第八章傳輸媒質(zhì)與結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)

第八章傳輸媒質(zhì)與結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)第一頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日雙絞線(xiàn)（TP：TwistedPairwire）是最靠近用戶(hù)設(shè)備的常用介質(zhì)，由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線(xiàn)組成市話(huà)電纜線(xiàn)徑規(guī)格：0.4、0.5、0.6、0.7mm長(zhǎng)話(huà)電纜線(xiàn)徑規(guī)格：0.9、1.2mm扭絞作用;輻射波抵消,克服線(xiàn)間串?dāng)_扭絞節(jié)距:14——38.1cm（逆時(shí)針扭絞）若干線(xiàn)對(duì)集合，加以絕緣材料與外護(hù)套組成雙絞線(xiàn)電纜可加屏蔽層（金屬網(wǎng)層）克服信號(hào)輻射，其價(jià)格較高，安裝較困難。第二頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日雙絞線(xiàn)電纜類(lèi)型非屏蔽型（UTP）、屏蔽型（STP）按傳輸頻率與用途分為五類(lèi)：1類(lèi)纜：主要用于語(yǔ)音傳送2類(lèi)纜：傳輸頻率1MHz，用于語(yǔ)音與低速數(shù)據(jù)傳送3類(lèi)纜：傳輸頻率16MHz，主要用于10BASE-T4類(lèi)纜：傳輸頻率20MHz，用于語(yǔ)音和16Mb/s數(shù)據(jù)傳送5類(lèi)纜：傳輸頻率100MHz，用于語(yǔ)音和100Mb/s數(shù)據(jù)傳送，是最常用的以太網(wǎng)電纜超5類(lèi)布線(xiàn)系統(tǒng)：是一個(gè)非屏蔽雙絞線(xiàn)(UTP)布線(xiàn)系統(tǒng),其串?dāng)_、衰減與性噪比均優(yōu)于5類(lèi)纜第三頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日同軸電纜非對(duì)稱(chēng)、傳輸帶寬大，衰減低、信號(hào)屏蔽，主要用于模擬電視圖像、高速數(shù)據(jù)。數(shù)字傳輸：基帶同軸纜（50歐母）模擬傳輸：寬帶同軸纜（75歐母）傳輸帶寬取決與電纜長(zhǎng)度（1KM——2Gb/s）傳輸衰減在10MHz頻率下約為17dB/km，在5MHz頻率下約為12dB/km第四頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日同軸電纜的規(guī)格RG—8或RG—11：50歐RG—58：50歐RG—59：75歐RG—62：93歐選用：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：選RG—8以太網(wǎng)粗纜或RG—58以太網(wǎng)細(xì)纜電視圖像系統(tǒng)：選RG—59ARCnet網(wǎng)絡(luò)和IBM3280網(wǎng)絡(luò)：選RG-62第五頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日

光纖與光纜包層n纖芯n12涂復(fù)層n1≈1.468n2≈1.462光纖以其獨(dú)特的優(yōu)越性成為信息傳輸?shù)闹饕侄?，具有傳輸帶寬極大、衰耗低、抗干擾等特點(diǎn)。目前，80%以上的信息通過(guò)光纖傳輸,我國(guó)已建成光纜線(xiàn)路200多萬(wàn)km，并從骨干核心網(wǎng)進(jìn)入用戶(hù)接入網(wǎng)。光纖到戶(hù)（FTTH）將是最終目標(biāo)。第六頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的類(lèi)別可有不同分類(lèi)方式按傳導(dǎo)模數(shù)分：?jiǎn)文＃⊿M）、多模（MM）按折射率分布：漸變型（GI）階躍型（SI）按特殊用途分：EDF、DCF、LEAF…….第七頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日多模光纖多模光纖對(duì)應(yīng)于ITU-T

