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文檔簡介

1、光纜線路工程設(shè)計(jì)摘要當(dāng)今的通信方式是以光纖通信為主,微波、衛(wèi)星通信為輔的格局。也正因如此,光纖通信的發(fā)展顯得越發(fā)重要。隨著國際互連網(wǎng)等信息技術(shù)的普與應(yīng)用,加之由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對通信的需求更加強(qiáng)烈,這要求光纖通信向著大容量,高速率,遠(yuǎn)距離方向迅猛發(fā)展。光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn) ,新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長等。由此光纜的種類也趨于多樣化,對一些特殊環(huán)境更有特種光纜來滿足特殊的要求。隨著中央政府加大對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的扶持和投資,貴黔西南的經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展,廣大農(nóng)民的富裕度得到迅速的提高,人們在生活、商貿(mào)、工作中對

2、移動(dòng)通信的需求越來越大,對通信質(zhì)量要求也越來越高;因此貴通信服務(wù)公司本著回報(bào)社會(huì)的態(tài)度,決定加大對農(nóng)村的投入,擴(kuò)大信號覆蓋面,為百姓的經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),于是提出了安龍等村通二期工程。光纜線路工程設(shè)計(jì)的研究表明,在同一地區(qū)的不同地段,對于光纖和路由的選取、敷設(shè)都是不同的,根據(jù)具體的現(xiàn)場情況和經(jīng)濟(jì)、建設(shè)要求做出正確的、合理的選擇,是保證光纖通信系統(tǒng)長期、穩(wěn)定、安全工作的前提。對于光纜的敷設(shè)也有各種具體的要求,同樣保證光纖通信的正常工作。系統(tǒng)的調(diào)試開通與驗(yàn)收,后期的維護(hù)都是光纜工程必不可少的工作。關(guān)鍵詞:光纜線路,光纖,工程設(shè)計(jì),概、預(yù)算ABSTRACTTodays communication is b

3、ased on optical fiber telecommunications, microwave and satellite communications supplemented pattern.For this reason, the development of optical communication is becoming more and more important. As international Internet and other information technologies widely used, And because of the rapid econ

4、omic development, for the communications needs of more intense, require fiber communication toward large-capacity, high-speed, the rapid development of long-range direction. The development of optical network cable also makes the new structure will continue to emerge. The new generation of all-optic

5、al cable network requirements for wider bandwidth to accommodate more wavelengths and higher transmission rate, ease of installation and maintenance, such as longer life expectancy.This type of cable is also tending to diversify ,for some special environment more special cable to meet special requir

6、ements. Along with the central government to increase rural economic support and investment, the Guizhou Qianxinans economic have got rapiddevelopment, The wealth of the majority of farmers was rapidly increased, people in life, business, work on the Mobile Communication growing demand for quality c

7、ommunications are increasingly high requirements; Therefore Guizhou communications services company in return societys attitude and decided to increase their investment in rural areas and expand signal coverage, for the people in the economic development of services, and the second project about vil

8、lages such as Anlong. Optical Cable Design Research shows that in the same area lots, and fiber routing selection, installation is different, according to the specific circumstances and the economy, the demand to make a correct and reasonable choice is the guarantee of optical fiber communications s

9、ystem long-term, stable, safe working premise. Cable installation for a variety of specific demands, and also assue optical fiber communications normal work. Debugging system opened and accepted later, the cable maintenance works are essential to the work. Key words:Fiber optic cable circuit,F(xiàn)iber o

10、ptic,The engineering design,Budgetary Estimate and Budget.目錄摘要IABSTRACTII緒論11光纖通信概論211光纖通信簡史212光纖通信的特點(diǎn)213光纖通信發(fā)展趨勢32光纖與光纖的測量521光纖的傳輸特性521.1衰減521.2色散521.3偏振模色散621.4光纖的非線性效應(yīng)622光纖類型623光纖的基本參數(shù)724光纖傳輸參數(shù)的測量8241光纖衰減特性的測量8242光纖的基帶響應(yīng)與帶寬9243單模光纖的色散與測量10244偏振模色散測量113光纜1331光纜特點(diǎn)1332光纜分類1333光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)134光纖通信系統(tǒng)1641光

11、纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成1642系統(tǒng)的參考模型1643數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的傳輸體制1744傳輸輔助系統(tǒng)1845系統(tǒng)的性能指標(biāo)20451誤碼率20452抖動(dòng)20453可靠性205光纜線路工程設(shè)計(jì)2151光纜線路設(shè)計(jì)的原則和容215.1.1光纜線路路由選擇原理215.1.2光纜線路敷設(shè)方式選擇原理22513光纜選型22514傳輸設(shè)計(jì)23515纜線路的防護(hù)設(shè)計(jì)原理2552光纜通信項(xiàng)目介紹28521工程概況28522設(shè)計(jì)依據(jù)28523設(shè)計(jì)圍28524設(shè)計(jì)思路29525設(shè)計(jì)容與分工29526主要工程量30527工程投資與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)30528光纜線路路由選定3053需求分析33531光纜與光纜接頭盒主要技術(shù)性

12、能要求33532鋼筋混凝土電桿性能要求36533各種鐵件36534桿路建筑37535光纜中繼段計(jì)算39536光纜線路路由復(fù)測39537光纜預(yù)留與重迭布放長度4054光纜線路敷設(shè)安裝40541光纜線路敷設(shè)安裝要求40542架空光纜的敷設(shè)安裝41543站光纜引入安裝4255光纜的接續(xù)4256光纜線路防護(hù)要求與措施43561站光纜保護(hù)43562架空光纜保護(hù)43563光纜防雷43564防強(qiáng)電44565其他需要說明的有關(guān)問題456光纜線路工程預(yù)算4661概述4662預(yù)算編制依據(jù)4763有關(guān)單價(jià)、費(fèi)率與費(fèi)用的取定487工作總結(jié)和心得體會(huì)507.1工作總結(jié)5072心得體會(huì)50致51參考文獻(xiàn):52附錄:英文文

