通信管道容量计算

深圳市通信管道计算方法及应用

发布人：陈永海 蒋群峰 梁峥 | 发布时间：2001-09-20 | 来源：《城市规划》2001年第9期 | 字体大小：大 中 小

[摘要]随着信息化建设的快速发展、通信城域网种类逐步增多以及光缆的广泛使用， 各种道路等级的通信管道如何级配、通信管道容量如何确定， 一直困扰城市通信工程规划．现行通信管道容量确定以馈线电缆为主， 已不能适应新的通信需求。结合城域网最新特点，探讨了以光缆为主要传输介质的管道计算方法， 并对其应用作简单介绍。

[关键词]通信；通信管道；计算方法[中图分类号]TU994[文献标识码]B

信息是发展经济的三大支柱之一，并带动相关产业发展；通信足信息化建设的关键。深圳市通信经过多年快速增长，基本形成传输光纤化、骨干网宽带化、通信多元化的良好局面，为了让城市通信工程规划更好地适应信息化建没的需要，深圳市城市规划院于1999年11月受深圳市规划国土局委托，编制《深圳经济特区通信管道专项规划》。我院结合深圳市城域网最新技术特点，总结以光缆为主要传输介质的通信管道计算方法，为通信管道容量确定提供一种新的思路。

l 通信管道的体系结构

深圳是一个新型城市，地下通信管道随城市道路同步建设，部分早期建设管道经过人规模扩

容，基本上作到有道路即有管道，管道已形成网状，特区内已建没通信管道约9500孔公里，管道资源十分丰富。现有通信管道体系以电信端局为中心，管道容量在路口逐步递减(递减率为0.8左右) 形成网络。随着光纤接入网的广泛使用和各类城域网机楼文错布置，这种递减网逐步向匀称网方向发展。根据各类通信、业务的特点和对通信管道的需求，结合城市道路等级的不同，我们将通信管道分为主干通信管道、次干通信管道、一般通信管道和配线管道四类，从而找出特区骨干干通信管道，加以重点保护。

1．1 主干通信管道：主要通信路由敷设的管道。

(1)各类通信主机楼(电信端局、 目标局、枢纽局、宽带 lP骨干节点、多功能局、有线电视中心、交通监控中心) 的出局管道方向1~3km范围内管道。

(2)道路两侧均为商业、办公、金融等信息高密区的城市主干道、次干道的通信管道。

1．2 次干通信管道：次要通信路由敷设的管道。

(1)部分通信机楼(长途局、移动局、只占建筑面积的端局、大远端模块局、有线电视分中主、交通监控通信站、通信专网中心等) 周围出局管道方向 O．5~lkm范围管道。

(2)城市主干道、次干道且一侧为信息高密区或者城市快速路的管道。

(3)高新技术园区内主要通信管道。

1．3 一般通信管道：一般通信路由敷设的管道，泛指普通的无特殊需求的市政通信管道，主要分布在城市支路和次干道。

1．4 配线通信管道：小区内通信管道，以敷设配线电缆为主。配线通信管道不在城市道路管道之列。

骨干通信管道：敷设各电信运营商的长途、中继线路及通信专网的重要线路的管道。骨干通信管道对管道的容量无具体要求，但它是须重要保护的通信管道，既可能是主干通信管道，也可能是次干通信管道。

2 通信管道计算方法

2．1 原有通信管道计算方法

1995年以前，城市通信工程规划主要内容是针对固定电话网(包括市话、中继、长途) ，传输介质以铜缆为主；原邮电部于1995年出版《通信管道工程设计技术规范》，其中通信管道容量确定主要针对用户馈线电缆， “每800对电缆占1孔，中继线、长途线路及备用量则适当估计”；深圳市现行标准在原邮电部标准基础上，结合深圳市城市用户密度高、端局容量大的具体情况而有所修改，具体为：“出局每2000对电缆占用1Φ114，配线电缆每1000对电缆占用1Φ114，管群适当搭配 60，Φ60管道数量群折合Φ114后 (1Φ114=4Φ60) 占总管群1／4~1／3" 。

