线路传输专业监理业务知识.pptx

1、河北邮电通信工程建设监理有限公司,线路传输专业 监理业务知识 石家庄项目部 张涛,线路传输专业监理业务知识,1、光纤通信概论 2、光纤及光缆基础知识 3、PON 网络简介 4、传输线路施工规范,光纤通信概论,1.1.光通信 光通信，就是利用光波来载送信息，实现通信。光通信系统具有如下模型： 图 1-1 光通信系统模型,光纤通信概论,1.2. 光纤通信 1970 年，美国康宁公司首先制出衰减为 20dB/km 的光纤，光纤传输的实用取得重大突破。光纤引入通信领域之后，随着光纤传输系统的发展，通信网络也一步步向着光网络进化。 目前使用的光纤绝大部分都是基于二氧化硅材质的光纤，这种光纤在红外波段有三

2、个低损耗窗口，分别是 0.85 m、1.31m和1.55m。其中， 0.85 m 窗口被称为短波长窗口，1.31 m 和1.55 m 窗口被成为长波长窗口。 m，读作（miu），微米，长度单位。,光纤通信概论,1.3. 光纤通信的特点 与电缆和微波通信相比，光纤通信具有无与伦比的优越性。 (1). 通信容量大 光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信方式，其载波光波具有很高的频率，因此光纤具有很大的通信容量。 (2). 传输距离长 光纤具有极低的传输衰耗系数，若配以适当的光发送设备和光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆、微波等根本无法与之比拟的。,光纤通信概论,(3).

3、 保密性能好 光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光泄露出去，因此其保密性能极好。 (4). 适应能力强 光纤基材为玻璃，无金属辅件的光缆可以在强电场环境下工作，不受电磁场干扰，可用于电力网或变电所内做通信控制线路；光纤的抗腐蚀能力很强，可以在具有有害气体环境下工作，如化工厂等；光纤还具有优良的抗核辐射能力。 (5). 体积小、重量轻、便于施工维护 光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底敷设和架空。,光纤通信概论,1.4.但光纤也具有其固有的缺点： (1). 质地脆，机械强度差 因此光纤外围需要大量的辅材以弥补这一缺点，同时提高了施工工艺要求。 (2). 光纤的切断和

4、接续需要一定的工具、设备和技术对光纤的断续操作其实是对纤芯的一项精细化操作，已经超出了人的手眼可以直接操作的范畴，必须借助一定的工具和设备，采用特殊的操作手段。 (3). 分路、耦合不灵活 光纤的分路、耦合涉及到对光纤的熔融操作，且需要精密的仪器控制操作参数以保障分路、耦合后光纤的技术参数，非工厂环境下难以实施。此外，由于光纤本身的物理特性，需要对光纤的分路、耦合设计额外的接口单元。 (4). 光纤光缆的弯曲半径不能过小 光在纤芯中是以全反射的方式进行传播，光纤光缆弯曲半径过小将破环全反射条件，使得光能量泄露，造成光信号大幅衰减甚至通信中断。,光纤及光缆基础知识,2.1. 光纤的概念 光纤主要

5、由纤芯、包层和涂敷层三部分组成，如图 ： 图 2-1光纤构造示意图,光纤及光缆基础知识,纤芯的作用是传导光波。 包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。 涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时增加光纤的柔韧性。,光纤及光缆基础知识,2.2. 光纤的传输参数主要有： (1). 损耗 损耗是衡量光纤性能的关键指标之一。它决定了光纤通信系统所能达到的最大无中继距离。所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB/km。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近，因此，了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。 通过对光纤损耗的来源进行研究，可归纳如下图：,光纤及光缆基础

6、知识,图 2-2 光纤损耗来源,光纤及光缆基础知识,(2). 色散 光纤的色散是指由于光纤中传输的信号是由不同模式或不同频率携带的，它们在传输过程中速度不同，从而引起波形失真的一种物理现象。 光纤的色散通常用时延差来表示。色散越严重，时延差越大，脉冲展宽就越大。,光纤及光缆基础知识,2.3. 主流应用光纤性能指标 G652 光纤 G.652 光纤称为色散移位光纤，又称为 1310 nm波长性能最佳的单模光纤，是目前广泛应用的常规单模光纤。 G.652 光纤适用于 1310 nm 和 1550 nm 窗口工作。在1310 nm 波长工作时，理论色散值为零；在 1550 nm波长工作时，传输损耗最

