【正文】 從城域網(wǎng)角度看，為了適應(yīng)未來多業(yè)務(wù)、多速率的環(huán)境需求 ，需擴大可用光譜的范圍，心敷光纖逐漸轉(zhuǎn)向價格適宜、工作波長范圍擴大的低水峰光纖（波長擴展的非色散位移單模光纖），即全波光纖。在這一速率前提下，采用 光纖的必要性和急迫性沒有那么強。在這種情況下，對于新敷設(shè)的大容量光纜線路采用 （或部分 ）光纖是合適的。 光纖是傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，在光纖系統(tǒng)設(shè)計中，必須要考慮未來 15～ 20 年受命期仍能滿足傳輸容量和速率的發(fā)展需要。 ⑧．室內(nèi)光纜宜采用具有阻燃性能的外護層結(jié)構(gòu)，如聚氯乙烯外護層或無鹵阻燃外護層等。它能有效地防止電磁感應(yīng)。 ⑤．電力部門選用的光纜可選用復(fù)合光纜，它是把光纖置于纜中間，外面是滿足強電輸送條件的金屬構(gòu)件，即架空復(fù)合地線光纜（ OPGW），亦可采用全介質(zhì)自承式光纜（ ADSS）。 ③．在直埋敷設(shè)條件下，選用光纜結(jié)構(gòu)除滿足 管道敷設(shè)條件外，還應(yīng)加鋼帶鎧裝或鋼線鎧裝層，也有的是加皺紋鋼管層，以增加光纜的抗側(cè)壓力等機械強度。 5． 1． 3 光纜選型 ①．在市話管道或長途硬塑料管道敷設(shè)的條件下，一般采用 PE或 PVC 護套、層絞式或中心管式結(jié)構(gòu)光纜，纜中以鍍鋅鋼絲繩作加強芯，通常在護套和纜芯之間加 A/PE 防水層。 跨越河流的光纜線路，盡可能利用固定在橋梁上的管道或槽道敷 設(shè)，如沒有管道和槽道時，可與有關(guān)部門協(xié)商，在橋上加裝支架敷設(shè)。當(dāng)直埋敷設(shè)也困難時，可采用架空方式作短期過渡。 進入市區(qū)的光纜路由，應(yīng)符合城市發(fā)展規(guī)劃，避免選擇在規(guī)劃的建筑紅線范圍以內(nèi)，防止設(shè)于待拓寬或變動的街道，未定型的街道，遠(yuǎn)期規(guī)劃的工業(yè)區(qū)及城市發(fā)展區(qū)，在市區(qū)應(yīng)盡量利用配合市話管線路由一并考慮。在平原地區(qū)應(yīng)避開湖泊、沼澤、水塘、溝渠及排澇積洪等地帶；山區(qū)路由應(yīng)盡量避免翻山越嶺，選擇地質(zhì)穩(wěn)固、坡度較平、石方工作量少，便于維護施工的地帶，避開溝渠和水重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 土流失的地方等。在一些地形復(fù)雜、障礙較多的地段，應(yīng)考慮施工維護的方便，不要強求長距離的大直線，其隔距要求應(yīng)根據(jù)規(guī)范或設(shè)計要求確定。 光纜線路路由選擇原理 光纜路由的選擇應(yīng)以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)在保證傳輸質(zhì)量的前提下，使線路安全可靠、經(jīng)濟合理、施工維護方便。 ，廣泛采用適合我國國情的國內(nèi)外成熟的 先進技術(shù)。 ，兼顧近期與遠(yuǎn)期通信發(fā)展的需求，合理利用已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和裝備，以保證建設(shè)項目的經(jīng)濟效益，不斷降低工程造價和維護費用。 重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 5 光纜線路工程設(shè)計 5． 1 光纜線路設(shè)計 的原則和內(nèi)容 基本原則 ，合理利用土地，重視環(huán)境保護。 4． 5． 3 可靠性 可靠性直接影響通信系統(tǒng)的使用 、維護和經(jīng)濟效益。 產(chǎn)生抖動的原因主要與定時提取電路的質(zhì)量 、 輸入信號的狀態(tài)和輸入碼流中的連“ 0”碼數(shù)目有關(guān)。抖動現(xiàn)象相當(dāng)于對數(shù)字信號進行相位調(diào)制，表現(xiàn)在穩(wěn)定的脈沖圖樣中，前沿和后沿出現(xiàn)某些低頻干擾，其頻率一般為 0~2kHz。抖動的含義是數(shù)字信號在各有效瞬時對標(biāo)準(zhǔn)時間位置的偏差。造成誤碼的原因有系統(tǒng)內(nèi)部噪聲及定位抖動，此外還有色散、的碼間干擾等。誤碼率是在一個較長時間內(nèi)的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的概率，它對話音影響的程度取決于編碼方法。 