光缆线路工程设计

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1、光缆线路工程设计光缆线路工程设计中广影视传输网络公司工程建设中心有线广播电视网络设计师职业标准有线广播电视网络设计师职业标准l从事有线广播电视网络工程规划、设计、概预算的人员l设计员（国家职业资格三级）；l设计师（国家职业资格二级）；l高级设计师（国家职业资格一级）。CATV网络设计师职业能力特征网络设计师职业能力特征l有线广播电视网络设计师是有线广播电视网络结构和技术装备的直接策划者，又是工程概预算的编制者，对有线广播电视网络结构合理、技术先进和降低工程造价负有重要责任。因此，要求有线广播电视网络设计师，不仅具有深厚的专业功底，还应有较强的责任心。有线广播电视网络设计师工作要求有线广播电视网

2、络设计师工作要求l前端设备系统设计l光缆线路工程设计光缆线路工程设计l电缆线路工程设计光缆线路工程设计光缆线路工程设计l技术方案论证，光功率计算 l绘制施工图纸 l编制工程概预算及设计文件 l施工监理 今天讲授内容今天讲授内容l光通信新技术发展简介l光纤技术l光纤/光缆/接头盒技术规范l光缆线路工程设计基本格式l光缆线路设计光通信技术发展简介lSDH同步数字系列lWDM波分复用lASON智能光网络lPON无源光网络SDH同步数字系列lSDH简介lSDH演进lSDH系列等级lSDH接口lSDH传输指标lSDH网络结构l中继段设计SDH简介lSDH概念最初于1985年由美国贝尔通信研究所提出，称之

3、为同步光网络SONET（Synchronous Optical Network）。l国际电信联盟（ITUT）的前身国际电报电话资询委员会（CCITT）于1988年接受SONET概念，并与美国标准协会（ANSI）达成协议，将SONET修改后重新命名为同步数字系列SDH（Synchronous Digital Hierarchy）,使之成为同时适应于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。SDH演进lSDH在PDH基础上演化而来。PDH异步复接，在任一网络节点上通过码变换、码速调整、定时、扰码、解扰码等过程接入接出低速支路信号。但是PDH只规定了电接口，对线路系统和光接口没有统一规定，无法实现全球信息

4、网的建立。SDH 通过多种容器C和虚容器VC以及级联的复帧结构的定义，支持多种电路层的业务，如PDH、ATM、IP等。SDH自愈环在线路故障后，50毫秒内自动恢复。SDH系列等级同步数字体系等级比特率（kbit/s）STM-1155520STM-4622080STM-162488320STM-649953280STM：Synchronous Transport Module SDH接口l光接口（分类、码型、眼图模框、参数、G.957）l电接口（参数、眼图、G.703）l同步时钟接口（2Mbit/s或2MHz，G.703）l公务联络接口(GB7611)l网管接口(Q3/Qx,M.3010,M.8

5、11,M.812,G.771,G.773)l使用者接口(64kbit/s,G.703,GB7611)网络传输指标l国内参考数字通道6900km,骨干6700kml长途骨干参考数字段420km,中继50kml系统误码(通道,数字段,24H)l抖动(容许最大输出抖动,输入抖动和漂移容限)SDH网络结构l网络结构:环行/线行/格行/星行/树行l设备类型:ADM/TM/REG,DXCl自愈环组织:通道保护:二纤单向,二纤双向 复用段倒换:二纤单向,二纤双向,四纤双向中继段设计l衰减限制设计方法:最坏值设计法/联合设计法/统计设计法lITU-T G.957最坏值法 L=(Ps-Pr-Pp-C-Mc)/(

6、af+as)L中继段长度（km）；PsS点寿命终了时的最小平均发送功率；PrR点寿命终了时的最差灵敏度（BER10-12）；Pp光通道代价；C活动连接器衰减之和，每个取0.5dB；Mc光缆富余度，取3dB；af光纤衰减系数；as光纤接头每公里衰减系数。中继段设计l色散受限设计方法:L=106)/(B D )L中继段长度（km）；光源为多纵模激光器取0.115；光源为多纵模激光器取0.306；B线路信号比特率（Mbit/s）；D系统寿命终了时光纤色散系数(ps/nm km)；系统寿命终了时光源均方根谱宽(ps/nm km)。中继段设计l色散受限估算方法:L=Dmax/D L中继段长度（km）；D

7、max S、R点之间允许最大色散值(ps/nm)；D系统寿命终了时光纤色散系数(ps/nm km)；WDM波分复用lWDM系统分类l开放式和集成式系统结构lWDM受限因素lWDM系统应用代码lWDM中心波长和中心频率l光通道l色散容限及目标距离l光监控通路l光纤类型及波长选用l再生段计算合合波波器器分分波波器器n n 为最大通路数目为最大通路数目W W 字母表示跨距字母表示跨距x 表示表示应用代码中最大允许的光中继段数；应用代码中最大允许的光中继段数；y y 表示通路信号的最大比特率（表示通路信号的最大比特率（STM等级）等级）:1,4,16,64z 表示光纤类型表示光纤类型L L 表示长距离

8、表示长距离 80km80kmV V 表示甚长距离表示甚长距离 120km120kmU U 表示超长距离表示超长距离 160km160km2 2 表示表示G.652G.652光纤光纤3 3 表示表示G.653G.653光纤光纤5 5 表示表示G.655G.655光纤光纤 应用代码的构成应用代码的构成：WDMWDM系统应用代码系统应用代码1:8分 波 器8:1合 波 器80km G.652光 纤.8721.8721应 用 代 码8L-16.2EDFA光前置放大器1:8分波器8:1合波器120km G.652光纤.8721.8721应用代码8V-16.2EDFA光功率放大器EDFA光前置放大器EDF

9、A光功率放大器1:8分波器8:1合波器160km G.652光纤.8721.8721应用代码8U-16.2无在线光放大器系统的应用代码无在线光放大器系统的应用代码EDFA光 前 置 放 大 器EDFA光 线 路 放 大 器EDFA光 线 路 放 大 器EDFA光 功 率 放 大 器1:8分 波 器8:1合 波 器80km G.652光 纤.8721.8721应 用 代 码8L5-16.2EDFA光前置放大器EDFA光线路放大器EDFA光线路放大器EDFA光线路放大器EDFA光线路放大器EDFA光功率放大器1:8分波器8:1合波器80km G.652光纤.8721.8721应用代码8L8-16.

