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1、-一建通信实务背诵-第 9 页数字微波系统构成微波:波长1mm-1m,频率300M-300GHZ。频率高,波长短,绕射性能差,视距传播。每50KM设一个中继站。一条SDH数字微波系统由终端站、分路站、枢纽站、中继站组成。终端站可以上下全部话路,波道倒换。分路站可以信号转发,上下话路,波导倒换。枢纽站是汇集两个方向以上的话路,可以信号转发,上下话路,波道倒换。中继站可以进行信号转发,不可以上下话路和波道倒换。一般由一个以上的主用波道加一个备用波道组成N+1的保护方式。微波站的系统组成:天馈线和分路系统,收发信机,调制解调器,复用设备,基础电源。馈线:有同轴电缆和波导两种形式,一般在分米波段2GH
2、Z,采用同轴电缆馈线,在厘米波段4GHZ以上频段,采用波道馈线。在发信机和收信机之间,电磁波被散射、折射、反射和吸收,收信电平随时间起伏变化的现象叫电波传播的衰落现象。视距衰落主要有以下5种:1 大气吸收衰落。站距50KM以上基本可以不考虑。2 雨雾引起的散射衰落。频率越高,降雨量越大,衰落越大。10GHZ以上影响较大。3 闪烁衰落。属于快衰落,影响时间短,引起电平变化小,一般不会通信中断。4 K型衰落。也叫多径衰落,由于地面反射和折射使得电磁波到达收信端时相位不同相互干扰引起衰落。在微波经过湖面、海面和光滑的地面时较严重,甚至会造成通信中断。因地面原因引起的反射衰落或者大气引起的折射衰落,只
3、要衰落的深度随时间变化时,均属于K型衰落。5 波导型衰落。严重干涉型衰落,往往会引起通信中断。克服电磁波衰落的一般办法:1 利用地形地物消弱反射波的影响。2 将反射点选在反射系数较小的地面。3 利用天线的方向性。4 利用无源反射板克服绕射衰落。5 分集接收。频率分集和空间分集,一般用空间分集。空间分集和自适应均衡技术配合使用,减小多径衰落的影响。卫星通信系统卫星通信系统由通信卫星、地球站、跟踪遥测指令系统、监控管理系统四部分组成。卫星通信线路由发端地球站、上行传播路径、卫星转发器、下行传播路径、收端地球站组成。在卫星通信中,为避免同频干扰,上行线路和下行线路的频率不同。通信卫星的分类,按距离地
4、面的高度分:静止轨道卫星,运行周期24h;中地球轨道卫星,运行周期4-12H,低地球轨道卫星,运行周期2-4小时。卫星通信的优点:1 传输距离远 2 组网灵活 3 机动性好 4 通信线路质量稳定可靠 5 通信频带宽,传输容量大,可达500-1000M 6可自发自收进行检测卫星通信的缺点:1 保密性差 2 传输时延大,单程可达0.27s 。3 容易受日凌、星蚀的影响。网络结构:星形、网格形、混合型SDH的网络结构:线形、星形、树形、环形、网孔形卫星通信最大的特点是多址工作方式:频分多址FDMA、时分多址TDMA、空分多址SDMA、码分多址CDMA。VSAT(甚小口径终端)卫星通信系统由通信卫星、
5、网络控制中心、主站和分布在各处的小站组成。工作在C波段和Ku波段,终端口径小于。移动通信系统第一代移动通信系统:模拟系统,蜂窝组网技术,FDMA第二代移动通信系统:数字系统,两个标准,欧洲的TDMA,GSM;美国的CDMA,IS-95。第三代移动通信系统:三大标准:欧洲WCDMA、美国和日本CDMA2000、中国TD-SCDMA.频段:WCDMA 上行1940-1955MHZ,下行2130-2145MHZ。 CDMA2000上行1920-1935MHZ,下行2110-2125MHZ。 TD-SCDMA上行1880-1895MHZ,下行2010-2025MHZ。移动通信网络组成:2G:移动交换子
