GBT51154-2015标准规范下载简介
GBT51154-2015 海底光缆工程设计规范.pdf11维护工具及仪表的配置
11.0.1海底光缆系统维护可分为海上维护段和陆上维护段，海 上维护段负责维护海底光缆线路，陆上维护段负责维护海底光缆 登陆站设备及陆地光电缆线路。 11.0.2维护工具及仪表的配置应能满足系统日常运行维护的需 要，仪表的型号和功能应根据其价格和实用性择优选用。海底光 缆系统维护工具及仪表可按表11.0.2配置。
GB/T 41530-2022 玩具及儿童用品术语和定义表11.0.2海底光缴系统维护工具及仪表参考配置
表中稳定光源一项用于无中继海底光缆系统自
1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合.. 的规定”或“应按执行”
1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合 的规定”或“应按执行”
《通信管道与通道工程设计规范》GB50373 《波分复用（WDM)光纤传输系统工程设计规范》GB/T51152 《通信线路工程设计规范》GB51158 《海底电缆管道路由勘察规范》GB/T17502 《电信网络设备的电磁兼容性要求及测量方法》GB19286 《通信建筑工程设计规范》YD5003 《SDH光缆通信工程网管系统设计规范》YD/T508C 《同步数字体系（SDH)光纤传输系统工程设计规范》YD5095 《WDM光缆通信工程网管系统设计规范》YD/T5113
《海底光缆工程设计规范》GB/T51154一2015经住房和城乡 建设部2015年12月3日以第987号公告批准发布。 本规范制订过程中，编写组对国内海底光缆工程建设进行了 调查研究，总结了我国近年来海底光缆工程的设计成果，并参考海 底光缆方面的国际标准以及跨境海底光缆工程的资料，在广泛征 求意见的基础上，制订本规范。 为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用 本规范时能正确理解和执行条文规定，编写组按章、节、条顺序编 制了本规范的条文说明。对条文规定的目的、依据以及执行中需 注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规范正 文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考
目则（41)2术语和符号（42）2.1术语（42)3海底光缆系统组成及系统制式(43）3.1系统组成和分类（43）3.2系统接口及工作波长（45)4海底光缆数字信号传输系统设计(46）4. 1系统设计基本原则(46)4.2规模容量的确定(46）4.3网络拓扑（46)4.4海底设备的选型（46)4.5终端设备的选型（46)4.6光纤的选型（47）4.7海底光缆传输相关辅助技术的选用（47）4.8系统可靠性(48)4.9系统维护余量··（48)5海底光缆线路设计(50)5.1海底光缆线路路由预选桌面研究··(50)5.3海底光缆选型和铺设安装（50)5.4陆地光电缆选型和敷设安装(51)6海底光缆线路及数字信号传输系统性能指标（52)6.1海底光缆线路性能指标（52)6.2海底光缆数字信号传输系统性能指标(52):39:
每底光缆登陆站和附属设施要求 （55） 元供电源系统设计 （56） 辅助系统设计 5.8
1.0.1海底光缆系统是光缆通信技术在海底这个特殊环境下的 应用。我国有3方多干来海岸线，随着我国改革开放对外交往的 增加以及大规模海洋开发利用的开展，海底光缆通信的应用越来 越多。海底光缆系统不仅应用于电信运营商的通信网络，其他行 业和单位对海底光缆通信需求也在增大。本规范的制定，可以提 高海底光缆工程设计的标准化程度，促进新技术在工程中的应用： 有助于涉海部门对海岸线的规划以及对相应项目的审批，
