光纜通信工程設(shè)計

1、光纜通信工程主要包括光纜線路工程光纜通信工程主要包括光纜線路工程和設(shè)備安裝工程兩個部分和設(shè)備安裝工程兩個部分 。主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：（1）項目提出的背景、建設(shè)的必要）項目提出的背景、建設(shè)的必要性和主要依據(jù)；性和主要依據(jù)；（2）建設(shè)規(guī)模、地點等初步設(shè)想；）建設(shè)規(guī)模、地點等初步設(shè)想；（3）工程投資估算和資金來源；）工程投資估算和資金來源；（4）工程進度和經(jīng)濟、社會效益估）工程進度和經(jīng)濟、社會效益估計。計。研究的主要內(nèi)容如下。研究的主要內(nèi)容如下。（1）項目提出的背景，投資的必要）項目提出的背景，投資的必要性和意義；性和意義；（2）可行性研究的依據(jù)和范圍；）可行性研究的依據(jù)和范圍；（3）電路容量和線路

2、數(shù)量的預(yù)測，）電路容量和線路數(shù)量的預(yù)測，提出擬建規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃；提出擬建規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃；（4）實施方案論證，包括通路組織）實施方案論證，包括通路組織方案、光纜、設(shè)備造型方案以及配套設(shè)施；方案、光纜、設(shè)備造型方案以及配套設(shè)施；（5）實施條件，對于試點性質(zhì)工程）實施條件，對于試點性質(zhì)工程尤其應(yīng)闡述其理由；尤其應(yīng)闡述其理由；（6）實施進度建議；）實施進度建議；（7）投資估計及資金籌措；）投資估計及資金籌措；（8）經(jīng)濟及社會效果評價。）經(jīng)濟及社會效果評價。包括以下主要內(nèi)容。包括以下主要內(nèi)容。（1）建設(shè)目的、依據(jù)和建設(shè)規(guī)模；）建設(shè)目的、依據(jù)和建設(shè)規(guī)模；（2）預(yù)期增加的通信能力，包括線）預(yù)期增加的通信能力

3、，包括線路和設(shè)備的傳輸容量；路和設(shè)備的傳輸容量； （3）光纜線路的走向，設(shè)備安裝局、）光纜線路的走向，設(shè)備安裝局、站地點及其配套情況；站地點及其配套情況；（4）經(jīng)濟效益預(yù)測、投資回收年限）經(jīng)濟效益預(yù)測、投資回收年限估計以及引進項目的用匯額、財政部門對估計以及引進項目的用匯額、財政部門對資金來源等的審查意見。資金來源等的審查意見。設(shè)計階段的主要任務(wù)就是編制設(shè)計文設(shè)計階段的主要任務(wù)就是編制設(shè)計文件并對其進行審定。件并對其進行審定。準備階段的主要任務(wù)是做好工程開準備階段的主要任務(wù)是做好工程開工前的準備工作，它包括建設(shè)準備的計工前的準備工作，它包括建設(shè)準備的計劃安排。劃安排。 光纜通信工程的施工包括光

4、纜線路光纜通信工程的施工包括光纜線路的施工和設(shè)備安裝施工兩大部分。的施工和設(shè)備安裝施工兩大部分。 施工組織設(shè)計的主要內(nèi)容如下。施工組織設(shè)計的主要內(nèi)容如下。（1）工程規(guī)模及主要施工項目；）工程規(guī)模及主要施工項目；（2）施工現(xiàn)場管理機構(gòu)；）施工現(xiàn)場管理機構(gòu)； （3）施工管理，包括工程技術(shù)管理、）施工管理，包括工程技術(shù)管理、器材、機具、儀表、車輛管理；器材、機具、儀表、車輛管理；（4）主要技術(shù)措施；）主要技術(shù)措施；（5）質(zhì)量保證和安全措施；）質(zhì)量保證和安全措施；（6）經(jīng)濟技術(shù)承包責任制；）經(jīng)濟技術(shù)承包責任制；（7）計劃工期和施工進度。）計劃工期和施工進度。這個階段的主要內(nèi)容包括工程初驗、這個階段的主

