光缆线路工程设计.pptx

1、第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计3.1 光缆线路工程设计光缆线路工程设计概概3.2 中继段距离设中继段距离设计计3.3 工程设计勘工程设计勘测测3.4 阶段设计及阶段设计及要要3.5 设计会审与审批设计会审与审批 3.6 光缆线路设光缆线路设计计3.7 通信管道设计通信管道设计复复习思考题习思考题第 3 章 光缆线路工程设计3.1 光缆线路工程设计概述光缆线路工程设计概述1.光缆线路工程设计的主要任务光缆线路工程设计的主要任务光缆线路工程设计的主要任务包括:(1)选择合理的光缆线路路由,并根据路由的选择情况组织光缆网络;(2)根据设计任务书提出的原则,确定干线及分支光缆

2、的容量、程式,以及各线路节点的设置;(3)根据设计任务书提出的原则,确定线路的敷设方式;第 3 章 光缆线路工程设计(4)对光缆线路沿途经过的各种特殊区段加以分析,并提出相应的保护措施;(5)对光缆线路经过之处可能遭到的强电、雷击、腐蚀、鼠害等影响加以分析,并提出防护措施;(6)对设计方案进行全面的政治、经济、技术方面的比较,进而综合设计、施工、维护等各方面的因素,提出设计方案,绘制相关图纸;(7)根据工业与信息化部概(预)算编制要求,结合工程的具体情况,编制工程概(预)算方案。第 3 章 光缆线路工程设计2.光缆线路工程的分类及其特点光缆线路工程的分类及其特点1)光缆线路工程的分类(1)按敷

3、设方式划分。光缆线路工程按照敷设方式的不同,可分为架空光缆、地下光缆(直埋、管道)和水底光缆,架空光缆是架挂在电线杆间的钢绞线之上,地下光缆则直接埋设在土壤中,或通过人孔放入管道中。(2)按承载业务划分。光缆线路按其承载业务不同,可分为本地传输网光缆线路和长途光缆线路。第 3 章 光缆线路工程设计 1.2 光纤通信系统的构成及分类 1.2.1 光纤通信系统的基本构成 主要组成部分包括光纤、光发送器、光接收器、光中继器和适当的接口设备等。实际中，光发送器和光接收器安放在同一机架中，合称为光纤传输终端设备，简称光端机。图1-2 光纤通信系统的基本构成框图第 3 章 光缆线路工程设计1.2.2 光纤

4、通信系统分类1按传输信号划分按传输信号划分 （1）光纤模拟通信系统 （2）光纤数字通信系统（目前广泛采用）2按光波长和光纤类型划分按光波长和光纤类型划分 （1）短波长（0.85 m）多模光纤通信系统 通信速率低于34 Mb/s，中继间距在10 km以内。（2）长波长光纤通信系统 （见下页）第 3 章 光缆线路工程设计 1.31 m多模光纤通信系统 通信速率为34 Mb/s 和 140 Mb/s，中继间距为20 km左右 1.31 m单模光纤通信系统 通信速率可达140 Mb/s 和 565 Mb/s，中继间距为3050 km（140 Mb/s）1.55 m单模光纤通信系统 通信速率可达565

5、Mb/s以上，中继间距更长，可达70 km左右第 3 章 光缆线路工程设计3按调制方式划分（1）直接强度调制光纤通信系统 该系统将待传输的数字电信号直接在光源的发光过程中进行调制，使光源发出的光本身就是已调制光，又称为内调制光纤通信系统。目前广泛采用。（2）外调制光纤通信系统 该系统是在光源发出光之后，在光的输出通路上加调制器（如电光晶体等）进行调制，又称为间接调制光纤通信系统。（3）外差光纤通信系统 该系统又称为相干光通信系统。在研制中。第 3 章 光缆线路工程设计4按传输速率划分（1）低速光纤通信系统 传输速率为 2 Mb/s,8 Mb/s （2）中速光纤通信系统 传输速率为 34 Mb/

6、s,140 Mb/s （3）高速光纤通信系统 传输速率 565 Mb/s 5按应用范围划分 （1）公用光纤通信系统 （2）专用光纤通信系统第 3 章 光缆线路工程设计6按数字复接类型(即速率转换制式)划分（1）准同步数字系列（PDH）光纤通信系统 目前 565 Mb/s以下速率的光纤通信系统多属此类（2）同步数字系列（SDH）光纤通信系统 目前，已经实用的SDH系统其单波长通信速率可达 2.5 Gb/s,10 Gb/s 和 40 Gb/s 第 3 章 光缆线路工程设计 1.3 数字话路基础知识 1.3.1 语音信号的语音信号的PCM数字化数字化图1-3 语音信号的PCM数字化框图 第 3 章

