信息化基础讲座

刘春龙工程技术科5382684lcl1967@ykjt传输网络及电源主要内容传输网络简介数字信号的概念传输方式复用方式兖矿集团SDH传输网供电系统要点及整体思索存在的问题一、传输网络简介

几个概念电信网：指可以提供通讯效力的一切实体及逻辑配置。完成的根本功能包括信息传送、呼叫/衔接控制以及网络管理三部分。传送〔transport〕：指信息的传送过程。传送网普通指实践设备组成的网络。传输〔transmission〕：指信息信号经过具有物理媒体传输的物理过程。传输网络普通指逻辑意义上的网络既网络逻辑功能实体。代表性技术PDH：plesiosychronousdigitalhierchary准同步数字系列SDH：sychronousdigitalhierchary同步数字系列ATM：asychronoustransfermode异步转移方式传输媒质和系统◆有线开展：明线〔铁、铜〕-对称电缆-同轴电缆-光纤明线：12路、高12路、超12路、载波对称电缆：60路、132路、载波同轴电缆：小同轴、中同轴光纤：PDHSDHWDM音频电缆：线径.32.4.5.6.8单线直流电阻2361489565.836.6任务电容52左右绞距平均不大于155五类双绞线:线径.5单线直流电阻93.8任务电容33左右不同线对绞距144~381A、B端的区别◆无线微波:模拟-数字480路960路1920路干线2-11G支线13-26G与SDH接轨卫星：C波段6/4G上行5.925-6.425G下行3.7-4.2GKu波段14/11G上行14-14.5G下行10.7-11.2GKa波段30/20G上行30G下行20G数字系统各种速率D16KE12.048MH0384KOC1=STM-051.84MDS0=B64KE28.448MH111536KOC3=STM-1155.52MDS1=T11.544KE334.368MH121920KOC12=STM-4622.08MDS2=T26.312KE4139.264MH2132.768MOC48=STM-162488.32MDS3=T344.736K

H2244.160MOC192=STM-649953.28M

H4135.168M

光纤开展1970年低损失光纤制成(美国,康宁公司)半导体雷射在室温可延续发光(美国,贝尔研讨所)1979年0.2dB/Km光纤制成1980年光纤通讯进入适用化(850nm,1310nm,1550nm)1989年光纤通讯进入ISDN领域(运用由多模—单模)1990年光纤通讯进入用戶領域1.系统优点多且可靠性高a.传输频带宽,通讯容量大b.传输损耗小，间隔远c.不受电磁干扰，严密性高d.电绝缘特性好e.易于维护f.寿命长g.节约资源2.具有经济性a.资源丰富b.线径细，分量轻，便于运输，敷设3.缺陷a.光纤弯曲半径小b.光纤的衔接操作技术要求高c.分路、藕合操作复杂光纤通讯特点光发射机光纤电端机中继器光接纳机光源LEDLD电端机光纤光纤通讯组成9/125um50/125um62.5/125um100/140um典型光纤内外径传输参数*孔径(NA,NumericalAperture)NA=(n12－n22)1/2表示光纤捕捉光射线才干的物理量*正规化频率(V,NormalizedFrequency)V<2.405单模光纤*折射率差比()=(n1－n2)/n1*衰减(dB/Km)*频宽(MHz*Km)2.几何参数*纤核直径MM--50um±6%SM--9um±10%*纤壳直径125±3um*偏心率3%以下*偏圓率2%以下*纤核不圓率2%以下光纤重要参数0.20.40.60.81.01.21.41.6波长(um)1001010.1传输损耗(dB/Km)Rayleigh散射损耗实际值OH-吸收中损耗光纤(玻璃系)低损失光纤(硅系)传播窗口1.单模光纤(Single-Modefiber)－折射率(SI,StepIndex)2.多模光纤(Multi-Modefiber)－斜射率(GI,GradedIndex)－折射率(SI,StepIndex)3.方式—光纤芯子中电场和磁场的分布方式r单模折射率SI光纤rran1n2n纤核纤壳光纤分类光的反射与折射N1*Sin=N2*Sin

