【正文】 這樣可以大大拓寬城域網(wǎng)波分復(fù)用的光波長范圍（約 1280～ 1620nm），利于采用 CWDM（粗波分復(fù)用）技術(shù)，可使用更多的光信道以滿足城域網(wǎng)傳輸?shù)亩鄻I(yè)務(wù)、多信道要求。除非 光纖的價格有較大幅度的降低，心敷光纜線路繼續(xù)采用 光纖是符合地區(qū)與網(wǎng)絡(luò)具體情況的合理選擇。另一方面，我國又是一個經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度不平衡的國家，我國西部地區(qū)的通信業(yè)務(wù)需求在很長時間內(nèi)都難以趕上東部地區(qū)，因而采用以 的 WDM 系統(tǒng)將足以滿足相當(dāng)長時間的干線業(yè)務(wù)量需求。從我國國情與未來發(fā)展需要看，我國東部發(fā)達(dá)地區(qū)的新干線建設(shè)多采用以 10Gbit/s 速率為基礎(chǔ)的波分復(fù)用系統(tǒng) 。不論采用哪種敷設(shè)方式和選用哪種結(jié)構(gòu)的光纜，凡在野外敷設(shè)條件下的光纜都必須使光纖防水、防潮，所以光纜中應(yīng)該填充防水油膏或具有其他防潮層，以阻擋水分或潮氣進(jìn)入光纜，保證光纜常年使用，傳輸性能不致劣化。 ⑦．在計算機(jī)房及數(shù)據(jù)通信或用戶光通信網(wǎng)中可選用帶狀光纜或室內(nèi)光 纜。 ⑥．在強(qiáng)電場區(qū)域或雷擊特別嚴(yán)重的地段可選用無金屬光纜，即全介質(zhì)自承式光纜（ ADSS）。 ④．在水線敷設(shè)條件下的光纜，選用鋼絲鎧裝層光纜，以更好地保證機(jī)械強(qiáng)重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 度。 ②．在架空敷設(shè)條件下，一般采用與管道敷設(shè)條件下結(jié)構(gòu)相同的光纜，而在農(nóng)村本地網(wǎng)架空光纜線路建設(shè)中也可以選用束管式光纜或自承式光纜，以降低工程造價。當(dāng)上述條件無法滿足，或命名線路迂回距離太長時，則采用水線敷設(shè)。 長途光纜線路在郊外一般采用直埋，遇到下列情況可以采用架空敷設(shè)方式： ①．穿越河溝，峽谷直埋特別困難的地段； ②．施工特別困難或賠償費用過高的地段； ③．市區(qū)暫時無條件建設(shè)管道的地段； ④．已有桿路并可以利用架掛的地段； 農(nóng)村本地網(wǎng)光纜線路，縣城地段應(yīng)采用管道敷設(shè)，其余采用現(xiàn)有的農(nóng)話桿路加掛。 [7] 市話光纜 線路或長途光纜線路進(jìn)入市區(qū)的部分，應(yīng)盡可能采用管道敷設(shè)方式，只有在沒有管道又無條件新建管道時，可采用直埋敷設(shè)方式。山區(qū)選擇路由時還應(yīng)進(jìn)行防雷調(diào)查，盡量避開落雷較多的地段。 光纜路由應(yīng) 選擇在地質(zhì)穩(wěn)固、地形平坦、自然危害少的地方。 光纜路由沿公路敷設(shè)應(yīng)做到順路取直，不要隨彎取線，以免增加線路長度。 設(shè)計內(nèi)容包括：通信需求的預(yù)測，包括近期和遠(yuǎn)期；光纜線路路由選擇；光纜線路敷設(shè)方式選擇；光纜接續(xù)及接頭保護(hù)措施；光纜線路的防護(hù)要求；中繼站站址選擇與建筑方式；光纜施工注意事項。 ，未經(jīng)試驗和鑒定合格的產(chǎn)品不得在工程中使用。 ，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，能夠滿足施工，生產(chǎn)和使用要求。對光纖通信系統(tǒng)而言，可靠性包括光端機(jī)、中繼器、光纜線路、輔助設(shè)備和備用系統(tǒng)的可靠性。抖動嚴(yán)重時，使得信號失真 、 誤碼率增大。抖動單位為 UI，表示單位時隙。偏差時間范圍稱為抖動幅度（ JPP），偏差時間間隔對時間的 變化率稱為抖動頻率（ f）。 4． 5． 2 抖動 抖動是數(shù)字信號傳輸過程中產(chǎn)生的一種瞬時不穩(wěn)定現(xiàn)象。 誤碼是指在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)送端發(fā)送“ 1”碼或“ 0”碼時，接收端收到的卻是“ 0”碼或“ 1”碼，從而影響傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。 重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 4． 5 系統(tǒng)的性能指標(biāo) 4． 5． 