6、系统NSS,包括MSC和OMC。操作维护子系统OSS基站子系统BSS,包括BSC和BTS移动台MS,包括移动终端和SIM卡3G: 核心网core Network:分PS(分组域)和CS(电路域)无线接入网UTRAN:包括RNC和NodeB用户设备UE:ME和USIM卡3G移动通信系统两种工作模式:频分数字双工模式:FDD上行和下行的传输分别使用分离的两个对称频带的双工方式,需要成对的频率,通过频率来区分上下行。适用于对称类的语音业务,对非对称的数据业务,频谱利用率大大降低。WCDMA和CDMA2000均采用FDD方式,区别是WCDMA基站间的同步是可选的,而CDMA2000基站间必须同步,需要
7、GPS。时分数字双工模式TDD上行和下行的传输使用同一频带的双工模式,根据时间来区分上下行并进行切换。基站间必须同步,适用于非对称的数据业务。TD-SCDMA使用这种方式。一 GSM全球移动通信系统900MHZ和1800MHZ两个频段相邻两个频道间隔200KHZ,TDMA方式接入,每个频道分为8个信道。GSM无线网络规划采用4*3频率复用方式, 每4个基站为一群,每个基站划分为6个60度的扇区或者3个120度的扇区。共需12组频率。同频载干比C/I12db,可靠的满足要求。GSM信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道是频宽200KHZ,时长的物理实体。逻辑信道分业务信道和控制信道。控制信道又分广
8、播、公共、专用三种控制信道。NSS与BSS间的接口叫A接口,BSS和MS 间的接口是Um接口。切换包括BSS内部的切换,BSS间的切换,MSS间的切换,其中BSS和MSS间的切换由MSC来完成,而BSS内部的切换由BSC来完成。二 CDMA通信系统CDMA用编码区分用户,800MHZ频段,双工间隔45MHZ,工作带宽10MHZ,载频带宽CDMA给每一个用户分配一个唯一的码序列(扩频码),编码的过程扩展了信号的频谱,从而也叫扩频调制。CDMA IS-95中主要有开销信道和业务信道。切换:与GSM中的硬切换相比,CDMA可能发生同频间的软切换,同频同扇区的更软切换以及不同频的硬切换。与TDMA相比
9、,CDMA有下列优点:系统容量大;系统通信质量更佳;频率规划灵活;频带利用率高;适用于多媒体通信;CDMA手机的备机时间更长。 3G通信将移动通信与互联网等多媒体通信相结合的新一代通信系统。室内支持速度2Mbps,室外速度384Kpbs,车行速度144Kpbs。一 CDMA-2000网络特点:1 自适应调制编码技术2 前向链路快速功率控制技术3 移动IP技术4 前向链路时分复用5 速率控制6 增强的电池续航能力7 软切换总结:调制编码,功率控制,速率控制,移动IP,前向IP,二 TD-SCDMA网络特点:1 TDD集合CDMATDMAFDMA三种多址方式于一体,使得无线资源在时间、频率、码字三
10、个维度灵活分配。2 同步技术3 功率控制:开环功率控制和闭环功率控制,闭环又分内环和外环。4 智能天线技术:克服受限因素多径衰落、时延扩展和多址干扰。5 联合检测技术:有效利用上行链路频谱资源,提高系统容量6 接力切换7动态信道分配三 WCDMA网络特点:1 支持异步和同步的基站运行方式2上行为BPSK调制方式,下行为QPSK调制方式。3 发射分集技术4 适应多种速率的传输,对多速率多媒体业务,通过改变扩频比和多码并行传送的方式实现。5 与GSM很好兼容6 支持开环 、内环、外环多种功率控制技术7 基于网络性能的AMR可变速率控制技术8 先进的无线资源管理方案9 软切换采用了更软切换的技术,无
