城市轨道交通通信与信号(共15章)第十一章.ppt

笫十一章笫十一章 传输系统传输系统核心知识核心知识1.熟悉传输系统的基本结构；2.了解传输系统的网络拓扑结构；3.认识传输系统的传输介质；4.理解网络传输技术基本原理技能要求技能要求1.熟悉传输系统的运行方式；2.掌握各种传输介质传输的特点；了解传输技术并理解各自的优缺点一、系统的网络结构传输网络一般包括4个基本组成部件：构成系统骨干的光纤、网络节点、用户接口卡和网络管理系统如图11-1所示第一节 传输系统组成及拓扑结构图11-1传输网的基本组成二、网络的拓扑结构网络的拓扑结构分为两方面的内容：逻辑拓扑和物理拓扑网络的逻辑拓扑描述的是信息流在网络中流通的路径，网络的物理拓扑描述的是传输网络节点及连接节点的光纤介质的实际分布及连接方式一）网络的逻辑拓扑第一节 传输系统组成及拓扑结构图11-2环形结构（二）网络的物理拓扑结构第一节 传输系统组成及拓扑结构图11-3 网络的物理拓扑机构1.星型拓扑结构星形拓扑结构是非常形象的，以中心节点为中心，其他节点用电/光缆以放射状态与中心节点相连在中心节点处常常会配置一个光配线架，在这个光配线架上，任一节点的接收光纤总是连接到另一节点的发送光纤与环形的拓扑结构相比较，星形的拓扑结构需要更多的设备和光电缆来组成，由此带来较高的成本，而且这种结构受地理环境的影响较大。

第一节 传输系统组成及拓扑结构2.环形拓扑结构环形拓扑结构的安装所需光电缆较星形拓扑结构要少，同时，采用双环路结构的环形网络在故障发生时会自动地在两个环路中选择路由完整的路径传送信息流环形网应用得较广泛，如校园、铁路和机场等第一节 传输系统组成及拓扑结构3.点对点型拓扑结构当点对点型拓扑结构采用两个环路连接，并且其中任一环路是作为备用环路存在时，这种拓扑结构具有与物理的环型拓扑结构相同的容错能力第一节 传输系统组成及拓扑结构4.菊花链型拓扑结构或总线拓扑结构采用物理的菊花链型拓扑结构或总线型拓扑结构的网络对于光纤破损等光开路情况不具备自动路由能力当光纤破损等造成光开路情况发生时，可采用光旁路的方式对应第一节 传输系统组成及拓扑结构（三）网络的拓扑结构及设置之间的关系网络的拓扑结构对最终的网络配置有着决定性的影响如果在较短的距离内使用较多的连接器（如物理星形网络），或使用损耗较大的连接器，都要求系统配置较大功率的光收发器，以确保系统信息的正常传送网络的拓扑结构还决定了是否需要在系统中配置光旁路开关以确保系统有较强的容错能力第一节 传输系统组成及拓扑结构城市轨道交通通信传输系统的传输介质，有双绞线电缆、同轴电缆、微波波导和光纤电缆。