13、獻(xiàn)翻譯5369 / 76緒論光纖通信技術(shù)是近三十幾年迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù),它的誕生和發(fā)展,給世界通信技術(shù)帶來了劃時(shí)代的革命。隨著國際互連網(wǎng)等信息技術(shù)的廣泛普與應(yīng)用,光纖通信技術(shù)也取得了很大的發(fā)展。光纜技術(shù)的發(fā)展,使得光纜的種類更加多樣化,通信質(zhì)量得到了很大的提升,特種光纜的產(chǎn)生更是在很大程度上解決了一些光纜敷設(shè)上面的技術(shù)難題。對于我國來說,進(jìn)幾年政府對通信行業(yè)的大力支持,特別是西部大開發(fā)以后偏遠(yuǎn)落后地區(qū)人們對移動(dòng)通信的需求,對通信質(zhì)量的要求,都促進(jìn)了通信事業(yè)的迅猛發(fā)展。因此,光纜工程設(shè)計(jì)在當(dāng)今社會(huì)也就顯得格外重要。本文詳細(xì)闡述了光纖光纜技術(shù)以與如何進(jìn)行光纜線路工程設(shè)計(jì)。文章總共分為六部分:第

14、一部分介紹光纖通信概論,包括光纖通信的發(fā)展史等;第二部分闡述了光纖,即光纖的分類與光纖的傳輸特性、光纖的參數(shù)與測量等問題;第三部分介紹光纜的分類與特點(diǎn);第四部分詳細(xì)介紹了光纖通信系統(tǒng)的相關(guān)知識;第五部分詳細(xì)闡述如何進(jìn)行光纜線路工程設(shè)計(jì),包括需求分析,光纜的敷設(shè),防護(hù)等;第六部分為工程設(shè)計(jì)的概預(yù)算。最后是致以與參考書籍。附錄是中英文翻譯。1光纖通信概論11光纖通信簡史光纖通信是以激光作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的通信方式。由于光纖的傳光性能優(yōu)異,傳輸損耗小、傳輸距離遠(yuǎn)、工作頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此,在當(dāng)今的通信方式中已經(jīng)形成了一個(gè)以光纖通信為主,微波、衛(wèi)星通信為輔的格局。光纖通信技術(shù)

15、是近三十幾年迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)。它的誕生和發(fā)展,給世界通信技術(shù)帶來了劃時(shí)代的革命。光纖的發(fā)展的歷程包括:11966年,英籍華人高錕 (CKKao)預(yù)見利用玻璃可以制成衰減為20dBkm的通信光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)。1當(dāng)時(shí),世界上最優(yōu)秀的光學(xué)玻璃衰減達(dá)l000dBkm左右。21970年,美國康寧公司首先研制成衰減為20dBkm 的光纖。從此,光纖就進(jìn)入了實(shí)用化的發(fā)展階段,世界各國紛紛開展光纖通信的研究。3為了實(shí)現(xiàn)長距離的光纖通信,必須減小光纖的衰減。CKKao 早就指出降低玻璃的過渡金屬雜質(zhì)離子是降低光纖衰減的主要因素。另一方面,玻璃的OH離子對衰減也有嚴(yán)重的影響。到了 1976年,人們設(shè)法降

16、低OH含量后發(fā)現(xiàn)低衰減的長波長窗口有:1.31m、1.55m。1980年,光纖衰減已降低到 0.2dBkm (1.55m),接近理論值。這樣,使得進(jìn)行長距離的光纖通信成為可能。41981年以后,世界各發(fā)達(dá)國家才將光纖通信技術(shù)大規(guī)模的推入了商用。歷經(jīng)近20年的突飛猛進(jìn)的發(fā)展,光纖通信速率已經(jīng)由1978年的45Mbit/s提高到目前的40Gbit/s。12光纖通信的特點(diǎn)與電纜或微波等電通信方式相比,光纖具有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):傳輸頻帶極寬,通信容量很大;由于光纖衰減小,無中繼設(shè)備,故傳輸距離遠(yuǎn);串?dāng)_小,信號傳輸質(zhì)量高;光纖抗電磁干擾,性好;光纖尺寸小,重量輕,便于傳輸和鋪設(shè);耐化學(xué)腐蝕;光纖是石英玻璃

17、拉制成形,原材料來源豐富,并節(jié)約了大量有色金屬。光纖通信同時(shí)也具有一些缺點(diǎn):光纖彎曲半徑不宜過小;光纖的切斷和連接操作技術(shù)復(fù)雜;分路、耦合麻煩。由于光纖具備一系列優(yōu)點(diǎn),所以廣泛應(yīng)用于公用通信、有線電視圖像傳輸、計(jì)算機(jī)、航空、航天、船艦的通信控制、電力與鐵道通信交通控制信號、核電站通信、油田、煉油廠、礦井等區(qū)域的通信。13光纖通信發(fā)展趨勢光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。近幾年來,隨著技術(shù)的進(jìn)步,電信管理體制的改革以與電信市場的逐步全面開放,光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面。下面列舉幾點(diǎn)光纖通信的發(fā)展趨勢:1向超高速系統(tǒng)的發(fā)展從過去幾十年的電信發(fā)展史看,網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸

18、速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時(shí)分復(fù)用(TDM)方式進(jìn)行,每當(dāng)傳輸速率提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降3040;因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益大致按指數(shù)規(guī)律增長,這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去幾十年來一直在持續(xù)增加的根本原因。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務(wù)傳輸容量,而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù),特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實(shí)現(xiàn)的可能。在理論上,基于時(shí)分復(fù)用的高速系統(tǒng)的速率還有望進(jìn)一步提高,然而,采用電的時(shí)分復(fù)用來提高傳輸容量的作法已經(jīng)接沒有太多潛力可挖了,因而更現(xiàn)實(shí)的出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。2向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡,然而光纖

