光纤光缆和通讯电缆技术发展与思考毕业设计

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大连水产学院毕业设计(论文)开题报告表课题名称光纤光缆和通讯电缆技术发展与思考题目性质模拟(虚拟)题目类型设计 开发题目来源生产学生姓名专 业自动化导 师 报告内容:作为光纤在传输线路的最终应用,光缆的产品和技术也越来越成熟,其重要地位已为运营商所关注。在行业竞争愈发激烈的背景下,在许多大型重要线路的招标项目中,价格成为各家供应商的杀手锏,但是对于用户来说,“价廉”的同时如何“物美”才是最为重要的。所以在2005年运营商招标的大型项目中,对于用量最大的管道、架空、直埋光缆,不少运营商采用集团集中采购的方法统一选型,光缆采购逐步规范化和通用化,光缆制造商想以此获取丰厚利润已不大可能,根据业务需求开发新的产品、实现自身多元化,并给用户网络提供新的支持成为光缆厂商唯一的可行之道。指导教师签名: 年 月 日教务处制表毕业设计光纤光缆和通讯电缆技术发展与思考学 生 姓 名:指导教师:合作指导教师:专业名称:所在学院:*年*月*日大连水产学院专科毕业设计 目录- 19 -大连水产学院专科毕业设计 目录目录摘要4前言6一 光纤技术发展的特点 1.1 网络的发展对光纤提出新的要求71.2 光纤标准的细分促进了光纤的准确应用 71.3 新型光纤在不断出现 8二 光缆技术的发展特点2.1 光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现9 2.2 光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输11三 通信电缆的发展特点 3.1 宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务 123.2 超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰133.3 物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景13四 光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题 4.1 积极创新开发具有自主知识产权的新技术134.2 开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品134.3 利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务134.4 改进光缆电缆的施工和维护方法134.5 冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展154.6 抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术与产业15结论 16致谢17参考文献 18大连水产学院专科毕业设计 摘要 摘要 过去的几年,可以说是光纤光缆行业最为艰苦的几年,然而在这样的环境下,产业的各环节依然在不断努力,针对新的应用业务,相关的技术、标准进展也非常迅速,为制造商的产品开发、运营商的网络建设与运营提供了指导性策略。G.652D已经被运营商、制造商广泛看好,是未来G.652的主力产品;G.655的技术和市场相对稳定,这与运营商的干线网络建设逐渐放缓密切相关。新型的光纤,包括G.656,ITU-T已经于去年颁布了正式的G.656建议;塑料光纤、光缆的标准,国内相关部门也在积极制定之中,其大规模产业化、应用将会带来很好的市场规模;光子晶体光纤的实验室研究进展亦非常迅速,国内已经有一些产品的样品推出,但是正式应用还需要技术的进一步成熟以及整个光通信系统技术的突破性进展。FTTH出色的三网合一的业务承载能力,将撬动巨大的用户市场,成为光纤光缆行业摆脱当前困境的巨大契机。在用户接入端,相关的光缆产品与技术正在稳步发展,借着FTTH的春风,有望获得突破性进展。关键词:光纤光缆, 通信电缆, ITU-T建议, 技术发展 大连水产学院专科毕业设计 AbstractAbstractOver the past few years, optical fiber and cable can be said to be the most difficult years the industry, but in such an environment, the industry is still in the different aspects of the ongoing efforts, the application of the new business, related technology, standards are also very rapid progress, in order to the manufacturer's product development, the network operators to provide guidance and operating strategy. Has been G.652D operators, manufacturers optimistic about the broad future G.652 main products; G.655 technology and the market is relatively stable, with the operator's trunk network construction is closely related to a gradual slowdown. New type of fiber, including G.656, ITU-T has been in the last year of the promulgation of a formal recommendation G.656; plastic optical fiber, optical cable standards, the relevant departments are also actively developed, and its large-scale industrialization, the application will be bring a good market; photonic crystal fiber research laboratory is also very rapidly, already there are some samples of the product launch, but also the need for formal application of technology to further mature as well as the optical communication system of breakthrough technologies. Triple-play FTTH business excellent carrying capacity, users will be leveraging the enormous market of optical fiber and cable industry has become out of the current plight of the great opportunity. End user access, cable-related products and technologies are developing steadily, and by the spring FTTH is expected to get a breakthrough.Key words: optical fiber cable, communication cable, ITU-T ,recommendations of technological development大连水产学院专科毕业设计 前言前言   经过了2000年的大热大噪,泡沫破灭之后的全球光纤市场呈现严重的供大于求之势,在光通信市场趋于平稳饱和的今天,虽然上述情况有所改善,但是受通信业大环境的影响,国内光纤光缆市场的发展仍然相对平淡。虽然平淡但也有亮点,为了市场的需求和技术的发展,业内人士依然没有放弃努力,并取得了显著的成果:光纤方面,2003年G.652D、G.655C光纤的ITU-T建议出台,2004年G.656光纤建议浮出水面,支持万兆以太网的G.651光纤受到业内人士关注,同时,新型光纤,如塑料光纤,光子晶体光纤的研究与应用工作也正在如火如荼地进行;光缆方面,随着光纤光缆价格的不断下降以及奥运所带来的业务应用机遇,光纤到户的试验工程已经开始启动,设备的接入技术也正在趋于实用;电力光缆依然炙手可热,成为低迷的光缆行业中为数不多的亮点;一些新型光缆,如微型光缆、雨水管道光缆、路面开槽光缆等亦成为业内用户关注、制造商正在研究与实施的方向。