5、要內(nèi)容包括工程初驗、生產(chǎn)準備、工程移交和試運行以及竣工驗生產(chǎn)準備、工程移交和試運行以及竣工驗收等幾個方面。收等幾個方面。初驗應(yīng)由主管部門組織設(shè)計單位、檔初驗應(yīng)由主管部門組織設(shè)計單位、檔案、建設(shè)銀行以及設(shè)計、施工等單位進行。案、建設(shè)銀行以及設(shè)計、施工等單位進行。生產(chǎn)準備是指工程交付使用前必須進生產(chǎn)準備是指工程交付使用前必須進行的生產(chǎn)、技術(shù)和生活等方面的必要準備。行的生產(chǎn)、技術(shù)和生活等方面的必要準備。 試運行是指工程初驗后到正式驗收、試運行是指工程初驗后到正式驗收、移交之間的設(shè)備運行。移交之間的設(shè)備運行。 竣工驗收是對整個光纜通信系統(tǒng)進行竣工驗收是對整個光纜通信系統(tǒng)進行全面檢查和指標抽測。全面檢查

6、和指標抽測。 光中繼段內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)計可分成兩個步驟。光中繼段內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)計可分成兩個步驟。第一個步驟：設(shè)計方案。第一個步驟：設(shè)計方案。 第二個步驟：系統(tǒng)預(yù)算。第二個步驟：系統(tǒng)預(yù)算。 長途光中繼段的系統(tǒng)構(gòu)成如圖長途光中繼段的系統(tǒng)構(gòu)成如圖3.2所示。所示。圖3.2 長途中繼段內(nèi)系統(tǒng)示意圖 根據(jù)圖根據(jù)圖3.2，由傳輸功率損耗來確定的，由傳輸功率損耗來確定的最大中繼段長度為最大中繼段長度為 Lm a x=CSf0dceRT22MAAPAAMPP =csf0derS2MAAPAMPP （ 3 - 2 - 1 ） 入纖平均光功率入纖平均光功率Ps，一般為一般為9dBm、6dBm和和3dBm三擋（見表三擋（見表

7、3-1）。）。 表 3-1 S 點的入纖平均光功率 Ps 市內(nèi)系統(tǒng) 類 型 光 源 長途單模光纖系統(tǒng) 中的 Ps（dBm） 注入多模光纖的 Ps（dBm） 注入單模光纖的 Ps（dBm） LD 3 6 9 6 9 6 9 LED 23 28 測試條件 NRZ 偽隨機碼 50占空比 RZ 偽隨機碼 靈敏度總是與誤碼率相聯(lián)系的，由于靈敏度總是與誤碼率相聯(lián)系的，由于在在280km或或420km數(shù)字段的平均誤碼率數(shù)字段的平均誤碼率（BERav）要求為要求為1109，所以，規(guī)定每，所以，規(guī)定每個中繼段內(nèi)，誤碼率小于等于個中繼段內(nèi)，誤碼率小于等于11010時，時，測量的最低平均光功率，應(yīng)不劣于表測量的最低

8、平均光功率，應(yīng)不劣于表3-2所所示之值示之值 。色散主要包括線路自身（光纖色散系色散主要包括線路自身（光纖色散系數(shù)數(shù)D及中繼距離及中繼距離L）和激光器的譜寬（和激光器的譜寬（ ）等方面的因素。表等方面的因素。表3-3列出了列出了S-R點間所允點間所允許的最大色散值（設(shè)為許的最大色散值（設(shè)為Dt），），利用此值，利用此值，線路和端機也可分別進行設(shè)計。線路和端機也可分別進行設(shè)計。 系統(tǒng)預(yù)算包括損耗預(yù)算和色散預(yù)算。系統(tǒng)預(yù)算包括損耗預(yù)算和色散預(yù)算。設(shè)根據(jù)損耗預(yù)算得出的最大中繼距離為設(shè)根據(jù)損耗預(yù)算得出的最大中繼距離為Lmax，根據(jù)色散預(yù)算得出的最大中繼距離根據(jù)色散預(yù)算得出的最大中繼距離為為Lmax若若L

