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SLTE 193
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