G.651、或IECA1。其芯徑較粗，衰耗較大，因多模傳輸帶寬受限。多模光纖在數(shù)據(jù)網(wǎng)或用戶(hù)接入網(wǎng)中普遍應(yīng)用，其連接損耗低、且因數(shù)字孔徑大而耦合效率高，活動(dòng)連接器件簡(jiǎn)單，工程成本低。大芯徑可允許較大光功率傳輸利于用戶(hù)網(wǎng)光功率分配。為減小模間色散，多模光纖一般為漸變型折射率分布。由于制棒中折射率控制較復(fù)雜，目前多模光纖的市場(chǎng)價(jià)格高于G652光纖。第八頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日多模光纖

多模光纖按折射率分布情況可分為漸變折射率：A1按纖芯直徑分為：A1a（50/125）、A1b（62.5/125）、A1c（80/125）、A1d（100/125）階躍折射率：A2工程應(yīng)用中多用A1類(lèi)光纖。第九頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日G.652光纖G.652光纖亦稱(chēng)常規(guī)單模光纖,其價(jià)格低廉、技術(shù)成熟，是目前長(zhǎng)途、本地線(xiàn)路應(yīng)用最為廣泛的光纖。其在1550nm窗口色散大（達(dá)17ps/nmkm）嚴(yán)重限制傳輸速率，須采用DCF進(jìn)行色散補(bǔ)償，DCF引起的衰減則由光放大器補(bǔ)償，成本較高。2000年，ITU-T將G652細(xì)分為G.652A、G.652B、G.652C其中，G.652B規(guī)定了偏振模餓散，仍屬常規(guī)單模而G.652C則為低水峰全波光纖。第十頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日G.653光纖在G.652光纖基礎(chǔ)上通過(guò)增大波導(dǎo)色散將零色散點(diǎn)從1310nm轉(zhuǎn)移到1550nm處，故稱(chēng)零色散位移光纖。G.653光纖可在1550nm窗口大幅提高傳輸速率，但在多波長(zhǎng)系統(tǒng)中，則因零色散會(huì)引起嚴(yán)重四波混頻因而不能支持DWDM系統(tǒng)，而DWDM技術(shù)已成為擴(kuò)大光纖傳輸系統(tǒng)容量的主要方式，故在未來(lái)的應(yīng)用中，G.653光纖將漸遭淘汰。第十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日G.654光纖G.654光纖為截止波長(zhǎng)位移光纖其在1550nm波長(zhǎng)處衰耗低達(dá)0.14dB/kmG.654光纖制造工藝難度大,價(jià)格高,只用于長(zhǎng)途海底光纜傳輸G.654的色散分布與G652相同,仍歸于非色散位移光纖類(lèi).第十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日G.655光纖

為適應(yīng)DWDM傳輸要求，在G.653光纖基礎(chǔ)上改進(jìn)。在1550nm窗口保持一定色散，以利于克服非線(xiàn)性，故謂之“非零色散位移”。朗訊公司研制的G.655光纖謂之“真波光纖”，其零色散點(diǎn)在1550nm波長(zhǎng)以下，故其在1550nm處色散為正值，康寧公司的G655光纖（LEAF）則為負(fù)值且其有效通光面積較大可降低傳光功率密度，更有效減輕非線(xiàn)性效應(yīng)影響。此外，負(fù)色散對(duì)傳輸速率的限制可采用低成本的G.652光纖進(jìn)行補(bǔ)償，在大容量、高傳輸速率系統(tǒng)中，大有效面積的.G655光纖將有廣闊的應(yīng)用前景。第十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日G.655光纖ITU-T將G.655光纖又分為兩類(lèi)：G.655A—用于帶放大器的單信道SDH傳輸。（符合ITU-TG.691建議）G.655B—用于帶放大器的多信道DWDM傳輸。

（符合ITU-TG.692建議）真波光纖、大有效面積光纖（LEAF）光纖均屬于G.655建議文號(hào)。第十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照光纖名稱(chēng)ITU-T標(biāo)準(zhǔn)IEC標(biāo)準(zhǔn)非色散位移光纖G.652A、B、CB1.1、B1.3色散位移光纖G.653B2截止波長(zhǎng)位移光纖G.654B1.2非零色散位移光纖G.655A、G.655BB4注:G.652C(B1.3)為全波光纖,G.652B有偏振色散要求,仍歸于B1.1G.654(B1.2)為截止波長(zhǎng)位移光纖(最低衰耗光纖)第十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日階躍光纖中光的傳導(dǎo)第十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的基本參數(shù)幾何尺寸類(lèi)別SMMMEDF數(shù)據(jù)纖芯直徑9504.562.5包層外徑125涂復(fù)層約250（μm）

