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文檔簡介

通信線路概述1.1典型項目1.2相關知識福建省郵電學校1.1.1項目一

認識光電纜通信線路

1.知識目標2.能力目標3.應會技能訓練4.操作步驟5.教學評估1.知識目標

了解光電纜通信線路,掌握光電纜通信線路的基本構成,掌握光電纜線路施工范圍和特點。2、能力目標

學生能對家庭住宅或教學場所各種光電纜通信線路有所了解,能說出用戶電纜線路和光纜線路中的設備名稱及作用,說出光電纜通信線路的施工形式;施工形式的選擇主要考慮哪些因素。(本次任務以通信線路實訓基地為例)3.應會技能訓練

(1)教師組織學生對已建好的通信線路工程現場觀摩,教師當場進行詳細講解。(2)學生分組:以6人為一組,由組長明確各成員職責,按照項目要求各自獨立開展工作。(3)學生討論:各組圍繞主題、重點和工作步驟展開討論,根據討論結果拿出各組方案。(4)教師審核:教師審核各組提出的方案并指出存在的問題。(5)檢查評估:抽調能力好的學生組成評估組,在老師的指導下進行檢查評估。4.操作步驟

(1)根據校園光電纜通信線路實訓基地說出光電纜線路中的設備名稱及作用(2)判斷光電纜線路的敷設是否合理,分析原因并給出意見。5.教學評估

(1)工作任務:看是否符合計劃方案,是否合理,包括分工是否明確、是否經過相互配合完成工作任務、工作任務完成所需的時間等。(2)工作質量:對完成工作任務所需時間和完成任務的效果的綜合評價。

(3)工作技能:工作思路和方法是否有創(chuàng)新點;是否有助于相近學科的學習和研究。(4)工作態(tài)度與責任感:各小組的工作是否恰如其分,對職業(yè)素養(yǎng)的提高是否有幫助。

1.1.2項目二

認識通信系統

1.知識目標2、能力目標1.知識目標2、能力目標3.應會技能訓練4.操作步驟1.知識目標

掌握通信系統的概念及光纜傳輸系統基本組成,了解光電纜工通信程的發(fā)展特點

2、能力目標能說出光纖通信的特點以及數字光纖通信系統的組成、光傳輸系統SDH的功能;目前光纜在結構或性能上需要解決的主要問題是什么。(以校園2KM光環(huán)網、光纖傳輸SDH實訓基地為例)3.應會技能訓練

(1)教師組織學生對已建好的校園2KM光環(huán)網、光纖傳輸SDH實訓基地現場觀摩,教師當場進行詳細講解。(2)學生分組:以6人為一組,由組長明確各成員職責,按照項目要求各自獨立開展工作。(3)討論:各組圍繞主題、重點和工作步驟展開討論,根據討論結果拿出方案。(4)教師審核:教師審核各組提出的方案是否正確并指出存在的問題。(5)檢查評估:抽調能力好的學生組成評估組,在老師的指導下進行檢查評估。4.操作步驟

(1)根據校園2KM光環(huán)網、光纖傳輸SDH實訓基地說出光纖通信的特點和SDH光傳輸系統的功能。(2)目前光纜在結構或性能上需要解決的主要問題是什么?分析原因并給出意見。5.教學評估(1)工作任務:看是否符合計劃方案,是否合理。(2)工作質量:對完成工作任務所需時間和完成任務的效果的綜合評價,包括分工是否明確、是否經過相互配合完成工作任務、工作任務完成所需的時間等。(3)工作技能:工作思路和方法是否有創(chuàng)新點。(4)工作態(tài)度與責任感:各小組的工作是否恰如其分,對職業(yè)素養(yǎng)的提高是否有幫助。

1.2相關知識

1.2.1通信線路簡介有線通信線路主要有電纜線路和光纜線路。1.用戶電纜線路的組成2.有線電信網的傳輸標準3.光纜通信線路4.通信線路特點1.用戶電纜線路的組成

用戶電纜線路是從電話交換局的總配線架直列起,經電纜進線室、管道或架空線路、交接設備、引上電纜、分線設備、引入線或經過樓內暗配線至用戶電話機的線路。

市區(qū)線路以地下管道為主;市郊和農村以架空桿線為主。

用戶電纜線路包括主干電纜、配線電纜、分線盒、用戶引入線。如圖1-1所示.主干電纜是指交換局(或遠端模塊局)到交接箱(或交接連接點)之間的傳輸線路,長度一般為數公里,主干系統承擔多個用戶信息的復用傳輸;配線電纜是指交接箱(或交接連接點)到分線盒之間的連接線路,長度一般為數百米配線系統按用戶地址將各個用戶信息分別接到分線盒;引入線是指分線盒到用戶終端之間的連接線路,長度僅為數十米。1.2.1通信線路簡介