19、的200nm可用帶寬99的資源尚待發(fā)掘。采用波分復(fù)用系統(tǒng)的主要好處是:(1)可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,使容量可以迅速擴(kuò)大幾倍至上百倍;(2)在大容量長途傳輸時(shí)可以節(jié)約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸成本;(3)與信號速率與電調(diào)制方式無關(guān),是引入寬帶新業(yè)務(wù)的方便手段;(4)利用WDM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)可望實(shí)現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。3新一代的光纖近幾年來隨著IP業(yè)務(wù)量的爆炸式增長,電信網(wǎng)正開始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展,而構(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是下一代網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)。目前,為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖(G

20、.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。4 IP over SDH與IP over Optical目前,ATM和SDH均能支持IP,分別稱為IP over ATM和IP over SDH。由于IP over ATM有一些缺點(diǎn)如:網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳輸效率低、開銷損失大等,而SDH與IP的結(jié)合則恰好能彌補(bǔ)IP overATM的弱點(diǎn)。IP over SDH可以省掉ATM方式所不可缺少的信頭開銷和IP overATM封裝和分段組裝功能,減化了層次。但從長遠(yuǎn)看,當(dāng)IP業(yè)務(wù)量逐漸增加,需要高于2.4Gbps的鏈路容量時(shí),則最終會(huì)省掉中間的SDH層,IP直接在光路上跑,形成十分簡單統(tǒng)一的IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)(I

21、P overOptical)。這種簡單直接的體系結(jié)構(gòu),減化了層次,減少了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;減少了功能重疊,簡化了設(shè)備,減輕了網(wǎng)管復(fù)雜性,特別是網(wǎng)絡(luò)配置的復(fù)雜性;通過業(yè)務(wù)量工程設(shè)計(jì),可以與IP的不對稱業(yè)務(wù)量特性相匹配;還可利用光纖環(huán)路的保護(hù)光纖吸收突發(fā)業(yè)務(wù),盡量避免緩存,減少延時(shí)。IP over Optical將是最具長遠(yuǎn)生命力的技術(shù)。但在相當(dāng)長的時(shí)期,IP over ATM,IP overSDH和IP over Optical將會(huì)共存互補(bǔ),各有其最佳應(yīng)用場合和領(lǐng)域。從前面光纖通信的幾個(gè)方面的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢來看,完全有理由認(rèn)為光纖通信進(jìn)入了又一次蓬勃發(fā)展的新高潮,這次高潮也勢必對整個(gè)電信網(wǎng)和信息業(yè)產(chǎn)生更

22、加深遠(yuǎn)的影響。它的演變和發(fā)展結(jié)果將在很大程度上決定電信網(wǎng)和信息業(yè)的未來大格局,也將對本世紀(jì)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。2光纖與光纖的測量21光纖的傳輸特性21.1衰減衰減是光纖的一個(gè)重要的傳輸參數(shù)。它表明了光纖對光能的傳輸損耗,對光纖質(zhì)量的評定和對光纖通信系統(tǒng)的中繼距離的確定起著十分重要的作用。光纖中的傳輸光能衰減的起因是材料本身、制造缺陷、彎曲、接續(xù)等對光能的吸收、散射損耗。吸收損耗吸收損耗是由于光纖對光能的固有吸收并轉(zhuǎn)換成損耗。光纖中的損耗主要有:本征吸收、雜質(zhì)吸收和結(jié)構(gòu)缺陷吸收。散射損耗散射損耗是以散射的形式將光能輻射出光纖外的損耗。散射損耗主要有:瑞利散射、米氏散射、受激布里淵散射、受

23、激拉曼散射、附加結(jié)構(gòu)缺陷和彎曲散射、泄漏。21.2色散1色散由于光纖中的信號是由不同的頻率成分和不同的模式成分來攜帶的,這些不同的頻率成分和不同的模式成分的傳輸速度不同,從而引起色散。光纖色散主要有:模間色散,材料色散,波導(dǎo)色散等。2群時(shí)延差在光纖中,不同速度的信號傳過的距離所需的時(shí)延不同。時(shí)延差越大,色散就越嚴(yán)重。因此,常用時(shí)延差表示色散程度。3光纖的色散單模光纖中只傳輸基模LP01,總色散由材料色散、波導(dǎo)色散和折射剖面色散組成。這三個(gè)色散都與波長有關(guān),所以單模光纖的總色散也稱為波長色散。 公式:D()Dm Dw Dp (2.1)4色散特性純石英玻璃材料色散與波長的關(guān)系。21.3偏振模色散偏

24、振是與光的振動(dòng)方向有關(guān)的性能。光纖中的光傳輸可描述完全是沿X軸振動(dòng)和完全是沿Y軸上的振動(dòng)或一些光在兩個(gè)軸上的振動(dòng)。每個(gè)軸代表一個(gè)偏振“?!薄蓚€(gè)偏振模的到達(dá)時(shí)間差稱為偏振模色散PMD。造成單模光纖中的PMD的在原因是纖芯的橢圓度和殘余應(yīng)力。它們改變了光纖折射率分布,引起相互垂直的本征偏振以不同的速度傳輸,進(jìn)而造成脈沖展寬;外因則是成纜和敷設(shè)時(shí)的各種作用力,即壓力、彎曲、扭轉(zhuǎn)與光纜連接等都會(huì)引起PMD。21.4光纖的非線性效應(yīng)1當(dāng)光功率增加到一定程度時(shí),光信號與光纖傳輸媒介間的非線性交互現(xiàn)象將會(huì)呈現(xiàn)。光纖的非線性可分為兩類:受激散射效應(yīng)和折射率擾動(dòng)。2受激散射效應(yīng)也分為兩種形式:由于聲光子振動(dòng)而