2．2 通信管道的实际使用情况

通过对电信运营商的广泛调查，目前深圳经济特区通信管道的使用情况为：

(1)电信固定网为第一大城域网，用户馈线铜缆占据较多通信管道，局间中继、长途线路、数据传输线路等占用一定管道。

(2)其它城域网如移动通信、有线电视、交通信号、通信专网等单位也占用一定管道。

(3)1996年以后，通信单位新增线路的传输介质基本上都采用光缆，光缆传输容量变大，每根中114管道可穿放3~4根光缆。

(4)现有城域网出现了新情况，影响管道的布置。电信新局址按目标局设置，局容量变大，局址数量减少，核心网向宽带和更可靠方向(如多路由保护) 发展，需额外增加一些管道开销；用户接入向光纤接入网方向发展，光纤组网有较多新特点，如 SDH环形网、重要用户双环网、

星形网等也须增加管道开销；有线电视向双向交互式网络演进，网络由中心、光节点两个层次(一级星形拓朴) 向中心、分中心、小区管理站、光节点四个层次演变(环形+星形拓朴) ，骨干网对管道需求减小。

2．3 通信技术发展趋势

随着微电子、计算机和光通信技术的发展，现代通信技术革新快、变数大，发展有如下趋势：

(1)光缆使用日益普及，每根光纤传输容量呈快速增长。光纤传输容量增长速度比著名的摩尔定律还要快一倍，光缆逐渐由骨干层向边缘层推进，第二代 G．655光缆、全波光缆将逐步商用。

(2)移动通信和数据通信逐步占据通信网的主导地位。无线通信及IP 会得到长足发展，通信网向宽带化方向发展。

(3)电信业垄断经营将被多元化格局所取代。继电信、移动、联通以及通信专网之后，深圳市内又出现网通、吉通、中信、铁通、盈通、长城宽带、聚友网络、电通等新营销商。

(4)通信新业务层出不穷，通信网业务量仍将持续快速增长。

根据管道实际使用情况，结合通信发展趋势，在三网(语音、数据、视频) 未融合情况下，显然有必要对通信管道计算方法重新探讨，以适应新的通信形势需要。

2．4 通信管道计算方法

2．4．1 计算原则

(1)以现状通信业务需求为基础，并为城域网预留适当发展空间；

(2)预留备用量，适应通信高速发展和满足不可预见因素的需求；

(3)管道容量按中远期预留，尽力避免10年内管道破路扩容。

2．4．2 现状通信需求

现有通信业务的需求是管道容量确定的基础，通过对现状城域网的分析，可以确定管道的基本需求。现状通信对管道需求一般按类别分别计算后叠加。

(1)电信需求

由于中国电信是目前最主要的运营商，业务种类(语音、各类数据、多媒体、增值业务等) 较多，网络复杂且庞大，多种技术并存，故中国电信对管道需求的备用量较大。

A．基本原则。规划局址一般按目标局设置，用户接入按光纤和铜缆接入相结合办法。重点发展光纤接入网，铜缆接入只限目标局周围0．5~1km范围内和一些规模较小片区(目标局周围0．5~1km范围内考虑铜缆接入是受经济因素制约的折中方法，主要用于控制管孔数；从发展角度看，此部分亦应按光纤接入网考虑) 。

B．铜缆接入占用管孔。按机：线=l：1．6考虑主干电缆，1000 x 2×O ．5主干电缆占用1Φ114；在不成规模的片区，主干电缆：配线电缆=1：1．3，电缆按500×2×0．5占用1Φ114考虑(铜缆的线径因带宽需求而逐渐增大) 。

C．光纤接入网占用管孔。光纤接入网是广泛使用的传输网络，具有组网灵活，适应多种业务接入的特点，一般由主干层、分配层及接入层组成(图1) 。

主干层光纤环按114芯、288芯光缆考虑，形成不递减光纤环。每根144光缆带5~6个光交接点，按环型拓朴考虑管孔。每一个光交接点可带5~6个光节点，每个光节点带2000及以下电话主线(通过电话主线考虑数据、视频) ，光节点光缆按星型拓朴考虑管孔，从光交接点两侧各以3根光缆集散。综合性大楼光节点按12芯(2芯语音、2芯数据、2芯视频、6芯备用) 预留，住宅光节点按8芯预留。每根144芯光缆带电话主线数为5(光交接点数)x 5(光节点数)x 800(光节点平均用户数) 二2万线，1根主干层光缆及1根光节点光缆均按1Φ60考虑。 除电话主线占用管孔外，还应根据光纤接入的组网特点考虑以下因素：

．重要用户(党政机关、银行金融、证券期货) 的光节点光缆从相邻光交接点(或不同目标局主干光缆) 双向引入(需增加 lΦ60的基本需求) 。 。数据需求量较大的地段(如证券、银行、商业旺地) 需考虑数据进网节点设置及光缆占用管道(需增加2Φ60的基本需求) 。