10、2在有线光放大器系统和应用代码在有线光放大器系统和应用代码1)80公里跨距公里跨距EDFA光 前 置 放 大 器EDFA光 线 路 放 大 器EDFA光 线 路 放 大 器EDFA光 功 率 放 大 器1:8分 波 器8:1合 波 器120km G.652光 纤.8721.8721应 用 代 码8V3-16.22)120公里跨距公里跨距EDFA光前置放大器EDFA光线路放大器EDFA光线路放大器EDFA光功率放大器1:8分波器8:1合波器120km G.652光纤.8721.8721应用代码8V5-16.2196.0199.0195.0194.0193.0192.0191.0150515101

11、53015351540154515501555156015651570OSC信道信道1510 10nmC-BandL-Band(THz)(nm)中心频率中心频率(中心波长中心波长)偏差偏差n/5，n为光信道间隔为光信道间隔 标称中心频率或波长是以标称中心频率或波长是以193.1193.1THzTHz（1552.52nm)1552.52nm)为中为中心、间隔为心、间隔为100GHz100GHz的整数倍。的整数倍。光信道光信道中心波长中心波长中心频率中心频率 1 11548.51 nm1548.51 nm193.6 THz193.6 THz*2 21549.32 nm1549.32 nm193.5

12、 THz193.5 THz 3 31550.12 nm1550.12 nm193.4 THz193.4 THz*4 41550.92 nm1550.92 nm193.3 THz193.3 THz 5 51551.72 nm1551.72 nm193.2 THz193.2 THz*6 61552.52 nm1552.52 nm193.1 THz193.1 THz 7 71553.33 nm1553.33 nm193.0 THz193.0 THz*8 81554.13 nm1554.13 nm192.9 THz192.9 THz 9 91554.94 nm1554.94 nm192.8 THz19

13、2.8 THz*10101555.75 nm1555.75 nm192.7 THz192.7 THz 11111556.55 nm1556.55 nm192.6 THz192.6 THz*12121557.36 nm1557.36 nm192.5 THz192.5 THz 13131558.17 nm1558.17 nm192.4 THz192.4 THz*14141558.98 nm1558.98 nm192.3 THz192.3 THz 15151559.79 nm1559.79 nm192.2 THz192.2 THz*16161560.61 nm1560.61 nm192.1 THz1

14、92.1 THz光通道l衰减：无光放系统衰减范围：L-22dB，V-33dB，U-44dB有光放系统衰减范围：333dB，5 30dB，8 22dBl色散：见下表l光通道代价：Sn至Rn之间光通道代价，低色散系统为1dB，高色散系统2dB色散容限及目标距离G.652光纤无光放代码LVU色散容限(ps/nm)160024003200目标距离(km)80120160G.652光纤有光放代码333dB 5 30dB8 22dB色散容限(ps/nm)72001090012800目标距离(km)360545640光监控通路l工作波长：1510nml信号速率：2Mbit/s，物理接口G.703,帧结构和比

15、特率G.704l帧结构包括光放段/再生段的数据通道、公务通道及使用者通道l双纤双向的波分复用系统，光监控信号平时双纤双向传输，一纤断时，监控不断光纤类型及波长选用l通路速率为STM-16及以下时，选用G.652,如通路速率在STM-16以上时,可考虑选用G.655lDWDM主通道工作波长为15301565nmlCWDM主通道工作波长为12901610nml G.692建议DWDM参考频率:193.1THz,间隔100GHz,中心频率192.1THz196.1THz(1560.61nm1528.77nm)lG.695 建议CWDM参考波长：1290nm，1310nm，1330nm等16波长，间隔

16、20nm再生段计算l规则(色散受限)设计法:L=|Dsys/|D|L色散受限的再生段长度（km）；Dsys MPI-S、MPI-R之间光通道允许最大色散值(ps/nm)；|D|光纤色散系数(ps/nm km)；再生段计算l规则(信噪比衰耗受限)设计法:nL=(Aspan-Ac)(Af+Amc)I=1 L:保证信噪比衰减受限的再生段长度（km）；n:WDM应用代码限制的光放段数量;Aspan:最大光放段衰耗,其值小于等于WDM系统应用代码限制的段落衰耗(dB)；Ac:MPI-S,R点或S点,MPI-R间所有连接器衰耗之和(dB);Af:光纤衰减常数(dB/km);Amc:光缆线路维护每公里余量(

17、dB/km).再生段计算l简易信噪比计算法:(当规则设计法不能满足实际应用要求时,可采用色散受限及简易信噪比计算进行系统设计)OSNRN=58+Ptot/M-Nf-Aspan-10N OSNRN:N个光放段后每通路光信噪比（dB）；Ptot/M:每通路平均输出功率;Nf:光放大器的噪声系数;Aspan:最大光放段衰耗,；WDM系统发展现状l162.5G,32 2.5G,40 10G,160 10GlALCATEL:250 40G,120 40G 1500kmlLUCENT-BELL:102210G,64 40G 4000kmlNORTEL:40 40G 1400kmlNEC:273 40G l

18、SIEMENS:176 40GASON智能光网络l对ASON解释lASON概念产生的历史背景lASON的特点lASON标准化进程lASON的体系结构lASON的三个平面l向ASON演进对ASON解释 ASON含义是自动交换光网络，其实，SON还有如下解释：Smart Optical Network（智能的光网络）、Software-based Optical Network（基于软件的光网络）、Service-oriented Optical Network（面向业务的光网络）等等。这些含义实际上对应于技术的不同层面。例如，交换强调的是硬件，指网络节点由大容量、无阻塞和透明的光交叉连接（OXC