Snell,sLawi法线it介质2N1N2反射角入射角折射角rt介质1传播原理1.非色散位移单模光纤(G.652)—匹配包层型光纤性能稍差，下凹内包层型光纤性能较好。1550nm窗口衰减小，但色散大，不利于高速系统的长间隔传输。适用于2.5Gb以下中间隔传输。2.色散位移单模光纤(G.653)—采用分段芯和双台阶芯型。1550nm低衰减和零色散，但在波分复用时有混频效应，被限于单信道高速系统。3.截止波长位移光纤(最小衰减G.654)—在1550nm波长下，最低衰减为0.15dB/Km。价钱昂贵运用少，运用于长间隔，且不能插入有源器件的无中继海底光纤系统。4.非零色散位移光纤(大面积有效G.655)—具有可挪动零色散波长的作用。实现较低的衰减和色散，因此可用于远间隔，波分复用，高速系统。光纤类型5.色散平坦光纤—在1310nm和1550nm处都是低色散，但光纤衰减大。6色散补偿光纤—色散影响1310nm在1550nm的晋级扩容，经过在系统中参与很短的一段负色散光纤，可以抵消1550nm处的正色散。带来的衰减由光纤放大器得到补偿。光缆传输计算最坏值设计法，就是在设计光传输间隔时，一切的相关参数都采用寿命期中允许的最坏值。如发送光功率、接纳灵敏度。L=〔PS–Pr–2Ac–PP–MC〕/〔f+S〕其中：PS：光发送机在S参考点的发送光功率〔dBm〕；Pr：光接纳机在R参考点的接纳灵敏度〔dBm〕；Ac：每个衔接器的损耗，普通取0.5dB；PP：光通道代价，普通取1dB，但对L16.2取2dBMC：光缆富余度，取3dB；f：光纤衰减系数〔dB/km〕；S：光纤每公里接续损耗，普通取0.025dB/km例：某2.5G系统的相关参数为:S点发送光功率PS=－2～+3dBm，R点接纳灵敏度Pr=-31～-28dBm，光纤衰减系数f=0.22dB/km，求其最大传输间隔。其它参数取值为：因是L16.2接口，故光通道代价为PP=2dB，光缆富余度Mc=3dB，每个衔接器损耗为Ac=0.5dB，每公里光纤平均接续损耗为s=0.05/2=0.025dB/km。把以上数据代入公式：L=〔PS–Pr–2Ac–PP–MC〕/〔f+S〕=[-2–〔-28〕–2×0.5–2–3]/〔0.22+0.025〕=20/0.245=82km光纤衔接器按光纤类型分：单模光纤衔接器、多模光纤衔接器、特种光纤衔接器〔例如：保偏光纤衔接器〕以及塑料光纤衔接器。按光纤外型构造分：在数字通讯领域内，用途最广泛的应是FC、ST、SC和D型系列光纤衔接器。其特点是：具有相互接触的光端面。3.按插头的物理外形分：PC接续；SPC接续、APC接续。纤芯光纤作用力套筒插针体PC(SPC)端面相互接触衔接器表示图衔接器分类纤芯光纤作用力套筒插针体APC端面相互接触衔接器表示图光纤衔接器的分类光纤衔接器的分类光纤衔接器的分类类型外表技术要求曲率半径球心偏移率平整度光洁度角度偏向光学技术要求回波损耗插入损耗PC10-25mm<50um<0.05um<4A°<0.1°>40dB<0.4dBSPC10-25mm<50um<0.05um<4A°<0.1°>50dB<0.4dBAPC10-25mm<50um<0.05um<4A°<0.1°>60dB<0.4dB光纤衔接器的样品ST型光纤衔接器SC型光纤衔接器FC型光纤衔接器FC型光纤耦合器光纤衔接器的样品SC型光纤耦合器ST型光纤耦合器新型高密度光纤衔接器LC型衔接器—LowCostConnector是Bell研讨所自AT’T时期开场研讨开发的，采用模块化插孔〔RJ型〕闩锁机理制成。目前插头共有两种类型：0.9mm芯线的底版型插头和运用1.6mm光软线的触发型插头。平均插入损耗0.08dB，平均回波损耗60dB，符合EIA/TIA568A的规范。LC/PC端面为平面LC/UPC端面为球面，降低了端面的反射插拔自锁式固定MU型衔接器—MiniatureUnitCoupling以SC型衔接器为根底，由日本NTT93年开发的世界上最小的单芯衔接器，密度可达16芯。MU型光纤活动衔接器MU/PC端面为平面MU/UPC端面为球面，降低了端面的反射插拔式固定二、数字信号的根本概念模拟信号和数字信号模拟信号信号波形模拟着信息的变化而变化，称为模拟信号。其特点是幅度连续(延续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。分为延续信号和离散信号。、、电视信号都是模拟信号。

数字信号数字信号其特点是幅值被限制在有限个数值之内，它不是延续的而是离散的。图(a)是二进码，每一个码元只取两个幅值(0，A)：(b)是四进码，每个码元取四(3、1、－1、－3)中的一个。这种幅度是离散的信号称数字信号。信号的数字化过程信号的数字化需求三个步骤：抽样、量化和编码。抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来替代原来在时间上延续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来延续变化的幅度值，把模拟信号的延续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码那么是按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字信号流。抽样所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T，抽取话音信号的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列。抽样定理：只需抽样脉冲的间隔T≤1/2fm(或fs≥2fm)(fm是话音信号的最高频率)，那么抽样后的样值序列可不失真地复原成原来的话音信号。一路信号的频带为300～3400Hz，fm=3400Hz，那么抽样频率fs≥2×3400=6800Hz。那么抽样后的样值序列可不失真地复原成原来的话音信号，话音信号的抽样频率通常取8000Hz/s。

