息结构等级 称之为同步传送模块STM N N 1 4 16 64 其中最基本的模块为STM 1 传输速率为155 520Mb s SDH基本概念 155 520Mb s 9 270 8 8000 SDH帧结构 STM N帧中放置各种业务信息的地方 2M 34M140M打包成信息包后 放于其中 然后由STM N信号承载 在SDH网上传输 若将STM N信号帧比做一辆货车 其净负荷区即为该货车的车厢 在将低速信号打包装箱时 在每一个信息包中加入通道开销POH 以完成对每一个 货物包 在 运输 中的监视 信息净负荷 9行 261列 SDH帧结构 SDH帧结构 STM N AUG AU 4 VC 4 TU 3 VC 3 C 3 C 4 TUG 2 TU 12 VC 12 C 12 TUG 3 N 139264kbit s 34268kbit s 2048kbit s 指针处理 映射 定位较准 复用 3 3 7 1 1 中国的SDH基本复用映射结构 映射是一种在SDH网络边界处 例如SDH PDH边界处 将支路信号适配进虚容器的过程 象我们经常使用的将各种速率 140Mbit s 34Mbit s 2Mbit s 信号先经过码速调整 分别装入到各自相应的标准容器中 再加上相应的低阶或高阶的通道开销 形成各自相对应的虚容器的过程 定位是指通过指针调整 使指针的值时刻指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位置 使收端能据此正确地分离相应的VC 复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层 例如TU12 3 TUG2 7 TUG3 3 VC4 或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程 例如AU 4 1 AUG N STM N 映射 定位及复用 开销 SDH监控的实现段开销 RSOH MSOH通道开销 HPOH LPOH指针管理单元指针 AU PTR支路单元指针 TU PTR 开销和指针 开销和指针 定帧字节 A1和A2再生段踪迹字节 J0数据通信通路 DCC D1 D12公务联络字节 E1和E2使用者通路字节 F1自动保护倒换 APS 通路字节 K1和K2 b1 b5 复用段远端缺陷指示 MS RDI 字节 K2 b6 b8 同步状态字节 S1 b5 b8 比特间插奇偶校验 位码 BIP 8 B1比特间插奇偶校验N 24位码 BIP N 24 B2复用段远端差错指示 MS REI 字节 M1 开销和指针 SDH设备的基本类型SDH传送网拓扑结构 SDH传送网结构 终端复用器 TM双端口器件 用于端点站 交叉复用功能作用TU LU 终端复用器 TM 分 插复用器 ADM三端口器件 用于节点站 交叉复用功能作用LU w TU LU e LU w LU e 最常用网元 可等效其他网元 分 插复用器 ADM 再生中继器 REG 电 2端口器件 用于节点站 不需交叉复用功能功能 O E 抽样 判决 再生整形 E O 使线路噪声不积累 再生中继器 REG 数字交叉连接设备 DXC多端口器件 用于重要节点站 提供强大的交叉能力 以m n表征其特点 数字交叉连接设备 DXC 通常用DXCm n来表示一个DXC的类型和性能 注m n m表示可接入DXC的最高速率等级 n表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级别 数字交叉连接设备 DXC 链型 SDH传送网拓扑结构 1 星型 SDH传送网拓扑结构 2 环型 网格型 核心骨干层 业务汇聚层 接入层 骨干层 汇聚层 接入层 STM 64 16 4 1GE POS 10M 100MSTM 16 CSTM 4 CFIBERCHANNALESCONFICON POSSTM 4 CSTM 110M 100M2M 34 45M Ethernet 2M 10M 100M 行业集团 智能小区 G网 C网传输网 业务类型 业务类型 业务类型 大企业集团 行业集团 大企业集团 2M 10M 100M STM 16 4 1GE POS 10M 100MSTM 16 CSTM 4 C2M 34 45MFIBERCHANNALESCONFICON 光Modem HDSL SDH传送网拓扑结构 3 网络保护 网络恢复 自愈的概念自愈环的分类通道保护环和复用段保护环的区别保护的类型 保护与恢复 网络保护 指利用节点间预先分配的容量实施网络保护 即当一个工作通路发生失效事件时 利用备用设备的倒换动作 使信号通过保护通路仍保持有效 保护倒换的时间很短 网络恢复 指利用节点间可用的任何容量实施网络中的业务恢复 它可大大节省网路资源 同时又能保证所需的网路资源 其实质是在网络中寻找失效路由的替代路由 但具有相对较长的计算时间 保护与恢复 概念 自愈 自愈是指在网络发生故障 