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1、1传输系统本节主要阐述：1. 对传输系统的要求2. 传输线3. 电缆4. 光纤和光缆5. 光纤传输系统6. 脉冲编码调制（PCM）一.对传输系统的要求1.传输系统宜采用(SDH)光同步数字传输系统或其他宽带数字传输系统，满足各系统接口的需求。其容量应根据各业务部门对通道的需求确定，还应留有余量 。2.尽量采用不同路径的两天光缆构成自愈保护环，在光纤切断或故障时实现自动切换。以保证行车安全休息和控制信息不间断可靠传送。名词解释 SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供相 应等级的信息结构，包括复用方
2、法和映射方法，以及相关的同步 方法组成的一个技术体制。SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）光端 机容量较大，一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接、线路传 输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送 网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET ）。国际电报电话咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年 接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤 也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。 。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同 厂商设备间的互通等多项功能，能大大
3、提高网络资源利用率、降低 管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是 当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点。3.光缆容量要满足SDH及其他宽带光数字传输系统、无线基站中继、视频监控系统视频信号传输等需要，并考虑远期发展需要。4.传输系统应配置传输网络管理系统和公务联络系统。传输网络管理中心设备应设置在控制中心。5.隧道内的通信主干电缆、光缆应采用低烟、阻燃、无卤、防腐蚀、防鼠咬的保护层，并应符合防护杂散电流腐蚀的要求。名词解释 无卤，化无卤无卤化电线电缆其中卤素指标为： 所有卤素的值 50PPM(根据法规 PREN 14582) ;燃烧后产生卤化氢 气体的含量C光由
4、光密介质向光疏介质的入射由由斯涅尔定理可知，入射光、反射光以及折射光与界面垂线间的角斯涅尔定理可知，入射光、反射光以及折射光与界面垂线间的角 度满足下列关系度满足下列关系式中，式中，11、22和和33分别称为入射角、折射角和反射角。我们将折分别称为入射角、折射角和反射角。我们将折 射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质，由（射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质，由（ 2.2.22.2.2）式可知，当光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入）式可知，当光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入 射角；反之，光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。射角；反之，光由
5、光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。 在这种情况下（在这种情况下（n1n2n1n2），随着入射角的增大，折射角也增大，），随着入射角的增大，折射角也增大， 当当 时，折射光将沿着分界面传播，此时对应的入射角称为时，折射光将沿着分界面传播，此时对应的入射角称为 临界入射角，记为临界入射角，记为 。 图图 光由光密介质向光疏介质的入射光由光密介质向光疏介质的入射 由式由式可求得临界入射角：可求得临界入射角： ，即，即几种不同光纤传光原理几种不同光纤传光原理(a) 阶跃型多模光纤； (b) 渐变型多模光纤； （c ） 单模光纤 3.光缆的结构聚乙烯外护套钢丝增强件 （增加光缆 的强度）聚烯烃细
6、绳聚乙烯内护套纸1212阵列（每12根光纤熔在一条塑料带内）起保护作用光缆的户外施工：较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条 合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好 的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的 可能性等。必须要有很完备的设计和施工图纸 ，以便施工和今后检查方便可靠。施工中要时 时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎 伤。光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自身 直径的20倍。 4.光缆的敷设1. 1. 户外架空光缆施工户外架空光缆施工 A. 吊线托挂架空方式，这种方式简单便宜，应用广 泛 ，但挂钩加挂、整理较费时。 B. 吊线缠绕式架空方式，这种方式较稳固，维护工作 少。但需要专门
7、的缠扎机。 C. 自承重式架空方式，对线干要求高，施工、维护难 度大，造价高，国内目前很少采用。 D. 架空时，光缆引上线干处须加导引装置，并避免光 缆拖地。光缆牵引时注意减小摩擦力。每个线干上 要余留一段用于伸缩的光缆。 E. 要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区 、高电压电网区一般要每公里有3个接地点，甚至选 用非金属光缆。2. 2. 户外管道光缆施工户外管道光缆施工A. 施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料 子管，同时放入牵引线。 B. 计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。 C. 一次布放长度不要太长(一般2KM)，布线时 应从中间开始向两边牵引。 D. 布缆牵引力一般不