1 誤碼率 誤碼率是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸質(zhì)量優(yōu)劣的非常重要 的指標(biāo)，它反映了在數(shù)字傳輸過程中信息受到損害的程度。 1%；變換速率高，紋波干擾?。痪哂凶詣颖Ｗo(hù)功能，如輸入欠壓、過壓保護(hù)，輸出短路、過流保護(hù)等。 10%~177。電源供給系統(tǒng)一般是指機(jī)房中的直流 直流電源變換器及它們的自動保護(hù)電路。另一類是延時維護(hù)告警指示，這是非緊急警告，并不要求維護(hù)人員立即動作，但提醒維護(hù)人員，設(shè)備的性能已有劣化，必須采取措施，避免影響業(yè)務(wù)。告警內(nèi)容分為兩大類：一類為即時維護(hù)告警，既緊急告警。 自動倒換系統(tǒng) 自動倒換系統(tǒng)負(fù)責(zé)在主用系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動倒換到備用系統(tǒng)上工作，倒換命令發(fā)出的條件是： ① ． 主用系統(tǒng)收無光、或收失步、或超過 103誤碼，而備用系統(tǒng)正常； ②．主用系統(tǒng)收 AIS（告警指示信號），而備用系統(tǒng)收非 AIS，這時倒換系統(tǒng)發(fā)出倒換控制指令，啟用備用系 統(tǒng)替代主用系統(tǒng)。公務(wù)電話也采取數(shù)字化，利用主信道中的冗余比特，最大呼叫容量可達(dá) 1000 個地址，可滿足數(shù)千公里長干線的聯(lián)絡(luò)需要。同線呼叫又稱為廣播呼叫，適用于段內(nèi)所有局站以群呼叫方式進(jìn)行公務(wù)聯(lián) 絡(luò)。選址呼叫方式適用于數(shù)重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 字段或維護(hù)段內(nèi)或段間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)。 公務(wù)通信系統(tǒng) 公務(wù)系統(tǒng)是供職守人員在局、站間為日常維護(hù)、管理進(jìn)行聯(lián)絡(luò)使用的。 4． 4 傳輸輔助系統(tǒng) 光纖通信系統(tǒng)的傳輸輔助系統(tǒng)包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、自動倒換系統(tǒng)、告警處理系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)。當(dāng)某節(jié)點發(fā)生故障或光纜中斷時，仍能維持一定的通信能力。 3． SDH 的應(yīng)用 SDH 可用于點對點傳輸、鏈形網(wǎng)和環(huán)行網(wǎng)。 ） =／ s。 ／ s=／ s； STM－ 16 的傳輸速率為 16179。1 ） =19440bit，則 STM－ 1 的傳 輸 速 率為 19440179。 （ 9179。 SDH 的幀傳輸時按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸，每幀傳輸時間為 125μs ，每秒傳輸 1／ 125179。 2． SDH 基本傳輸原理 SDH 采用的信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳送模塊 STM－ N（ Synchronous Transport， N=1， 4， 16， 64），最基本的模塊為 STM－ 1，四個 STM－ 1 同步復(fù)用構(gòu)成 STM－ 4， 16 個 STM－ 1 或四個 STM－ 4 同步復(fù)用構(gòu)成 STM－ 16； SDH 采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來承載信息，每幀由縱向 9 行和橫向 270179。它由 SDH終端設(shè)備 、 分插復(fù)用設(shè)備 ADM、數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 等網(wǎng)絡(luò)單元及連接它們的物理鏈路構(gòu)成。這里我著重介紹同步數(shù)字系列 SDH。 PDH 在 1976 年就實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，后 來隨著光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展， PDH 遇到了許多困難。它是假設(shè)參考數(shù)字鏈路的一部分。 