通信工程传输线路基础知识

关于通信工程传输线路基础知识1.现代通信网及其传输技术

1.1.1现代通信网简介

1.通信网的基本概念

通信网是由一定数量的节点（Node）和连接节点的传输链路(Link)组成，以实现两个或多个规定点之间信息传输的通信体系。第2页,共38页，2024年2月25日，星期天一个简单的通信网络如图1—1所示图1—1简单通信网第3页,共38页，2024年2月25日，星期天1.2通信网的分类（1）按交换方式分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网等。

（2）按结构形式分为：网状网、星形网、环形网、栅格网、总线网等。（3）按信息信号形式分为：模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网等。

（4）按信息传递方式分为：同步转移模式（STM）的综合业务数字网（ISDN）和异步转移模式（ATM）的宽带综合业务数字网（B-ISDN）等。第4页,共38页，2024年2月25日，星期天1.3.通信网的基本结构图1—2通信网的基本结构形式第5页,共38页，2024年2月25日，星期天本地电话网、国内长途电话网和国际长途电话网①本地电话网是指在一个统一号码长度的编号区内，由端局、汇接局、局间中继线、长市中继线，以及用户线、电话机组成的电话网。②国内长途电话网是指全国各城市间用户进行长途通话的电话网，网中各城市都设一个或多个长途电话局，各长途局间由各级长途电路连接起来。③国际长途电话网是指将世界各国的电话网相互连接起来进行国际通话的电话网。为此，每个国家都需设一个或几个国际电话局进行国际去话和来话的连接。一个国际长途通话实际上是由发话国的国内网部分、发话国的国际局、国际电路和受话国的国际局以及受话国的国内网等几部分组成的。第6页,共38页，2024年2月25日，星期天2.通信线路的发展

2.1.通信线路简史1.1844年，在美国华盛顿与巴尔的摩之间建造的电报线路2.1876年电话问世3.1941年，美国建成了第一条同轴电缆线路4.1970年，用于通信的激光器和光纤研制成功5.1976年，美国在亚特兰大用含有144根光纤的光缆建成了第一条光纤通信实验系统6.1988年，第一条横跨大西洋的海底通信光缆敷设成功。成为欧美两大洲之间的骨干通信线路第7页,共38页，2024年2月25日，星期天2通信线路的发展

2.2我国通信线路的发展1.19世纪70年代，电信传入我国

2.1962年，在北京和石家庄之间开通了我国设计制造的60路载波长途高频对称电缆

3.1976年，我国开通了自己设计制造的1800路京沪杭同轴电缆线路

4.1978年，我国研制成功通信光缆第8页,共38页，2024年2月25日，星期天3全塑电缆

3.1全塑电缆线路的特点1.全塑电缆电特性好，传输质量优良2.便于机械化、自动化施工3.维护方便、故障少、使用寿命长4.投资经济第9页,共38页，2024年2月25日，星期天3.2全塑电缆的分类全塑市内通信电缆无论是芯线绝缘还是成缆后的包层和护套，均采用聚烯烃塑料制成。全塑市内通信电缆的常见类型为：

1.按电缆结构类型分——非填充型和填充型。

2.按导线材料分——铜导线和铝导线；

3.按芯线绝缘结构分——实心绝缘、泡沫绝缘、泡沫／实心皮绝缘；

4.按线对绞合方式分——对绞式和星绞式；

5.按芯线绝缘颜色分——全色谱和普通色谱；

第10页,共38页，2024年2月25日，星期天3.2全塑电缆的分类6.按缆芯结构分——同心式（层绞式）、单位式、束绞式、SZ绞；7.按屏蔽方式分——单层涂塑铝带屏蔽、多层铝及钢金属带复合屏蔽，而屏蔽带又分绕包和纵包；8.按护套分——单层塑料护套、双层塑料护套、综合护套、粘接护套、密封金属／塑料护套和特种护套；9.按外护层分——单层、双层钢带铠装和钢丝铠装塑料护层；10.按用途分——传输模拟信号和传输数字信号；11.按敷设方式分——架空、管道、直埋、水底电缆等。第11页,共38页，2024年2月25日，星期天3.3全塑电缆的型号

