一級建造師考試《通信與廣電》考點精講(四)

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1L41012掌握通信傳送網的內容 掌握
    • 傳輸介質
    • 多路復用技術
    • SDH傳送網
    • 光傳送網
    一、傳輸介質
    傳輸介質是指信號傳輸?shù)奈锢硗ǖ馈?BR>    信息能否成功傳輸則依賴于兩個因素:傳輸信號本身的質量和傳輸介質的特性。
    傳輸介質分為有線介質和無線介質兩大類,有線介質目前常用的有雙絞線、同軸電纜和光纖;無線介質: 地球外部的大氣或外層空間
    二、多路復用技術
    多路復用就是在一條公共信道上建立兩條或多條傳輸信道,目的是為了充分利用信道的容量,提高信道的傳輸效率。
    按信號在傳輸介質上的復用方式的不同,傳輸系統(tǒng)可分為四類:基帶傳輸系統(tǒng)、頻分復用(FDM)傳輸系統(tǒng)、時分復用(TDM)傳輸系統(tǒng)和波分復用(WDM)傳輸系統(tǒng)。
    (一)基帶傳輸系統(tǒng)
    基帶傳輸是在短距離內直接在傳輸介質傳輸模擬基帶信號。在傳統(tǒng)電話用戶線上采用該方式?;鶐鬏?shù)膬?yōu)點是線路設備簡單,在局域網中廣泛使用;缺點是傳輸媒介的帶寬利用率不高,不適于在長途線路上使用。
    (二)頻分復用傳輸系統(tǒng)
    頻分復用(FDM:Frequency Division Multiple )是將多路信號經過高頻載波信號調制后在同一介質上傳輸?shù)膹陀眉夹g。即頻分復用是利用不同的頻率使不同的信號同時傳送而互不干擾。
    具有以下特點:
    .頻率上嚴格分割,時間和空間是可以重疊;
    .每路一個載頻,每個頻道只傳送一路話
    缺點是:成本高且體積大;工作的穩(wěn)定度不高;傳輸質量受影響。
    目前FDM技術主要用于微波鏈路和銅線介質上,在光纖介質上該方式更習慣被稱為波分復用。
    (三)時分復用傳輸系統(tǒng)
    時分多址(TDM)是將傳輸時間劃分為若于個互不重疊的時隙,互相獨立的多路信號順序地占用各自的時隙,合路成為一個復用信號,在同一信道中傳輸。在接收端按同樣規(guī)律把它們分開。即時分復用是利用不同的時隙使不同的信號同時傳送而互不干擾。
    相對于頻分復用傳輸系統(tǒng),TDM的優(yōu)點:傳輸?shù)氖菙?shù)字信號,差錯率低,安全性好,數(shù)字電路高度集成,以及更高的帶寬利用率。
    目前主要有兩種時分數(shù)字傳輸體制:準同步數(shù)字體系PDH和同步數(shù)字體系SDH 。
    統(tǒng)計復用
    統(tǒng)計復用實際上也是時分復用技術的一種。全稱叫做“統(tǒng)計時分多路復用”,簡稱STDM,又稱“異步時分多路復用”。這種復用的主要特點是動態(tài)地分配信道時隙,所以統(tǒng)計復用又可叫做“動態(tài)復用”。
    (四)波分復用傳輸系統(tǒng)(P5, P16)
    1. 波分復用(WDM——Wavelength Division Multiplexing)本質上是光域上的頻分復用技術。WDM將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道,每一信道占用不同的光波頻率(或波長),在發(fā)送端采用波分復用器(合波器)將不同波長的光載波信號合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端,再由波分復用器(分波器)將這些由不同波長光載波信號組成的光信號分離開來。
    2.采用WDM技術可以充分利用單模光纖的巨大帶寬資源(低損耗波段),在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖。另外,波分復用通道對數(shù)據(jù)格式是透明的,即與信號速率及電調制方式無關,在網絡發(fā)展中,是理想的擴容手段,也是引入寬帶新業(yè)務的方便手段。
    根據(jù)需要,WDM技術可以有多種網絡應用形式,如長途干線網、廣播式分配網絡、多路多址局域網絡等??衫肳DM技術選路,實現(xiàn)網絡交換和恢復,從而實現(xiàn)透明、靈活、經濟且具有高度生存性的光網絡。
    3.密集WDM系統(tǒng)(DWDM):
    根據(jù)波分復用器的不同,可以復用的波長數(shù)也不同,從2個至幾十個不等,這取決于所允許的光載波波長的間隔大小。光信號峰值波長間隔在1--10nm的WDM系統(tǒng)稱為密集WDM系統(tǒng)(DWDM)。
    (五)準同步數(shù)字系列和同步數(shù)字系列(P15光通信系統(tǒng)傳輸網技術體制)
    把低速數(shù)字信號(低次群)按照時隙疊加的辦法合成一個高速數(shù)字信號(高次群)的過程稱作數(shù)字復接,它是一種常用的干線大容量時分復用數(shù)字傳輸方法。由于復接的方式不同,出現(xiàn)了準同步數(shù)字復接系列(PDH)和同步數(shù)字復接系列(SDH)。
    1. 準同步數(shù)字系列(PDH:Plesiochronous Digital Hierarchy)
    過去的光纖通信系統(tǒng)沒有一套國際上統(tǒng)一的標準,都是由各個國家各自開發(fā)不同的系統(tǒng),稱為準同步數(shù)字體系PDH。
    準同步數(shù)字體系(PDH)的弱點
    1) 只有地區(qū)性的數(shù)字信號速率和幀結構標準,沒有世界性標準。北美、日本、歐洲三個標準互不兼容,造成國際互通的困難
    2) 沒有世界性的標準光接口規(guī)范,各廠家自行開發(fā)的光接口無法在光路上互通,限制了聯(lián)網應用的靈活性。
    3) 復用結構復雜,缺乏靈活性,上下業(yè)務費用高,數(shù)字交叉連接功能的實現(xiàn)十分復雜。
    4) 網絡運行、管理和維護(OAM)主要靠人工的數(shù)字信號交叉連接和停業(yè)務測試,復用信號幀結構中輔助比特嚴重缺乏,阻礙網絡OAM能力的進一步改進。
    5) 由于復用結構缺乏靈活性,使得數(shù)字通道設備的利用率很低,非最短的通道路由占了業(yè)務流量的大部分,無法提供的路由選擇。
    2. 同步數(shù)字體系(SDH: Synchronous Digital Hierarchy)
    SDH是為了克服PDH的缺點而產生的,SDH 是光纖通信系統(tǒng)中的一種數(shù)字通信體系。
    SDH的特點:
    1) 使三個地區(qū)性標準在STM-1(同步傳輸模塊第一級別)。等級以上獲得統(tǒng)一,實現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的世界性標準。
    2) 采用了同步復用方式和靈活的復用映射結構,使網絡結構得以簡化,上下業(yè)務十分容易,也使數(shù)字交叉連接的實現(xiàn)大大簡化。
    3) SDH幀結構中安排了豐富的開銷比特,使網絡的OAM(管理與維護)能力大大加強。
    4) 有標準光接口信號和通信協(xié)議,光接口成為開放型接口滿足多廠家產品環(huán)境要求, 降低了聯(lián)網成本。
    5)與現(xiàn)有網絡能完全兼容,還能容納各種新的業(yè)務信號,即具有完全的后向兼容性和前向兼容性。
    6)頻帶利用率較PDH有所降低。
    7)宜選用可靠性較高的網絡拓撲結構,降低網絡層上的人為錯誤、軟件故障乃至計算機病毒給網絡帶來的風險。