8、大于120kg，而且应牵引 光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加 强处理。 E. 光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖 地。 F. 管道光缆也要注意可靠接地。3. 3. 直接地埋光缆的敷设直接地埋光缆的敷设A. 直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘.B. 不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。C. 沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。D. 敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。E. 敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。4. 4. 建筑物内光缆的敷设：建筑物内光缆的敷设：A. 垂直敷设时，应特别注意光缆的承重问题，一般每两层要将光缆固定一次。B. 光缆穿墙或穿楼
9、层时，要加带护口的保护用塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。C. 在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道，待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。五、光纤传输系统1.基本组成电端机（PCM复用设备）将语音、数据、图像信号等汇集 起来，通过光端机把电信号变换为光信号，经光纤将光信号传 送到对方站。该站通过光端机将光信号转换成电信号，再送到 电端机将各类信号进行分路，以送到本站各类设备。 光中继器是将传输中的衰减的光信号进行再放大，以利于继续 向前传输。另： 为了传输的可靠性，光端机和光缆都是双备份的，并用主一备 用方式工作，两根光缆应置于轨道两侧以免同时被切断 。当主 用光端机故障或光缆
10、被切断时其两端的转换开关同时倒换至备 用光端机和光缆。输入接口码型变换光发送光纤输出接口码型反变换光接收光纤PCM光端机方框图A、输入输出接口实现PCM复用设备的数字信号与NRZ之间的变换 ，便于用数字电路进行处理。B、码型变换与码型反变换实现NRZ码与适合光缆传输的线路码制 之间的变换，目的是在PCMA码流中插入一些监控及通信联络信息 。C、光发送部分 电信号变成光信号 组成 驱动电路（对光源进行调制，并将调制后的光信号送入光纤） 光源 控制电路 D、光接受部分 光信号还原成电信号 组成 光检测器 低噪声电子放大器各部分组成和功能六、脉冲编码调制码型变换再生中继码型反变换电端机（PCM复用设
11、备）将语音、数据、图像信号等汇集起来 ，通过光端机把电信号变换为光信号，经光纤将光信号传送到对方 站。该站通过光端机将光信号转换成电信号，再送到电端机将各类 信号进行分路，以送到本站各类设备。光中继器是将传输中的衰减的光信号进行再放大，以利于继续 向前传输。 另： 为了传输的可靠性，光端机和光缆都是双备份的，并用主一备用方 式工作，两根光缆应置于轨道两侧以免同时被切断 。当主用光端机 故障或光缆被切断时其两端的转换开关同时倒换至备用光端机和光 缆。2、时分制多路复用时分多路复用（TDM）是按传输信号的时间进行分割的 ，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分 为许多时间间隔（Slot
12、 time，TS，又称为时隙），每个时间 片被一路信号占用。TDM就是通过在时间上交叉发送每一路 信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。电路上的每 一短暂时刻只有一路信号存在。因数字信号是有限个离散值 ，所以TDM技术广泛应用于包括计算机网络在内的数字通信 系统，而模拟通信系统的传输一般采用FDM。以电话通信为例说明时分多路复用的过程：发送端的各路话音信号经低通滤波器将带宽限制在3400Hz 以 内，然后加到匀速旋转的电子开关 SA1上，依次接通各路信号， 它相当于对各路信号按一定的时间间隙进行抽样。SA1旋转一周的 时间为一个抽样周期T，这样就做到了对每一路信号每隔周期T 时 间抽样一次
13、，此时间周期称为1帧长。发送端电子开关 SA1不仅起 到抽样作用，同时还要起到复用和合路的作用。合路后的抽样信 号送到编码器进行量化和编码，然后，将信号码流送往信道。在 接收端，将各分路信号码进行统一译码，还原后的信号由分路开 关SA2依次接通各分路，在各分路中经低通滤波器将重建的话音信 号送往收端用户。分时复用基本原理 5.1.4数字复接的原理与分类 数字复接系统主要由数字复接器和分接器组成。复接器是把两个或两个以上的支路（低次群）按时分复用方式合并成一个单一的高次群，其设备由定时、码速调整和复接单元等组成；分接器的功能是把已合路的高次群数字信号分解成原来的低次群数字信号，它是由同步、定时和
14、码速恢复等单元组成,系统框图见图53。图53 数字复接系统框图 复接器在各支路数字信号复接之前需要进行码速调整，即对各输入支路数字信号进行频率和相位调整，使其各支路输入码流速率彼此同步并与复接器的定时信号同步后，复接器方可将低次群码流复接成高次群码流。由此可得出如下复接条件：被复接的各支路数字信号彼此之间必须同步并与复接器的定时信号同步方可复接。根据此条件划分的复接方式可分为：同步复接、异源（准同步）复接、异步复接三种。 (1)同步复接。被复接的各输入支路之间，以及同复接器之间均是同步的，此时复接器便可直接将低支路数字信号复接成高速的数字信号。这种复接就称为同步复接。由此可见，这种复接方式无需
15、进行码速调整、有时只需进行相位调整或根本不需要任何调整便可复接。 (2)异源（准同步）复接。被复接的各输入支路之间不同步，并与复接器的定时信号也不同步：但是各输入支路的标称速率相同，也与复接器要求的标称速率相同（速率的变化范围在规定的容差范围内，基群为2048kb/s50ppm，二次群为8448kb/s30ppm，1ppm=10-6）,但仍不满足复接条件，复接之前还需要进行码速调整，使之满足复接条件再进行复接。这种复接方式就称为异源复接或准同步复接。 (3) 异步复接。被复接的各输入支路之间及与复接器的定时信号之间均是异步的，其频率变化范围不在允许的变化范围之内，也不满足复接条件，必须进行码速调整方可进行复接。这种复接方式称为异步复接。 由以上可见，异源和异步复接方式都必须进行码速调整，满足复接条件后方可复接。 绝大多数国家将低次群复接成高次群时都采用异源复接方式。这种复接方式的最大特点是各支路具有自己的时钟信号，其灵活性较强。码速调整单元电路不太复杂，而异步复接的码速调整单元电路却要复杂得多，要适应码速大范围的变化，需要大量的存储器方能满足要求。同步复接目前用于高速大容量的同步数字系列中。
