模块四第三节课件

模块四第三节高速公路通信系统设备选用与集成

2008-4《公路联网收费系统应用与维护》精品课程设备选用集成

案例介绍

系统改建工程

光通信设备介绍4.3.1典型通信系统设备选用和集成小结

光端机

所谓光端机是光纤通信系统中的光纤传输终端设备。光端机包括光发送机和光接收机。框图如图光发送机的主要作用是将电端机送来的数字基带电信号变换为光信号，并藕合进光纤线路中进行传输。光接收机的主要作用是将光纤传输微弱的光信号变换为电信号，并对电信号进行放大、整形、再生输人到电接收端机。设备选用集成

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设备选用集成

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(a)LED数字调制原理；(b)LD的数字调制原理

当激光器的驱动电流大于阈值电流Ith时，输出光功率P和驱动电流I基本上是线性关系。输出光功率和输入电流成正比，输出光信号反映输入电信号。设备选用集成

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3、光发射机基本组成数字光发射机的方框图如图所示，主要有光源和电路两部分。

光源是实现电/光转换的关键器件，在很大程度上决定着光发射机的性能。

电路的设计应以光源为依据，使输出光信号准确反映输入电信号。设备选用集成

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输入接口线路编码调制电路光源控制电路电信号输入光信号输出图数字光发射机方框图设备选用集成

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允许的调制速率要高或响应速度要快，以满足系统的大传输容量的要求。

器件应能在常温下以连续波方式工作，要求温度稳定性好，可靠性高，寿命长。此外，要求器件体积小，重量轻，安装使用方便，价格便宜。

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2）调制电路和控制电路直接光强调制的数字光发射机主要电路有：调制电路、控制电路和线路编码电路。

3）线路编码电路电端机输出的数字信号是适合电缆传输的双极性码，而光源不能发射负脉冲，要变换为适合于光纤传输的单极性码。设备选用集成

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光接收机1、光接收机基本组成直接强度调制、直接检测方式的数字光接收机方框图示于图。主要包括：光检测器、前置放大器、主放大器、均衡器、时钟提取电路、取样判决器以及自动增益控制(AGC)电路。设备选用集成

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噪声要尽可能低，能接收极微弱的光信号；性能稳定，可靠性高，寿命长，功耗体积小。目前，适合于光纤通信系统应用的光检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。设备选用集成

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2）放大器前置放大器应是低噪声放大器，它的噪声对光接收机的灵敏度影响很大。前放的噪声取决于放大器的类型，目前有三种类型的前放可供选择。

主放大器一般是多级放大器，它的作用是：提供足够的增益；并通过它实现自动增益控制(AGC)，使输入光信号在一定范围内变化时，输出电信号保持恒定。主放大器和AGC决定着光接收机的动态范围。设备选用集成

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3）均衡和再生

均衡的目的：对经光纤传输、光/电转换和放大后已产生畸变(失真)的电信号进行补偿；

使输出信号的波形适合于判决，以消除码间干扰，减小误码率。

再生电路包括：判决电路和时钟提取电路设备选用集成

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无源光器件在光纤通信的传输系统中，在传输线路中还需要各种辅助器件以实现光纤与光纤之间或光纤与光端机之间的连接、耦合、合分路、线路倒换以及保护等多种功能。主要的无源器件有光纤连接器、光缆连接器、光纤耦合器、光开关、光复用器(合波器和分波器)、光分路器、光隔离器、光衰耗器、光滤波器等等

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（1）光纤连接器光纤连接器又叫光纤活动连接器。这是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以可拆卸重复使用的光“无源器件”，被广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，也是目前使用数量最多的光无源器件。设备选用集成

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光纤连接器特性的参数主要是：插入损耗、回波损耗、重复性和互换性等。插入损耗：即连接损耗，是指光纤中的光信号通过光纤连接器，其输出光功率与输入光功率的比的分贝数。回波损耗：指在光纤连接处，后向反射光功率与输入光功率的比的分贝数。回波损耗越大越好重复性和互换性：重复性是指光纤连接器多次插拨后插入损耗的变化，用分贝(dB)表示。互换性是指连接器各部件互换时插入损耗的变化，也用分贝(dB)表示。设备选用集成

