接入网规划

2024-09-27

接入网规划（精选9篇）

接入网规划篇1

随着“光进铜退”进程的加速,PON技术的商用成熟,GPON技术的FTTH是未来接入网的必然选择,那么宽带接入建设的精确化就显得尤为重要。本文以网格化规划方法,通过网格的地理位置,将业务需求、网络现状和规划方案紧密相关联,为网络规划建设的精准化提供依据。

1 网格划分原则和网格编号及命名

1.1 网格划分原则

(1)将规划区(通常以分局为范围)划分为多个网格,网格以市政道路、河流、铁路等作为别边界围成一个独立区域,住宅小区、居委会、大学学校、城中村等可单独划分为一个网格。

(2)城市区域网格大小一般在0.2-2平方公里之间,可以根据区域性质和用户密度适当调整。政企客户越密集、住宅楼层越高的区域,网格越小;政企客户越分散、住宅楼层越低得区域,网格越大。

(3)网格的划分应考虑网络覆盖现状,同一个交接箱覆盖的区域应属于同一网格,即不能把同一个交接箱覆盖的区域划分为不同的两个网格内;每个网格覆盖的范围不能超过一个综合接入点覆盖的范围,即同一个网格内不能由2个或2个以上的接入点覆盖(该接入点不包含大楼接入点和PON FTTB/N接入点)。

(4)农村区域一般以一个行政村为一个规划网格,范围一般不超过4平方公里。

(5)工业区一般以一个工业区、一个开发区位一个规划网格,范围一般不超过4平方公里。

1.2 网格编号及命名

为每个网格编制唯一的网格编号,一般以分局(汇聚局)名+序号,如东区分局001-118;西区分局001-118等,同一分局(或OLT局)覆盖范围内的网格序号应该连续。网格的命名可以根据网格内地理位置信息,如XX小区、XX工业区。

2 数据收集

(1)首先用户类型的设定,网格划分后,对每个网格内的用户进行分析归类,由于不同用户业务的需求不同,将用户类型划分为13种:用户类型;农村住宅;宾馆酒店;小区住宅楼;工厂仓储;派出所;街道、居微、村委会;商业金融;卫生文教;行政办公楼;企事业网点;中、小学;3G基站。

(2)现有网络资源数据收集,根据网格划分和用户分类情况,即可以查清网格内不同用户类型的数量和现有网络资源情况,主要包含:网格编号、网格名称、用户性质、线路覆盖、所属交接箱、组网模式、所属局站、宽带设备、窄带设备、用户类型、单位、数量、宽带用户数、窄带用户数等基础数据。

(3)新建区域数据收集。在每个网格单元内,对新建楼宇进行详细调查,主要包含:区域名称、所属交换局、序号、网格编号、所属光交、用户类型、楼盘名称、楼东数、单元数、层高、总套数(或用户数)、规划实施年度等基础数据。

3 接入网现状分析

3.1 接入点现状资料收集分析

主要是通过资源管理系统收集接入点信息,查清本地网在规划区各接入点所在网格,网格内各类别的接入点的机房空间、出局管孔、窄带设备和宽带设备的总量和占有量,计算个各节点实际占有率等基础数据。接入点具体包含传统交换局、AG、PSTN端局和一体化设备的IAD/SIP终端、DSLAM端口、LAN端口和FTTX端口等类别。

3.2 接入铜缆现状资料收集分析:

以网格内铜缆交接箱为单位对铜缆现状进行清查,对关键参数进行分析统计,主要包括主干、配线、引入线的相关参数。通过统计分析,分布在城镇主干电缆线对,接入铜缆长度(主干+配线+引入线)在500M以内、500-1000M、1KM-2KM、2KM-2.5KM、2.5KM-3KM以及3KM以上各区间电缆对数及所占比例;分布在农村区域的主干电缆线对,接入铜缆长度(主干+配线+引入线)在500M以内、500-1000M、1KM-2KM、2KM-2.5KM、2.5KM-3KM以及3KM以上各区间电缆对数及所占比例。通过分析,梳理出接入铜缆在不同区域、不同区间宽带接入能力现状。

3.3 接入光缆现状资料收集分析

以网格内光缆交接箱为单位对光缆现状进行清查,对关键参数进行分析统计,主要包括主干光缆和配线光缆,主要参数为主干光缆全部芯数和已占用芯数、配线光缆全部芯数及已占用芯数以及他们的比例。

4 业务需求预测

业务需求预测主要包含普通电话业务和宽带业务需求预测。其中宽带业务需求包含internet接入、远程教学、视频会议、局域网接入、电子商务、在家办公(soho)、多媒体应用、远程医疗、VOD、IPTV等。业务市场预测可以结合总体通信市场用户历史数据,利用SPSS和AMO作为参考工具,采用成长曲线法和驱动因子法两种方式对区域内通信市场进行预测。新建区域的需求通过基础数据收集上来的新建楼盘信息预测新建区域业务需求,规划期净增用户数就是新建楼盘竣工后新增用户数,即预测竣工当年和未来2-3年达到的宽带用户数和窄带用户数。现有区域扩容需求预测,根据用户数量预测,扣除新建区域新增用户,即为现有区域扩容业务需求,而现有区域扩容业务需求应分解为DSLAN/AG覆盖区域的业务需求和PON覆盖区域的业务需求。

5 规划方案

通信企业施工单管理系统的设计与实现

单建军

(江苏省通信服务有限公司网盈分公司,江苏南京210000)

摘要:通过分析电信行业施工单关键流程和工单管理的业务流程,设计和实现了一个针对电信施工企业的工单管理系统。关键词:电信施工;工单管理;装维

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1673-1131(2011)05-0127-02

1工单管理系统分析与设计

1.1总体调查分析

系统分析与系统设计工作都要建立在对现行管理手段和方法调查的基础上,即必须调查现行管理系统的运行情况、问题等,明确用户的需求。调查的主要内容有:

(1)现行系统概况:该组织的发展历史、目前组织的规模、工作状况、管理水平、存在的主要问题等。调查该项内容的目的主要是为了划分系统界限、系统与外界的输入输出等。

(2)组织机构:画出组织的组织结构图,弄清组织的行政关系、人员编制、工作班组、发现不合理问题及新系统启动后可能对现有组织的影响。

(3)业务流程:按照业务种类的不同和处理时间的先后不同,深入了解现行管理方法的业务流程,画出流程图,并与管理人员反复讨论,得到认可。调查中要注意定性与定量相结合,注意人、财、物、信息的流向、规格、频率、要求以及需要解决的问题等。

(4)报表、数据处理:了解各种统计报表、数据的格式、内容、处理时间及上报时间、频率、规律,存在的问题,对新系统的要求、希望等并收集各种报表。

(5)问题:现行管理方法中存在的主要问题和薄弱环节,可以按照严重程度分成不同的等级。新系统的建立应能解决大部分问题,并改善薄弱环节。

(6)系统的功能和目标:了解各级领导和各类管理人员对新系统功能的要求,为进一步完善新系统的目标做准备。

(7)其他:如对新系统的各种约束条件,需要说明的其他问题等。

1.2设计要达到的目标

本系统的设计目标就是如何方便地在不同的施工班组、施工员之间高效地进行信息传递,且在不同的班组和施工人员之间设立不同的权限来控制工单的流动,而且在系统的设计中设立了规则来控制工单流动的高效性。

在本系统中先是设定了几种权限(如工单管理员的权限,班组管理员、及企业领导的不同权限等),然后根据权限的设定来管理每个权限所能做的事情,如施工人就只有填写工单和查看自己工单流程的权限,而班组长能对本班组所有工单和查

根据网络演进趋势、各网格内收集的基础数据以及业务需求的预测,对每个网格内各专业进行规划,然后汇总各网格内的规划结果,统计建设规模,进行初步投资测算,并按照远粗近细的原则制定相应的实施方案。规划方案应包含新建区域的规划方案、原有区域改造规划方案和原有区域扩容需求规划方案,这些方案需要明确接入方式,是用有源接入方式解决还是用PON方式解决,接入点的数量、位置及接入设备,主干光缆、配线光缆以及引入光缆的规模等。

询所有工单的权限。而管理员可以对员工进行信息的增加,修改和删除。

在本系统中最重要也是最关键的就是工单的状态转换,已转换过程中的信息反馈、汇总,通过分析页面对各项数据进行统计分析,为企业管理人员提供决策支撑。

1.3功能模块分析

本系统划分为四大功能模块:系统管理、用户管理、工单管理和统计报表。

系统管理是指对本系统的信息进行配置管理,包括使用单位、单位联系方式和系统版权信息等内容;字段设置,本程序采用部分字段预设置功能,如常用材料、班组名称等可在后台直接修改,前台便可以动态调用;数据库管理,可以对系统数据库进行备份、还原操作,防止数据丢失。