7、小，但色散系数较大。 （nm：纳米的意思，一纳米的长就是：10-9米。也就是十亿纳米等于1米。 ）,光纤及光缆基础知识,G657 光纤 G.657 光纤称为接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤，主要是为了满足接入网和用户网线路的需要于近年来开发应用的。根据G.657 标准，光纤的弯曲半径可达 510 mm ，因此符合 G.657 标准的光纤可以像铜缆一样，沿着建筑物内很小的拐角进行安装操作，非专业的技术人员也可以掌握施工方法，降低了 FTTx 网络布线的成本。除此以外，实际施工中光纤的弯曲半径一般会大于该类光纤的最小弯曲半径，当光纤发生一定程度的老化时，信号仍然可以正常传送。因此，G.657

8、标准的光纤提高了光纤的抗老化能力，降低了 FTTx 的维护成本。,光纤及光缆基础知识,2.4. 光缆结构及其特点与使用场合 光缆结构分为缆芯、加强元件和护层三大部分。 缆芯 是光缆结构的主体，它的作用主要是妥善安置光纤，使光纤在各种外力影响下仍能保持优良的传输性能。 加强元件 光缆必须设置加强元件以承受机械拉伸负荷，这是光缆结构与电缆结构的主要不同点。加强元件有两种设置方式，一种是放在缆芯中 心的中心加强方式。 护层 位于缆芯外围，是由护套等构成的多层组合体。,光纤及光缆基础知识,表 2-3 FTTH 建设中适用的缆型结构及规格,光纤及光缆基础知识,光纤及光缆基础知识,2.5. FTTH 建设

9、关键器件 FTTH 建设的本质是对光纤光缆的操作，与之相搭配形成 ODN 网络的器件与以往铜质线缆的网络器件完全不同。 光分路器 光分路器是目前 FTTH 网络建设中的核心，正是由于它的出现，替代了直接面向用户的大量底层有源汇聚节点，使得无源光网络成为现实。 光分路器是光纤链路中最重要的无源器件之一，是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，它实现了光信号的耦合、分支和分配，常用 MxN来表示一个分路器有M个输入端和 N个输出端。 目前 FTTH 建设中使用的光分路器主要有 1 x 2、1 x 4、1 x8、1 x16、1 x 32、1 x64 六种规格，正在进行探索应用的还有 1 x 12

10、8规格，同时还有少量 2 xN规格的实际应用。,光纤及光缆基础知识,盒式光分路器 插片式光分路器 机架式光分路器 微型光分路器 托盘式光分路器 图 2-4 光分路器成品,光纤及光缆基础知识,光纤活动连接器 光纤活动连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件。 FC 型光纤活动连接器 此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔 反射，提高回波损耗性能较为困难。后 来，对该类型连接器做了改进，采用对 接端面呈球面的插针（PC），而外部结 构没有改变，使得插入损耗和回波损耗 性能有了较大幅度的提高。 图 2-5 FC型光纤活动连接器,光纤及光缆基本知识

11、,SC 型光纤活动连接器 此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高，常用于数据工程中使用。一般 SC 型均指 SC/PC。 图 2-6 SC型光纤活动连接器,光纤及光缆基本知识,LC 型活动连接器 LC 型连接器是著名 Bell（贝尔）研究所研究开发出来的，其所采用的插针和套筒的尺寸是普通 SC、FC 等所用尺寸 的一半，为1.25mm。这样 可以提高光纤配线架中光纤 连接器的密度。目前，LC 类型的活动连接器已开始大 量应用于高密度光缆配线架 和光分路箱中。 图 2-7 LC型光纤活动连接器,光纤及光缆基础知识,现场组装光纤活动连接器 现场组装光纤活动连接器