25、產(chǎn)生的受激布里淵散射(SBS)和由于分子振動(dòng)而產(chǎn)生的受激拉曼散射。3折射率擾動(dòng)引起的五種非線性效應(yīng)為:自相位調(diào)制、光孤子形成、交叉相位調(diào)制、調(diào)制不穩(wěn)定和四波混頻。222光纖類型光纖的分類目前光纖的種類繁多,但根據(jù)分類方法的不同可以分為四種,即按光纖剖面折射率分布分類,按傳播模式分類、按工作波長分類和按套塑類型分類等。此外按光纖的組成成份分類,除目前最常應(yīng)用的石英光纖之外,還有含氟光纖與塑料光纖等。1.按折射率分布分類階躍光纖與漸變光纖 階躍光纖階躍光纖是指:在纖芯與包層區(qū)域,其折射率分布分別是均勻的,其值分別為n1 與n2,但在纖芯與包層的分界處,其折射率的變化是階躍的。階躍光纖是早期光纖的結(jié)

26、構(gòu)方式,后來在多模光纖中逐漸被漸變光纖所取代(因漸變光纖能大大降低多模光纖所特有的模式色散),但用它來解釋光波在光纖中的傳播還是比較形象的。而現(xiàn)在當(dāng)單模光纖逐漸取代多模光纖成為當(dāng)前光纖的主流產(chǎn)品時(shí),階躍光纖結(jié)構(gòu)又作為單模光纖的結(jié)構(gòu)形式之一。 漸變光纖漸變光纖是指:光纖軸心處的折射率最大(n1),而沿剖面徑向的增加而逐漸變小,其變化規(guī)律一般符合拋物線規(guī)律,到了纖芯與包層的分界處,正好降到與包層區(qū)域的折射率n2 相等的數(shù)值;在包層區(qū)域中其折射率的分布是均勻的即為n2。2.按傳播模式分類多模光纖與單模光纖多模光纖是指能夠同時(shí)傳輸多種模式的光纖,而單模光纖則只能傳輸單一的基模模式。3.按工作波長分類短

27、波長光纖與長波長光纖 短波長光纖在光纖通信發(fā)展的初期,人們使用的光波波長在0.60.9 微米圍(典型值為0.85 微米),習(xí)慣上把在此波長圍呈現(xiàn)低衰耗的光纖稱作短波長光纖。 長波長光纖把工作在1.02.0 微米波長圍的光纖稱之為長波長光纖。長波長光纖因具有衰耗低、帶寬寬等優(yōu)點(diǎn),特別適用于長距離、大容量的光纖通信。4.按套塑類型分類緊套光纖與松套光纖23光纖的基本參數(shù)光纖的各種參數(shù)很多,最重要的參數(shù)有:光纖芯徑、光纖數(shù)值孔徑NA以與歸一化頻率。1光纖芯徑:這是光波導(dǎo)的幾何尺寸,一般說芯徑越大,集光效應(yīng)越好,越有利于遠(yuǎn)距離傳輸。然而,過大的芯徑也會(huì)帶來一些不利的影響,如增加成本,模式不容易控制等。

28、2光纖的數(shù)值孔徑:為了保證在光纖的芯包界面上能發(fā)生全反射,在光纖端面上的入射角必須小于孔徑角,即小于光纖的最大光接收角。這個(gè)最大的光接收角記作。光纖的數(shù)值孔徑NA定義為: (2.2)NA的物理意義表示光纖接收入射光的能力,NA越大,表示接收有用光的本領(lǐng)越大。3光纖中傳播的模式與歸一化頻率:光纖中傳播的模式就是光纖中存在的電磁場場形,或者說是光纖中存在的光場場形。因?yàn)楣獠ㄊ且环N頻率很高的電磁波。各種場形都是光波導(dǎo)中經(jīng)過許許多多次的反射和干涉的結(jié)果。而且各種模式是不連續(xù)的離散的。光纖中能夠存在(即能夠傳播)的模式不是無限多的,只能是既滿足全反射條件又能夠滿足相位一致條件的模式才能存在,而其它模式則

29、被截止。設(shè)Nmax為光纖中最大的模式數(shù),它可表示為:(2.3)其中參數(shù)V定義為:(2.4)這里的V是光纖的重要參數(shù)之一,它一方面與波導(dǎo)寬度a成正比,被稱為歸一化波導(dǎo)寬度;另一方面又與(C為光速)成正比,因而又稱為歸一化頻率。24光纖傳輸參數(shù)的測量241光纖衰減特性的測量光纖衰減與波長密切相關(guān)。光纖衰減是表示光信號在光纖中傳輸時(shí)能量損失的一個(gè)重要的傳輸參數(shù)??捎孟铝腥N方法來測量損耗:截?cái)喾?、插入法、向后散射法(OTDR)。截?cái)喾ㄊ歉鶕?jù)光纖衰減定義的測試方法。在穩(wěn)態(tài)注入條件下,首先測量整根光纖的輸出光功率。然后保持注入條件不變,在離注入端約2m處剪斷光纖,測量此段光纖輸出的光功率。由于2m光纖的

30、衰減很小,可以忽略不計(jì),因此就是被測光纖的始端注入光功率,被測光纖的衰減可按下式計(jì)算: (2.5) 插入法與截?cái)喾ǖ牟煌幵谟?,插入法用帶活?dòng)接頭的連接軟線代替短光纖進(jìn)行參考測量。插入法測量過程如下:首先將注入系統(tǒng)的光纖與接收系統(tǒng)的光纖連接,測出光功率。然后將待測光纖連接注入系統(tǒng)和接收系統(tǒng)之間,測出光功率。被測光纖段的總衰減可由下式計(jì)算: (2.6)其中c0、c1、c2是連接器0、連接器1、連接器2的標(biāo)稱平均損耗值(dB)。不同的活動(dòng)連接器,標(biāo)稱平均損耗值不同。向后散射法是通過光時(shí)域反射儀OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)不剪斷光纖來測試光纖衰減的

