国家干线光缆网完善与维护的思考

摘要：“八纵八横”国家干线光缆网的建成彻底改变了我国长途通信的落后局面，但因使用年限都在20年以上了，衰耗增大，断点增多，对国家信息网的运行存在较大的风险。高铁“八纵八横”工程建设全面展开，沿高铁槽道同步快速部署干线光缆网络，具有建设费用少、工期短、无外界干扰、路由稳定、安全可靠等特点。笔者就高铁槽道干线光缆快速部署与维护管理新课题进行深入研究。

关键词：干线光缆网 ; 八纵八横 ; 高速铁路 ; 应用研究

一、国家干线光缆网的现状情况分析

国家干线光缆网是国家通信网的重要组成部分，是通信传输的重要基础设施，是国家信息的命脉，担负着党、政、军专网和人民群众国内、国际重要通信任务。1986年至2000年“八纵八横” 国家干线光缆网的建成彻底改变了我国长途通信的落后局面，而且为我国通信迈向现代化打下了坚实的基础。按照地图上北下南、左东右西的习惯，从北到南的干线光缆称之为“纵”，从东到西的干线光缆称之为“横”。第一纵：牡丹江——上海——广州，线路全长5241公里;第二纵：齐齐哈尔——北京——三亚，线路全长5584公里;第三纵：呼和浩特——太原——北海，线路全长3969公里;第四纵：哈尔滨——天津——上海，线路全长3207公里;第五纵：北京——九江——广州，线路全长3147公里;第六纵：呼和浩特——西安——昆明，线路全长3944公里;第七纵：兰州——西宁——拉萨，线路全长2754公里;第八纵：兰州——贵阳——南宁，线路全长3228公里。第一横：天津——呼和浩特——兰州，线路全长2218公里;第二横：青岛——石家庄——银川，线路全长2214公里;第三横：上海——南京——西安，线路全长1969公里;第四横：连云港——乌鲁木齐——伊宁，线路全长5056公里;第五横：上海——武汉——重庆——成都，线路全长3213公里;第六横：杭州——南昌——长沙——成都，线路全长3499公里;第七横：上海——广州——昆明，线路全长4788公里;第八横：广州——南宁——昆明，线路全长1860公里。为更好地满足长途通信的迫切需求，同时也与“八纵八横”同步建设了其它部分光缆：（一）因为位置和走向特殊需要的干线光缆。如：格尔木到乌鲁木齐、北海到海口、西安到武汉以及京太西等走向比较特殊（不是横平竖直）的干线光缆，这些与“八纵八横”同等重要。（二）架空光缆。建设初期，为了快速解决通信的迫切需求，利用明线时代原有的架空杆路架设了一批架空光缆。如：京汉广、长沙到南宁、成都到昆明、广州到南宁。这些架空光缆也就是为了快速投产的需要，但因受台风、车辆刮、枪击、松鼠咬等影响比较大，障碍较多，稳定不够强，后来沿同路由都相继重新敷设了直埋光缆。（三）与干线配套的支线光缆。为了把“八纵八横”没有经过，但通信需求量较大的城市纳入国家干线网，于是敷设了部分支线光缆。如：惠州到深圳、大连到沈阳、九江到南昌、天峻到德令哈、楚雄到大理等。（四）各通信需求较大的相邻城市间的连接光缆。为了满足一些相邻城市间的通信需求，同时也使各干线之间相互连通，便于灵活调度，迂回备用，又敷设了一些短段的沟通连接光缆，如：沪宁杭三点间的环状网，西成渝三点的连接线，北京的外环线，牡丹江、哈尔滨到齐齐哈尔的连接线，延吉、长春至白城的连接线，兰州经永登到西宁的连接线，丽水到温州、南昌到福州、南平到福州、龙岩到厦门等沟通连接线。“八纵八横”干线光缆大约56000公里，加之上述四类光缆大约24000公里，在上世纪末初步建成的总计约80000公里的国家一级干线光缆网，纵横交错，经纬互织，组成了一个围棋盘似的矩阵，沟通了四通八达的国家一级干线光缆传输网。与此同时，各個省内地市之间的沟通光缆也在相继建设中，这种省内跨地市的光缆，我们习惯称之为国家二级干线，现在已达80多万皮长公里。因此，国家干线光缆网总体还是比较完善的，近几年的扩容需求也是非常小，增长率在3%左右。在光纤刚刚问世的时候，专家们曾经预测光纤的使用寿命约20年。“八纵八横”是在“七五”“八五”“九五”期间建设的，使用年限基本都在20年以上了，衰耗增大，断点增多，对国家信息网的运行存在较大的风险，加之，当时建设时普遍芯数不大（24芯为主，48芯、96芯算是非常大了），难以满足当前信息高速发展的需要。近几年各运营商也在着手对干线光缆网资源进行普查，本着资源共享、充分利用的原则，对现有资源进行了整合，本着着眼未来，制定干线光缆网的更新改造规划，适时敷设新的干线光缆，已逐步取代“八纵八横”干线光缆网中那些使用年限长、传输质量劣化的光缆，保持国家干线光缆网的畅通无阻，保持通信行业的可持续高质量发展。