例如光纤断 时 无需人为干预 网络自动地在极短的时间内 ITU T规定为50ms以内 使业务自动从故障中恢复传输 使用户几乎感觉不到网络出了故障 其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力 自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复 而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换 所以故障点的修复仍需人工干预才能完成 就象断了的光缆还需人工接好 自愈的概念 可按保护的业务级别 环上业务的方向 网元节点间光纤数来划分 按环上业务的方向划分 单向环和双向环两大类 按网元节点间的光纤数划分 双纤环 一对收 发光纤 和四纤环 两对收发光纤 按保护的业务级别划分 通道保护环和复用段保护环两大类 自愈环的分类 1 1 N 1两纤单向通道保护环 W 工作 P 保护 两纤双向通道保护环两纤单向复用段保护环两纤双向复用段保护环四纤双向复用段保护环子网连接保护 SNCP 双节点互动 DNI 保护类型 两纤单向通道保护环 两纤单向通道保护环 两纤双向通道保护环 两纤双向通道保护环 两纤单向复用段保护环 两纤单向复用段保护环 两纤双向复用段保护环 两纤双向复用段保护环 四纤双向复用段保护环 四纤双向复用段保护环 通道保护环 业务的保护以通道为基础 也就是保护的是STM N信号中的某个VC 倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的 通常利用收端是否收到简单的TU AIS 告警指示信号 信号来决定该通道是否应进行倒换 复用段保护环 以复用段为基础 倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的 倒换是由K1 K2 b1 b5 字节所携带的APS 自动保护倒换 协议来启动的 当复用段出现问题时 环上整个STM N或1 2STM N的业务信号都切换到备用信道上 通道保护环和复用段保护环的区别 当前组网中常见的自愈环有两纤单向通道保护环和两纤双向复用段保护环两种 业务容量 仅考虑主用业务 单向通道保护环的最大业务容量是STM N 双纤双向复用段保护环的业务容量为M 2 STM N M是环上节点数 复杂性通道保护环简单 复用段保护环复杂兼容性通道保护环兼容性好 两种自愈环的比较 同步系统网管系统公务系统 SDH辅助系统 CDMA 长途 IP长途 城域网 建设综合业务传输网 满足G网 C网 固话 长途 数据 宽带城域网的带宽传送需求 是大势所趋 专业化的综合业务传输网 在建设成本 维护成本和网络规划上取得优势 并大大降低业务网的工程难度 综合业务传输网 MSTP系统的基本功能模型 参考时钟 辅助接口 线路接口 线路接口 支路接口 支路接口 支路接口 ATM信元交换 SDH PDH映射 SDH交叉连接 以太网接口 ATM接口 SDH PDH接口 以太网交换 ML PPP SDH光接口 SDH光接口 时钟单元 主控单元 以SDH ADM为基础 保留原有SDH的交叉调度和各种接口 增加以太网专线 ATM IP等处理单元 实现多种业务基础平台承载 支路接口 IP交换 GE接口 MSTP系统的基本功能模型 WhyMSTP 以SDH技术为基础 继承SDH优点 提供ATM统计复用和IP统计复用技术 提高带宽利用率 适合网络初期低成本快速业务竞争 MSTP SDH VPRing RPR WhyNOTSDH SDH的固定带宽分配 不适应数据业务面向统计复用的动态连接 WhyNOTATM 支持电路型及IP业务成本高 主要竞争ATM专线 WhyNOTIP QoS能力弱 不能很好支持TDM和ATM业务主要竞争IP专线 业务承载决定的传输技术 WDM光路层 WDM系统在传送网中的位置 空分复用是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量 传输设备也线性增加 光缆耗尽 A B C D 空分复用 SDM 时分复用也是一项比较常用的扩容方式 从传统PDH的一次群至四次群的复用 到如今SDH的STM 1 STM 4 STM 16乃至STM 64的复用 通过时分复用技术可以成倍地提高光传输信息的容量 极大地降低了每条电路在设备和线路方面投入的成本 并且采用这种复用方式可以很容易在数据流中抽取某些特定的数字信号 尤其适合在需要采取自愈环保护策略的网络中使用 时分复用TDM WDM与TDM的区别 目前使用的C波段 1525 1565nm L波段1570 1620nm正在研究与开发的S波段1400nmOH 2 731 371 23 光纤损耗图谱 不管是采用空分复用还是时分复用的扩容方式 基本的传输网络均采用传统的PDH或SDH技术 即采用单一波长的光信号传输 这种传输方式是对光纤容量的一种极大浪费 