31、方法,此法測試重復(fù)性和精確度比剪斷法差。采用后向散射法測試某段光纖衰減,通常應(yīng)對光纖分別進(jìn)行雙方向測試,然后取平均值作為被測光纖的衰減,如圖2.1所示1被測光纖OTDROTDR圖2.1 后向散射法測試光纖衰減裝置圖后向散射法可以測量光纖的全程總衰減,也可以用來檢查中繼段光纖全程的光學(xué)連續(xù)性,測量光纖任何兩點(diǎn)間的衰減和光纖接頭損耗與光纖故障點(diǎn)定位。向后散射法是光纜施工和維護(hù)中經(jīng)常使用的一種測試手段,但向后散射法測試光纖衰減也有不足之處,主要是測量結(jié)果受光纖均勻性和光纖反射系數(shù)影響,還與操作者對OTDR的游標(biāo)的正確定位密切相關(guān)。242光纖的基帶響應(yīng)與帶寬1.光纖的基帶響應(yīng)在光纖通信中,一般來說是利

32、用信息的信號來調(diào)制光的強(qiáng)度來傳輸?shù)?。光纖對調(diào)制信號的響應(yīng)稱為基帶響應(yīng),它是決定光纖傳輸容量的一個(gè)重要特性,基帶響應(yīng)既可用時(shí)域表示,也可用頻域表示。前者是測脈沖響應(yīng)經(jīng)過數(shù)學(xué)換算得出光纖帶寬值;后者也稱為掃頻法,適合于中繼站間測試且精度較高。時(shí)域法采用很窄的電脈沖調(diào)制光源,從而產(chǎn)生很窄的光脈沖。當(dāng)滿足注入條件時(shí),將此窄光脈沖耦合到被測多模光纖中。由于光纖的模間和模存在時(shí)延,使得輸出光脈沖產(chǎn)生變形,展寬即可得到多模光纖的帶寬。這種方法又稱為脈沖變形法。采用時(shí)域法時(shí),將被調(diào)制的窄光脈沖輸入光纖,該脈沖在光纖中傳輸時(shí)被展寬。也就是說,用被調(diào)制光脈沖展寬的情況來描述光纖傳輸光脈沖的“能力”。顯然,在理想情

33、況下,被傳輸?shù)墓饷}沖應(yīng)保持原來寬度。采用頻域測量法時(shí),用頻率連續(xù)變化的正弦信號調(diào)制激光器來研究光纖對不同頻率調(diào)制的光信號的傳輸能力。具體地說,就是先測出光纖傳輸已調(diào)制光波的頻率響應(yīng)特性,然后,按一般方法求出光纖的帶寬。2.光纖的帶寬帶寬測量方法分為頻域法和時(shí)域法。使用時(shí)域測量法可以同時(shí)測得幅度和相位響應(yīng)。用頻域法只能測得幅度響應(yīng)。243單模光纖的色散與測量單模光纖色散測量有三類方法:相移法(正弦信號調(diào)制)、脈沖時(shí)延法(脈沖調(diào)制)和干涉法。其中相移法和脈沖時(shí)延法也分別稱為頻域法和時(shí)域法。相移法是通過測量不同波長下同一正弦調(diào)制信號的相移得出群時(shí)延與波長的關(guān)系,進(jìn)而算出色散系數(shù)的一種方法。相移法的本

34、質(zhì)是通過比較光纖基帶調(diào)制信號在不同波長下的相位來確定色散特性。測定不同波長的窄光脈沖經(jīng)光纖傳輸后的時(shí)延差,可直接由定義式得出光纖的色散系數(shù),這種方法稱為脈沖時(shí)延法。相移法屬于頻域測量,而脈沖時(shí)延法則屬時(shí)域測量。脈沖時(shí)延法的關(guān)鍵是極窄光脈沖的產(chǎn)生、探測和測量。為此,要求具有產(chǎn)生很窄脈沖的電脈沖發(fā)生器、高速響應(yīng)探測器和高速取樣示波器。用干涉法測單模光纖色散已經(jīng)被ITU-T確認(rèn)為色散測量的一種替代方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是只需對幾米長的光纖進(jìn)行測量。如果整根光纖的色散是均勻的,則短光纖的測試結(jié)果可代表整根光纖;如果被測試光纖的色散沿軸向不均勻,則可以對短光纖的兩端分別測試,兩次測試結(jié)果的平均值就是整根光

35、纖的色散值。由于光學(xué)干涉法測量很精密,因此它還可以用來分析和考察溫度變化與微彎損耗對色散的影響。干涉法實(shí)際上就是采用邁克爾遜干涉儀的原理進(jìn)行測量的。244偏振模色散測量隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,人們對光纖偏振模色散的研究工作越來越深入,這些都是因?yàn)楣饫w的偏振模色散對超高速光纖數(shù)字系統(tǒng)的傳輸性能有著不可忽視的影響。目前廣大光纖、光纜生產(chǎn)廠家和電信用戶都對光纖PMD作了較為深入的研究,同時(shí)參照ITU-T制定了相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),納入了光纖性能指標(biāo)的控制圍。 國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門ITU-T G650(2000)和國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC61941(1999)中介紹了單模光纖偏振模色散的定義和測量方法

36、,規(guī)定了PMD的基準(zhǔn)測試方法即斯托克斯參數(shù)測定法,還有替代測試方法即偏振態(tài)法與干涉法。.托克斯參數(shù)測定法斯托克斯參數(shù)測定法是測量單模光纖PMD值的基準(zhǔn)試驗(yàn)方法,它的測試原理是在一波長圍以一定的波長間隔測量出輸出偏振態(tài)隨波長的變化,通過瓊斯矩陣本征分析和計(jì)算,得到PMD的系數(shù)值。.偏振態(tài)法偏振態(tài)法是測量單模光纖PMD的第1替代試驗(yàn)方法,其測量原理是:對于固定的輸入偏振態(tài),當(dāng)注入光波長(頻率)變化時(shí),在斯托克斯參數(shù)空間里邦加球上被測光纖輸出偏振態(tài)(SOP)也會(huì)發(fā)生演變,它們環(huán)繞與主偏振態(tài)(PSP)方向重合的軸旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度取決于PMD時(shí)延:時(shí)延越大,旋轉(zhuǎn)越快。通過測量相應(yīng)角頻率變化和邦加球上代表偏

