1、第第9章章 通信電纜配線設計通信電纜配線設計重慶郵電大學胡慶 教授 本章內容：本章內容：v全程通話連接傳輸衰減分配與用戶線路設計全程通話連接傳輸衰減分配與用戶線路設計v主干電纜網的配線主干電纜網的配線 v配線電纜網的配線配線電纜網的配線v電纜線路網主要適用于用戶接入網即用戶線路，而連接長話局至市話局或匯接局的線路稱為長市中繼線，該段線路用光纜傳輸。市話交換局間的連接線路被稱為市話中繼線，該段線路多采用光纜傳輸。只有用戶線路，即從市話交換局測量室總配線架縱列起，經電纜進線室、管道或電纜通道、交接箱設備、分線盒、引入線至用戶終端（如電話機）。v如圖9-1所示，多采用電纜傳輸。近年來提出了“光進銅退

2、”或“光進銅不退”的口號，這意味作電纜作為用戶接入線路一統天下日子就要結束了。 圖9-1 傳統用戶接入線路9.1 全程通話連接傳輸衰減分配與用戶線路設計全程通話連接傳輸衰減分配與用戶線路設計v傳輸衰減分配僅限于對語音信號的效果討論。為了使任何兩個電話用戶之間的通話效果令人滿意，必須規定話路的各組成部分的允許衰減值。在任意兩個地點的用戶相互通話時，如果發送端的話機輸出功率（P1）為l mW，接收端話機靈敏度可容許收聽的最低功率（P2）是1W時，此時可保證收聽到的話音清楚。v這樣推導出的話音回路中容許衰減值為：v根據正常人耳的聽覺測定結果，任何兩個電話用戶之間話路衰減值與實際通話質量的關系，如表9

3、-1所示。132()110lg10lg30()()1 10mwAdBmwPP話路中傳輸衰減（dB） 8.68717.426.034.743.4話音的實際效果評價很好好完全滿意 不完全滿意不滿意表 9-1 正常人耳的聽覺效果評價等級 9.1.1 全程通話連接傳輸衰減分配全程通話連接傳輸衰減分配v一個通話連接的全程傳輸衰減允許值：數字交換局用戶間一個全程允許傳輸衰減不大于30dB，用戶接入網允許傳輸衰減不大于7dB。v據有關部門的調查統計顯示我國用戶線路的長度分布規律為95%距離市話端局在5km以內，根據話機水平和市內電話、長途電話全程的現狀條件，參照ITU-T建議與其他國家電話傳輸標準分配情況，

4、提出了我國長途電話自動撥號網的傳輸標準方案。其主要按傳輸衰減為限值。故只需了解全程通話連接傳輸衰減的分配即可。 1.兩端局之間全程衰減分配限值兩端局之間全程衰減分配限值v國內任意兩用戶之間，最大的連接全程衰減不大于30dB如圖9-2所示。v該系統做過漢語單字清晰度實驗，評定的清晰度達到88%。據此，可以認為該話路系統是令人滿意的。在實際中為了方便，傳輸衰減限值分配，也可以如9-3所示。 圖9-2 國內長途任意兩用戶電話傳輸衰減分配 圖9-3 長途至端局傳輸衰減分配（dB） 2.市話網傳輸衰減限值分配市話網傳輸衰減限值分配v基于市話網中采用非加感電纜線路，以800Hz時的傳輸衰減為條件，兩分局之

5、間中繼線路的衰減不大于13dB。用戶電纜線路衰減不大于7dB，如圖9-4所示。圖 9-4 市話網中的傳輸衰減分配（dB） 3.農話網傳輸衰減限值分配農話網傳輸衰減限值分配 v農話網是本地網中的組成部分，在農話網中任意兩個用戶之間的傳輸衰減限值，應與市話網中兩個用戶之間的相類似，全程為29dB，農話用戶線路不大于7dB，如圖 9-5所示。圖 9-5 市話與農話用戶間傳輸衰減限值分配（dB）9.1.2 用戶線路傳輸衰減限制的工程設計實例用戶線路傳輸衰減限制的工程設計實例v這里介紹一個根據衰減限制來設計用戶線路的實例。若用戶電纜線路分布，如圖9-6所示。為了保證該線路段的允許衰減值為4.34dB的要