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（2）耦合器件光耦合器是一种用于传送和分配光信号的无源器件。通常，光耦合器在光纤局域网、光纤有线电视网、干涉型光纤传感器和某些测量仪表中有广泛的应用。设备选用集成

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光波分复用器（WDM）是对光波波长进行分离与合成的光无源器件。复用器用在光纤通信系统的发送端，其作用是将不同频率的光信号组合起来，送入一根光纤。解复用器用在接收端，其作用是将光纤送来的多路信号按频率一一分开。设备选用集成

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（3）光衰减器能够使传输线路中的光信号产生定量衰减的器件称为光衰减器。（4）光开关光开关是使传输通路中的光路控制器件，起着控制光信号通、断或转换光路的作用。

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一、光纤数字传输系统采用OptiX2500+(Metro3000)设备与OptiX155/622H(Metro1000)设备联合组网，形成1个2.5G环和一个155M环，共同组成高速公路通信系统的基础承载网，实现交换机、接入网、宽带、数据业务的全数字化传输。此承载网由目前通信主流MSTP光网络设备组成，满足了通信系统后期扩容的需求。4.3.1典型通信系统设备选用和集成小结

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四、数据图像传输系统数据通信平台作为TCP/IP网络技术的模拟平台，由出口路由器、汇聚层L3交换机、接入层L2交换机组成，可以以光传输网络平台为承载网进行联合运行。目前可将宽带网作为模拟业务搭载在数据通信平台上，今后可通过对设备硬件及软件的扩展升级对VoIP、视频会议等业务进行模拟，还可以通过升级支持IPv6等先进技术。

视讯系统平台采用华为ViewPoint8000系列视讯系统，包括GK和软、硬终端设备建设视讯系统平台。宽带网络平台分为三个层面：接入层、汇聚层和骨干层。4.3.1典型通信系统设备选用和集成小结

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五、移动通信系统该系统亦涵盖于高速公路应急通信系统中。

六、其它辅助系统

1.电源、电池2.配线架4.3.1典型通信系统设备选用和集成小结

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京沪高速公路全路铺设20芯光缆，采用同步光纤数字传输系统（SDH

STM-1）、光纤接入网系统会同程控数字交换系统形成一套综合业务通信系统。通信系统为收费、监控提供的传输功能简述如下：（1）监控数据传输（2）监控图象传输（3）收费数据传输（4）收费图象传输4.3.2案例介绍——京沪高速公路通信系统小结

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一、光纤数字传输系统1.干线网2.基层用户接入网通信系统地址布设图、通信系统构成图二、数字程控交换机系统（SPC）1.系统改造方案2.同步系统3.指令电话系统（CTS）程控交换机网络结构图、乐山管理处程控数字交换机中继图、眉山通信分中心程控数字交换机中继图4.3.3成乐路通信系统改建工程设计小结

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4.3.3成乐路通信系统改建工程设计三、紧急救援呼叫系统四、数据图像传输通路1.监控数据、图像传输通路监控数据传输通路图2.收费数据、图像传输通路收费数据传输通路图、信道分配图五、室外光缆光缆配置图小结

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4.3.3成乐路通信系统改建工程设计六、楼内电缆敷设七、通信电源和接地有人站通信电源系统图、有人站通信站配电房布局图、无人站通信电源系统图八、工程施工规范1.电缆敷设的相关工程规范2.架内及架间电缆的布放及绑扎⑴布放工艺规范⑵绑扎工艺规范小结

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4.3.3成乐路通信系统改建工程设计3.配线架上电缆的布放、绑扎及卡线⑴布放工艺规范⑵绑扎工艺规范⑶接线工艺规范4.电源线布放、绑扎及连接⑴布放工艺规范⑵绑扎工艺规范⑶连接工艺规范5.地线的布放、绑扎及连接⑴绑扎工艺规范⑵连接规则及工艺规范小结

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通过成乐高速公路通信系统改建，思考自愈网是如何构成的及其工作原理是什么？根据高速公路通信