假設(shè)參考數(shù)字段（ HRDS），數(shù)字段是指兩個相鄰數(shù)字配線架之間用來傳送一種規(guī)定速率的數(shù)字信號的全部裝置。數(shù)字鏈路是指與交換機(jī)或終端設(shè)備相連的兩個數(shù)字配線架間以傳送規(guī)定速率的數(shù)字 信號的全部裝置。 假設(shè)參考數(shù)字連接（ HRX），是指電信網(wǎng)中一個具有規(guī)定結(jié)構(gòu)、長度和性能的假設(shè)的連接。為了有機(jī)的分析整個通信網(wǎng)， ITUT提出了“系統(tǒng)參考模型”的概念。 光纖通信系統(tǒng)分為兩類：數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和模擬光纖通信系統(tǒng)。目前使用的光纖通信系統(tǒng)，普遍采用的是強(qiáng)度調(diào)制 — 直接檢波通信系統(tǒng)。為了在光纖中以光的形式來傳送信號，分別在發(fā)送端裝有將電信號變換為光信號的光 發(fā)送機(jī)，在接受端裝有將光信號還原成電信號的光接收機(jī)。 重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 4 光纖通信系統(tǒng) 4． 1 光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成 光纖通信是以光波為信號載頻，光線為傳輸介質(zhì)的通信方式。 ⑧ .架空地線光纜（ OPGW）： OPGW 已出現(xiàn)了很長一段時間，近年來一直在改進(jìn)和提高之中。 ⑦ .全介質(zhì)自承式光纜（ ADSS）：全介質(zhì)光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性，而且重量輕、外徑小，架空使用非常方便，在 電力 通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。 ⑤ .微型光纜：為了配合氣壓安裝（或水壓安裝）施工系統(tǒng)的運用，各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計和使用中。 ④ .淺水光纜：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜，適合于在海岸邊上 、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設(shè)使用。 ② .生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保護(hù)及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應(yīng)用于室內(nèi)、樓房及家庭。這種 光纜 具有方便，重量輕、易接續(xù)、易搬運，設(shè)備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中干凈衛(wèi)生，在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動 等優(yōu)點 。 不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進(jìn)的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了 許多類型，包括： ① .“干纜芯 ”式光纜：所謂 “干纜芯 ”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。 ，越來越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計 。近年來，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點。 3． 3 光纜技術(shù)的發(fā)展特點 光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。 3．按敷設(shè)方式 按光纜敷設(shè)方式， 光纜可分為架空光纜 、 管道光纜 、 直埋光纜和水底光纜。 3． 2 光纜分類 1．按光纖狀態(tài) 光纖的二次被覆方式和光纖在光纜中的松緊自由狀態(tài)不同，可將光纜分為緊結(jié)構(gòu)光纜 、 松結(jié)構(gòu)光纜和半松半緊結(jié)構(gòu)光纜。根據(jù)貝爾實驗室的測試 , 當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率為 420Mbps且距離為 119公里無中繼器時 ,其誤碼率為 10—8,可見其傳輸質(zhì)量很好?？