相對(duì)折射率差

=n1-n2/n1DCF6第十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的基本參數(shù)數(shù)值孔徑：NA=n1 =Sin數(shù)值孔徑表示光纖接收（耦合）光信號(hào)的能力常規(guī)單模光纖的NA值約為0.108多模光纖的NA值大于單模光纖，故光耦合效率高。NA值與折射率差有關(guān)，太大會(huì)形成多模傳輸。第十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的基本參數(shù)模場(chǎng)直徑：d=模場(chǎng)直徑表示光纖中傳導(dǎo)的光信號(hào)能量的集中程度。信號(hào)波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則d值越大。模場(chǎng)直徑大的光纖對(duì)彎曲越敏感，但接續(xù)損耗小。<第十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的基本參數(shù)歸一化頻率V與截止波長(zhǎng)V=cNA單模傳輸條件：或：c=NAVc>c

光纖截面形狀誤差1、包層不圓度：<2%

2、同心度誤差：<1μmV<2.405=Vc第二十頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的傳輸特性傳輸衰減傳輸色散非線(xiàn)性效應(yīng)第二十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖傳輸衰減光纖傳輸中各種因素引起的信號(hào)衰減傳輸衰耗是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光功率分配、中繼距離確定的重要參數(shù)定義：

PinPoutL=10LgPin/Pout×L（dB）第二十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖衰耗機(jī)理光纖材料固有損耗：1、瑞利散射—光纖工藝中材料結(jié)晶產(chǎn)生的不均勻組織引起。其效率與光波長(zhǎng)的四次方成反比。2、材料吸收—光纖材料（含雜質(zhì)）對(duì)光信號(hào)的吸收。可分為紫外吸收與紅外吸收。

第二十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖衰耗曲線(xiàn)dB/Km瑞利散射紫外吸收紅外吸收13101550（nm）OH吸收峰第二十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖衰耗機(jī)理結(jié)構(gòu)缺陷損耗

制棒工藝中產(chǎn)生的纖芯不均勻、界面不平整、氣泡、雜質(zhì)、微彎等。輻射模傳導(dǎo)模第二十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日附加損耗附加損耗——主要指光纖使用中引起的損耗。接續(xù)損耗

包括：1、光纖固定熔接損耗（一般小于0.05dB)2、活動(dòng)連接損耗(一般小于0.4dB)彎曲損耗第二十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的傳輸色散

在單模光纖中，由于光源譜寬的影響，光脈沖含有不同的波長(zhǎng)成分，引起光纖不同的折射率和傳輸速度的差異，所以到達(dá)接收端的時(shí)間不一致，導(dǎo)致光脈沖展寬，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成碼間干擾。色散的產(chǎn)生與光源和光纖的特性有關(guān),第二十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖色散機(jī)理模式色散

不同傳導(dǎo)模之間產(chǎn)生的傳輸時(shí)延差.（單模傳輸不存在模間色散.）材料色散

不同波長(zhǎng)成分的光在光纖中引起不同折射率,形成傳輸時(shí)延差.第二十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖色散機(jī)理波導(dǎo)色散分別在纖芯與包層中傳導(dǎo)的光由于折射率不同、傳導(dǎo)速度的差異造成的傳輸時(shí)延差。（材料色散與波導(dǎo)色散均與光信號(hào)的波長(zhǎng)差異有關(guān)，故統(tǒng)稱(chēng)為波長(zhǎng)色散或色度色散。）第二十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖工作波段工作窗口波段標(biāo)稱(chēng)波長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍（μm）第一窗口850第二窗口O波段13101280-1360第三窗口S波段15501460-1530C波段15501530-1565第四窗口L波段15501565-1625第五窗口E波段波長(zhǎng)擴(kuò)展1360-1460第三十頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日G.652大多數(shù)已安裝的光纖，已經(jīng)成功地應(yīng)用于120公里的光纖跨距段在1550nm處，衰耗低而色散較大，對(duì)速率提高有限制：