1.用戶電纜線路的組成圖1-1用戶電纜線路1.2.1通信線路簡介

(1),總配線架一般放置在測量室里,機架由保安接線排、保安單元、測試接線排、告警系統等組成,在用戶電纜和程控交換機之間起到連接、調線、保護、告警等作用,如圖1-2所示。圖1-2總配線架1.2.1通信線路簡介

(2),交接箱交接箱的內部接線柱分別連接主干電纜和配線電纜,利用跳線使兩端線對任意跳接連通,以達到靈活調度線對的目的。目前,常用的交接箱有模塊卡接式(科隆模塊式和3M模塊式)交接箱和旋轉卡接式交接箱兩種。電纜交接箱實物如圖1-3所示1.2.1通信線路簡介

圖1-3電纜交接箱(3),分線設備分線設備是配線電纜的終端設備。按配線方式引出所需線對供用戶使用,是連接配線電纜和用戶引入線的設備,而且便于日常檢修障礙或裝拆移機等。分線設備有分線箱和分線盒兩大類。分線箱是一種裝有熔絲和避雷器等保安裝置的分線設備,適于郊區(qū)和山區(qū)容易遭雷擊和強電入侵的地段使用;分線盒一般適于不易遭雷擊和強電入侵的地段使用,如圖1-4所示。圖1-4電纜分線盒電纜分線箱(4),程控交換機程控交換機,全稱為存儲程序控制交換機(與之對應的是布線邏輯控制交換機,簡稱布控交換機),也稱為程控數字交換機或數字程控交換機。通常專指用于電話交換網的交換設備,它以計算機程序控制電話的接續(xù)。程控交換機是利用現代計算機技術,完成控制、接續(xù)等工作的電話交換機。(5),電纜連接通信設備的紐帶!信號傳輸的載體!信息的“高速公路”!1.2.1通信線路簡介

2.有線電信網的傳輸標準我國市話通信網的傳輸標準規(guī)定:任意兩用戶間的最大傳輸衰減在頻率為800Hz時為29dB,它包括兩端的用戶線路、交換設備、中繼線路等的衰減。用戶線路是指從市話交換局的總配線架縱列的保安器至用戶終端之間的一段線路;中繼線路是指交換局和交換局之間的傳輸線路。市內任意用戶間的傳輸衰減及分配(本地網、電纜線路)如圖1-5所示。電纜線路中用戶線環(huán)路電阻一般不大于1800(包括話機電阻300)。圖1-5有線電信網的傳輸損耗標準及分配2.有線電信網的傳輸標準1.2.1通信線路簡介

3.光纜通信線路

光纖通信是以光波為載波,光導纖維為傳輸介質的通信方式。光纖通信是與電通信的主要差異有兩點:一是光纖通信傳輸的是光波信號;二是光纖通信傳輸光信號介質是光纖。光纖作為光纖通信系統的物理傳輸媒介,有著巨大的優(yōu)越性。光纖在通信網、廣播電視網與計算機網,以及在其它數據傳輸系統中,都得到了廣泛應用。光纖寬帶干線傳送網和接入網發(fā)展迅速,是當前研究開發(fā)應用的主要目標。1.2.1通信線路簡介

3.光纜通信線路

光波在光纖中傳輸時會帶來一定的傳輸損耗,光纖每千米長度的損耗值直接關系到光纖通信系統傳輸距離的長短。對光纖傳輸特性研究發(fā)現,光纖對于不同波長信號呈現出不同的衰減特征。

目前光纖通信采用的通信窗口有:短波長窗口波長為0.85um;長波長窗口波長為1.31um和1.55um。從波分復用的技術觀點出發(fā),我們把1525nm~1565nm稱為C波段,這是目前系統所用的波段;把1570nm~1694nm的波長范圍稱為L波段;把短于1525nm的波長范圍稱為S波段,這個波段因為全波光纖的研制成功可以擴展到1365nm。L波段稱為光纖通信的第四窗口,S波段稱為光纖通信的第五窗口。3.光纜通信線路

