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第1章 海底网络的架构和管理1

1.1引言1

1.2全球网络中海底光缆系统的应用1

1.2.1国内网络1

1.2.2地区网络2

1.2.3区间网络3

1.3网络架构3

1.3.1使用分支器后的网络灵活性3

1.3.2可重构光分插复用器分支器的基本网络特性4

1.3.3ROADM分支器的网络安装8

1.3.4高度连通性的网络11

1.3.5入网点到入网点的网络连通12

1.3.6多个入网点对多个入网点16

1.4网络管理系统18

1.4.1学术概要18

1.4.2终端用户概述20

1.4.3运行和维护功能21

1.4.4系统管理功能23

1.4.5硬件概览和架构25

1.4.6软件概览和安全问题27

1.4.7SDN：持续发展的世界28

1.5海底通信网络的未来30

参考文献30

第2章 海底系统供电32

2.1引言32

2.2供电设计参数33

2.2.1供电预算33

2.2.2供电电流34

2.2.3对地电位差35

2.2.4接地电阻36

2.3环境因素38

2.3.1电磁感应38

2.3.2雷电39

2.3.3短路故障发生时PFE的运行状态39

2.4供电拓扑结构41

2.4.1点对点拓扑结构41

2.4.2主干-分支拓扑结构41

2.5供电设备设计44

2.5.1供电系统的可靠性44

2.5.2PFE所需的功能44

2.5.3PFE的构成45

2.6故障定位47

2.6.1电容测量47

2.6.2直流电阻测量47

2.6.3脉冲回波测试49

2.6.4COTDR测量49

参考文献49

第3章 海缆光纤51

3.1引言51

3.2光纤概述51

3.2.1光纤折射率分布51

3.2.2光纤的模式52

3.3光纤特性53

3.3.1衰减与弯曲53

3.3.2截止波长54

3.3.3色散54

3.3.4非线性与有效面积56

3.3.5超低损耗的大有效面积光纤57

3.4光纤参数对系统设计的影响58

3.4.1色散补偿58

3.4.2等效有效面积59

3.4.3非线性品质因数60

3.4.4色散与非线性管理61

3.5结论：用于相干接收机的光纤63

参考文献63

第4章 海底设备65

4.1海底设备概述65

4.2中继器66

4.2.1光学拓扑67

4.2.2泵浦激光器控制装置69

4.2.3线路监测功能69

4.2.4中继器电源72

4.3增益均衡73

4.3.1放大器增益均衡73

4.3.2放大器链的增益形状校正74

4.3.3有源增益控制装置75

4.4分支器76

4.4.1分支器概述76

4.4.2波长管理装置81

4.5海底设备的机械工程学88

4.5.1光缆89

4.5.2中继器的机械设计90

4.5.3接头盒92

4.6可靠性92

4.6.1可靠性的基本原理93

4.6.2可靠性的保证方法94

4.6.3设备质量的保证方法96

4.6.4海底通信系统中应用设备的可靠性97

4.7海底设备的未来发展趋势98

4.7.1提高单核容量98

4.7.2增加光缆容量98

参考文献99

第5章 海缆技术101

5.1引言101

5.2海底光缆要求101

5.2.1一般要求102

5.2.2压力和温度范围102

5.2.3水和气体的侵入103

5.2.4制造和安装要求103

5.3海底光缆特性104

5.3.1海底光缆类型104

5.3.2机械特性107

5.3.3电气特性111

5.4海底光缆设计114

5.4.1光纤114

5.4.2光纤的封装118

5.4.3内部强力构件122

5.4.4海底光缆绝缘124

5.4.5铠装保护126

5.5海底光缆的质量鉴定128

5.5.1光纤微弯灵敏度测试129

5.5.2光纤宏弯灵敏度测试130

5.5.3海底光缆制造后的光学性能130

5.5.4光纤对氢的敏感性131

5.5.5模拟海底光缆敷设的热力试验131

5.5.6模拟海底光缆贮存的热力试验131

5.5.7海底光缆结构的径向渗透132

5.5.8加速老化热试验132

5.5.9大长度抗拉试验132

5.5.10绝缘高压测试132

5.6小结133

参考文献133

第6章 海底线路终端137

6.1引言137

6.2WDM系统的传输设备139

6.2.1波分复用系统的海底线路终端设备139

6.2.2WDM系统中的海缆登陆站节点158

6.3监控和故障定位159

6.3.1中继器监控160

6.3.2光纤故障定位160

6.4未来发展前景166

6.4.1线路比特率和客户端比特率的增大166

6.4.2复用波长数的增加167

6.4.3光纤或光纤中模式的增加167

6.4.4设备的小型化167

6.5小结168

参考文献168

第7章 系统规划和部署172

7.1引言172

7.2初始概念173

7.2.1主要动机173

7.2.2初始评估和研究174

7.3从概念到项目179

7.3.1财团模式的结构与融资179

7.3.2私有模式的结构与融资180

7.3.3供应合同的签订和最终确认181

7.3.4生效182

7.3.5担保182

7.4系统部署183

7.4.1施工期面临的挑战183

7.4.2项目管理的组织184

7.4.3项目实施概况186

7.5运行和维护189

7.5.1终端端站189

7.5.2网络运行中心189

7.5.3海缆维修船189

7.6升级190

7.7小结190

第8章 海缆升级191

8.1引言191

8.2创新192

8.2.1海底光缆的相干传输192

8.2.2将陆上终端延伸至SLTE193

8.3工具196

8.3.1模型196

8.3.2实验室设备196

8.4设计方法201

8.4.1性能预测、评估及量化201

8.5安装及运行208

8.5.1实行海底光缆升级208

8.5.2运行监控212

8.6小结213

参考文献213

第9章 海洋工程与维护214

9.1引言214

9.2行业设备214

9.2.1布缆船214

9.3安装规划222

9.3.1可行性研究223

9.3.2桌面研究224

9.3.3海洋测量225

9.3.4线路设计228

9.4海上敷设流程230

9.4.1工厂内海缆装载230

9.4.2布缆船上的海缆装载231

9.4.3单独或直接近岸海缆布设231

9.4.4海缆接续233

9.4.5海缆的地表敷设234

9.4.6埋设犁敷设234

9.4.7分支器的布设236

9.4.8海缆和管线穿越237

9.4.9后冲埋237

9.4.10报告238

9.4.11供电安全238

9.5维护操作239

9.5.1海缆和中继器存储设备239

9.5.2维修设施239

9.5.3专业海缆连接和光纤熔接设备239

9.5.4其他专业软件工具240

9.5.5测试装置240

9.5.6训练有素的人员240

9.5.7与其他海底用户的联络活动240

9.5.8维护合同240

9.5.9故障类型241

9.5.10典型维修操作243

9.6新的发展245

9.6.1科学应用246

9.6.2石油和天然气246

9.6.3可再生能源247

9.6.4海缆再利用247

9.6.5废弃海缆248

参考文献249