傳輸速率提高4倍，則色散受限距離縮短為1/16。如：2.5Gb/s——928Km10Gb/s——58KmG.652+DCF方案升級(jí)擴(kuò)容成本高，適于2.5Gb/s及以下速率的DWDM系統(tǒng)G.655：在1550nm處保持較小色散，以克服四波混頻。適于10Gb/s及以上DWDM系統(tǒng)。(郎訊G655:真菠,康寧G655:LEAF)光纖的選用第三十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的選用長(zhǎng)途骨干光網(wǎng)絡(luò)與本地網(wǎng)：依據(jù)每一信道所傳輸?shù)幕舅俾剩?.5Gb/s及以下速率的系統(tǒng),可用原敷設(shè)的G.652光纖DWDM系統(tǒng)：10Gb/s及以上速率的系統(tǒng)，新建大容量骨干網(wǎng)系統(tǒng)，則應(yīng)采用G.655光纖。第三十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的選用城域網(wǎng)光傳輸線(xiàn)路：除常規(guī)單模（G.652）外，為適應(yīng)多種業(yè)務(wù)與多種速率信號(hào)傳送，采用波分復(fù)用傳輸，需擴(kuò)展可用光波長(zhǎng)范圍：λ=1280——1625nm大容量城域網(wǎng)可選全波光纖（低水峰光纖，B1-3），全波光纖與G652光纖的色散并無(wú)區(qū)別。第三十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖的選用

對(duì)于光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)與用戶(hù)接入網(wǎng)，速率低、距離短，一般采用多模光纖（A1.a）。其芯徑粗、便于接續(xù)，活動(dòng)連接器件簡(jiǎn)單，可降低系統(tǒng)成本（接頭多、分支復(fù)雜）。通光面積大允許大功率光信號(hào)傳輸，不會(huì)產(chǎn)生非線(xiàn)性。以前多模光纖系統(tǒng)采用發(fā)光管，帶寬窄，目前，新型垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）已進(jìn)入實(shí)用，帶寬達(dá)數(shù)GHZ第三十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日

光纜類(lèi)別

纜芯結(jié)構(gòu)不同分為:中心管式層絞式骨架式光纜敷設(shè)條件不同分為:架空光纜、管道光纜、直埋光纜和水底光纜光纜中光纖的松緊狀態(tài)不同分為:

緊結(jié)構(gòu)松結(jié)構(gòu)半松半緊結(jié)構(gòu)光纜使用環(huán)境與纜中材料不同可分為:金屬加強(qiáng)構(gòu)件非金屬加強(qiáng)構(gòu)件阻燃、防蟻光纜、電力光纜按照：第三十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纜纜芯結(jié)構(gòu)

層絞式、骨架式與中心管式三種基本結(jié)構(gòu)又可按分離光纖、單元光纖或帶狀光纖配置。光纖芯數(shù)較少時(shí)一般采用中心管式，由于光纖處于光纜截面中心，故安全性較好。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重輕且價(jià)格較低.光纖心數(shù)較多時(shí)一般采用層絞式結(jié)構(gòu)骨架式常用于要求對(duì)光纖側(cè)面保護(hù)較好的場(chǎng)合。高密度多芯帶狀光纖則可按使用情況做成層絞、骨架或中心管式。