光纜是由多根光纖或光纖束制成的符合光學、機械和環(huán)境特性的結構體。光纜按傳輸性能、距離和用途可分為長途光纜、市話光纜、海底光纜和用戶光纜;按光纖的種類可分為多模光纜、單模光纜;按光纖套塑方法可分為緊套光纜、松套光纜;按敷設方式可分為管道光纜、直埋光纜、架空光纜和水底光纜;按結構方式可分為扁平結構光纜、層絞式結構光纜、骨架式結構光纜、鎧裝結構光纜(包括單、雙層鎧裝)、高密度用戶光纜等。光纜線路是主要以通信光纜為主要傳輸媒質的通信線路,如圖1-6所示

3.光纜通信線路

局端配線設施有光配線架ODF等;光交節(jié)點設施有光配線架、光交接箱、光分線盒、光分路器、光分歧接頭盒等;光配線接入點設施有光分路器、光分線盒、光終端盒、光分歧接頭盒等;用戶端接設施:用戶智能終端盒、光纖信息面板;其他基本器材:光纜、光纖連接器、尾纖等。

圖1-6光纜線路3.光纜通信線路

(1)光纜交接箱的作用是對主干光纜和配線光纜進行連接、分配和調度。光纜交接箱常用規(guī)格:96芯~576芯,光纜交接箱可安裝在室內或室外。如圖1-7所示。圖1-7光纜交接箱(2)ODF架

ODF光分配架作用是對出局光纖端接、分配和調度。落地式ODF有寬架和窄架兩種,容量288~720芯。可以安裝在傳輸機房、數據機房。如圖1-8所示。(3)用戶智能終端盒作用是保護ONU免受用戶損壞和減少室內光纜故障率。如圖1-9所示。不同型號的用戶智能終端盒比較見表1-1。智能終端盒表1-1(4)光分線箱(盒)光纜分纖盒每條入戶光纜有獨立的進出孔,緊湊結構,節(jié)約空間適合各類光纜分纖操作。可壁掛或桌面安裝,箱內有足夠的光纜固定及盤留空間。箱體均為開啟式結構,光纜可掏接施工。如圖1-13所示。樓道和弱電豎井內使用的24芯光纜分纖盒如圖1-14所示。分纖箱主要用于FTTB、FTTH中解決纖芯不夠的問題,就是一個光分路器加幾盤融纖盤,一般掛在小區(qū)樓梯間的墻壁上或立小區(qū)綠化帶中。圖1-13光纜分纖盒圖1-13光纜分纖盒圖1-14樓道和弱電豎井內使用的24芯光纜分纖盒3.光纜通信線路

(5)光分路器可以分為機架安裝型光分路器、尾纖型光分路器和采光分路器,常用采光分路器如圖1-10所示;機架安裝型光分路器如圖1-11所示;尾纖型光分路器如圖1-12所示。圖1-10常用采光分路器3.光纜通信線路

圖1-11機架安裝型光分路器尾纖型光分路器有Φ3.0mm尾纖型和Φ0.9mm尾纖型兩種。Φ3.0mm尾纖型適合各類機箱內安裝,需要添加安裝模塊;Φ0.9mm尾纖型適合空間較小的接頭盒內安裝。如圖1-11所示。3.光纜通信線路

Φ3.0mm尾纖型Φ0.9mm尾纖型

(5)光纜接頭盒

光纜接頭盒的絕緣和氣閉性能應符合設計或出廠標準。一般要求如下:①光纜接頭盒內所有金屬構件之間、金屬構件與大地之間的絕緣電阻,在接頭盒浸水24h后測試,應不小于20

000M(DC500V高阻計測試)。②光纜接頭盒內所有金屬構件之間、金屬構件與大地之間的耐壓性能,在接頭盒浸水24h后測試,以15kV在2min內不擊穿為指標。③監(jiān)測裝置的監(jiān)測尾纜與絕緣密閉堵頭連接,在浸水24h后測試,纜芯對地及纜芯間的絕緣電阻應不低于20

