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1、传输专业-传输线路子专业培训教材（模板）（内部材料，注意保密）教学单位：北京天和科瑞咨询有限公司组织单位：XXXXXXXX年XXX月105目 录第一模块：基础知识41光纤通信原理41.1概论41.2光纤通信简史41.3光纤通信使用波段51.4光纤通信的特点61.5光纤通信系统61.6光纤通信的多媒体应用71.7光纤通信的发展82光纤与导光原理92.1光纤的结构和分类92.2光纤中的射线光学理论112.3光纤的波动理论122.4光纤的损耗132.5光纤的色散163光纤通信系统173.1光缆及无源光器件173.1.1光缆173.1.2无源光器件193.2光源和光检测器213.2.1光源213.2.
2、2光检测器273.3掺铒光纤放大器303.3.1掺铒光纤303.3.2掺铒光纤放大器303.4光发射机与光接收机333.4.1光发射机333.4.2光接收机353.5光纤通信系统373.5.1光纤通信系统的构成373.5.2基带模拟电视光纤传输系统383.5.3数字电视光纤传输系统413.5.4波分复用光纤通信系统42第二模块: 岗位技能434传输日常维护工作434.1维护计划制定执行；代维管理434.2依据安排和计划执行具体工作任务444.3网络设备、机房管理及备品备件管理444.4维护计划制定执行454.5网络维护工作454.6信息化系统支撑维护（企业办公化系统）465传输线路维护475.
3、1光缆线路维护规程475.1.1中继段线路检查475.1.2光缆信号质量测试475.1.3故障抢修485.1.4光缆故障记录485.2通信线路质量维护规范495.2.1通信线路施工规范495.2.2线路标识牌、警示牌515.2.3线路单盘测试545.3传输管线验收规范585.3.1管道沟回填585.3.2光缆敷设技术要求595.3.3靠近电力设施的线路施工要求605.3.4长途线缆组成615.3.5光交接箱维护要求635.4管道线路光缆施工技术标准635.4.1管道光缆的敷设635.4.2局内光缆的敷设645.4.3光缆成端的制作655.4.4光缆接续与接头盒安装655.4.5中继段测试665
4、.4.6竣工技术资料675.5光纤传输特性的测量675.5.1衰减的测量675.5.2光纤色散测量706线路割接与测试736.1线路割接主要工作736.2线路割接核心流程746.3线路割接主要工具与方法756.4线路割接前后的测试工作756.5线路割接验收777线路优化787.1线路优化场景说明787.2线路优化主要技术和工具（OMC等工具）797.3不同场景下的线路优化方式和方法（单链成环、拆环裂环）807.4方案制作、组织实施827.5协调数据割接848线路故障处理与应急调度858.1线路故障分类858.2地区线路隐患整治方案制定858.3故障处理分析工具介绍（OMC等）868.4不同场景
5、故障处理分析888.5特殊情况下的线路应急调度策略与模式89第三模块: 实际操作909光缆线路日常维护909.1光缆线路维护的管理和要求909.2光缆线路维护标准919.3光缆线路维护的目的和维护工作分类919.3.1光缆线路维护工作的目的919.3.2光缆线路维护工作分类929.4维护工作的主要项目和周期929.5几种常见的日常维护工作949.5.1巡线的目的、要求及方法949.5.2路面维护的主要工作959.5.3管道线路的主要维护工作969.5.4架空光缆线路、水线和海缆的维护969.5.5护线宣传979.5.6光缆线路隐患防范999.5.7“三盯”工作100参考文献102传输专业-传输
6、线路子专业培训教材第一模块：基础知识 1 光纤通信原理1.1 概论光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。为了使读者对光纤通信的发展历程有个基本了解，现将该技术的进程简要介绍如下。1.2 光纤通信简史（1）1966年，英籍华人高锟 (CKKao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dBkm的通信光导纤维(简称光纤)。当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dBkm左右。1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20dBkm 的光纤。从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国
7、纷纷开展光纤通信的研究。光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信，必须减小光纤的衰减。CKKao 早就指出降低玻璃内的过渡金属杂质离子是降低光纤衰减的主要因素。另一方面，玻璃内的OH离子对衰减也有严重的影响。到了 1976年，人们设法降低OH含量后发现低衰减的长波长窗口有：1.31m、1.55m。1980年，光纤衰减已降低到 0.2dBkm (1.55m)，接近理论值。这样，使得进行长距离的光纤通信成为可能。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源、激光器、发光管、光检测器。应运而生的光纤成缆。光无源器件和性能测试及工程应
