[推荐]传输基础常识

hpf5235

线路专业基础常识全塑电缆的结构
全塑电缆的结构由四个部分组成：外护层、屏蔽层、绝缘层和导线。本地电话网的配线方式话电缆线路路由：电信机房总配线架至用户电话机。全程包括：总配线架——成端电缆——地下电缆——引上电缆——架空电缆——交接设备（分线设备）——引入设备——用户电话机。
市话电缆网分为主干电缆网和配线电缆网。主干电缆网的配线方式主要是交接配线法；配线电缆网的配线方式主要有：直接配线、复接配线。
1.直接配线
直接配线是把电缆芯线直接分配到分线设备上。分线设备之间不复接，因而无通融性。


2.交接配线
采用交接箱通过跳线将主干电缆与配线电缆连通的方式称为交接配线。交接配线具有良好的灵活性。它装设在主干电缆与配线电缆之间，它是一种与配线架作用相同的交接箱，使双方电缆的任何线对都能根据需要而互相接通。
电缆的敷设方式电缆敷设方式包括：架空、管道、直埋、引上。
1)架空线路由电杆、吊线、拉线等组成，架空电缆敷设是用电缆挂钩将电缆托挂在吊线下面。
2)通信管道是由子管、人孔、引上管等构成的系统，从电信机房开始，从地下室与出局第一个人孔相连，分成两至三个主要管道线路，沿主要线路敷设主干管道，再由主干管道的某些人孔分出支线管道。在管道路线中，每隔一定距离设置人孔，所有人孔之间用导管相连，人孔至电杆（墙壁）用铁管与引上钢管相接。管孔占用应按由下向上，由两侧向中间的顺序安排使用。
3)直埋线缆敷设在特定需要的地段，根据土地的结构确定直埋的深度。一般埋深为0.8——1.5米。
光缆种类光缆的种类较多，一般有以下几种分类：
1．根据传输性能、距离和用途，光缆可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。
2．按光纤的种类可分为多模光缆、单模光缆；按光纤套塑方法可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆。
3．按光纤芯数多少可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆、二十四芯光缆等等。
4．按敷设方式可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。
5．按护层材料性质可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。
6．按传输导体、介质状况可分为无金属光缆、普通光缆(包括有铀铜导线作远供或联络用的金属加强构件、金属护层光缆)和综合光缆(指用于长距离通信的光缆和用于区间通信的对称四芯组综合光缆，它主要用于铁路专用网通信线路)。
7．按结构方式可分为扁平结构光缆、层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、铠装结构光缆(包括单、双层铠装)和高密度用户光缆等。
8．目前通信用光缆可分为：
(1)室(野)外光缆——用于室外直埋、管道、槽道、隧道、架空及水下敷设的光缆。
(2)软光缆——具有优良的曲挠性能的可移动光缆。
(3)室(局)内光缆——适用于室内布放的光缆。
(4)设备内光缆——用于设备内布放的光缆。
(5)海底光缆——用于跨越海洋敷设的光缆。
(6)特种光缆——除上述几类之外，作特殊用途的光缆。
光缆结构光缆的主要结构有以下几种：
1.层绞式结构光缆
层绞式结构光缆是由紧套或松套光纤扭绞在中心增强件周围，用包带方法固定，根据不同的敷设要求，用PVC或AL-PE粘接护层外护套。
2.骨架式结构光缆
骨架式光缆的骨架为塑料骨架，一般是低密度乙烯，加强芯收多股细钢丝或增强型塑料。
3.束管式结构光缆  4.带状结构光缆   5.单芯结构光缆

6.特殊结构光缆 （1）海底光 缆  （2）无金属光缆
SDH原理部分 SDH网产生的技术背景

九十年代以前，光纤通信主要采用准同步数字体系即PDH。PDH 主要用于点对点或线性链路系统，它难以形成结构复杂、调度灵活、管理先进的传输网络。伴随电信网的迅猛发展和用户要求的日益提高，PDH 系统暴露出一些本身不可克服的缺点：