000M(DC500V高阻計測試)。多進多出接頭盒如圖1-15所示,內部可放置光分路器(ODN)模塊,方便FTTH接入。3.光纜通信線路

圖1-15多進多出接頭盒4.通信線路特點

(1)電纜線路特點電纜線路是主要以全塑電纜為主要傳輸媒質的通信線路。其優(yōu)點如下:①通信容量大,復用程度高,每路成本低,比較經濟。②電氣性能穩(wěn)定,傳輸質量高。③安全性、保密性好,使用年限長。④美觀、電纜線路靈活多樣。其缺點是衰減較大、初建投資大、建設周期長、銅纜容易被偷、發(fā)生故障較難處理等。4.通信線路特點

(2)光纜線路特點光纜通信為什么發(fā)展迅猛,主要緣于它具有許多獨特的優(yōu)點。①通信容量大,傳輸距離長傳輸容量大是光纖通信優(yōu)于其他通信的最顯著特點。現在光纖通信使用的頻率為1014~1015HZ。Hz數量級,比常用的微波頻率高104~105倍,因而信息容量理論上比微波高出104~105倍。在信息需求量迅速增長的今天,這一點是很重要的。漸變多模光纖帶寬可達數吉赫茲,單模光纖帶寬可達數百太赫茲。4.通信線路特點

②極低的傳輸衰耗目前單模光纖1.310微米窗口的衰耗約0.35dB/km,在1.550微米窗口的衰耗低達O.2dB/km,與此相比,同軸電纜對60MHz信號的衰耗為19dB/km,市話全塑電纜對4MHz信號的衰耗為20dB/km,因此光纖傳輸比電纜傳輸的中繼距離長得多。③抗電磁干擾,傳輸質量高光纖是由石英玻璃纖維制成,它不怕電磁干擾,也不受外界光的影u向。在核輻射的環(huán)境中,光纖通信也能正常進行,這是電通信不能相比的。兇此光纖通信可廣泛用于電力輸配、電氣化鐵路、雷擊多發(fā)地區(qū)、核試驗等特殊環(huán)境中。

4.通信線路特點

④信道串擾小、保密性能好

光纖的結構保證光在傳輸中很少向外泄漏,因而在光纖中傳輸的信息之間不會產生串擾,更不易被竊聽,保密性優(yōu)于傳統的電通信方式。

⑤光纜尺寸小、重量輕、便于施工

光纖的外徑僅125um,其套塑后的尺寸也小于1mm,用它制成的24~28芯光纜外徑約為18mm,光纜比同樣傳輸能力的電纜要輕得多,約為電纜重量的l/3~1/10。經過表面涂覆的光纖其可撓性大為改觀。這些特點使它不僅適用于公用通信,而且適應軍事通信,如用于導彈、艦船、飛機、潛艇通信控制系統等。4.通信線路特點

⑥原材料資源豐富,價格低廉制造光纖的材料是極為普通的硅酸鹽,如Na2SiC)3,CaSi()3,Si()2等,與電纜通信方式相比,可節(jié)省大量銅、鋁等金屬材料,有利于降低通信系統的成本,并節(jié)約資源。

4.通信線路特點

⑦光纖適應性強

光纖不會銹蝕、不怕高溫、光纖接頭不會產生電火花放電,可用于易燃易爆及有銹蝕危險的環(huán)境中。這些優(yōu)點恰是金屬導線不足之處,所以光纖通信還適宜于化工廠、礦井及水下通信控制系統等多種惡劣環(huán)境。

另一方面,在光纖通信中,也存在幾個特殊問題:光纖性質脆,需要適當地涂敷加以保護。此外,為了保證能承受一定的敷設張力,在光纖結構上也需要多加考慮,對切斷和連接光纖時,需要高精度技術,這在連接電纜時是沒有的;分路耦合不方便;光纖不能輸送中繼器所需要的電能;彎曲半徑不宜太小。光纖通信盡管存在上述問題,但是從技術上說都是可以克服的,不影響光纖的廣泛應用。1.2.2光電纜線路工程

1.光纜線路工程光纜線路工程是光纜通信工程的一個重要組成部分。它與傳輸設備安裝工程的劃分,是以光纖分配架(ODF)或光纖分配盤(ODP)為分界線,其外側為光纜線路部分,即由本局光纖分配架或光纖分配盤連接器(或中繼器上連接器)至對方局光纖分配架或光纖分配盤(或中繼器上連接器)之間,如圖1-16所示。