9、maxLmax，則稱系統(tǒng)為色散則稱系統(tǒng)為色散限制系統(tǒng)，即系統(tǒng)的中繼距離主要由光纖限制系統(tǒng)，即系統(tǒng)的中繼距離主要由光纖的色散來確定；若的色散來確定；若LmaxLmax，則稱系統(tǒng)則稱系統(tǒng)為損耗限制系統(tǒng)，即系統(tǒng)的中繼距離主要為損耗限制系統(tǒng)，即系統(tǒng)的中繼距離主要由光纖的損耗來確定。由光纖的損耗來確定。 下面舉兩種最為常見的設(shè)計類型來說下面舉兩種最為常見的設(shè)計類型來說明損耗預(yù)算和色散預(yù)算的方法。明損耗預(yù)算和色散預(yù)算的方法。如果從系統(tǒng)沿途功率損耗的角度考慮，如果從系統(tǒng)沿途功率損耗的角度考慮，則最大中繼距離如式（則最大中繼距離如式（3-2-1），即），即 如果從系統(tǒng)單模光纖色散的角度考如果從系統(tǒng)單模光纖色散

10、的角度考慮，最大中繼段距離為慮，最大中繼段距離為所以，實際中繼距離所以，實際中繼距離L的范圍應(yīng)為的范圍應(yīng)為密集波分復(fù)用系統(tǒng)（密集波分復(fù)用系統(tǒng)（DWDM）傳輸傳輸線路的局站設(shè)備，分為終端站、轉(zhuǎn)接站、線路的局站設(shè)備，分為終端站、轉(zhuǎn)接站、中繼站和光放站，對應(yīng)的傳輸線路為光放中繼站和光放站，對應(yīng)的傳輸線路為光放段、中繼段和復(fù)用段。段、中繼段和復(fù)用段。DWDM線路傳輸系線路傳輸系統(tǒng)設(shè)計，需根據(jù)光功率、色散和信噪比的統(tǒng)設(shè)計，需根據(jù)光功率、色散和信噪比的計算結(jié)果，確定光放大器的增益類型和中計算結(jié)果，確定光放大器的增益類型和中繼段內(nèi)允許的光放段數(shù)量。繼段內(nèi)允許的光放段數(shù)量。DWDM線路傳輸系統(tǒng)的光放段一般線路

11、傳輸系統(tǒng)的光放段一般按等增益?zhèn)鬏斶M行設(shè)計。按等增益?zhèn)鬏斶M行設(shè)計。 光線路放大器的增益一般為光線路放大器的增益一般為22dB，30dB，33dB等等3種類型，根據(jù)光放大器的種類型，根據(jù)光放大器的增益類型，光放段的長度一般按下式計算增益類型，光放段的長度一般按下式計算式中：式中：L光放段長度光放段長度(km)；G光放大器增益光放大器增益(dB)；Ac光纖連接器衰減光纖連接器衰減(dB)； r光纖衰減系數(shù)光纖衰減系數(shù)(dB/km)； c光纜線路余量光纜線路余量(dB/km)； s光纖熔接平均損耗光纖熔接平均損耗(dB/km)。根據(jù)光纖線路衰減測試參數(shù)和光放大根據(jù)光纖線路衰減測試參數(shù)和光放大器的增益，

12、計算出放大器的增益與所對應(yīng)器的增益，計算出放大器的增益與所對應(yīng)的光放段長度，如表的光放段長度，如表3-6所示。所示。中繼段的長度與容許的光放段數(shù)量需中繼段的長度與容許的光放段數(shù)量需符合光通道色散和信噪比的要求。如果光符合光通道色散和信噪比的要求。如果光纖的色散系數(shù)按光通道色散計算，容許的纖的色散系數(shù)按光通道色散計算，容許的中繼段長度如表中繼段長度如表3-7所示。所示。DWDM系統(tǒng)單波道的信噪比一般要系統(tǒng)單波道的信噪比一般要求大于或等于求大于或等于20dB（或或22dB），），信噪比的信噪比的計算比較復(fù)雜。信噪比可用下式計算計算比較復(fù)雜。信噪比可用下式計算OSNR=58+P0NfG10lgN式中