．用户光纤主干环在主、次干通信管道上考虑物理链接点(主、次干通信管道容量相应增加) 。

。每个目标局考虑相邻目标

局(共两个)10％的重要用户电路双归保护光缆(主、次干通信管道容量相应增加) 。

D．业务分期实施对管道需求会增加2~3倍。用户对电信业务的需求是逐步实现的：开始用户的需求可能是语音、ISDN ，需设立光节点和传输网络；随着信息化建设和网络经济的发展，用户会逐步产生对DDN 、FR 、ATM 或者宽带IP 及多种业务的需求，须叠加建设新光节点和传输

网络，对管道的需求增加2~3倍。

E．局间中继及长途线 图3路占用管孔。按与光纤接入网用户占用管道比例控制；一般端局的“中继”、“用户”比例为(0．2~O．3) ：1， 目标局比例为(0．3~o．4) ：1，重要(综合) 枢纽局比例(O．5~O．8) ：1，不带用户的传输枢纽局单独计算。

F．电信需求。按主干、次干、一般通信管道将上述各分项需求叠加后再备用100％即为电信需求。

(2)有线电视需求

有线电视网络正从单向广播网向交互式数字体制发展，形成中心(总前端) 、分中心、小区管理站、片区机房(光节点) 四级结构，拓朴结构(图2) 。

有线电视中心各出局方向占4~6Φ114，有线电视信息高密区(分中心、小区管理站、光节点周围500 m范围) 占2~4Φ114，主干环网重叠路由占2Φ114，一般路由占1Φ114。

(3)移动通信需求

移动通信占通信管道主要是交换局间及交换局至基站之间光缆，移动通信物理拓朴结构(图3) 。移动公司的交换局、传输节点周围占2~4Φ114，其它路由占1Φ114；联通公司的交换局、传输节点周围占3~6Φ114，其它路由占1~2Φ114，联通公司经营固定电话业务时，需重新考虑其管道情况(联通经营范围比移动要广，联通是目前电信经营牌照最全的运营商) 。

(4)交通监控需求

交通监控包括快速路交通监控和区域交通监控。交通监控中心周围主要道路2km 范围占2Φ114+4Φ60；快速路的一般路由占1Φ114+2Φ60，通信站周围占2Φ114+4Φ60；区域交通中双向四车道以上道路占1Φ114，主干道占2Φ114。

(5)通信专网需求

通信专网指公安、边检、海关等专网；各专网中心周围占2~4Φ114，对应地块周围各占1Φ114。

2．4．3 通信发展需求

通信发展需求主要是满足新型城域网和通信高速发展而作的备用，由于其不可预见性，对管道需求确定较为困难，在实际操作中，我们按现状通信对管道需求的百分比来量化通信发展对管道的需求。目前，在深圳市拟建或在建宽带网有网通、盈通、中信三家，三个城域网及长途网均相互独立。我们预留管道满足通信发展需求的同时，也应注意到。就单个城域网而言，特别是新建城域网，其对管道需求相对现在电信城域网而言有减小趋势，这是因为：(1)密集波分复用、全波光纤等新技术使单根光纤传输容量快速增长(目前。一根光纤在实验室内可传输全球长途通信业务) ，大对芯数光缆会大大减少对管道的需求。(2)移动通信作为个人通信的重要支柱，现正处于高速发展阶段，随着第三代移动通信IMT-2000的出现，还会得到长足发展，这在一定程度上缓解对固定网压力，降低对管道的需求。(3)可供新运营商选择的技术逐渐增多，许多技术如卫星通信、微波传输、无线接入(包括蓝牙计划) 等对管道要求甚少。

日本在1980年代末提出：通信管道发展需求采用“通信管道的备用量最少为50％，穿过铁路、桥梁等永久性设施时备用量为100％”。通过对深圳市城域网广泛调查，我们发现：局间中继会比用户网有更大发展空间，这是因为随着网络规模扩大，局间中继会相应增长；层出不穷的智能业务、增值业务所需缆线反映在局间中继上；这一点会随“少局址、大容量”的局址规划思想的逐步贯彻落实得到印证。从光纤接入网组网的特点来看，主干、次干通信管道的容量应比一般通信管道的容量要大。新的城域网组网主要体现主、次干通信管道上。综合上述三种因素，主、次干通信管道的备用量应相对大一点。

