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1.2 光纤传输系统
1.2.1 光纤通信系统的构成
1、数字光纤传输系统
最基本的光纤通信系统由光发射机、光纤线路（包括光缆和光中继器）和光接收机组成。
光纤通信系 各部分功能作用 功能器件
统的组成
光发射机 将电发射机送过来的电信号转换成光信号并耦合进光纤 半导体光源
接收部分 将通过光纤传送过来的光信号转换成电信号，然后经过对电信号的处理， 光检测器
使其恢复成原来的数字信号并送入电接收机
传输部分 光中继器主要形式有两种： 光纤（或光缆）和
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◆采用光-电-光转换形式1的7中继器，可提供电层面上的信号放大、整形和 光中继器
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定时提取功能 信
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系
◆可在光层面上联直接进行光信号放大的光放大器，但其并不具备波形整形
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和定时信号准提取功能
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1.2.2 基于时分复用技术的传输系统应用
1、SDH系统的优势
具有标准的速率接口
极大的增加了OAM功能
完善的自愈功能增加了网络的可靠性
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具有网络扩展与升级能力 4 9
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信
2、SDH系统的基本网络单元 微
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基本网络单元 功能及特点 备注 一
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终端复用器（TM） SDH基本网络单元中最重要的 在STM-1终端复用器发送端可将63个2Mbit/s信号复用
网络单元之一 成为一个STM-1信号输出
分插复用器 SDH传输系统中最具特色、应用最广泛的基本网络单元；在SDH保护环网结构中，ADM是
（ADM） 系统中必不可少的网元节点
再生中继器 将受到较大衰减和色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后，进行放大、整形、再定时、再
（REG） 生成为规范的电脉冲信号，经过调制光源变换成光脉冲信号，送入光纤继续传输，以延长
通信距离
同步数字交叉连接 进行传送网有效管理，实现可靠的网络保护/恢复，以及自动化配线和监控的重要手段
设备（SDXC）
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3、MSTP系统的构成及功能
MSTP的基本概念
MSTP是指基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务平台
MSTP将SDH的高可靠性、ATM严格的QoS和统计时分复用以及IP网络的带宽共享等特性集于一身，可以针对不
同QoS业务提供最佳传送方式。
4、ASON的构成及功能
1.ASON的体系结构
所谓ASON，是指在ASON信令网控制下完成光传送网内光网络连接的自动建立、交换的新型网络。ASON在光传
送网络中引入了控制平面，以实现网络资源的实时按需分配，具有动态连接的能力，实现光通道的流量和控
制，而且有利于及时提供各种新的增值业务
2.ASON的3个平面及接口
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准
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5、PTN系统的特点
PTN的两个重要特性：分组和传送。
PTN是一种以分组作为传送单位，承载电信级以 太网业务为主，兼容TDM、ATM和IP等业务的综合传送技术。
PTN设备按功能可以分为终端设备和交换设备。
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终端设备提供信道封装、信道复用和通道封装功能；一般 应用在用户网络边缘。8 4
信
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交换设备提供信道和通路交换功能，可以应用在运营商网络边 缘、网络核心系或用户网络边缘，提供交换和组网
联
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能力。
唯
6、IPRAN系统的特点
普遍将采用IP/MPLS技术的RAN承载方式称为IP RAN
IPRAN是路由器架构，采用IP/MPLS技术的路由协议、信令协议，动态建立路由、转发路径，执行故障检测和保
护等功能。
（1）采用路由器架构，IP三层转发和MPLS二层转发相结合，支持动态路由。
（2）可与IP城域网对接互通，两张网络融合度较高。
（3）接入方式灵活，可支持传统业务和多种以太网业务，即可提供L2VPN（二层VPN），也可以提供L3VPN（三
层VPN）业务。
（4）具备完善的二、三层保护技术和精细化的QoS解决方案。
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（5）提高了OAM及同步等能力。
IP RAN和PTN的根本区别在于对网络承载和传输原理有所不同
1.2.3 基于波分复用技术的传输系统应用
1.光波分复用（WDM）的基本概念
基本概念：利用WDM技术可有效实现在单根光纤内同时传送多个不同波长的光信号
波长间隔：DWDM系统的工作波长在1550nm窗口附近，其波长间隔只有0.8nm～2nm，甚至小于0.8nm（目前一般
为0.2nm～1.2nm）
工作方式：单纤双向传输系统和双纤单向传输系统（目前实用）
2.DWDM系统的构成及功能
网络单元 功能及作用
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光合波器（OMU） 将不同波长的光1载7波信号汇合在一起用一根光纤传输
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光分波器（ODU） 对各种波长信的光载波信号进行分离
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光波长转换器（OTU） 根据光联接口的兼容性可以分成开放式和集成式两种系统结构
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完准成G.957到G.692的波长转换的功能，使得SDH系统能够接入DWDM系统
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光纤放大器（OA） 一般 采用掺饵光纤放大器（EDFA）
光监控信道（OSC） 优选波长 1510nm±10nm
光分插复用器（OADM） 在光域上实现 波长信道的上下
光交叉连接器（OXC） 在光域上实现光信 号的交叉连接功能
3.OTN的特点及优势
OTN对已有SDH和DWDM技术的传统优势进行了更为有效的继承和组合