对于PAL制电视信号。视频带宽为6MHz，按照CCIR601建议，亮度信号的抽样频率为13.5MHz，色度信号为6.75MHz。量化

抽样把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信号，但脉冲的幅度依然是模拟的，还必需进展离散化处置，才干最终用数码来表示。这就要对幅值进展舍零取整的处置，这个过程称为量化。实践信号可以看成量化输出信号与量化误差之和，因此只用量化输出信号来替代原信号就会有失真。采用均匀间隔量化级进展量化的方法称为均匀量化或线性量化。假设使小信号时量化级间宽度小些，而大信号时量化级间宽度大些，就可以使小信号时和大信号时的信噪比趋于一致。这种非均匀量化级的安排称为非均匀量化或非线性量化。数字信号大多采用非均匀量化方式。对于音频信号的非均匀量化也是采用紧缩、扩张的方法，即在发送端对输入的信号进展紧缩处置再均匀量化，在接纳端再进展相应的扩张处置。目前国际上普遍采用容易实现的A律13折线压扩特性和μ律15折线的压扩特性。我国规定采用A律13折线压扩特性。编码抽样、量化后的信号还不是数字信号，需求把它转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。最简单的编码方式是二进制编码。详细说来，就是用n比特二进制码来表示曾经量化了的样值，每个二进制数对应一个量化值，然后把它们陈列，得到由二值脉冲组成的数字信息流。抽样频率越高，量化比特数越大，数码率就越高，所需求的传输带宽就越宽。语音信号普通采用8比特二进制码。语音64KBIT/S的：语音带宽：0---3.4KHZ普通取4KHZ抽样频率：fs=2*4KHZ=8KHZ抽样值8BIT编码：8*8=64KBIT/S信源编码与信道编码信源编码的目的是提高信源的效率，去除冗余度。信道编码使传输过程中能量损失最小，提高信号能量与噪声能量的比例效率；添加纠错才干。数字话音编码技术通常分为三类，包括波形编码技术、参量编码技术和混合编码技术。波形编码是将时间域信号直接变换为数字代码，重建语音波形时尽量坚持原语音信号的波形外形。参量编码又称为声源编码，是将信源信号在频率域上或其它正交变换域上提取特征参量，并将其变换成数字代码进展传输。线性预测编〔LPC〕及其它各种改良型都属于参量编码。该编码比特率可紧缩到2~4.8kbit/s，甚至更低，但语音质量不是很好，自然度较低。数字话音编码技术浑合编码混合编码将波形编码和参量编码组合起来运用，尽量坚持波形编码的高质量和参量编码的低速率，在4~16kbit/s速率上可以得到高质量的合成语音。多脉冲鼓励线性预测编码〔MPLPC〕，规划脉冲鼓励线性预测编码〔KPELPC〕，码本鼓励线性预测编码〔CELP〕及其改良型代数码鼓励线性预测编码(ACELP)和矢量和鼓励线性预测编码(VSELP)等都是属于混合编码技术。脉冲编码调制(PCM)模拟信号经过抽样和量化以后，可以得到一系列输出，它们共有Q个电平形状。当Q比较大时，假设直接传输Q进制的信号，其抗噪声性能将会是很差的，因此，通常在发射端经过编码器把Q进制信号变换为k位二进制数字信号。而在接纳端将收到的二进制码元经过译码器再复原为Q进制信号，这种系统就是脉冲编码调制(PCM)。增量调制〔△M〕增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(添加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。增量调制以及它们的各种改良型自顺应增量调制〔ADM〕，自顺应差分编码〔ADPCM〕、自顺应传输编码〔AdaptiveTransferCoding，ATC〕和子带编码〔SBC〕等，都属于波形编码技术。它们能分别在64kbit/s以及16kbit/s的速率上给出高的编码质量。但当速率进一步下降时，其性能会下降较快。

数字信号的调制为了使数字信号在带通讯道中传输，必需用数字信号对载波进展调制，载波调制是信道编码的一部份。大多数数字通讯采用正弦波作为载波，正弦波的幅度、频率和相位三个参数携信息，构成调幅、调频、调相三种方式。对应二进制情况下为幅度键控〔ASK〕，频移键控〔FSK〕和相移键控〔PSK〕。几种常用的调制方式正交移相键控调制〔QPSK〕利用数字信号对四个同频、相位相差π/2的正弦波进展控制、不断切换合成调相波。方法常用于上、下通道交互式信息的传送。正交幅度调制〔QAM〕用数字信号同时去调制载波的幅度和相位，使载波的幅度和相位受控于数字信号，常用有16QAM，32QAM，64QAM等。无载波幅度相位调制(CAP)正交幅度调制〔QAM〕抑制载波后即无载波幅度相位调制(CAP)离散多音频调制(DMT)将一段串行的数据流变成N组低速并行的数据流，将它们分别调制到不同的载频上传输。ADSL将POTS以外频谱1.1M分成255个子带，每个4.3K，每HZ最多承载15BIT信息。三、传输方式同步与异步时钟：按精度分4级基准主时钟〔铯钟〕、转接局从时钟〔铷钟〕、端局从时钟、SDH设备从时钟同步：同步是指接纳速度和发送速度坚持一致，也就是接纳端要根据发送端所发送的信号频率和起止时间来接纳信号。接纳端经过校准本人的接纳时间和反复频率，使得与发送端的信号一致。在采用同步传输的数据通讯中，字符之间是以固定的速度延续传输的，字符与字符之间没有空闲的间隔。异步：在采用异步传输的数据通讯中，每个字符是作为一个独立的整体进展发送的，字符之间的传输时间间隔可以是恣意的。PDH〔准同步数字系列〕采用准同步数字系列〔PDH〕的系统，是在数字通讯网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有一致的规范速率。虽然每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通讯的质量，要求这些时钟的差别不能超越规定的范围。因此，这种同步方式严厉来说不是真正的同步，所以叫做“准同步〞。在以往的电信网中，多运用PDH设备。这种系列对传统的点到点通讯有较好的顺应性存在的问题接口方面：不存在世界性规范、没有世界性规范的光接口规范。复用方式：只需1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信号同步，其他速率的信号都是异步的，设备背靠背，从高速信号中分/插出低速信事情要一级一级的进展。由于PDH采用异步复用方式，那么就导致当低速信号复用到高速信号时，其在高速信号的帧构造中的位置没规律性和固定性，也就是说在高速信号中不能确认低速信号的位置。运转维护：PDH信号的帧构造里用于运转维护任务的开销字节不多网管：没有一致的网管接口，不利于构成一致的电信管理网。PDH三种电接口速率PCM30/32帧构造每秒钟能传送8000帧，而每帧包含32×8＝256bit，因此，总码率为256比特/帧×8000帧/秒＝2048kb/s。对于每个话路来说，每秒钟要传输8000个时隙，每个时隙为8bit，所以可得每个话路数字化后信息传输速率为8×8000＝64kb/s。

