漫談?dòng)芯€接入網(wǎng)2

一、規(guī)劃歷程一、有線接入網(wǎng)概述五、光纜接入網(wǎng)六、光纜接入網(wǎng)——光纖到戶七、有線接入網(wǎng)的應(yīng)用二、電纜接入網(wǎng)三、光纖通信基礎(chǔ)四、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2023/2/31光纖通信基礎(chǔ)1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)

2.光纜基礎(chǔ)知識(shí)

3.光纜連接設(shè)備和器件

4.接入層光纜網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

5.接入層光纜網(wǎng)的纖芯分配2023/2/321.光纖基礎(chǔ)知識(shí)1966年，英籍華人高錕（C.K.Kao）和Hockham

預(yù)見利用玻璃可以制成衰減為20dB/km的通信光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）。1970年，康寧公司的Maurer等人根據(jù)高錕的理論首先制出衰減為20dB/km的光纖。從此，世界進(jìn)入信息時(shí)代。光纖光纜2023/2/33（一）單模光纖的分類1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/34（二）光纖導(dǎo)光原理折射定理：n1sinθ1=n2sinθ2必須指出的是，根據(jù)θ1=sin-1(n2/n1sinθ2)，只有當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)射入折射率小的介質(zhì)時(shí)，即n1>n2時(shí)，才能產(chǎn)生全反射。例如，當(dāng)光從玻璃射入空氣時(shí)能產(chǎn)生全反射；而當(dāng)光從折射率小的空氣射入折射率大的玻璃時(shí)，就不可能產(chǎn)生全反射。普通光纖是在纖芯材料（SiO2）中摻雜少量的Ge，使得纖芯的折射率略微高出包層的折射率，滿足光的全反射條件。光纖光纜彎曲半徑過小，將破環(huán)全反射條件，使得光能量泄露，造成光信號(hào)大幅衰減甚至通信中斷。1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/35（三）光纖的基本結(jié)構(gòu)及組成光纖主要由纖芯、包層、涂敷層組成。纖芯的作用是傳導(dǎo)光波。包層的作用是將光波封閉在光纖中傳播。纖芯和包層均由石英材料構(gòu)成，只不過是為了形成光波導(dǎo)效應(yīng)，必須使纖芯折射率高于包層折射率（即n1>n2），因而兩者石英材料的摻雜情況不同。涂敷層的作用是保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕和機(jī)械的擦傷，同時(shí)增加光纖的柔韌性，它一般采用環(huán)氧樹脂或硅橡膠。目前主流應(yīng)用的光纖有兩種尺寸規(guī)格，一種是芯線標(biāo)稱直徑規(guī)格為62.5um/125um（纖芯直徑/包層直徑，下同）或50um/125um的多模光纖，一種是芯線標(biāo)稱直徑規(guī)格為9um/125um的單模光纖。

光纖的組成結(jié)構(gòu)單模光纖尺寸多模光纖尺寸1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/36（四）G.652光纖性能光纖參數(shù)單位G.652AG.652BG.652CG.652D模場直徑（1310nm）μm(8.6-9.5)±0.5包成直徑μm125±1纖芯同芯度差μm≤0.6包層不圓度%≤1光纜截止波長nm≤1260篩選應(yīng)力Gpa≥0.69宏彎損耗（彎曲半徑不小于30mm）1550nmdB≤0.1

1625nmdB

≤0.1≤0.1≤0.1色散系數(shù)λ0minnm1300nmλ0maxnm1324nm零色散斜率S0maxps/nm2*km0.092（1550nm窗口的色散系數(shù)不大于18ps/nm*km）光纜參數(shù)衰減系數(shù)最大值1310nmdB/km0.350.350.350.351550nm0.220.220.220.221625nm