因为光纤的带宽相对于目前我们利用的单波长信道来讲几乎是无限的 我们一方面在为网络的拥挤不堪而忧心忡忡 另一方面却让大量的网络资源白白浪费 传统的传输网络扩容方法局限性 DWDM技术就是在这样的背景下应运而生的 它不仅大幅度地增加了网络的容量 而且还充分利用了光纤的宽带资源 减少了网络资源的浪费 超大容量 对数据 透明 系统升级时能最大限度地保护已有投资 可兼容全光交换 WDM系统扩容方法灵活性 1 WDM系统的定义2 WDM系统中网元组成及原理3 WDM系统的网络结构 波分的组成及原理 所谓WDM系统就是在一根光纤上同时传输多波长光信号 基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来 复用 并耦合到同一根光纤中进行传输 彩色光 在接收端又将组合波长的光信号分开 解复用 并作波长转换处理 恢复原信号后送入不同终端 因此将此项技术称为光波长分割复用 即光波分复用技术 WDM系统的定义 lN l2 l1 lN l2 l1 lN l2 l1 光复用 解复用器 光复用 解复用器 光纤放大器 早期WDM系统使用1510 1310两波长系统复合到一根光纤中进行传输DWDM DenseWavelengthDivisionMultiplexing 在1550nm窗口 采用更多波长进行波分复用 8 16 WDM系统的定义 光终端设备 OMU ODU OLA ODU OMU OLA OADM OPA OPA OSCRX TX OBA OADM OPA OSCRX TX OSCRX TX 光中继设备 光终端设备 WDM系统网络结构 WDM系统中网元组成及原理 网元类型 1 终端设备2 中继设备3 光放设备 波长转换器 OTU 合波器 OMU 分波器 ODU 光放大器 OA WDM系统中网元组成及原理 网元组成 发送端光波长转换器采用的是O E O的方式 其功能框图如图所示 波长转换器 OTU 的原理 具有将多个波长通道复用进主信道的功能 提供在线监测光口 可以由该光口接入光谱分析仪或波分系统的多通道处理板 在不中断业务的情况下 监测主信道的光谱 具有输出光功率检测功能 与主控板及网管系统的通信 上报单板告警及性能事件 接收网管下发的设置命令 同时具有灯光告警显示功能 合波器 OMU 的原理及作用 完成主信道解复用成多个波长通道的功能 提供在线监测光口 可以由该光口接入光谱分析仪或波分系统的多通道处理板 在不中断业务的情况下 监测主信道的光谱 具有光功率检测功能 通过总线与主控板及网管系统的通信 上报单板告警及性能事件 接收网管下发的设置命令 同时具有灯光告警显示功能 分波器 ODU 的原理及作用 BA 用来提高发送的光功率 补偿无源光器件的插入损耗 WDM系统对于光功率放大器的要求是输出光功率大 PA 用来提高光接收机的接收灵敏度 补偿无源光器件的插入损耗 WDM系统对于光前置放大器的要求主要是噪声指数低 LA 用来补偿线路光缆造成的光信号功率衰减 延长传输距离 WDM系统对于光线路放大器的要求主要是增益高 光放大器 OA 的原理及作用 系统没有采用波长转换技术 它要求复用终端的光信号的波长符合WDM系统的规范 不同的复用终端设备发送不同的符合ITU T建议的波长 这样他们在接入合波器时就能占据不同的通道 从而完成合波 根据工程的需要可以选用不同的应用形式 在实际应用中 开放式WDM和集成式WDM可以混合使用 WDM通常有两种应用形式 集成式 系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求 只要这些接口符合ITU TG 957建议的光接口标准 WDM系统采用波长转换技术 将复用终端的光信号转换成指定的波长 不同终端设备的光信号转换成不同的符合ITU T建议的波长 然后进行合波 WDM通常有两种应用形式 开放式 开放式WDM系统 WDM通常有两种应用形式 开放式 单纤双向传输双纤单向传输 WDM设备工作方式 1 1 N保护2 光通道保护3 光线路保护4 光环网保护 WDM保护方式 光纤的可用带宽已经从C BAND扩展到L BAND S BAND 逐步向全带宽方向发展光放大器也向全带宽方向发展 EDFA PDFA RAMAN构成未来光放大产品的主流 波分系统发展方向 更宽的可用带宽 200GHz 100GHz波长间隔的DWDM系统已规模商用50GHz波长间隔的相关技术也已经成熟 系统开始商用25GHz波长间隔的相关技术取得突破 实验系统开通更小波长间隔也可以实现 12 5GHz ChannelSpacing GHz 400 200 100 50 0 ChannelCount 160 80 40 16 8 25 Interleaver Interleaver 2000 2001 2002 Grating 波分系统发展方向 减小信道间隔 单信道2 5G 10G的DWDM系统已经实现商用 