1.0.1海底光缆系统是光缆通信技术在海底这个特殊环境下的 应用。我国有3方多干来海岸线，随着我国改革开放对外交往的 增加以及大规模海洋开发利用的开展，海底光缆通信的应用越来 越多。海底光缆系统不仅应用于电信运营商的通信网络，其他行 业和单位对海底光缆通信需求也在增大。本规范的制定，可以提 高海底光缆工程设计的标准化程度，促进新技术在工程中的应用， 有助于涉海部门对海岸线的规划以及对相应项目的审批。 1.0.2登陆中国大陆连接其他国家或港澳台地区并有国际港澳 台投资方参与的海底光缆工程，简称跨境合作海底光缆工程。跨 境海底光缆工程多为合作建设模式，其设计、施工应遵循多方共同 认可的技术要求和验收方式，并形成了一整套与我国国内同类工 程不尽相同的工程技术要求和工程管理模式。所以，跨境合作海 底光缆工程可参照本规范执行。 对于穿越大江大河的光缆工程以及以供电为主的光电混合海 底光缆工程可参照本规范执行。 对于改建、扩建工程，改建和扩建部分可与原工程保持一致。 海底光缆线路这里指陆地光缆、海底光缆和海底设备的总称，
1.0.6海底光缆工程设计应符合《中华人民共和国海域使用管理
法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国环境影 向评价法》、《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条 例》、《铺设海底电缆管道管理规定》等我国环境保护、海域使用和 岸线使用相关法律和条例。涉及国防安全的，还应执行《交通运 输、邮电通信基本建设贯彻国防要求规定》。
2.1.1海底光中继器
海底光中继器可以分为海底光放大中继器和海底光再生中继 器两种： 海底光放大中继器利用远供电源工作、放大光通信信号并接 收和发送监测信号。本规范特指基于掺饵光纤放大器的海底光放 大设备。 海底光再生中继器利用远供电源工作、放大光通信信号并接 收和发送监测信号。本规范指将光信号转换为电信号，经再生、再 整形和再定时（3R）后再转换为光信号的海底中继设备
2.1.5海底光缆登陆点
当海底光缆登陆站距海滩较近（一般不天于2km），且有光缆 漕道直通登陆站进线室时，可以不设置岸滩人井，利用登陆站进线 室，实现岸滩人井的功能
海底光缆系统组成及系统
3. 1 系统组成和分类
3.1.2本规范所指有中继海底光缆系统的构成范围见图1，所示 设备按逻辑功能可划分为光缆线路、数字信号传输系统、远供电源 系统和辅助系统等功能子系统，辅助系统包括线路监测系统、网络 管理系统以及公务通信系统等。 光缆线路由海底光缆、海底设备、岸滩接头盒和陆地光电缆 构成。 CTB与BJ之间宜采用光、电分缆连接。 当海底光缆登陆站距海滩较近（一般不天于2km）时，B可安 装在海底光缆登陆站进线室。 当登陆点与登陆站较远（一般超过15km），且登陆点附近具 备电力供应条件时，PFE宜安装在登陆点附近。 当无分支登陆站时，系统中不需要配置BU。 对于较长的海底光缆段，海底线路中宜配置在线功率均衡器
图1有中继海底光缆系统结构示意图
3.1.3本规范所指无中继海底光缆系统的构成范围见图2， 所示设备构成光缆线路、数学信号传输系统、辅助系统等功能子系 统，辅助系统包括网络管理系统和公务通信系统等
图2无中继海底光缆系统结构示意图
光缆线路由海底光缆、岸滩接头盒和陆地光缆构成。 当采用具有供电导体的海底光缆时，CTB与BJ之间增加电 缆连接。 当海底光缆登陆站距海滩较近（一般不大于2km）时，BJ可以 安装在海底光缆登陆站进线室。 当无分支登陆站时，系统中不需要配置BU。 此外，根据具体工程的实际情况，一些近距离的无中继海底光 缆系统也可采用陆地光缆系统所使用的传输设备。 3.1.4根据当前传输技术发展和应用需求情况，我国海域实际存 在的海底光缆系统有下列几类： 1无中继SDH海底光缆系统； 2王中城WDM海广业系炫
1无中继SDH海底光缆系统； 2无中继WDM海底光缆系统： 3有中继WDM海底光缆系统。 在目前技术条件下，采用再生型中继器的有中继SDH海底 光缆系统不会再出现。
