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1、第9章 光纤通信工程,光纤通信工程内容：,工程设计 工程施工 工程验收,本章教学目的与重点内容,教学目的： 了解光纤通信系统设计时要考虑的事项。 掌握典型光纤通信系统的设计步骤、网络结构类型和设计方法。,教学重点： 数字光纤通信系统的设计及注意事项。,内容提要：,9.1 光纤通信工程设计 9.2 典型光纤通信系统设计 9.3 光纤系统工程的施工 9.4 端机设备安装 9.5 系统调试与开通,一、光纤传输线路分类,按光纤通信传输线路的用途划分，光纤光缆通信系统工程可分为如下三大类： 1)长途光缆工程。是指本地网之间的长途传输线路干线工程，也可称作长途线路； （天津-北京，天津-上海）,2)中继光
2、缆工程。是指本地网内交换局间的传输线路； 3)用户接入光缆线(环)路。是指交换局到用户间的传输线路，也称用户接入线路工程。（分局-用户）, 9.1 光纤通信系统设计,二、光纤通信工程设计基本原则,光纤通信系统是一个复杂而又要求严格的信息传输系统，在进行工程设计时，要考虑到国家的政策导向、有关技术标准要求、客户需求、技术条件的成熟程度等多方面的因素，因此光纤通信工程设计要遵循以下基本原则。,1、符合国家或地方国民经济和社会发展规划,工程设计要在遵守法律、法规的前提下，贯彻执行国家有关方针、政策、法规、标准和规范，工程设计目标要符合国家或地方的发展规划，与国家通信网络的长远规划及中、远期通信容量的
3、发展要求一致。,2、工程设计的先进性,在严格执行通信设计标准、规范和规程的基础上，积极采用先进的科学技术和设计方法，要保证通信工程设计的先进性。,3、技术和经济的统一,通信工程设计要遵从投资少、见效快、避免重复投资，做到技术和经济的统一，既要求技术先进，又要考虑经济的合理性，使工程项目在建设、营运和发展过程中均有较高的投资效益和性价比。通信工程设计工作要站在国家的立场上，充分考虑国家利益，妥善处理地方局部与整体、近期与远期、技术与经济效益的关系。,4、严格执行有关标准、规范和规程,通信工程设计事关国家通信网络建设大局，有关的技术标准、规范和规程是工程设计的有益约束和技术保障，因此在工程设计过程
4、中必须严格执行国家和行业的有关标准、规范和规程。 工程设计方案要做到科学性、客观性、可靠性、公正性，设计时应对多种方案进行论证、比较，要进行方案优选，明确本工程的配套工程与其他工程的关系。,5、控制投资规模,通过积极采用新技术、新方法和先进的工艺与设备，对现有设备进行挖潜和改造，控制工程成本和投资规模。,6、工程设计要有环保意识,要实行资源的综合利用，节约能源、节约用地，尽量少的影响工程周围的自然环境，并符合国家颁布的环保标准，综合考虑进行工程设计和施工。,三、设计时要注意的问题,1、该系统的用途、系统的结构形式 2、光纤通信系统受到哪些因素的限制 3、该系统所处的地理位置 4、当前和未来35
5、年内对容量的需求 5、ITU-T的各项建议，系统的各项性能指标、当前设备和技术的成熟程度以及各种器件、设备市场供应货源状况,四、系统设计解决的具体内容,选择路由、确定系统的制式、光纤选型、系统结构类型、选择合适的设备，核实设备的性能指标、对中继段进行功率和色散预算,1、选择路由，设置局站,路由选择： 信源-？-信缩 原则： （1）直、近-省料 （2）相互配合（近处的一级、二级干线）,中间局站（中继、转接、分路）地理位置？ 信号分路位置：上、下 中继放大、信号再生（计算衰减、色散距离，设备放置）,2、确定系统的制式、速率,PDH、SDH 长途干线：STM-16 多路波分复用：2.5Gb/s、或1
6、0 Gb/s。 几个波长复用,3、光纤选型,光纤类型：,4、选择合适的设备，核实设备的性能指标,S-发射机（电端机、光端机） R-接收机（电端机、光端机） 光接口：,五、系统设计方法：,最坏值设计法 统计设计法 半统计设计法,六、中继距离L的限制因素 1、系统预算,2、损耗限制,分子： PT:平均发射功率 PR:接收灵敏度 ACR 、ACT活动接头损耗 ME:富裕度 Pd:色散损耗 分母：,3、计算方法,PT:平均发射功率=-3dBm PR:接收灵敏度=-56dBm ACR 、ACT活动接头损耗 5 0.2=1.0dB ME:设备富裕度3dB Pd:色散损耗1dB MC:线路富裕度0.06dB