7、光缆线路工程设计1.3.2 话路的时分复用（TDM）1.时分复用的原理方法 2.时分复用的目的 3.我国采用的PCM基群的帧结构图1-4 PCM基群的帧结构第 3 章 光缆线路工程设计 PCM基群对一帧中的32个时隙做了如下规定（1）每路语音在一帧中只占用1个时隙 TS1TS15,TS17TS31共30个时隙分别依次传输30路 PCM语音信号。（2）TS0是同步时隙（3）TS16是信令时隙 在PCM基群中，每16帧称为一个复帧，正好完成30个 话路信令的传输（由第115帧的TS16实现）与同步分离 （由第0 帧的TS16实现）。第 3 章 光缆线路工程设计2)光缆线路工程的特点(1)涉及学科众

8、多。(2)涉外关系复杂。(3)政策性强。(4)经济性强。(5)复杂度高。第 3 章 光缆线路工程设计3.2 中继段距离设计中继段距离设计光传输中继段距离由光纤损耗和色散等因素决定,因此,实际工程中中继段距离的设计分为两种情况:第一种是损耗受限系统中中继段距离的设计,即中继段距离由光发送点和光接收点之间的光通道损耗决定;第二种是色散受限系统中中继段距离的设计,即中继段距离由光发送点和光接收点之间的光通道色散决定。第 3 章 光缆线路工程设计设计光纤通信系统的中继段距离有三种方案可供选择:统计设计法、半统计设计法和最坏值设计法。统计设计法是根据各参数的统计分布函数来计算,需要大量的基础数据;半统计

9、设计法是利用统计方法确定部分系统参数;最坏值设计法考虑了系统在最坏情况下的保证值,而不管其分布如何,所以它是以牺牲中继段长度为代价满足系统的性能要求,属于纯确定法。长途光缆线路中继段系统构成如图 31 所示。S 参考点为光发送点,位于紧靠光发送机的连接器之后;R 参考点为光接收点,位于紧靠光接收机的连接器之前。第 3 章 光缆线路工程设计图 31 长途光缆线路中继段系统示意图第 3 章 光缆线路工程设计图 31 中:T、T 符合 ITU T 建议的光端机和数字复用设备的接口;TX 光端机或光中继器的光发射机;RX 光端机或光中继器的光接收机;S 紧靠在 TX 上,光连接器 C 1 后面的光纤点

10、;R 紧靠在 RX 上,光连接器 C 2 前面的光纤点;OF 光缆线路;C 1、C 2 光连接器;N 光纤固定接头。第 3 章 光缆线路工程设计3.2.1 损耗受限系统损耗受限系统损耗受限系统中继段距离可用式(31)估算,即式(31)中:L 损耗受限中继段距离(km);P S S 点最小平均发送光功率(dBm),已扣除设备连接器的损耗和耦合反射噪声代价,应为光发器件寿命周期内的最小平均发送光功率;第 3 章 光缆线路工程设计P R R 点在满足一定误码率条件下的最小接收灵敏度(dBm),已扣除设备连接器的损耗;P P 光通道功率代价(dB),因反射、码间干扰、模分配噪声和激光器啁啾而产生的光功

11、率代价,光通道功率代价不应超过 1dB,在 4 次群及以下系统中可忽略不计;M C 光缆富余度(dB),是指光缆线路运行中的变动(维护时附加接头和光缆长度的增加)以及外界环境因素引起的光缆性能劣化,S 和 R 点间其他连接器(若配置时)性能劣化在设计中应保留必要的富余量,在一个中继段内,光缆富余度不应超过 5dB,一般取 35dB;第 3 章 光缆线路工程设计A C S 点和 R 点之间其他连接器损耗之和(dB),如 ODF、水线倒换开关等,连接器损耗一般取 0.8dB/个;A f 光纤平均损耗(dB/km),厂家一般提供标称波长的平均值和最大值,设计中按平均值增加 0.050.08dB/km

12、 取值;A S 光纤固定接头平均损耗(dB/km),与光缆质量、熔接机性能、接续操作水平等因素有关,设计中一般取 0.05dB/km。第 3 章 光缆线路工程设计3.2.2 色散受限系统色散受限系统色散受限系统中继段距离可用式(32)估算式中:L 色散受限中继段距离(km);当光源为多纵模激光器时取 0.15,单纵模激光器时取 0.36;B 线路信号比特率(Mb/s);D 光纤色散系数(ps/(nm km);光源的均方根谱宽(nm)。第 3 章 光缆线路工程设计色散受限系统中继段距离也可用式(33)估算,即式中:D max S 和 R 点之间允许的最大色散值(ps/nm);D 光纤色散系数(p