1.类别电缆型号是识别电缆规格程式和用途的代号。按照用途、芯线结构、导线材料、绝缘材料、护层材料、外护层材料等，分别用不同的汉语拼音字母和数字来表示，称为电缆型号。按照原邮电部行业标准(YD2001—92)，全塑电缆型号的表示方法和意义为：1.类别H一一市内通信电缆；HP一一配线电缆；HJ一一局用电缆。第12页,共38页，2024年2月25日，星期天2.绝缘3.屏蔽护套2.绝缘Y一一实心聚烯烃绝缘；YF一一泡沫聚烯烃绝缘；YP一一泡沫／实心皮聚烯烃绝缘。3.屏蔽护套A——涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套；S一一铝、钢双层金属带屏蔽聚乙烯护套；V—聚氯乙烯护套。第13页,共38页，2024年2月25日，星期天4.特征(派生)5.外护层4.特征(派生)T一一石油膏填充；G一—高频隔离；C一一自承式。电缆同时有几种特征存在时，型号字母顺序依次为T、G、C。5.外护层23一一双层防腐钢带绕包铠装聚乙烯外护层；32一一单层细钢丝铠装聚乙烯外护层；43一一单层粗钢丝铠装聚乙烯外护层；53一一单层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外护层；553一一双层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外护层。第14页,共38页，2024年2月25日，星期天[示例]HYA—100×2×0.5HYA—100×2×0.5表示铜芯、实心聚烯烃绝缘、涂塑铝带粘接屏蔽、容量100对、对绞式、线径为0.5mm的市内通信全塑电缆。第15页,共38页，2024年2月25日，星期天3.4全塑电缆的缆芯结构和色谱

及传输端别3.4.1全塑电缆的结构4.1.1缆芯结构4.1.2色谱4.1.3全塑市内通信电缆的端别第16页,共38页，2024年2月25日，星期天4.1.1缆芯结构

1.全塑电缆的结构全面认识全塑市内通信电缆，必须对其结构特别是芯线和扎带色谱要有准确的认识。本节主要介绍全塑市内通信电缆的缆芯结构、色谱、端别、屏蔽层、电缆护套和外护层。1.1缆芯结构全塑市内通信电缆的缆芯主要由芯线、芯线绝缘、缆芯绝缘、缆芯扎带及包带层等组成。第17页,共38页，2024年2月25日，星期天1.芯线

芯线由金属导线和绝缘层组成。导线是用来传输电信号的，要求具有良好的导电性能、足够的柔软性和机械强度，同时还要求便于加工、敷设和使用。导线的线质为电解软铜，铜线的线径主要有0.32、0.4、0.5、0.6、0.8mm种。导线的表面应均匀光滑，没有毛刺、裂纹、伤痕和锈蚀等缺陷。芯线绝缘层简称绝缘，芯线绝缘的优劣对于信号传输及使用是十分重要的。理想的电缆芯线绝缘应具有介电常数低、介质损耗小和绝缘强度高；并具有一定的机械强度、耐老化和性能稳定等特点。第18页,共38页，2024年2月25日，星期天（1）绝缘材料

（2）绝缘结构（1）绝缘材料全塑市内通信电缆的芯线绝缘主要采用高密度的聚乙烯、聚丙烯或乙烯一丙烯共聚物等高分子聚合物，称为聚烯烃塑料。优点是对各种溶剂具有较好的稳定性、防潮性能好、机械强度高、有较好的弹性和延展性、加工方便。（2）绝缘结构全塑市内通信电缆芯线绝缘主有：①实心聚烯烃绝缘如图2—5（1）所示；②泡沫聚烯烃绝缘如图2—5（2）所示；③泡沫／实心皮聚烯烃绝缘如图

2—5（3）所示。图2—5全塑市内通信电缆芯线绝缘第19页,共38页，2024年2月25日，星期天对绞和星绞芯线扭绞常用对绞和星绞两种。如图2—6所示。图2—6芯线扭绞第20页,共38页，2024年2月25日，星期天全塑电缆规格程式全塑电缆的规格程式（芯线总绞合方式）可分为基本单位、子单位、50对超单位、100对超单位。（1）基本单位由10对线对或25对线对组成。（2）子单位把一个基本单位25对分为12对和13对（12对+13对=25对），称为2个子单位（或半单位）。（3）50对超单位，由2个基本单位（25对）组成。（4）100对超单位，由4个基本单位（25对）组成。第21页,共38页，2024年2月25日，星期天