1.2.2光電纜線路工程

圖1-16光纜線路工程示意圖1.光纜線路工程1.光纜線路工程

光纜線路工程的外線部分是指光纜線路外線部分的施工,內容主要包括光纜的敷設、光纜敷設后各種保護措施的實施以及光纜的接續(xù)。其中光纜的敷設包括敷設前的全部準備和不同程式光纜不同敷設方式的布放。光纜的接續(xù)包括光纖的連接、補強保護和銅導線(如果有的話)、加強件、鋁箔層、鋼帶的連接以及光纜接頭護套的安裝。無人站部分無人站部分的施工內容主要包括無人中繼器機箱的安裝和光纜的引入、光纜成端、光纜內全部光纖與中繼器上連接器尾纖的接續(xù)以及銅導線和加強芯的連接。局內部分施工主要內容是局內光纜的布放和中繼段光電指標的竣工測試。局內光纜的布放是指光纜全部光纖與終端機房、有人中繼站機房內光纖分配架或光纖分配盤或中繼器上連接器尾纖的接續(xù)、銅導線(如果有的話)、加強芯、保護地等終端連接。此外還包括室內余留光纜的妥善放置和ODF或0DP或中繼器上尾纖的盤繞、定位。1.光纜線路工程

光纜作為一種主要的傳輸介質,因其性能、鋪設方法與全塑電纜、同軸電纜、雙絞線等不同,光纜線路工程有其自己的特點。(1)光纜線路的中繼距離長,所需中繼器數量比電纜線路少得多,在本地網布線及綜合布線中一般無需設中繼器。隨著摻鉺光纖放大器(Erbium.dopedOpticalFiberAmplifer,EDFA)的運用,中繼距離幾乎可達到“按需設定”的地步。(2)光纜線路一般無需進行充氣維護,因為絕大部分光纜均為充油光纜,即纜芯中均充滿了油膏。當然油膏的填入給光纖光纜的接續(xù)帶來了一些不便,這是它的缺點。1.光纜線路工程

(3)由于光纜重量輕,體積小,管道及樓宇布放時可采用高壓氣流輸送法,大大提高了敷設速度。(4)光纜接頭裝置及剩余光纜的放置必須按規(guī)定方法進行,以保證光纖應有的曲率半徑,盡可能地減少光信號衰減。(5)在水泥管孔中布放多條光纜時均需加套塑料子管保護。這主要是為了減少摩擦力對光纜護層的損傷,同時能防止光纜被扭絞而使光纖受到損傷。(6)光纜線路架空鋪設時要采取比電纜線路更為嚴格的保護措施。(7)光纜線路工程的概預算與電纜線路工程的概預算有所不同,某些項目應套用其相應的定額子目。

圖1-17通信光纜施工的主要程序及質量控制點圖1-18市話電纜工程施工的主要程序及質量控制點光電纜線路工程施工是建設高質量通信系統的重要環(huán)節(jié)。為提高通信系統的可靠性,除了要有高質量的電纜、光纖、光纜外,還必須熟練掌握光電纜的施工技術。與電纜相比較,光纜質量輕、直徑小,給施工帶來便利,但光纖直徑小、韌性差,有對施工機具、儀表和施工技術提出了更高的要求,增加了施工的難度。光纜施工的主要程序及質量控制點如圖1-17所示。市話電纜工程施工的主要程序及質量控制點如圖1-18所示;

2.光電纜施工的主要程序及質量控制1.2.3通信系統構成1.通信系統概念現代通信系統通信系統一般由由發(fā)信終端設備、傳輸信道、交換設備、收信終端設備組成,如圖1-19所示圖1-19通信系統示意圖1.通信系統概念

發(fā)信終端設備的作用是把消息變換成與傳輸信道相適配的電信號或光信號,并提供額定的信號功率,讓信號進入該信道;傳輸信道是信號傳輸通道的簡稱,通常由自由空間、光纜、全塑市話電纜、同軸電纜等構成。其主要功能是把信號自發(fā)信終端迅速無誤的輸送收信終端;收信終端設備功能是將從信道傳輸來的信號進行衰減補償,消除或減小畸變和噪聲對有用信號的干擾,將接收下來的電信號或光信號進行反變換,重現消息原貌;噪聲會使有用信號發(fā)生畸變,使終端設備、傳輸信道、交換設備工作在非線性狀態(tài)。當噪聲疊加在有用信號上時,會降低有用信號的信噪比,進而降低了通信質量。實際通信系統例子如圖1-20所示。1.通信系統概念