3.2系统接口及工作波长
3.2.2海底光缆传输技术为实现超长距离传输不排斥采用各种 先进的、非标准的FEC技术，例如，级联各种基本FEC编码算法 （BCH、RS、卷积码），所以存在12Gbit/s、48.0Gbit/s和140.0 Gbit/s等多种非标准速率。本规范对于通路类型大于100G的海 底光缆系统暂不规范。
用更为先进的、非标准的终端设备技术，本规范对波道间隔和波道 数量不做规定。
4.1系统设计基本原则
4.1.1当无中继海底光缆系统采用陆地光缆终端设备时，系统设
4.1.1当无中继海底光缆系统采用陆地光缆终端设备时，系统设 计寿命可参照陆地光缆传输系统的要求，但无中继海底光缆线路 的设计寿命仍应为25年。
的设计寿命仍应为25年。 4.1.2选择无中继海底光缆系统可简化系统组成，降低建设维护 成本，可通过增加光纤的对数来弥补其设计容量小的缺点。
4.1.2选择无中继海底光缆系统可简化系统组成，降低建设维
4.2.1无中继海底光缆系统可通过降低线路传输速率提高传输 距离；由于无中继海底光缆系统不受远供电源系统能力和海底中 继器体积的限制，可通过增加光纤芯数提高总体容量。但无中继 海底光缆芯数一般不大于48芯。
4.3.1海底光缆系统拓扑结构有链形、环形、星形等，但都是由点 到点线型、分支型两种基本拓扑结构构成
4.4.2海底设备的外形尺寸应适配现有海底光缆布放设备，以便
4.4.2海底设备的外形尺寸应适配现有海底光缆布放设备，以便 连接有海底设备的海底光缆可顺利布放
.5.8相干接收WDM海底光缆终端设备在接收端采用高速数
4.5.8相干接收WDM海底光缆终端设备在接收端采用高
字信号处理（DSP）芯片，完成色散和PMD补偿、相位恢复、数 判决等系列工作。所以，相干接收WDM海底光缆终端设备的氵 长转换器一般具有很高的色散和PMD容限
4.6.2海底光缆可选择使用下列类型光纤： 1符合G.652标准的光纤。 2符合G.654标准的光纤。对于单通道速率为100Gbit/s 的波分复用（WDM）技术，工程中使用低损耗超大有效面积单模 光纤。通过降低损耗和增大有效面积降低光纤中光功率密度，从 而降低非线性效应。目前出现的纯硅单模光纤其衰减系数可不大 于0.16dB/km，有效面积在110μm²～150μm²之间。 3符合G.655标准的光纤。 4色散管理光纤是一种由发端大有效截面、正色散光纤与收 端小有效截面、负色散光纤组成的特殊混合光纤，可同时实现色散 和色散斜率的在线补偿。光纤参数参考值一般为： 发端光纤的色散系数十20ps/（nm·km），有效截面≥100μm； 收端光纤的色散系数一40ps/（nm·km），有效截面20μm² 光纤使用方式如图3所示。
图3色散管理光纤光放段示意图
海底光缆传输相关辅助技术的选
4.7.1WDM海底光缆数字信号传输系统色散补偿设计应符合 下列要求：
4.8.2需要船只维修的次数中不包括由于外部原因所引起的需 要船只修理的次数；需要船只维修的次数要求可根据海底光缆系 统的实际长度及海底光中继器的数量作出相应的规定，但不得大 于3次，对于无中继系统可按1次要求
原则： 1陆地光缆段每次维修的每个接头损耗参照现行国家标准 《通信线路工程设计规范》GB51158中相关要求的最大值0.14dB 取定； 2海底光缆每次维修不少于两个接头，接头总损耗按0.4dB 计算； 3无中继海底光缆线路可能数百干米路由均处于浅海，为避 免所预留维护余量过大，本规范规定最大维护余量不超过5dB
海底光缆线路路由预选桌面研
5.1.3海底光缆线路路由桌面研究应对下列信息进行调查和 分析： 1路由区的地形地貌、地质、地震、水文、气象等自然环境资 料（近岸段应包含近5年以内的水文、气象资料），尤其灾害地质因 素资料，如裸露基岩、陡崖、沟槽、古河谷、浅层气、浊流、活动性沙 波、活动断层等； 2路由区的海洋规划和开发活动资料，内容包括渔业捕捞 海上交通、海上油气与矿产资源开发、海底管道与海底光（电）缆 每洋自然保护区、旅游区、倾废区、科学研究试验区、军事活动区以 及海底人为废弃物等。