電源供給系統(tǒng)的內(nèi)容還包括無人值守的中繼站的遠(yuǎn)供電系統(tǒng)，或者這些站利用太陽能、風(fēng)力發(fā)電等本地能源的供電系統(tǒng)。 15%的范圍內(nèi)變化；輸出電壓穩(wěn)定，主要電源穩(wěn)定度不劣于177。對供電系統(tǒng)的主要要求包括：允許輸入電源電壓的變化范圍寬，允許輸入電壓在標(biāo)稱值的 177。 電源供給系統(tǒng) 光端機各部分電路都需要有相應(yīng)的直流電源，但通信機房的供電電源一般為24V或 48V或 60V。當(dāng)發(fā)出即時維護告警時，維護人員必須立即開始維護工作。 [4] 告警處理系統(tǒng) 當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生某些設(shè)備有故障時，除發(fā)出控制指令外，還應(yīng)有告警指示，以便使維護人員有效識別有故障的設(shè)備，組織力量進行檢修，恢復(fù)業(yè)務(wù)。用于維護段內(nèi)的業(yè)務(wù)電話應(yīng)視為機務(wù)與線務(wù)人員共用，通話功能應(yīng)從機房引致線務(wù)值班地點。分組呼叫方式是對部分局站進行同時呼叫的聯(lián)絡(luò)方式。沿途各局站編為不同的號碼，維護人員可以有選擇地呼叫某個局站。公務(wù)聯(lián)絡(luò)的通信方式有選址呼叫，同線呼叫和分組呼叫三種。 監(jiān)控管理系統(tǒng) 光纖通信的監(jiān)測、控制、管理系統(tǒng)是保證系統(tǒng)正常運行， 實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)智能化所不可缺少的重要組成部分，它以計算機技術(shù)為主體，與光纖通信技術(shù)本身密切結(jié)合起來實現(xiàn)了智能化、多功能的監(jiān)測、遙控和網(wǎng)絡(luò)管理，提高了操作、維護、管理人員的工作效率，保證了通信系統(tǒng)的正常運行。所以環(huán)行網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。 SDH 環(huán)行網(wǎng)具有“自愈”能力。 SDH 傳輸業(yè)務(wù)信號時各種業(yè)務(wù)信號要進入 SDH 的幀都要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個步驟：映射是將各種速率的信號先經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器（ C），再加入通道開銷 （ POH）形成虛容器（ VC）的過程，幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移；定位即是將幀偏移信息收進支路單元（ TU）或管理單元（ AU）的過程，它通過支路單元指針（ TU PTR）或管理 單元指針（ AU PTR）的功能來實現(xiàn)；復(fù)用則是將多個低價通道層信號通過碼速調(diào)整使之進入高價通道或?qū)⒍鄠€高價通道層信號通過碼速調(diào)整使之進入復(fù)用層的過程。 （或4179。8000= ／ s；而 STM － 4 的傳 輸速 率 為4179。270179。1000000幀，對 STM－ 1 而言每幀字節(jié)為 8bit179。N 列字節(jié)組成，每個字節(jié)含 8bit，整個幀結(jié)構(gòu)分成段開銷（ SDH）區(qū)、 STM－ N 凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針（ AU PTR）區(qū)三個區(qū)域，其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運行、管理、維護及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又分為再生段開銷（ Rege nerator Section OverHead， RSOH）和復(fù)用段開銷（ Multiplex Section OverHead， MSOH）；凈負(fù)荷區(qū)用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護管理的通道開銷重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 字節(jié)；管理單元指針用來指示凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的信息首字節(jié)在 STM－ N 幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時能正確分離凈負(fù)荷。 