二、国家干线光缆网的建设模式比较

早期国家干线光缆网的建设（部分采用架空敷设的除外）基本都采用开沟放缆的方式，直到上世纪末，采用硅管吹缆技术（本世纪初才得以广泛应用），开沟后预埋硅芯管管道，间隔1公里左右设置人手孔（吹缆孔）。前面介绍过，国家干线光缆网大都建于上世纪后期，基本都采用裸埋的方式，光缆使用年限长、传输质量劣化后，要更换就必须重新开挖。

国家干线光缆网建设往往采用军民合建的方式，建成后缆中部分纤芯提供给军方使用（一般都是两芯），建设中设计到缆沟开沟任务的由部队组织战士完成，工程建设中最为头疼的外界处理问题迎刃而解。但是随着党中央对部队管控的不断加强，部队参与地方各类经营活动受到了严格地限制，各通信运营商作为企业性质，缆沟开挖工作受到诸多干扰，来自沿线农户、居民的，来自原有各种管线安全隔距的限制，特别2007年《物权法》的颁布施行，沿线居民、单位维权意识不断增强，国家干线光缆网建设涉及的外界处理可以说是举步维艰。与此同时，管道非开挖技术应运而生，但也因受到地下土质复杂、地下各类管线相互交织、走向不明等诸多限制，加之很多农户也以地下空间保护为名，漫天要价，大大增加了国家干线光缆网的建设成本。

三、高铁干线光缆网的合作建设与维护

工业和信息化部、中国铁路总公司铁总发改（2017 J 332 号文【工业和信息化部中国铁路总公司关于铁路沿线公网覆盖合作建设的指导意见】明确指出，贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，充分发挥合作双方各自的资源优势，促进铁路交通与互联网深度融合，推动铁路交通智能化发展、宽带网络提速降费，实现合作共赢。支持和鼓励中国铁路总公司所属各铁路局集团公司、各中铁控股合资铁路公司（以下统称铁路部门）将铁路红线内的基础设施资源向公网覆盖开放;支持和鼓励各基础电信企业进行铁路沿线公网覆盖建设，并向铁路开放其通信基础设施资源。

考虑到高铁干线光缆敷设环境的特殊性，为方便巡检维护和障碍抢修通常需要铁路部门下属单位实施代维。高铁干线光缆维护段落及巡检：a、维护分界，维护分界点为高铁主线引下的第一个人（手）井。b、日常维护及巡检，（1）巡检对象为：主线槽道（含光缆、接头盒）、引下槽道至地面人井（含光缆）;巡检周期，高铁部分每月1次。（2）标石、宣传牌、人孔的巡检每周1次;（3）建立微信群，各通信运营商各省、市公司及代维方人员参与，巡检人员在群里发布定位，以及分界人井、地面路由和引下管道的相关照片。c、故障维修，要求代维方在高铁干线光缆故障发生后，立即协助申请进场抢修，在干线故障7日内完成干线修复。d、各通信运营商需要对高铁光缆进行检查和相关工作时，代维方负责协调并办理相关上道手续。e、代维公司提供每季度工作报告，双方进行工作交流。根据代维合同中考核办法，每季度通信运营商省公司完成打分并与代维费用支付挂钩。