40G速率的DWDM系统正在走出实验室 进行现场实验 基于OTDM的80G 160G正在进行实验室研究 波分系统发展方向 提高单信道传输速率 非线性限制的来源传输容量的增大功率密度增大ASE噪声增加传输距离的延长要求入纤功率提高非线性效应累积抑制非线性效应的方法RAMAN放大技术降低入纤功率采用RZ编码技术非线性波形管理技术 波分系统发展方向 提高传输距离 承载网技术的发展历程 ETH MPLS ATM RPR PDH SDH Fiber WDM OTH MSTP T MPLS 跟业务相关的承载技术 面向连接的传送技术 光层 19901995200020052010 PBT ROADM OXC ULHWDM WDM IPV4 IPV6 光传送网的发展方向 MSTP 部分的分组能力ASON 控制TDMROADM 灵活的光层组网 100 的TDM能力到100 的PACKET能力GMPLS统一控制各种业务颗粒OXC 基于波长交叉 传统的传送网SDH WDM 控制面的发展 传送面的发展 PTN 面向全分组能力的传送平台ROADM 从静态的光线路系统向动态光联网演进 GMPLS 统一的控制平面 PACKET TDM MSTP ASON WDM 网络转型对传送网的挑战 组网能力 P R 带宽处理 物理资源 OAM NG OPTICS IPCoreFRR和BGPASON的保护和恢复ROADM的重构OTN的交叉和保护如何和谐定位 Eth MSTP ASON PTNWDM ROADM OTN二平面业务定位网络割接和互通 SDH的5个传统优势IP的重路由和RSTP快速故障定位和网管习惯各种技术的端到端调度 3G和TriplePlay带来6倍增长需要CBR UBR VBR区分骨干 汇聚 接入各不同省际 城域也不同 IP承载网对带宽和光缆消耗严重汇聚网络以下光缆瓶颈严重全业务运营趋势的无法避免 网络设计原则 光纤损耗 功率减弱光纤色散 脉冲变形 时域 线性过程 可逆PMD 脉冲变形 时域 随机过程光纤非线性 信号畸变 频域 非线性过程 不可逆 系统设计的限制因素 光纤损耗 光纤特性对系统的影响 光纤衰耗 OpticalSignal Distance 光发送机的发射光功率 MaximumSpanDistance 接受机灵敏度 光功率预算 OpticalSignalPower 功率限制的来源光发射机的功率及其全波段范围内不平坦性光纤损耗 各种器件的损耗 波长相关 接收机灵敏度克服功率限制的主要手段光放大器 EDFA TDFA SOA RAMANenhancedEDFA EWDA系统级别的光功率均衡技术 光纤特性对系统的影响 光纤衰耗 光纤特性对系统的影响 光纤色散 脉冲展宽 T 光脉冲信号中的不同频谱成份在光纤中的传输速度不同 导致脉冲信号传输后展宽甚至离散 Pulse 距离 误码率 误码率门限 最大传输距离 光纤特性对系统的影响 色散容限 色散限制的来源光源的线宽 调制信号的光学带宽光纤的色散 GVD PMD 光无源器件的色散色散可以通过补偿来克服DCF 引入损耗和非线性 带宽小 色散斜率补偿技术可调色散补偿技术 精细补偿 光纤特性对系统的影响 克服色散 PerfectFiber NormalFiber fast slow PMD delaytime Intrinsic geometry stress stress bend twist Extrinsic NoModeCoupling Fast Slow delay Fast Slow delayandspreading stress bendorsplice ModeCoupling 光波沿光纤中两个不同偏振态传播速度不同 光纤特性对系统的影响 PMD 光纤特性对系统的影响 光纤非线性 受激拉曼散射 SRS 受激布里渊散射 SBS 自相位调制 SPM 交叉相位调制 XPM 四波混频 FWM 中继站距的确定 具有两种方法 最坏值法和联合设计法最坏值法 设计再生段距离时 所有参数均采用寿命期中最坏值 而不管其具体分布如何 这是传输系统设计的基本方法 缺点 各项参数同时出现最坏值的概率较小 正常情况下 系统具有较大的富裕量 设计便于保守 提高了系统成本 联合设计法 特殊情况下采用联合设计法 例如 建站和电源条件不满足 可能需要较长的再生段距离 功率预算时 中继距离与计算结果相差不远 设计者要考虑需保证的参数 与设备供应商共同确定现实可行的方案 增加发送功率或提高接收机灵敏度 系统设计 中继距离 SDH衰减受限系统实际可达再生段距离可用下式计算L 衰减受限再生段长度 km Ps S MPI S 点寿命终了时的光发送功率 dBm Pr R MPI R 点寿命终了时的光接收灵敏度 dBm BER 10 12Pp 最大光通道代价 dB Ac S MPI S R MPI R 点间活动连接器损耗和 dB Af 光纤平均衰减系数 dB km As 光纤固定熔接接头平均损耗 dB km Mc 光缆富余度 dB km 系统设计 