0.240.240.24PMDQM=20段，Q=0.01%ps/km1/20.50.20.50.21.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/37G.657光纖又稱彎曲不敏感光纖，其最主要的特性是具有優(yōu)異的耐彎曲特性。按照是否與G.652光纖兼容的原則，G.657光纖劃分成了A、B兩大類光纖，同時(shí)按照最小可彎曲半徑的原則，將彎曲等級(jí)分為1，2，3三個(gè)等級(jí)。ITU-TG.657（2009）A類B類(要求與G.652完全兼容)

(不要求與G.652完全兼容)彎曲等級(jí)1（最小彎曲半徑10mm）G.657.A1--彎曲等級(jí)2（最小彎曲半徑7.5mm）G.657.A2G.657.B2彎曲等級(jí)3（最小彎曲半徑5mm）--G.657.B3（五）G.657單模光纖普通光纖G.657A類光纖G.657B類光纖1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/38與接入網(wǎng)工程建設(shè)最為相關(guān)的主要是：彎曲損耗：建設(shè)規(guī)范化、人員相關(guān)知識(shí)水平和責(zé)任心；接續(xù)損耗：施工儀器及設(shè)備，人員技能；OH根離子吸收：注意光纖的應(yīng)用環(huán)境，尤其注意阻水及防潮。G.652光纖彎曲半徑不得小于30mm；G.657A1光纖最小推薦的彎曲半徑為10mmG.657A2光纖最小推薦彎曲半徑為7.5mm；（六）光纖的損耗1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/39OH-離子吸收衰耗對(duì)光的吸收波長落在1000～1800nm波長范圍，因此在此波長范圍內(nèi)的氫氧根離子的含量多少對(duì)光纖的衰耗有重大影響；而且它主要影響較短波長的光，在1400nm波長段呈現(xiàn)很高的吸收峰。解決損耗的方法：

1.選擇低衰耗的窗口。

2.增大發(fā)送機(jī)的發(fā)光功率，提高接收機(jī)的接收靈敏度。

3.增加光放大器。1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/310（七）色散光信號(hào)的波長（頻率分量），在光纖中會(huì)以不同的速度進(jìn)行傳播，導(dǎo)致光脈沖在時(shí)域的展寬和畸變，最終在接收端發(fā)生碼間干擾和誤碼，這就是色散。13101550解決色散的方法：

1.通過改變光纖的材料和芯徑，使零色散點(diǎn)位移至1550窗口附近。

2.在設(shè)備中增加負(fù)色散光纖，以抵消正色散的影響。G.652G.655G.653非線性效應(yīng)太強(qiáng)，波分系統(tǒng)開不了1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/311有！1.預(yù)置成端活動(dòng)連接。（俗稱“活接”）2.現(xiàn)場活動(dòng)連接。（俗稱“冷接”，F(xiàn)TTH關(guān)鍵技術(shù)）煩死了！有更簡便的方法嗎？（八）光纖熔接通過加熱熔化方式使光纖對(duì)接，每個(gè)熔接點(diǎn)的衰耗要求不大于0.08dB。第一步：去除套塑層。第二步：去除涂覆層。

第三步：切割、制備端面。對(duì)于單模光纖要求誤差小于0.5°。第四步：清洗。第五步：光纖熔接

至少要求：軸心錯(cuò)位在1.2um以內(nèi)；軸心傾斜在0.3。以內(nèi)。第六步：光纖熔接第七步：光纖接頭補(bǔ)充強(qiáng)度第八步：現(xiàn)場立刻檢測(cè)第九步：光纖余長盤留第十步：固定接頭1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/312（九）預(yù)置成端活動(dòng)連接預(yù)置成端活動(dòng)連接由尾纖和光纖適配器組成，每個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)的衰耗要求不大于0.5dB。尾纖：包括纖芯、護(hù)層、活動(dòng)連接器。單頭尾纖，只有一端預(yù)置有活動(dòng)連接器，而另一端是纖芯的斷頭，需要通過熔接與其他光纖相連；雙頭尾纖，兩端都預(yù)置有活動(dòng)連接器。－尾纖附件之活動(dòng)連接器：光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸（活動(dòng)）連接的器件。它是把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其介入光鏈路而對(duì)統(tǒng)造成的影響減到最小。光纖適配器(又名法蘭盤)：光纖活動(dòng)連接器與活動(dòng)連接器之間實(shí)現(xiàn)光學(xué)連接的器件。

