城市轨道交通：通信光缆和电缆

1、1.8 通信光缆和电缆1.9 城市轨道交通通信系统的开展一、通信光缆和电缆 1. 通信电缆 1通信电缆的分类 按电缆结构类型分：非填充型和填充型。 按导线材料分：铜导线和铝导线； 按芯线绝缘结构分：实心绝缘、泡沫绝缘、泡沫实心皮绝缘 按线对绞合方式分：对绞式和星绞式； 按芯线绝缘颜色分：全色谱和普通色谱；1 按缆芯结构分：同心式层绞式、单位式、束绞式、SZ绞； 按屏蔽方式分：单层涂塑铝带屏蔽、多层铝及钢金属带复合屏 蔽，而屏蔽带又分绕包和纵包； 按护套分：单层塑料护套、双层塑料护套、综合护套、粘接护 套、密封金属塑料护套和特种护套； 按外护层分：单层、双层钢带铠装和钢丝铠装塑料护层； 按用途分

2、：传输模拟信号和传输数字信号；按敷设方式分：架空、管道、直埋、水底电缆。2 2全色谱全塑双绞电缆的结构、类型、端别和选用方法 全塑市话电缆的概念及特点 概念：“全塑电缆是指但凡电缆的芯线绝缘层、缆芯包带层 和护套均采用高分子聚物塑料制成的电缆 特点:电气性能优良，传输质量好、重量轻、抗腐蚀、故障少、 维护方便、造价低、经济实用、效率高及寿命长。 全色谱全塑双绞通信电缆的结构3芯线绝缘芯线芯线扭绞缆芯护层4 芯线 芯线由金属导线和绝缘层组成。 导线的线质为电解软铜，铜线的线径主要有 0.3、0.4、0.5、0.6、0.8mm等五种。 芯线绝缘 分为实心绝缘、泡沫绝缘、泡沫/实心绝缘三种形式5 芯

3、线扭绞 市内通信电缆线路为双线回路，因此必须构成线对组，为了减少线对之间的电磁藕合，提高线对之间的抗干扰能力，便于电缆弯曲和增加电缆结构的稳定性，线对或四线组应当进行扭绞。 扭绞是将一对线的两根导线或一个四线组的四根导线均匀地绕着同一轴线旋转。电缆芯线沿轴线旋转一周的纵向长度称为扭绞节距。6芯线扭绞常用对绞方式7 缆芯 芯线扭绞成对或组后，再将假设干对或组按一定规律绞合即绞缆成为缆芯。 同心式缆芯 同心式缆芯结构方式是由线对构成的一系列同心圆，当层数较多时这种成缆方式多有不便，只用于局部小对数50对以下的全塑电缆中。 单位式缆芯 单位式缆芯是全塑电缆形成缆芯的主要方式。它主要由根本单位和超单位

4、绞合而成。对于大对数市内通信电缆在接续、配线和安装 时都较方便。 根据芯线绝缘的颜色可将全塑市内通信电缆分为普通色谱单位式缆芯和全色谱单位式缆芯。全色谱单位式缆芯的单位束可根据单位束内线对的多少，将这些单位束分为根本单位U、超单位S、超单位SD。8线对编号颜色线对编号颜色线对编号颜色线对编号颜色线对编号颜色ababababab12345白蓝桔绿棕灰678910红蓝桔绿棕灰1112131415黑蓝桔绿棕灰1617181920黄蓝桔绿棕灰2122232425紫蓝桔绿棕灰全色谱线对编号与色谱根本单位U 每个U单位内含25对线，其色谱为由白蓝紫灰的25种全色谱组合，如表所示。 为了区别不同的单位，每一

5、单位外部都捆有双色单股扎带，U单位的“扎带全色谱是由“白蓝紫棕的24种组合，所以U单位的扎带循环周期为2524=600对，即从601对开始，U单位的扎带又变成白蓝。如图 (a)9 超单位S S=U+U=25+25=50对，从125对为第一个U单位，从26 50为第二个U单位，为了形成圆形结构的缆芯，同一U单位内的芯线又被分成两束线，如112，1325，但这两束线的扎带颜色仍然一致(即均为蓝白)。S单位的扎带颜色为单色，即一个S单位含有5条扎带，1600为白色，6011200为红色，12011800为黑色，18012400为黄色，24013000为紫色，此后又重复白色，所以说S单位扎带颜色的循环