37、振態(tài)(SOP)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度,就可以計(jì)算出PMD時(shí)延|/|。偏振態(tài)法直接給出了被測試樣PSP間差分群時(shí)延(DGD)與波長或時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,通過在時(shí)間或波長圍取平均值得到PMD。.干涉法由干涉法測量速度快,目前市面上很多儀器生產(chǎn)廠家都以干涉法為測試原理生產(chǎn)測試設(shè)備,它們共同點(diǎn)就是設(shè)備體積小,動(dòng)態(tài)圍寬,重復(fù)性較好,很適合在現(xiàn)場使用。由于干涉法與偏振模耦合無關(guān),適用于單盤短光纖和長光纖。干涉法就是介紹一種測量單模光纖和光纜的平均偏振模色散的方法。其測試原理為:當(dāng)光纖一端用寬帶光源照明時(shí),在輸出端測量電磁場的自相關(guān)函數(shù)或互相關(guān)函數(shù),從而確定PMD。在自相關(guān)型干涉儀表中,干涉圖具有一個(gè)相應(yīng)于光源自相關(guān)的中

38、心相干峰。測量值代表了在測量波長圍的平均值。在1310nm或1550nm窗口不同儀器都有一定的波長圍。3光纜31光纜特點(diǎn)光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細(xì)微而柔韌的媒質(zhì)。光導(dǎo)纖維電纜由一捆纖維組成,簡稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì),它的優(yōu)點(diǎn)包括:(1)頻帶較寬。(2)電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐?由于光束不受外界電磁干擾與影響,而且本身也不向外輻射信號, 因此它適用于長距離的信息傳輸以與要求高度安全的場合。(3)衰減較小??梢哉f在較長距離和圍信號是一個(gè)常數(shù)。(4)中繼器的間隔較大,因此可以減少整個(gè)通道中繼器的數(shù)目,可降低成本。根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室的測試, 當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率為420M

39、bps且距離為119公里無中繼器時(shí),其誤碼率為108,可見其傳輸質(zhì)量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個(gè)中繼器。 32光纜分類1按光纖狀態(tài)光纖的二次被覆方式和光纖在光纜中的松緊自由狀態(tài)不同,可將光纜分為緊結(jié)構(gòu)光纜、松結(jié)構(gòu)光纜和半松半緊結(jié)構(gòu)光纜。2按纜芯結(jié)構(gòu)按纜芯結(jié)構(gòu)不同光纜分為中心管式、層絞式和骨架式三大類。3按敷設(shè)方式按光纜敷設(shè)方式,光纜可分為架空光纜、管道光纜、直埋光纜和水底光纜。4按光纜使用環(huán)境按光纜使用環(huán)境又可將光纜分為室外光纜和室光纜。33光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更

40、高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長等。近年來,光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。1.光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等,這決定了大圍光纜光纖傳輸特性的要求,具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)。2.光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計(jì)。3.光纜新材料的出現(xiàn),促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn),使光纜性能有明顯改進(jìn)。 不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢,新的光纜結(jié)構(gòu)以與在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進(jìn)的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn),出現(xiàn)了許多類型,包括:.“干纜芯”式光纜:所謂

41、“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成。這種光纜具有方便,重量輕、易接續(xù)、易搬運(yùn),設(shè)備投資小、成本低,生產(chǎn)使用中干凈衛(wèi)生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是在接入網(wǎng)室纜和用戶纜中,好處更加明顯。 .生態(tài)光纜:一些公司從環(huán)境保護(hù)與阻燃性能的要求出發(fā),開發(fā)了生態(tài)光纜,應(yīng)用于室、樓房與家庭。.海底光纜:海底光纜近年來有根快的發(fā)展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應(yīng)海底的環(huán)境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。 .淺水光纜:淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜,適合于在海岸邊上、

42、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)使用。這種光纜要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,易于安裝和運(yùn)輸,便于修復(fù)和維護(hù)。.微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運(yùn)用,各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計(jì)和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數(shù),光纜重量要準(zhǔn)確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動(dòng)安裝的方式是未來接入網(wǎng),特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。 .采用了納米材料的光纜:采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能,對光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定

43、的改善,并可延長光纜的使用壽命。.全介質(zhì)自承式光纜(ADSS):全介質(zhì)光纜對防止電磁影響與防雷電都有優(yōu)良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。ADSS同時(shí)也是電信部門在對抗電磁干擾與雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。 .架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現(xiàn)了很長一段時(shí)間,近年來一直在改進(jìn)和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達(dá)數(shù)十公里,光纖在這樣的多層保護(hù)管中得到了充分的機(jī)械保護(hù)。 4光纖通信系統(tǒng)41光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成光纖通信是以

44、光波為信號載頻,光線為傳輸介質(zhì)的通信方式。光纖通信系統(tǒng)采用由多根光纖構(gòu)成光纜作為傳輸線路。為了在光纖中以光的形式來傳送信號,分別在發(fā)送端裝有將電信號變換為光信號的光發(fā)送機(jī),在接受端裝有將光信號還原成電信號的光接收機(jī)。在傳輸過程中,光信號的中繼放大也要先變換為電信號,經(jīng)放大后再變換為光信號,然后在線路中繼續(xù)傳輸。目前使用的光纖通信系統(tǒng),普遍采用的是強(qiáng)度調(diào)制直接檢波通信系統(tǒng)。所謂強(qiáng)度調(diào)制,是用信號電流去直接調(diào)制光源的光強(qiáng),使之隨信號電流成線形變化;直接檢波是指信號直接在接收機(jī)的光頻上檢測為電信號。光纖通信系統(tǒng)分為兩類:數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和模擬光纖通信系統(tǒng)。42系統(tǒng)的參考模型光纖通信系統(tǒng)作為通信網(wǎng)中的