用户管理是指对企业的员工信息进行管理,包括员工所属部门、权限配置、密码重置等。另外增加了用户登录日志、数据更新日志、数据删除日志的记录页面。

工单管理模块主要由数据录入/批量导入、工单派发、工单预约、系统回单、组合信息查询、数据导出等页面组成。工单的录入到最后的施工竣工,需要不同的角色参与。工单的状态和操作是密不可分的,因此在研究时不单要考虑角色、动作的设置,还应考虑到关键字段——工单状态。

1.4工单管理系统功能实现逻辑

工单管理系统首先将由系统管理员进行初始化设置,例如系统用户的创建、权限设置,常用字段的设置、工单信息的录入,待初始化工作完成后系统就可以正式使用了。

首先,有工单管理员将工单信息录入到EXCEL模版文件,录入工单编号、开通信息、施工地址、工单所属施工班组等,然后将该文件直接导入到系统,新导入的工单状态为初始状态(即待派发工单)。其次,班组长登录系统查询当前班组的待派发工单,然后根据班组员工的个人技能或工作量情况进行集中派单(为工单指定装机人),当派单完成后当前工单状态自动调整为待装机。工单派发给装机人员后,由现场装机人员进行工单预约(与用户约定上门安装时间),确保工单及时竣工,同时企业管理人员也能够了解员工近期的工作安排。施工人员对已完

6 结语

对于使用网格法进行接入网规划,首先最重要的是合理对网格进行划分,网格划分得合理,对原有资料的收集和数据的分析会相对清晰和简单;其次在每个网格内,要把原有资源收集准确,充分利用原有资源,避免重复建设和浪费;最后要根据网络演进趋势,因地制宜,对不同的场景合理制定规划建设方案。

接入网规划篇2

一、网络组织架构和规划总则

无线通信系统网络规划工作是随着小区制蜂窝移动通信系统的出现而提出的。在蜂窝移动通信阶段，网络的覆盖和容量不但与设备性能有关，还与每个小区基站的站点选择、参数选择、小区间干扰、网络结构等因素有关，在综合这些因素的过程中，逐步形成了系统的网络规划技术。一个无线网络系统主要包括无线接入部分、传输部分和交换部分，因此相应的无线通信系统的网络规划也分为无线网络规划、传输中继规划和交换网络规划三个部分，具体的3G网络拓扑图如图1所示。该图展示了3G网络和现有网之间的关系、网络组织及采用的主要技术路线。

无线网络规划是根据无线网络的特性以及网络规划的要求，设定相应的工程参数和无线资源参数，并在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，使网络的工程成本最低。要规划好无线网络，需做好四个方面的工作。

1.要了解无线网络的特点，不同的无线网络特点决定了网络规划中的重点和难点。例如，GSM网络的频率复用带来频率规划的问题，CDMA网络使用扰码相位区分则带来了扰码相位规划的问题等。

2.要了解网络规划的需求，其中包括运营商的网络运行环境要求、无线业务需求等。运营商的要求对网络规划有指导意义，网络运行环境不同时，网络建设的策略也要做相应的改变;网络覆盖区域的无线业务需求决定了网络需要达到的性能指标。

3.进行具体的网络规划工作。规划的最终目标是满足一定的信号覆盖、系统容量和业务质量指标。达到目标的手段是合理设置系统的工程参数和无线资源参数。

4.考虑经济效益，在满足规划目标的情况下，尽可能保证工程造价最低。

二、无线网络规划总体原则和主要性能指标

1.无线网络设计总体原则

第三代移动通信网络设计应遵循以下四个主要原则。

(1)无线网络覆盖与业务规划相结合。

(2)室外与室内覆盖并重。

(3)网络的设计要具有良好的向前扩展性，即系统容量能满足用户增长需要。

(4)要规划好无线支撑系统的建设，能提供不同用户的QoS等级服务。

(5)考虑网络规划规模、技术手段的未来发展和演进方向。

2.网络规划的主要技术指标

无线网络初始布局是基于运营商对多方面的考虑，包括对可能的配置和网络设备数量的估计，主要包括以下三个方面。

(1)覆盖：覆盖区、区域类型信息、传播条件。

(2)容量：可用频谱、用户增长预测、业务密度信息。

(3)服务质量：区域定位概率(覆盖率)、阻塞率、终端用户吞吐量。

初始布局包括无线链路预测、覆盖分析、容量估计和最后对站点、基站硬件、RNC、不同接口设备和核心网络元素(电路域和分组交换域的核心网)等数量的估计。上述指标中，最关键的是对无线链路的预测、覆盖效率的规划及负载因子和频谱效率的计算，

三、无线网络设计方法

1.单一3G网络的情况

用户的分布、用户的移动速度以及用户业务模型都直接影响到无线网络的覆盖、容量和网络性能。而传统的链路运算、容量推算等方法都无法准确地反映未来网络实际情况，只有采用上面流程中专用的网络规划和仿真工具，并建立准确的地理环境模型、用户业务和行为模型，才能仿真出实际网络的运行效果。我们可以从无线网络覆盖和业务两个方面对基站的规划设计进行预测。

(1)以无线网络覆盖为依据的基站预测设计方法。在这种设计方法中，首先要列出基站覆盖的参考业务，主要关键点是业务类型、传播模型、对传播模型的校正、模型有效标准、基本覆盖等。在确定以上因素的情况下进行基站预算：基站预算=总覆盖面积/参考业务覆盖范围。

(2)以业务为依据的基站预测设计方法。在这种预算中，首先要确定业务的类型，包括分组业务和语音业务;第二，要确定总业务量的预测分布;第三，以坎贝尔模型算出基站预算;最后核算CS域剩余信道容量是否满足PS承载，如不满足，则根据数据承载需要增加基站预算。

2.3G与2G并存的情况

在单一3G网络存在的情况下，我们构架了3G无线网络的基本结构。但是，对于传统的2G、2.5G(后面我们统称为2G)网络运营商来说，覆盖广泛的网络、庞大的用户群对于3G网络来说既是优势也是限制因素。2G运营商既要保持其网络覆盖及用户优势，又要引入3G技术，这必然会产生两种系统的相互影响。如何通过网络规划将两者之间的影响降到最低，使两者能够实现共容是亟待解决的问题。3G/2G网络的相互影响主要表现在以下几个方面。

(1)无线接入网络：主要是要考虑到2G/3G网络间的漫游、切换，基础设施公用(共站址、共享室内分布系统、共机房等)等方面。

(2)核心网：主要考虑到2G网络中的信令网、承载网、BOSS系统，以及如何进行2G/3G之间“号码携带NMP”等。

(3)业务网络：智能网、业务平台、业务管理平台等。

为了使3G/2G做到很好地共容，在无线接入网部分需要注意以下几个问题。

1.漫游

3GPP对于2G/3G之间的漫游、小区重选、系统设备、终端都指定了详细的规范。并要求原有的BSS进行协议升级，以支持3G邻近小区的广播、系统间切换等特性。另外，为了支持系统间切换，MSC设备也需要进行相应的软件升级。

2G/3G双重覆盖时，我们倾向于3G用户优先接入3G网络，并保持在3G网络中。这一方面可以给用户提供更优质的服务，另一方面还可以分担2G网络的负荷。当3G用户离开3G覆盖区时，才进行3G到2G的重选过程。一旦用户重新进入3G覆盖区，马上再进行2G到3G的重选。此时，2G的BSC必须软件升级，否则无法自动漫游回3G;而对于漫游而言，2GMSC可以不升级，3GMSC也不用进行任何适配处理。

2.切换

接入网规划篇3

关键词：网络规划；PON；WiMAX

中图分类号：TP393

正是由于网络视频点播、网络电视直播、可视电话等宽带应用业务的不断发展，使得全球范围内的宽带接入网需要进行更大的变革。据国际网络分析机构PointTopic所统计的数据显示，全球宽带用户早在1998年就已经突破6万用户，1999年呈现出井喷式发展，一举突破30万用户。从此全球宽带市场规模呈现出爆炸式增长，当前全球共有宽带用户约4亿。根据我国工信部的统计数据显示，截止2013年，我国宽带用户已经达到1.53亿用户，在不久的将来，中国将成为世界上宽带用户最多的国家。现在看来，传统ADSL形式的宽带接入网已经遇到了发展瓶颈，在技术上很难以再有突破，据研究调查表明，FTTx将成为未来宽带接入网的发展方向。如今的宽带用户需要的是一种能够全面覆盖，具有高移动性等特点，接入灵活、便利等宽带网，“移动宽带化”以及“宽带移动化”已经成为业内人士的共识。随着宽带接入网建设规模的不断扩大，前期对网络进行充分研究，给出最佳的规划方案，从而进一步的降低整个网络建设成本具有很重要的意义。本文针对已有的PON网络规划进行了较为详细的研究，同时对PON与WiMAX融合接入网络规划也进行了较为系统的分析。