6、周期为6005=3000对。 如图b 超单位SD SD=U+U+U+U=100对，其中U1-U4对应第一个SD单位即SD1;U5-U8为第2个SD单位即SD2。SD单位的扎带颜色和S单位一样，循环周期也为600X5=3000对，只不过是在相同电缆对数的前提下，假设采用S单位形成缆芯，那么扎带数量是SD单位的两倍。如图c1011缆芯的形成原那么原那么一：圆形原那么原那么二100对以上电缆 先内后外；同一层中单位序号在A端是顺时钟方向排列的，且单位序号按顺时钟方向依次增大，序号彼此衔接；各层排列的起始单位应对齐；缆芯由两种以上单位形成时，单位序号按“替代等价的原那么来编。 12电缆护层缆芯包带层

7、缆芯之外，重迭包复非吸湿性的电介质材料带(如聚乙烯或聚脂薄膜带等)，包复方式可以是重迭绕包或重迭纵包，并采用白色的非吸湿性丝带将包带扎牢。屏蔽层和电缆护套屏蔽层 屏蔽层的主要作用是防止外界电磁场的干扰。护套 材料是高分子聚合物塑料， 护套主要有： 单、双层护套 综合护套 粘接护套(层) 特殊护套 (层)13 全塑电缆的类型 全塑电缆分为普通型和特殊型两大类，而特殊型又包括填充型、自承式和室内电缆等。 普通式全塑电缆：广泛用于架空、管道、墙壁及暗管等施工形 式，其典型型号为HYA、HYFA、HYPA三 大类。 填充式全塑电缆：其型号为HYAT，HYFAT，HYPAT等。 自承式全塑电缆：其型号有

8、HYAC，HYPAC。 室内用全塑电缆：型号为HPVV。 全色谱全塑双绞通信电缆的类型和端别14电缆根本型号含义 H 通信电缆 Y实心聚烯烃或聚乙烯绝缘 YF泡沫聚烯烃绝缘 YP泡沫实心皮聚烯烃绝缘 T石油膏填充 C自承式 V聚氯乙烯 A涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套15 全塑电缆的端别 100对以下的单位式全塑电缆不分端别。100对以上单位式全塑电缆施工布放时要按规定区分A、B端并按要求布放。单位式全塑电缆端别的规定 面对电缆端面，抓起同一层中的任何两个单位(根本单位或超单位均可)如果这两个单位中的根本单位扎带颜色按白、红、黑、黄、紫顺时钟排列那么为A端，反之那么为B端。新出厂的电缆A端一般做有

9、红色标记，B端做有绿色标记。单位式全塑电缆A、B端的布放 汇接局分局，以汇接局为A端 分局 支局，以分局为A端； 端局 交接箱，以端局为A端； 端局 用户，以端局为A端。全色谱全塑电缆线对序号的编排 从中心层第一个单位开始分配，线对序号从中心到外层按由小到大的顺序排列。16 同轴电缆 结构 典型的同轴电缆中心有一根单芯铜导线，铜导线外面是绝缘层，绝缘层的外面有一层导电金属层，金属层可以是密集型的，也可以是网状形的,电缆的最外层又包了一层绝缘材料。 如下图。 3同轴电缆及数据通信中的对绞电缆17 同轴电缆的电气参数 特性阻抗 同轴电缆的平均特性阻抗为502，沿单根同轴电缆，其阻抗的周期性变化为正

10、弦波，中心平均值3，其长度小于2m。 衰减 一般是指500米长的电缆衰减。当用10MHZ的正弦波进行测量时，它的值不超过8.5dB；而用5MHZ的正弦波进行测量时，它的值不超过6.0dB。 传输速度 最低传输速度为0.77cc为光速 直流回路电阻 同轴电缆的中心导体的电阻与屏蔽层的电阻之和不超 过10毫欧/米在20C下测量 同轴电缆的类型 同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类.18双绞电缆的分类 非屏蔽双绞电缆UTP 屏蔽双绞电缆分FTP、SFTP和STP三种。如下图： 数据通信中的对绞电缆19 常用的双绞电缆 常用双绞电缆分100欧和150欧两类。100欧电缆又分为3类、4类、5类及6类

11、/E级几种。150欧双绞电缆，目前只有5类一种。 4通信电缆的电气性能参数 通信电缆的一次性能参数 回路电阻 概念 构成通信回路的两根导线的电阻之和称为回路电阻，一般用/Km计算。 表达式20 全塑市内通信电缆常用于5000Hz以下，电缆回路的有效电阻R近似等于回路的直流电阻R0。 计算公式为： 导线的电阻系数，在20时，铜和铝的电阻系数 分别为0.0175和0.0238； d导线直径mm； 电缆芯线总绞合系数，一般为1.0051.070。21 回路电感 电缆回路的电感决定于导线的相对位置、材料和形状等。全塑电缆传输音频信号时，回路电感的近似值可用下式计算： a两导线中心间的距离mm； d线径