PCM的高次群SDH〔同步数字系列〕最早提出SDH概念的是美国贝尔通讯研讨所，称为光同步网络〔SONET〕。它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵敏、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。最初的目的是在光路上实现规范化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵敏性。1988年，国际电报咨询委员会〔CCITT〕接受了SONET的概念，重新命名为“同步数字系列〔SDH〕〞，使它不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并且使其网络管理功能大大加强。光同步传输网设备SDH是新一代的传输网体制，它是由假设干网元组成的，在光纤上进展同步信息传输、复用和交叉衔接的网络，具有全世界一致的网络节点接口NNI，从而简化了信号的互通及信号的传输、交叉衔接和交换过程，具有一套规范化的信息构造等级，即STM－1、STM－4、STM－16等，并具有一种块状帧构造，允许安排丰富的开销比特，用于网络的操作维护管理〔OAM〕，它有一套特殊的复用构造，允许现存的准同步数字体系、同步数字体系及B－ISDN信号都能进入其帧构造，因此具有广泛的顺应性。SDH系统的线路码型采用加扰的NRZ码线路信号，速率等于规范STM-N信号速率。它大量采用软件进展网络配置和控制，新功能和新特性的添加非常方便，适宜于未来的开展。

SDH技术特点与PDH技术相比，有如下明显优点：网络管理才干大大加强。提出了自愈网的新概念。用SDH设备组成的带有自愈维护才干的环网方式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动经过自愈网恢复正常通讯。一致的比特率，一致的接口规范，为不同厂家设备间的互联提供了能够。附图是SDH和PDH在复用等级及规范上的比较。采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得非常简单。SDH的缺陷频带利用率低PDH：140M包容64*2MSDH：155M包容63*2M指针调整机理复杂软件的大量运用对系统平安性的影响等级STM-1STM-4STM-16STM-64速率〔Mb/s〕155.520622.0802488.3209953.280含2M数量6325210084032等级与速率STM-N块状帧构造SDH信号是一种以字节构造为根底的矩形块状帧构造,由9行和270×N列8bit字节组成.整个帧构造主要分为三个部分:段开销、管理单元指针和信息净负荷。其中，在净区可以封装各种信息(如PPP帧、ATM信元等)或其混合体,而不论其详细信息构造是什么样的,所以说信息净具有透明性。因此，在SDH调整传输网上可以直接实现IPoverSDH技术,也可以间接承载ATM业务。STM-N的帧构造由3部分组成包括：段开销：再生段开销RSOH复用段开销MSOH管理单元指针：AU-PTR信息净负荷：payloadSTM-N帧构造图9×270×N字节13459SOHSTM-N净负荷(含POH)传输方向9×N261×N270×N列SOHSOH：段开销AUPTR：管理单元指针POH：通道开销AUPTRT=125sSDH复用构造C:容器VC:虚容器TU:支路单元TUG:支路单元组AU:管理单元AUG:管理单元组

ITU-TG.709复用映射构造

我国的SDH根本复用映射构造AUGTUG-2VC-3C-3C4TU-12VC-12C-12140M34M/45M2M指针处置映射复用校准×N×7×3×3TUG3STM-NAU-4VC-4TU-3×1×1我国规范的SDH复用与映射构造C:容器VC:虚容器TU:支路单元TUG:支路单元组AU:管理单元AUG:管理单元组信息容器C用于装载各种速率业务信号的信息构造。我国运用其中的三种〔共5种〕：种类C-12C-3C-4装载信号种类2Mb/s34/45Mb/s140Mb/s结构9行4列–29行84列9行260列速率〔Mb/s〕2.17648.384149.760虚容器VC是用来支持SDH通道层衔接的信息构造。VC是由信息容器C加上通道开销POH构成。种类VC-12VC-3VC-4装载信号种类2Mb/s34/45Mb/s2/34/45/140Mb/s结构9行4列–19行85列9行261列速率〔Mb/s〕2.24048.960150.336字节间插复用2b各支路信号按字节顺序进展间插陈列，构成更高速率信号。12313123cacbaTU-12aTU-12bTU-12cTUG-2444数字同步网构造与同步方式数字同步网是为各种业务网提供同步信号的支撑网。它普通采用等级主从同步方式：网络中设一最高级主时钟和一系列分级从时钟，每一级从时钟皆与上一级时钟同步，从而使网中一切时钟都和最高级时钟—基准主时钟〔PRC〕同步。SDH同步网我国的数字同步网采用等级主从同步与伪同步相结合的方式，又称分布定时方式。一者，用设在北京的符合G.811的PRC分级下控，直到最低一级的从时钟，符合等级主从同步方式。二者，把全国划分为几个同步区，每个区设一个区域基准时钟〔LPR〕-铷原子钟；LPR既可以接纳PRC信号，又可以接纳GPS〔全球定位系统〕信号。因各同步区的LPR有微小差别，但误差极小而接近于同步，故又称伪同步方式。如下图。其中武汉为副时钟，主时钟〔北京〕发生缺点时，它取而代之。我国的数字同步网主时钟〔北京〕从时钟〔武汉〕区域基准时钟区域基准时钟省会局省会局市局市局县局县局GPSGPS同步区1同步区2SDH网的同步方式大致有四种：全同步、伪同步、准同步、异步。、全同步方式：全网皆同步于独一的基准主时钟〔PRC〕，同步精度高，但实施困难。普通思索分级控制的方案；即可用等级主从同步方式替代。主从同步方式：在正常时，主时钟起网络定时基准作用，副时钟亦以主时钟的时钟为基准。当主时钟发生缺点时，改由副时钟给网络提供定时基准，当主时钟恢复后，再切换回由主时钟提供网络基准定时。