圖1-20通信系統一般結構2.光纜傳輸系統組成

由此可見,無論是電纜通信系統、光纖(光纜)通信系統,還是微波通信系統、衛(wèi)星通信系統,它們的基本結構形式都很類似。不同通信系統之間的差異在于電信號載體、傳輸媒質和傳輸終端設備不同。光纜傳輸系統基本上由光發(fā)射機、光中繼器、光纖和光接收機組成。方框圖如圖1-21所示。

圖1-21光纜傳輸系統示意圖2.光纜傳輸系統組成

1)光發(fā)射機:光發(fā)射機是實現電/光轉換的光端機。它由光源、驅動器和調制器組成。其功能是將來自于電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調制,成為已調光波,然后再將已調的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。電端機就是常規(guī)的電子通信設備。(2)光接收機:光接收機是實現光/電轉換的光端機。它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號,經光檢測器轉變?yōu)殡娦盘枺缓螅賹⑦@微弱的電信號經放大電路放大到足夠的電平,送到接收端的電端機去。(3)光纖或光纜:光纖或光纜構成光的傳輸通路。其功能是將發(fā)信端發(fā)出的已調光信號,經過光纖或光纜的遠距離傳輸后,耦合到收信端的光檢測器上去,完成傳送信息任務。2.光纜傳輸系統組成

(4)中繼器:中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個:一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減;另一個是對波形失真的脈沖進行整形。由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制,且光纖的拉制長度也是有限度的(如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是,光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合,對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。3.簡介校園光纖通信SDH傳輸系統校園光纖通信SDH光纖傳輸實訓平臺采用華為公司Metro2050/1000光傳輸設備的載體,以SDH的形式來搭建,采用ADM(復用器技術),根據不同的配置需求,同時提供E1、64K語音、10M/100M、34M/45M等多種接口,滿足現代通信網對復雜組網的需求。如圖1-22所示。圖1-22SDH光纖傳輸實訓平臺3.簡介校園光纖通信SDH傳輸系統根據實際需要和配置,目前提供E1、64K語音、10M/100M三種接口。提供速率等級為STM-1(155M)SDH自愈環(huán)的實驗系統。該系統除提供SDH基本業(yè)務外,還可以提供基于MSTP技術的IP、ATM等多業(yè)務介入形式,保證后期綜合業(yè)務接入的可擴展性。可承擔主要實訓內容:SDH設備硬件系統了解;設備命令行系統了解;SDH光電接口測試實訓;SDH2MHz信號誤碼測量實訓;SDH光信號衰減實訓;SDH點對點組網實訓;SDH鏈型組網實訓;SDH環(huán)型組網實訓。1.2.4光電纜通信發(fā)展的特點

光纖光纜和通信電纜的市場發(fā)展走勢跟國際經濟大形勢的發(fā)展也是有聯系的,隨著光纖網絡的不斷延伸以及在“三網融合”即將實施背景下,光纖光纜以及寬帶數字電纜的市場必將同步增長。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點目前,光纖光纜已經進入了有線通信的各個領域,包括郵電通信、廣播通信、電力通信和車用通信等各個領域。我國在通信網絡建設中應用光纖是從第六個五年計劃(“六五’’)期間開始的。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

。此后,中國信息產業(yè)高速發(fā)展,光纖市場平均年增長率高達30%~40%。到2006年7月,我國光纜總長約為432.2萬公里。據有關部門的不完全統計,目前國內已有光纜廠150多家,總生產能力超過3000萬公里。符合ITU—TG.652A規(guī)定的普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,而G.652A光纖在1550nm區(qū)的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITU.TG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

G.653光纖雖然可以使光纖容量有所增加,但是,原本期望得到的零色散因為不能抑制四波混頻,反而變成了采用波分復用技術的障礙。為了取得更大的中繼距離和通信容量,采用了增大傳輸光功率和波分復用、密集波分復用技術,此時,傳輸容量已經相當大的G.652普通單模光纖顯得有些性能不足,表現在偏振模色散(PMD)和非線性效應對這些技術應用的限制。在10Gbit/s及更高速率的系統中,偏振模色散可能成為限制系統性能的因素之一。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