（1）没有国际统一的数字速率标准；  （2）没有国际统一的光接口规范；

（3）没有国际统一的光接口规范；  （4）网络的运行、管理、维护（OAM）能力差。

上述PDH 的缺点要想在原有的技术体制和框架内予以解决，几乎是不可能的。唯一的出路是从技术体制上进行根本性的变革。伴随微处理机技术在通信领域的广泛应用，它有力地支撑了对PDH 旧技术体制的变革。于是一种把超高速大容量的光纤传输技术和智能网络技术有机地结合在一起的新技术体制——同步数字体系SDH 由此应运而生。

SDH 作为一种崭新的技术体制，具有以下特点：

1）速率统一：155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10Gb/s；   2）光接口统一：帧结构一致；

3）一步复用特性：可用App一次性提取/接入低速信号；

4）强大的OAM 能力：容量的 5% 用于OAM；  5）组网灵活、具有自愈功能：复用段、通道保护等。

SDH 的基本概念

SDH 技术有以下几个基本概念：信息容器C、虚容器VC、支路单元TU、

1）信息容器C （Container）

信息容器C 是净负荷的信息结构。它们可以装载目前PDH 系统中最常用的所有支路信号，如2Mb/s、34 Mb/s、140 Mb/s（注意不含8 Mb/s）以及北美制式的1.5 Mb/s、6.3 Mb/s、45 Mb/s 和100 Mb/s。但不同等级的PDH 支路信号只能装入相应阶的信息容器， 但且装入时要进行速率调整。目前，ITU-T 建议的信息容器共有五种，即C-11、C-12、C-2、C-3、C-4。但我国规定仅使用其中的三种，即C-12、C-3、C-4。

2）虚容器VC (Vacancy Container)

虚容器VC 是SDH 系统中最重要的信息结构，它用来支撑SDH 通道层的连接。它不仅可以装载各种不同速率的PDH 支路信号（指VC4），而且除了在VC的组合点与分解点，整个VC 可以在传输过程中保持完整不变。因此VC 可以作为一个整体独立地在通道层提取或接入，也可以独立地进行复用和交叉连接，十分灵活方便。

同阶信息容器C 加上相应的通道开销（POH），便可构成相应的虚容器。

目前，ITU-T 建议的虚容器共有五种，即VC-11、VC-12、VC-2、VC-3、

VC-4。根据我国规定，只使用其中三种即VC-12、VC-3 和VC-4。

3）支路单元TU (Tributary Unit)

支路单元TU 是在低阶通道层与高阶通道层之间（低阶VC 与高阶VC）之间提供适配的信息结构。它的组成是由低阶VC 加上相应的支路单元指针TU-PTR。目前ITU-T 建议中规定的支路单元TU 共有四种即TU-11、TU-12、TU-2、TU-3。根据我国规定，只允许使用其中的二种，即TU-12 与TU-3。

4）SDH 的结构和开销

STM-1的块状帧结构如下图所示，它由9 行、270 列字节组成，即9×270=2430个字节，共计2430×8=19440bit。因为每帧的周期为125μs，所以STM-1 的传输速率为：19940/125=155.520Mb/s 。

STM-1 的帧结构由四部分组成，即再生段开销（RSOH）、管理单元指针（AU PTR）、复用段开销（MSOH）和信息净负荷（Payload）。其中再生段开销与复用段开销统称为段开销（SOH）。

（1）再生段开销（RSOH）

所谓再生段，是指两个相邻再生站之间、再生站与相邻ADM 站或TM 站之间的同步光缆系统部分。终结于再生器的再生段开销区域，是（1～3）行×（1～9）列，共计3×9=27个字节。再生段开销主要提供再生段的运行、管理、维护与指配（OAM&P）所需要的附加信息。如误码检测、公务和数据传送通道等。

（2）管理单元指针（AU PTR）

管理单元指针的区域是第4 行×（1～9）列，共计1×9 = 9 个字节。

管理单元指针的主要作用就是指示信息净负荷在STM-1 帧结构中的位置。指针的数值，代表信息净负荷的第一个字节相对于管理单元指针的最后一个字节（H3）的相对位置。知道了净负荷的准确位置才可能在接收端正确地解出，以及对之进行交叉处理等。采用指针指示和调整的办法是SDH 的重要创新，它可以使SDH 在准同步的环境中进行同步复用。