11、缝切换。10 Rake接收技术 交换系统交换系统分类:电路交换、报文交换和分组交换1 电路交换:空分交换和时分交换两种交换方式。特点:呼叫建立时间长,且存在呼损;对传送的信息不进行差错控制;透明传送;线路利用率低,建立专用的物理链路;实时性较好。2 报文交换又称存储转发交换,适合于电报和电子函件业务;时延长,时延变化大,不利于交互性实时业务;3 分组交换可提供虚电路和数据报的方式。虚电路方式:面向连接,逻辑连接,不会产生失序现象,对故障敏感,适用于连续的数据流传送,如文件传送、传真业务。数据报方式:无连接,会失序,可靠性高,适用于面向事务的询问、响应型数据业务。交换机系统由话路系统和控制系统构
12、成。话路系统的构成方式:空分方式传模拟信号,时分方式传数字信号。控制系统的控制方式:布线逻辑控制方式,存储程序控制方式。程控交换机的特点是将程控、数字、时分技术融合在一起。数字交换机使用数字交换网络,通过语音存储器完成时隙交换任务。控制功能:低层控制:扫描与驱动 高层控制:分析与选路软件系统由操作系统和应用系统构成。控制系统分三级:1级 电话外设控制级 2级 呼叫处理控制级 3级 维护测试级交换机的软件由运行软件和支援软件组成,运行软件包括系统程序和应用程序。 分组交换技术一分组交换网二 帧中继网:分组交换网的升级换代技术。与网比有下列优势:网络资源利用率高,传输速率快,费用低廉,兼容性好,组
13、网功能强。以帧为单位进行数据传输。三 ATMATM是ITU-T确定用于B-ISDN传输、复用、交换模式技术。综合了电路交换和分组交换的优点。1 面向连接的工作方式,建立虚电路来进行数据传输,同时也支持无连接的业务。2 采用固定长度的数据包,信元由53个字节组成,其中信头有5个字节,其余48个为信息域,或称净荷。3 简化了网络功能与协议,控制采用端到端的控制方式。四 路由器连接IP网的核心设备路由器的功能分为数据通道功能和控制通道功能。路由器由输入输出端口、交换机构和处理机组成。分为骨干路由器、企业路由器和接入路由器三种。五 多协议标记交换MPLS标记交换是标记路由器LSR根据标记转发数据。MP
14、LS基本网络结构由标记边缘路由器LER和标记路由器LSR组成。MPLS支持多种网络协议。对上,支持IPV4 和IPV6,对下,支持、ATM、帧中继、PPP、SDH、DWDM等多种网络,MPLS是一种与链路层无关的技术。 接入网接入网:本地交换机与用户设备间的所有实施设备与线路。覆盖的范围由3个接口来定界:网络侧经业务节点接口SNI与业务节点SN相连,用户侧经用户节点接口UNI与用户相连,管理方面经Q3接口与电信管理网TMN相连。接入网在垂直方向分为3层:电路层、传输通道层和传输媒质层。传输媒质层又分为段层和物理层。接入网的主要功能:用户口功能UPF,业务口功能SPF,核心功能CF,传送功能TF
15、,系统管理功能AN-SMF。有线接入网:以铜线(缆)、光缆、同轴电缆接入的网络。目前主要有三类:铜线接入网、光纤接入网和混合光纤/同轴电缆HFC接入网一 铜线接入网:常用的DSL技术有HDSL(高速率数字用户线)和ADSL(不对称数字用户线),HDSL采用了回波抵消和自适应均衡技术。ADSL解决了HDSL近端串音问题,提供速率的业务。二 光纤接入网根据承载的业务带宽不同,可以分为窄带和宽带两种。根据网络单元的位置可以分为FTTB光纤到大楼、FTTC光纤到路边、FTTH光纤到户和FTTO/FTTZ光纤到办公室。根据是否有源可以分为有源光网络AON和无源光网络PON。AON又分基于SDH的和基于P
16、DH的,PON又分窄带PON(APONTPON)和宽带PON(EPONGPON10GPON)。三 混合光纤/同轴电缆HFC接入网是综合职能业务接入网络,是通信网和CATV网相结合的产物。无线接入网:分为固定无线接入和移动无线接入两种。移动无线接入包括蜂窝通信网、移动卫星通信网和个人通信网三种类型。 数字数据网数字数据网DDN是利用数字信道传输数据的一种传输网络。DDN向用户提供半永久性的数字连接,采用数字交叉连接方式。与模拟信道相比,DDN的优点:1 DDN是同步数据传输网,传输质量高,误码率可达10的负11次方。2 传输速率高,网络时延小。3 任何规程都支持不受约束的全透明传输网4 网络运行