。光纖的PMD通過改善光纖的圓整度或采用“旋轉”光纖的方法得到了改善,符合ITU—T(3.652.b規(guī)定的普通單模光纖的PMOe通常能低于0.5ps/[km]“‘,這意味著STM一64系統的傳輸距離可以達到大約400kin。(3.652.b光纖的工作波長還可延伸到l600nm區(qū)。G.652.A和G.652.B光纖習慣統稱為G.652光纖。通過色散和光纖有效芯面積對非線性效應影響的研究,國際上開發(fā)出滿足ITU.TG.655規(guī)定的非零色散位移單模光纖。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

利用低色散對四波混頻的抑制作用,使波分復用和密集波分復用技術得以應用,并且使光纖有可能在第四傳輸窗口1600nm區(qū)(15651620nm)工作。目前,(3.655光纖還在發(fā)展完善,已有truewave、leaf、大保實、teralight、pureguide、metrocor等品牌問世,它們都力圖通過對光纖結構和性能的細微調整,達到與傳輸設備的最佳組合,取得最好的經濟效益。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

目前,國內各大通信運營商都已建設成全新的骨干光傳輸網絡。中國電信已完成在原“八縱八橫”基礎骨干網之外的多個10Gbit/sDWDM·(密集波分復用)環(huán)狀網為主體的全國高速大容量骨干網;中國聯通也已建成以5個10Gbit/sDWDM環(huán)狀網為主的國家級高速骨干網:中國移動也已規(guī)劃建設成國家干線網和省內二級干線網。據統計,1999年我國總敷設光纜約660萬芯公里,2000年總敷設光纜約720萬芯公里,2001年為1000萬芯公里,2002年4月達到1150萬芯公里,2005年可能達到1600萬芯公里,2007年已達到6000多萬芯公里。與此同時,一級干線光纜線路的主要施工方式是密閉的硅芯管、塑料管和直埋,省內二級干線是直埋、管道與架空等多種形式的結合,沿高速公路鋪設塑料管道光纜現已開始采用氣送光纜的敷設方法。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

在本地網的光纜線路中,城市光纜線路的主要施工方法是管道,在農村及/j>數縣城仍以架空或直埋方式為主。

為了在一根光纖上開放更多的波分復用信道,國外開發(fā)出一種稱為“全波光纖”的單模光纖,它屬于ITu—TG3.652.C規(guī)定的低水吸收峰單模光纖。在二氧化硅系光纖的譜損曲線上,在第二傳輸窗口l310nm區(qū)(1280~l325nm)和第三傳輸窗口l550nm區(qū)(1380~l565nm)之間的1383nm波長附近,通常有一個水吸收峰。通過新工藝技術的突破,全波光纖消除了這個水吸收峰,與普通單模光纖相比,在水峰處的衰減降低了2/3,使有用波長范圍增加了100nm,即打開了第5個傳輸窗口1400nm區(qū)(即l350~l450nm區(qū)),1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

使原來分離的兩個傳輸窗口連成一個很寬的大傳輸窗口,使光纖的工作波長從1280nm延伸到1625nm。

為了提高光纜傳輸密度,國外開發(fā)了一種多芯光纖。據報道,一種四芯光纖的玻璃體部分呈四瓣梅花狀,涂覆層外形為圓形,其外徑與普通單芯光纖相同。光纖的折射率分布采用突變型時,光纖的平均衰減在l310nm波長上為(0.375土0.01)dB/km;在1550nm波長上為(0.2254:0.01)dB/km。這種光纖的接頭采用硅棒加熱可縮套管的方法,其接頭損耗的平均值為0.17dB,標準偏差為0.10dB。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

(1)核心網光纜我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區(qū)內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過,但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。當前我國廣泛使用的干線光纜有松套層絞式和中心管式兩種結構,并且優(yōu)先采用前者。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

松套層絞式光纜采用SZ絞合結構時的生產效率高,便于中問分線,同時也能使光纜取得良好的拉伸性能和衰減溫度特性,目前它已獲得廣泛采用。骨架式光纜的設計原理雖然和松套層絞式光纜相似,但是目前的實際工藝技術難以實現這一設計目標,使光纜拉伸性能難于達到規(guī)定的要求。這一點已為國內有關的光纜產品檢測所證實,為此,目前我國的干線網已不再使用骨架式光纜。在長途線路中,由于距離長、分支少,光纜在系統中所占費用比例相對較高。因此,干線光纜將通過采用G.655光纖和波分復用、密集波分復用技術來擴大容量。光纜本身的基礎結構己相對成熟,不會有大的改變。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