第三十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日層絞式光纜經(jīng)過(guò)套塑的光纖單元（管）螺旋絞合在中心加強(qiáng)構(gòu)件上在纜芯周?chē)友b各種護(hù)層并填充纜膏。光纜中光纖芯數(shù)最大可做到200芯以上適用于架空、管道、直埋、水下等各種方式第三十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日中心束管式光纜裝有多根光纖的松套管置于光纜截面的中心位置。單根高炭鋼絲作為加強(qiáng)構(gòu)件平行置于中心管的兩邊或周?chē)饫|中光纖芯數(shù)最大為36芯光纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便且對(duì)光纖保護(hù)有利。適用于架空、管道或直埋方式第三十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日疊帶式光纜帶狀光纖纜結(jié)構(gòu)類(lèi)同于非帶狀光纖纜，可分為中心管式、松套層絞式和骨架式三大類(lèi)第三十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纜型號(hào)標(biāo)識(shí)目前尚無(wú)ITU-T建議，采用GB/T（908-2000）完整代號(hào)分為兩大部分：型式代號(hào)（左邊字母或數(shù)字）1、光纜類(lèi)型：GY、GJ、GH、GT……2、加強(qiáng)件:無(wú)符號(hào)、F、G3、特征代號(hào)：B、T、Z、X、G、D…...光纜型式代號(hào)——光纖規(guī)格代號(hào)第四十頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纜型號(hào)標(biāo)識(shí)4、護(hù)層代號(hào)：PE、PVC、A、S、L、Q、W、33、43、535、外護(hù)套代號(hào)：Y（或03，可略）、V光纖規(guī)格代號(hào)（右邊數(shù)字或字母）依次為：光纖芯數(shù)、光纖類(lèi)型（D、J、S模場(chǎng)直徑/包層外徑、工作波長(zhǎng)（1、2、3）、衰耗系數(shù)、適用溫度（A、B、C、D）第四十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纜代號(hào)示例GYXTW——24D9/125（236）AGYTA33——36D9/125（325）BGYDTS——192D9/125（230）AGJFV——1D9/125（325）D第四十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纜芯數(shù)系列光纜機(jī)械性能光纖的保護(hù)性

光纜芯數(shù)系列為4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36芯等，按需要依偶數(shù)遞增。

能經(jīng)受拉伸、壓扁、沖擊、反復(fù)彎曲、扭轉(zhuǎn)、曲撓、鉤掛、彎折、卷繞等項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

防潮、防水性能，還根據(jù)不同要求具備防白蟻、鼠、昆蟲(chóng)咬，以及防腐蝕、防雷等防護(hù)性能。光纜參數(shù)與性能第四十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖活動(dòng)連接器

光纖活動(dòng)連接器，俗稱(chēng)活接頭，是一種可拆卸使用的連接部件。它主要用于光端機(jī)、光測(cè)試儀表等器件與光纖之間的連接以及光纖之間的相互連接。光纖連接器應(yīng)滿(mǎn)足如下條件：1.連接損耗小。連接損耗是評(píng)價(jià)光纖連接器件的主要指標(biāo)。目前光纖連接器的連接損耗一般在0.5dB左右。2.穩(wěn)定可靠。對(duì)環(huán)境條件變化，如溫度、濕度、和連接部位振動(dòng)等條件下，連接損耗變化很少。3.連接重復(fù)性好。4.互換性好。5.拆裝方便。6.體積小，成本低。第四十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖活動(dòng)連接器類(lèi)型

基本類(lèi)型：FC——金屬螺紋絲扣型SC——塑料矩形插拔型ST——金屬圓柱卡口型

插針端面：FC：工藝簡(jiǎn)單，接觸性能較差。PC：可降低對(duì)灰塵、污染敏感改善通光效果。SPC、APC：減小光反射的影響。第四十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日不同結(jié)構(gòu)的

光連接器第四十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日光纖連接器的基本結(jié)構(gòu)套筒套管插針光纜跳線(xiàn)光纜跳線(xiàn)第四十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日球面光連接示意圖第四十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日連接器型號(hào)

常用型號(hào)為：FC/PC、FC/APC，插針直徑：2、5mmL=20mm（D型：2mmLC型：1.25mm）基本參數(shù)：插入損耗<0、4dB插拔次數(shù)>1000次回波損耗>50dB第四十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，2022年，8月28日綜合布線(xiàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介綜合布線(xiàn)系統(tǒng)是指建筑物內(nèi)或室內(nèi)的傳輸線(xiàn)纜布放