引用本文:
刘兴华,叶胤. 海底通信光缆水下设备供电系统设计[J]. 光通信技术,2022,46(5):77-82.
刘兴华,叶 胤
(广东省电信规划设计院有限公司,广州 510630)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:海底通信光缆是国际通信流量的主要载体,国际互联网带宽加速增长推动了海底通信光缆的加速建设。介绍了海底通信光缆水下设备供电系统基本结构,分析了海底光中继器、海底分支单元和远供电源设备等器件的工作原理及内部电路设计,提出了海底通信光缆水下设备供电系统设计方法,并结合案例分析供电系统的切换保护机制。
关键词:海底通信光缆;光中继器;分支单元;远供电源设备;切换保护
中图分类号:TN914 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2022)05-0077-06
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.05.014
0 引言
海底通信光缆(下文简称海底光缆)是通信领域最重要的信息基础设施,承载了90%以上的国际通信流量。近年来,全球国际互联网带宽持续呈现加速增长态势,带宽需求的持续增长推动了海底光缆的加速建设。跨洋海底光缆长度可达到几千千米甚至上万千米,光信号在长距离传输后会严重衰减,因此在传输一定距离后需要增加光中继器对光信号进行放大。但光中继器要消耗电能,于是,陆地长途通信光缆系统每隔几十千米会在沿途的城市或者乡镇设置中继机房放置光中继器,并接入公共电网给光中继器供电。由于海洋中不存在电网的概念,海底光缆必须靠自身解决光中继器的用电需求。本文分析海底光缆水下设备的供电原理,并提出系统设计方法,以及在不同故障情况下海底光缆供电系统的保护方案。
4 结束语
本文从海底光缆水下设备供电系统基本结构出发,详细分析了海底光中继器、BU和远供电源设备等器件的工作原理及内部电路设计,并结合案例分析供电系统的切换保护机制,对国际海底光缆水下设备供电系统设计具有重要的借鉴意义。
为了实现更长的跨洋系统通信距离和满足未来系统光纤对数增加的需求,供电系统的能力还需在以下几方面进一步提升:①电能损耗需进一步降低,海底光缆需具有更低的直流电阻,目前有中继海底光缆的直流电阻一般在1.0 Ω/km左右,今后超长距海底光缆直流电阻发展趋势降低到0.8 Ω/km,甚至0.6 Ω/km。②系统高压供电,需要所有配套产品都具备耐高压的能力,假设海底光缆已采用未来0.6 Ω/km的低阻抗技术产品,对于12 000 km跨太平洋系统,压降将达到20 kV(配置16对纤芯条件下)。③需提高光中继器电路效率,可通过从泵浦共享架构、泵浦驱动、防护和整流电路等方面进行设计优化。