45、傳輸部分,其傳輸性能的好壞直接影響全網(wǎng)全程的通信質(zhì)量,所以要考察光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能,就要把它放在整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中考慮。為了有機(jī)的分析整個(gè)通信網(wǎng),ITU-T提出了“系統(tǒng)參考模型”的概念。數(shù)字系統(tǒng)參考模型有三種假設(shè)形式:假設(shè)參考數(shù)字連接(HRX)、假設(shè)參考數(shù)字鏈路(HRDL)與假設(shè)參考數(shù)字段(HRDS)。假設(shè)參考數(shù)字連接(HRX),是指電信網(wǎng)中一個(gè)具有規(guī)定結(jié)構(gòu)、長度和性能的假設(shè)的連接。假設(shè)參考數(shù)字鏈路(HRDL),是為了便于研究傳輸損傷與性能指標(biāo)的分配,規(guī)定出來的一個(gè)具有一定組成和長度的網(wǎng)絡(luò)模型。數(shù)字鏈路是指與交換機(jī)或終端設(shè)備相連的兩個(gè)數(shù)字配線架間以傳送規(guī)定速率的數(shù)字信號的全部裝置。假設(shè)參考數(shù)字

46、鏈路是假設(shè)參考連接的一個(gè)組成部分,因而允許把總的性能指標(biāo)分配給較小的實(shí)體。假設(shè)參考數(shù)字段(HRDS),數(shù)字段是指兩個(gè)相鄰數(shù)字配線架之間用來傳送一種規(guī)定速率的數(shù)字信號的全部裝置。所謂假設(shè)參考數(shù)據(jù)段就是具有一定長度和指標(biāo)規(guī)的數(shù)字段。它是假設(shè)參考數(shù)字鏈路的一部分。43數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的傳輸體制光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時(shí)分復(fù)用(TDM)技術(shù),復(fù)用又分為若干等級,因而先后有兩種傳輸體制:準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH)和同步數(shù)字系列(SDH)。PDH在1976年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,后來隨著光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,PDH遇到了許多困難。因此提出了同步數(shù)字系列的規(guī)建議,SDH在現(xiàn)今社會(huì)得到了廣泛應(yīng)用。這里我著

47、重介紹同步數(shù)字系列SDH。1 .SDH傳輸網(wǎng) SDH不僅適合于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸,而且適合于多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。它由SDH終端設(shè)備、分插復(fù)用設(shè)備ADM、數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC等網(wǎng)絡(luò)單元與連接它們的物理鏈路構(gòu)成。與PDH相比SDH具有許多優(yōu)點(diǎn),包括:SDH采用世界上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級;SDH各網(wǎng)絡(luò)單元的光接口有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī);在SDH幀結(jié)構(gòu)中,豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、維護(hù)和管理、便于實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)測、故障檢測和定位、故障報(bào)告等管理功能;采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù),其最小的復(fù)用單位為字節(jié),不必進(jìn)行碼速調(diào)整,簡化了復(fù)接分接的實(shí)現(xiàn)設(shè)備,由低速信號復(fù)接成高速信號,或從高速信號分出低速信號,不必逐級進(jìn)行;采用數(shù)字交

48、叉連接設(shè)備DXC可以對各種端口速率進(jìn)行可控的連接配置,對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)度和管理,既提高了資源利用率,又增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和可靠性。2SDH基本傳輸原理SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳送模塊STMN(Synchronous Transport,N=1,4, 16,64),最基本的模塊為STM1,四個(gè)STM1同步復(fù)用構(gòu)成STM4,16個(gè)STM1或四個(gè) STM4同步復(fù)用構(gòu)成STM16;SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來承載信息,每幀由縱向9行和橫向 270N列字節(jié)組成,每個(gè)字節(jié)含8bit,整個(gè)幀結(jié)構(gòu)分成段開銷(SDH)區(qū)、STMN凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針(AU PTR)區(qū)三個(gè)區(qū)域,其中段開銷區(qū)主要用于

49、網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)與指配以保證信息能夠正常靈活地傳送,它又分為再生段開銷(Rege nerator Section OverHead,RSOH)和復(fù)用段開銷(Multiplex Section OverHead, MSOH);凈負(fù)荷區(qū)用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護(hù)管理的通道開銷字節(jié);管理單元指針用來指示凈負(fù)荷區(qū)的信息首字節(jié)在STMN幀的準(zhǔn)確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。SDH的幀傳輸時(shí)按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸,每幀傳輸時(shí)間為125s,每秒傳輸11251000000幀,對STM1而言每幀字節(jié)為8bit(92701)=19440bit,則STM1的傳

50、輸速率為194408000=155.520Mbits;而STM4的傳輸速率為4155.520Mbits=622.080Mbits;STM16的傳輸速率為16155.520(或4622.080)=2488.320Mbits。 SDH傳輸業(yè)務(wù)信號時(shí)各種業(yè)務(wù)信號要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟:映射是將各種速率的信號先經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器(C),再加入通道開銷 (POH)形成虛容器(VC)的過程,幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移;定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元(TU)或管理單元(AU)的過程,它通過支路單元指針(TU PTR)或管理單元指針(AU PTR)的功能來實(shí)現(xiàn);復(fù)用則是將

51、多個(gè)低價(jià)通道層信號通過碼速調(diào)整使之進(jìn)入高價(jià)通道或?qū)⒍鄠€(gè)高價(jià)通道層信號通過碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過程。3SDH的應(yīng)用SDH可用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、鏈形網(wǎng)和環(huán)行網(wǎng)。SDH環(huán)行網(wǎng)具有“自愈”能力。當(dāng)某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或光纜中斷時(shí),仍能維持一定的通信能力。所以環(huán)行網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。44傳輸輔助系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸輔助系統(tǒng)包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、自動(dòng)倒換系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)。監(jiān)控管理系統(tǒng)光纖通信的監(jiān)測、控制、管理系統(tǒng)是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)智能化所不可缺少的重要組成部分,它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主體,與光纖通信技術(shù)本身密切結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)了智能化、多功能的監(jiān)測、遙控和網(wǎng)絡(luò)管理,提高了操作、維