（3）复用段开销（MSOH）

所谓复用段，是指二个相邻ADM 站或TM 站之间的同步光揽系统部分。这二个相邻局站之间可以有一个或数个再生站、也可以没有再生站。

复用段开销透明的通过再生器，终结于分插复用器或终端复用器，其区域是第（5～9）行×（1～9）列，共计5×9=45 个字节。

复用段开销主要是提供复用段的的运行、管理、维护与指配（OAM&P）所需要的附加信息。如误码检测、保护倒换、同步状态监视、公务联络和数据传送通道等。通过以上讨论可以看到，在STM-1 帧结构的段开销部分安排了9×9 = 81 个字节用于系统的运行、管理、维护与指配（OAM&P）。此外，在信息净负荷部分还包含少量的通道开销（POH），它们也是用于系统的操作、管理、维护与指配。所以SDH 系统用于操作、管理、维护与指配的开销比特是十分丰富的。

（4）信息净负荷（Payload）

承载业务信息的信息净负荷的区域是（1～9）行×（10～270）列，共计9×261 = 2349 个字节。信息净负荷是以虚容器VC 的形式出现的。虚容器有好多种，如VC-12、VC-3、VC-4 等。之所以称其为虚容器，是因为它不是一个实实在在的容器，是虚假的；但它们又确确实实装载着信息，在整个传输过程中是包封的，象一个容器一样保持其完整性，故称之为虚容器。

波分原理部分密集波分复用技术（DWDM）是一种能在一根光纤上同时传送多个携带有电信息（模拟或数字）的光载波，从而实现系统扩容的光纤通信技术。它将几种不同波长的光信号组合（复用）起来传输，传输后将光纤中组合的光信号再分离开（解复用），送入不同的通信终端，即在一根物理光纤上提供多个虚拟的光纤通道，从而可节省大量的光纤资源。
简单的说，DWDM技术就是将1550nm窗口附近的承载不同业务信号的不同波长耦合到一根光纤中进行传输，并在接收端对其解复用后再分别进行接收。在目前的技术发展层次上，可以将DWDM技术看作是一种“虚拟光纤”技术。

波分设备系统中主要的技术1．光源技术
2．光合波与分波技术.   3．光放大技术.
  时钟同步原理
主从同步方式目前全球电信网中的交换节点时钟同步有两种基本方式，即G.803建议规范的主从同步方式和相互同步方式。
SDH网同步结构通常采用主从同步方式。
主从同步方式使用一系列分级时钟，每一级时钟都与其上一级同步，在网中最高一级时钟称为基准主时钟或基准参考时钟（PRC）目前ITU-T将各级时钟划分为4类：
——基准主时钟，G.811建议；
——转接局时钟，G.812建议；
——本地局时钟，G.812建议；
——SDH网元时钟，G.813建议。

主从同步的主要优点是网络稳定性好，组网灵活，适于树形组网和星形组网，对从节点时钟的频率精度要求较低，控制简单，网路的滑动性能也较好。主要缺点是对基准主时钟和同步分配链路的故障很敏感，一旦基准主时钟发生故障会造成全网问题。因此，基准主时钟应采用多重备份以提高可靠性。同步分配链路也尽可能有备用，即通常大家说的时钟链路保护。
时钟类型目前公用网中实际使用的时钟类型主要分为以下几类：
铯原子钟、石英晶体振荡器、铷原子钟、GPS。其中铷原子钟具有体积小，预热时间短，短期稳定度高，价格便宜等优点，在同步网钟普遍作为地区级参考频率标准。
工作模式在主从同步方式中，节点从时钟通常有3种实际工作模式：正常工作模式、保持模式、自由运行模式。
正常工作模式指在实际业务条件下的工作；当所有定时基准丢失后，从时钟可以进入所谓的保持模式；当从时钟不仅丢失所有外部定时基准，而且也失去了定时基准记忆或者根本没有保持模式时，从时钟内部振荡器工作于自由振荡模式。