针对以上趋势和特点，特区内通信发展对管道需求宜通过备用量来控制，我们经过综合研究认为：一般通信管道备用量为50％，次干通信管道备用量为75％，主干通信管道备用量为100％。2．4．4 其它需求

通信管道的管群容量除考虑现状通信需求、通信发展需求外，还应考虑以下因素。

(1)重要长途通信路由预留管道3~6Φ114。独立组建长途网单位日益增多，除中国电信外，还有联通、网通、盈通、中信、广电等。

(2)一般通信管道若是主干、次干通信管道的延伸段，或

者区域特征明显的主要一般通信管道适当增加1—2Φ114。

(3)立交桥、主要街景区、山区管道、路口(相对路段) 的管道宜提高30％~50％考虑管孔数。

2．4．5 建成区通信管道需求

在建成区，各类通信基本已

经定型，市话、数据业务、有线电视、交通监控等缆线已建成，组网技术多样，网络拓朴复杂；现状通信管道基本以电缆为主，较早建设的管道均经过大规模扩容，管群基数较大，同时有部分中114管道只穿1~2根光缆(一般可穿3~4根光缆) 。对于建成区通信管道，现状通信管道数即为现状通信需求，其通信发展需求备用量则应视具体情况灵活运用。对可用管道资源较少(小于5％) 的且无法迂回的管道须进行扩容，为局间中继、新的城域网、新业务将来发展预留空间，通信管道的扩容数按现有管道容量的20％~40％控制(管群数大时，取20％，管群数小时，取40％) ，同时与管道排列的模数需吻合。2．4．6 通信管道容量计算方法

在规划新区，各类通信组网可按光纤接入一步到位，其管道容量可按下式确定：管道容量二现状通信所有需求，通信发展需求+其它需求。 在建成区，须进行管道扩容的扩容管孔数按现有通信管道的20％~40％计算。

另外，管群预留1~3Φ114的线路倒管，管道容量与管道排列的模数需吻合；管群还应适当搭配Φ60。管孔，以供规模较小通信单位灵活购买或租用，Φ60。管孔折合成Φ114(1Φ114=4Φ60) 后占总管群1／5~1／6左右。在复合管(梅花管) 技术成熟后。Φ6O 管道相应由复合管代替，复合管宜采用一管五孔组合。3 通信管道计算方法的应用

上述管道计算方法，在《深圳经济特区通信管道专项规划) 中得到较好应用，现就目标局出局管道、主干、次干、一般通信管道四种常见情况介绍如下：

3．1 目标局出局管道

如果目标局终局容量为30万，放号率为0．9，lkm 范围内电话主线为1万线，求其出局管孔。

(1)铜缆接入占用管道。 lkm范围内电话主线按电缆主干考虑，需电缆对数为1×1．6=1．6(万) 对，按每孔穿入1000对电缆计，其所需管孔数为16孔(Φ114) 。

(2)光缆接入占用管道。光缆接入用户数为30 x o．9-1=26(万线) ，每根114芯光缆所

带用户数为5(光交接点数)x5(光节点数)x800(平均每个光节点所带电话主线数)=2．O 万线，出局主干光缆环个数为26÷2=13(个) ，出局接入网光缆根数为13 x 2二26根(Φ6O) ，相邻目标局重要用户光缆根数为0．1×2×26=5．2根 (Φ6O) ， 局间中继(包括数据线路、长途线路) 占用管孔数为0．4×26=10．4(Φ6o) ，管孔数的实际需求为16Φ114×43Φ6O ；考虑100％的备用量后管孔容量为54Φ114。则目标局出局管孔为54Φ114。

3．2 主干通信管道

各种主干通信管道的容量可按表l 推算。

3．3 次干通信管道

各种次干通信管道的容量可按表2推算。

3。4 一般通信管道

一般通信管道容量可按表3推算。

主干、次干、一般通信管道容量最后确定时，还应注意以下几点：

(1)表中局间中继的100％备用按不同主(次) 干管道来预留。

(2)根据管道所处位置考虑其它需求。

(3)其它通信局站址前管道

容量为该机楼的出局管道加道路本身管道容量。

本文所介绍的通信管道的计算方法是针对深圳特区内通信城域网情况而提出，随着通信技术发展(如三网融合) ，对管道计算方法应滚动更新；就深圳市目前情况而言，新管道计算方法比采用原邮电部标准计算出的管道数有所减少(约减少20％~50％) 。其它城市可根据现有城域网和即将建设的城域网的情况灵活选取相关参数，对管群备用量也可适当浮动，以便更经济、科学地建设管道。