中继距离 SDH色散受限系统实际可达再生段距离可用下式计算L 色散受限再生段长度 km Dmax S MPI S R MPI R 点设备允许的最大总色散值 ps nm D 光纤色散系数 ps nm km 系统设计 中继距离 PMD受限对于10Gb s及以上系统 要考虑PMD因素的影响 PMD系数是由光纤本身决定的 可以由光纤厂家提供或者采用实测值 根据PMD系数或者实测到光缆线路的DGD 核算系统是否能满足开通要求 系统设计 中继距离 OSNR是描述系统低误码运行能力的重要参数 P 单信道入纤功率 L 两个放大器之间的线路损耗 NF EDFA的噪声系数 N 光放大段的数量 OSNR Pout PAseOSNR Pout 10logM L 58 03 NF 10log N 信息产业部邮电技术标准推荐公式 WDM系统的光信噪比 系统设计 总结 传输设备工程设计要点 各阶段设计的主要作用和任务各阶段查勘要求 流程和主要内容局站通信系统的组成以及与其他专业之间的连接方式及分工传输机房工艺要求不同运营商对设计的要求 主要内容 设计程序可研的主要作用和内容初步设计的主要作用和内容施工图 一阶段设计的主要作用和内容 各阶段设计的主要作用和任务 项目建议书 可行性研究报告 设计任务书 初步设计 施工图设计 施工 竣工验收 投产使用 长远规划 建设前期 建设时期 使用时期 基本建设程序大致可划分为三个时期八个阶段 设计程序 建设程序 设计计划 搜集资料和研究 可行性研究报告 为初步设计而进行的查勘 初步设计 初步设计会审 建设单位项目建议书 计划部门长远规划 可行性研究报告评审 为施工图设计而进行的补充查勘和测量 施工图设计 设计交底 大型项目一般按两阶段设计 即初步设计和施工图设计 对于规模小 技术成熟 或套用标准设计的工程 可按一阶段设计 设计程序 设计流程 根据建设单位委托书的要求 进行项目的可行性研究 通过方案查勘 提出可行性方案 并论证方案的合理性 编制技术经济分析 进行经济评价 由于传输系统不直接产生效益 经济评价往往与主专业统一编制 可行性研究报告 主要作用 一 总论 项目提出的背景 建设的必要性及简要结论等二 业务预测和拟建规模 传输需求预测及拟建规模等三 传输网络现状和分析四 拟建方案论证 组网原则 通路组织 设备选型等五 建设可行性条件 资金来源 设备货源等六 工程建设进度安排的建议七 劳工定员和人员培训八 投资估算 投资估算依据 表格及资金筹措等九 经济评价 经济技术指标分析 投资回收期预测等十 附表 附图 可行性研究报告 主要内容 在可行性研究报告批复和初步设计委托书的基础上 详尽地收集各方面基础资料 进行项目技术上的总体规划 确定明确的方案以指导设备订货 对主要材料和设备进行询价 编制工程概算 进行施工准备 确定建设项目的总投资额 初步设计 主要作用 概述传输网现状及分析建设原则传输网建设方案通路组织局站通信系统传输系统传输设备选型和配置传输设备主要特点 传输设备接口参数保护方式同步 网管 公务方案系统指标传输设备安装和布置方式传输电源系统告警信号方式布线电缆的选用其他需要说明的问题 初步设计 主要内容 说明 XX地区传输网络结构图XX地区传输网管系统图XX地区传输网同步系统图XX地区传输网公务网点示意图XX地区DWDM系统波道组织图XX地区传输通路组织图XX机房传输设备平面布置图XX传输机房通信系统图XX传输机房电源 告警系统布缆计划XX传输设备公用图 初步设计 主要内容 图纸 根据初步设计的批复 经过工程现场查勘 编制指导针对设备安装方面的图纸 说明和预算 它是具体施工依据 施工图预算是估算工程价款并与发包单位结算的依据 基本内容与初步设计一致 但应核实与初步设计的不同之处并进行调整 针对网络方案变更予以说明 根据实际签订的订货合同 编制预算 提供最新网络图并增加与施工有关的图 表等 施工图 一阶段 主要作用及内容 设计侧重点不同可研阶段侧重于业务预测 方案论证 投资估算 经济评价 初步设计阶段侧重于细化方案 指导设备订货施工图阶段侧重于指导施工设计深度要求不同施工图设计深度超过初步设计 初步设计的设计深度超过可研 可研是初步设计的基础 初步设计是施工图设计的基础 各阶段设计的不同之处 概预算不同可研阶段制作投资估算 初步设计阶段制作概算 一阶段 施工图设计阶段制作预算 要求 预算一般不能超概算 概算一般不能超投资估算 图纸要求不同可研阶段只附体现本期方案的网络图 初步设计阶段需增加细化本期方案的图 如XX地区传输通路组织图 XX机房传输设备平面布置图 XX传输机房通信系统图等 施工图设计阶段需增加与施工有关的图 如新增传输设备面板布置图 XX机房布缆计划图等 各阶段设计的不同之处 查勘要求查勘流程查勘的主要内容 各阶段查勘 工程查勘工作是完成工程设计的首要环节 是保证设计产品质量的重要步骤 查勘就是进行现场调查 要求设计人员通过现场查勘 搜集各种技术 经济和规划方面的有关资料 经过分析 研究 