導(dǎo)語(yǔ)：黃河下游光纖通信技術(shù)及布局分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1黃河下游建設(shè)光纖通信網(wǎng)的必要性和重要性

河南省鄭州市桃花峪以下的黃河河段為黃河下游，河道長(zhǎng)度約800km，流域面積約2.3萬(wàn)km2，占全流域面積的3%。黃河下游在華北平原形成高聳的“懸河”，從古至今一直是中華民族的心腹之患，威脅著25萬(wàn)km2地區(qū)內(nèi)的人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。黃河下游約800km河道，共有各類堤防工程長(zhǎng)度約2000km，險(xiǎn)工、控導(dǎo)護(hù)灘、防護(hù)壩等工程500多處，壩、垛和護(hù)岸上萬(wàn)道，引黃和分泄洪涵閘100多座，全靠長(zhǎng)1340km的人工大堤為屏障，約束黃河免于改道。南北大堤也成了南北河流的分水嶺，堤北為海河水系，堤南為淮河水系。1.1黃河下游建設(shè)光纖通信網(wǎng)的必要性。黃河下游河南省、山東省的基層單位和信息系統(tǒng)采集點(diǎn)大多分布在黃河兩岸及灘區(qū)，點(diǎn)多、面廣、人少、分散偏僻、遠(yuǎn)離行政自然村，并且大都處在行政區(qū)域邊緣，對(duì)公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，移動(dòng)、聯(lián)通、電信均有盲區(qū)。黃河下游屬于“地上懸河”，橫貫河南省、山東省重要大中型政治、經(jīng)濟(jì)城市群，一旦發(fā)生洪水，黃河下游將面臨著極大的防洪搶險(xiǎn)壓力，稍有疏忽，將可能造成不可估量的損失。在面臨防洪搶險(xiǎn)等應(yīng)急突發(fā)事件時(shí)，指揮調(diào)度及決策會(huì)商信息的及時(shí)上傳下達(dá)，對(duì)避免或減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失起著非常關(guān)鍵的作用。1.2黃河下游建設(shè)光纖通信網(wǎng)的重要性。目前，信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水利信息化是國(guó)家以信息化改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)思路在水利行業(yè)的具體體現(xiàn)，是帶動(dòng)水利現(xiàn)代化的重要措施之一。治黃信息化建設(shè)，必須跟上國(guó)家信息化發(fā)展的步伐，既要充分考慮治黃事業(yè)對(duì)通信傳輸安全性、可靠性的特殊要求，又要充分和合理利用公網(wǎng)資源，加強(qiáng)光纖通信建設(shè)，從而推進(jìn)工程運(yùn)行管理、業(yè)務(wù)管理和政務(wù)管理的信息化，保障水利工程的安全運(yùn)行。因此，光纖通信、“TD-LTE”數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)建設(shè)成為解決黃河下游通信問(wèn)題的必然選擇。

2黃河下游沿黃河堤防光纖通信環(huán)網(wǎng)的布局設(shè)計(jì)