19、）设备组成；而智能强调的是分布式控制，包括网络邻居自动发现、拓扑自动发现、分布式路由计算和光通路管理（建立、拆除和恢复）等；基于软件强调的是可重构性和可编程性；面向业务强调的是网络管理，包括虚拟专用网（VPN）、服务水平协议（SLA）、流量工程（TE）、安全认证、计费接口等等。概念产生的历史背景l数据业务爆炸式增长要求光传送网络提供更灵活的网络指配和高效快速的网络保护恢复能力，技术体现了光网络发展这一趋势l年以美国公司提出了智能光网（）的概念，将和路由功能引入到光网络中，使得以为基础的光层组网技术和以为基础的网络智能化技术迅速发展并结合起来。l年北电和朗讯牵头提出了的概念和研究方向，并受到众多

20、通信厂商和运营商的认可和重视。将结构作为北美的建议提交给。l年的会议上，正式确定由组开展对的标准化工作。进一步提出自动交换传送网（）的概念，明确是应用与的一个子集。ASON的特点lASON作为NGN下一代光网络具备以下一些主要功能：（1）高速度、大容量；（2）开放的体系结构和标准接口；（3）强大业务提供能力,提供不同质量QoS；（4）提供业务的灵活性和快速性；（5）简单有效对宽带信号进行多播和广播；（6）具有快速的网络恢复和自愈能力；（7）对所有类型的数字信号和协议透明。l开放、高效、多用户、多媒体、资源共享、低成本 ASON标准化进程-传送平面l传送平面的标准化主要由 负责，其标准的制定基于

21、和标准。包括以下内容。体系结构方面：定义了光传送网建议的框架结构，定义了光传送网结构。结构和映射方面：定义了光传送网络的网络节点接口，定义了通用成帧协议，定义了虚级联信号的自动链路容量调整方案。功能特性方面：定义了传输网络设备功能描述。ASON标准化进程-传送平面 物理接口方面：定义了光网络的物理接口，定义了局内系统的光接口。网络性能方面：定义了 的抖动和漂移要求，定义了光传送网国际通道的误码和可用度性能参数，定义了光传送网投入业务和维护的误码性能目标和程序。网络保护方面：定义了通用保护倒换技术要求，和分别定义了线性保护技术要求和共享保护环技术要求。网络安全方面：定义了光传送网安全要求。ASO

22、N标准化进程-控制平面l控制平面是标准化的重点，、和等标准化组织根据各自的体系结构和需求，对光网络控制平面进行规范，因此各标准化组织工作的侧重点有所不同：着重研究的体系结构，主要制定协议方面的标准，重点放在和上。ASON标准化进程-控制平面l体系结构和总体要求方面：定义了自动交换传送网总体要求，定义了自动交换光网络结构;l信令方面：定义了与协议无关的分布式呼叫和连接管理信令;l自动发现方面和链路管理方面：定义了通用自动发现技术;l路由技术方面：定义了在中的路由体系结构和要求。ASON标准化进程-控制平面l年提出了面向光网络控制的通用多协议标记交换（），由协议发展而来的。是为提高数据网络的效率而

23、设计的一种包交换技术，由于基于的流量工程技术非常适合电路交换网络的特点，因此被扩展到了更通用的包含电路光交换的技术领域（如和）。l协议主要包括：资源预留协议流量工程扩展（）和路由受限标记分配协议（），用于通道管理和控制；扩展的开放最短路径优先（）协议和中间系统中间系统（）路由协议，用于域内的链路状态分发和路由计算；链路管理协议（），用于邻居发现。ASON标准化进程-控制平面l最重要的成果是“用户网络接口（）”信令规范。允许客户使用信令和协议自动建立和删除光连接，并提供通过接口的邻居发现和业务发现功能。l另一个重要的工作就是开发实施协议，主要是定义域间信令协议、发现功能，支持分级路由的域间路由协

24、议（）。ASON标准化进程-管理平面l的管理平面包括对传送平面的管理和对控制平面的管理两个方面。传送平面的管理继承了的和的管理规范，主要包括：定义了网元的管理，定义了光传送网网元信息模型，定义了公用设备的管理功能。ASON标准化进程-DCN通路l为管理平面与控制平面、传送平面之间的相互通信提供传送通路。定义了的体系结构，规范了基于的网络、基于的网络和混合的。在年月的会议上，的修订版本被通过，主要增加了基于的机制，以便支持面向连接网络的信令通信网（）业务。ASON的体系结构lASON由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成，通过智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换

25、的控制。ASON通过将网元智能化，改集中式管理为分布式管理，将原来网管的许多功能下放到各网元中，从而实现了网络的实时可管理性。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成，这极大地增强了整个网络的服务效率，使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。下图是ASON的网络体系结构图。ASON的网络体系结构图ASON的三个平面lASON由传送平面（TP：Transport Plane）、控制平面（CP：Control Plane）、管理平面（MP：Management Plane），也称业务平面）组成。传送平面（TP）包括传送网元（交换和链路），它们承载所交换的实体，如光连接，传送与转发网内、外客

26、户的数据，传输平面中端到端的连接是在ASON控制平面（CP）的控制之下建立的。控制平面主要涉及连接的建立以及支持这种连接所需要的处理，例如路由域内邻居的发现/链路管理、信令、路由、寻址以及网络通道的提供和保护等。通常，控制平面是采用IP技术实施，管理平面为网络提供商与管理部门提供对网络与设备的管理。显然，这三个平面是相互关联的。向ASON演进l在ASON的实现中，根据实际需要，通过网管系统提供标准的UNI 接口给业务层，从而实现两个层面的协同工作，提供带宽的动态自动配置等自动光网络功能。现有网络的设备都可以被纳入智能光网范畴。这种方案拓展了最初的自动交换光网络概念，使运营商可以提供由2Mb/s

27、、45Mb/s、155Mb/s直到10Gb/s甚至波长的动态灵活配置。目前LUCENT、ALCATEL和部分国内公司都能提供类似自动交换光网络解决方案。PON无源光网络lPON简介lPON传输方案l三种PON 比较l综合业务EPON接入技术实现方案 PON简介l无源光网络概念，从20世纪80年代，基于ATM的PON标准提出,并由ITUG.983定义为APON；l20世纪90年代中期出现Ethernet PON，称为为EPON；l现在除了APON和EPON之外，另有一个新的PON概念，用来替换APON标准的Gigabit PON(GPON)标准，GPON以通用帧结构为传输平台；PON传输方案lP