拟定出初步方案 会同有关专业和单位进行充分地讨论 从而为确定设计方案提供准确和必要的依据 查勘要求 准备工作现场查勘资料整理查勘汇报查勘纪要 查勘流程 在收到委托方相应工程项目可研或设计委托书后 尽快与委托方沟通并以书面形式回复确认 研究设计任务书 收集资料 以书面形式提前提交要求委托方提供的资料清单 以便委托方落实 对委托项目的项目负责人 参加项目设计的人员名单以书面形式告知委托方 准备查勘工具 费用与建设单位联系 落实委托方联系人及查勘时间 查勘流程 准备工作 1 设计院向委托方报到 收集网络现有资料及需要委托方提供的资料 准备资料收集后 委托方召开工程协调会 设计院了解委托方思路 共同制定工程总体方案和总体技术规范 制定各种取费标准 设计院根据时间要求制定编制具体详细的勘察计划 包括人员分配 进度计划安排 具体勘察路线确定等 并报送委托方确定 以便委托方安排分公司 部门 配合 查勘流程 准备工作 2 1 查勘内容和总体要求可研设计2 设计各阶段与分公司的配合要求可研初步设计施工图设计3 局站查勘内容和要求 查勘流程 现场查勘 1 介绍本工程的查勘任务 工程特点 拟定的初步方案 查勘设计工作计划 2 核对或了解现有传输网的网络组织情况 通信制式 规模 容量 路由 节点数量 3 核实现有传输系统通路组织图和电路开放情况 4 了解现有传输线路和设备使用年限和运行情况 5 了解其他专业网络组织情况和对电路的需求 6 其他通信部门对本工程建设的要求 7 收集业务预测所需的资料 8 调查仪表 工器具配置情况 9 新建局站的勘察 请建设单位及有关部门提供该地区经济 交通 电源供给 外线引入等方面的情况和局站设置的可能方案 10 熟悉原有局站的情况 查勘流程 可研阶段的现场勘察 介绍本工程的查勘任务 工程特点 拟定的初步方案 查勘设计工作计划 核对或了解现有传输网的网络组织情况 通信制式 规模 容量 路由 节点数量 核实现有传输系统通路组织图和电路开放情况 了解现有传输线路和设备使用年限和运行情况 了解其他专业网络组织情况和对电路的需求 熟悉原有局站的情况 查勘流程 设计阶段的现场查勘 1 根据建设单位提供站址的可能设置方案 在符合站址选择原则下 对站址进行实地多方案的勘察工作 2 铁路 公路部门规划建设情况 3 中继光缆至局站的进出路由和光缆长度 4 站址附近有无工矿企业 无线电干扰源 广播电台 雷达站 重要军事目标及其相隔距离 5 配合土建单位查勘建筑条件 地下基础土质 雷电 地震等 6 外市电引入情况 所需设备和投资 7 维护条件 水源 电源 道路 生活环境等 查勘流程 新建局站查勘的内容和要求 搜集和核对原有通信大楼分层平面布置图以及层间相对高度 电路孔洞和电缆长度 搜集和核对原有传输机房设备平面布置图 标注各列安装的设备名称 排列位置 机列面向 列间距离 楼板荷载 孔洞位置及其他相关尺寸 搜集和核对原有传输机房列架槽道平面布置图及有关安装尺寸 安装高度 走线架或槽道宽度 地槽及孔洞相对位置 并确定安装工作量 4 调查和核对原有传输设备 辅助设备和电源设备的情况 5 搜集现有传输设备机架和面板布置图 扩容工程 6 核对ODF DDF的接线方式 确定ODF光连接器的接口类型 7 调查现有电源的供电方式 熔丝容量 查勘流程 原有局站查勘的内容和要求 现场查勘结束应及时对查勘所掌握的资料进行整理 并向建设单位汇报查勘情况 内容包括建设方案 查勘内容 所遇问题等 同时听取建设单位的意见和建议 对于有争议的问题应反馈至建设单位上级主管部门 查勘流程 资料整理 设计院在整理完资料后 要在不违背总体指导思路的前提下充分听取分公司 部门 意见 根据实地查勘结果 结合工程总体方案和总体技术规范 向分公司 部门 负责人及相关技术人员汇报 查勘流程 查勘汇报 设计院将现场查勘情况及最终方案形成分公司 部门 查勘纪要 由分公司 部门 负责人 设计院区域负责人签字备案 查勘记录包括开始时间 完成时间 主要工作内容 随工人员等 查勘流程 查勘纪要 1 事先与建设单位积极沟通 根据工程进度安排 编排详细的查勘计划 2 查勘前收集相关现网资料 3 根据设计深度要求 确定查勘内容 对于大型工程 涉及地区较多 最好编制查勘指导书 4 查勘后一定要有双方签字的查勘纪要 作为设计的依据 查勘注意事项 传输骨干节点 汇接节点一般为交换局或骨干POP节点 局站通信系统主要由DWDM设备 SDH 10Gb s 2 5Gb s 设备 头柜 光纤配线架 数字配线架 网管等主要设备组成 传输接入节点一般为基站或数据用户接入点 局站通信系统主要由SDH 622Mb s 155Mb s 设备机架 光纤分配单元 数字分配单元组成 局站通信系统 传输骨干 汇接节点通信系统 交换机 BSC等设备 ODF SDH DDF 光缆出局东向 西向光缆出局 2 5Gb s光信号 155Mb s622Mb s光信号 2Mb s电信号 155Mb s电信号 局站通信系统 传输接入节点通信系统 