17、管理简便5 对数据终端设备的速率要求低,从45b到1948kb都可以入网。DDN的组成:本地接入系统,复用交叉连接系统,局间传输系统,网同步系统,网络管理系统局间传输数字信道一般就是2M网同步分为准同步,主从同步和互同步。DDN采用主从同步方式。DDN节点类型分为2M节点、接入节点和用户节点。网络业务类别:专用电路业务,虚拟专用网(VPN)业务,帧中继业务,语音/G3传真业务。 计算机网络目的:资源共享网络覆盖范围分为:局域网、城域网、广域网局域网:数百米左右,10-1000Mb/s,总线环形星形城域网:具有有源交换元件的局域网技术,2至数百M。网络拓扑多为树形。广域网:几十到几千公里,时延大
18、,信道容量低。网络拓扑:星形,树形、环形、网形、总线型计算机网络从逻辑功能上分资源子网和通信子网两大部分。资源子网:主机、终端及软件组成。通信子网:网络节点、通信链路、信号变换器 物联网特征:全面感知、可靠传递、智能处理物联网技术:1 无线射频识别技术2 无线传感网络技术3 IPV6技术4 云计算技术5 纳米技术6 无线通信技术7 智能终端技术物联网技术框架结构:感知层、网络层、应用层、公共技术 通信电源通信设备对电源系统的要求:可靠、稳定、小型、高效通信电源系统应该有完善的防雷和接地设施,具有过压和雷击防护能力,电源设备的壳体应有可靠的保护接地。电源设备和电源线应有良好的电气绝缘层,绝缘层有
19、足够大的绝缘电阻和绝缘强度。通信电源设备应具有保护和告警功能。为了提高电源系统的可靠性,交流电源应采用交流不间断电源UPS,直流电源应采用整流器与电池并联浮充供电方式。交流电源的电压和频率是标志其电能质量的重要指标。直流电源的电压和杂音是标志其电能质量的重要指标。电磁兼容性是指电磁的干扰度和对电磁干扰的抗扰度。通信电源系统的供电方式:集中供电方式、分散供电方式、混合供电方式、一体化供电方式。交流供电系统包括:交流供电线路,低压交流配电屏,燃油发电机组,逆变器,交流不间断电源UPS等。直流供电系统包括:整流设备、直流配电屏、蓄电池组、DC/DC转换器接地系统有:交流工作接地、直流工作接地、保护接
20、地和防雷接地,现在一般采取将这四种联合接地的方式,共用一组地网,地网是一个闭合的网状网络,每个点的电位相等。交流工作接地可以避免因三相负载不均衡造成三个相位的电压差别过大。直流工作接地可以保证直流工作电压为负值。保护接地可以避免电源设备的金属外壳因为绝缘受损而带电。防雷接地可以防止雷电瞬间过压损坏设备。蓄电池:阀控式密封铅酸蓄电池 固定式铅酸蓄电池组成:正负极板、隔板、电池槽(外壳)、电解液、排气阀或者安全阀蓄电池的主要指标:电动势、内阻、终了电压、放电率、充电率、循环寿命固定铅酸蓄电池的循环寿命是300-500次,阀控式密封铅酸蓄电池的循环寿命是1000-1200次,使用寿命10年以上。放电
21、是应用小电流放电,充电终期也用小电流,有利于蓄电池的长期使用。太阳能电源是利用太阳电池的光电-量子效应,将光能转化为电能的电源系统。 常用的有三种:硅太阳电池,砷化镓太阳电池,硫化镉太阳电池。 掌握单模和多模光纤的特点和应用光纤由纤芯、包层、涂覆层三部分组成。纤芯:单模4-10um,多模50um。成份高纯度二氧化硅,掺杂其他杂质提高纤芯的折射率。包层:125um。成份高纯度二氧化硅,掺杂杂质降低折射率。纤芯的折射率要大于包层的折射率,光纤结构的关键,使得光信号封闭在纤芯中传输。光纤的最外层是涂覆层,包括一次涂覆层、缓冲层、二次涂覆层。涂覆层的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械损伤,增加光纤的机械