1 宽带接入网的关键技术

PON是一种新兴的能够覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术，之所以这种技术能够使用至今，就是因为在光缆资源、带宽资源共享、机房投资降低、设备安全性提高、网络速度速建等方面有着非常大的优势。EPON是一种基于以太网的技术，该技术的工作原理以及构建理论与以太网非常相似，其不久的将来可以实现10Gbit/sEPoN，而且很多EPON系统均是一个多业务平台，可以实现区域范围内的全面覆盖，是未来宽带技术的一个发展方向。WiMAX系统在近些年内也得到了很大的关注与发展，该系统能够实现若干千米范围城区的全面覆盖。通常情况下，一个WiMAX基站能够向50km范围内的固定站以及5.15km范围内的移动站提供高达70Mbps数据速率的宽带无线接入。可以说，WiMAX系统的出现对移动宽带技术而言是一场重大的革命，是宽带移动领域的重要里程碑。WiMAX+PON是对PON、xDSL、CableModem等有线接入技术的一项全面补充，对于覆盖范围内的无线网络接入服务提供了强有力的技术保证，能够满足当前用户对灵活、便捷网络接入点需求。

WiMAX系统进行服务质量（QOS）提供时，其基本机制是：将经MAC接口所需要发送出去的包与传输CID标识的业务流相联系，以实现这个数据包得到相联系服务流的服务质量（QOS）支持的一个业务流。传输过程的调度标准主要是依靠业务优先级别来进行的，之所以这样设置，是为了保证优先级别最高的业务能够优先得到服务。相对于WiMAX系统而言，EPON系统在传输过程中，是按照接入业务的类型不同来进行区分的。EPON系统把不同类型的业务分别排列在不同的队列中，然后在赋予不同队列不同的优先级别，从而实现对传输过程的调度。虽然WiMAX系统与EPON系统在传输调度上，所执行的标准不同，但是二者均是以优先级为单位的，具体操作过程均是通过集中主控设备（OLT/BS）控制调度ONU/SS的上行带宽，实现具体的分配过程，正是由于这一点上的共同之处，为二者的融合提供了基础。

2 PON网络规划研究

实际上，PON网络规划可以划属于组合优化范畴。现如今，针对PON网络规划的研究，国内外已经有了一些具有实际意义的研究成果。在算法上可以通过线性、整数规划以及启发式的搜索方法等进行实际问题的操作。但是这些算法只能够适用于较小规模PON网络规划，对于较大规模网络的规划构建，很有可能会出现组合不当、无法计算出最优解、进入局部循环解等问题。较大规模网络的规划构建，可以通过神经网络算法或者遗传算法来进行最优解的获取。

2.1 MHMP算法

实际中的多级多PON网络规划实例中，如果考虑到光纤沿道路方向敷设等因素，那么就可以将OLT设定在中心局处，而ONU则分布在固定的用户建筑内或者家庭内。通过对网络的规划，可以将光分路器安放位置进行合理确定。一般情况下，网络规划者事先所要做的工作就是对待规划的实际地理条件进行全面的考查，从规划地选择待选OBD区域。这样就将规划地的选取问题直接转化为在待选OBD区域内选择安装OBD的最佳地点，以此实现总体网络规划成本的最低。此外，对于大规模网络的规划构建，特别是那些OBD相对集中且距离OLT较远的大规模网络，使用多级多PON网络进行多级分光方案的处理时，通常可以将光缆分配点的控制排除在外，在OLT局端和用户接入点安放光分路器，通过减少分支光纤的使用长度，来实现成本降低的目标。这种鬼话方式最大的特点就是能够需要多点维护，网络端口的使用率较低，分光器端口成本较高，而且插入损耗很大。这些对于网络今后的维护管理带来了很多隐藏问题。在实际施工运维经验中，分光一般不能超过二级。

2.2 MFR算法

遗传算法属于人工智能算法的范畴，自上世纪八十年代兴起以来，该算法已经有着将近三十年的发展历史。通过在实际应用中的经验积累，该算法现在被应用在了工业生产中的多个方面。遗传算法最根本的思想就是达尔文进化论，通过自然条件的优选，具有优势的一部分被保留下来。该算法能够适用于很多系统中，具有极其强大的适应生存能力；通过该算法进行的系统参数优化，在实际的工业控制中能够很好地保证稳定性要求，也就是说鲁棒性优越等等。所以，当前很多学科在运用算法进行一系列问题研究时，首先考虑使用的算法就是遗传算法。将遗传算法应用到实际的数学模型中，就能够得到该数学模型所对应的更为优化的各种参数。MFR算法其最根本的理论就是遗传算法，在较大规模网络光纤选路优化问题中有着非常重要的应用。

3 基于启发式算法的PON和WiMAX融合网络规划

融合型的OLT中的ONU有两种方式，一种是一般的固定的接入式ONU，另外一种是带有基站性质的融合ONU。融合型ONU的主要用途是商务接入点（SAP），它与用户站之间所使用的连接方式为点到多点（PMP），其中用户接入核心网采用的方式是动态的宽带分配。这种融合网络方法有两种网络规划和特点，一种为有限带宽接入式的，具有PON网络规划特点，另外一种是无线带宽接入式的，具有WiMAX网络规划特点。如今研究两种融合结构相互结合，使两种的网络规划的特点实现互补，这样可以达到总体效果的最优，因此研究此种网络规划是十分有意义和价值。

启发式算法实现融合网络规划方法。启发式算法一般说可以在一定的范围内寻找到最优解，但其所寻的最优解不一定能够验证是否准确。一般情况下启发式算法在解决实际问题中是能够采用的，通常会得到相对比较好的解。在PON和WiMAX两种网络规划相互结合的过程中，需要进行有线和无线的接入，还需要两组资源的共享，进而实现成本的最优控制。融合网络的规划可以归纳为以下几个步骤来进行：第一，按照所建设范围内的无线接入用户数量以及相应的带宽需求进行WiMAX小区的划分，再从这些划分出来的小区中选择一个最佳的位置，安放中心基站；第二，按照建设范围内的用户特点以及用户的分布位置来明确ONU的安装类型以及所安装的具体位置，根据给出的ONU类型以及位置来划分该范围内的PON组；第三，基于上述两步骤，在进行设备之间光线连接路径的最优化。

参考文献：

[1]楊震.FMC引领通信技术科学发展[J].信息通信技术，2009，03.

[2]范异君，陈雪，张治国.EPON与WiMAX融合宽带接入方案的分析比较[J].光通信技术，2009，03.

作者简介：蒋恒（1984.11.11-）男，湖南永州，本科，助教，研究方向：计算机网络。

光接入网ODN工程规划实例篇4

1 FTTH组网环境介绍

FTTH的组网结构可划分为以下三种模型:

(1)模型一:别墅住宅,有20栋别墅。

(2)模型二:中、低层楼宇住宅(低于12层的楼房),有10栋楼房,每栋3单元,每单元6层,每层4户。

(3)模型三:高层楼宇住宅(12层以上的楼房);有2栋楼房,每栋4单元,每单元25层,每层6户,应根据不同住宅类型设计合适的ODN方案?