28、ON的传输方案是以1310nm波长区传送窄带业务信号，以1550nm波长区传送宽带业务信号。之所以这样做，主要是因为：1550nm波长区的光纤损耗小，宜于传送宽带信号，目前波分复用器件如1310/1550nm、1310/1490/1550等要求的，价格相对便宜，能经济地传送窄带业务。由于 PON多采用无源双星（DSP）或树型结构。APONAPON传输原理 APON 采用两种传输波长点到多点的传输系统，一个是下行，另一个上行，两种波长在OLT和每个用户ONT之间传送信息。OLT对每个ONT(下行 和上行)分配一个时隙。APON网络拓扑结构是星形，双向传输方式一般采用双纤空分复用。点到多点下行TD

29、M、上行TDMA方式。典型速率下行622Mb/s、上行155Mb/s。下行OLT通过一条光纤发射一个波长，采用ATM 信元对ONT 广播信息。这条光纤在无源分光器上被分隔开，可以连接多达32个ONT。下行方向发送每个信元包同时，还有一个ID字段，以识别目的地址。从技术上看，所有的信息都被传送到ONT，但是ONT只接受地址正确的信息。EPON三种PON比较-看传输速率lAPON是以ATM协议为载体,下行以155.52Mbps或622.08Mbps的速率发送连续的ATM信元，上行以突发的ATM信元方式发送数据流，速率基本上以155.52Mbps为主，相对速率较低;lEPON能够提供高达1.25Gb

30、its的上下行带宽，相对速率较大;lGPON的网络中上行的传输速率为1.244Gbs，下行传输速率可达2.488Gbs。EPON传输原理lEPON主要由OLT（Optical Line Terminal,光线路终端）、ONU（Optical Network Unit,光网络单元）和POS（Passive Optical Splitter，无源光分路器/耦合器）等构成。OLT位于CO（中心局），提供EPON系统与服务提供商的核心数据、视频和电话网络之间的接口。ONU位于用户端，提供用户的数据、视频和电话网络与EPON之间的接口。POS是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据和集

31、中上行数据。三种PON比较-看传输制式lAPON下行采用时分复用广播方式，上行方向采用波分复用WDM或时分多址TDMA等；lEPON上行采用多点到一点拓扑结构，ONU侧的时钟应与OLT侧的时钟同步。EPON时钟同步采用时间标签方式。在OLT侧有一个全局的计数器，在下行方向OLT根据本地的计数器插入时钟标签，ONU根据收到的时钟标签修正本地计数器，完成系统同步；上行方向ONU根据本地计数器插入时钟标签，OLT根据收到的时钟标签完成测距；lGPON下行利用广播原理将数据从OLT发送到每个ONT，被传送封包头携带目的地址。数据的传输是透过OLT所控制，利用TDMA协定，分配给每个独立的ONT传输时隙

32、。三种PON比较-看传输功能lAPON不适合本地环，缺少视频传输功能、带宽有限、结构复杂、造价昂贵；lEPON比APON具有更宽的带宽、更低的费用和更宽的业务功能，实现数据、视频和话音在单一平台FTTH上传输，EPON的特点适合应用于长距离高带宽(20km，1.25G)、光纤的接入和传输、光纤化的ONU/ONT，非常适合于FTTB和FTTO模式(非常有利于光纤在大楼内的布线和用户扩容)；lGPON可在接入网络上提供10M、100M 及1G服务，同样还可以提供VLAN的服务，同时支持语音的服务包括VoIP及TDM。在当前众多解决接入网络瓶颈的技术中，GPON也是唯一可在单一波长下提供2.5G的带

33、宽，同时可传送多个波长在一条光纤上唯一技术。综合业务EPON接入技术实现方案 l基于波分复用的EPON系统构成如图所示，局端采用解复用光接收OLT，远端采用特定波长ONU。在下行方向，数据和IP语音采用以太网广播方式向下进行传输；CATV信号利用波分复用技术通过同一光纤通道以广播方式向下进行传输。在上行方向，数据和IP语音采用波分多址(WDMA)的方式，每路ONU占用一个波长(满足 G.692-100GHz要求)，到达OLT后由解复用光接收阵列进行光电转换，送入局端设备进行数据处理和交换。光纤技术l光通信l通信光纤的几个波段l光纤分类l几种常用光纤红外红外紫外紫外可见光可见光400nm400n

34、m1550nm1550nm1310nm1310nm780nm780nmCDCD 唱碟机唱碟机670nm670nm激光笔激光笔700nm700nm波长波长 光通信光通信通信光纤的几个波段光纤分类l工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85pm、1.3pm、1.55pm）;l折射率分布：阶跃（SI）型、近阶跃型、渐变(GI)型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）;l传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤;l原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材料（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等;l按被覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍等）和塑料等;l

35、制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。几种常用光纤-G.652标准单模光纤l 标准单模光纤是指零色散波长在1.3m窗口的单模光纤，国际电信联盟（ITUT）把这种光纤规范为G.652光纤。其特点是当工作波长在1.3m时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤衰减所限制。但这种光纤在1.3m波段的损耗较大，约为0.3dB/km0.4dB/km；在1.55m波段的损耗较小，约为0.2dB/km0.25dB/km。色散在1.3m波段为3.5ps/nmkm，在1.55m波段色散较大，约为20ps/nmkm。这种光纤可支持用于在

36、1.55m波段的2.5Gb/s的干线系统，由于在该波段的色散较大，传输10Gb/s的信号，传输距离超过50公里时，就要求使用价格昂贵的色散补偿模块。几种常用光纤-G.653标准单模光纤l 针对衰减和零色散不在同一工作波长上的特点，20世纪80年代中期，人们开发成功了一种把零色散波长从1.3m移到1.55m的色散位移光纤（DSF，DispersionShiftedFiber）。ITU把这种光纤的规范编为G.653。色散位移光纤在1.55m色散为零，不利于多信道的WDM传输，用的信道数较多时，信道间距较小，这时就会发生四波混频（FWM）导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十