6、求，選出兩個分配方案，以資比較。圖9-6 用戶電纜線路分布示意圖v下面給出兩個不同的衰減分配限制方案：v 方案（一）：市話局至交接箱的主干電纜線衰減為1.7dB，用戶配線衰減為2.64dB；v 方案（二）：市話局至交接箱的主干電纜衰減為2.64 dB，用戶配線衰減為1.7dB。v為了計算上述工程方案，用表9-2列出3類全塑對稱電纜相關參數。需說明的是不同信號頻率下，其電纜衰減系數是不同的。另外對稱電纜的工程單價（元/對km）也是根據電纜對數不同，每對每km價格不同，通常同型號大對數電纜的平均每對每km價格低于對數少的電纜，如10對0.4線徑HYA對稱電纜價格為4457.6元/km（或445.7

7、6元/對km），而300對0.4線徑HYA對稱電纜價格為42672元/km（或142.24元/對km）。4.34 /dBLdB km7 /dBLdB km全塑市話對稱電纜線徑（mm）0.40.50.60.70.9備注（dB/km）1.641.331.060.9030.77測試條件800Hz最大通話距離（km）2.653.264.104.85.61TD/T322-1996標準限額（km）4.275.266.607.759.09現行標準銅導線單位重量（kg/對km） 2.23.55.06.811.3工程單價（元/對km）142.24212.35291.42388.01545.70以300對為例表9

8、-2 全塑市話對稱電纜參考數據1.7 0.772.2dBkm2.64 1.322dBkm2.64 1.22.2dBkm1.7 0.852dBkm工程方案 （一） （二）分類用戶干線電纜用戶配線電纜用戶干線電纜用戶配線電纜衰減分配（dB）1.72.642.641.7衰減平均值（dB/km）需用線徑（mm）0.90.50.60.7對公里數2240022400工程單價（元/對km）545.70212.35291.42388.01費用小結（元）12005.4084940.006411.24155204.00總費用（元）96945.40161615.24表 9-3 用戶線路衰減設計方案對比表 v根據上述

9、兩個方案的設計進行核算其結果，列入表9-3中。所得結果說明方案（一）的工程總費用比方案（二）的要少6.46698萬元，并且耗銅量也要少1181.4kg。9.2 9.2 主干電纜網的配線主干電纜網的配線v主干電纜，又稱饋線電纜，一般是300對以上的大對數電纜。配線電纜是從主干電纜的分支點或交接箱連接各分線設備的100對以下小對數電纜線路（也有用200對的）。v市內用戶線路的的配線方式有直接配線、復接配線、自由配線和交接配線等幾種。 v市內用戶線路的的配線方式有直接配線、復接配線、自由配線和交接配線等幾種。市內用戶線路的配線設計，應根據用戶分布（含近期待裝用戶）、用戶密度、自然環境、用戶到電話局的

10、距離等進行現場調查，一般是在街道（或電信桿路）平面分布圖紙上作記錄，如圖9-7所示。 圖9-7 電話用戶分布示意圖v為使電纜配線系統便于管理和維護，根據劃分小區配線的要求，凡從主干電纜引出的每一條配線電纜，都要劃分為較固定的配線服務區域。每一配線區的容量，一般以100對容量為宜（有的是50對，或150對，或200對劃區）。v在配線區的各分線點，把配線電纜芯線按對作好成端，這種便于用戶引入線連接的成端設備稱為分線設備，它包括分線箱（盒）和輕便型分線盒。v分線箱是帶有保安裝置的電纜分線設備，其容量有10、15、20、30和50對等。v分線盒是不帶保安裝置的，僅是安裝接線端子的電纜分線設備，其容量有

11、10、15、20和30對等。分線箱（盒）都是固定安裝在桿位或墻壁上的。v交接箱是安裝在主干和配線電纜交接處的端接設備，在該箱內可以讓主干和配線電纜芯線對任意連接。交接箱的容量系列有300、600、1200、1800和2400對等。交接箱有落地式安裝和架空式裝置。v主干電纜網配線目前主要有直接配線、復接配線和交接配線3種，其配線規則如下。9.2.1 直接配線直接配線v主干電纜網直接配線是由局內總配線架經饋線電纜延伸出局將電纜芯線通過分支器直接分配到分線設備上，分線設備之間及電纜芯線之間不復接。如圖9-8所示。 圖9-8 主干電纜直接配線示意圖9.2.2 復接配線復接配線v主干電纜網復接配線是將電