12、(mm)； 电缆芯线总绞合系数。 22 回路电容 概念 电缆回路两根导线相当于电容器的两个极板，线间绝缘相当于介质，电缆芯线间的电容是均匀分布的，回路电容分为工作电容和局部电容分布电容，一次叁数中的电容是指工作电容，因为任何相邻芯线间和芯线与屏蔽间都会有分布电容存在。 23表达式 a、b线间电容为局部电容，而a、b线间总的分布电容之和为工作电容，它是决定传输质量的重要参数之一，全塑市内通信电缆的工作电容可按下式计算： r 绝缘媒质的相对介电常数； 由于芯线扭绞形式而决定的校正系数，对绞 0.94、星绞 0.74； D 两根芯线间的距离mm； d 芯线直径mm。24 绝缘电导G 绝缘电导G是与工

13、作电容C并联存在在芯线间的一个参数。电缆回路的绝缘电导是由直流电导G0和交流电导G组成的，用下式表示： G=G0+GS/Km 直流电导G0是由介质的绝缘特性不完善对直流电造成漏泄途径而引起的，不同的电缆，其G0值亦不相同。而交流电导G那么是由于在交流通信情况下绝缘介质的极化而引起的。 25 一次参数与频率之间的关系曲线 全塑电缆回路的一次参数R、L、C、G随频率及两导线之间的距离a和导线直径d而变化26 通信电缆的二次参数 传播参数 由于回路上存在着回路电阻、电感、电容和电导，电磁能在回路上传播时，其能量逐渐减小，电压和电流的振幅逐步减小，相位也逐步滞后。电磁能沿着无反射均匀回路传播1km时，

14、其电压或电流振幅的衰减和相位的变化称为该回路的传输常数，可以用下式表示： 传输常数是复数，它的实部称为衰减常数，表示每公里回路对传输信号引起的衰耗，单位为dBkm；它的虚部 为相移常数，表示每公里回路对传输信号引起初相角的变化，单位是radkm。27 特性阻抗 电磁波在终端匹配的均匀回路中传播时，回路上电压波幅与电流波幅的比值叫做特性阻抗。 特性阻抗可用下式表示: 由于市内通信电缆一般在音频范围内使用，800Hz时市内通信电缆回路的RL、CG，因此式中的jL和G两项可以省略得：28 5泄漏电缆 泄漏同轴电缆LCX的结构 泄漏同轴电缆是一种传输线，外导体用皱纹铝管，内导体可用铝管或软铜轴线单线，

15、并且在同轴电缆的外导体上，沿纵向周期性地设置具有电波漏泄作用的一定形式的槽孔，最常见的槽孔形状为八字形，使得在电缆内部传输的电磁能的一局部作为电波均匀地向外部辐射，从而成为一种传播媒体。当漏泄同轴电缆沿隧道壁敷设时，其泄漏形成的电磁场与机车台垂直振子天线相耦合，机车台可以接收到泄漏的电磁波，反之机车天线辐射的电磁波也容易被泄漏同轴电缆耦合接收，这样就可以在隧道内构成场强连续覆盖的通信系统。 泄漏同轴电缆LCX的工作原理 当在泄漏同轴电缆内、外导体之间加上信号电压，那么在内、外导体上将有电流流动。然而在外导体上由于开有槽孔，电流的分布将发生变化，伴随着这种变化，电磁场将从槽孔泄漏出来。29 2.

16、 通信光缆 1常用光缆的分类 按缆芯结构分：中心管式光缆、层绞式光缆、骨架式光缆 中心管式光缆是将光纤或光纤带无绞合直接放到光缆中心位置而制成的光缆。30 层绞式光缆将几根至十几根或更多根光纤或光纤带子单元围绕中心加强件螺旋绞合S绞或SZ绞成一层或几层的光缆。31阻水带肋标撕裂绳聚乙烯护套加强芯光纤带涂塑铝带骨架芯铜导线 骨架式光缆是将光纤或光纤带经螺旋绞合置于塑料骨架槽中构成的光缆。32架空光缆管道光缆隧道光缆直埋光缆水底光缆 按线路敷设方式分33光纤在光缆中的自由移动空间介于松套光纤光缆和紧套光纤光缆之间。光纤在光缆中有一定自由移动空间，这样的结构有利于减少外界机械应力（或应变）对涂覆光纤