13、s/(nm km)。第 3 章 光缆线路工程设计S 和 R 点之间允许的最大色散值 D max 一般由光传输设备给出,如 6400ps/nm 或者12800ps/nm 两挡,或者通过式(34)估算得出,即第 3 章 光缆线路工程设计3.2.3 密集波分复用系密集波分复用系统统1.DWDM 系统的光放段设计系统的光放段设计DWDM 线路传输系统的光放段一般按等增益传输进行设计。以中继段为单元,中继段内各个光放大器均设计为等增益工作状态,各放大器的输出光功率均相同,其接收灵敏度也相同,如光放段的光缆损耗小于放大器的增益较多时,则应用光衰减器进行调节。光线路放大器的增益一般为 22dB、30dB、3

14、3dB 等 3 种类型,根据光放大器的增益类型,计算光放段的光功率,再按一个中继段内最大光功率段选择光放段。第 3 章 光缆线路工程设计光放段的长度一般按式(35)计算,即式中:L 光放段距离(km);G 光放大器增益(dB);A C 光纤连接器损耗(dB);R 光纤损耗系数(dB/km);C 光缆线路余量(dB/km);S 光纤熔接平均损耗(dB/km)。第 3 章 光缆线路工程设计如某 G.652 单模光纤系统扩容改造为 DWDM 系统工程,工作波长为 1550nm,实测光纤双向平均损耗 R=0.25dB/km(含光纤熔接损耗 0.2dB 以下的接头,光纤熔接损耗超过 0.2dB 以上需要

15、进行整治),光缆线路余量 C=0.04dB/km,光纤连接器损耗按 1 个连接器 A C=0.5dB 计算。根据光纤线路损耗测试参数和光放大器的增益,计算出放大器的增益与所对应的光放段长度如表 31 所示。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计2.DWDM 系统中继段设计系统中继段设计中继段的长度与容许的光放段数量需符合光通道色散和信噪比的要求。一个中继段光通道容许的色散,多数厂商的 DWDM 系统设为 6400ps/nm 和 12800ps/nm 两挡。根据G.652 光纤和 G.655 光纤的色散系数计算光通道色散,对应容许的中继段长度见表 32。第 3 章 光缆线路工程

16、设计第 3 章 光缆线路工程设计DWDM 系统单波道的信噪比一般要求大于或等于 20dB(或 22dB),信噪比的计算比较复杂。假如单波道输出光功率 P O=7.0dB,光放大器噪声系数 N f=8.0dB,光放段增益G 分别为 22dB、30dB、33dB,信噪比可用式(36)计算第 3 章 光缆线路工程设计式中:P O 单波道输出光功率(dBm);N f 光放大器的噪声系数(dB);G 光放段增益(dB);OSNR 单波道信噪比(dB);58 综合系数。第 3 章 光缆线路工程设计代入数据后的计算结果见表 33。第 3 章 光缆线路工程设计DWDM 系统中继段的配置,需同时满足光功率、光放

17、大器增益、光通道色散和光信号的信噪比要求。另外在传输系统的指标方面,仍应满足 SDH 系统关于抖动与误码指标要求。对于中继段,应满足误码率 BER 小于或等于 110-12 的要求。第 3 章 光缆线路工程设计3.3 工程设计勘测工程设计勘测3.3.1 查勘查勘1.准备工作准备工作1)人员组织查勘小组应由设计、建设维护、施工等单位的相关成员组成,人员多少视工程规模大小而定。第 3 章 光缆线路工程设计2)熟悉相关文件了解工程概况和要求,明确工程任务和范围,如工程性质,规模大小,建设理由,近、远期规划等。3)收集资料一项工程的资料收集工作将贯穿线路设计勘测的全过程;主要资料应在查勘前和查勘中收集

18、齐全。4)制定查勘计划根据设计任务书和所收集的资料,对工程概貌做出一个粗略方案。5)查勘准备可根据不同查勘任务准备不同的工具。第 3 章 光缆线路工程设计2.查勘查勘1)路由选择根据设计规范要求和前期确定的初步方案,进行路由选择。2)站址选择根据工程设计任务书和设计规范的有关规定选择分路站、转接站、有人及无人中继站,站址选择具体要求不尽相同。3)对外联系管道、光缆需穿越铁路、公路、重要河流、其它管线以及其它有关重要工程设施时,应与有关单位联系,重要部位需取得有关单位的书面同意。第 3 章 光缆线路工程设计4)资料整理根据现场查勘的情况进行全面总结,并对查勘资料进行下述整理和检查:(1)将主体路

19、由、选择的站址、重要目标和障碍在地图上标注清楚;(2)整理出站间距离及其它设计需要的各类数据;(3)提出对局部路由和站址的修正方案,分别列出各方案的优缺点并进行比较;(4)绘制出向城市建设部门申报备案的有关图纸;(5)将查勘情况进行全面总结,并向建设单位汇报,认真听取意见,以便进一步完善方案。第 3 章 光缆线路工程设计3.3.2 测测量量1.测量前准备测量前准备1)人员配备根据测量规模和难度,配备相应人员,并明确人员分工,定制日程进度。光缆线路测量工作人员配备情况如表 34 所示。2)工具配备根据工程类别和测量方法的需要配备测量工具。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计2