與 PDH 相比 SDH 具有許多優(yōu)點，包括： SDH采用世界上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級； SDH 各網(wǎng)絡(luò)單元的光接口有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；在 SDH 幀 結(jié)構(gòu)中，豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的運行 、 維護 和管理 、 便于實現(xiàn)性能監(jiān)測 、故障檢測和定位、故障報告等管理功能；采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù)，其最小的復(fù)用單位為字節(jié)，不必進行碼速調(diào)整，簡化了復(fù)接分接的實現(xiàn)設(shè)備，由低速信號復(fù)接成高速信號，或從高速信號分出低速信號，不必逐級進行；采用數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 可以對各種端口速率進行可控的連接配置，對網(wǎng)絡(luò)資源進行自動化的調(diào)度和管理，既提高了資源利用率，又增強了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和可靠性。 1 .SDH 傳輸網(wǎng) SDH 不僅適合于點對點傳輸，而且適合于多點之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。因此提出了同步數(shù)字系列的規(guī)范建議， SDH 在現(xiàn)今社會得到了廣泛應(yīng)用。 4． 3 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的傳輸體制 光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時分復(fù)用（ TDM）技術(shù)，復(fù)用又分為若干等級，因而先后有兩種傳輸體制：準(zhǔn)同步數(shù)字系列（ PDH）和同步數(shù)字系列（ SDH）。所謂假設(shè)參考數(shù)據(jù)段就是具有一定長度和指重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 標(biāo)規(guī)范的數(shù)字段。假設(shè)參考數(shù)字鏈路是假設(shè)參考連接的一個組成部分，因而允許把總的性能指標(biāo)分配給較小的實體。 假設(shè)參考數(shù)字鏈路（ HRDL），是為了便于研究傳輸損傷及性能指標(biāo)的分配，規(guī)定出來的一個具有一定組成和長度的網(wǎng)絡(luò)模型。 數(shù)字系統(tǒng)參考模型有三種假設(shè)形式：假設(shè)參考數(shù)字連接（ HRX）、假設(shè)參考數(shù)字鏈路（ HRDL）及假設(shè)參考數(shù)字段（ HRDS）。 4． 2 系統(tǒng)的參考模型 光纖通信系統(tǒng)作為通信網(wǎng)中的傳輸部分，其傳輸性能的好壞直接影響全網(wǎng)全程的通信質(zhì)量，所以要考察光 纖通信系統(tǒng)的傳輸性能，就要把它放在整個通信網(wǎng)絡(luò)中考慮。所謂強度調(diào)制，是用信號電流去直接調(diào)制光源的光強，使之隨信號電流成線形變化；直接檢波是指信號直接在接收機的光頻上檢測為電信號。在傳輸過程中，光信號的中繼放大也要先變換為電信號，經(jīng)放大后再變換為光信號，然后在線路中繼續(xù)傳輸。光纖通信系統(tǒng)采用由多根光纖構(gòu)成光纜作為傳輸線路。 OPGW 的光纖單元中采用 PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。 ADSS 同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。 ⑥ .采用了納米材料的光纜：采 用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 的許多優(yōu)異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命。