SDH网同步方式、伪同步方式：全网划分为几个分网，各分网的主时钟符合G.811规定；分网中的从时钟分别同步于分网的主时钟；因此各分网时钟相互独立，但误差极小而接近于同步。、准同步方式：当外定时基准丧失后，节点时钟进入坚持方式；网络同步质量不高。、异步方式：各节点时钟出现较大偏向，不能维持正常业务，将发送告警信号。目前，SDH网广泛采用等级主从同步方式。映射映射就是在SDH网络边境把各种业务信号适配进相应的虚容器。如：把2Mb/s信号适配进VC-12；把34〔或45〕Mb/s信号适配进VC-3；把140Mb/s信号适配进VC-4。定位与复用的概念定位是指经过指针调整，使指针的值时辰指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的详细位置，使收端能据此正确地分别相应的VC。复用的概念比较简单，复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层。常见网元-TMTM〔终端复用器〕模型作用：将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中常见网元-ADMADM〔分/插复用器〕模型作用：最重要的一种网元。将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外，还可将东/西向线路侧的STM-N信号进展交叉衔接。常见网元-REG光传输网的再生中继器有两种：一种是纯光的再生中继器，主要进展光功率放大以延伸光传输间隔；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要经过光/电判决再生整形，电/光变换以到达不积累线路噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。REG〔再生中继器〕常见网元-DXCDXC〔数字交叉衔接设备〕功能图作用：主要是STM-N信号的交叉衔接功能，它是一个多端口器件，相当于一个交叉钜阵，完成各个信号间的交叉衔接。SDH网络维护根本网络拓扑图自愈的概念当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通讯网络能及时准确的传送信息。随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现缺点，例如土建施工中将光缆挖断将对整个社会呵斥极大的损坏，因此网络的生存才干即网络的平安性是当今第一要思索的问题。所谓自愈是指在网络发生缺点，例如光纤断时无需人为干涉网络自动地在极短的时间内〔ITU-T规定为50ms以内〕，使业务自动从缺点中恢复传输。其根本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通讯的才干，替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余才干。自愈技术细节发生自愈时，业务切换到备用信道传输切换的方式有恢复方式和不恢复方式两种：恢复方式：指在主用信道发生缺点时业务切换到备用信道，当主用信道修复后，普通在主要信道修复后还要再等一段时间，以使主用信道传输性能稳定，这时才将业务从备用信道切换过来。不恢复方式：指在主用信道发生缺点时业务切换到备用信道后，业务不切回主用信道，此时将原主用信道做为备用信道，原备用信道当作主用信道，在原备用信道发缺点时业务才会切回原主用信道。自愈环的分类按环上的业务方向：单向环、双向环网元节点间光纤数：双纤环〔一对收/发光纤〕、四纤环〔两对收/发光纤〕通道维护环：子网连结维护，业务的维护是以通道为根底的，也就是维护的是STM-N信号中的某个VC，倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决议的。复用段维护环：途径维护，业务的维护以复用段为根底的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决议的。1+1：STM-N信号永久性地被衔接在任务通路与维护通路上，二个通路皆传送业务，收端择优选用。1N：N个任务通路共用一个维护通路，维护通路可传额外业务〔N14〕。自愈恢复时间1级：50MS~200MS2级：200MS~2S3级：2S~10S4级：10S~5MIN各种业务对恢复有不同的要求，如话音可忍受150MS~2S的中断；而对数据业务这个时间在2S~300S之间，大多数业务在中断2S~10S时，以为业务遭到严重影响。50MS的通讯中断对一切业务的影响可以忽略。常见自愈环的类型与任务原理单向通道维护环〔二纤〕双向通道维护环〔二纤〕单向复用段维护环〔二纤〕双向复用段维护环〔二纤〕四纤环AC发CA收AC收CA发ACBD任务原理：双发选收二根光纤：S光纤，P光纤。正常时：信号AC在发端A同时馈入S与P光纤〔双发〕，沿二条途径到达C：S：ABC，P：ADC。收端选收，普通选S：ABC同理，信号CA：S：CDA；P：CBA。收端选用S：CDA。SP单向通道维护环〔二纤〕AC发CA收AC收CA发ACBD缺点时：如B、C间的光缆被切断。AC业务：在C节点由于来自S光纤的AC信号ABC丧失，所以接纳倒换开关转向来自P光纤，即接纳信号：ADCCA业务信号仍按原途径传送。SP倒换AC发CA收AC收CA发ACBD正常时：信号AC在发端同时馈入S1与P1光纤〔双发〕，沿二条途径到达C站：S1：ABC，P1：ADC。收端选收，普通选S1：ABC同理，业务信号CA：S2：CBA；P2：CDA。收端择优选用，普通选S2：CBA。S1S2P1P2双向通道维护环〔二纤〕AC发CA收AC收CA发ACBD缺点时：如B、C间的光缆被切断。AC业务：在C节点由于来自S1光纤的AC信号：ABC丧失，所以倒换开关转向P1光纤，接纳信号：ADC同理，在节点A接纳从P2光纤来的CA业务信号：CDA。双向通道维护环与单向通道维护环无多大区别。S1P1倒换S2P2倒换AC发CA收AC收CA发ACBD单向复用段维护环〔二纤〕二根光纤：S〔业务〕光纤，P〔维护〕光纤。正常时：业务信号AC在发端A只馈入S光纤，沿顺时针方向到达C站：ABC。同理，业务信号CA在发端C只馈入S光纤，沿顺时针方向到达C站：CDA。SP单向复用段维护环〔二纤〕缺点时：如B、C间光缆被切断在B节点执行环回功能：即把AC业务环回到P光纤上，沿途径ABADC到达目的地C。在节点C：把接纳点切换到P光纤上。CA业务仍按原途径传送。优点：倒换速度快〔用APS〕；P光纤可传送额外业务。缺陷：不能反复运用节点间时隙环传输容量：STM-NAC发CA收AC收CA发ACBDSP环回