對(duì)于黃河下游的光纖通信，組建黃河沿河兩岸基層單位及信息采集點(diǎn)的黃河信息高速公路，在黃河下游沁河口至黃河入?？诓捎醚攸S河光纖環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)方式，沿河構(gòu)建4個(gè)10G的主干層光纖環(huán)網(wǎng)、30個(gè)2.5G區(qū)段接入層以及支線接入層，連接大堤兩岸的基層單位和信息采集點(diǎn)，為沿河基層河務(wù)段、涵閘以及信息采集點(diǎn)等提供滿足治黃信息化建設(shè)需求的寬帶接入。沿河構(gòu)建的光纖環(huán)網(wǎng)連接近1500個(gè)光纜通信站點(diǎn)，能滿足黃河下游沁河口-入?？谘睾蛹s1500個(gè)基層單位和信息采集點(diǎn)的寬帶通信接入。在大堤兩岸沿河鋪設(shè)光纜近7000km，其中主干光纜1600km，區(qū)段光纜2200km，支線接入光纜3000km。這能滿足黃河下游沿河近600個(gè)基層單位和近1000個(gè)信息采集站點(diǎn)的寬帶通信接入，實(shí)現(xiàn)十、百、千的帶寬的接入目標(biāo)（基層單位10～20M，縣到市到省100M，省局至黃委1000M），將有效解決黃河下游基層單位防洪工程通信傳輸問(wèn)題，同時(shí)滿足新時(shí)期搶險(xiǎn)應(yīng)急指揮、水文信息采集，以及基層單位對(duì)防洪工程運(yùn)行管理、防汛管理職責(zé)履行時(shí)對(duì)黃河通信的需求［1］。2.1建設(shè)黃河下游沿河光纖環(huán)網(wǎng)的目標(biāo)。在整合和利用現(xiàn)有黃河防汛通信網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，本著“公專結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)”的原則，采用光纖傳輸技術(shù)，發(fā)展黃河通信高速公路，發(fā)展目標(biāo)是建成一個(gè)安全可靠、滿足需求、覆蓋黃河下游沁河口-入海口沿河兩岸基層單位及信息采集點(diǎn)的黃河信息高速公路，解決下游沿線約1500個(gè)基層單位和信息采集點(diǎn)的寬帶信息傳輸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)重要信息互聯(lián)與傳輸?shù)墓饫w化，關(guān)鍵工程管理的可視化。通信傳輸帶寬目標(biāo)為十-百-千的接入標(biāo)準(zhǔn)，即為基層單位提供10～20M的信息接入能力，縣到市到省提供100M的信息接入能力，省局至黃委提供1000M的信息接入能力，全面提高黃河通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)治黃事業(yè)各項(xiàng)工作的通信保障能力、服務(wù)水平及信息傳輸安全。2.2黃河下游沿河通信網(wǎng)與光纖環(huán)網(wǎng)的布局。根據(jù)各項(xiàng)應(yīng)用業(yè)務(wù)的通信需求及光傳輸技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)范，黃河下游沿河通信網(wǎng)與光纖環(huán)網(wǎng)的布局可分為兩個(gè)層面，即主干傳輸層和信息綜合接入層（主要包含沿河區(qū)段接入和支線接入），沿黃河大堤兩岸采用光纜方式滿足沿河基層單位及信息采集點(diǎn)的接入需求。黃河下游沿河通信網(wǎng)與光纖環(huán)網(wǎng)的布局如圖1所示。第一，沿河主干傳輸層采用10G傳輸設(shè)備組網(wǎng)。可在沿河大堤上組建4個(gè)10G光纖環(huán)，主干光纖環(huán)路上連接30個(gè)基層單位，設(shè)置有33個(gè)光纖骨干節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)跨河光纜的連接和區(qū)段接入層的光纖環(huán)就近接入主干傳輸層，并通過(guò)多處跨河橋梁架設(shè)光纜連接黃河南北兩岸光纖主干網(wǎng)，形成多個(gè)8字光纖環(huán)網(wǎng)，提高黃河下游光纖寬帶網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。第二，沿河區(qū)段接入層負(fù)責(zé)將沿河基層管理單位接入主干傳輸層，區(qū)段光纖環(huán)網(wǎng)接入層采用2.5G傳輸設(shè)備組成30個(gè)光纖自愈環(huán)，環(huán)路上連接沿河200多個(gè)基層單位。第三，支線接入層主要負(fù)責(zé)將沿河300多個(gè)基層管理單位和近1000個(gè)信息采集站點(diǎn)接入沿河區(qū)段接入層，通過(guò)光纜，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接入方式［2］。2.3通信節(jié)點(diǎn)的選擇原則。沿河主干傳輸層通信節(jié)點(diǎn)的選擇原則：具有一定規(guī)模的管理單位、微波站所在地或具有一定數(shù)量無(wú)線傳輸設(shè)備的樞紐站，交通便利、供電條件較好、傳輸距離適中的單位；對(duì)于相交節(jié)點(diǎn)，要選擇在橫跨黃河大橋附近，便于跨河光纜的連接?？傊鞲蓚鬏攲油ㄐ殴?jié)點(diǎn)的選擇應(yīng)具有運(yùn)行可靠、便于管理、維護(hù)方便等特點(diǎn)。沿河區(qū)段接入層通信節(jié)點(diǎn)的選擇原則：沿河管理單位、水文站、閘管所、搶險(xiǎn)隊(duì)以及重要的閘門(mén)，通信傳輸距離分配合理。支線接入層通信節(jié)點(diǎn)的選擇原則：灘區(qū)內(nèi)的基層管理單位和閘門(mén)，易于光纜敷設(shè)，安全可靠便于維護(hù)的地點(diǎn)。根據(jù)需求進(jìn)行分析，考慮到沿河主干傳輸層的帶寬需求約6.9Gb/s，主干光纖環(huán)網(wǎng)電路保護(hù)需要不斷提高，加之各類自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)通信傳輸?shù)目煽啃浴鬏斔俾屎蛡鬏攷捯笤絹?lái)越高，部分沿河兩岸大堤的區(qū)段接入數(shù)據(jù)也要匯入主干通道傳輸，推薦主干傳輸層采用容量為10Gb/s的光通信傳輸系統(tǒng)。考慮到沿河區(qū)段接入層帶寬需求約1.7Gb/s，推薦其采用通信容量為2.5Gb/s的光通信傳輸系統(tǒng)，自愈環(huán)采用復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)（MS-SPRing）和二纖通道保護(hù)方式；通信設(shè)備重要的插板如交叉單元板、電源單元板及時(shí)鐘單元板，均按照冗余方式配置，設(shè)備支路板卡采用“1∶N”保護(hù)方式；物理路由保護(hù)采用不同物理路由的光纜形成物理光環(huán)路。光纜線路路由應(yīng)選擇地質(zhì)穩(wěn)固、地形平坦、高差較小、土質(zhì)較好、石方量較小、不易塌陷和沖刷的地段，避開(kāi)可能因自然或人為因素造成危害的地段；路由選擇應(yīng)充分考慮線路穩(wěn)固、運(yùn)行安全、施工及維護(hù)方便及投資經(jīng)濟(jì)的原則。根據(jù)黃河下游兩岸的地理環(huán)境以及通信站點(diǎn)的分布情況，主干傳輸層和區(qū)段接入層的光纜線路路由選擇在沿黃河下游兩岸的標(biāo)準(zhǔn)化堤防上，敷設(shè)位置為標(biāo)準(zhǔn)化堤防背河的路肩上。支線接入層光纜線路路由選擇沿黃河灘區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)村道路進(jìn)行光纜敷設(shè)，減少因線路施工對(duì)耕地、林木等的影響，避免不必要的工程投資。為保證光傳輸系統(tǒng)的安全性和可靠性，干線光纜環(huán)和區(qū)段光纜環(huán)可以采用同纜不同纖的方式，以充分利用光纖資源，節(jié)約投資資金。2.4光纜敷設(shè)方式的選擇。由于選擇光纜線路路由的不同，光纜敷設(shè)方式也有所區(qū)別。光纖環(huán)網(wǎng)中主干傳輸層和區(qū)段接入層的光纜采用管道敷設(shè)方式和直埋敷設(shè)方式，充分利用黃河下游沿河兩岸現(xiàn)有的資源。其中，管道敷設(shè)方式主要用于光纜經(jīng)過(guò)的閘門(mén)和過(guò)路口地段。綜合考慮后，暫估3/4為直埋敷設(shè)方式，1/4為管道敷設(shè)方式。支線接入層的光纜，主要途經(jīng)黃河灘區(qū)，易采用直埋或架空的敷設(shè)方式。這主要是因?yàn)辄S河灘區(qū)地處偏僻，人們生產(chǎn)活動(dòng)較少，對(duì)光纜工程建設(shè)及今后的運(yùn)行維護(hù)影響較小。2.5系統(tǒng)傳輸設(shè)備配置。該系統(tǒng)的傳輸設(shè)備主要為三種，即沿河主干傳輸層中的10G節(jié)點(diǎn)設(shè)備，沿河區(qū)段接入層中的2.5G節(jié)點(diǎn)設(shè)備及支線接入層中的ONU設(shè)備。其中，10G節(jié)點(diǎn)設(shè)備又分為交叉點(diǎn)設(shè)備和非交叉點(diǎn)設(shè)備，交叉點(diǎn)設(shè)備主要用于跨河光纜的設(shè)備連接。2.5G節(jié)點(diǎn)設(shè)備分為OLT設(shè)備和非OLT設(shè)備，OLT設(shè)備用于連接支線中的ONU設(shè)備。通信電源是保障黃河光纖環(huán)網(wǎng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的必備設(shè)施，根據(jù)各站通信設(shè)備負(fù)荷進(jìn)行配置，整流模塊采用N+1冗余方式配置，蓄電池組采用1+1配置。沿河主干傳輸層站點(diǎn)配置300AH以上容量，每只為2V的蓄電池組；沿河區(qū)段接入層站點(diǎn)配置200AH以上容量，每只為2V的蓄電池組；支線接入層站點(diǎn)配置100AH容量，每只為12V的蓄電池組，各站均配置開(kāi)關(guān)電源設(shè)備各一套。