52、護(hù)、管理人員的工作效率,保證了通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。公務(wù)通信系統(tǒng)公務(wù)系統(tǒng)是供職守人員在局、站間為日常維護(hù)、管理進(jìn)行聯(lián)絡(luò)使用的。公務(wù)聯(lián)絡(luò)的通信方式有選址呼叫,同線呼叫和分組呼叫三種。選址呼叫方式適用于數(shù)字段或維護(hù)段或段間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)。沿途各局站編為不同的,維護(hù)人員可以有選擇地呼叫某個(gè)局站。同線呼叫又稱為廣播呼叫,適用于段所有局站以群呼叫方式進(jìn)行公務(wù)聯(lián)絡(luò)。分組呼叫方式是對部分局站進(jìn)行同時(shí)呼叫的聯(lián)絡(luò)方式。公務(wù)也采取數(shù)字化,利用主信道中的冗余比特,最大呼叫容量可達(dá)1000個(gè)地址,可滿足數(shù)千公里長干線的聯(lián)絡(luò)需要。用于維護(hù)段的業(yè)務(wù)應(yīng)視為機(jī)務(wù)與線務(wù)人員共用,通話功能應(yīng)從機(jī)房引致線務(wù)值班地點(diǎn)。自動(dòng)倒換系統(tǒng)自動(dòng)倒換

53、系統(tǒng)負(fù)責(zé)在主用系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)倒換到備用系統(tǒng)上工作,倒換命令發(fā)出的條件是: 主用系統(tǒng)收無光、或收失步、或超過10-3誤碼,而備用系統(tǒng)正常;主用系統(tǒng)收AIS(告警指示信號),而備用系統(tǒng)收非AIS,這時(shí)倒換系統(tǒng)發(fā)出倒換控制指令,啟用備用系統(tǒng)替代主用系統(tǒng)。4告警處理系統(tǒng)當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生某些設(shè)備有故障時(shí),除發(fā)出控制指令外,還應(yīng)有告警指示,以便使維護(hù)人員有效識別有故障的設(shè)備,組織力量進(jìn)行檢修,恢復(fù)業(yè)務(wù)。告警容分為兩大類:一類為即時(shí)維護(hù)告警,既緊急告警。當(dāng)發(fā)出即時(shí)維護(hù)告警時(shí),維護(hù)人員必須立即開始維護(hù)工作。另一類是延時(shí)維護(hù)告警指示,這是非緊急警告,并不要求維護(hù)人員立即動(dòng)作,但提醒維護(hù)人員,設(shè)備的性能已有劣

54、化,必須采取措施,避免影響業(yè)務(wù)。電源供給系統(tǒng)光端機(jī)各部分電路都需要有相應(yīng)的直流電源,但通信機(jī)房的供電電源一般為-24V或-48V或-60V。電源供給系統(tǒng)一般是指機(jī)房中的直流-直流電源變換器與它們的自動(dòng)保護(hù)電路。對供電系統(tǒng)的主要要求包括:允許輸入電源電壓的變化圍寬,允許輸入電壓在標(biāo)稱值的10%15%的圍變化;輸出電壓穩(wěn)定,主要電源穩(wěn)定度不劣于1%;變換速率高,紋波干擾??;具有自動(dòng)保護(hù)功能,如輸入欠壓、過壓保護(hù),輸出短路、過流保護(hù)等。電源供給系統(tǒng)的容還包括無人值守的中繼站的遠(yuǎn)供電系統(tǒng),或者這些站利用太陽能、風(fēng)力發(fā)電等本地能源的供電系統(tǒng)。45系統(tǒng)的性能指標(biāo)451誤碼率誤碼率是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸

55、質(zhì)量優(yōu)劣的非常重要的指標(biāo),它反映了在數(shù)字傳輸過程息受到損害的程度。誤碼率是在一個(gè)較長時(shí)間的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的概率,它對話音影響的程度取決于編碼方法。誤碼是指在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)送端發(fā)送“1”碼或“0”碼時(shí),接收端收到的卻是“0”碼或“1”碼,從而影響傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。造成誤碼的原因有系統(tǒng)部噪聲與定位抖動(dòng),此外還有色散、的碼間干擾等。452抖動(dòng)抖動(dòng)是數(shù)字信號傳輸過程中產(chǎn)生的一種瞬時(shí)不穩(wěn)定現(xiàn)象。抖動(dòng)的含義是數(shù)字信號在各有效瞬時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間位置的偏差。偏差時(shí)間圍稱為抖動(dòng)幅度(JP-P),偏差時(shí)間間隔對時(shí)間的變化率稱為抖動(dòng)頻率(f)。抖動(dòng)現(xiàn)象相當(dāng)于對數(shù)字信號進(jìn)行相位調(diào)制,表現(xiàn)在穩(wěn)定的脈沖圖樣中,前沿和后沿出現(xiàn)某些低頻干擾,其頻率一般為02kHz。抖動(dòng)單位為UI,表示單位時(shí)隙。產(chǎn)生抖動(dòng)的原因主要與定時(shí)提取電路的質(zhì)量、輸入信號的狀態(tài)和輸入碼流中的連“0”碼數(shù)目有關(guān)。抖動(dòng)嚴(yán)重時(shí),使得信號失真、誤碼率增大。453可靠性可靠性直接影響通信系統(tǒng)的使用、維護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益。對光纖通信系統(tǒng)而言,可靠性包括光端機(jī)、中繼器、光纜線路、輔助設(shè)備和備用系統(tǒng)的可靠性。5光纜線路工程設(shè)計(jì)51光纜線路設(shè)計(jì)的原則和容基本原則1.工程設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和通信技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,合理利用土地,重視環(huán)境保護(hù)。2.工程設(shè)計(jì)必須保證通信質(zhì)量,做到技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,安全適用,能夠滿足施工,

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