4当距离登陆点较近时，海底光缆平行间距要求可以放松， 根据实际情况取定。
5.3海底光缆选型和铺设安装
5.3.3无中继海底光缆系统可采用具有供电导体的海底光缆，目 的是利用仪表监测海底光缆供电导体是否暴露和接触海水。 5.3.5建设单位应委托有资质的咨询或研究单位编制环境评估 报告及通航影响评估报告。 5.3.7海底光缆生产商应根据系统要求首先将海底光缆和海底 设备连接，然后从装船起，即为开始海洋施工。 5.3.8在海底光缆埋设开始前，应进行扫海和路由清障作业，应 满足以下要求：
2废物和障碍物包括与路由交越的废旧电缆、绳索、渔具，路 由勘察中提请注意的不明反应物及其他可能的障碍物等。 5.3.11海底光缆的铺设余量一方面要保证海底光缆顺着海底的 地形起伏布放或理于海底，不存在较大的张力或悬空现象，另一方 面要避免余量过多，使海底光缆弯曲松弛在海底而易受渔捞和锚 具影响。一般来说，实际放出的海底光缆长度（L）要稍大于施工 布放船只的航行路由长度（1），海底光缆的铺设余量（S）可用式 ? 5.3.12海底光缆铺设施工路由的偏差主要取决于施工船的操纵 性能和定位精度，其次为施工中有可能遇到路由航线上临时出现 的船只、渔网或其他特殊情况的干扰，布缆施工船不得已进行主动 回避而造成的路由偏离。
2废物和障碍物包括与路由交越的废旧电缆、绳索、渔具， 由勘察中提请注意的不明反应物及其他可能的障碍物等
地形起伏布放或理于海底，不存在较大的张力或悬空现象，另一方 面要避免余量过多，使海底光缆弯曲松弛在海底而易受渔捞和锚 具影响。一般来说，实际放出的海底光缆长度（L）要稍大于施工 布放船只的航行路由长度（1），海底光缆的铺设余量（S）可用式
5.3.12海底光缆铺设施工路由的偏差主要取决于施工船的操纵 性能和定位精度，其次为施工中有可能遇到路由航线上临时出现 的船只、渔网或其他特殊情况的干扰，布缆施工船不得已进行主动 回避而造成的路由偏离。
5.3.14海底光缆的埋设质量检查，除了通过船上监测仪表监视
水下理设机在水下的工作姿态、挖掘张力和埋设深度等外，必要时 应进行埋设效果检查，这是因为理设监测仪表的指示有时不能准 确地反映实际的埋设深度。埋设后的检查方法可以通过潜水员海 底探摸或采用水下遥控装置（ROV）或海底光缆追踪系统等设备 仪表进行检查。
5.4陆地光电缆选型和敷设安装
5.4.1无供电导体的海底光缆在岸滩人井利用岸滩接头盒实现 海底光缆与陆地光缆的转换，并将金属构件接地
5.4.1无供电导体的海底光缆在岸滩人井利用岸滩接头
海底光缆与陆地光缆的转换，并将金属构件接地
6海底光缆线路及数字信号传输系统性能指标
6.1海底光缆线路性能指标
6.1.2有中继海底光缆线路设计应给出光线路各段衰减、残余色 度色散、光缆导体对地绝缘电阻和线路直流电阻等指标。 2相干接收WDM海底光缆系统线路中一般不需要设置在 线补偿光放段。
6.2海底光缆数字信号传输系统性能指标
6.2.2有中继WDM海底光缆系统一般为跨境型的国际合
1202688bit；ODUk（k=0，1，2，2e，3，4)块大小为122368bit。 3有中继WDM海底光缆系统误码性能Q值预算。 有中继WDM海底光缆系统的误码性能用Q值规范。Q值 与BER的近似关系可由公式1表达：
BER ~ S Q 2元
有中继WDM海底光缆段性能预算应保证光缆段（BOL）验 收Q值在寿命周期内有足够的维修和老化余量，且在生命终了
（EOL)时与性能要求所对应的Q限值相比还有1dB余量。具体 性能预算结构可参照图4。
其中，海底光缆段Q值Qsegment和线路Q值QLine的计算原理 如下： 一个由N个光放段组成的线路段对传输信号最主要的影响 来自于级联的光放大器自发辐射噪声（ASE）的积累。仅考虑 ASE情况下，信号光信噪比(OSNR)可以用式2表达：
OSNR = Pou N..Nam.NF.G. hy. B.