3結(jié)語(yǔ)

黃河安危，事關(guān)大局。建立從桃花峪到黃河入?？诘狞S河南北兩岸的主干光纖和部分沿河區(qū)段業(yè)務(wù)接入層及支線接入層，實(shí)現(xiàn)了黃河下游大堤沿線管理機(jī)構(gòu)的寬帶通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。近期，水利部黨組作出了“水利工程補(bǔ)短板，水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的決策部署。這就迫切需要黃委會(huì)加強(qiáng)信息化建設(shè)，即加強(qiáng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，打破治黃信息化的發(fā)展瓶頸，為治黃事業(yè)提供最基本的通信信息化基礎(chǔ)保障，為實(shí)現(xiàn)中央提出的“以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化”的戰(zhàn)略目標(biāo)奠定基礎(chǔ)?？傊?，隨著光通信技術(shù)的快速發(fā)展，光纖通信也將具有更廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻(xiàn)：

［1］陳基業(yè).通信系統(tǒng)中光纖技術(shù)的特點(diǎn)及其發(fā)展分析［J］.廣東科技，2011（8）：26-27.

［2］李彬，趙靜娟.現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用探討［J］.通信技術(shù)，2013（3）：14-15，18.

作者:蔡捷 袁衛(wèi)寧 單位:黃河水利委員會(huì)信息中心