光缆施工第3章资料

1、第3章 通信(tng xn)光缆工程设计 3.1 通信光缆工程的建设程序3.2 中继段长度的确定(qudng)3.3 光缆线路工程的查勘3.4 光缆工程的图纸绘制3.5 光缆在AN中的应用共一百零四页3.1 通信光缆(un ln)工程的建设程序通信光缆工程主要包括光缆线路工程（外界条件例如天气、山川(shn chun)）和设备安装工程（位置、安全性、调试维护的便利性）两个部分 。共一百零四页3.1.1 规划阶段1项目建议书的提出主要内容：（1）项目提出的背景、建设的必要性和主要依据；（2）建设规模、地点等初步设想；（3）工程投资(tu z)估算和资金来源；（4）工程进度和经济、社会效益估计。共

2、一百零四页2可行性研究研究的主要内容如下。（1）项目提出的背景，投资的必要性和意义；（2）可行性研究的依据和范围；（3）电路容量(rngling)和线路数量的预测，提出拟建规模和发展规划；共一百零四页（4）实施方案论证，包括通路组织方案、光缆、设备造型方案以及配套设施；（5）实施条件，对于试点性质工程尤其应阐述其理由；（6）实施进度建议(jiny)；（7）投资估计及资金筹措；（8）经济及社会效果评价。共一百零四页3专家评估4设计任务书的编写包括以下主要内容。（1）建设目的、依据和建设规模；（2）预期增加的通信能力，包括线路和设备(shbi)的传输容量； （3）光缆线路的走向，设备安装局、站地点

3、及其配套情况；共一百零四页（4）经济效益预测、投资回收年限估计以及引进项目的用汇额、财政部门对资金来源等的审查意见。3.1.2 设计阶段设计(shj)阶段的主要任务就是编制设计(shj)文件并对其进行审定。共一百零四页3.1.3 准备阶段准备阶段的主要任务(rn wu)是做好工程开工前的准备工作，它包括建设准备的计划安排。 3.1.4 施工阶段通信光缆工程的施工包括光缆线路的施工和设备安装施工两大部分。 施工组织设计的主要内容如下。共一百零四页（1）工程规模及主要(zhyo)施工项目；（2）施工现场管理机构； （3）施工管理，包括工程技术管理、器材、机具、仪表、车辆管理；（4）主要技术措施；（

4、5）质量保证和安全措施；（6）经济技术承包责任制；（7）计划工期和施工进度。共一百零四页3.1.5 竣工投产阶段(jidun)这个阶段的主要内容包括工程初验、生产准备、工程移交和试运行以及竣工验收等几个方面。初验应由主管部门组织设计单位、档案、建设银行以及设计、施工等单位进行。共一百零四页生产准备是指工程交付使用前必须进行的生产、技术和生活等方面的必要准备。 试运行是指工程初验后到正式验收、移交之间的设备运行。 竣工验收是对整个(zhngg)通信光缆系统进行全面检查和指标抽测。 共一百零四页3.2 中继段长度的确定(qudng)中继站、拉远站、直放站光中继段内的系统设计可分成两个(lin )步

5、骤。第一个步骤：设计方案 ITU。 第二个步骤：系统预算。 共一百零四页3.2.1 设计方案损耗、色散(ssn)限制长途光中继段的系统构成如图3.2所示。图3.2 长途(chngt)中继段内系统示意图 共一百零四页（1）传输(chun sh)功率损耗的考虑根据图3.2，由传输功率损耗来确定的最大中继段长度为 共一百零四页 入纤平均光功率(gngl)Ps入纤平均光功率Ps，一般为9dBm、6dBm和3dBm三挡（见表3-1）。 共一百零四页 接收机灵敏度PT灵敏度总是与误码率相联系的，由于在280km或420km数字段的平均误码率（BERav）要求为1109，所以，规定每个中继段内，误码率小于等

6、于11010时，测量(cling)的最低平均光功率，应不劣于表3-2所示之值 。共一百零四页共一百零四页 接收机动态范围Dr 设备富余度Me 连接器损耗Ac 光缆(un ln)配线架连接器损耗Ad 光通道功率代价Po共一百零四页 光纤损耗系数Af 平均每km光纤接头(ji tu)衰减As 光缆线路富余度Mc 11 中继段传输衰减的要求共一百零四页（2）传输线路色散的考虑(kol)色散主要包括线路自身（光纤色散系数D及中继距离L）和激光器的谱宽（）等方面的因素。表3-3列出了S-R点间所允许的最大色散值（设为Dt），利用此值，线路和端机也可分别进行设计。 共一百零四页共一百零四页3.2.2 系统