四、高铁干线光缆网的运行评估与改进举措

JH高铁干线光缆自2011年5月20日开始布放，并于6月25日完成A——B——C——D——E——F各城市高铁主槽道干线敷设，这是某省传输局第一条依托高铁建设的二级干线光缆。该干线光缆划分为高铁段和引接段，分段布放经出厂筛选的通信光缆（纤芯288D/96D/144D，G.652+G.655混合结构，高铁槽道内敷设GYTZS阻燃光缆，引接段为GYTS普通光缆）。2018年，某省传输局开工建设第二条高铁干线光缆，L至Y沿高铁主槽道布放96芯铠装阻燃光缆，外护套、皱纹钢带、内护套具有很好的保护功能，加强芯、松套管、油膏、余长则对光纤提供呵护。相对来说，接头盒是敷设在高铁槽道干线光缆线路的薄弱环节，施工阶段的接续工艺、盘纤、接头盒结构、高铁槽道振动、温湿度变化，都有可能给接头盒内光纤造成影响。在高铁主线槽道内敷设干线光缆（LY高铁光缆结构GYTZA53优于JH高铁光缆GYTZS，且盘长采用4Km，减少了一半光缆线路接头，高铁槽道段落的干线光缆质量、安全得到大幅提升）的优势不容置疑，搭车快速部署，共享高铁发展战略红利。

E机房两个方向高铁槽道88.75km，非高铁引接段62.2km，由备纤测试汇总表不难看出，高铁主线槽道内光缆、接头出现问题27处，而非高铁段落出现问题26处。自2012年以来，由于市政、地铁、路桥、管廊等工程施工影响，JH高铁光缆（E—F）引接段先后迁改8次，迁改光缆線路25.4皮长公里;JH高铁光缆（E—D）引接段先后迁改5次，迁改光缆线路30.87皮长公里。而高铁主线槽道上布放的干线光缆8年多，不需要迁改、无断纤，一直保持路由安全和状态稳定。现在铁路部门要求布放阻燃直埋光缆，外护套、皱纹钢带、内护套具有很好的保护功能，加强芯、松套管、油膏、余长则对光纤提供更妥贴的呵护。

高铁“八纵八横”工程建设全面展开，沿高铁线路同步快速部署干线光缆网络，具有初期建设费用少、工期短、无外界干扰、路由稳定、光网络安全等特质。早期建设的数万公里干线光缆已进入了更换周期，不容置疑，聚焦黄金时间窗口，多快好省，搭高速铁路建设的快车快速部署干线光缆网络，实现干线光缆升级换代。加强网络优化和机线协同，建立高铁干线光缆网迂回保护路由。在高铁干线维护方面，组织维护骨干不定期上道检查槽道内光缆和接头盒，动用无人机监控巡检，和代维单位联手对大损耗接头点尝试维修（申请窗口，人员上轨道检修包括撤离控制在3小时以内），对非接头点大损耗实施外观、余缆检查。不断研究、探索，用心改善光网络质量，解除高铁干线光缆快速部署的后顾之忧，为全国各大通信运营商高铁主线槽道干线光缆网维护管理积累成功经验。

参考文献：

[1] 汤博阳.“八纵八横”干线网筑起中国通信业的脊梁.2008-12

[2] “八纵八横”：大手笔续筑铁路强国梦.中华人民共和国中央人民政府.2016-07-24

作者简介：

丁瑞禄（1974-），男，浙江省常山县人，中国电信股份有限公司衢州长途电信传输局局长，工程师，一级建造师，硕士学位，从事通信网络专业化维护及信息安全研究二十多年。