17、的影响。光缆中光纤无自由移动空间。松套光纤光缆半松半紧光纤光缆紧套光纤光缆 按缆中光纤状态分34室外光缆由于使用条件恶劣，光缆必须具有足够的机械强度、防渗能力和良好的温度特性，其结构复杂。室内光缆则主要考虑结构紧凑、轻便柔软并应具有阻燃性能。特种光缆用于特殊场合，如海底、污染区或高原地区等。 按使用环境与场合分351长途光缆（长途端局之间的线路包括省际一级于线、省内二级干线）2市内光缆（长途端局与市话端局以及市话端局之间的中继线路）3接入网光缆（市话端局到用户之间的线路）。 按网络层次分36 光缆是由光纤、高分子材料、金属-塑料复合带及金属加强件等共同构成的光信息传输介质。光缆结构设计要点是根

18、据系统通信容量、使用环境条件、敷设方式、制造工艺等，通过合理选用各种材料来赋予光纤抵抗外界机械作用力、温度变化、水作用等保护。缆芯护套铠装层 2光缆结构中所用材料及性能37层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆 38 通常，除了光纤外，构成光缆的材料可分为三大类： 高分子材料：松套管材料、聚乙烯护套料、无卤阻燃护套料、 聚乙烯绝缘料、阻水油膏、阻水带、聚酯带。 金属-塑料复合带：钢塑复合带、铝塑复合带。 中心加强件：磷化钢丝、不锈钢丝、玻璃钢圆棒等。 3 常用光缆的结构 光缆的结构通常是根据其应用条件和环境确定的，习惯上分为室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。 室外光缆 室外光缆常用的根本结构有： 层

19、绞式、中心管式和骨架式。每种根本结构中既可放置别离光纤，亦可放置带状光纤。39层绞式光缆的结构优点是：光缆中容纳的光纤数量多，光缆中光纤余长易控制，光缆的机械、环境性能好，它适宜于直埋、管道敷设，也可用于架空敷设。 层绞式光缆结构的缺点是：光缆结构、工艺设备较复杂、生产工艺环节较繁琐、材料消耗多等。40中心管式光缆的优点是：光缆结构简单、制造工艺简捷，光缆截面小、重量轻，很适宜架空敷设，也可用于管道或直埋敷设； 中心管式光缆的缺点是：缆中光纤芯数不宜过多如别离光纤为12芯、光纤束为36芯、光纤带为216芯，松套管挤塑工艺中松套管冷却不够，成品光缆中松套管会出现后缩，光缆中光纤余长不易控制等。4

20、1骨架式光纤带光缆的优点是：结构紧凑。缆径小、光纤芯密度大上千芯至数千芯，施工接续中无需去除阻水油膏、接续效率高。干式骨架光纤带光缆适用于在接入网、局间中继、有线电视网络中作为传输馈线。 骨架式光纤带光缆的缺点是：制造设备复杂需要专用的骨架生产线、工艺环节多、生产技术难度大等。42 室内光缆 室内光缆均为非金属结构，故无须接地或防雷保护；室内光缆采用全介质结构保证抗电磁干扰，各种类型的室内光缆都容易开剥；紧套缓冲层光纤构成的绞合方式取决于光缆的类型。为便于识别，室内光缆的外护层多为彩色，且其上印有光纤类型、长度标记和制造厂家名称等。 与室外光缆的结构特点所不同的是，室内光缆尺寸小、重量轻、柔软

21、、耐弯，便于布放，易于分支及具有阻燃性等。 通常，室内光缆可分为三种类型：多用途室内光缆、分支光缆和互连光缆。43多用途室内光缆多用途室内光缆的结构设计是按照各种室内所用场所的需要而定的。这种光缆可用于传输各种语音、数据、视频图像和信令。该光缆的直径小、重量轻、柔软，易于敷设、维护和管理，特别适用于空间受限的场所。多用途室内光缆是由绞合的紧缓冲层光纤和非金属加强件如芳轮纱构成的。光缆中的纤数大于6芯时，光纤绕一根非金属中心加强件绞合形成一根更结实的光缆 分支光缆 为终接和维护，分支光缆便于各光纤的独立布线或分支布线。这些分支光缆可布放在大楼之间的管道内、大楼向上的上升井里、计算机机房地板下和光