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OTN的特点
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（1）可提供多种客户信号的封装和透明传输； 微
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（2）大颗粒的带宽复用和交叉调度能力；
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（3）提供强大的保护恢复能力；
（4）强大的开销和维护管理能力；
（5）增强了组网能力。
4.OTN的关键设备ROADM
ROADM克服了传统OADM只能上下固定数目选定波长的缺点，支持任意波长到任意端口的指配，配合可调谐
OTU，实现光网络波长自由上下，真正实现了灵活可控的光层组网能力和对复杂业务的调度能力。
①可以为SDH、ATM、以太网等多种业务网络提供传输接口，并能提供标准的域间接口，以连接其他OTN设备。
②提供光通道调度能力，支持多方向的波长任意重构，支持任意方向的波长上下。
③提供光通道保护和恢复能力。
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③提供端到端光通道的配置和性能/告警监视功能。
⑤支持GMPLS控制平面，实现光通道自动建立、自动发现和恢复等智能功能。
1.3 微波 和卫星传输系统
1.3.1 微波信号的传输特性
1、微波通信的基本概念
微波频段的波长范围为1m〜1mm，频率范围为300MHz〜300GHz
（1）载波工作频率高（相对短波波段而言），在相对带宽相同的情况下，其信道的绝对带宽比短波要大得多，
因而可传送较多的信息量。
（2）由于微波的波长短，所以容易制成高增益天线，天线增益可达几十分贝。
（3）天电干扰、工业干扰及太阳黑子的变化在微波波段基本不起作用。
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（4）与有线通信相比，微波通信有较大的1 7灵活性，可应用地形受限时的接入、长途中继通信、应急通信等。
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（5）微波传输主要考虑的因素包括大信气效应和地面效应，它对气候变化比较敏感，容易受天气影响，如雷雨、
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空气凝结物等都会引起反射，影联响通信效果。
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2、 大气对微波传播的影响准
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微波中继通信主要在对流层中 完成，对流层的影响主要表现在3个方面：
①氧气分子和水蒸气分子对电磁波的吸收；
②雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的吸 收和散射；
③对流层结构的不均匀性对电磁波的折射 。
当微波中继通信系统的工作频段在10GHz以下时，前两个方面的影响不显著，只需考虑对流层折射的影响；当
工作频段在10GHz以上时，3个方面的影响都需考 虑。
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3、微波信号的衰落及克服方法 9 1
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衰落的分类 基本概念 微 是否会造成通
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信的中断
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大气吸收衰 当微波通过固有电磁谐振频率的粒子，且频率接近时 ， 这些粒子对微波所产生 否
落 的共振吸收
雨雾引起的 由于雨雾中的大小水滴会使电磁波产生散射，从而造成电磁波能量损失，产生 否
散射衰落 散射衰落
闪烁衰落 对流层中的大气产生体积大小不等、无规则的涡旋运动，进而导致接收端接收 否
到任意振幅和随机相位，可使收信点场强发生衰落
K型衰落 由于直射波与地面反射波到达收信端时，因相位不同发生相互干涉而造成的微 是
波衰落
波导型衰落 当电磁波通过对流层中不均匀大气层时将产生超折射现象，进而形成严重的干 是
涉型衰落
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（1）利用地形地物削弱反射波的影响；
（2）将反射点设在反射系数较小的地面；
（3）利用天线的方向性；
（4）用无源反射板克服绕射衰落
（5）分集接收（常用频率分集和空间分集），分集接收并不能解决所有的衰落，如对雨雾吸收性衰落等只有增
加发射功率，缩短站距，适当改变天线设计才能克服。
1.3.2 数字微波系统的构成及应用
数字微波站的分类
一条数字微波通信系统的波道配置一般由一个或一个以上的主用波道和一个备用波道组成，简称N+1
微波站分类 特点
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终端站 可上、下全部话路，具有波1道7倒换功能，可作为数字微波网管的中心站或次中心站
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分路站 可以上、下话路，具有信波道导倒换功能，可作为数字微波网管的中心站，也可用作受控站
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中继站 不上、下话路，不联具备波道倒换功能
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1.3.3 卫星通信系统结构及 工作特点
1、卫星通信的特点
优点
①通信距离远，建站成本与距离无关，除地球两极外均可建站通信
②组网灵活，便于多址连接；机动性好
③通信线路质量稳定可靠
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④通信频带宽，传输容量大，适合多种业务传输 8 4
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⑤可以自发自收进行监测
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缺点
保密性差
电波的传播时延较大，存在回波干扰
存在日凌中断和星蚀现象
2、VSAT卫星通信网
VSAT网络的主要特点：
①设备简单，体积小，耗电少，造价低，安装、维护和操作简单，集成化程度高，智能化功能强，可无人操作
②组网灵活，接续方便，独立性强，一般作为专用网，用户享有对网络的控制权
③通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适用于多种数据率和多种业务类型
④可以建立直接面对用户的直达电路，与用户终端直接接口，避免了一般卫星通信系统信息落地后还需要地面
线路引接的问题
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⑤VSAT站很多，但各站的业务量较小
⑥有一个较强的网管系统，互操作性好，可使用不同标准的用户跨越不同地面网而在同一个VSAT网内进行通信
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