一、传输介质1、双绞线电缆双绞线电缆是将一对或一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质，是目前局域网最常用的一种布线材料为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，双绞线也因此而得名双绞线电缆第二节 传输介质及技术2、同轴电缆同轴电缆是由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆，内导体为铜线，外导体为铜管或网电磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰小第二节 传输介质及技术3、光导纤维（光纤）传输（1）、光导纤维的概念及其优点光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具表11-1 光纤和其他几种介质的比较第二节 传输介质及技术（2）、光导纤维的组成及均匀光纤导光原理光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成，如图11-7所示：第二节 传输介质及技术图11-7 光纤结构（3）、光导纤维的种类及其区别多多模模光光纤纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5um），可传多种模式的光但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重例如：600MB/km的光纤在2km时则只用300MB的带宽了因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9um或10um），只能传一种模式的光因此，其模间色散很小，适用于远程通信，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好单单模模光光纤纤（Single-mode Fiber）：一般光纤跳纤用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长而多模光纤（Multi-mode Fiber）：一般光纤跳纤用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短第二节 传输介质及技术（4）、光导纤维传输的过程光纤传输系统通常是将传输的信息加载到激光上，将激光调制传输到目的地后再解调出来光端机及时对来自信息源的信号进行处理，发送光端机将光源通过电信号调制成光信号，输入光纤传输到远方；接收端的光端机内有光检测器将来自光纤的信号还原成电信号，经过放大、整形、再回复原形，输送到电端机的接收端第二节 传输介质及技术（5）、使用光导纤维的注意事项光纤在使用光导的过程中需要注意自身的安全，光纤及其接收器中传输的是激光，所以不要试图调整或改变激光设备及其控制电路，不要用眼睛直接去看端口或光纤末端，在准备好连接的电缆不要删除或插头防护帽，处理使用过的光纤要注意破碎纤维非常尖锐，可能会导致眼睛或皮肤损伤。

第二节 传输介质及技术二、传输技术传输系统是城市轨道交通系统所需的话音、音频、数据和图像等信息的综合业务网络随着科技的发展，目前主要采取的技术有SDH、ATM、OTN和一体化SDH1、SDH传输技术SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）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2 ATM（异步传输模式）传输技术ATM是一项数据传输技术它适用用于局域网和广域网，具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、、实时视频、CD质量音频和图像的通信第二节 传输介质及技术3 OTN开放性传输网络技术OTN是西门子公司开发的面向专网的开放式传输网络OTN综合了SDH的优点和DWDM的带宽可扩展性，它不仅能够进行超大容量的传输，更是使光传送网具有极强的可扩充性，这使得光传送网可以不断地根据业务发展情况，进行网络扩容第二节 传输介质及技术4 一体化SDH一体化SDH是基于TDM、吸收了SDH标准传输机制、自愈环保护盒OTN的丰富通信协议接口类型的优点，它克服了传统SDH设备在城市轨道交通应用中的不足，在光纤网络上直接传输语音、宽带音频、数据、视频和LAN业务。

第二节 传输介质及技术一、时分复用方式本节以OTN网的具体应用实例说明时分复用方式为实现各类型用户间的数据传输，连续的时分复用帧以固定的长度在传输网络上不断运行每一个时分复用帧都是信息传输信道的集合第三节 传输信道的设置图11-9 OTN运行原理二、线路编码速率在光发送器中应用线路传输编码机制，是为了保证在传输的低频直流分量中，包含有时钟及运行参数等传输比特流信息引进编码机制可路中提供更高的传输速率第三节 传输信道的设置三、带宽的分配传输系统为用户分配的传输带宽，根据用户所使用的接口模块类型的不同会有很大的差别，例如使用模拟语音信号的用户和使用以太网的用户用户连接可得到的带宽同时也由一帧中分配给这类型连接的比特数所决定系统中的比特数必须与网络上的所需的线路数据比特和网络开销比特的总和相匹配带宽的分配可由网络控制中心进行连接设置时进行第三节 传输信道的设置四、连接类型现代网络应具有多种可选的连接类型传输网络通过采取适当的接口，可以支持以下任一种连接类型一）点对点的连接类型 (二)多点的连接类型（三）多站的连接类型 第三节 传输信道的设置通信传输系统的运行方式和故障恢复通信传输系统采用双环路运行方式：一个环路运行，负责传送信息；另一个环路备用。

两个环路功能一致，系统运行时，不断监测备用环路，确保备用环路随时能启动，主路若出现故障，备用环路将立即启动拓展与提高1、环形传输结构的特点是什么？其可靠性如何保证？2、简述光纤传输的导光原理3、简述城市轨道交通系统采用那几样传输技术？复习思考题。