根据各接入节点的具体情况 这三类设备可能安装在同一个机架内 基站 数据接入等设备 ODM ODF SDH DDM DDF 光缆出局东向 西向光缆出局 155Mb s622Mb s光信号 2Mb s电信号 155Mb s电信号 局站通信系统 传输设备专业负责光缆局内成端所需的光纤配线架 ODF 的选型与安装设计 以ODF架上的适配器为界 适配器设备侧以内部分由传输设备专业负责 对ODF架中有关光缆加强芯等金属构件的接地 以及光纤与尾纤的热熔接等由线路专业负责 ODF 传输设备 尾纤 至其它设备 传输专业负责 光缆线路专业负责 分界面 适配器 与光缆线路专业的分工 光纤配线架 ODF 对于网络的维护和操作 网络的扩展能力 业务恢复能力等起到最佳保障作用 ODF架外观 在交换局以传输机房数字配线架 DDF 为界 传输设备专业负责将传输设备提供的各速率电路终端到传输DDF架高速侧端子 传输DDF架低速侧端子至交换 数据等设备的布线由交换 数据等专业负责 与交换 数据专业的分工 传输设备 DDF 交换 数据设备 至其它设备 至其它设备 传输专业负责 交换 数据专业负责 高速侧端子 低速侧端子 DDF外观 在交换局 以传输机房数字配线架 DDF 为界 传输设备专业负责将传输设备提供的电路终端到传输DDF架高速侧端子 传输DDF架低速侧端子至无线设备的布线由无线专业负责 传输设备 DDF 无线设备 至其它设备 至其它设备 传输专业负责 无线专业负责 低速侧端子 高速侧端子 与无线专业的分工 交换局 在基站 根据各站实际情况以DDF架 DDF模块或壁挂式DDF为界 传输专业负责将传输设备提供的电路终端到其高速侧端子 低速侧端子至无线设备的布线由无线专业负责 传输设备 DDFDDB 无线设备 传输专业负责 无线专业负责 高速侧端子 低速侧端子 至其它设备 至其它设备 与无线专业的分工 基站 在交换局 以开关电源设备直流配电屏相关输出分路为界 直流屏输出至传输设备列头柜材料的安装工日和费用由传输设备专业计列并负责布放 传输设备专业还负责各局站光传输设备 DDF ODF等设备保护地线的布放 直流配电屏 传输设备列头柜 传输设备 开关电源设备 电源专业负责 传输专业负责 直流输出分路 与电源专业的分工 交换局 列头柜外观 在基站 以开关电源架内相应的直流输出端子为界 传输设备至开关电源架的电源线的布放由传输专业负责 电源侧上电接线在建设单位的配合下完成 传输设备专业还负责各站光传输设备 DDF ODF等设备保护地线的布放 开关电源架 传输设备 电源专业负责 传输专业负责 直流输出端子 至其它设备 与电源专业的分工 基站 设备厂家负责提供设备 安装资料和架间连接线料 加固件等 目前信产部已发文 明令禁止无施工资质的设备厂商负责传输设备的安装 测试等施工业务 也即 交钥匙工程 对于 督导工程 施工单位负责传输设备及相关配套设备的安装及测试 设备厂家负责传输系统的开通调试 与设备厂家的分工 机架保护地线 机架电源线 告警线 列头柜电源分配架 网管线 网管设备 同步线 BITs时钟源 155M 2M信号线 DDF STM N光连接线缆 ODF 机架内部安装材料 机架外部安装材料 实线部分由传输设备厂家提供虚线部分由建设单位提供 与设备厂家的分工 分析业务需求确定系统容量和选择制式安排通路组织分层结构确定组网原则与组网方案设置局站与计算中继距离选用光纤类型与工作波长 网络保护与恢复同步系统网管系统公务系统设备选型 配置及布置要求选择布线系统与线缆概预算编制主要内容 本地传输网的设计要点 传输网作为基础平台为各业务网提供传输电路 业务网是传输网的服务对象 各业务网的电路需求最终决定传输网的容量 业务网主要为 交换网 无线网和数据网 分析业务需求 交换网的电路需求GSM网工程如交换局间中继电路 交换局至基站的电路 交换综合关口局与其他电信运营商互联互通的电路 CDMA网工程与GSM网情况基本相同 但当一个交换区管辖多个业务区时 交换局至基站和互联互通的电路可能是长途电路 电路需求单位2Mb s 155Mb s 分析业务需求 无线网的电路需求GSM网基站BSC至GSM900 GSM1800基站各配置一个2Mb s电路 BSC至GSM900与GSM1800合设基站配置两个2Mb s电路 CDMA网基站每一载频配置一个2Mb s电路 电路需求单位2Mb s 分析业务需求 数据网的电路需求ATM网VOIP网165网接入网如骨干POP节点间电路 骨干POP节点至接入POP节点间电路 接入POP节点至接入节点间电路电路需求单位2Mb s 155Mb s 622Mb s 分析业务需求 电路矩阵表 电路矩阵表 系统容量的确定以业务预测为依据 适度超前为原则 充分考虑原有通信网的利用 且满足网络冗余要求 当配置两个以上较低速率的SDH传输系统时 应论证选用较高速率SDH传输系统或波分复用系统的可行性 系统制式及系统速率应结合光纤资源和光纤技术条件综合考虑 