37、分严重；如果有微量色散，FWM干扰反而还会减小。针对这一现象，人们研制了一种新型光纤，即非零色散光纤（NZDSF）G.655。几种常用光纤-G.654标准单模光纤l为了满足海底缆长距离通信的需求，人们开发了一种应用于1.55m波长的纯石英芯单模光纤，它在该波长附近上的衰减最小，仅为0.185dB/km。G.654光纤在1.3m波长区域的色散为零，但在1.55m波长区域色散较大，约为（1720）ps/（nmkm）。ITU把这种光纤规范为G.654。几种常用光纤-G.655标准单模光纤l针对色散位移光纤1.55m色散为零，产生四波混频，导致信道间串扰，不利多信道WDM，有微量色散，FWM干扰还会减

38、小。研制出非零色散光纤（NZDSF）。非零色散光纤实质上是一种改进的色散位移光纤，其零色散波长不在1.55m，而是在1.525m或1.585m处。非零色散光纤削减了色散效应和四波混频效应，而标准光纤和色散移位光纤都只能克服这两种缺陷中的一种，所以非零色散光纤综合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性，既能用于新的陆上网络，又可对现有系统进行升级改造，特别适合高密度WDM系统的传输.几种常用光纤-全波光纤l全波光纤消除了常规光纤在1385nm附近由于OH离子造成的损耗峰，损耗从原来的2dB/km降到0.3dB/km，这使光纤的损耗在1310nm1600nm都趋于平坦。其主要方法是改进光纤的制造工

39、艺，基本消除了光纤制造过程中引入的水分。全波光纤使光纤可利用的波长增加100nm左右，相当于125个波长通道100GHz通道间隔。全波光纤的损耗特性是很诱人的，但它在色散和非线性方面没有突出表现。几种常用光纤-色散补偿光纤lDCF是具有大的负色散光纤。针对现已敷设的1.3m标准单模光纤而设计的一种新型单模光纤。为了使现已敷设的1.3m光纤系统采用WDM/EDFA技术，就必须将光纤的工作波长从1.3m转为1.55m，而标准光纤在1.55m波长的色散不是零，而是正的（1720）ps/（nmkm），并且具有正的色散斜率，所以必须在这些光纤中加接具有负色散的色散补偿光纤，进行色散补偿，以保证整条光纤线

40、路的总色散近似为零，从而实现高速度、大容量、长距离的通信。光纤光缆技术规范书l光缆供货商提供技术文件l光缆中G.652光纤技术规范l光缆中G.655光纤技术规范l光纤带尺寸参数l光纤带中光纤全色谱l光纤带性能指标l光缆芯l光缆结构l松套管及管内光纤全色谱标志l光缆的允许拉伸力和压扁力光缆供货商提供技术文件l不劣于ITU-T、IEC建议和中国国家标准;l光纤、光缆制造厂家的名称和地点;l光纤、光缆的技术标准和制造方法及质量保证措施;l光缆结构（包括截面图）及各部分详细尺寸和光缆单位重量;l光缆所用主要原材料技术标准（包括加强构件、松套管、护层、铝带、钢带和填充材料）。l光纤筛选试验时，每公里光纤

41、拉断次数以及与光纤寿命有关的M值;l光纤光缆使用寿命25年，保证光缆寿命技术措施及光纤预期寿命计算公式；l光缆内光纤线序和光缆端别识别标记.光缆中G.652光纤技术规范l模场直径(1310nm)8.89.5m 0.5m；l包层直径 125.0m 1m;l同心度偏差：0.8m;l包层不圆度：8.2N（约0.69GPa，光纤应变约为1.0），加力时间约1秒;光缆中G.652光纤技术规范 l零色散波长范围13001324nm;l最大零色散点斜率不大于0.093ps/（nm2km）;l12881339nm范围内色散系数不大于3.5ps/nmkm;l12711360nm范围内色散系数不大于5.3ps/n

42、mkm;l1550nm波长色散系数不大于18ps/nmkm;l14801580nm范围内色散系数不大于20ps/nmkm;l1550nm光缆单盘偏振模色散系数0.20ps/km,光缆链路(20盘光缆)偏振模色散系数:0.15ps/km。l任意两根光纤在工厂条件下1310nm和1550nm波长的熔接损耗应满足：平均值0.05dB 最大值（2）0.10dB。光缆中G.655光纤技术规范l模场直径(1550nm)8.011.0m 0.6m；l包层直径 125.0m 1m;l同心度偏差：0.8m;l包层不圆度：2.0;l光纤翘曲度：曲率半径4.0m;l光缆截止波长CC(20米光缆2米光纤上测试)：14

43、80nm l1550nm最大衰减系数:0.22dB/km,15251565nm范围内，任一波长光纤衰减系数与1550nm衰减系数相比，其差值不超过0.05dB/km。l衰减曲线应有良好线性无明显台阶。用OTDR检测任意一根光纤，1550nm处500m光纤的衰减值应不大于光纤的平均衰减系数光缆中G.655光纤技术规范l最大零色散点斜率：8.2N(约0.69GPa,光纤应变约为1.0%),加力时间约1秒;l任意两根光纤在工厂条件下1310nm和1550nm波长的熔接损耗应满足:平均值0.05dB ,最大值（2）0.10dB。光纤带的最大尺寸参数YD/T979-1998带中光纤数宽度厚度相邻光纤水平

44、间距两侧光纤水平间距平整度nW(m)t(m)d(m)b(m)P(m)61770 400280138535823004003001920 35102850400300245035123400400 300 2980 35 光纤带中光纤全色谱序号123456颜色蓝橙绿棕灰白序号789101112颜色红黑黄紫粉红青绿光纤带性能指标l光纤带采白色或黑色印字标示，间隔不大于20cm，通过数字或其他符号来识别光纤带中光纤的位置；l所用光纤筛选强度不低于.69Gpa（100kPsI，光纤应变约为1.0），加力时间约1秒，光纤动态疲劳参数n值应不小于20，光纤翘曲特性参数R值应大于2m；l不使用特殊工具能从光