20、.线路测量分工和工作要求线路测量分工和工作要求光缆线路测量工作分工和工作要求如表 35 所示。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计3.整理图纸整理图纸(1)检查各项测绘图纸。(2)整理登记资料、测防资料和对外调查联系工作记录。(3)统计光缆长度和各种工作量。资料整理完毕,测量组应进行全面系统的总结,对路由与各项防护加固措施作重点的论述。第 3 章 光缆线路工程设计3.3.3 勘测阶段划分勘测阶段划分1.可行性研究及方案查勘可行性研究及方案查勘长途光缆线路及本地传输网光缆线路的勘测工作一般分为

21、初步设计查勘和施工图测量两个阶段。但对跨省的长途干线工程,为了编制规划阶段工程建设的可行性研究报告,同时作为工程投标的参考,首先应进行光缆线路工程的可行性研究及工程方案查勘工作。第 3 章 光缆线路工程设计1)工程可行性研究报告及工程方案查勘的任务工程可行性研究报告及工程方案查勘的任务包括以下四点:(1)拟定光缆传输系统的光缆规格型号和多路传输设备的制式;(2)拟定工程大致路由走向以及重点地段的线路路由方案;(3)拟定终端站和沿途转接站、分路站、有人及无人中继站的建设方案,建设规模及其建筑结构。提出关键性新设备的研制及与本工程互相配合的方案;(4)初步确定本工程的技术经济指标和工程投资估算数额

22、,论证本工程建设的可行性。第 3 章 光缆线路工程设计2)可行性研究报告和方案查勘应搜集的资料可行性研究报告和方案查勘应搜集的资料详见表 36。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计3)现场查勘现场查勘应完成以下任务:(1)将收集的资料和实地查勘获得的材料进行综合分析、比较,研究工程建设方案的可行性,确定重点地区的路由走向方案;(2)了解工程沿线的现有通信网组成情况及其发展规划,了解沿线其它部门进网的需求;(3)查勘终端站、转接站、分路站、有人及无人中继站的站址方案,其中有人站所属的城市及具体位置待下一阶段确定;第 3

23、章 光缆线路工程设计(4)征求工程相关单位(如规划局、军事保密等)对光缆线路路由走向及设站方案的意见;(5)与建设单位共同商定查勘的结论。第 3 章 光缆线路工程设计2.初步设计查勘初步设计查勘由设计专业人员和建设单位代表组成查勘小组,查勘步骤如下:研究设计任务书(或可行性报告)的内容与要求;收集与工程有关的文件、图纸与资料;在 150000 地形图上初步标出拟定的光缆路由方案;初步拟定无人站站址的设置地点,并测量标出相关位置;制定组织分工、工作程序与工程进度安排;准备查勘工具。第 3 章 光缆线路工程设计初步设计查勘的主要任务如下:(1)选定光缆线路路由。选定线路与沿线城镇、公路、铁路、河流

24、、水库、桥梁等地形地物的相对位置;选定进入城区所占用街道的位置,根据现有通信管道或需新建管道的规程,选定在特殊地段的具体位置。(2)选定终端站、转接站、有人及无人中继站的站址。配合数字通信、电力、土建专业人员,依据设计任务书的要求选定站址,并商定相关站址的总平面布置以及光缆的进线方式及走向。第 3 章 光缆线路工程设计(3)拟定中继段内各系统的配置方案。拟定无人站的具体位置,无人站的建筑结构和施工工艺要求;确定中继设备的供电方式和业务联络方式。(4)拟定各段光缆规格、型号。根据地形自然条件,首先拟定光缆线路的敷设方式,由敷设方式确定各地段所使用光缆的规格和型号。(5)拟定线路上需要防护的地段及

25、防护措施。拟定防雷、防腐蚀、防强电、防止鼠类啃噬以及防机械损伤的地段和防护措施。第 3 章 光缆线路工程设计(6)拟定维护事项。拟定维护制式,采用充气维护制式时,要拟定制式系统和充气点的位置。拟定维护方式和维护任务的划分;拟定维护段、巡房、水线房的位置;提出维护工具、仪表及交通工具的配置;结合监控告警系统,提出维护工作的安排意见。(7)对外联系。对于光缆线路穿越铁路、公路或路肩(即路的两侧)、重要河道、大堤以及光缆线路进入市区等,协同建设单位与相关主管单位协商光缆线路需穿越的地点、保护措施及进局路由,必要时发函备案。第 3 章 光缆线路工程设计(8)初步设计现场查勘,查勘人员将按照分工进行现场

