通信光电缆线路系统

第2章通信光电缆线路系统§2-1通信双绞线全塑电缆§2-2通信光缆系统介绍§2-3通信线缆工程建筑方式概述§2-1通信双绞线全塑电缆•通信接入网的接入线缆主要是“双绞线通信电缆”和“通信光缆”两大类，双绞线电缆使用最普遍的是传统的“电话通信（双绞线）全塑电缆”和“计算机局域网-双绞线电缆”两大类，下面分别予以介绍。§2-1-1电缆双绞线原理•1．双绞线电缆简介：双绞线(TP:TwistedPair-wire)是通信工程布线工程中最常用的一种传输介质；双绞线一般由两根直径为0.4--0.6mm的具有绝缘保护层的铜导线，按一定长度，采用互相“扭绞”的方式缠绕组成的，由于每一根导线在传输中产生的电磁波，会被另一根导线上的电磁波抵消，故而可以大大降低信号干扰的程度——“双绞线”的名字也是由此而来。从原理上说，扭绞线对的“单位扭绞节距”越密，其抗干扰能力就越强。•按照屏蔽层结构，双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP：UnshildedTwistedPair)和屏蔽双绞线(STP：ShieldedTwistedPair)两大类；根据电缆接口电阻规格，又可分为100欧姆电缆、大对数电缆和150欧姆屏蔽电缆等。目前计算机通信网络中使用较普遍的是非屏蔽双绞线(UTP)。•2．双绞线电缆规格型号简介：•双绞线电缆分为“电话通信双绞线”和“计算机通信双绞线”；电话通信双绞线电缆是成1对出现的，主要是传统的电话通信行业，用来传输模拟声音信息的，但同样适用于较短距离的数字信号的传输。如采用VDSL2技术时，传码率可达100Mb/s～155Mb/s。计算机通信双绞线电缆是成4对出现的，并进一步纽绞处理。•美国电子和通信工业委员会（EIA）为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号标准，目前的计算机网络综合布线使用第三、四、五类，分别介绍如下：（1）第一类：主要用于传输语音，即“电话通信全塑电缆”，不直接用于计算机数据传输；在国外，主要用于八十年代初之前的电话线缆，我国于1985年之后大量引进该技术和生产线，于其后在通信接入网领域广泛使用；目前的ADSL系列技术也是针对该电缆使用的。•（2）第二类：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mb/s的数据传输，常见于使用4Mb/s规范令牌传递协议的旧的令牌网，目前基本不使用。•（3）第三类：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆；该电缆的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mb/s的数据传输，主要用于10base-T网络通信模式。（4）第四类：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mb/s的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T通信模式。（5）第五类：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz，可用于语音传输和最高传输速率为100Mb/s的数据传输。主要用于100base-T和10base-T通信模式，这是目前最常用的以太网双绞线电缆。•§2-1-2电话通信（双绞线）全塑电缆系统•电话通信（双绞线）全塑电缆是20世纪80年代末期进入我国通信市场的优秀通信电缆品种，它由“铜芯导线”、“塑料绝缘层”、“金属（铝带）复合屏蔽层”和“（铠装保护层）+塑料外护层”等四部分组成；它由于全部采用“塑料”作为绝缘保护层，故称之为“全塑电缆”，如下图2.1所示：•其中，最常用的HYA型音频通信电缆，全称是：“铜芯实芯聚烯烃绝缘挡潮层聚乙烯护套市内通信电缆”是按照国标及原邮电部标准生产，被广泛应用于城市，近郊及厂矿的通信线路中。•（2）导线：铜线，直径有：0.32,0.4,0.5,0.6,0.8mm等五种，现统一采用0.4mm线径。