13、：式中：Po單波道輸出光功率單波道輸出光功率(dBm)；Nf光放大器的噪聲系數(shù)光放大器的噪聲系數(shù)(dB)；G光放段增益光放段增益(dB)；OSNR單波道信噪比單波道信噪比(dB)；58綜合系數(shù)；綜合系數(shù)；N光放大段數(shù)量。光放大段數(shù)量。計算結(jié)果如表計算結(jié)果如表3-8所示。所示。所謂查勘，即到現(xiàn)場進行查看和勘測，所謂查勘，即到現(xiàn)場進行查看和勘測，根據(jù)設(shè)計規(guī)范和現(xiàn)場的實際條件決定路由、根據(jù)設(shè)計規(guī)范和現(xiàn)場的實際條件決定路由、施工方式及保護措施等內(nèi)容的過程，是一施工方式及保護措施等內(nèi)容的過程，是一項艱苦細致的工作。項艱苦細致的工作。 標桿法標桿法 直線的測量方法直線的測量方法角桿的測量角桿的測量拉線測量

14、拉線測量a單方拉線方向（角桿拉線）測定法單方拉線方向（角桿拉線）測定法b雙方拉線方向測定法雙方拉線方向測定法c三方拉線方向的測定法三方拉線方向的測定法d四方拉線測定法四方拉線測定法河谷寬度與高度的測量河谷寬度與高度的測量OAN（光接入網(wǎng)）的兩種主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)光接入網(wǎng)）的兩種主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分別是構(gòu)分別是PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）和無源光網(wǎng)絡(luò)）和HFC（混混合光纖同軸網(wǎng)）合光纖同軸網(wǎng)） 城域網(wǎng)一般以城市行政區(qū)為單位，跨城域網(wǎng)一般以城市行政區(qū)為單位，跨度在度在100km左右的范圍內(nèi)。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一左右的范圍內(nèi)。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般為無源星型網(wǎng)和環(huán)型網(wǎng)。般為無源星型網(wǎng)和環(huán)型網(wǎng)。 （1）水平布線：水平布線是指從用）水平布線

15、：水平布線是指從用戶工作區(qū)（戶工作區(qū)（WA）的墻上插座到電信機房的墻上插座到電信機房的水平交叉連接（的水平交叉連接（HC），），參見圖參見圖3.37，它，它也包括電信機房的任何光纖跳線。也包括電信機房的任何光纖跳線。 （2）骨干光纜：骨干光纜布線如圖）骨干光纜：骨干光纜布線如圖3.38所示，它提供了電信機房水平交叉連所示，它提供了電信機房水平交叉連接同中間交叉連接，或主交叉連接設(shè)備間接同中間交叉連接，或主交叉連接設(shè)備間或光纜入口設(shè)施之間的光纖連接，這部分或光纜入口設(shè)施之間的光纖連接，這部分布線同水平布線一樣也是星形結(jié)構(gòu)。布線同水平布線一樣也是星形結(jié)構(gòu)。 （3）工作區(qū)光纜：將墻上插座上的水）工作

16、區(qū)光纜：將墻上插座上的水平光纜同桌面計算機相連，這種光纜通常是平光纜同桌面計算機相連，這種光纜通常是一種短的單芯或雙芯的光纖跳線。一種短的單芯或雙芯的光纖跳線。（4）電信機房：它是大樓中的一個房）電信機房：它是大樓中的一個房間，用于水平交叉連接和中間交叉連接，提間，用于水平交叉連接和中間交叉連接，提供骨干布線和水平布線、兩個或更多的骨干供骨干布線和水平布線、兩個或更多的骨干光纜或入口光纜與骨干光纜之間的連接。光纜或入口光纜與骨干光纜之間的連接。（5）設(shè)備間：放置電信設(shè)備的房間，）設(shè)備間：放置電信設(shè)備的房間，所有的骨干光纜都連接到這里，這里是星所有的骨干光纜都連接到這里，這里是星形拓撲的公共點，通常主交叉連接光纖分形拓撲的公共點，通常主交叉連接光纖分配盤也位于這里。配盤也位于這里。 （6）入口設(shè)施：外面光纜進入大樓并）入口設(shè)施：外面光纜進入大樓并與大樓骨干光纖相連接的地方。與大樓骨干光纖相連接的地方。對于工作在對于工作在10或或100Mbit/s的的LAN系系統(tǒng)，安裝所用的光纜長度見表統(tǒng)，