12、纜線對復接到兩個以上的配線區內，再接著分配到配線點上。這種配線方式的備用線較多（通常為15左右），適合于發展不平衡或不穩定的配線區，使之有較高的通融性。電纜的復接配線如圖9-9所示。 圖9-9 主干電纜復接配線示意v我國大部分城市均用這種配線方式。主干電纜的復接方式分為全部復接和部分復接兩種。1.全部復接全部復接v主干電纜網全部復接是指兩條配線電纜的對數和起訖線序完全相同，而兩條電纜的分線箱或分線盒的數目和線序分配可以不必相同。全部復接適用于在一定時期后發展成為兩個單獨配線區的地區。2.部分復接部分復接v電纜以部分線序復接的配線，稱為部分復接。一般在主干與配線電纜遞減時較多采用部分復接，部分復

13、接如圖9-9所示。它的靈活性比全部復接更好。9.2.3 交接配線交接配線v采用交接箱通過跳線將主干電纜與配線電纜靈活連通的方式，稱為交接配線。在交接箱內能分隔線對，因此對障礙線對的調度、測試等維護工作都比較方便。ITU-T建議交接配線作為主要的配線方式。v在交接配線制中，按交接方式又分為：二級電纜交接法、三級電纜交接法、緩沖交接法、環連交接法和二等交接法等5種。1.二級電纜交接法二級電纜交接法v電纜從電話局經過交接箱到分線設備有兩級電纜從電話局經過交接箱到分線設備有兩級電纜，自電話局到交接箱一段為主干電纜，電纜，自電話局到交接箱一段為主干電纜，自交接箱到分線設備一段為配線電纜。各自自交接箱到分

14、線設備一段為配線電纜。各自按不同的配線比例設計用線。配線方法如圖按不同的配線比例設計用線。配線方法如圖9-10所示。所示。 圖9-10 二級交接配線方式v二級電纜交接法的特點是：根據電纜設計的滿足年限，增強了線路網的靈活性和穩定性，并且構造簡單；當用戶增加或者變動時，只需要在配線電纜段調整變化，從而減少局內配線架隨之而變化。v由于用戶在某具體地點出現帶有偶然性以及用戶的遷移等，在交接配線中，給主干電纜留有一定數量的備用線對是必要的。從電話局到交接箱這段主干電纜的備用線對一般為78，由交接箱到分線設備這段配線電纜的備用線對一般為15左右。v而其它配線方式的備用線對，從分線設備一直通到電話局內總配

15、線架一般為15左右。這就是兩級電纜交接法能節省主干電纜備用線對的道理。 （1）根據用戶數N對主干電纜配線對數M的估算v假設交接區內的用戶數為N，則引入交接箱的主干電纜對數M，應用概率統計學方法分析得知：（9.1）v式中，為一常數，它取決于在用戶接入網中電纜芯線備用線對平均值。如若引入交接箱的主干電纜芯線備用率為10%，交接箱的平均實裝容量是200對，則求出的。這時，式（9.1）變為：（9.2）NNM NNM2（2）根據分線設備的容量Nk對配線電纜對數Rk估算v假設每個分線設備的容量為Nk，利用和式（9.1）相類似的關系式，可以求出每個分線設備所對應的配線電纜對數Rk應為：(9.3)v當交接區內

16、有n個分線設備與配線電纜相配，則配線電纜總對數R為：(9.4)NNRkkkk)(NNnnRRkkkk v如果該交接區內的設計用戶數為N=nNk ，即：v將（9.5）式代人（9.4）式，則得：(9.6)nNNk (9.5)/ /kkkkkRnRNNNNNNNv從上式可見，由于NNK，故N / NK 1，與（9.1）式比較得知，配線電纜的總對數要比主干電纜的對數多（即RM）。表明在交接配線中，可以減少主干電纜備用線對，從而提高它的芯線利用率。這一差異有利于適應兩者的滿足年限不同。如主干電線用到第5年時，就可以根據實際的通信業務發展的需要而擴建，這時的配線電纜容量，一般情況下總是較富余些。或者部分配