二纤双向复用段维护环是目前SDH运用最广泛的一种维护方式，兖矿集团采用此方式。它由二根光纤组成：S1/P2光纤与S2/P1光纤。每根光纤传输容量的一半为任务通道〔S〕；一半为维护通道〔P〕，且为另一根光纤的任务通道提供反方向维护。如S1/P2光纤的任务通道为S1，维护通道为P2，P2为第二根光纤的任务通道S2提供反方向维护。另一根光纤S2/P1的含义与之类似。

双向复用段维护环〔二纤〕AC发CA收AC收CA发ACBDS1/P2正常时：利用S1与S2任务通道传送业务业务信号AC在发端A馈入SI/P2光纤的任务通道S1，沿顺时针方向到达C站：ABC。同理，业务信号CA在发端C馈入S2/P1光纤的任务通道S2，沿逆时针方向到达A站：CBA。P1与P2通道可传送额外业务。S2/P1AC发CA收AC收CA发ACBDS1/P2缺点时：如B、C间光缆被切断在B、C点执行交叉衔接。B节点：把AC业务从S1通道交叉到P1通道，并使其沿逆时针方向传输：ABADC。C节点：把CA业务从S2通道交叉到P2通道，并使其沿顺时针方向传输：CDA。S2/P1S1/P2交叉衔接ATM〔异步传输方式〕ATM(AsynchronousTransferMode)顾名思义就是异步传输方式，在这一方式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需求周期性出现，这种传输方式是异步的。

ATM信元是固定长度的分组，共有５３个字节，分为２个部分。前面５个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的４８个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。话音，数据，图象等一切的数字信息都要经过切割，封装成一致格式的信元在网中传送，并在接纳端恢复成所需格式。

由于ATM技术简化了交换过程，去除了不用要的数据校验，采用易于处置的固定信元格式，所以ATM交换速率大大高于传统的数据网，如x.25，DDN,帧中继等。结合电路交换和分组交换的优点，是面向衔接技术。对于如此高速的数据网，ATM网络采用了一些有效的业务流量监控机制，对网上用户数据进展实时监控，把网络拥塞发生的能够性降到最小。对不同业务赋予不同的“特权〞，如语音的实时性特权最高，普通数据文件传输的正确性特权最高，网络对不同业务分配不同的网络资源，这样不同的业务在网络中才干做到“和平共处〞。信元的复用、交换和传输均在虚通道〔VC〕上进展。

ATM信元构造信元构造NNI接口的信元头构造UNI接口的信元头构造UNI为用户－网络接口；NNI为网络－节点接口；GFC为普通流量控制域；VPI为虚途径标识符；VCI为虚通道标识符；PT为净荷类型，即后面48个字节信息域的信息类型；RES为保留位，可以用作未来扩展定义，如今指定它恒为0；CLP为信元丢弃优先权，在发生信元冲突时，CLP用来阐明该信元能否可以丢掉；HEC为信头校验码，检验多项式四、复用方式复用方式波分复用〔WDM〕：同一光纤同时传送波长不同的多个光载波。普通WDM：相邻波长间隔50~100NMCWDM：相邻波长间隔20~50NMDWDM：相邻波长间隔1~10NM频分复用〔FDM〕：与波分复用〔WDM〕无本质区别，普通当相邻波长间隔小于1NM时。时分复用〔TDM〕：分不同的时隙，每一时隙传不同的信道。空分复用〔SDM〕：利用空间分割构成不同的信道进展光复用。负载波复用〔SCM〕：将多个基带信号分别调制不同的电载波，然后对一个光载波进展调制。码分复用〔OCDM〕：给每个用户分配独一光正交码做地址码，对要传输的信息进展用该地址码进展光编码，实现信道复用；接纳端用一样的地址码解码。统计复用