26、查勘,需完成以下任务:核对在 1 50000 地形图上初步标定的光缆路由方案位置。向有关单位核实收集、了解到的资料内容的可靠性,核实地形、地物、建筑设施等的实际情况,对初拟路由中地形不稳固或受其它建筑影响的地段进行修改调整,通过现场查勘比较,选择最佳路由方案。会同维护技术人员在现场确定光缆线路进入市区时利用现有管道的长度,需新建管道的地段和管孔配置,计划安装制作接头的人孔位置。第 3 章 光缆线路工程设计 根据现场地形,研究确定利用桥梁附挂的方式和采用架空敷设的地段。确定光缆线路穿越河流、铁路、公路的具体位置,并制定相应的施工方案和保护措施。查勘沿线土质种类,初估土石方工程量和沟坎的数量。了解

27、沿线白蚁和啮齿动物繁殖及对埋设地下光缆的伤害情况。配合光数字传输设备、电力、土建专业人员,进行初步设计查勘任务中的机房选址工作,并确定光缆的进线方式与走向。第 3 章 光缆线路工程设计 同当地局(站)维护人员,研究拟定初步设计中关于通信系统的配置和维护制式等有关事项。(9)整理图纸资料。通过对现场查勘和先期收集的有关资料的整理、加工,形成初步的设计图纸。将线路路由两侧一定范围(各 200m)内的有关设施,如军事重地、矿区范围、水利设施、临近的输电线路、电气化铁道、公路、居民区、输油管线、输气管线,以及其它重要建筑设施(包括地下隐蔽工程)等,准确地标绘在 1 50000 地形图上。整理图纸时,应

28、使用专业符号。整理提供的主要图纸见表 37。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计 在图纸上计算下列长度(用滚图仪在 1 50000 地形图上计量距离长度)以及主要工作量:路由总长度;终端站、转接站、分路站,有人及无人中继站间的距离;与重大军事目标,重要建筑设施的距离;光缆线路路由沿线的不同地形、不同土质,顺沿公路、铁道、接近的高压输电线和电气化铁道、防雷地段、防腐蚀地段、防机械损伤段落的具体长度及不同路由方案的相关长度;统计各种规格的光缆长度。第 3 章 光缆线路工程设计(10)总结汇报。查勘组全体人员对选定的路由、站址、系统配置、各项防护措施及维设施等具体内容进行全面总结

29、,并形成查勘报告,向建设单位汇报。对于暂时不能解决的问题以及超出设计任务书范围的问题,报请上级主管部门批示。第 3 章 光缆线路工程设计3.施工图现场测量施工图现场测量施工图现场测量是指在光缆线路施工图设计阶段中所进行的对光缆线路施工安装图纸的具体测绘工作,并对初步设计审核中的修改部分进行补充勘测。第 3 章 光缆线路工程设计测量之前首先要研究初步设计和审批意见,了解设计方案、设计标准和各项技术措施的确定原则,明确初步设计会审后的修改意见;了解对外调查联系工作情况和施工图测量中需要补充做的工作;了解现场实际情况与原初步设计查勘时的变化情况,例如因路由变动而影响站址、水底光缆路由以及进城路由走向

30、的变动等;确定参加测量的人数,明确人员分工,制订出日进度计划;准备测量用的工具仪器,见表 38。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计1)测量工作测量人员一般分为 5 个组,即大旗组、测距组、测绘组、测防组及对外调查联系组,可根据需要配备一定数量的人员。测量任务的分工与测量工作的要求参照表 35。(1)在初步设计查勘中已与有关单位谈成意向但尚未正式签订的协议。(2)邀请当地政府有关部门的领导深入现场,介绍并核查有关农田、河流、渠道等设施的整治规划,乡村公路、干道及工农副业的建设计划,以便测量时考虑避让或采取相应的保护措施

31、。第 3 章 光缆线路工程设计(3)按有关政策及规定,与有关单位及个人洽谈需要迁移电杆、砍伐树木、迁移坟墓、路面损坏、损伤青苗等的赔偿问题,并签订书面协议。(4)了解并联系施工时的住宿、工具、机械和材料屯放及沿途可能提供劳力的情况。第 3 章 光缆线路工程设计2)整理图纸资料整理图纸资料包括以下工作:检查各项测绘图纸;整理登记资料、测防资料及对外调查联系工作记录,收集建设单位与外单位签订的有关路由批准或协议文件;统计各种程式的光缆长度、各类土质挖沟长度及各项防护加固措施的工程量。第 3 章 光缆线路工程设计3)总结汇报测量工作结束后,测量组应进行全面系统的总结,在路由图上对路由与各项防护加固措