單頭尾纖雙頭尾纖活動(dòng)連接器光纖適配器（法蘭盤）活動(dòng)連接（3個(gè)）預(yù)置成端活動(dòng)連接大幅減少了光纖接續(xù)時(shí)間，但其插頭需在工廠預(yù)置，無法現(xiàn)場制作。所以預(yù)置成端活動(dòng)連接主要用于機(jī)房、光纜交接箱。1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/313（十一）光纖通信特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）容量超大（2）距離長（3）保密性好（4）抗干擾強(qiáng)（5）體積小、重量輕（6）原材料豐富、便宜缺點(diǎn)（1）機(jī)械強(qiáng)度低（2）切斷、接續(xù)操作復(fù)雜（3）分路、耦合不靈活（4）彎曲半徑受限（十）光纖常用技術(shù)指標(biāo)（黃色為接入網(wǎng)常用）1.光纖基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/314（一）光纜概述光纖是經(jīng)不起使用場合的彎折、扭曲和側(cè)壓力的作用。欲使光纖能達(dá)到通信工程的實(shí)用要求，必須像電纜那樣，借用傳統(tǒng)的絞合、套塑，、屬帶鎧裝等成纜工藝，并在纜芯中放置強(qiáng)度元件材料，使之能承受抗拉、抗沖擊、抗彎、抗扭曲等機(jī)械性能，以保證光纖原有的好的傳輸性能不變。（二）光纜結(jié)構(gòu)光纜結(jié)構(gòu)分為：（1）纜芯：包括光纖，以及保護(hù)光纖的束管、油膏等。（2）加強(qiáng)元件：一般采用圓形鋼絲、扇形鋼絲、鋼絞線或鋼管等，也有非金屬材料，用以加強(qiáng)光纜的抗拉強(qiáng)度，這是光纜結(jié)構(gòu)與電纜結(jié)構(gòu)的主要不同點(diǎn)。（3）護(hù)層：一般采用聚乙烯、鋁帶、鋼帶、鋼絲等，提供光纜的抗拉、抗壓、防水能力。2.光纜基礎(chǔ)知識(shí)光纖光纜加強(qiáng)元件纜芯護(hù)層2023/2/315中心束管式光纜2.光纜基礎(chǔ)知識(shí)PE護(hù)套PSP帶鋼絲加強(qiáng)件阻水層松套管光纖用填充物光纖層絞式光纜中心束管式帶狀光纜小問題：前頁那根光纜屬于哪類？2023/2/3161.ODF架（光纖配線架）光纜和光通信設(shè)備之間或光通信設(shè)備之間的配線連接設(shè)備，具有大容量的光纖適配器、光纖熔接盤，可對(duì)多條光纜進(jìn)行活動(dòng)連接、熔接。3.光纜連接設(shè)備和器件2023/2/3172.光纜交接箱簡單地講，就是室外型的光纖配線架，主要增加了防水、防塵、防盜、防機(jī)械損傷等功能。3.光纜連接設(shè)備和器件2023/2/3183.光纜分纖箱簡單地講，就是小型的光纜交接箱，增加了壁掛功能。3.光纜連接設(shè)備和器件2023/2/3194.光纜接頭盒在架空、管道、直埋等室外敷設(shè)條件下，用于光纜的連接、分支、直通，并提供密封、機(jī)械保護(hù)等功能。3.光纜連接設(shè)備和器件2023/2/320熔融拉錐型（FBT）平面波導(dǎo)型（PLC）（1）結(jié)構(gòu)緊湊，高分路比，是目前主用光分路器。（2）類似集成電路芯片的蝕刻工藝。