开展：频分复用--时分复用--统计复用五、兖矿集团SDH传输网矿区光缆网络SDH传输拓扑构造LX网管效力器LXLXLXSDH2.5GSDH622MSDH622MSDH622MSDH622M杨村鲍店铁运东滩兴隆总部岗山铺岗山桥东南屯北宿唐村水泥厂物资部济东新村济二济三LX2.5GAC1622M世纪花园欧陆商城AC1155M选用的设备及性能深圳键桥通讯技术的SDH设备采用系统全部采用由美国TELLABS公司提供的LX系列和AC1系列光同步传输方式(SDH)设备.具有集中一致的网管系统，包括系统和运用软件。采用二纤复用段倒换环路LX设备的CXC交叉衔接模块、EXT6低阶扩展模块均可采用1＋1维护，做到“无单点缺点〞。采用美国NM2100SDH网络管理系统，使光纤传输系统的网络管理变得一致性、系统性、先进性、高效性。支持多种管理和运转特性。这些特性可以经过管理系统访问，管理系统可以是本地维护终端(LC)，单元管理器(EM)或者网络管理美国Tellabs公司FOCUSLX系列大型SDH交叉衔接和复用设备,可以提供从STM-1到STM-16的单一硬件平台，它既是SDH复用器〔ADM或TM〕，又是交叉衔接设备〔SDXC〕，可提供最大48端口VC-4交叉衔接和1008端口VC-12交叉衔接。LX设备可提供最完善的设备维护和网络维护，LX设备的光接口模块、CXC交叉衔接模块、EXT6低阶扩展模块采用1＋1维护，电源模块采用N:M维护.FOCUSAC1系列SDH设备，经过STM-4光接口接入到LX设备中。AC1系列SDH设备的主要模块ADM板集成了两个STM-4光口，21×2M支路接口和交叉矩阵，可提供最大16个STM-4光方向，2M、34M、ATM接入以及网络维护功能。AC1SDH设备特点高集成度、单板实现ADM1/ADM4的功能单板可从STM1或STM4分支21X2Mbit/s3块板实现完全的STM1TM或ADM，63X3MB/S4块板可实现小型的数字交叉SDXC4/1(8方向STM1端口〕提供环路构造的各种维护功能在VC-12,VC-3和VC-4等级的全衔接低功耗、体积小EMC电磁屏蔽符合国际规范机械构造和监控系统SDH和PDH系统兼容安装维护简便。AC1SDH设备单元模块ADM，TM模块：按接口分：OEO，OEE，EEE型按间隔分：S1.1〔短距〕，L1.1(长距〕，L1.2(超长距〕LI，RI模块按接口分：LI-O，RI-O，LI-E，RI-E按间隔分：S1.1〔短距〕，L1.1(长距〕，L1.2(超长距〕TEX模块：TEX-1/1，TEX-1/3，TEX-3/3，TEX-1-RATEX，HTEX等辅助模块：PS〔电源〕及EOW〔勤务〕模块简易配置一块ADM〔TM〕OEO板，二块TEX板，构成一个SDH光端机系统，可下42个至63个2Mb/s信号RCFADMCPSTEXTEXLXSDH复用器和交叉衔接设备ADM、TM、SDXC网络单元STM-1、STM-4、STM-16群路接口2Mb/s、34Mb/s、45Mb/s、ATM、STM-1、STM-4支路接口低阶和高阶交叉衔接(VC-12，VC-3，VC-4)设备维护对于一切网络单元的单一硬件平台可晋级和灵敏的构造网络管理、网元管理、本地终端管一个模块抽出的满配置子架运用例如AC1、AC4和LX用于同一网络NM2100网管网元模块管理AC、PS、TEX等各种模块网络数据库管理在联机形状下配置网元、恢复备份的网元数据告警信息管理告警功能配置、当前告警、告警历史记录等模块性能和形状监测ADM和TM板光口的温度，收发功率，波长等、中继段、复用段性能其它辅助端口设置、软件管理〔软件晋级，版本切换等〕、业务数据跟踪、远端软件遥控复位、平安管理〔密码设置〕光接口代码光接口代码：W—y.zW：I-代表局内通讯；S-代表短间隔通讯；L-代长间隔通讯；V-代表甚长间隔通讯；U-代表超长间隔通讯。y：代表STM等级，Y=1、4、16、64。Z：代表运用光纤类型；1-G.652光纤，任务波长为1310nm；2-G.652光纤，任务波长为1550nm；3-G.653光纤，任务波长为1550nm；5-G.655光纤，任务波长为1550nm。例：L-16.2：任务在G.652光纤的1550nm波长区，传输速率为2.5G的长间隔光接口。S-16.1：任务在G.652光纤的1310nm波长区，传输速率为2.5G的短间隔光接口。光接口技术目的STM-1光接口S-1.1(S/R收发信号范围0-12dB)L-1.1(S/R收发信号范围1-31dB)L-1.2(S/R收发信号范围2-31dB)STM-4光接口S-4.1(S/R收发信号范围0-12dB)L-4.1(S/R收发信号范围10-24dB)L-4.2(S/R收发信号范围10-24dB)多功能E1设备2M基群复用器用户延伸语音信号的抽样、量化、编码抽样定律：要抽样脉冲的频率fs≥2fm)(fm是话音信号的最高频率)，那么抽样后的样值序列可不失真地复原成原来的话音信号。话音信号的抽样频率通常取8000Hz/s。