以模型二为例,模型二是中、低层楼宇住宅的FTTH网络规划,其设计要求如下:该模型场景中有10栋楼房,每栋3单元,每单元6层,每层4户,要求设计小区内光缆布线及配套设施。

2 ODN组网方案实例

住宅小区的线路方案组合最多的。主要取决于小区里接入网与局端的距离、是否有小区机房和建筑户数。方案的确定受到用户接入率的影响;建设FTTH的小区根据FTTH发展策略腰围新建的高档住宅区,拥有机房,主要使用一次集中分光:可以简化小区内和楼内配线复杂程度,有利于减少施工和日后维护费用和难度;在初期用户放号率低时,可以有效利用主设备端口。分光器分片区集中放置。

传统的室外缆不具备直接入户和短接保护的特性,所以推荐更加适合的室内FRP皮线光缆;作为分界运营商线路和用户自由局域网的点,室内光纤端接点(弱电箱)拥有非常重要的地位,需要先和开发商协商一致。

模型二的线路方案简述如下,如图1所示,将小区划分为三个片区,36芯光缆从接入网机房ODF引出到小区,12芯光缆在接头盒内分歧至三个片区的光交接箱,从每个交接箱到每个单元采用32芯室内外两用缆,最后一段入户光缆采用室内外通用型皮线光缆。

模型二楼内布线楼内布线方案如图2所示,32芯光缆在楼道分线盒内和入户“8”字室内布线光缆(FRP皮线缆)直接连接。接续方式可采用熔接或冷接;分线盒依据楼层和户数配置。可采用每单元一个或若干层一个(本方案为设一个)。但每个容量不宜过大(36芯以内为宜)。

“8”字皮线光缆,通过楼内管(槽)道引入室内的FTTH用户终端盒或者“8”字皮线光缆在盒内成端,并通过光纤插座等进行固定和保护。

3 结语

“宽带中国”战略促进了宽带接入技术的快速应用,目前发展最为迅速的光接入网技术,光接入网发展的关键在于ODN网络的规划与建设,针对不同的建设场景,合理地规划并设计方案,对于简化施工和日后的装维都是非常有帮助的。

摘要：随着光纤通信技术的发展,FTTH成为当前最为理想的宽带光纤接入方式,如何合理而高效地规划ODN(光分配网络)是当前FTTH规划、建设的重点问题,本文通过ODN网络典型规划实例分析和要点阐述,有助于相关工程设计人员更好地规划、设计ODN网络以取得良好的宽带接入性能。

关键词：光纤到户,光配线网络,网络规划

参考文献

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[2]张继东,陶智勇.EPON的发展现状与关键技术[J].光通信研究,2002(1):26-30.

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[4]郭立平.FTTH小区数据网络优化方案[J].电信技术,2012(7):103-106.

[5]陈晓峰,黄友埂,邹卫新.FTTH中ODN光通道预算控制策略研究[J].光通信研究,2013(2):29-31.

接入网规划篇5

2008年起, 中国电信江门分公司启动了“光进铜退”接入网战略转型规划建设工作, 逐步实施FTTN、F T T B、F T T H建设, 光网覆盖范围逐步扩大, 实现城市家庭20M、50M、100M光速接入, 政府企业100M、500M、1000M光速接入。在光网城市迅猛发展的同时, 部分区域宽带接入铜资源与光资源双重叠加, 宽带资源总体利用率不高, 部分区域甚至出现资源闲置状况, 而部分区域则资源紧张, 宽带提速受阻, 如局端DSLAM设备利用率为下移点FTTB设备利用率的2倍, 下移点FTTB设备利用率为FTTH利用率的5倍, 部分区域FTTH资源甚至出现“0”占用率情况。

光网建设是个逐步推进的过程, 不可能短期完成, 面对不同程度的宽带接入提速需求, 如何通过优化规划与建设方法, 精确投放资源, 提高现有网络资源利用率, 以此最大程度满足当前的需求, 是亟待解决的问题。

在实际规划工作中江门电信引入了“网格单元”, 作为规划最小单元, 确定建设目标区域、建设方案及建设量, 有效解决精细规划的问题。

2 网格单元及划分标准

2.1 网格单元的定义

网格单元, 就是将整个宽带接入网按某种标准划分成多个小单元。在宽带接入网规划中, 将电信客户及潜在电信客户较为聚集的最小物理区域划分为一个网格单元, 以一个网格单元为基本单位进行规划建设, 实现资源在网格单元内100%覆盖。

基于网格单元规划的宽带接入网机构树如图1, 图中的各个网格单元负责管理单元内的接入设备与资源, 并提供相应的产品和服务;各个网格单元内的设备和资源必须且只能被本单元管理;电信所提供的产品和服务必须且只能划分到某一个网格单元;各网格单元之间无上下级关系;一个网格单元必须且只能属于机构树上的某个营销服务中心。

2.2 网格单元的划分标准

根据电信宽带接入网内的客户特征、地域特征及聚类特征, 可将网格单元分为楼盘小区单元、开放小区单元、城中村单元、专业市场单元、商务楼宇单元、产业园区单元、临街商铺单元、学校单元、宾馆单元、行政村单元、自然村单元等类型。

网格单元划分的准确性直接影响到规划结果的精确性。原则上以建筑物、道路等物理界线进行划分, 对于难以按物理区隔的区域, 划分规模要适中, 不宜过大或过小, 一般控制在每个网格单元覆盖300~800用户之间, 以利于营销组织、资源投入及业绩效能评估。另外, 网格单元的划分不能跨区、县, 不能跨营销服务中心的行政边界。

网格单元的划分区域主要分为城市区域和农村区域:

(1) 城市区域

一个封闭小区划分为一个独立的网格单元, 如小区开发分为N期, 原则上不将各期割裂为单独的网格单元, 特殊情况例如碧桂园等超大型楼盘, 可根据实际情况划分多个网格单元;

开放小区、城中村以地理位置 (主要街道) 为基准界限, 根据日常开展营销活动的实际情况及约定俗成的口头称呼, 按片划分;

专业市场、大型商务楼宇、产业园区、学校、会展中心、码头、临界商铺等, 可单独划分为一个网格单元;

待建空地、公园、公共设施等区域也可单独划分。

(2) 农村区域

原则上以自然村为基本单位, 一个自然村划分为一个网格单元;

中心集镇区域可参照城市区域的划分方法进行划分。

3 基于网格单元的规划流程

基于网格单元的规划流程, 如图2。

根据划分标准将宽带接入网划分为各个网格单元;

网格单元划分完成后, 以单个网格单元作为一个规划整体, 对该单元下的市场信息进行收集、整理、分析, 得出该单元的准确业务需求 (市场信息包括:住宅套数, 现有政企及公众客户语音、宽带用户数, ARPU值, 市场份额, 本期新增产品、服务, 宽带业务的需求种类及数量, 终极业务需求量) ;

对单个网格单元的现有网络资源信息进行整理、分析 (网络资源信息包括:网格单元中铜缆用户可达速率, 用户至宽带设备的铜缆长度、质量, 宽带设备型号, 光资源覆盖状况, 资源利用率) , 以此判断该网格单元现有网络资源是否满足业务需求;

若满足, 则通过盘活现有资源满足业务需求, 规划结束;

若不满足, 则判断全区资源能否调配满足;若区内的资源满足, 则通过盘活区内各单元的现有资源满足业务需求, 规划结束;

若区内资源也不满足, 则制定单个网格单元的相应建设方案, 汇总各网格单元的建设方案, 之后计算其他专业的配套资源需求, 最后确定整个宽带接入网的建设方案, 规划结束。

4 基于网格单元的规划方法

4.1 关键点

基于网格单元的接入网规划方法打破了传统以地市为单位进行的粗线条规划方法, 重点突出了“精细、协同”的思想。其关键点有以下3个:

(1) 网格单元划分:网格单元要按照全市统一标准, 由各县分公司前后台人员在地图上共同划定, 实现业务网格单元与资源网格单元100%一致, 以便实现市场业务信息与网络资源信息的匹配。

(2) 市场及网络资源信息提取:以网格单元为单位, 市场前端人员准确摸查存量用户业务状况并预估潜在业务需求;后端人员准确判断网格单元内的网络资源状况, 如容量、占用、质量、能支持市场业务需求的程度。

(3) 建设强调端到端能力实现:判断资源不足提交到规划及工程建设时, 匹配目前及中长期业务发展需要, 灵活合理选用FTTH、FTTB等末梢接入方案;同时, 把接入需求所触发的配套OLT、ODN、管道等上层及基础网络需求一并制定方案, 实现不同网络层次的方案协同制定、工程同步、快速开通实现端到端能力。

4.2 规划建设方案制定

注:区域属性:指城市、农村客户类别:指政企类、住宅类场景性质:指成熟小区、开放小区、城中村、商务楼宇、工业园区、学校、酒店等等。

制定接入网总体规划建设方案及建设量时, 需要通过表1形式统计各网格单元的基本信息、市场信息、现有网络资源信息, 形成单个网格单元的建设方案, 最后汇总形成总体建设方案。

5 应用实例

江门电信从2011年开始使用基于网格单元的宽带接入网规划建设方法, 网格单元按照全市统一标准, 由各县分公司前后台人员共同划定。在规划时, 全面统计了各网格单元的基本信息、市场信息、现有网络资源信息, 形成单个网格单元的建设方案, 最后形成年度总体建设规模。且由市场部门对各个网格单元的规划建设需求进行核实、优先级排序, 形成需求池, 在年度投资额度内, 按需求池中优先级安排建设。

基于网格单元的规划建设方法不但能准确制定建设目标区域、建设方案及建设量, 而且可以在规划建设完成后, 帮助市场部门以网格单元为最小营销单位, 开展宽带业务提速发展工作;同时方便规划建设的后评估工作, 有利于提取该网格单元内的用户实装率、投资效益等指标, 分析存在的问题及成功的经验, 促进宽带业务发展, 提高投资效益。