22、强度和可弯曲性,延长光纤的使用寿命。涂覆后的光纤外径为。光纤的折射率分布:阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤。保证纤芯的折射率大于包层的折射率,光信号在光纤中传输的必要条件。光在光纤中的传播:阶跃折射率光纤:纤芯和包层的折射率分布有明显的分界面,光波在分界面会产生全反射,并且形成锯齿形的传播途径。渐变折射率光纤:光波在纤芯中发生连续折射,形成类似于正弦波的光折射线。光纤通信的工作窗口:光纤损耗系数随着波长而变化,为获得低损耗特性,光纤通信选用的波长是800nm-1800nm,800-900nm为短波长波段,有850nm一个窗口,1300-1600nm为长波长波段,有1310nm和1550nm两个窗
23、口。第一代系统:波长850nm,最低损耗,采用石英多模光纤。第二代系统:波长1310nm,最低损耗,采用石英单模最低色散光纤。第三代系统:波长1550nm,最低损耗,采用石英单模最低损耗与适当色散光纤。多模光纤:长距离传输会产生模式色散。只适用于低速率,短距离的光纤通信。单模光纤:避免了模式色散。适用于大容量,长距离的光纤通信。单模光纤的分类:六种。研发阶段,尚未投入使用。标准单模光纤:、。是新型光纤,衰减低,色散小,性能稳定,具有良好的偏振模色散系数,可以满足CWDM和城域网的需要。色散位移光纤:在1550nm处的色散为零,不适于多信道的WDM系统,容易产生四波混频,在我国基本上没有使用。截
24、止波长位移光纤:又叫衰减最小光纤,在1550nm处的衰减最小,适于长途传输,如海底缆。非零色散位移光纤:分为、,为DWDM的应用开发的。接入网使用的对弯曲损耗不明显光纤:分、,与能完全兼容,在馈线光缆和配线光缆中广泛使用,未来FTTH基本以为主。 光缆的分类及特点光缆由缆芯、护层、加强芯组成按结构分为:层绞式结构光缆、束管式结构光缆、骨架式结构光缆、接入网蝶形引入光缆1 层绞式结构光缆:容纳的光纤数量多,光纤余长易控制,机械环境性能好,适于架空、直埋和管道;缺点是生产工艺设备复杂,环节繁琐,消耗材料多;2 束管式结构光缆:制作简单,强度优于其他结构,截面小,重量轻,适于架空敷设;缺点是光纤容量
25、小,光纤余长不易控制。3 骨架式结构光缆:只在干线系统使用,强度好,结构紧凑,光纤密度大,适于管道布放。缺点:制造设备复杂,工艺环节多,技术难度大4 接入网蝶形引入光缆:又称皮线光缆、皮纤,分1芯、2芯和4芯。光缆的型号由型式代号和规格代号组成。型式由分类、加强构件、结构特征、护套、外护层组成。规格由光纤的规格和导电芯线的规格组成。其中光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。全塑电缆规格代号的意义:星绞式电缆:星绞组数*每组芯线数*导线直径对绞式电缆:芯线对数*每对芯线数*导线直径凡是电缆的芯线绝缘层、缆芯包带层、护套均采用高分子聚合物塑料制成的,称为全塑电缆。绝缘后的芯线采用对绞的方式进行扭绞,线组内绝缘芯线的色谱分为普通色谱和全色谱。全色谱:由十种颜色两两组合成25种组合。a线:白红黑黄紫,b线:蓝橙绿棕灰。全塑电缆的缆芯:同心式缆芯和单位式缆芯。大于100对的都采用单位式。演播室和录音室:应有适当的混响时间,声音的扩散应该均匀;应能隔绝噪声。隔声措施:录音室应设在振动和噪声小的位置,墙壁、门、窗做隔声处理,如墙体采用厚墙或双层墙,采用密封式双层窗,录音室与控制室之间的观察窗由不平行的三层玻璃制成,录音室入口采用特制的双层门,留出3平方米的空间,即“声闸”。上下楼层的楼板,应用弹性材料隔开;与其他房间的地基间,不应有硬性连接,采用浮筑式结构,形成房中房,隔绝噪声与振动。
限制150内