作为光纤在传输线路的最终应用,光缆的产品和技术也越来越成熟,其重要地位已为运营商所关注。在行业竞争愈发激烈的背景下,在许多大型重要线路的招标项目中,价格成为各家供应商的杀手锏,但是对于用户来说,“价廉”的同时如何“物美”才是最为重要的。所以在2005年运营商招标的大型项目中,对于用量最大的管道、架空、直埋光缆,不少运营商采用集团集中采购的方法统一选型,光缆采购逐步规范化和通用化,光缆制造商想以此获取丰厚利润已不大可能,根据业务需求开发新的产品、实现自身多元化,并给用户网络提供新的支持成为光缆厂商唯一的可行之道。大连水产学院专科毕业设计 光纤技术发展的特点一光纤技术发展的特点 1.1 网络的发展对光纤提出新的要求 下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。 1.1.1扩大单一波长的传输容量 目前,单一波长的传输容量已达到40 Gbit/s,并已开始进行160 Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-T SG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。 1.1.2实现超长距离传输 无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现20005000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。1.1.3适应DWDM技术的运用 目前32×2.5Gbit/s DWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。 1.2 光纤标准的细分促进了光纤的准确应用 2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C 3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。1.3 新型光纤在不断出现 为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。 1.3.1用于长途通信的新型大容量长距离光纤 主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至1040Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的Pure Mode PM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10 Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatel cable推出的Teralight Ultra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbits、总容量10.2 Tbits的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。 1.3.2用于城域网通信的新型低水峰光纤 城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在13601460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。接入网中采用光接入网的主要目的是:减少维护管理费用和故障率;开发新设备,增加新收入;配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖;充分利用光纤化所带来的一系列好处;建设透明光网络,迎接多媒体时代。 所谓光接入网从广义上可以包括光数字环路载波系统(ODLC)和无源光网络(PON)两类。数字环路载波系统DLC不是一种新技术,但结合了开放接口VS.1V5.2,并在光纤上传输综合的DLC(IDLC),显示了很大的生命力,以美国为例,目前的1.3亿用户线中,DLCIDLC已占据3600万线,其中IDLC占2700万线。特别是新增用户线中50为IDLC,每年约500万线。至于无源光网络技术主要是在德国和日本受到重视。德国在1996年底前共敷设了约230万线光接入网系统,其中PON约占100万线。日本更是把PON作为其网络光纤化的主要技术,坚持不懈攻关十多年,采取一系列技术和工艺措施,将无源光网络成本降至与铜缆绞线成本相当的水平,并已在1998年全面启动光接入网建设,将于2010年达到6000万线,基本普及光纤通信网,以此作为振兴21世纪经济的对策。近来又计划再争取提前到2005年实现光纤通信网。 在无源光网络的发展进程中,近来又出现了一种以ATM为基础的宽带无源光网络(APON),这种技术将ATM和PON的优势相互结合,传输速率可达622155Mbps,可以提供一个经济高效的多媒体业务传送平台并有效地利用网络资源,代表了多媒体时代接入网发展的一个重要战略方向。目前国际电联已经基本完成了标准化工作,预计1999年就会有商用设备问世。可以相信,在未来的无源光网络技术中,APON将会占据越来越大的份额,成为面向21世纪的宽带投入技术的主要发展方向。1.3.3用于局域网的新型多模光纤 由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50100,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125m型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125m的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125m光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125m光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。 局域网光纤性能强调的是工作带宽和接续费用。特别是随着吉比特以太网和10G比特以太网快速发展多模光纤已经成为首选传输媒质。国内外光纤厂家如,康宁、阿尔卡特、烽火、长飞等先后推出了吉比特以太网多模光纤并已经大量商用。2002年IEEE在802.3ae标准中,又提出了一种高带宽50/125m多模光纤。它提高了850nm波长的带宽,在链路中选用低价格的850nm波长垂直腔表面发射激光器(VCSEL)和两级编码技术,这种多模光纤的“激光器带宽”为2000MHz.km,足以支持10Gb/s以太网传输达300m。当前,高带宽50/125m 多模光纤正在成为吉比特以太网采用的主要光纤。1.3.4前途未卜的空芯光纤 据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。二 光缆技术的发展特点 2.1 光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现 光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。 2.1.1光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;2.1.2光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计; 2.1.3光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。现有光缆中使用的如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。从环境保护及阻燃性能的要求出发,有光缆厂家已经采用环保材料开发出了生态环保光缆,应用于大楼及家庭等室内环境。如对室内用缆,可采用含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料。2001年ITU-T已通过了L45建议即“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,以规范和控制光缆对环境的负面影响。另外光缆中还可采用纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。 ·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。 ·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(Life CycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。 ·浅水光缆(Marinized Terrestrail Cable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-T G.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。 ·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。 ·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。 ·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计20002005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。 ·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。 2.2 光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断 传输光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年发布了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-T SG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。 ·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。 比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。 三. 通信电缆的发展特点3.1 宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务 原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。 美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEA S-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC 62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4个0.8 mm线径、1150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。 3.2 超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰 随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。 3.3 物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景 由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。四.光纤光缆及通信电缆技术产业发展中几个值得思考的问题4.1 积极创新开发具有自主知识产权的新技术 虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,19971999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。4.2 开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品 电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品4.3 利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务 对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。 4.4 改进光缆电缆的施工和维护方法 目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。 4.5 冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展 2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.651.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。 光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心,在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇,促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。  近年来,随着世界光纤预制棒技术的进一步发展,我国企业通过设备引进以及技术创新在这一领域取得了一定的突破,不仅掌握了主要的制棒技术以及混合工艺生产方法,而且应用这些技术已经可以生产出多个品种的光纤预制棒产品,开始在国内市场逐步销售。   从我国通信市场和技术的发展趋势来看,稳步推进国内预制棒技术的产业化显得更为急迫。而要做到这一点,单靠一个企业的力量是远远不够的。应该加强国内光纤企业的联合协作,集行业之合力以攻关。同时应尽力争取得到主管政府部门在政策层面和资金等方面的支持。   面对未来的发展趋势,烽火通信将继续坚持自主创新和技术引进“两条腿走路”的发展思路,不断提高自身的制棒水平,并努力实现规模化和产业化,以便为我国光纤光缆产业从制造大国向制造强国的转变贡献自己的力量。4.6 抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术与产业 西部大开发是国家的重大策略,国家制定了有利的政策,政府对发展通信等行业也给予了大力的支持。西部是一个地域复杂、分布较宽、通信相对落后的地区。经济大发展中,通信要先行,需要一些与之相适应的光纤光缆及通信电缆的先进产品来配合发展的需求。因此,符合条件的产品将会在这里找到很好的市场。西电东送、西气东输等巨大工程也需要大量的高质量的ADSS、OPGW等型式的光缆及各种电缆相配套。因此光纤光缆和通信电缆的各种技术、产品及成果都会在西部开发中得到发挥。同时西部现代化的建设对我们的产品提出了许多新的难题,光纤光缆和电缆行业在开发大西部的同时也会得到更好的改造和创新的机会,促进自身技术水平的提升和发展。 大连水产学院专科毕业设计 结论结论光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤光缆在我国的发展可以分为这样几个阶段:对光缆可用性的探讨;取代市内局间中继线的市话电缆和pcm电缆;取代有线通信干线上的高频对称电缆和同轴电缆。这两个取代应该说是完成了;现正在取代接入网的主干线和配线的市话主干电缆和配线电缆,并正在进入局域网和室内综合布线系统。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。大连水产学院专科毕业设计 致谢 致谢 经过半年的忙碌和工作,本次毕业论文设计已经接近尾声,作为一个专科生的毕业论文,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。在论文写作过程中,得到了老师的亲切关怀和耐心的指导。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇 高的敬意。      在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们!最后我还要感谢电气工程系和我的母校大连水产学院对我的栽培。 大连水产学院专科毕业设计 参考文献参考文献 1. 光纤通讯 刘增基主编 西安电子科技大学出版社 (2001-08出版)2.光网络系统、器件与联网技术韦乐平、张成良主编人民邮电出版社 (2006出版)3.光纤通讯(第二版)原荣编 电子工业出版社(2006出版)4.光纤通讯/高等学校电子信息类规划教材西安电子科技大学出版社5.通讯线路实训教程(21世纪高职高专通信教材)叶柏林、马列编著人民邮电出版社(2000-08出版6.袖珍电工材料手册 中国建筑工业出版社(2004-01出版)大连水产学院本科毕业设计目录
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