12、是一种在施工现场直接成端，采用机械接续或热溶解方式，不采用现场研磨成端的光纤活动连接器（接头）。 光纤现场连接器可广泛地运用在将碟形光缆快速端接和互连的场合。 光纤现场连接器包括现场成端插头和现场成端插座。,光纤及光缆基础知识,光缆接头盒 光缆接头盒是相邻光缆间提供光学、密封和机械强度连续性的接续保护装置。主要用于各种结构的光缆在架空、管道、直埋等敷设方式上的直通和分支连接。 光缆接头盒按外形结构分为帽式和卧式；按光缆敷设方式分为架空型、管道型和直埋型；按光缆连接方式分为直通接续型和分歧接续型；按密封方式分为热收缩密封型和机械密封型。,光纤及光缆基础知识,图 2-8 光缆接头盒,PON网络简介

13、,3.1.PON基本原理 PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）, 是一种基于P2MP 拓扑的技术，所谓无源是指光配线网（ODN）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN 全部由光分路器等无源器件组成，不需要有源电子设备。 与点到点的有源光网络相比，无源 PON 技术具有高带宽、全业务、易维护等多方面的优势，促使其成为网络融合进程中的主流技术，在三网融合趋势下被众多的运营商选择。,PON网络简介,3.2. PON 网络的构成 PON 由局侧的 OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、用户侧的 ONU（Optical Network Uni

14、t，光网络单元）和 ODN（Optical Distribution Network，光配线网络）组成。 目前主流的 PON 技术有 EPON、GPON。 3.3. PON 基本原理 PON 系统采用 WDM（波分复用）技术，使得不同的方向使用不同波长的光信号，实现单纤双向传输。 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： 下行数据流采用广播技术，实现天然组播。 上行数据流采用 TDMA 技术，灵活区分不同的 ONU 数据。,PON网络简介,PON 下行数据 图 3-1 PON 下行原理 广播方式：OLT 连续广播发送，ONU 选择性接收。 在ONU注册成功后分配一个

15、唯一的识别码LLID （Logical Link Identifier 逻辑链路地址）。 ONU 接收数据时，仅接收符合自己识别码的帧或广播帧。,PON网络简介,PON 上行数据 图 3-2 PON 上行原理 TDMA 方式：上行通过 TDMA（时分复用）的方式传输数据。 任何一个时刻只能有一个 ONU 发送上行信号。 各个 ONU 发送的上行数据流通过光分路器耦合进共用光纤，以 TDM 方式复合成一个连续的数据流。 每个 ONU 由一个 TDM 控制器，它与 OLT 的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻，避免复合时数据发生碰撞和冲突。,传输线路施工规范,4.1.管道光缆的敷设 管道光缆施工

16、在城市中较为常见，在施工前，需带齐设计图纸及根据规范做好安全防护措施，严格按照图纸施工，如需在管道中布放蝶形光缆，宜采用有防潮层的管道型蝶形引入光缆，并加强保护。 在施工中还需遵循要求如下： (1). 在孔径 90mm 及以上的水泥管道、钢管或塑料管道内，在条件允许的情况下，应根据设计规定在两人（手）孔间一次性敷设三根或三根以上的子管。 (2). 子管不得跨人（手）孔敷设，子管在管道内不得有接头。 (3). 子管在人（手）孔内伸出长度一般为 200400mm；本期工程不用的管孔及子管管孔应及时按照设计要求安装塞子封堵，如图 4-1 所示,传输线路施工规范,(4). 光缆在各类管材中穿 放时，管

17、材的内径应不小于光 缆外径的 1.5 倍。 (5). 人工敷设光缆不得超过 1000m。光缆气流敷设单向一般不 超过 2000m。 (6). 敷设后的光缆应平直、无扭转、无交叉，无明显刮痕和损伤。敷设后应按设计要求做好固定。 预留光缆距井框或上覆30-40 厘米左右，用三个带钩膨胀螺栓固定，钩朝外光缆固定在膨胀螺栓内侧,并做好标志牌。,传输线路施工规范,(7). 光缆出管孔 150mm 以内不得做弯曲处理。 (8). 光缆占用的子管或硅芯管应用专用堵头封堵管口。 (9). 光缆接头处两侧光缆布放预留的重叠长度应符合设计要求。接续完成后，光缆余长应在人孔内按设计要求盘放并固定整齐。 (10).