但是,光纜的某些防護結構和性能仍有待開發(fā)完善。直埋光纜的防鼠性能始終不盡人意,這是值得開發(fā)的一個課題。據國外報道,采用玻纖增強塑料圓絲銷裝結構和外護層中夾入玻璃紗層的結構,或者在護套料中摻雜0.4%的驅鼠劑微囊,都能取得良好的防鼠效果。海底光纜所受機械力,特別是拉力的作用,往往比陸地光纜要嚴峻得多。為此,海底光纜結構適應性研究,以及光纜加強構件蠕變問題的研究,對確保光纖光纜的安全使用都是很重要的。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

(2)接入網光纜接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網絡的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量是很重要的。接入網使用(3.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。接入網用光纜中廣泛采用光纖帶形式,它可使光纜適應芯數大和光纖集裝密度高的要求,而且可以通過光纖帶整帶接續(xù)的方式提高光纜接續(xù)效率。但是,在小芯數光纜情況下,也直接采用分立的光纖。

1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

實踐證明光纖帶光纜的維護不太方便,比如纖帶中只斷了1芯或2芯時必須更換整根光纖帶或只能將故障光纖甩去不用,無法單獨對故障纖進行維護。由于光纖帶光纜中光纖集裝密度增大,可能損害光纜的拉伸性能和衰減溫度特性,以及有可能損害光纖的傳輸衰減。因此,在獲得大芯數、小外徑要求的同時,光纖帶光纜還有許多課題值得研究。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

(3)室內光纜室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并且還可能用于遙測與傳感器。多模光纖雖然不再用于核心網和接入網,但芯徑/包層直徑為62.5/125pm的漸變型多模光纖在室內綜合布線中仍有較多的應用,今后也可能應用50/1251μm漸變型多模光纖。這種情況與綜合布線系統的現有技術狀況有關,隨著單模光纖系統的發(fā)送模塊、接收模塊和相關設備成本的降低,本身價廉的單模光纖仍然有可能取代綜合布線用的多模光纖。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

隨著我國FTTH、FTTC系統的采用和各種要求的智能大廈的建設,要求越來越多的室內光纜產品投入應用。目前所用的綜合布線光纜芯數較小、纜芯不填充油膏、防火性能要求只限于阻燃或不延燃,這些光纜在品種、結構和性能等方面還急需進一步開發(fā)、完善和提高。室內光纜的防火性能應是基本要求之一。傳統的PVC護套雖具有耐延燃性,但其防潮性能較差,不宜用于室內。據報道,國外已開發(fā)了室內室外兼用的引入光纜或下桿光纜,它們既能耐室外低溫和紫外線輻射、又能阻燃和便于彎曲布線。這種光纜采用PVC緊套光纖、吸水膨脹粉干式阻水和低煙無鹵阻燃護套。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

(4)電力線路中的通信光纜全介質光纜是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。纏繞式光纜通常芯數較少,因其布放方法需要專門工具,比較麻煩,在我國似無需求和生產。據國外報道,纏繞式光纜在大芯數結構和耐熱性方面都有新的研究成果問世。在高壓電力線路同桿路敷設的另一類光纜是光纖架空復合地線(OPGw)。1.光纖光纜通信發(fā)展的特點

它把光纖放在電力線路的保護地線中,既用于通信,又作保護地線。這種光纜往往在新建地線和更換舊地線時才可能采用。目前國內已能生產這類產品,但在產品結構和性能方面也還有待進一步完善。在OPGW中采用金屬管做松套管,除了有利于防止光纖發(fā)生氫損之外,還能很好地保證中心管中的光纖余長,提高光纜強度,提高容許的短路電流和減小低溫附加衰減。2.通信電纜的發(fā)展特點

寬帶的HYA通信電纜要更好的為數字通信新業(yè)務提供支持,原有的電纜網絡雖然能夠支持部分數字業(yè)務,但是實際使用中表現欠佳,主要體現在通信距離、質量、速率上不夠理想。新的網絡是以光纖為主,對于光纖不能達到的地方以及需要

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