45、纤带中分离出单根光纤，撕开时所需力不超过4.4N，光纤分离过程不应对光纤的光学和机械性能造成永久性损害，对光纤着色层无损害，在任意一段2.5cm长度光纤上应留有足够的色标，以便带中的光纤能够互相区别。光纤带性能指标l粘结材料与涂覆层(或着色层)有较好的分离性，涂覆层剥离时无断纤，剥离后，光纤外表面应具有良好的清洁度，残留涂覆材料易用酒精棉球轻轻擦除;l光纤带试样经受扭转试验后,用5倍放大镜观察时,不允许任一光纤从光纤带结构中分离出来;l经过残余扭转试验，所测残余扭转度应至少为每0.4m扭转不大于360度;l对G.652和G.655单模光纤带，松绕成直径75mm2mm的圆圈，在1550nm波长，

46、每100圈单根光纤的衰减应分别不超过0.5dB和0.2dB（包括单根光纤固有的宏弯衰减和试验长度光纤的衰减）。l在-40至+70摄氏度范围内，在1310nm和1550nm波长，光纤带中的光纤相对于+20摄氏度允许的附加衰减不大于0.05dB/km;l光纤带试样在852摄氏度温度下，放置30天后，在1310nm和1550nm波长，光纤带中的光纤允许的附加衰减不大于0.05dB/km.光缆芯l缆芯分为层绞式松套管或中心束管式结构;l不采用光纤带时，36芯及以下光缆，每松套管内不多于6根光纤为偶数；36芯以上芯数光缆，每松套管内宜为6、8、12根光纤为偶数;l采用光纤带时，光纤带中包含的光纤数量可为

47、6芯、8芯、10芯或12芯;l同一工程同芯数各类型光缆松套管数及每根套管中的芯数及其色谱应一致。缆芯内和松套管内应充满填充材料。中心加强构件可以为金属的或非金属,金属加强芯采用磷化钢丝。光缆型号命名方式l光缆型式代号+光纤代号外护套内护套分类代号加强构件结构特征分类代号lGY通信用室（野）外光缆lGM通信用移动式光缆lGJ通信用室（局）内光缆lGS通信用（设备）内光缆lGH通信用海底光缆lGT通信用特殊光缆加强构件代号l加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件；l金属加强构件无符号。缆芯和光缆派生结构特征代号lD光纤带结构l光纤松套无符号lJ光纤紧套l层绞结构无符号lG骨架槽结构

48、lX缆中心管结构lT油膏填充结构l干式阻水结构lR充气式结构lC自承式结构lB扁平形状lE椭圆形状lZ阻燃光缆护套代号lY聚乙烯护套lV聚氯乙烯护套lU聚氨脂护套lA铝-聚乙烯粘结护套lS钢-聚乙烯粘结护套lW夹带平行钢丝-聚乙烯粘结护套lL铝护套lG钢护套lQ铅护套l1纤维外被层l2聚氯乙烯护套l3聚乙烯护套l4聚乙烯套加尼龙套l5聚乙烯保护套多模光纤类别代号分类分类代号代号特征特征纤芯直径纤芯直径（m）包层直径包层直径（m）材料材料Ala渐变折射率 50125二氧化硅Alb渐变折射率 62.5125二氧化硅Alc渐变折射率 85125二氧化硅Ald渐变折射率 100140二氧化硅A2a突变

49、折射率 100140二氧化硅单模光纤类别代号分类代号分类代号名称名称材料材料B1.1非色散位移二氧化硅B1.2截止波长位移二氧化硅B2色散位移二氧化硅B4非零色散位移二氧化硅光缆结构-管道/架空l管道光缆（GYSTA）：金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘接护套通信用室外光缆；或GYXTW型管道光缆、GYDXTW型管道光缆、GYDTA型管道光缆；l架空光缆（GYSTS）：金属加强构件、松套层绞填充式、钢-聚乙烯粘接护套通信用室外光缆或GYXTW型架空光缆；l非金属加强芯架空光缆（GYFTY）：非金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯护套通信用室外光缆；或GYFXTY型非金属加强芯架空光缆。

50、光缆结构-直埋光缆l直埋光缆（GYSTA53）：金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘接护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆；或GYXTW型直埋光缆、GYDXTW53型直埋光缆、GYDTA53型直埋光缆；l非金属加强芯直埋光缆（GYFTA53）：非金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘接护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆；l加强型直埋光缆（GYSTA33）：金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘接护套、单细圆钢丝铠装、聚乙烯套通信用室外光缆，且允许长期张力为4000N、短期张力为10000N。光缆结构-水底光缆l水底光缆（2T）（GYSTA333）：金属加强构

51、件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘接护套、双细圆钢丝铠装、聚乙烯套通信用室外光缆，且允许长期张力为10000N、短期张力为20000N；l水底光缆（4T）（GYGSTA333）：金属重型加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘接护套、双细圆钢丝铠装、聚乙烯套通信用室外光缆，且允许长期张力为20000N、短期张力为40000N。光缆结构-阻燃/防蚁l阻燃光缆（GYSTZA）：同管道光缆结构，但使用阻燃材料代替聚乙烯外护层；l防蚁直埋光缆（GYSTA54）：同直埋光缆且增加一层尼龙12护层，其厚度应0.5mm；l防蚁加强型直埋光缆（GYSTA34）：同直埋加强型光缆且增加一层尼龙12护层，其厚度应0.

