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海底光缆通信系统设计与应用

【摘 要】 海底光缆通信系统有其特殊的特点,海底光缆在通信设计过程中需要考虑的问题比较多,其本身的容量也比较大,而且应该有很好的可靠性和安全性,具有较为优异的传递质量,并且在抗干扰能力方面要求比较高.本文阐述了海底光缆通信工程,在设计过程中应该注意的关键问题,以及应用原理.

【关键词】 海底光缆 通信系统 设计应用

一、海底光缆通信系统的概述

海底光缆通信系统由海底光缆、水下中继器、分路器和传输终端设备组成.它大体上可以分为两大类:一类是有中继的中、长距离系统,适合沿海大城市之间的跨洋国际间通信;另一类是无中继短距离通信系统,在大陆与近海岛屿、岛屿间距离较短的通信系统中,常采用这种传输方式.无中继系统采用光放大技术, 传输距离可达450-500km.一般要求光缆系统的寿命大于25 年,海底光缆的寿命大于30 年.

二、海底光缆通信系统设计

应选择易于埋设的海底,选择海流不急的海域,尽可能减少与其他海底光缆和管线的交越,没有海洋开发利用活动或者海洋开发利用规划的地区,才能够进行海底光缆的使用.在工程设计的时候,要考虑到光缆传输的性和再生段的设计计算,需要考虑各种因素和参数,对于光纤的衰耗,设计计算的保护余量等等,维护和修复都应该做到设计完善.其关键的技术计算是考虑到最坏值设计法所应该考虑的系统设计富余度,计算结果不能过于保守.

三、我国海底光缆的建设情况

我国海底光缆概况:4 个入口和8 条光缆.无论是登陆站数量,还是海底光缆数量,我国(大陆地区)相比欧美发达国家均相对较少,但其带来的好处是显而易见的——加强网络安全防护.我国只有四个登陆站允许入境,这就为安全防护提供了极大地便利,即只需加强这四个“入口”的安全防护能力,即可抵御外来的网络安全威胁.

四、海缆设计

1、海底光缆的路由调查.海底光缆的路由设计要求能够在所有海底光缆上级业务主管部门审批之下,首先进行路由地点的备选,其自然环境,海底地形,地理位置的稳定性都应该被考虑在内,路由区现有的海洋开发活动及海洋开发利用规划实践,必须要征得渔业,交通,矿产,市政,军事等各个部门的规划同意.2、海底光缆的路由选择.海底光缆路由选择的登陆点,必须要求路由较短,没有暗礁和深陷在地形平缓的地区,泥沙厚度较大,人烟稀少的开阔地上进行作业,选择工程船容易靠近,而且陆地上交通条件较好的地区.便于施工,在海岸附近应该有维修海港和护岸等设施设备,同时尽可能的避开海流湍急的位置,开发互动的热点区域和填海造海区域等,确保没有渔业捕捞作业.3、海底光缆余量计算.海底光缆的敷设长度应该大于经过测量的路由长度,在结合测量精度,施工方法和浅海深海的长度进行计算.海底光缆的长度余量,应该是路由长度的3%,在非埋设区域则为5%.4、海底光缆敷设方式.架设海底光缆需要使用光缆船.铺设光缆的原理就是将光缆的一端固定在岸上,船会慢慢向外海开动,并逐渐把光缆沉入海底.光缆铺设船的另一个部分是海底的挖掘机,它一开始将放在岸上,并连接光缆的固定端.它的作用有点像耕田的犁,对于光缆来说,它就是让光缆沉入海底的配重物.挖掘机将由船拖曳前进,并完成三个工作.第一是利用高压水柱冲开海底的泥沙,并形成光缆沟;第二是通过光缆孔铺设光缆;第三是埋线,将两侧的泥沙覆盖在光缆上.5、海缆系统远端PFE 的设计要求.需要远供的海缆系统在海缆系统的两端均应配置远供设备,并同时向海底光放大器供电.海缆系统的远供采用恒流供电方式.供电回路采用一线一地方式,即由大地和海缆中的供电导体组成全系统的恒流供电回路.在接地故障情况下,远供设备输出电压将会改变.

五、未来海缆技术发展趋势展望

在未来,海底光缆将步入融合时代,不仅仅是传输和通信,不再相互独立铺设,随着海上风力发电,海上石油平台和海上作业系统的全面完善,一根海底光缆就可以同时实现电力传输和远程控制.未来海底光缆所肩负的重任不仅仅是通信和网络的数据传输,而且在物联网时代还可以搭建传感器,潜入到深海海底,当发生地震或者预警的时候,也可以进行压力的预测,进行通信及信息交流的多维度发展.

六、结论

随着光通信技术的飞速发展,海底光缆通信系统对于人类的经济文化和军事发展都起到了非常显著的发展作用,海底光缆的线路工程设计就是海底通信系统基本设施的重要环节,做好沟通通信线路的设计工作,才能保证通信的畅通,提高通信质量,还得着眼于光缆的路由选择登陆点确定,以及海底光缆的保护措施,海底光缆的余量计算等,都影响着海底光缆的实际工作质量.因此,为了确保海底光缆能够有更好的工作质量,经济效益和使用寿命,在设计和敷设的过程中应该进行细致的调查分析.

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