22、纤到桌面。互连光缆 直径细、弯曲半径小，更易敷设在空间受限的场所。它们可以简单直接或在工厂进行预先连接作为光缆组件用在工作场所或作为交叉连接的临时软线。44 特种光缆 电力光缆 是指用于高压电力通信系统的光缆以及铁路通信网络的光电综合光缆。光纤对电磁干扰不敏感，使得架空光缆成为电力系统和铁路通信、控制和测量信号的一种理想的传输介质。电力光缆的敷设趋势是将光缆直接悬挂在电杆或铁塔上，或缠绕在高压电力的相线上。安装的光缆抗拉强度能承受自重、风力作用和冰凌的重量。并有适宜的结构措施来预防枪击或撞、挂等破坏。 水底光缆 用于敷设时短期拉力大，水底光缆需要将光缆进行钢丝铠装，以便提供足够的抗拉强度。水底

23、光缆的抗拉、抗侧压力机械特性和密封性能是光缆设计要考虑的主要问题。水底光缆的密封有加金属管作密封层的，一般水底光缆要求，最普遍的方法是在缆芯中填充阻水油膏，在缆芯外加金属护套密封。45 阻燃光缆在人口稠密及一些特殊场合，如商贸大厦、高层住宅、地铁、矿井、船舶、飞机中使用的光缆都应考虑阻燃化。特别是接入网的蓬勃兴建，大大地推动了人们对敷入室内的光缆提出无卤阻燃要求的迫切性。为确保要求低烟、无卤阻燃场所的通信设备及网络的运行可靠，必须切实解决聚乙烯护层遇火易燃、滴落会造成火灾的隐患，确保光缆处于高温下及燃烧条件下保护正常传输信号的能力，即所谓耐火性。要到达光缆阻燃的目的，需要用适当的结构及选用性能

24、优良的适宜材料。无卤阻燃光缆的结构型式包括层绞式、中心管式、骨架式或室内软光缆，可以是金属加强件光缆，也可以是非金属加强光缆。46 4光缆的型号 根据原邮电部部颁标准YDT9082000，光缆的型号由形式代号和规格代号两局部组成，即：光缆的型号形式代号 十 规格代号。 光缆的形式代号 分类的代号GY-通信用室野外光缆GM-通信用移动式光缆GJ-通信用室局内光缆GS-通信用设备内光缆GH-通信用海底光缆GT-通信用特殊光缆加强件的代号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。金属加强构件无符号。F-非金属加强构件47 缆芯和光缆派生结构特征代号 光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和

25、光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按以下相应的各代号自上而下的顺序排列。D-光纤带结构 J-光纤紧套被覆结构 C-骨架槽结构X-缆中心管被覆结构 T-油膏填充式结构R-充气式结构 C-自承式结构 B-扁平形状E-椭圆形状 Z-阻燃光纤松套被覆结构无符号层绞结构无符号干式阻水结构无符号48 护套代号 Y-聚乙烯护套 V-聚氯乙烯护套 U-聚氨脂护套 A-铝-聚乙烯粘结护套简称A护套 S-钢-聚乙烯粘结护套简称S护套 W-夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套简称W护套 L-铝护套 G-钢护套 Q-铅护套 外护层代号及意义 代号铠装层(方式)代号外被层(材料

26、)0无0无1-1纤维层2双钢带2聚氯乙烯套3细圆钢丝3聚乙烯套4粗圆钢丝-5单钢带皱纹纵包-49 光纤规格代号 光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。如果同一根光缆中含有两种或两种以上规格光纤数和类别的光纤时，中间应用“号联接。光纤代号格式如图： 光纤数目代号：用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表 示。 光纤类别代号：光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示，按IEC6079322001?光纤第2局部：产品标准?等标准规定，用大写A表示多模光纤，大写B表示单模光纤，再以数字和小写字母表示不同种类、类型的光纤。50单模光纤分类代码名称材料B1.1(或B1)非色散位移型二氧化硅B1.2截止波长位移型二

27、氧化硅B2色散位移型二氧化硅B4非零色散位移型二氧化硅多模光纤分类代码特性纤芯直径(mm)包层直径(mm)材料A1a渐变折射率50125二氧化硅A1b渐变折射率62.5125二氧化硅A1c渐变折射率85125二氧化硅A1d渐变折射率100140二氧化硅A2a突变折射率100140二氧化硅光纤产品分类代号表 51 光缆型号例如例1 光缆型号为GYTA5312A1 其表示意义为松套层绞结构，金属加强件，铝塑粘接护层，皱纹钢带铠装，聚乙烯外护套，室外用通信光缆，内装12根渐变型多模光纤。例2 光缆型号为GYDXTW144B1 其表示意义为中心管式结构，带状光纤，金属加强件，全填充型，夹带增强聚乙烯护