该规划方法应用后, 在2012年底取得了显著成果, 江门FTTB资源利用率同比提升了42%、FTTH资源利用率同比提升了300%, 当年光纤宽带市场业务发展实绩为计划发展总量的128.8%, 有效支撑了业务发展。

6 结束语

合肥铁通光纤接入网规划设计方案篇6

目前各类宽带接入网技术中, xDSL和FTTx+LAN的方式已经得到了快速发展, 成为了现阶段宽带接入市场的两个重要组成部分。光接入是宽带接入的最终解决方案, 随着光接入成本的不断下降、铜线接入网运维成本的攀升、运营商网络向以宽带为特征的下一代网转型、更多高宽带业务的出现, FTTH的到来是大势所趋。

作为实现FTTH的一个重要实现方式, 无源光接入技术PON技术势必将越来越多的得到利用。PON是一种点到多点 (P2MP) 结构的无源光网络, PON由光线路终端OLT (Optical Line Terminal) 、光网络单元ONU (Optical Network Unit) 和无源分光器POS (Passive Optical Splitter) 组成。

2 光纤接入网组网方式及网络结构

2.1 PON组网方式

PON的典型拓扑结构有星型、树型、总线型 (链型) 和环形 (总线型的变形) 如图2所示。

2.2 光纤接入网网络结构设计

目前, EPON技术在标准成熟度、成本、运行维护、管理 (OAM) 功能和应用方面发展迅速, 是最有潜力的PON技术, 本文采用EPON来组建合肥铁通的综合数据接入网。

合肥市接入网网络结构主要采用了星型拓朴结构。因为星型结构具有优质服务和成本高的特点, 适合于传输成本相对交换成本较低的应用场合。

ODN是光分配网, 由光纤和分路器等无源器件组成。网管系统通常是安装在工作站上, 一个网管系统可以管理若干个EPON系统。

在EPON组网的规划中, 主要有3个问题:

1) OLT位置设置

OLT的设置及覆盖范围应结合用户分布及接入光缆资源情况进行合理设置。

业务发展初期, 宜采用集中设置的原则, 在局端机房设置OLT节点覆盖一定区域内的零散FTTH/O用户, 以及FTTB/C用户;一般建议利用已有的传输接入汇聚机房进行OLT设备的设置。

业务发展成熟期, 宜采用分散设置的原则, 选择靠近用户侧且条件较好的机房设置OLT节点覆盖小范围内的大量用户;建议将此类机房升级为数据专用或传输数据共用的接入汇聚节点。

OLT设备的基本接口配置建议为:

GE接口--用于高清晰度电视、IPTV等业务的上联口

FE/GE接口--用于高速上网、基于软交换等业务的上联口

STM-1接口--用于E1专线业务的上联汇聚口

PON卡和端口数量则根据用户数量来配置

2) ODN网络规划

对于一定范围内的覆盖 (如小区覆盖) , ODN网络一般采用树型结构, 宜采用一级或二级分光, 原则上不采用三级及三级以上的分光方式。

对于光缆的建设, ODN的主干和引入光缆一般对应于目前传输网络的接入层光缆, 考虑到在EPON网络建设初期OLT一般为集中性布放, 建议在规划建设EPON网络的区域使用较大芯数的接入层光缆。

3) ONU配置规划

ONU设备可根据具体的应用模式放置在相应的地点, 可以是楼道内、路边, 也可以是最终用户的桌面。

ONU的基本配置在上联口PON卡一般为GE/FE接口, 用于综合业务的汇聚。

用户侧接口一般根据用户业务的需求进行灵活配置或选用不同类型的设备, 一般接口的选择建议为:

FE接口--用于高速上网和高清晰度电视等视频业务

VoIP的POTS接口--用于软交换电话

基于PSTN的POTS接口--用于传统电话

E1接口--用于企业专线业务

RF接口--用于有线电视业务

由于EPON技术还在不断发展完善, 在光接入网建设的初期, 要根据建网的成本和目前需求的分布, 因地适宜的分步建设, 有条件有需求的区域优先接入, 条件不成熟、需求不明显的区域逐步接入。

EPON技术是实现FTTP的有效网络解决方案, 根据ONU所设置的位置又可以分为光纤到户 (FTTH) 、光纤到路边 (FTTC) 、光纤到大楼 (FTTB) 、光纤到办公室 (FTTO) 等几种类型, 而FTTH是未来宽带接入网发展的最终形式。

1) 小区接入模式-FTTH模式

小区接入中, ONU可设置在用户端 (FTTH) 或楼道 (FTTB) ;光分路器则可设置在楼道或小区机房 (光交) 。

图4为OLT数据接入汇聚图。

小区FTTH模式--光分路器集中设置, 采用一级分光模式

2) 小区接入模式---FTTB+LAN模式

小区FTTB模式---ONU设置在楼道, 一般需要配合楼道交换机进行业务的接入, 其光分路器集中设置, 采用一级分光模式。如图5所示, 楼道交换机主要是对ONU端口进行扩展, 以满足一个楼道内多用户的需求, 如华为S3952P交换机可以将一个ONU端口扩展为48个端口。其网络接口有三种, 即RJ-45、BNC和AUI, 所用的传输介质分别为双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。对大部分用户来说, 主要是使用RJ-45接口, 由双绞线延伸至用户终端。以太网交换机一般都工作在全双工方式;采用默认工作方式时, 是独占传输媒体的带宽, 即使用以太网交换机时, 虽然在每个端口到主机的带宽是10 Mb/s, 但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽, 因此对于拥有N对端口的交换机的总容量为N×10 Mb/s。这正是交换机的最大优点。

3) 商务、信息化街区接入模式-FTTO模式

图6为FTTO模式图。FTTO--ONU设置到公司, 通过交换机或路由器与公司内部网相连;初期将OLT放置在接入汇聚机房, 分路器放置在大楼内;大规模接入期将OLT的位置往用户侧靠近 (大楼内) , 并结合光交接箱的设置, 采用星型模式对附近的业务点进行接入, 以减少光纤的使用量。

OLT建议放置在接入汇聚机房, 多级分光, 在用户集中的区域设置光分路器, ONU设置在用户接入点。

3 ONU位置容量计算

划分区域。根据河流、道路、街区、商业区、居住区、富人区和贫民区分布情况, 利用电子地图和autoCAD软件, 按照相似的条件, 将一个交换区划分为几个大的区域。算出交换区的总面积A, 并由调查得来的交换区的总人口数, 计算交换区的平均人口密度Da (人数/km2) 和平均提升的电话普及率ra, ra=Q/交换区总人口数。

3.2 确定人口密度系数c

1) 通过调查, 将人口密度最接近平均人口密度Da的区域, 取其密度系数为1, 并设法确定该区域的人口数Na, 用估算的办法确定其他区域的人口密度系数c1、c2… (通过调查、询问) ;

2) 用AutoCAD算出每个区域的面积A1、A2… (km2) ;

3) 估算每个区域的人口数

N=区域面积×Da×该区域的人口密度系数 (c1、c2…) ;

比如:N1=A1*Da*C1;N2=A2*Da*c2…

4) 计算各区域的用户量S1、S2、…

S1=A1*Da*C1*ra=N1*ra S2=A2*Da*c2*ra=N2*ra…

5) 计算各个小区的用户密度 (用户量/面积)

6) 将上面的计算结果列表

由下表算出的每平方公里的用户量, 再乘一个系数1.2, 以适应用户的随机变化, 并参照华为公司ONU的容量系列, 就近选取ONU的容量。一般ONU的容量系列为:512线、1024线、2000线、3000线、6000线。容量在3000线以上的ONU不宜采用, 否则, 可能会由于覆盖范围过大而造成配线电缆的数量急剧增加。

4 结论

本设计是本人为合肥铁通光纤接入网设计的一些规划方案, 设计的到现场具体场景, 因通信网络的保密性不做具体提示, 但基本与现场通信网络建设构架保持一致, 本案的论证和评估是与现场的实际方案相通道!不过一些相关数据参阅了部分通信文刊。

参考文献

[1]李效军.光接入网的现状与发展[M].北京:人民邮电出版, 2001.

[2]徐荣, 龚倩, 张光海.城域光网络[M].北京:人民邮电出版, 1999.

[3]中国通信学会, 吴承治, 徐敏毅.光接入工程[M].北京:人民邮电出版, 2003.