•（3）绝缘层：高密度聚乙烯（塑料），按照标准的节距扭绞成对，以最大限度减少串音，并采用规定的彩色色谱组合配置线对颜色。•（4）屏蔽层：在一根铝带（铝带厚0.2mm）的一面涂以塑料，铝带沿纵向包在缆芯上，屏蔽外界电磁波的干扰。•（5）铠装保护层：分为钢丝和钢带铠装两种材料，结构上又分为单层和双层两种；用于直埋和水底敷设环境中。•（6）外护套：黑色低密度或中密度聚乙烯（塑料）材料制成。•（7）室外敷设方式：采用通信管道、架空吊线、地下直埋、水底敷设、沿墙壁钉固或槽道等6种方式敷设。•（8）成端设备：①局内：总配线架（MDF）纵列；②局外：交接箱；③用户单元：分线盒、综合信息箱；•（9）接续材料：①接线子（1对）、接线模块（25对）；②电缆接线套管（分为热熔式和重复开启式）；•（10）配线方式：①交接配线（最常用）；②直接配线；③复合配线。•2．电缆分线与终端设备简介：•电缆分线与终端设备是指“用户终端设备”、“外线配线设备”和“局内线缆成端配线设备”，主要是为外线通信光缆和通信电缆的敷设与成端而设置的，分别介绍如下：•外线配线设备：主要是电缆分线盒、交接箱和光缆交接箱，以及综合信息接入箱。•局内配线设备：主要是电话电缆总配线架（MDF）和数字配线架（DDF）、计算机双绞线配线架（IDF）和光缆配线架（ODF）等四种。•（1）用户终端：原来仅为1部电话机，现在以“ADSL–Modem（或“LAN方式”双绞线接入）+用户路由器+有线电视放大器”等“用户网关”的形式逐步发展起来；由用户自行购置，安置在用户端。•（2）电缆分线盒：是一种“固定连接”设备，是市内电话配线电缆的成端设备，为每个通信用户单元提供通信接入馈线；一般每个用户住宅单元设置1个。•（3）综合信息接入箱：是每个建筑物的通信光电缆综合成端设备，由光纤法兰盘、光电转换器、市电电源盘、宽带用户交换机、电缆接线排等装置组成；由电信局机房或光电缆交接箱引入的光电缆在此成端，再由该箱分配给本建筑物内的所有用户电话线和宽带双绞线。•（4）光、电缆交接箱：是一种“跳线连接”设备，是“外线主干、配线光电缆”的成端汇接设备，是“交接配线”的关键设备，主干、配线光电缆在此通过“跳线”连接，为新申请的用户开通通信业务；同时，也使主干光电缆提高“芯线使用率（90%以上）”。•（5）总配线架（MDF）：是一种“跳线连接”设备，外线主干电缆成端在纵列（V列），局内设备电缆成端在横列（H列），二者通过跳线连接；该设备装有“防强电保安装置”，对外线电缆进行强电流（压）过载保护。一般安装在“电信节点机房”和“电信局一楼测量室”中。•（6）数字配线架（DDF）：是一种“跳线连接”设备，传送经交换机数字化调制的2Mb/s数字信号到光端机；信号采用同轴电缆，在DDF上成端和跳线。一般安装在“电信局三楼光传输室”中。⑴电缆交接箱展开图⑵总配线架⑶电缆分线盒展开图⑷电缆接头盒外观图•§2-1-3市话全塑电缆配线技术•通信电缆的配线，指从机房总配线架（MDF）到用户分线盒之间的市内通信电缆分配系统，配线的总体要求和思路是“将整个配线区域进行全覆盖式的完全配置”；根据不同的用户性质和地域情况，传统的配线有2种方式：“直接配线”与“交接配线”；另外，“电缆接头”也分别予以介绍。通信电缆2种配线方式结构示意图MDF电缆分线盒用户用户电缆分线盒电缆交接箱MDF配线电缆配线电缆主干电缆用户馈线用户馈线1。直接配线方式示意图2。交接配线方式示意图•1.交接配线•是最常用的配线方式，适用于广大的城市住宅小区范围，是根据用户“逐步申请安装电话”的情况，采用“电缆交接箱”设备；按照自然地域情况，划分“固定交接配线区”：一个固定的交接区通常是按照周围道路所围成的区域，或是某行政单位的自然区域，服务半径一般为3km以内，几个相邻的固定配线区形成一个大型的“用户接入区”，设置“用户节点机房”，汇聚用户的各类通信业务流量。