全色谱与线对编号色谱全色谱对绞单位式缆芯全色谱对绞单位式缆芯色谱在全塑市话电缆中使用最多。它是由白（代号W）、红（R）、黑（B）、黄（Y）、紫（V）作为领示色（代表a线），蓝（Bl）、桔（O）、绿（G）、棕（Br）、灰（S）作为循环色（代表b线）十种颜色组成25对全色谱线对，如表2—7所示。全色谱与线对编号色谱线对编号12345678910111213a线b线白蓝白桔白绿白棕白灰红蓝红桔红绿红棕红灰黑蓝黑桔黑绿线对编号141516171819202122232425a线b线黑棕黑灰黄蓝黄桔黄绿黄棕黄灰紫蓝紫桔紫绿紫棕紫灰第22页,共38页，2024年2月25日，星期天备用线对的线序及色谱基本单位采用25对，超单位为100对，由若干超单位组成的大对数电缆内超单位序号和扎带色谱如表2—9所示。表2—9中可看出，超单位的扎带色谱有6个白色、6个红色、6个黑色、6个黄色和6个紫色。超单位的序号是从中心层顺次向外层排列的、扎带色谱顺序为白、红、黑、黄、紫。但要在同色扎带的超单位中识别出先后顺序则要根据基本单位的扎带色谱来判断。备用线对的线序及色谱如表2—8所示。第23页,共38页，2024年2月25日，星期天全塑市内通信电缆的端别普通色谱对绞式市话电缆—般不作A、B端规定。为了保证在电缆布放、接续等过程中的质量，全塑全色谱市内通信电缆规定了A、B端。全色谱对绞单位式全塑市话电缆A、B端的区分为：面向电缆端面，按表2—9单位序号由小到大顺时针方向依次排列，30对以下电缆按表2—7线序号顺时针方向排列，则该端为A端，另一端为B端。全塑市内通信电缆A端用红色标志，又叫内端伸出电缆盘外，常用红色端帽封合或用红色胶带包扎，规定A端面向局方。另一端为B端用绿色标志，常用绿色端帽封合或绿色胶带包扎，一般又叫外端，紧固在电缆盘内，绞缆方向为反时针，规定外端面向用户第24页,共38页，2024年2月25日，星期天4.光纤通信4.1光纤分类1.按折射率分：阶跃光纤、渐变光纤rn(r)n1n2d1d2rn(r)n1n2d1d2第25页,共38页，2024年2月25日，星期天按工作窗口分：长波光纤（1310nm和1550nm）、短波光纤（600-900nm）Λ(nm)α(dB)600-90013101550第26页,共38页，2024年2月25日，星期天按传输模式分：多模光纤、单模光纤多模光纤

(1)存在多种传播模式。

(2)带宽较窄，传输距离及容量有限。单模光纤

(1)只允许一种模式

(2)避免了模间色散，带宽宽，适用于大容量、长距离第27页,共38页，2024年2月25日，星期天4.2光缆建筑方式直埋：投资中、抢修慢、扩展性差架空:投资省、抢修快、安全差、可扩展管道：投资大、安全高、可扩展性好水缆：投资大、安全差、可扩展第28页,共38页，2024年2月25日，星期天4.3光缆的结构

将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内，骨架中心是加强元件，骨架采用高密度聚乙烯材料，抗侧压性能好。SlottedCore骨架式CentralTube中心束管式LooseTube层绞式光纤放入中心束管中，采用2根平行钢丝加强件，有较强的抗扭转能力。若干光纤芯线以强度元件为中心绞合在一起的结构，可使光缆具有很好的抗拉性能和温度特性。第29页,共38页，2024年2月25日，星期天松套层绞式光缆的结构松套管

光纤

缆芯填充物

护套加强件-钢带中心加强件

内护套

第30页,共38页，2024年2月25日，星期天光缆使用典型的结构（环）A方向1－24CB方向1－24CA方向25－48CB方向25－48CA方向49－72CB方向49－72C96C1Km96C1Km96C1K