基于PON的接入网络规划篇7

1 PON技术演进及特点

PON技术的发展经历了APON/BPON、EPON、GPON的过程, WDM-PON和10Gbit/s EPON是PON技术研究的方向。目前主流的PON技术是EPON和GPON。

EPON:2003年由IEEE完成标准化工作, 协议实现简单, 具备较高带宽, 能很好地支持以太网业务, 设备成本相对较低, 技术成熟度高, 分光比最大可达1:64, 下行带宽1.25Gbit/s。

GPON:ITU在APON技术的基础上发展而来, 沿用了APON的标准协议框架, 增加了GEM这一新的TC层帧封装方式, 可实现有QoS保证的全业务接入, 分光比最高达1:128, 下行带宽可达2.5Gbit/s。GPON对综合业务支持好、分光比高, 封装效率高, 带宽利用率高。

主流厂商均支持EPON和GPON。两种PON技术各有特点 (见下表) :

2 网络规划

网络规划原则是将不同业务类型进行分离, 采取在OLT端双上行, 上行的将语音和数据业务流分开;鉴于组网成本考虑, 先不考虑PON网络保护。PON网络组成:汇聚层、OLT、ODN、ONU。

下面分别对网络结构进行分解规划。

2.1 汇聚层网络规划汇聚层设备通过业务类型, 将上网用户直接连至BRAS, 语音用户直接连至三层交换机, 然后送至软交换侧。

2.2 OLT端网络规划原则上, OLT应遵循“大容量, 少局址”的原则集中设置, OLT尽量利用现有机房设置。对于OLT的设置位置, 可根据覆盖区域的用户分布情况, 考虑设置在端局、模块局、光交接点接入机房, 以减少机房站点数量和维护成本。

OLT上联配置原则:OLT承载语音和数据业务, 采用双上联, 当双上联中的两条链路峰值或平均带宽利用率超过70%后, 对上联链路进行成对扩容。对于VIP用户, 可采用PON备份和主干光纤保护等方式增强其可靠性。

OLT下联保护根据业务要求确定, 为可选项。可选用主干光纤保护倒换方式和全保护光纤倒换方式。工程建设时根据用户对安全可靠性的需求选择相应的保护方式, 其中以采用主干光纤保护方式为主。

OLT冗余保护功能:OLT设备支持电源和主控板1+1冗余保护功能。当主用电源模块和主控板失效发生自动倒换 (或者1+1的分布式双电源供电) 时系统的业务不受影响。当电源模块和主控板发生倒换后, 系统向网管系统上报倒换事件以及倒换触发条件等必要信息。

OLT覆盖范围:在城市区域, 以FTTH场景为例, 分光比1:32, OLT覆盖范围控制在5km。在农村地区, 由于需要大半径覆盖, 将分光比做到1:8时, OLT覆盖范围可达20km。在现实的接入网中, 绝大多数接入辐射形状近似正方形。

VLAN规划:由于用户多业务的需求, 且每个业务都需要一个独立VLAN, 故应遵循如下原则。 (1) FTTx统一规划, 每个用户预留业务应用, 采用QinQ方式实现单用户多业务VLAN, 避免造成VLAN使用无秩序问题; (2) 用户侧VLAN配置要全局一致, 实现终端的统一配置; (3) 网络侧应用QinQ, 实现多业务上行。

2.3 ODN规划ODN是基于PON设备的光缆网络。其作用是为OLT与ONU之间提供光传输通道。ODN应以树型结构为主, 从局段到用户端一般可划分为主干光缆段、配线段和驻地网段, 涉及到无源设备分光器。

主干光缆路由选择时应尽量稳定, 优先选择管道铺设方式, 其次直埋和杆路。在市区, 主干光缆要成环形结构。农村地区, 主干光缆可成链型或者星型结构。

配线光缆需根据用户的实际需求建设。

驻地网建设为减少投资, 最好由开放商投资, 运营商施工。

分光器配置:在保证一定的PON口使用效率的前提下, 尽量将分光器靠近光用户接入点, 降低光缆芯数占用需求。ODN组网时尽量采用一级分光。城市区域由于用户比较集中而且到OLT的距离较近, 当采用一级分光, 应用1:32的光分路器。农村区域由于用户比较分散, 而且到OLT的距离一般较远, 宜选用分光比为1:8或1:4等小分光比的光分路器以增大OLT的覆盖距离。VIP用户需要实行光纤链路保护时, 可以采用2:N光分路器。

2.4 ONU规划部署对于FTTH应用场景, 应尽量将ONU设置在用户家里, 避免安装在门口或楼道里;对于FTTB/C/O等应用, 可选择将ONU放置在大楼楼道或竖井机柜、室外交接箱等不同位置。对于ONU的供电, 尽量就近取交流220V市电, 由于设备分散, 不采用集中供电方式, 不配置后备电源。

3 结束语

接入光纤化不仅使接入提速, 也使传统的城域网发生了改变。随着光网建设, 三网合一的实现会越来越近。宽带接入的建设模式的转变, 运营商经营和维护的模式也会随之改变, 势必会大大提高互联网的发展, 必将加快颗粒业务应用的发展。

考虑风电接入的电源电网协调规划篇8

关键词：风电并网,电网规划,电源规划,协调规划,调节机组

0 引言

随着风电的大规模发展,风电具有的随机性、波动性、间歇性、反调峰性、可控性差、可预测性弱等特点,使得风电并网问题不仅体现在电网规划方面,还体现在对系统调峰、调频能力的需求方面,因此,风电并网往往包含了电源规划和电网规划2个方面因素的考虑。

当前有关含风电的网源规划研究很多,但是一般将电源与电网规划分割考虑,对于相互间的协调考虑不够。电源规划方面,文献[1]详细介绍了国内风能资源的分布状况,以及风电规划面临的一系列问题。例如:风电发展迅猛但相对比较集中,多在东北、西北、华北和东部沿海地区,系统调峰压力极大,可接纳的风电有限。因此,需要建设一定规模的调峰电源,也可以采用风火电“打捆”方式实现风电远距离、大容量输送。文献[1]还比较了各种能源在优化电源结构中的不同作用,并分析了采用抽水蓄能电站来改善风电消纳的情况。文献[2]给出了计入风电场后,系统调峰能力的计算方法,通过将风电看成一个负的负荷,来修正电网的负荷特性,计算出电网可为风电提供的调峰能力。文献[3]提出可以在风电场的同一地点建设抽水蓄能电站,即以水电作为调节机组,组合成为一个风水电站,这样风电可以得到有效的应用,并且可以保证电网的可靠性。文献[4]对风电调节能力进行了分析,并提出了多种储能技术来保证风电的有效应用,如液流电池、钠硫电池、锂离子电池、压缩空气、超导、超级电容器和变速恒频抽水储能等。文献[5]从经济性的角度,以最小费用法进行了电源规划。在考虑风电接入后的电网规划方面,文献[6]提出了多种电网规划模型,包括传统的确定性规划模型、考虑风电随机性的规划模型、考虑风电随机性的机会约束规划模型,以及满足风电利用指标的规划模型。文献[7]综合考虑了风电接入后电网建设的可靠性及经济性,以可靠性成本效益作为规划目标进行电网规划,其目标函数包含了线路建设成本、维护成本以及用户停电损失这3项费用。文献[8]在传统的确定性电网规划基础上,针对风电的特殊性建立了机会约束规划模型。

但是这种仅从电源或者电网单一方面进行考虑的规划方法本身存在着局限性。事实上,风电接入对系统的调频、调峰能力提出了更高的要求,电源规划方案的不同也会影响到电网建设的成本等。因此,本文综合考虑了风电系统的电源及电网规划,寻求两者协调下的综合最优方案。

1 风电接入的电源电网协调规划模型

由于风电出力的波动性特点,在实际运行中对系统的调峰、调频能力要求更高。因此,首先必须考虑电源规划问题,形成调节机组的配置方案;其次,要考虑风电场的并网问题,即电网规划问题,针对风电的不确定性,提出相应的随机规划模型;最后,建立风电接入的电源电网协调规划模型,获得最佳规划方案。

1.1 风电接入的调节机组配置方法

风电并网运行之前,电网的调峰调频任务主要是在满足必要的安全裕度的前提下,应对系统负荷波动。系统在风电大规模并网后,一般情况下须加强调频、调峰能力。如果并网风电超过电网可为风电提供的调峰极限,电网将难以平衡风电出力,从而造成频率越限,严重时将导致电网解列[2]。因此,风电并网运行时,必须由常规电源为其有功出力提供补偿,即需要配置相应的调节机组,以平衡风电出力对电网的影响,保证对负荷的安全可靠供电。这种对风电有功出力的补偿调节可看做是对负的负荷波动的跟踪,即对风电“调峰”[2]。

本文中的调节机组,类似于运行层面中的调频机组,但是它是一个规划层面的概念。其主要作用是与风电构成互补系统,跟踪风电出力的变化而改变其出力,以保证整个系统的有功平衡,它需要拥有较强的爬坡能力,以适应风电出力的快速变化。