8、用仪表等技术日臻成熟。这都为光纤光缆作为新的通信传输媒介奠定了良好的基础。（2）1976年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个 44.736Mbits 且传输110km 的光纤通信系统的现场实验，使光纤通信向实用化迈出了第一步。1981年以后，用光纤通信技术大规模地制成商品并推向市场。历经近20年突飞猛进的发展，光纤通信速率由1978年的45Mbits 提高到目前的40Gbits。我国自70年代初就开始了光纤通信技术的研究。1977年，武汉邮电研究院研制成功中国第一根阶跃折射率分布的、波长为 0.85m多模光纤。后来又研制成单模光纤和特殊光纤以及光通信设备。现在，我国光纤通信产
9、业已初具规模，能够生产光纤光缆、光电器件、光端机及其他工程应用方面的配套仪表器件等。由此可见，中国已具有大力发展光纤通信的综合实力。1.3 光纤通信使用波段光波与无线电波相似，也是一种电磁波，只是它的频率比无线电波的频率高得多。红外线、可见光和紫外线均属于光波的范畴。下图所示为电磁波波谱图。可见光是人眼能看见的光，其波长范围为0.39至0.76。红外线是人眼能看不见的光，其波长范围为 0.76至300。 一般分为：近红外区， 其波长范围为0.76至15；中红外区，其波长范围为15至25；远红外区，其波长范围为25至300。目前光纤通信所用光波的波长范围为=0.82.0，属于电磁波谱中的近红外区
10、。其中0.81.0称为短波长段，1.02.0称为长波长段。目前光纤通信使用的波长有三个：0.85、1.31、1.55。图1-1上图为光纤损耗与波长的关系，从图中可以看到从0.82.0为光纤的低损耗区域，或称为低损耗窗口。光在真空中的传播速度约为，根据波长、频率和光速之间的关系式可计算出各电磁波的频率范围。对应光纤通信所用光波的波长范围，可得相应的频率范围为 。可见光纤通信所用光波的频率是非常高的。正因为如此，光纤通信具有其他通信无法比拟的巨大的通信容量。1.4 光纤通信的特点与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信的优点如下：(1)传输频带极宽，通信容量很大；(2)由于光纤衰减小，无中继设备，故
11、传输距离远；(3)串扰小，信号传输质量高；(4)光纤抗电磁干扰，保密性好；(5)光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；(6)耐化学腐蚀；(7)光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富，并节约了大量有色金属。光纤通信同时具有以下缺点：(1)光纤弯曲半径不宜过小；(2)光纤的切断和连接操作技术复杂；(3)分路、耦合麻烦。由于光纤具备一系列优点，所以广泛应用于公用通信、有线电视图像传输、计算机、空航、航天、船舰内的通信控制、电力及铁道通信交通控制信号、核电站通信、油田、炼油厂、矿井等区域内的通信。1.5 光纤通信系统就广义而言，通信就是各种形式信息的转移或传递。通常的具体做法是首先将拟传递的信息设法加载
12、(或调制)到某种载体上，然后再将被调制的载体传送到目的地后，将信息从载体上解调出来。光纤通信系统中电端机的作用是对来自信息源的信号进行处理，例如模拟数字转换多路复用等；发送端光端机的作用则是将光源( 如激光器或发光二极管 )通过电信号调制成光信号，输入光纤传输至远方；接收端的光端机内有光检测器( 如光电二极管)将来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、整形、再生恢复原形后，输至电端机的接收端。对于长距离的光纤通信系统还需中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大、整形、再生成一定强度的光信号，继续送向前方以保证良好的通信质量。目前的中继器多采用光-电-光形式，即将接收到的光信
13、号用光电检测器变换为电信号，经放大、整形、再生后再调制光源将电信号变换成光信号重新发出，而不是直接放大光信号。近年来，适合作光中继器的光放大器(如掺铒光纤放大器)已研制成功，这就使得采用光纤放大器的全光中继及全光网络将会变得为期不远。1.6 光纤通信的多媒体应用由于多媒体应用信息量大，就性能价格和信号特征而言，必须采用压缩技术，压缩掉人不能分辨的部分以节约频带。假设不使用压缩技术，一个标准的个人电脑上的80MB硬盘只可存储约8min 的具有CD品质的立体声，或约35s的电视广播品质的运动视频。采用压缩磁盘后，CDROM 则可以存储72min 的高保真音乐，或存储20min 的电视广播品质的运动
14、视频。那么位速呢?立体声的CD品质的声音如果不压缩的话，要求网络以每秒钟140万位的恒定速率传送一个比特流，这对于局域网来说是足够的。但是，由于传统的局域网技术是基于在若干个端系统(一般从几十个到几百个)之间共享一条电缆或光纤，因而有太多的这样的数据流无法并行流动。共享的最大位速范围通常是从10Mbps(以太网技术)到100MbPs(快速以太网或FDDI技术)。当不压缩时，PAL品质的数字运动视频需要 160Mbps通道。这与已有的共享传送媒体思想为概念的局域网技术是相矛盾的。在长距离通信上存在着采用哪种速度的地面电缆电路， 但是使它们专用单独一个视频通道所需的费用是令人无法接受的。在这种速度下，卫星线路的性能价格比最高，费用仍然很昂贵。所以采用压缩和编码的必要性是显而易见的。多媒体应用需求的网络特征，与其他应用相比有许多相同的特性，也有不少如下特有的特征：要求连续媒体信息(音频和视频)进行实时传送。对连续媒体信息的编码使得被交换的数据容量大而非常重要。大多数应用是面向分布的，特别是当服务于常驻用户时。 基于这样的观察，我们选择了4个能用数量表示并且应用于通信子网的性能规则以及两个应用于大型网络的关键特征。4个关键的通信子网的性能规则如下：(1)吞吐量