28、套，室外用通信光缆，内装144根常规单模光纤G.652。例3 光缆型号为GJFBZY-12B1 其表示意义为扁平型结构，非金属加强件，阻燃聚烯烃外护套，室内用通信光缆，内含12根常规单模光纤G.652。52 5光缆的端别及纤序 光缆中光纤单元、单元内光纤。导线组对及组对内的纤芯，采用全色谱或领示色谱来识别光缆的端别与光纤序号。其色谱排列和所加标志色，各个国家的产品不完全一致，但对于工程测量和接续工作，必须首先注意光缆的端别和了解光纤纤序的排列。 一般识别方法是面对光缆截面，由领示光纤或导线或填充线以红绿或蓝黄等顺时针为A端；逆时针为B端。 注：大多数的光缆生产厂家在其产品的说明书中，均对光缆端

29、别 的判别及纤序的排列作了说明，工程使用中应以此为准。53 光纤纤序排列主要有以下几种方式以下以A端截面为例 以红绿领示电导线或填充线中间的光纤为1#纤，顺时针数为2#,3#, 以红、绿领示色紧套、松套单芯、骨架单芯，其红色为1#纤，绿色为2#纤、顺时针数为 3#，4# 以红、绿或蓝、黄领示色松套双芯，红或蓝为1 管，绿或黄为6管，红或蓝一绿或黄顺时针计数，纤序为管序123456管色红(或蓝)白(本色)白白白绿(或黄)纤序123456789101112纤色红(或黑)白红(或黑)白红(或黑)白红(或黑)白红(或黑)白红(或黑)白54 以蓝、黄领示单元松套6芯，蓝色为一单元组，黄色为二单元组，单元

30、管内6芯光纤全色谱，纤序为 判断端别：因领示色管由蓝黄是顺时针，故为光缆的A端。 排定纤序：蓝色套管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白6纤对应16号纤；紧扣蓝松套管的白松套管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白对应712号纤依此类推，直至黄松套管中的白色光纤为第30号光纤。 单元一(蓝)二(黄)纤序123456789101112纤色蓝橙绿棕灰白蓝橙绿棕灰白55 6光缆选型 公用通信网所用光缆的选型 光缆种类结构光纤芯数需要条件中继光缆层绞式10低损耗、宽频带、长盘长骨架式100大束管式200海底光缆层绞式4-100低损耗、耐水压、耐张力骨架式大束管式单元式用户光缆单元式200局内光缆软线、带式、单元式2-20质

31、量轻、芯线细、柔软56 大致说来，中继光缆芯数少，一般使用层绞式光缆；100芯以下，使用骨架式或大束管式光缆；10200芯，使用单元式光缆；超过200芯时，使用带式光缆。在局内使用时，把光纤制成软线，再把光纤软线制成软线型光缆。 对于城市内或城市间使用的中继线路，光缆中光纤数量从几芯到200芯左右。 海底光缆由于受到比陆地上更严酷的敷设条件，所以要求结构更加巩固。海底光缆要具有承受敷设及捞上来时的张力、承受设在敷设船内的敷设装置引起的压力以及水压的能力。因此，要对光缆缆芯、抗拉强度元件及铠装结构进行最正确化设计。 57二、城市轨道交通通信系统的开展 随着国内各大城市地铁及轻轨工程的建设以及通信

32、技术的的开展，各种可应用于城市轨道交通运营的通信技术和应用方式也在不断的开展，出现了很多适合及满足各种不同应用需求的新技术、新模式。 1. 传输系统 在通信系统的各个子系统中，传输系统是最为重要的子系统。它是指挥列车运行、进行运营管理、公务联络和传递各种信息的独立、完整的内部通信网，也是构成快速轨道交通各部门之间有机联系、实现运输统一指挥、行车调度自动化、列车运行自动化，提高运输效率的必备工具和手段。58 1OTN传输网方案 开放式传输网络(OTN)是SIMENS公司开发生产的面向专网应用的开放式传输设备，它基于TDM传输体制(但结构是非标准的)，具有丰富的接口，适用于城市轨道交通专网。可以把

33、话音、数据、视频、宽带数据和音频等集中综合传输，目前在国内城市轨道交通应用较多。OTN主要有以下特点： 在国内外城市轨道交通工程中有较为成功的应用； 各种语音、2.419.2Kbs低速数据传输； OTN在连网、技术支持、运营维护等方面有局限性； 产品选择范围单一，应用环境相对固定，适用于城市轨道交通 或企业小专网系统；适合新建线，对既有线改造或多条线联网 时有一定难度。59 2SDH综合业务传输网方案 SDH传输技术是20世纪90年代初走向商用的同步数字传输体制标准，它基于TDM原理，有非常成熟的ITU-T标准和产品，其可用性、可靠性、通用性都很强，是现代电信传输网的根底，广泛应用于公用电信网