为充分考虑风电对电网负荷的影响,在考虑系统的调峰能力时,可把风电视为负的负荷,将系统负荷曲线与风电出力曲线相减,获得修正的系统负荷曲线。分析该曲线的最大、最小值与波动规律,并结合相关的发电机组出力数据及其爬坡能力的影响,确定调节机组配置方案。

1.1.1 调节机组容量的确定

风电接入后,经风电出力修正后的系统负荷的最大、最小值必须满足如下条件(1个机组组合周期中,如24h):

式中:Pmax和Pmin分别为经风电出力修正后的系统负荷最大值与最小值;Pimax为机组i的最大出力限制;Pimin为机组i的最小出力限制。

若无法满足式(1)中的要求,理论上则需要配置相应的调节机组ΔP,其机组出力n要求如下:

式中:ΔPmax和ΔPmin分别为调节机组的最大出力与最小出力。

在规划层面首先必须满足最大负荷约束,在此基础上再考虑最小负荷约束,必须注意到如果峰谷差过大,机组的最大和最小出力限制有时候会出现无法同时满足的情况。在实际计算时,如最大出力限制未起作用,则可尝试减少开机台数以满足最小出力约束。如仍不可行则只能通过考虑改善负荷特性来解决该问题。

1.1.2 调节机组爬坡能力的要求

系统的调峰能力往往受到发电机组爬坡能力的限制,经风电出力修正后的系统负荷增减速率应在发电机组爬坡能力的限制范围内,即

式中:ΔPumax和ΔPdmax分别为经风电出力修正后的系统负荷在10 min内的最大增量和最大降幅;Riu和Rid分别为机组i的上坡速率限值和下坡速率限值(以小时为单位)。

如果不能满足机组爬坡速率的约束,即式(3)中的不等式条件,则需要增加拥有较大爬坡能力的调节机组,其上、下坡限值需要满足:

式中:ΔRu和ΔRd分别为调节机组的10 min上坡限值和下坡限值。

1.1.3 调节机组类型的选择

调节机组配置电源可以是储能单元(蓄电池)、火电机组、燃气轮机组、水电机组、抽水蓄能机组等。蓄电池储能技术目前还不太成熟,其成本高、蓄电池容量不大,无法满足国内当前风电装机容量的要求。火电机组环保压力较大,调节速度受限,但技术较成熟,相对可靠性高、灵活性强、受地区限制小。燃气调节在欧美国家有所应用,国内燃气资源相对较少,但其跟踪负荷变化的速度比火电机组好,也不像水电机组那样会受到水源地的限制。水电机组出力调整范围大、速度快,运行成本低,环境污染少[2],在自然条件许可的地区,抽水蓄能也是常用的功率平衡调节方式。

不同类型的调节机组配置电源各有其特点,需要根据系统对调节能力的具体需求以及区域条件的限制来选择合适的调节机组参与风电系统的调节。

1.2含调节机组配置的风电系统电源电网协调规划模型

确定调节机组容量和类型后,可将调节机组的选址问题与电网新建线路结合起来,进行协调规划,获得的最优化结果会同时给出调节机组最佳接入地点以及相应电网最佳新建线路的综合信息。在进行电源电网协调规划时,以最小化成本为优化目标,线路负荷裕度与风电利用比率作为约束条件进行考虑。与文献[6]相似,建立如下随机规划模型:

式中:x为决策变量,代表规划方案,其中包含了调节机组规划分量和线路规划分量,文献[6]中仅包含线路规划分量;ξ为风电场出力,是一个服从Weibull分布的随机变量,与文献[6]相似,具体模型求解时将切入风速和切出风速之间分为多个区间,区间的间隔足够小(如小于0.1m/s)时,用区间均值求出对应风电场出力F以及风速在各区间内出现的概率P,在此基础上获得规划方案对应于该区间的评价值及该方案的综合概率评价值;Q为风电利用指标,等于风电场实际提供给负荷的出力数据与风电场的可出力数据间的比值。

目标函数min f(x,ξ)表示最小化成本;约束条件gj(x,ξ)≤0表示线路的过负荷约束;约束条件Q=1表示风电场出力不受网络限制能被全部输送出去。

电源电网协调规划模型中,考虑的成本f(x,ξ)由建设成本和运行维护成本2个主要部分组成,风电的随机性体现在约束条件中。建设成本包括调节机组建设成本以及线路建设成本,假设调节机组的建设成本正比于其容量,其容量已由1.1.1节确定,因此可不出现在规划的目标函数当中,但其容量及选址将通过潮流约束影响线路规划。维护成本可设定为一定百分比的建设成本,作为固定成本的一部分,如设为5%[9],具体如下式:

式中:Ci为待选线路i的建设费用;Zi取值为1或0,代表是否需要建设第i条待选线路;l为待选线路总数。

1.3 本文方法计算流程

本文方法的计算流程如图1所示。首先获得考虑风电和负荷的综合曲线,然后分析现有的电网负荷调节能力是否足够,如果充足则进行常规电网计算,如果不够则计算调节机组容量,再与电网规划的线路选址一起进行调节电源的选址。

2 算例测试

本文采用改进的IEEE-RTS算例系统[10],对建立的电源电网协调规划模型进行测试,并应用遗传算法进行求解[11,12]。

2.1 测试系统基本情况

该系统原为一个24节点系统,新增的节点25为风电节点,修改后的系统中共含有10个发电节点、17个负荷节点、38回输电线路、5组变压器,其中火电机组均为一日仅可启停一次,如图2所示。

为风电接入而配置的调节机组共有7个待选的接入地址,分别为:风电节点25,以及其附近的节点1至节点5和节点9,没有其余适合调节机组接入的新节点。本文为保证风电接入后不会对系统的有功平衡造成较大影响,调整了部分节点的发电机组出力。修改后系统各发电节点的发电机组出力及爬坡能力见附录A表A1。系统中共有17回待选线路,具体见附录A表A2。

2.2 调节机组的配置

1)根据某系统春夏秋冬4个典型日24h负荷数据绘制出系统的负荷曲线,见附录A图A1,其中系统的最大负荷PLmax为2 850 MW,最小负荷PLmin为1 596 MW。

2)需要根据系统的风电出力数据绘制系统中春夏秋冬4个典型日的风电出力曲线,见附录A图A2,风电机组容量可选择为240 MW,320 MW,480 MW。

3)以风电机组容量为320 MW为例进行分析。可将附录A图A1与图A2中的曲线相减,获得经风电修正后4个典型日的系统负荷曲线,见附录A图A3。综合分析4个典型日的数据可得,经风电修正的系统负荷最大值Pmax为2 850 MW(典型日2的13:50与典型日3的10:00),最小值Pmin为1 276 MW(典型日2的3:00—4:00);系统负荷在10min内的最大增量ΔPumax为320 MW(典型日2的13:40—13:50),最大降幅ΔPdmax为334 MW(典型日2的14:40—14:50)。因此,由式(2)可得调节机组的出力限制为:ΔPmax≥195 MW,ΔPmin≤226 MW。由式(4)可得调节机组的10min爬坡约束为:ΔRu≥180 MW,ΔRd≥194 MW。因此,应选择容量至少为195 MW,10 min爬坡能力至少为194 MW的调节机组。

本算例中,系统的最小负荷PLmin为1 596MW,而除风电外,其余发电机组的最小出力限制为1 050MW,根据式(1),可得风电接入容量的极限为546 MW。

由于在本算例中须补充新机组才能满足最大负荷,因此,风电接入的容量受限于所有火电机组的最小出力限制,即风电接入容量的极限为546 MW。当风电容量为240MW,480MW或546MW时,可对系统负荷以及风电出力数据作出类似于风电容量为320 MW时的分析,获得相应的调节机组配置方案。

将以上4种风电容量下的调节机组配置方案进行比较,如表1所示。由于本例中风电未能起到降低高峰期负荷的作用,风电渗透率的变化对于综合负荷的最大值没有影响,因此最大出力约束保持不变。

当风电容量为320 MW时,风电渗透率为11%,此时,调节机组的容量选择(195 MW)是由最大出力限制所决定的,但所配置的调节机组10min内的爬坡能力(194 MW)已经与机组的容量相当,即要求机组出力可以在10min内由0升至最大,或由最大降至0。

若降低风电渗透率,使风电容量小于320 MW,所配置调节机组的容量仍需为195 MW,只是对机组爬坡能力的要求有所下降。

若提高风电渗透率,使风电容量大于320 MW,则风电的波动程度将远超出系统原有机组的调峰能力水平,调节机组的容量就必须由爬坡约束决定,需要在电网中配置较大容量的调节机组,随风电的波动而迅速反应,以保证系统的平稳性与可控性。