其中，Pout是光放大器总输出功率，单位为瓦；G是光放大器 增益，G》1，NF是光放大器噪声系数；h是普拉克常数；V是光波 长的频率，B.光通道带宽，N是波长数；Namp是光放大器的
数量。 在仅考虑ASE情况下，线路平均QQmean）可用式3近似表达 （不同供应商的计算公式可能略有不同）：
7海底光缆登陆站和附属设施要求
7.0.1海底光缆登陆站距离登陆点一般不超过15km。当海底 光缆登陆站不得不较远设置时，宜将远供电源设备单独安装在距 登陆点较近的机房内
光缆登陆站不得不较远设置时，宜将远供电源设备单独安装在距 登陆点较近的机房内 7.0.9供电用海洋接地装置的设计应满足以下要求。 2在海水中安装的海洋接地电极不易施工和维护，应尽量避 免使用。 3海洋接地电阻要求过小，则加大海洋接地装置成本，本规 范参照以往工程经验，选定海洋接地电阻不应大于52。
2在海水中安装的海洋接地电极不易施工和维护，应尽量 免使用。 3海洋接地电阻要求过小，则加大海洋接地装置成本，本 范参照以往工程经验，选定海洋接地电阻不应大于52。
9.0.4海底光缆段供电正常工作状态由登陆站A和B的远供电 源设备双端供电JTG H30-2015公路养护安全作业规程 ，当一端远供电源设备出现故障时，另一端设备的 输出电压提高一倍，向整个段落供电；当海底光缆漏电故障时，远 供电源系统调整输出，建立新的供电平衡，详见图5。
图5点到点线型系统故障供电倒换示意图
图6分支型系统故障供电倒换示意图
9.0.9远供电源设备应能够在输出直流电流上调制低频信号（一 般为25Hz），该信号遇到海底光缆漏电故障点时，信号被泄露，由 此，维修船利用尾拖探音设备，发现故障点的位置。在传输系统正 常工作情况下，直流输出电流上可调制较小幅度的低频探测信号， 业务电路性能不应发生劣化；在传输系统中断的情况下，直流输出 电流上可调制更高幅度的低频探测信号，以实现更远距离的故障 定位。
10.0.5线路监测系统设计应符合下列要求： 2可以采用以下两种方式监测海底设备内部器件故障和性 能劣化：一是模拟监测方式，类似采用OTDR在线监测；二是数字 监测方式，在主信号上调制低频数学监测信号GB 50017-2017 钢结构设计标准（条文说明）20180307，同时在海底设备设 置远端监测信号处理模块
10.0.5线路监测系统设计应符合下列要求： 2可以采用以下两种方式监测海底设备内部器件故障和性 能劣化：一是模拟监测方式，类似采用OTDR在线监测；二是数字 监测方式，在主信号上调制低频数学监测信号，同时在海底设备设 置远端监测信号处理模块