34、和铁路、电力、高速公路、石油等专用网络，该方案具有以下优点： 符合现行国际标准，可提供统一的光接口，实现不同传输设备间互通连接。信息结构等级STM-1、STM-4、STM一16间具有平 滑升级能力； 网络结构简单，传输与接人一体化使得设备简单，配置灵活，电路调度方便； 具有丰富的开销，提供强大的网络管理功能；60 克服了PDH准同步数字系列 网络可靠性低、设备冗余和故障点较多等缺点，具有简单的复用过程，能对既有的PDH网络实现兼容，降低联网本钱； 大量采用软件进行网络配置和管理。 SDH网方案的局限性在于其基于 的点对点固定速率传输，不利于计算机数据、图像等随时变化的业务数据的传输。当前专网领

35、域技术和设备开展已解决了在SDH中传输计算机网络数据和图像压缩编码数据的共通道传输问题。 目前，符合SDH标准的成熟产品的厂家较多，国际、国内均有著名的厂商进行开发生产。SDH产品在国内外已得到广泛应用，技术开展已经十分成熟，设备可扩展性较强，设备选型时亦有较大的选择余地，可通过竞争选用性能价格比更优的产品，从而降低工程投资。61 3ATM传输网方案 ATM(异步传输模式)是ITU-T提出的实现宽带综合业务数字网的核心技术，它是在总结、分析传统 网的电路交换和数据网的分组交换的根底上开展起来的兼具面向连结和数据包交换特点的一种比较成熟的技术，ATM异步传递方式作为宽带综合业务数字网(B-ISD

36、N)的标准传送方式，具有以下特点： 信元长度固定； 采用异步时分复用方式； 动态分配带宽，网络资源利用率高； 支持多业务、多媒体应用，提供端到端的接入解决方案； 窄带和宽带业务基于同一网络平台上，具有宽带音频接口和 窄、宽带视频接口，尤其适用于图像的传送； 系统具有较强的网络管理能力，可靠性高。62 目前，国内ATM设备的开发生产尚处于起步阶段，技术复杂，网络升级扩容能力有限(目前使用速率最高为622Mbs)，话音、数据业务综合应用的经验比较少，高端ATM产品的价格也比较高。 随着通信技术的开展，对数据业务需求的增长，由RPR弹性分组环 、IP方式构成轨道交通的传输网络方案也将会在轨道交通通信

37、传输网中得到应用。 2. 无线系统 在目前国内的城市轨道交通领域，专用无线调度通信系统主要经历了常规无线通信、模拟集群、数字集群和GSM-R专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统 等阶段，而按工作频道的使用方式可分为专用频道方式和共用频道方式两大类。 63 专用频道方式是根据用途来配置频率；共用频道方式是根据需要和使用情况临时分配频道。专用频道方式在铁路上有着广泛的应用。采用常规的专用信道方式可组成城市轨道交通专用无线通信系统，其通话功能、呼叫功能、录音功能、显示功能、检测功能等方面可以满足使用要求。各个系统占用各自的专用信道，设备简单，初期投资比较低。两种方式的主要技术比较如下： 在呼

38、叫方式上，专用频道方式采用通话频道兼作呼叫用，呼叫信号采用亚音频或语音，因此呼叫建立时间长，实现也比较困难，而共用频道方式呼叫建立时间小于500ms，可以提供极为快速、稳定的呼叫发起连接。64 在数传应用上，专用信道方式在数传上实现较为困难，而共用频道方式可提供多种业务效劳，可以传输用户数字、图像信息等，并与综合数字业务网ISDN、LAN等互连。 在频道利用率上，专用频道方式频道利用率不好。而共用频道方式可实现频率复用，从而提高频谱利用率。 在网络管理上，专用频道方式采用通话频道兼作检测用，检测功能较弱，而共用频道方式管理与控制依靠网内所传输的各种信令来实现，能够实现高质量的网络管理与控制。