7、/km AF :0.1dB/km,4、色散限制中继距离L,码间干扰、产生模分配噪声、产生啁啾声,一、常见网络拓扑结构,1、按网络通信范围分为： 局域网：LAN：网径几公里 城域网：MAN：十几公里 广域网：WAN：大于几十公里 用光纤将靠的较近的用户（网经几公里）连接起来的网称局域网LAN 。,9.2 典型光纤通信工程设计,2、局域网的几种结构组成,星型： 环型： 总线形： 树形：,结构图,1）总线型结构,总线型-分支耦合器（可逆性）,分支耦合器,2）星型-耦合器,星形网,3）环形网,1、,二、网络协议与种类,1、网络协议 不同的网络结构有不同的传输要求-网络协议(传输格式、码速率、各种具体要
8、求等),2、几种常见网络,1）以太网： 业务范围：办公网，设备控制网络。 适合：总线型、星型结构 2）令牌总线：IEEE802.4标准 业务范围：办公网，工厂设备控制 适合：总线型、星型结构,3）令牌环网：IEEE802.5标准 业务范围：办公网，工厂设备控制 环形结构,1、简单语言通信(点对点),三、 典型光纤系统设计,2、CATV,3、OADM和光放大器的点对点网络,4、OADM结点和集线器的环形网络,光纤系统工程施工内容,光缆线路敷设 光缆接续 端机设备安装,9.3 光纤系统工程施工,调试、开通与验收,工程检测-仪器 工程验收-程序、依据、方法,一、光缆线路敷设,1、光缆线路敷设的基本要
9、求 （1）弯曲半径大于光缆半径的15-20倍 （2）保持光缆的弧形松弛 （3）注意牵引力的调整，防止扭曲 （4）光缆布放后，检查光缆状况,2、光缆敷设划分,陆地 光缆工程 海底 光缆工程,（1）陆地光缆工程敷设方法： 架空光缆工程 直埋光缆工程 管道光缆工程 水下光缆工程 室内光缆工程等,（2）海底光缆工程敷设可分为：,深海光缆工程 近海光缆工程 登陆光缆工程等。,二、线路敷设方式,1、架空式敷设： 特点：技术成熟、费用低（不动土）、速度快、工期短安全性不好。架空适合乡村、山区的通信工程 注意事项：光缆结构、架挂方式、垂度、与地面的距离、吊线（钢丝绳）类型。,2、管道敷设： 特点：光缆不易受损
10、，费用高，适合城市空间受限地区，写字楼、商务中心的信息传输，解决智能小区、商务中心的通信，不适合业务量小的地方。通信安全性好、扩容方便，工程量大（动土、预埋管）。 注意事项：远期扩容、管内放置、管孔处理、管长不超过300米(通信井)、防冻防潮。,特点：挖沟开槽敷设，适合长途骨干网通信工程，安全性好、光缆不易受损，工程量大、费用高。 注意事项： 光缆深度与不同地质环境的关系 线路取直 设施-深度关系 回填土要求。,特点：海底光纤工程，适合跨洋国际通信，超长距离通信工程， 注意事项：要使用专门的海缆通信、安全性好工程量很大、费用高,3、直埋式敷设,4、水下敷设，分河底、海底：,三、光缆接续,光纤-
11、 铜导线- 加强芯- 护套- 注意接头保护,1、接续内容：,2、接续形式,（1）固定接续：施工现场 （2）活动接续：可拆卸处,四、端机安装,1）安装规则：规范、调试方便 2）端机与机架安装：垂直、水平槽道处理 3）机房内部缆线布放：布线方法、注意事项 4）设备维护：判断故障位置,五、调试与验收,1、系统调试程序 （1）上电检查-工程完工后，上电是否有异常； （2）单机自环检查（电环、光环） （3）光功率检查与调整 （4）功能检查（信号、公务、监控） （5）误码检测,2、系统测试项目,（1）系统总衰减的测量-OTDR(光时域反射仪) （2）误码特性测量-误码仪（长期、突发） （3）抖动的测量（输入、输出、转移） （4）平均发射光功率的测量-光功率计 （5）接收机灵敏度的测量-光功率计 （6）功能检验-现场测试,3、工程验收,（1）验收依据 邮电基本建设工程竣工验收办法 电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行规定 设计任务书、工程设计、施工图 合同书,（2）验收方法,随工验收：-施工过程的验收（监理） 初步验收：-大型工程分单项（单项验收） 竣工验收：-最后程序（检验：工程设计、施工质量、工程建设管理）,竣工验收,条件：初验报告、工程完工、文件技术资料齐全、预决算分析、合同书规定等 程序：文件准备、组织验收机构（资质）、大会审议现场检查、讨论验收结论及竣工报告、颁发验收证书。,