18、管道光缆根据接入需要按设计要求进行中间人孔预留。 4.2. 埋式光缆的敷设 直埋光缆埋深应满足通信光缆线路工程设计要求的有关规定，具体埋设深度应符合表 4-1 的要求；光缆在沟底应自然平铺状态，不得有绷紧腾空现象；人工挖掘的沟底宽度宜为 400mm。,传输线路施工规范,表 4-1 直埋光缆埋深标准,传输线路施工规范,埋地光缆敷设还应符合以下要求： (1). 直埋光缆的曲率半径应大于光缆外径的 20 倍。 (2). 光缆可同其他通信光缆或电缆同沟敷设，同沟敷设时应平行排列，不得重叠或交叉，缆间的平行净距应100mm。 (3). 直埋光缆与其他设施平行或交越时，其间距不得小于表4-2 的规定。 (

19、4). 光缆在地形起伏较大的地段（如山地、梯田、干沟等处）敷设时，应满足规定的埋深和曲率半径的要求。 (5). 在坡度大于 20，坡长大于 30m 的斜坡地段宜采用“S”形敷设。坡面上的光缆沟有受到水流冲刷的可能时，应采取堵塞加固或分流等措施。在坡度大于 30的较长斜坡地段敷设时，宜采用特殊结构光缆（一般为钢丝铠装光缆）。 (6). 直埋光缆穿越保护管的管口处应封堵严密。 (7). 直埋光缆进入人（手）孔处应设置保护管。光缆铠装保护层应延伸至人孔内距第一个支撑点约 100mm 处。 (8). 应按设计要求装置直埋光缆的各种标志。 (9). 直埋光缆穿越障碍物时的保护措施应符合设计要求。,传输线

20、路施工规范,表 4-2 直埋通信线路与其他建筑物间最小净距表 单位:m,传输线路施工规范,在光缆放入沟底，回填土时，应先填细土，后填普通土，小心操作，不得损伤沟内光缆及其他管线。市区或市郊埋设的光缆在回填300mm 细土后，盖红砖保护。每回填土约 300mm 处应夯实一次，并及时做好余土清理工作。回土夯实后的光缆沟，在车行路面或地砖人行道上应与路面平齐，回土在路面修复前不得有凹陷现象；土路可高出路面 50100mm，郊区大地可高出 150mm 左右。 图 4-3 先填细土，后填普通土，且不得损伤沟内光缆及其他管线,传输线路施工规范,图 4-4 回土夯实后的光缆 沟，在车行路面或地砖人 行道上应

21、与路面平齐 需要用到路面微槽光缆时，光缆沟槽应切割平直，开槽宽度应根据敷设光缆的外径确定，一般应小于 20mm；槽道内最上层光缆顶部距路面高度宜大于 80mm，槽道总深度宜小于路面厚度的 2/3；光缆沟槽的沟底应平整、无硬坎（台阶），不应有碎石等杂物；沟槽的转角角度应满足光缆敷设后的曲率半径要求。同时，还需要遵循下列要求： (1). 在敷设光缆前，宜在沟槽底部铺 10mm 厚细砂或铺放一根直径与沟槽宽度相近的泡沫条作缓冲。 (2). 光缆放入沟槽后，应根据路面恢复材料特性的不同在光缆的上方放置缓冲保护材料。 (3). 路面的恢复应符合道路主管部门的要求，修复后的路面结构应满足相应路段服务功能的

22、要求。,传输线路施工规范,4.2. 架空光缆的敷设 架空光缆多用于农村、田地、空旷地区等，施工难度较大，特别要注意施工作业安全。登高作业人员必须经过相关部门组织的登高培训学习，并通过考核取得特种作业操作证，才可以进行登高作业。高空作业按要求佩戴安全帽、安全带、竹梯要有防滑勾、穿防滑鞋、工具要放在密封好的工具袋里。采用竹梯作业时，下面要有人扶梯，防止竹梯左右滑动,同时设置作业区域,用围带或施工警示牌围蔽。 图 4-4 架空光缆敷设,传输线路施工规范,架空光缆敷设后应自然平直，并保持不受拉力、应力，无扭转，无机械损伤。架空光缆最低点距地面，以及与其他建筑物的最小的空距与隔距应符合表 4-5、表4-