32、施应作重点描述。对于未能取得统一看法的问题,应与建设单位协商,广泛征求意见,把问题尽快解决在编制设计文件之前,以加快设计进度,提高设计质量。第 3 章 光缆线路工程设计3.4 阶段设计及要求阶段设计及要求设计工作是在规划阶段完成的设计任务书的基础上,通过理解设计任务,进行现场勘测,最终形成科学、合理、准确的设计方案。第 3 章 光缆线路工程设计对于一般的建设项目,通常依据以下的程序进行:(1)研究和理解设计任务;(2)工程技术人员的现场查勘;(3)初步设计;(4)施工图设计;(5)设计文件的会审;(6)对施工现场的技术指导及对客户的回访。第 3 章 光缆线路工程设计1.三阶段设计三阶段设计1)

33、初步设计初步设计是根据批准的可行性研究报告、设计任务书、初步设计查勘资料和有关的设计规范进行编制的。对于光缆网通信工程,初步设计文件应分册编制,一般要求总体设计文件、光缆线路和设备安装三部分独立成册,初步设计文件内容包括初步设计说明、概算以及图纸等。光缆线路部分的初步设计说明、概算与图纸的内容和主要要求分别见表 39、表 310 和表311。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计2)技术设计技术设计根据批准的初步设计文件进行编制,技术设计和修正总概算一经批准,即可作为工程拨款和编制施工图设计文件等的依据。光缆线路部分的技

34、术设计说明、修正概算与图纸的内容和主要要求分别见表 312、表 313 和表 3 14。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计3)施工图设计施工图设计文件是根据批准的技术文件和施工图设计查勘资料、光缆等主要材料的订货情况进行编制的。施工图设计文件一经批准,即可作为施工单位组织施工的依据;施工图预算一经审定,即可作为预算包干、工程结算的依据。光缆线路部分的施工图设计说明、预算以及图纸的内容与主要要求分别见表 315、表 316 和表 317。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计2.二阶段设计二阶段设计二

35、阶段设计分初步设计和施工图设计两个阶段,其主要内容与三阶段设计的初步设计和施工图设计的内容基本相同。3.一阶段设计一阶段设计一阶段设计时,应编制施工图预算,并计列预备费、建设期贷款利息等费用。一阶段设计的设计说明、预算以及图纸的内容与主要要求分别见表 318、表 319 和表 320。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计3.5 设计会审与审批设计会审与审批工程设计文件编制完成后,必须通过会审,并经工程主管单位审批,会审和审批应按设计阶段进行。初步设计文件根据批准的设计任务书进行审查;施工图设计文件根据批准的初步设计及其审批意见进行审查。第 3 章

36、 光缆线路工程设计设计会审和审批权限是由工程项目的规模及其重要性决定的。一般大中型项目由工业与信息化部基建主管部门负责审批;省管建设项目由省工业与信息化厅基建主管部门负责审批;小型项目由归口的上级单位负责审批。设计文件的审查,由工程相关部门、单位(如建设、设计、施工、器材供应、银行等单位)的相关人员进行。对于新技术工程或技术复杂工程,还应邀请专家参加审议。第 3 章 光缆线路工程设计会审主要侧重技术指标,工程量和概、预算等方面。审查取得一致意见后,将确定会审会议纪要,并上报相关主管部门,待批准后,设计文件方能生效。施工图设计会审对施工部门来说尤为重要。因此,承担工程的施工单位在会审前应组织直接

37、参加施工的工程技术人员及负责人,对设计进行认真阅读、核对,以便在会审会上提出问题和修改意见。第 3 章 光缆线路工程设计3.6 光缆线路设计光缆线路设计3.6.1 概述概述1.设计原则设计原则(1)光缆线路工程设计必须贯彻执行国家基本建设方针和通信产业政策,合理利用资源,重视环境保护;(2)光缆线路工程设计必须保证通信质量,做到技术先进、经济合理、安全适用,能够满足施工、生产和使用的要求;第 3 章 光缆线路工程设计(3)设计中应进行多方案比较,兼顾近期与远期通信发展的需求,合理利用已有的网络设备和材料,以保证建设项目的经济效益和社会效益,不断降低工程造价和维护费用;(4)设计中所采用的产品必

38、须符合国家标准和行业标准,未经试验和鉴定合格的产品不得在工程中使用;(5)设计工作必须贯彻科技进步的方针,广泛采用适合我国国情的国内外成熟的先进技术;(6)军用光缆线路设计中应贯彻“平战结合,以战为主”的方针,确保军事通信网的安全和畅通。第 3 章 光缆线路工程设计2.设计内容设计内容光缆线路工程设计的主要内容一般包括:(1)对近期及远期通信业务量的预测;(2)光缆线路路由的选择及确定;(3)光缆线路敷设方式的选择;(4)光纤、光缆的选型及要求;(5)光缆接续及接头保护措施;(6)光缆线路的防护要求;(7)局/站的选择及建筑方式;第 3 章 光缆线路工程设计(8)光缆线路成端方式及要求;(9)