梢哉f在較長距離和范圍 內(nèi)信號是一個常數(shù)。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐?,由于光束不受外界電磁干擾與影響 ,而且本身也不向外輻射信號 , 因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。 光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì) ,它 的優(yōu)點包括 : (1)頻帶較寬。 重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 3 光纜 3． 1 光纜特點 光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細(xì)微而柔韌的媒質(zhì)。測量值代表了在 測量波長范圍內(nèi)的平均值。其測試原理為：當(dāng)光纖一端用寬帶光源照明時，在輸出端測量電磁場的自相關(guān)函數(shù)或互相關(guān)函數(shù)，從而確定 PMD。由于干涉法與偏振模耦合無關(guān)，適用于單盤短光纖和長光纖。 偏振態(tài)法直接給出了被測試樣 PSP 間差分群時延（ DGD）與波長或時間的 函數(shù)關(guān)系，通過在時間或波長范圍內(nèi)取平均值得到 PMD。 ② .偏振態(tài)法 偏振態(tài)法是測量單模光纖 PMD 的第 1 替代試驗方法，其測量原理是：對于固定的輸入偏振態(tài)，當(dāng)注入光波長（頻率）變化時，在斯托克斯參數(shù)空間里邦加球上被測光纖輸出偏振態(tài)（ SOP）也會發(fā)生演變，它們環(huán)繞與主偏振態(tài)（ PSP）方向重合的軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度取決于 PMD 時延：時延越大，旋轉(zhuǎn)越快。 國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門 ITUT G650（ 2020）和國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC61941（ 1999）中介紹了單模光纖偏振模色散的定義和測量方法，規(guī)定了 PMD的基準(zhǔn)測試方法即斯托克斯參數(shù)測定法，還有替代測試方法即偏振態(tài)法與干涉法。 2． 4． 4 偏振模色散測量 隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，人們對光纖偏振模色散的研究工作越來越深入，這些都是因為 光纖的偏振模色散對超高速光纖數(shù)字系統(tǒng)的傳輸性能有著不可忽視的影響。重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 由于光學(xué)干涉法測量很精密，因此它還可以用來分析和考察溫度變化及微彎損耗對色散的影響。這種方法的優(yōu)點是只需對幾米長的光纖進(jìn)行測量 。為此，要求具有產(chǎn)生很窄脈沖的電脈沖發(fā)生器、高速響應(yīng)探測器和高速取樣示波器。相移法屬于頻域測量，而脈沖時延法則屬時域測量。相移法的本質(zhì)是通過比較光纖基帶調(diào)制信號在不同波長下的相位來確定色散特性。其中相移法和脈沖時延法也分別稱為頻域法和時域法。用頻域法只能測得幅度響應(yīng)。 帶寬測量方法分為頻域法和時域法。 采用頻域測量法時，用頻率連續(xù)變化的正弦信號調(diào)制激光器來研究光纖對不同頻率調(diào)制的光信號的傳輸能力。也就是說，用被調(diào)制光脈沖展寬的情況來描述光纖傳輸光脈沖的“能力”。這種方法又稱為脈沖變形法。當(dāng)滿足注入條件時，將此窄光脈沖耦合到被測多模光纖中。前者是測脈沖響應(yīng)經(jīng)過數(shù)學(xué)換算得出光纖帶寬值；后者也稱為掃頻法，適合于中繼站間測試且精度較高。 2． 4． 2 光纖的基帶響應(yīng)與帶寬 在光纖通信中，一般來說是利用信息的信號來調(diào)制光的強(qiáng)度來傳輸?shù)?。采用后向散射法測試某段光纖衰減，通常應(yīng)對光纖分別進(jìn)行雙方向測試，然后取平均值作為被測光纖的衰減，如圖 所示 [1] 圖 后向散射法測試光纖衰減裝置圖 后向散射法可以測 量光纖的全程總衰減，也可以用來檢查中繼段光纖全程的光學(xué)連續(xù)性，測量光纖任何兩點間的衰減和光纖接頭損耗及光纖故障點定位。不同的活動連接器，標(biāo)稱平均損耗值不同。然后將待測光纖連接注入系統(tǒng)和