39、在冗余方式上，专用频道方式每个频道固定其用途，不互为备用，而共用频道方式可以在链路失效后具有故障弱化及直通工作模式。65 共用频道方式包括模拟集群、数字集群和GSM-R，是一种高级专用的移动指挥调度系统，能克服常规移动通信所存在的缺点，具有明显的优势。 虽然模拟集群通信系统技术上已相当成熟，但根据通信技术及目前集群设备生产厂家的开展趋势，模拟集群在国外一些重要的生产厂家已逐步停产，模拟集群系统应用前景不大。 数字集群和GMS-R同属于数字系统，数字集群是专门开发应用的专用移动通信系统，而GMS-R是国际铁路联盟(UIC)和欧洲电信标准协会ETSl专门为欧洲新一代铁路无线移动通信开发的数字制铁路

40、指挥调度通信系统，它以一个单一平台代替目前所有与铁路有关的通信与控制系统。首先，它是一种用于列车调度员与列车司机通信的通用列车无线电系统。其次，所有其他独立和并行的无线电66系统(如平面调车通信系统、隧道无线电系统以及供维护与修理工使用的无线电系统)都可集成于GSM-R中，从而形成一个功能完备的单一系统。GSM-R由无线网络、交换网络、及与其他通信网络的接口组成。GSM-R系统已经在欧洲铁路上应用，其工作频段为GSM-R的UIC频段，即876880MHz(上行)和921925MHz(下行)，但在国内城市轨道交通领域尚未应用，也未分配专用的频段。 数字集群系统是在模拟系统中开展起来的数字集群系统

41、。它具有模拟系统的各种功能、用途，并且采用数字技术，具有更好的性能。模拟集群移动通信网的主要问题是频率利用率比数字集群低；所能提供的业务种类受限，不能提供高速率的数据效劳；保密性差，容易被窃听；移动设备本钱高，体积大，网络管理控制存在一定问题等。而数字集群具有以下特点： 67 抗干扰能力强； 进一步提高频谱的利用率； 改善的话音质量； 信令的控制能力得到进一步的增强； 适于集成化等。 TETRA数字集群系统是国际上先进的专用数字调度通信系统，也是我国推荐采用的数字集群通信制式之一。符合未来专用调度系统的开展方向。目前TETRA系统已经在广州地铁2、3、4号线、深圳地铁、上海明珠线等工程中得到应

42、用。 TETRA数字集群系统优点： 具有极强的调度功能； 采用了时分多址的技术，可以极大地节省频率资源；68 TETRA还可以提供话音通信以外的许多非话业务(数据传输业务)； TETRA采用了公开的空中信令和通信协议，可提供高质量的设备，给用户提供广阔的选择空间。 根据调查情况，目前国外数字集群系统已应用于城市交通包括城市轨道交通、公安警察等部门的专用调度通信，并制定了相应的标准，国内厂家也在积极准备开发和引进先进的数字集群系统。有鉴于此，基于TETRA标准的数字集群通信制式在城市轨道交通领域将会有更加广阔的应用前景。69 3. 系统 根据目前国内城市轨道交通的运营模式，公务 系统是为城市轨道

43、交通的管理部门、运营部门、维修部门提供公务联络的一种根本工具，主要是 业务，其次是非话业务，如 等。通过该系统，城市轨道交通各部门之间、城市轨道交通各部门与城市轨道交通之外的其他单位之间进行相互联络。 交换技术先后经历了人工交换、机电制交换、步进控制交换及程控制交换几个阶段，这些交换技术都属于电路交换。进入20世纪90年代后，全球数据业务的年增长率大大高于传统 业务的年增长率，电信网正在从以 业务为主的话音网络迅速向集语音、数据及图像为一体的综合业务数据网(ISDN)络开展。70 数据业务具有突发性，其峰值比特率和平均比特率的差异可能很大，对实时性要求相对话音业务较低，且数据流的速率相差很大。

44、传统的电路交换网只能提供有限种类的标准带宽的电路，对数据业务而言，很难做到带宽的合理利用，因此，基于数据业务的以上特点，产生了分组交换技术。分组交换采用长度受限、结构统一的分组作为传输及交换的根本单元，每个分组都包含了地址、序号、校验码等信息，信息的终点由分组中的地址码确定，每个分组采用了存储转发机制进行传送。71 IP技术是以TCPIP作为核心协议的网络技术，它具有高度的统一性和开放性，接入简单。由于IP网络对所有业务透明，信息的加工处理全部由终端完成，因而所有业务，包括语音、数据及图像等，都能在IP网络上传输和交换。基于IP的语音传输技术(VolP)在IP网上的成功应用，使得IP技术不但成为数据业务的主导技术，也成为了实时语音通信的挑战性技术。 基于IP技术的软交换机是一种功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接功能，是下一代网络呼叫与控制的控制核心。它具有开放的业务生成接