确定系统容量和选择制式 近期通路组织应以满足近期业务需求为主 以预测出的传输电路数量为基础 考虑网络的分流和原有传输网的业务分担后 确定出工程各节点之间的电路数量 安排通路组织 本地传输网分为本地传输层面和用户接入层面 本地传输层面主要承担本地各业务网节点间中继传输及移动基站间传输 并按地理分布分区汇聚 收敛来自用户接入层面的传输电路 形成传输网络架构 用户接入层面主要解决数据 互联网业务用户接入的传输通道 分层结构 本地传输网应分层建设 使网络结构清晰 并具有相对稳定性 根据各地区实际情况 少数地区采用骨干 汇聚 接入三层结构 大部分地区仍采用骨干 汇聚层和接入层两层结构 采用三层结构的地区骨干层以2 5Gb sDWDM或10Gb sSDH系统为主 主要沟通各骨干节点 如交换局 其他骨干传输节点等 完成局间电路 各区域汇聚电路的疏导和调度 采用三层结构的地区的汇聚层和采用二层结构的地区的骨干 汇聚层则以2 5Gb sSDH系统为主 连接市至县和市区的主要节点 通过组建两纤双向复用段 或通道 保护环的方式 成为接入的主环网 负责提供交换局间的中继电路以及省际 省内干线传送网在本地网中的延伸电路 以及一定区域内的业务汇聚和疏导 接入层主要由基站BTS 数据业务接入点等节点构成 提供各类业务节点所需的传输电路 分层结构 2 5Gb sWDM10Gb s或2 5Gb sSDH环 2 5Gb sSDH环 622Mb s或155Mb sSDH环 骨干层 汇聚层 接入层 用户接入层 三层结构 分层结构 2 5Gb sSDH环 622Mb s或155Mb sSDH环 骨干 汇聚层 接入层 用户接入层 两层结构 分层结构 综合各项业务发展的需求 统一规划 统一建设本地传输网分层建设 可采用二层结构或三层结构 不同的网络层面分别实现不同的功能新建系统应积极采用新技术 新设备本地传输网以光传输为主 对于偏远的接入节点可采用微波等方式作为过渡 尽量采用具有保护功能的SDH环网 组网原则 以市场为导向 业务预测为基础 网络需求为依据 适度超前发展 传输网是各种业务网的基础平台 其建设应对各业务网的需求通盘考虑 统一规划 分批实施 逐步完善 建设综合传输平台 网络节点的设置应根据网络覆盖范围的地域关系 传输需求综合考虑 组网原则与组网方案的确定 2 5Gb sSDH环 交换局 交换局 骨干 汇聚层环网裂环 组网方案 2 5Gb sSDH环 B 交换局2 交换局1 2 5Gb sSDH设备 组网方案 汇聚层 2 5Gb sSDH环 155Mb sSDH环1 155Mb sSDH环3 155Mb sSDH环2 交换局 组网方案 新建基站的接入方式 2 5Gb sSDH环 接入层环网升级 622Mb sSDH环 对于环上节点并不多 但电路容量也趋于紧张的现有155Mb sSDH子环 可以考虑升级为622Mb sSDH环网提高网络的容量 组网方案 接入层网络优化 2 5Gb sSDH环 155Mb sSDH环1 A B 接入层环网裂环 1个155Mb sSDH环内节点个数不宜过多 原则上控制在10个节点以内 对于环上节点较多 电路容量紧张的现有155Mb sSDH子环 根据现有网络拓扑 光缆线路路由情况 在合理 科学 调整工作量尽量小的原则下进行裂环 组网方案 接入层网络优化 局站应根据网络结构 装备技术条件及业务需求合理设置 SDH系统中继长度的计算 局站设置与中继距离的计算 SDH衰减受限系统实际可达再生段距离可用下式计算L 衰减受限再生段长度 km Ps S MPI S 点寿命终了时的光发送功率 dBm Pr R MPI R 点寿命终了时的光接收灵敏度 dBm BER 10 12Pp 最大光通道代价 dB Ac S MPI S R MPI R 点间活动连接器损耗和 dB Af 光纤平均衰减系数 dB km As 光纤固定熔接接头平均损耗 dB km Mc 光缆富余度 dB km 中继距离的计算 1 10Gb s系统是色散受限系统SDH色散受限系统实际可达再生段距离可用下式计算 L 色散受限再生段长度 km Dmax S MPI S R MPI R 点设备允许的最大总色散值 ps nm D 光纤色散系数 ps nm km 中继距离的计算 2 传输系统的中继距离取衰耗受限中继长度和色散受限中继长度两者中的最小值 中继距离的计算 3 根据我国的实际情况 可选用的光纤有G 652 G 653和G 655应用G 652光纤 局内或短距离通信宜选用1310nm工作波长 长距离通信宜选用1550nm工作波长 应用G 655型光纤 应选用1550nm工作波长 光纤类型与工作波长的选用 集中型业务模型宜采用通道保护环 环内各点间业务量较大 环上传输节点数量 16 较多时 宜选用复用段共享保护环 当业务需求已达到需建立两个或两个以上二纤双向复用段共享保护环时 可采用四纤双向复用段共享保护环 网络保护与恢复 1 根据网络结构 业务流量 系统安全等因素 10Gb s 2