交接配线系统结构示意图节点机房（MDF）电缆交接箱电缆交接箱电缆交接箱电缆分线盒电缆分线盒电缆分线盒电缆分线盒电缆分线盒电缆分线盒用户用户用户用户用户用户用户用户用户主干电缆配线电缆固定交接区节点机房汇聚若干个交接区的通信业务量固定交接区•交接配线的电缆分为“主干电缆（机房MDF到各交接箱）”和“配线电缆（交接箱到各个住宅楼的单元分线盒）”两种，两者成端在交接箱的不同端子板上，通过“电缆跳线”相互连接；主干电缆一般距离较长（2—5km），要求沿通信管道敷设，根据用户的接入情况，采用“分期建设”的方式，其数量随着用户数的增长而增加，其“芯线使用率”要达到90%以上；配线电缆则要求“按照终期容量”一步到位的方式布置，即按照交接区内用户数的1.2—1.5倍配置，故以后一般不再增加；配线电缆的长度一般在3km以内，最常见的是1.5km左右；交接箱和节点机房的位置的优选是很重要的问题，要根据现场的建筑结构情况、电缆设计路由情况，以及电缆的“最短路径用量”情况进行合理的最佳选择。•2.直接配线•适用于区域内为固定用户的情况，如“大学校园网”、“办公大楼通信网”等场合；此时可直接将电缆从机房的MDF（总配线架）配置到用户的单元“分线盒”中，故称为“直接配线”，在新一代的ADSL宽带综合接入系统中，直接配线具有较好的效果。•3.电缆配线的技术参数•电缆使用年限：主干电缆：3-5年，配线电缆：10年，配线/用户比：1.2—1.5线/每户。•电缆的芯线线径：一般为0.4mm，超过5km可用0.6mm。•通信电缆的技术参数：通信电缆的设计长度取决于以下三个参数：•(1)电缆传输衰耗值：标准为7dB；•(2)交换机“用户电路”对线路环路电阻的要求值：一般为1200—1500Ω；•(3)通信电缆接入网新技术ADSL、ADSL2+/VDSL2等“速率-长度要求”值：如下表1.5所示:表2.2通信电缆接入网ADSL2+/VDSL2等“速率-长度要求”值设计表通信电缆长度值m3006009001200180022002800传输速率值Mb/s160120603020105•4.电缆的接头在通信电缆的配线敷设过程中，经常要对其进行分线、配线等设置，这时需要使用“电缆接头”的施工工序。电缆接头分为“分歧接头”和“直接头”两种类型，电缆接头的具体工作分为“芯线接续”和“封焊电缆（外包）套管”两个步骤；芯线接续采用接线子（单对，用于50对以下的芯线接续）或接线模块（25对/块，用于100对及以上的芯线接续）；电缆外包接头套管采用“热缩套管”和“可重复开启式套管”两种。§2-1-4计算机局域网“双绞线电缆”系统•概述在计算机通信网络中，“双绞线电缆（习惯简称为“双绞线”）”是必不可少的布线材料。•典型的双绞线是四对的，也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。•双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两大类。•STP分为3类和5类两种；•UTP分为3类、4类、5类、超5类，以及最新的6类线。•从结构上说，双绞线由“铜芯导线”、“聚乙烯（塑料）绝缘层”、“金属屏蔽层”和“聚氯乙烯塑料外护层”等四部分组成。双绞线电缆示意图•由“铜芯导线”、“聚乙烯（塑料）绝缘层”、“金属屏蔽层”和“聚氯乙烯塑料外护层”等四部分组成。•3．双绞线的传输特性和用途•⑴3类线3类电缆的最高传输频率为16MHz，最高传输速率为10Mb/s，用于语音和最高传输速率为10Mb/s的数据传输。•⑵4类线该类双绞线的最高传输频率为20MHz，最高传输速率为16Mb/s，可用于语音传输和最高传输速率为16Mb/s的数据传输。•⑶5类线5类双绞线电缆使用了特殊的绝缘材料，使其最高传输频率达到100MHz，最高传输速率达到100Mbps，可用于语音和最高传输率为100Mb/s的数据传输。•⑷超5类线与5类双绞线相比，超5类双绞线的衰减和串扰更小，可提供更坚实的网络基础，满足大多数应用的需求（尤其支持千兆位以太网1000Base－T的布线），给网络的安装和测试带来了便利，成为目前网络应用中较好的解决方案。超5类线的传输特性与普通5类线的相同，但超5类布线标准规定，超5类电缆的全部4对线都能实现全双工通信。•⑸6类双绞线该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它