23、6的要求。,传输线路施工规范,表 4-6 架空光缆与其他设施的空距与隔距,传输线路施工规范,架空光缆施工时，应根据设计要求选用光缆的挂钩程式。光缆挂钩的间距应为 500mm，允许偏差30mm。挂钩在吊线上的搭扣方向应一致，挂钩托板应安装齐全、整齐。在电杆两侧的第一只挂钩应各距电杆 500mm，允许偏差20mm。,传输线路施工规范,布放吊挂式架空光缆应在每 13 根杆上作一处伸缩预留。伸缩预留在电杆两侧的扎带间下垂 200mm，并套保护管。伸缩预留安装方式应符合下图 4-7 的要求。光缆经十字吊线或丁字吊线处亦应安装保护管，如图4-8所示。 图 4-7 光缆在杆上伸缩预留示意图 图 4-8 光缆

24、在十字吊线出保护示意图,传输线路施工规范,架空光缆在吊线接头 处的吊扎方式应符合右图 4-9 的要求。 架空光缆每隔 500 米 需要预留，预留规范见右 图 4-10。,传输线路施工规范,4.3. 墙壁光缆的敷设 墙壁光缆敷设多用于城镇区域光缆建设，由于位于居民区和工厂区内，对居民影响较大，所以经常会发生受阻或协调的情况，对施工 质量要求较高，施工单位在施工时应符合下列规定： (1). 不宜在墙壁上敷设铠装或油麻光缆。 (2). 墙壁光缆离地面高度应3m，跨越街坊、院内通路等应采用钢绞线吊挂。 (3). 墙壁光缆与其他管线的最小间距应符合下表的规定。,传输线路施工规范,表 4-11 墙壁光缆与

25、其他管线的最小间距,传输线路施工规范,如果是需要敷设吊线式墙壁光缆，吊线式墙壁光缆使用的吊线程式应符合设计要求。墙上支撑的间距应为 810m，终端固定物与第一只中间支撑的距离不应大于 5m。吊线在墙壁上的水平敷设，其终端固定、吊线中间支撑应符合图4-12的要求. （a）终端固定 （b）吊线中间支撑 图 4-12 吊线式墙壁光缆,传输线路施工规范,4.4. 楼道光缆的敷设 如设计要求在楼道中预埋线槽或暗管，应符合下列规定： (1). 敷设线槽和暗管的两端宜用标志表示出编号等内容。 (2). 如果是电信自建线槽，需要在线槽表面喷上电信标识。 (3). 预埋线槽宜采用金属线槽，预埋或密封线槽的截面利

26、用率应为 3050。 (4). 敷设暗管宜采用钢管或阻燃聚氯乙烯硬质管。布放 4 芯以上光缆时，直线管道的管径利用率应为 5060，弯管道应为 4050。暗管布放 4 芯及以下光缆时，管道的截面利用率应为 2530。在线槽中布放光缆时，应自然平直，不得产生扭绞、打圈、接头等现象，光缆敷设不允许超过最大的光缆拉伸力和压扁力，在布放过程中，光缆外护层不应有明显损伤。2 芯或 4 芯水平光缆的弯曲半径应大于 25mm；其他芯数的水平光缆、主干光缆和室外光缆的弯曲半径应至少为光缆外径的 10 倍。楼道光缆不宜与电力电缆交越，若无法满足时，必须采取相应的保护措施如套保护管等。不得布放在电梯或供水、供气、

27、供暖管道竖井特别是强电竖井中。,传输线路施工规范,表 4-13楼道缆线及管线与其它管线的间距 同时要特别注意的是，光缆在进出竖井的出入口和穿越墙体、楼板及防火分区的孔洞处应采用防火封堵材料封堵。,传输线路施工规范,4.5. 光缆接续与成端 光缆接续的内容应包括：光纤接续；金属护层、加强芯的连接和接头衰减的测量。光缆接头安装位置应符合设计要求，余缆盘留长度应符合设计规定。人手井内余缆应盘成“O”型圈，并用扎线固定。光缆固定后的曲率半径应不小于光缆直径的 10 倍。 光缆接续成端的流程如下：,传输线路施工规范,(1). 施工准备 A. 接续环境做好防尘、防水、防震，最好选择在接续车内，无条件时应使用接续帐篷，并设置工作台、工作椅。B. 安排接续点和测试点人员到位。 (2). 光缆开剥 A. 剥前检查所接光缆是否有损伤或挤压变形情况。B. 理顺光缆，按规定做好预留。C. 将光缆的端头 3000mm 用棉纱擦洗干净，把