39、光缆线路的传输性能指标设计;(10)光缆线路施工中的注意事项。第 3 章 光缆线路工程设计3.6.2 光缆线路路由选择光缆线路路由选择1.长途光缆线路路由选择长途光缆线路路由选择长途光缆线路路由选择应遵循以下原则:(1)光缆线路路由方案的选择,必须以工程设计任务书和光缆通信网络的规划为依据。(2)光缆线路路由应进行多方案比较,确保线路的安全可靠、经济合理以及便于维护和施工。(3)光缆线路路由应充分考虑现有地形、地物、建筑设施以及有关部门发展规划等因素的影响。第 3 章 光缆线路工程设计(4)光缆线路路由应选择在地质稳定、地势较平坦的地段,尽量选择短捷的路由。(5)光缆线路路由一般应避开干线铁路

40、、机场、车站、码头等重要设施,且不应靠近重大军事目标。(6)光缆线路应沿公路或可通行机动车辆的大路,但应顺路取直并避开公路用地、路旁设施、绿化带和规划改道地段,距公路距离不小于 50m。(7)光缆线路穿越河流时,应优先考虑利用稳固的桥梁敷设光缆,其次选择符合敷设水底光缆要求的地段,并应兼顾大的路由走向,不宜偏离过远。第 3 章 光缆线路工程设计(8)光缆线路不宜穿越城镇,尽量少穿越村庄。(9)光缆线路不宜通过森林、果园、茶园、苗圃及其它经济林场。(10)光缆线路通过水库时,光缆线路路由应选在水库的上游。(11)光缆线路不宜穿越大的工业基地、矿区等地带,必须通过时,应考虑地层沉陷对线路安全的影响

41、,并采取相应的保护措施。第 3 章 光缆线路工程设计(12)光缆线路尽量减少与其它管线交越,必须穿越时应在管线下方 0.5m 以下加钢管保护;当敷设管线埋深大于 2m 时,光缆也可以从其上方适当位置通过,交越处应加钢管保护。(13)光缆线路不宜选择在存在鼠害、腐蚀和雷击的地段,不能避开时应考虑采取保护措施。(14)光缆线路应综合考虑是否可以利用已有管道。第 3 章 光缆线路工程设计 2.中继光缆线路和进局(站)光缆线路路由选择中继光缆线路和进局(站)光缆线路路由选择应遵循以下原则:(1)干线光缆通信系统的转接、分路站与市内长途局之间的中继光缆线路路由,可参照长途干线光缆线路的要求选择。(2)中

42、继光缆线路一般不宜采用架空方式。第 3 章 光缆线路工程设计(3)光缆在本地传输网管道中敷设时,应满足光缆的弯曲半径和接头位置的要求,并应在管孔中加设子管,以便容纳更多的光缆。(4)引入有人中继站、分路站、转接站和终端局站的进局(站)光缆线路,宜通过局(站)前人孔进入进线室。第 3 章 光缆线路工程设计3.6.3 中继站站址选择原中继站站址选择原则则1.有人中继站址的选定有人中继站址的选定有人中继站站址的选定应遵循以下原则:(1)有人中继站的设置应根据网路规划、分转电路的需要,并结合传输系统的技术要求设定。(2)有人中继站站址宜设置在县及县以下城镇附近,宜选择在通信业务上有需求的城市。(3)有

43、人中继站站址应尽量靠近长途线路路由的走向,便于进出光缆。第 3 章 光缆线路工程设计(4)有人中继站与该城市的其它通信局(站)是否设计在一起,或中继连通,应按设计任务书的要求考虑。(5)有人中继站站址应选择在地质稳定、坚实,有水源和电源,且具有一定交通运输条件,生活比较便利的地方。(6)有人中继站站址应避开外界电磁影响严重的地方、地震区、洪水威胁区、低洼沼泽区和雷击区等自然条件不利的地方和对维护人员健康有危害的地区。第 3 章 光缆线路工程设计 2.无人中继站站址选无人中继站站址选定定无人站站址的选定应遵循以下原则:(1)土质稳定、地势较高或地下水位较低,适宜建筑无人中继站站址的地方。(2)交

44、通方便,有利于维护和施工。(3)避开有塌方危险、地面下沉、流沙、低洼和水淹的地点。(4)便于地线安装,避开电厂、变电站、高压杆塔和其它防雷接地装置。第 3 章 光缆线路工程设计 3.巡房设置地点巡房设置地点巡房设置地点的选择应遵循以下原则:(1)巡房设置地点应根据光缆通信系统的配置和维护方式决定。(2)巡房宜设在有(无)人中继站所在地,特别是以太阳能或其它本地电源为供电电源的无人站,巡房应与无人站建筑在一起。(3)巡房设置的地点,应兼顾生活方便。第 3 章 光缆线路工程设计3.6.4 光缆线路的敷设方式光缆线路的敷设方式光缆线路的敷设方式一般可分为架空、埋式以及其它特殊敷设方式等,埋式分为直埋