52、5mm。光缆结构-内外护层l管道、架空、直埋、加强直埋、水底（2T）、阻燃、防蚁光缆等，外护层标称值：2.0mm，平均值：1.9mm，最小值：1.8mm；l水底光缆（4T），外护层标称值：2.5mm，平均值：2.3mm，最小值：2.1mm；l内护层：标称值：1.0mm；l 聚乙烯护层表面应光滑平整，任何横断面上均应无目力可见的气泡、砂眼和裂纹。厚度测试方法应符合IEC.540和IEC.189。光缆结构-钢带/铝带l钢带或铝带搭接的宽度应大于5mm；l涂塑铝带或双面涂塑钢带与聚乙烯护层之间的粘接强度应不小于1.4N/mm；搭接处钢带与钢带之间及铝带与铝带之间的粘接撕裂强度应不小于1.4N/mm；

53、l铝带厚度0.15mm 钢带厚度0.15mm 涂塑层厚度0.05mm（每边）。松套管及管内光纤采用全色谱标志序号123456颜色蓝橙绿棕灰白序号789101112颜色红黑黄紫粉红青绿光缆的允许拉伸力和压扁力 光缆类型光缆类型允许拉伸力（允许拉伸力（N N）允许压扁力（允许压扁力（N/100mmN/100mm）短期短期长期长期短期短期长期长期管道和非管道和非自承架空自承架空1500150060060010001000300300直埋直埋/架空架空30003000100010003000300010001000加强直埋加强直埋1000010000400040005000500030003000水底

54、（水底（2t2t）200002000010000100005000500030003000水底（水底（4t4t）400004000020000200008000800050005000接头盒技术规范-分歧/适应环境/抗拉/抗压l适用架空、管道、直埋直通或分歧接续（接头盒应至少有个进线孔）；l适用环境范围：环境温度：工作时：，储存及运输：。大气压力：70kpa106kpa；l接头盒两端安装光缆后，盒内充入605kpa气压，应能承受轴向拉力，加力时间不小于，接头盒不漏气、无变形、无损伤。接口处连接的光缆无松动、无移位；l 接头盒两端安装光缆后，盒内充入605kpa气压，应能承受3000N/10cm

55、横向均布压力，加力时间不小于，接头盒不漏气、无变形、无损伤；接头盒技术规范-冲击/密封/重复开启l时，接头盒内充气压，应能承受落高，锤重的冲击，冲击次数不小于次，接头盒不漏气、不变形、不开裂；l接头盒都应带气门嘴,接头盒内充气1005kpa，测试温度从，接头盒不漏气，不变形，不龟裂；l接头盒按规定程序重复三次封装，盒内充气压力1005kpa，浸泡在常温的清水容器中稳定观察15min应无气泡逸出，或稳定观察24h气压表指示应无变化。接头盒技术规范-盘留/绝缘/耐压/接续保护l提供光纤接头安放和余留光纤存储功能。盘留光纤长度.m,盘留带松套管光纤长度.m，盘留光纤的曲率半径应37.5mm，对光纤（

56、、）不产生附加衰减；l盒内所有金属件与大地之间的绝缘电阻应不小于（浸水小时后测试，测试电压）；l接头盒内金属构件之间、金属构件与大地之间耐电压性能不小于，分钟（浸水小时后测试）不击穿，无飞弧现象；l光纤接续点采用热缩套管保护方式。光缆线路工程设计基本格式l一般要求l设计阶段划分l设计文件组成l初步设计内容与 要求l施工图设计内容与要求光通信工程一般要求l全面体现国家有关方针、政策、法规、标准和规范，多方案比较，优选方案。保证建设项目安全、适用、经济合理、满足指导施工和使用要求；l站在委托人立场上，坚持客观性、科学性和公正性，处理好局部与整体、近期与长期、技术与经济利益、主体与辅助的关系，从全网

57、出发，提高投资效益。l积极采用先进技术、工艺和设备。但禁忌采用未经鉴定，尚待开发的技术或产品。设计阶段划分l光缆线路工程一般分初步设计和施工图两个阶段；l规模小、技术成熟或套用标准设计的项目，可按一阶段设计；l对于国家大型重点工程通常在初步设计之前还要进行工程项目建设可行性研究。设计文件组成（一）l设计依据：批准的可研报告、设计任务书、有关工程设计的会议纪要及其他文件、原始资料；l地区发展概况及原有线路设备概况，工程涉及地区政治、经济地位和发展情况，原有线路光缆芯数、设备程式、通信容量、使用情况及存在问题；l工程概况，工程性质、规模、主要建设方式、光缆芯数、传输体制/速率等。设计文件组成（二）

58、l设计范围及分工，与建设单位及其他设计单位的设计分工，本工程中各单项工程的分界与职责范围；l主要工程量表，列表说明本工程主要工程量、光缆条公里数、杆路杆程公里数、管道/管孔公里数、直埋公里数、光缆接头数、光缆成端接头芯数、光缆测试中继段数以及局站设备安装数量；设计文件组成（三）l技术经济分析，说明本工程总投资及构成的主要费用、单位工程造价以及投资回收期限预测；l维护体制及人员、车辆配备l说明维护体制建立原则和方案，配备的人员、车辆及仪表的管理方案。初步设计内容与要求（一）l设计说明：说明设计依据，设计范围及分工，主要工作量，技术经济分析，维护机构及人员配备。论述所选路由方案，沿线自然、地理和交

59、通条件，主要技术标准和措施，光缆线路安装方式，光缆结构选型及主要技术条件，光缆接续及接头保护措施，光缆线路和防护措施，施工图设计注意事项。初步设计内容与要求（二）l工程投资概算：说明概算编制依据及有关费率取定标准，编制工程建设概算表格。l设计图纸：绘制线路路由图，传输系统配置图，光缆线路进出局路由图。施工图设计内容与要求（一）l施工图设计应根据已批准的初步设计编制，用于指导施工。施工图预算是确定工程造价，签定施工合同（或工程总承包合同）和办理工程结算的依据。l设计说明：说明设计依据、设计范围及分工。如本设计对初步设计有变更，应说明变更情况和理由。列出主要工程量表，确定维护体制及人员配备。论述光