7、预算系统预算包括(boku)损耗预算和色散预算。设根据损耗预算得出的最大中继距离为Lmax，根据色散预算得出的最大中继距离为Lmax若LmaxLmax，则称系统为色散限制系统，即系统的中继距离主要由光纤的色散来确定；若LmaxLmax，则称系统为损耗限制系统，即系统的中继距离主要由光纤的损耗来确定。 共一百零四页下面举两种最为常见的设计类型来说明损耗预算和色散预算的方法。（1）确定(qudng)中继距离 损耗预算如果从系统沿途功率损耗的角度考虑，则最大中继距离如式（3-2-1），即 共一百零四页 色散预算 如果(rgu)从系统单模光纤色散的角度考虑，最大中继段距离为所以，实际中继距离L的范围应

8、为共一百零四页3.2.3 密集波分复用系统的设计密集波分复用系统（DWDM）传输线路的局站设备，分为终端站、转接站、中继站和光放站，对应的传输线路为光放段、中继段和复用段。DWDM线路传输系统设计，需根据(gnj)光功率、色散和信噪比的计算结果，确定光放大器的增益类型和中继段内允许的光放段数量。共一百零四页1DWDM系统的光放段设计DWDM线路传输系统的光放段一般按等增益传输进行设计。 光线路放大器的增益一般为22dB，30dB，33dB等3种类型(lixng)，根据光放大器的增益类型(lixng)，光放段的长度一般按下式计算共一百零四页式中：L光放段长度(km)；G光放大器增益(zngy)(

9、dB)；Ac光纤连接器衰减(dB)；r光纤衰减系数(dB/km)；c光缆线路余量(dB/km)； s光纤熔接平均损耗(dB/km)。共一百零四页根据光纤线路衰减测试参数和光放大器的增益，计算(j sun)出放大器的增益与所对应的光放段长度，如表3-6所示。共一百零四页2DWDM系统中继段设计中继段的长度与容许的光放段数量需符合光通道(tngdo)色散和信噪比的要求。如果光纤的色散系数按光通道(tngdo)色散计算，容许的中继段长度如表3-7所示。共一百零四页3DWDM系统单波道的信噪比DWDM系统单波道的信噪比一般要求(yoqi)大于或等于20dB（或22dB），信噪比的计算比较复杂。信噪比可

10、用下式计算OSNR=58+P0NfG10lgN共一百零四页式中：Po单波道输出光功率(gngl)(dBm)；Nf光放大器的噪声系数(dB)；G光放段增益(dB)；OSNR单波道信噪比(dB)；58综合系数；N光放大段数量。共一百零四页计算结果如表3-8所示。共一百零四页3.3 光缆线路工程(gngchng)的查勘所谓查勘，即到现场进行查看和勘测，根据设计规范和现场的实际条件决定路由、施工方式及保护措施等内容(nirng)的过程，是一项艰苦细致的工作。 共一百零四页3.3.1 查勘的基本要求1光缆线路路由的选择2敷设方式及要求3水底光缆线路（1）水底光缆线路的过河位置(wi zhi)（2）水底光

11、缆的最小埋设深度共一百零四页4光缆线路(xinl)的防护（1）光缆线路的防雷措施（2）光缆线路防强电（3）直埋光缆防机械损伤共一百零四页3.3.2 光缆工程方案查勘1光缆工程方案查勘的主要任务2光缆工程方案查勘的内容（1）向工程沿线相关(xinggun)部门收集资料（2）路由及站址的查勘（3）工程方案查勘的资料整理共一百零四页3.3.3 初步设计查勘(chkn)1初步设计查勘的主要任务和要求2初步设计查勘内容共一百零四页3.3.4 施工图的测绘1施工图测量的任务（1）准确测量位置(wi zhi)，标桩（配有图片）标定；（2）无人中继站标桩标定；（3）确定防雷、防白蚁、防机械损伤地点位置；（4）

12、绘制反映以上情况甚至更多情况，符合施工要求的光缆线路施工图。共一百零四页2测量方法（1）图测法：地形图上标定线路、中继站位置和具体长度，现场了解(lioji)情况补充平面图、断面图、位置图，最终做出符合要求的施工图。（2）航测法（条件比较高）：（3）现场测绘标杆法 直线的测量方法 直线段测量法共一百零四页标桩(bio zhun)图示1共一百零四页标桩(bio zhun)图示2共一百零四页标杆(biogn)图共一百零四页测量(cling)中用到的平板仪共一百零四页小平板仪使用(shyng)共一百零四页平板仪使用(shyng)图示共一百零四页测量(cling)图示意共一百零四页共一百零四页共一百零

13、四页共一百零四页共一百零四页 平行线测量法 共一百零四页 直角(zhjio)的做法 共一百零四页角杆的测量(cling)共一百零四页共一百零四页共一百零四页共一百零四页共一百零四页拉线测量 拉线方向的测定a单方拉线方向（角杆拉线）测定法b双方(shungfng)拉线方向测定法c三方拉线方向的测定法d四方拉线测定法共一百零四页共一百零四页共一百零四页共一百零四页 拉线(l xin)出土位置的确定共一百零四页共一百零四页共一百零四页 拉线(l xin)洞位置的确定共一百零四页河谷(hg)宽度与高度的测量 河谷宽度的测量共一百零四页共一百零四页共一百零四页共一百零四页 高度(god)的测量共一百零四