17、線電纜進行調整，仍然繼續使用。 v這一差異也有利于適應當前城建的分期發展及其所屬街區的用戶預測不可能很準確的情況下，故考慮給予配線電纜的備用線對較多，滿足年限較長是必然的。這時（9.6）式中的 值要小于（9.2）式中 的值。如取 =1.2以下，換算出的備用線對數，即目前一般的配線電纜備用線對取用指標為2030，而主干電纜的備用線對為1015。 2kkv例9-1：已知某交接區內的預測用戶數N=157戶，各配線點的配線電纜接入平均每個分線設備的容量為NK=5，取常數 =1.2和 。試求主干電纜和配線電纜的實用對數。v解：根據（9.2）式和（9.6）式，代人題設已知條件算出的結果： k27 .174

18、1572157NNM24151572 . 1157/NNNRkkv參考我國市話電纜芯線對數標準系列，從上述計算值換算得到的實用對數為：主干電纜的實用對數200對；配線電纜的實用對數250對。v 這種二級交接配線方式是國內當前推廣的交接配線中的基本方式。凡屬中等以上容量的市話局就可以采用以交接配線為主，直接配線為輔的配線方式。2.三級電纜交接法三級電纜交接法v此種交接配線方法，自電話局到交接間（即大容量的交接箱）為一級主干線路，自交接間到交接箱為二級主干線路，自交接箱到分線箱或分線盒為三級配線線路。如圖9-11所示。v三級電纜交接法，用于容量較大并且距局較遠的線路時，具有較大的技術經濟優越性。圖

19、9-11 三級電纜交接配線圖 v三級電纜交接配線方式的各級纜芯線對數估算如下：v 各二級主干電纜的對數估算式與（9.1）式相似：(9.7)v式中下標“i”表示第i個交接區，Ni就是第i個交接區的預計用戶數；M i就是第i個交接箱的二級主干電纜理論計算對數。 NNMiii v則二級主干電纜芯線實用總對數的計算式為：（9.8）v式中 為第i個交接箱二級主干電纜芯線實用對數。v一級主干電纜芯線的理論計算對數為：（9.9）v式中n為交接間所屬的交接箱（區）個數。niniiINNM11niIIiMM1iMv【例9-2】參照圖9-12所示的配線分布和各交接區預測用戶數：N1=172戶，N2=152戶，N3

20、=83戶，N4=114戶，常數 。2v根據（9.7）式求出各二級主干電纜理論計算對數為M1=191對、M2=169對、M3=96對、M4=161對和實用二級主干電纜對數為M1=200對、M2=200對、M3=100對、M4=200對，M i為理論計算對數。預計所需二級主干電纜實際對數為700對。而一級主干電纜實用對數，應用（9.9）式，經選用后為600對。圖9-12 三級交接法例題用圖 3.緩沖交接法緩沖交接法v如圖9-13所示，在緩沖交接方式中除有一般交接箱外，在適當地點裝有附加的交接間（交接箱）這種交接間稱為緩沖交接間。v不同方向的主干線路的某些交接箱的一部分線對經過緩沖交接間交接后接入電

21、話局，而另一部分線對則直接接入電話局。緩沖交接間也可與其附近的交接箱合并設置。圖9-13 緩沖交接配線示意圖 4.環聯交接法環聯交接法v如圖9-14示，每個交接箱內除了有直接來自電話局的主干電纜線外，還有兩個相鄰的交接箱的聯絡電纜，這種交接配線方式，稱為環聯交接法。各交接箱間聯絡電纜稱為箱間聯絡電纜。v配線電纜網的配線主要負責把主干電纜的芯線資源在地域上進行合理分布與覆蓋。其配線方法有直接配線、自由配線、復接配線和交接配線4種。 圖9-14 環聯交接法配線圖 9.3 9.3 配線電纜網的配線配線電纜網的配線v配線電纜網的配線主要負責把主干電纜的芯線資源在地域上進行合理分布與覆蓋。其配線方法有直接配線、自由配線、復接配線和交接配線4種。 9.3. 1 直接配線直接配線v直接配線是把電纜芯線直接分配到分線設備上，分線設備之間不復接，彼此之間沒有融性。直接配線如圖9-15所示。 圖9-15 直接配線v圖中100對配線電纜（線序1一100）自交接箱至#1號20對分線盒（線序120），然后遞減為80對，分為兩條電纜（50對及30對電纜各一條）。v其中一條30對電纜至#2號30對分線箱（線序2150）為止，另一條50對電纜，接入#3號10對分線盒（線序5160）后，仍為一條50對電纜，它在3號盒的接頭處將線序5160