60、缆线路路由、沿线地理交通情况，穿越障碍物情况及采取的技术措施，各地段所用光缆程式及敷设方式、要求光缆的技术条件、光纤指标要求，各种敷设情况下光缆的防护措施，进局光缆安装方式，光缆接续点选择原则，光纤接续技术指标，光中继段内光纤衰减分配，施工时注意事项。施工图设计内容与要求（二）l工程投资预算：说明预算编制依据及有关费率的取定，施工图设计预算不得突破初步设计概算，当确实需要突破时，要说明原因报主管部门批准。编制预算表格：预算总表（表一）、安装工程预算表（表二）、安装工程费用预算表（表三）、主要材料表（表四甲）维护仪表及工器具表（表四乙）和工程建设其他费用表（表五）。施工图设计内容与要求（三）l设

61、计图纸：施工图设计图纸的深度应能顺利指导施工。包括：光缆线路路由图（1/2000）、光缆线路敷设安装图，管道敷设时应表明经由人孔名称、本工程占用管孔位置；架空敷设时，应表明经由杆号、杆面形式、光缆架挂位置和架挂方式；直埋敷设时应标明各地段参照物位置、埋深要求、土质和地理状况、光缆防护措施图、光缆接头及保护图、光缆结构剖面图、光纤色谱图、局内光缆布防安装图等。光缆线路设计l光缆线路路由选择l光缆线路敷设方式选择l光缆与光纤选型l光缆线路敷设安装要求l光缆线路防护设计l光缆线路传输指标设计l光纤传输的色散补偿光缆线路路由选择（一）l以工程设计任务书和CATV网络发展规划为依据，多方案比较，保证传输

62、质量，线路安全可靠、经济合理和便于施工维护。在满足干线传输前提下，适当考虑沿线业务接入需求；l以现有地形地物、建筑设施和既定的建设规划为基础，充分考虑铁路、公路、水利、长输管道等有关部门发展规划的影响；l在符合大的路由走向前提下，沿靠公路，顺路取直，避开路边设施和计划扩改地段；光缆线路路由选择（二）l选择在地质稳固、地势较为平坦地段，尽量减少翻山越岭，避开可能因自然或人为因素造成危害地段。路由选择应充分考虑到线路稳固、运行安全、施工及维护方便和投资经济的原则；l选择在地势变化不剧烈、土石方工作量较少地方，避开滑坡、泥石流、湖泊、沼泽、排涝蓄洪地带，尽量少穿越水塘、沟渠，在障碍较多的地段应合理绕

63、行，不宜强求长距离直线。并应考虑建设地域内水利及土地利用长期规划的影响；光缆线路路由选择（三）l穿越河流，当过河地点附近存在可供光缆敷设永久性桥梁时，光缆宜在桥上通过。采用水底光缆时，应选择在符合敷设水底光缆要求的地方，兼顾大的路由走向，不宜偏离过远。l在保证安全前提下，也可利用定向钻孔或者架空等方式敷设光缆过河。光缆线路路由选择（四）l光缆线路遇到水库，在水库上游通过，沿库绕行时敷设高程应在最高蓄水位以上，光缆不应在水坝上或坝基下敷设；l光缆不宜穿大型工厂、矿区和靠近城镇的开发区，少穿越村庄等；l光缆不宜穿过森林、果园、蔬菜大棚、茶林、苗圃及经济林场。光缆线路路由选择（四）l对于地面建筑设施

64、和电力、通信线缆等应尽量避开；l光缆线路应考虑强电影响，不宜选择在易遭受雷击、腐蚀和机械损伤的地段；l光缆线路路由应考虑到建设地域内的文物保护、环境保护等事宜，减少对原有水系及地面形态的扰动和破坏。光缆线路敷设方式选择（一）l市区光缆线路或者长途干线光缆线路进入市区部分尽可能采用管道敷设方式，只有在没有管道又无条件新建管道时，可采用穿塑管直埋方式。当直埋敷设也确有困难时，采用临时架空方式短期过度。l长途光缆干线线路有条件时尽量采用高速公路管道敷设，没有条件时一般采用直埋方式（可穿硅芯硬塑管气吹方式），个别特殊地段可采用架空敷设。光缆线路敷设方式选择（二）l下列情况可采用架空方式敷设：个别山区地

65、形特别复杂或长距离石质、埋设十分困难地段；水网地区无法避让，直埋十分困难地段；跨越河沟、峡谷、施工费用过高地段。l农村本地有线电视网，除县城城区采用管道敷设，其余地段也可采用架空杆路敷设光缆。l跨越河流的光缆线路，尽可能利用固定在桥梁上的管道或槽道敷设，没有管道和槽道利用，可与有关部门协商，在桥侧安装支架或桥下架设吊线敷设。上述条件均不能满足，或迂回路由距离太长，采用水线敷设。光缆与光纤选型（一）l光缆结构选择：在市区管道、高速公路管道或长途硬塑料管道敷设，一般采用PE或PVC护套、层绞式或中心管式结构光缆，通常在护套和缆芯之间加A/PE防水层；架空敷设，一般采用与管道敷设结构相同光缆，在农村

66、本地网也可选用自承式光缆；直埋敷设，除满足管道敷设条件外，还应加皱纹钢带或钢线铠装，增加抗侧压力；水底敷设，选用钢丝铠装层，保证抗拉和抗压强度；光缆与光纤选型光缆与光纤选型（二）l电力部门选用复合光缆，光纤置于缆中间，外面是满足强电输送条件的金属构件，即架空复合地线光缆（OPGW），也可用全介质自承式光缆（ADSS）；l在强电场区域或雷电特别严重地段可选用无金属光缆，ADSS能有效防止电磁感应；l市区超过100芯最好采用带状光缆；l计算机房及数据通信或用户光网可选用带状或室内光缆；l室内光缆宜采用阻燃外护套；l凡野外敷设均需防水防潮，填充油膏。光缆与光纤选型光缆与光纤选型（三）l光纤类型选择lG.652光纤,利用1310nm开通2.5G及以下系统，1550nm开通N2.5G波分系统,有PMD要求的G.652B也可支持N 10G；lG.655A开通带放大器10G以上单信道，G.655B 开通10G以上波分复用高速系统；lG.652C全波或低/零水峰光纤，结合CWDM可以较低成本满足城域网多业务多信道传输要求。l距离短，信号速率低，对衰减和色散要求低的局域网可采用多模光纤。接续损耗低。光缆