传输网所能承载的业务光纤资源SDH传输话音：N*64K、2M等数据：需转换成2M，占带宽视频：电视、视频会议、工业监控工业控制等传输网开展展望向超高速系统的开展向超大容量WDM系统的演进实现光联网——战略大方向无水吸收峰光纤〔全波光纤〕:目前影响可用波段的主要要素是5nm附近的水吸收峰，因此假设能设法消除这一水峰，那么光纤的可用频谱可望大大扩展,使光纤的全部可用波长范围从大约200nm添加到300nm，可复用的波长数大大添加。

六、供电系统要点及接地信息机房供电直流供电系统-48V/-60V交流供电系统~220V/~380VUPS系统~220V/~380V发电机组~220V/~380V后备电池导线平安载流量估算：导线的平安载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。普通铜导线的平安载流量为5~8A/mm2，铝导线的平安载流量为3~5A/mm2。启动电流电气工程师手册

直流供电系统通讯电源、高频开关电源，输入~220V/~380V，输出-48或-60伏，大多为-48伏，变化范围－４０～－５７伏高频开关电源先将输入的工频交流电经整流滤波后得到直流电压，再经过功率变换器变换成高频脉冲电压，经高频变压器和整流滤波电路最后转换为稳定的直流输出电压。因其采用脉冲宽度调制〔PWM〕电路来控制大功率开关器件〔功率晶体管、MOS管、IGBT等〕的导通和截止时间，故可以得到很高的稳压和稳流精度及很短的动态呼应时间。高频开关电源内部还运用了软开关技术和无源功率因数校正〔PFC〕技术，所以开机浪涌根本消除，功率因数大幅提高。主要局站、电信级设备电源配置功耗总量必需大于等于整机功耗与蓄电池峰值充电功耗的的和，直流熔丝的额定电流应不大于最大负载电流的2倍，整流器配置Ｎ＋１冗余方式直流放电回路全程压降：４８伏电源为３.２伏集团公司普通上海西门子ＫＳ６３０c系列，最大480Ａ交流供电系统四类市电一类：双独立电源供电，不应同时检修停电，平均每月停电不大于一次，平均缺点时间不大于０.５小时，自动切换二类：可靠单路，平均每月停电不大于３.５次，平均缺点时间不大于６小时。三类：单路，平均每月停电不大于４.５次，平均缺点时间不大于８小时。四类：单路，供电无保证，达不到三类规范。低压交流供电系统应采用三相五线或单相三线制。辅助电源，普通不对设备直接供电。对电源要求高的设备经过ＵＰＳ或逆变器供电。

UPS系统UPS又称不延续电源，系统主要分两大部分，主机和储能电池。先AC-DC变换，将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供应逆变电路；DC-AC逆变电路：采用大功率全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速呼应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路维护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可平安可靠地任务。主要用于运用交流电源而又不能停电的通讯设备，如营业前台计算机、网管公用小型机、计算机、卫星通讯等。后备式〔2-10MS〕、线上互动式〔稳压〕、在线式UPS的配置普通按一台主用〔经济条件答应，可添加一台备用〕，如一台容量不够，可1＋N数台并机供电。UPS的供电时间配置可根据市电和自备电源的详细情况而定。市电停电时间短而且自备发电机能及时开机供电，UPS的供电时间普通按10分钟配置，如市电停电时间长自备发电机不能及时开机供电，UPS的供电时间普通按30分钟或1小时配置。假设UPS供电的对象间隔动力机房不远，还可以直接采用直流—交流逆变器的方式进展供电，充分利用动力机房现有的直流电源，不但降低了企业设备配置的本钱，而且不受市电停电时间长短的影响。发电机自备柴油或汽油静音型发电机保证交流供电的重要备用电源选用的油机要符合YD/T502“通讯公用柴油发电机组的技术要求〞的规定。可靠的油源供应油机和市电之间自动切换要有电气连锁，思索油机房通风、排烟、避震和消噪等事项，还要定期做好维护保养和试机，经常检查启动电池和自动抽油系统蓄电池蓄电池是通讯设备用电的心脏，对保证通讯质量和通讯畅通起着重要的作用。无后备电机时，传统的配置是按通讯设备实践用电量的10小时放电率配置，光缆、微波中继站〔无人站〕普通按15－20小时放电率配置。我国采用的蓄电池额定容量是１０小时率标称值，即在环境温度为２５℃、蓄电池以１０小时率电流放电、在放电终止电压为１．８０Ｖ／只时(总43.2V)蓄电池放出的容量为其额定容量。放电深度：普通不大于50%。蓄电池折合浮充寿命不低于８年。国内各大通讯运营商的电源维护规程都规定：全浮充供电方式的阀控式密封铅酸蓄电池，容量低于８０％额定容量的，应进展设备更新。应该采用两组并联的方式供电，浮充与均充浮充任务原理：当电池处于充溢形状时，充电器不会停顿充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供应电池，由于，一旦充电器停顿充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这种自然放电，阀控密封铅酸电池正常浮充电压为2.23-2.27V/单体；均充任务原理：以恒压限流方式，定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。这种方式还有利于激活电池的化学特性。均充电压为2.30~2.35V/单体蓄电池最大供电时间：T=C〔容量〕/P〔功耗〕蓄电池峰值充电功耗FSP=a＊Ｃ＊４８充电电流小于