45、和管道,其中管道又分为普通管道和长途专用管道。1.架空明线架空明线适宜采用架空明线的情况:(1)城市网基本营业区域以外用户稀疏地点,可设置少量架空明线作为光缆分线点向用户延伸线路。(2)小城市和乡镇本地网建设时可先用架空明线过渡。(3)市区至乡镇以及乡镇之间光缆可采用架空明线。(4)发展慢、距离远兼有传输要求时,宜采用架空明线。第 3 章 光缆线路工程设计(5)光缆线路在下述情况下可局部采用架空明线:穿越深沟、峡谷等直埋敷设不安全或建设费用很高的地段;地面或地下障碍物较多,施工特别困难或赔偿费用很高的地段;因其它建设规划的影响而非永久性地段;发生明显地面下陷或沉降的地段;路由上的永久性坚固桥梁

46、若未建专用或公用通道,但允许做吊线支撑时,可以在桥上架挂光缆。第 3 章 光缆线路工程设计(6)下列地段不宜采用架空明线:最低气温低于-30 的地区;经常遭受强风暴或沙暴袭击的地段。第 3 章 光缆线路工程设计 2.直埋直埋长途光缆线路在非市区地段,通常采用直埋敷设方式。对于敷设管道和架空都比较困难、且无其它可利用设施的地区,如公园、风景名胜区、大学校园等地区,可适当选用直埋敷设方式。第 3 章 光缆线路工程设计 3.管道管道适合采用管道敷设方式的情况:(1)局间、局前以及重要节点的光缆线路(即核心层或骨干层光缆)应采用管道敷设方式。(2)不能建设架空明线地区建设的传输光缆。(3)骨干节点至主

47、要光缆分线设备间光缆。(4)长途光缆线路也可在专用的长途光缆塑料管道中敷设。第 3 章 光缆线路工程设计 4.特殊敷设方式特殊敷设方式其它特殊敷设方式还包括水线、气吹微缆、路面微槽、下水管道、过桥管道或槽道、架空管道和走道,在一些特殊情况下可选择采用。第 3 章 光缆线路工程设计3.6.5 光纤光纤(缆缆)选选型型光(纤)缆选型的一般原则为:根据应用场合选择常规光缆、光纤带光缆、全介质自承式(ADSS)光缆等;根据系统特点选择光缆中光纤的类型;根据通信容量选择光缆中光纤的芯数;根据中继距离选择光缆中光纤的损耗档次;根据敷设条件选择光缆结构;根据气候条件选择光缆的温度特性。第 3 章 光缆线路工

48、程设计 1.光缆容量的确定光缆容量的确定光缆使用寿命按 20 年考虑,光缆纤芯数量的确定主要考虑以下因素:(1)工程中远期扩容所需要的光纤数量;(2)数据、图像、多媒体等业务对缆芯的需求;(3)根据网络安全可靠性要求,预留一定的冗余度,满足各种系统保护的需求;(4)与现有光缆纤芯的衔接;(5)考虑光缆施工维护、故障抢修的因素;(6)当前光缆的市场价格水平;(7)对外出租纤芯业务所需的光纤数量。第 3 章 光缆线路工程设计 2.单模光单模光纤纤我国光缆线路工程中最普遍使用的光纤类型主要有 G.652 光纤(SMF:标准单模光纤)和 G.655 光纤(NZ DSF:非零色散位移光纤)。下一代电信骨

49、干网将是以 1040Gb/s 为基础的 WDM 系统,尽管 G.655 光纤价格明显高于 G.652,但采用 G.655 光纤的系统成本比采用 G.652 光纤的系统成本大约低30%50%。第 3 章 光缆线路工程设计因而新敷设的光缆应适当采用 G.655 光纤。但 G.655 光纤因在 1550nm 处色散较小,其非线性效应比 G.652 光纤大,此时 G.652 光纤在避免四波混合等非线性效应时更有利。因此达到一定的速率,G.655 光纤也需要进行色散补偿时,采用 G.652 系统成本将会有一定优势。目前商用 G.655 和 G.652 光缆主要技术参数比较详见表 321。第 3 章 光缆

50、线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计目前,ITU T 建议的单模光纤有 G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657 等系列产品,为更合理地使用光纤,表 322 简单地介绍了上述各种单模光纤的特点和适用范围。第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计第 3 章 光缆线路工程设计下面按照骨干网、本地传输网和接入网三个层面分别给出光纤选型建议。1)骨干网骨干网的建设可优先考虑选择 G.65