14、页共一百零四页某机房(j fn)平面图共一百零四页3.4 光缆工程(gngchng)的图纸绘制 3.4.1 绘图(hu t)软件介绍1AutoCAD系列2Visio系列共一百零四页3.4.2 施工图实例(shl)分析1实例一：管道光缆施工图分析有无方向标（东南西北）指南针？如无，则怎么识别方位？有无比例尺？通信工程常用的图标、图例（已有线路与现做的工程线路的区别）共一百零四页2实例二：架空(jikng)光缆施工图分析图中包括(boku)的内容：架空杆路、吊线图标语管道工程的图标有哪些变化？关于合适的杆长，因为跨的路宽窄不同。找错：第25号杆的拉线应为细线。共一百零四页3实例三：直埋光缆(un

15、ln)施工图分析 略共一百零四页3.5 光缆(un ln)在AN（接入网）中的应用接入网 接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为最后一公里。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通(ptng)电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入和以太网接入等几种方式。共一百零四页3.5.1 OANOAN（光接入网）的两种主要网络结构分别(fnbi)是PON（无源光网络）和HFC（混合光纤同轴网） 共一百零四页全光纤网络，All-Optical Network

16、，是指信号只是在进出网络时进行电/光变换和光/电变换，在网络中传输和交换过程中始终都是以光的形式进行的网络。这样，网内光信号的流动就没有光电转换(zhunhun)的障碍，信息传递过程无需面对电子器件处理信息速率难以提高的困难。 共一百零四页1ATM-PON技术(jsh)（见图3.30）共一百零四页2ATM-PON+xDSL技术(jsh)3SCM-PON技术（见图3.31，图3.32）共一百零四页共一百零四页共一百零四页4DWDM-PON技术(jsh)（见图3.33）共一百零四页5SPON技术(jsh)（见图3.34）共一百零四页3.5.2 光城域网城域网一般以城市行政区为单位，跨度在100km

17、左右的范围(fnwi)内。其网络结构一般为无源星型网和环型网。 共一百零四页共一百零四页共一百零四页EPON接入系统具有(jyu)如下特点： 局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省(jishng)建设和运营维护成本; EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素; 采用单纤波分复用技术(下行1490nm，上行1310nm)，仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因

18、此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力; 上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用(TDMA)共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽; 点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资; EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长(通常为1550nm)即可实现视频业务广播传输。共一百零四页GPON介绍(jish

19、o)(Gigabit passive optical network)全名为Gigabit-capable PON 吉比特/千兆位无源光纤网络，也是一种无源被动式光纤网。GPON 业务是BPON 的一种扩展，相对于其他的PON 标准而言，GPON 标准提供了前所未有的高带宽（下行速率近2.5Gbps），其非对称特性更能适应宽带数据业务市场；它提供QoS 的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM 帧，有很好的提供服务等级、支持QoS 保证和全业务接入的能力；在承载 GEM 帧时，可以将TDM 业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125s)帧能够直接支持TDM 业务。作为一种电信级

20、的技术标准，GPON 还规定(gudng)了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。其下行最大传输速率可高达2.488Gps，上行最大传输速率达1.244Gbps，传输距离可达20到37公里，因而具有高带宽、高速、高效传输、大范围覆盖、用户接口丰富等的众多特点，已被大多数运营商视为实现接入网业务的宽带化、综合化改造的理想技术。 共一百零四页GPON体系结构图共一百零四页3.5.3 光缆在LAN中的应用1光缆在大楼中的安装（1）水平布线：水平布线是指从用户工作区（WA）的墙上插座到电信机房的水平交叉连接(linji)（HC），参见图3.37，它也包括电信机房的任何光纤跳线。 共一百零四页共一

21、百零四页（2）骨干光缆：骨干光缆布线如图3.38所示，它提供了电信机房水平交叉连接同中间交叉连接，或主交叉连接设备间或光缆入口设施之间的光纤连接，这部分布线同水平布线一样(yyng)也是星形结构。 共一百零四页共一百零四页（3）工作区光缆：将墙上插座上的水平光缆同桌面计算机相连，这种光缆通常是一种短的单芯或双芯的光纤跳线。（4）电信机房：它是大楼中的一个房间，用于水平交叉连接和中间交叉连接，提供骨干布线(b xin)和水平布线(b xin)、两个或更多的骨干光缆或入口光缆与骨干光缆之间的连接。共一百零四页（5）设备间：放置电信设备的房间，所有的骨干光缆都连接到这里，这里是星形拓扑的公共点，通常主交叉连