本文采用根据历史数据,选择其中的典型日数据的方法,来绘制系统负荷曲线以及风电出力曲线。由于风电出力以及负荷需求的随机性,典型日数据并不一定能完全代表全部情况,导致配置的调节机组不能完全满足风电出力的变化需求,从而无法避免弃风现象的产生;但从另一个角度来说,典型日的选取本身就反映了大多数的情形,对于少数的极端情况可不予考虑,在现实中可通过弃风或削负荷来解决,这也是符合经济效益的做法。另外,也可应用统计学规律来表征风电和负荷的综合曲线,在此基础上量化极端情况占比从而确定规划的基础数据,由于这不是本文的重点,此处从略。

2.3 调节机组选址对电网规划的影响

本文建立的模型中,将调节机组选址问题与电网线路建设问题结合起来进行规划,获得了综合最优方案。下文将以风电机组容量为320 MW为例,分析调节机组不同位置对电网规划成本的影响,如表2所示。

由于单位长度线路建设费用相同,因此,电网线路建设成本与电网线路建设长度呈正比。根据表2,当调节机组接在节点9时,电网规划方案的建设成本最低,故该电网规划方案为综合最优方案。可见,将电源与电网进行协调规划具有其实际的意义。

注:Li-j(n)表示在节点i与节点j之间新建n回线路。

2.4 电源电网协调规划

确定调节机组的相关参数后,可根据1.2节中提出的电源电网规划模型求解出调节机组选址与线路建设的综合最优方案。本算例中,单位长度线路建设成本相同,故以规划方案中线路建设长度替代建设成本,作为最优化目标。

将4种风电容量情况下的电源电网协调规划方案进行比较,如表3所示。

注:Li-j(n)表示在节点i与节点j之间新建n回线路。

上文已分析得出,当风电容量不大于320 MW时,调节机组的容量均为195 MW,这表明仅由于负荷的波动性造成的调节机组容量需求为195 MW,在此情况下还可接入风电容量320MW。而当风电容量大于320 MW时,随着风电容量的增加,调节机组的容量及其成本也将随之增加。风电容量320 MW将成为因风电接入造成调节机组成本增加的临界点。

观察表3,当风电容量由240 MW增至320 MW(增幅33%)时,电网线路建设长度有了小幅增长,从248km增加到280km(增幅13%)。而当风电容量由320 MW增至480 MW(增幅50%)时,电网建设长度猛增,由280km增至523km(增幅87%),远超风电容量的增加比例。当风电容量由480 MW增至546 MW(增幅14%)时,电网线路建设长度有了相应比例的增长,从523km增至623km(增幅19%)。而单位长度线路建设费用相同,因此,线路建设成本与线路建设长度呈正比。不难发现,风电容量320 MW也是线路建设成本大幅增加的临界点。附录A图A4体现了调节机组容量、电网线路建设长度与风电容量之间的关系。

3 结语

本文在分析国内外有关风电的电源电网规划研究成果的基础上,建立了风电场相关的数学模型,并根据风电随机性的特点,对风电接入后电源电网协调规划问题进行建模,提出了调节机组配置方案,得到以下结论。

1)风能与常规能源不同,由于风速的随机性,风电出力波动也非常明显。在规划的过程中,不仅要考虑线路接入,还需考虑系统的调频、调峰能力及相关容量规划。

2)通过风电和负荷的波动性分析获得所需调节机组的容量后,可建立电源电网协调规划模型,将调节机组的选址作为优化变量之一,最优化线路规划,并获得综合最优方案。

附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。

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接入网规划篇9

为规范城域传输网光缆接入方式, 解决基站楼宇城域传输光缆接入的问题, 现编制传输管线专业在城域传输光缆接入的建设原则, 主要分为商住楼宇基站 (有全业务接入需求) 和自建基站 (无全业务接入需求) 两大部分。

1) 新建基站接入首先应考虑成环接入, 原则上敷设2条光缆割接原有光缆, 将新建基站纳入环内。 (避免采用点对点敷设2条光缆分别至上下游站的接入方式, 该方式是造成进站光缆增加的原因之一) ;

2) 标准基站 (宏站、微蜂窝) 原则上必须采用ODF成端;对于机房面积小 (立ODF架空间不足) 或者进出管道容量小、紧张的基站, 可采用在基站周边立光交收敛光缆的办法解决;对于光纤拉远站、直放站内可采用终端盒成端;

3) 商住楼宇、小区原则上应考虑全业务光缆深度预覆盖, 在商住楼宇、小区内利用基站、室分机房, 设置全业务专用ODF架或者48芯全业务一级分线箱 (根据业务量) , 从就近的主辅配层光交敷设全业务光缆接入, 当商住楼宇内有全业务需求时, 可非常方便的接入, 从而大大缩短接入的响应时间;

4) SDH和PTN成环光缆, 原则上不采用分纤方式接入, 即该类光缆无分歧接头, 若无法进入可优先考虑光交方式解决;

5) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆原则上应进行归并割接, 避免新建一个下挂站、一个拉远站就敷设一条进站光缆的接入方式 (该接入方式是造成进站光缆大量增加的重要原因) , 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 但当接入光缆纤芯利用率达到50%以上时 (即24芯光缆使用12芯以上) , 原则不进行割接带点。

2 基站城域传输光缆接入原则

2.1 商住楼宇基站 (有全业务接入需求)

该类基站在商住楼宇及小区内部, 考虑有较多的公司及个人全业务接入需求 (一般考虑FTTO/FTTH) 。根据机房、进出管道容量、管道产权及敷设光缆的难易程度, 可分为下面2种场景进行规划设计:

1) 场景一 (如图1) :机房条件好的商住楼宇、小区 (敷设光缆较容易、机房面积大、进出管道容量大, 一般为自建管道, 无需立光交)

(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 成端于基站ODF内;

(2) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点;

(3) 商住楼宇有全业务接入需求, 应根据机房、预测用户数等条件, 在基站机房内设置全业务专用ODF架, 配备机架式分光器;或者设置48芯全业务一级分线箱, 配备盒式分光器。从附近主配层或者辅配层光交敷设24芯全业务光缆至基站机房全业务专用ODF架或者全业务一级分线箱, 可根据用户数等情况前期成端12芯, 有需求后再成端后12芯。

2) 场景二 (如图2) :机房条件差的商住楼宇、小区 (敷设光缆较困难、机房面积小、进出管道容量小, 一般为配套弱电井或者其他运营商资源, 需立光交)

(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 采用单边进站, 另一边进光交的接入方式;

(2) 基站与光交的联络光缆可选用48芯或者96芯光缆;

(3) 基站下挂链、拉远站、RRU等业务光缆以及跳纤光缆应全部成端于光交, 避免直接进站, 同幢楼内业务可直接进站;

(4) 光交容量可根据业务量选用576芯和288芯的, 若选择288芯时, 应选择今后方便扩容至576芯的光交;

(5) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点;

(6) 商住楼宇有全业务接入需求, 应根据机房、预测用户数等条件, 在基站机房内设置全业务专用ODF架, 配备机架式分光器;或者设置48芯全业务一级分线箱, 配备盒式分光器。从附近主配层或者辅配层光交敷设24芯全业务光缆至光交, 若可进站敷设光缆, 则敷设光交至基站机房全业务专用ODF架或者全业务一级分线箱的24芯光缆, 若不能敷设, 则利用联络光缆进站, 24芯全业务光缆可根据用户数等情况前期成端12芯, 有需求后再成端后12芯。

2.2 自建基站 (无全业务接入需求)

该类基站一般为自建机房, 无全业务接入的需求。根据机房、进出管道及敷设光缆的难易程度, 可分为下面2种场景进行规划设计:

1) 场景一:机房条件好的基站 (敷设光缆较容易、机房面积大、进出管道容量大, 一般为自建管道, 无需立光交)

(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 成端于基站ODF内;

(2) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点。

2) 场景二:机房条件差的基站 (敷设光缆较困难、机房面积小、进出管道容量小, 需立光交)

(1) SDH或者PTN成环光缆采用24芯光缆, 采用单边进站, 另一边进光交的接入方式;

(2) 基站与光交的联络光缆可选用48芯或者96芯;

(3) 基站下挂链、拉远站、RRU等业务光缆以及跳纤光缆应全部成端于光交, 避免直接进站, 同幢楼内业务可直接进站;

(4) 光交容量可根据业务量选用576芯和288芯的, 若选择288芯时, 应选择今后方便扩容至576芯的光交;

(5) 基站下挂链或者拉远站、RRU等同类业务光缆进行归并割接接入, 原则上一条24芯光缆上最多带3个同类业务接入点, 当光缆利用率达到50%以上时, 则不考虑割接带点。

3 设计要求规范