目前PLC芯片幾乎由國外集成電路廠家壟斷，中國僅是PLC芯片的封裝大國。3.光纜連接設(shè)備和器件5.光分路器定義：光分路器是指用于實(shí)現(xiàn)特定波段光信號(hào)的功率輯合、再分配功能的光無源器件。分類：根據(jù)制作工藝，光分路器可分為熔融拉錐（FBT）光分路器和平面光波導(dǎo)（PLC）光分路器兩種類型。2023/2/321機(jī)架式盒式微型托盤式插片式3.光纜連接設(shè)備和器件根據(jù)封裝方式分類2023/2/3224.接入層光纜網(wǎng)的組網(wǎng)（一）接入層光纜網(wǎng)架構(gòu)2023/2/3234.接入層光纜網(wǎng)的組網(wǎng)（二）各網(wǎng)元的定義(1)用戶光節(jié)點(diǎn)AP——是指需要有光纜接入的用戶建筑物內(nèi)的光纜末梢節(jié)點(diǎn)，一般為光纜分纖箱、分纖盒等小容量配線設(shè)施，也可以是基站傳輸設(shè)備、樓道MDU、政企定制終端、用戶側(cè)交換機(jī)和傳輸設(shè)備等。用戶光節(jié)點(diǎn)的識(shí)別特征是：直接接入用戶。(2)配線光節(jié)點(diǎn)DP（光分配點(diǎn)）——是指用于匯聚多條引入光纜的光交接設(shè)施，一般為光交接箱或通信交接間。一個(gè)配線光節(jié)點(diǎn)覆蓋住戶約500戶以內(nèi)，覆蓋半徑約100－300米。配線光節(jié)點(diǎn)的識(shí)別特征是：不直接接入用戶，有設(shè)置分光器。(3)主干光節(jié)點(diǎn)FP（光靈活點(diǎn)）——是指用于匯聚多條配線光纜的光交接設(shè)施，一般為接入網(wǎng)機(jī)房或光交接箱。主干光節(jié)點(diǎn)的識(shí)別特征是：不設(shè)置分光器，僅是調(diào)配各光交、交接間之間的光纜，提高光纜網(wǎng)的通融性。用戶密度低的區(qū)域，主干光節(jié)點(diǎn)可以選配。(4)引入光纜——從用戶光節(jié)點(diǎn)上行到配線光節(jié)點(diǎn)的光纜定義為引入光纜。(5)配線光纜——配線光節(jié)點(diǎn)到主干光節(jié)點(diǎn)之間、配線光節(jié)點(diǎn)到配線光節(jié)點(diǎn)之間的光纜定義為配線光纜。(6)主干光纜——主干光節(jié)點(diǎn)與端局、主干光節(jié)點(diǎn)之間的光纜定義為主干光纜。2023/2/324288芯光纜環(huán)4.接入層光纜網(wǎng)的組網(wǎng)（三）光靈活點(diǎn)（FP）的妙用1#2#3#4#6#5#8#匯聚機(jī)房7#36D36D36D36D36D36D36D36D36D12D36D36D12D36D12D12D兩年后的纖芯使用情況要么做“痛苦”的割接調(diào)整，但光纖接續(xù)太“坑爹”了！要么新建144芯光纜環(huán)，而此時(shí)纖芯利用率才67%。僅光分配點(diǎn)(DP)的方案從FP點(diǎn)調(diào)纖，哪個(gè)DP不夠就擴(kuò)容哪個(gè)！288芯光纜環(huán)引入光靈活點(diǎn)（FP）的方案1#2#3#4#6#5#8#匯聚機(jī)房7#36D36D36D36D36D36D36D36D36D12D36D36D12D36D12D12DFP1，72DFP3，108