對于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準(zhǔn)確，具有一定的硬度等。這種光纜要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，易于安裝和運輸，便于修復(fù)和維護。 ③ .海底光纜：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應(yīng)海底的環(huán)境，對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，好處更加明顯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成 。 ，促進了光纜結(jié)構(gòu)的改進 ， 使光纜性能有明顯改進。 ，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的 條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo) 。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 維護、使用壽命更長等。 4．按光纜使用環(huán)境 按光纜使用環(huán)境又可將光纜分為室外光纜和室內(nèi)光纜。 2．按纜芯結(jié)構(gòu) 按纜芯結(jié)構(gòu)不同光纜分為中心管式 、 層絞式和骨架式三大類。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個中繼器。 (4)中繼器的間隔較大 ,因此可以減少整個通道中繼器的數(shù)目 ,可降低成本。 (3)衰減較小。 (2)電磁絕緣性能好。光導(dǎo)纖維電纜由一捆纖維組成 ,簡稱為光纜 。在 1310nm 或1550nm 窗口不同儀器都有一定的波長范圍 。在自相關(guān)型干涉儀表中，干涉圖具有一個相應(yīng)于光源自相關(guān)的中心相干峰。 重慶郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 干涉法就是介紹一種測量單模光纖和光纜的平均偏振模色散的方法。 ③ .干涉法 由 干涉法測量速度快，目前市面上很多儀器生產(chǎn)廠家都以干涉法為測試原理生產(chǎn)測試設(shè)備，它們共同點就是設(shè)備體積小，動態(tài)范圍寬，重復(fù)性較好，很適合在現(xiàn)場使用。通過測量相應(yīng)角頻率變化 ⊿ ω 和邦加球上代表偏振態(tài)（ SOP）點的旋轉(zhuǎn)角度 ⊿ θ ，就可以計算出 PMD 時延 δτ ＝ |⊿ θ/ ⊿ ω| 。 ① .托克斯參數(shù)測定法 斯托克斯參數(shù)測定法是測量單模光纖 PMD 值的基準(zhǔn)試驗方法，它的測試原理是在一波長范圍內(nèi)以一定的波長間隔測量出輸出偏振態(tài)隨波長的變化，通過瓊斯矩陣本 征分析和計算，得到 PMD 的系數(shù)值 。目前廣大光纖、光纜生產(chǎn)廠家和電信用 戶都對光纖 PMD 作了較為深入的研究，同時參照 ITUT 制定了相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，納入了光纖性能指標(biāo)的控制范圍。干涉法實際上就是采用邁克爾遜干涉儀的原理進行測量的。如果整根光纖的色散是均勻的，則短光纖的測試結(jié)果可代表整根光纖；如果被測試光纖的色散沿軸向不均勻，則可以對短光纖的兩端分別測試，兩次測試結(jié)果的平均值就是整根光纖的色散值。 用干涉法測單模光纖色散已經(jīng)被 ITUT 確認(rèn)為色散測量的一種替代方法。脈沖時延法的關(guān)鍵是極窄光脈沖的產(chǎn)生、探測和測量。 測定不同波長的窄光脈沖經(jīng)光纖傳輸后的時延差，可直接由定義式得出光纖的色散系數(shù)，這種方法稱為脈沖時延法。 相移法是通過測量不同波長下同一正弦調(diào)制信號的 相移得出群時延與波長的關(guān)系，進而算出色散系數(shù)的一種方法。 2． 4． 3 單模光纖的色散及測量 單模光纖色散測量有三類方法：相移法（正弦信號調(diào)制）、脈沖時延法（脈沖調(diào)制）和干涉法。使用時域測量法可以同時測得幅度和相位響應(yīng)。具體地說，就是先測出光纖傳輸已調(diào)制光波的頻率響應(yīng)特性，然后，按一般方法求出光纖的帶寬。顯然，在理想情況下，被傳輸?shù)墓饷}沖應(yīng)保持原來寬度。 采用時域法時，將被調(diào)制的窄光脈沖輸入光纖，該脈沖在光纖中傳輸時被展寬。由于光纖的模間和模內(nèi)存在時延，使得輸出光脈沖產(chǎn)生變形，展寬即可得到多