【正文】 帶寬，目前主要應(yīng)用于 CATV和光纖同軸混合接入網(wǎng)，在局域網(wǎng)和局間中繼線路中的應(yīng)用已并不多了。目前電話用戶線和局域網(wǎng)中都使用非屏蔽雙絞線，例如普通電話線多采用 24號(hào) UTP。圖 。無線傳輸常用的電磁波段主要有無線電、微波、紅外線等。而在數(shù)字傳輸中，具有一定帶寬的傳輸介質(zhì)的最大傳輸速率與信號(hào)的調(diào)制方式也緊密相關(guān)。如不加說明，帶寬通常均指有效帶寬。實(shí)際中用來傳輸信息的信號(hào)都由多個(gè)頻率成分組成。任何數(shù)據(jù)在實(shí)際傳輸時(shí)都會(huì)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或光信號(hào)的形式在傳輸介質(zhì)中傳輸，數(shù)據(jù)能否成功傳輸則依賴于兩個(gè)因素：被傳輸信號(hào)本身的質(zhì)量和傳輸介質(zhì)的特性。 1865年，英國物理學(xué)家麥克斯韋 (James Clerk Maxwell)首次預(yù)言電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)以電磁波的形式沿導(dǎo)體或自由空間傳播。信號(hào)包含的頻率成分的范圍稱為頻譜，而信號(hào)的帶寬就是頻譜的絕對(duì)寬度。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 就傳輸介質(zhì)的特性而言，其對(duì)信號(hào)傳輸不利的一個(gè)物理限制是：現(xiàn)實(shí)中任何給定波形的信號(hào)都含有相當(dāng)寬的頻譜范圍，尤其是數(shù)字波形，它們都包含無限的帶寬，但同時(shí)任何一種傳輸媒介都只能容納有限帶寬的信號(hào)。另一方面，不同的傳輸介質(zhì)都有自己獨(dú)特的傳輸特性，因此傳輸介質(zhì)的選擇，應(yīng)從性能、成本、適用場(chǎng)合等方面綜合考慮。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 1．雙絞線 雙絞線是指由一對(duì)絕緣的銅導(dǎo)線扭絞在一起組成的一條物理通信鏈路。 圖 雙絞線的物理結(jié)構(gòu) 扭距第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 與其他有線介質(zhì)相比，雙絞線是最便宜和易于安裝使用的，其主要的缺點(diǎn)是串音會(huì)隨頻率的升高而增加，抗干擾能力差，因此復(fù)用度不高，其帶寬一般在 1 MHz范圍之內(nèi)，傳輸距離約為2～ 4 km，通常用作電話用戶線和局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)，在局域網(wǎng)范圍內(nèi)傳輸速率可達(dá) 100 Mb/s，但其很難用于寬帶通信和長途傳輸線路。常用 UTP的性能如表 。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 圖 同軸電纜物理結(jié)構(gòu) 外部保護(hù)套外導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)體絕緣層第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 3．光纖 近年來，通信領(lǐng)域最重要的技術(shù)突破之一就是光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展，光纖是一種很細(xì)的可傳送光信號(hào)的有線介質(zhì)，它可以用玻璃、塑料或高純度的合成硅制成。其物理結(jié)構(gòu)如圖 。 (2) 體積小、重量輕。目前，在 1310 nm波長處光纖每千米衰減小于 dB，在 1550 nm波長處光纖每千米衰減小于 dB。多模光纖主要用于短距低速傳輸，比如接入網(wǎng)和局域網(wǎng)，一般傳輸距離應(yīng)小于 2 km。在 ITUT的最新建議 、 、 G65 的定義和規(guī)范。在局域網(wǎng)中較常采用 850 nm，而在長距離和高速率的傳輸條件下的城域網(wǎng)和長途網(wǎng)中均采用 1550 nm波長。所有的無線電波易受外界電磁場(chǎng)的干擾。微波的主要缺點(diǎn)是信號(hào)易受環(huán)境的影響 (如降雨、薄霧、煙霧、灰塵等 )，頻率越高影響越大，另外高頻信號(hào)也很容易衰減。由于紅外線無法穿越障礙物，也不會(huì)產(chǎn)生微波通信中的干擾和安全性等問題，因此使用紅外傳輸，無需向?qū)ｉT機(jī)構(gòu)進(jìn)行頻率分配申請(qǐng)。電信網(wǎng)中，只在傳統(tǒng)電話用戶線上采用該方式。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng) 頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)是指在傳輸介質(zhì)上采用 FDM技術(shù)的系統(tǒng)，F(xiàn)DM是利用傳輸介質(zhì)的帶寬高于單路信號(hào)的帶寬這一特點(diǎn)，將多路信號(hào)經(jīng)過高頻載波信號(hào)調(diào)制后在同一介質(zhì)上傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)。在電話通信的 FDM體制中，五個(gè)群又可以構(gòu)成一個(gè)超群 Supergroup，還可以構(gòu)成復(fù)用度更高的主群Mastergroup。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 時(shí)分復(fù)用傳輸系統(tǒng) 時(shí)分復(fù)用傳輸系統(tǒng)是指在傳輸介質(zhì)上采用 TDM技術(shù)的系統(tǒng)，TDM將模擬信號(hào)經(jīng)過 PCM(Pulse Code Modulation)調(diào)制后變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用的技術(shù)。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 圖 TDM原理示意圖 (a) TDM信道劃分； (b) TDM系統(tǒng)示意圖 s1m1s2m2snmnP C M 編碼… … ∑…時(shí)間( b )( a )P C M 編碼P C M 編碼復(fù)用s1 m1s2 m2sn mnP C M 解碼……P C M 解碼P C M 解碼分路1 2 … nm 幀1 2 … nm ＋ 1 幀信道1信道2信道n時(shí)隙T D M 信道信號(hào)頻率第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 相對(duì)于頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)，時(shí)分復(fù)用傳輸系統(tǒng)可以利用數(shù)字技術(shù)的全部優(yōu)點(diǎn)：差錯(cuò)率低，安全性好，數(shù)字電路的高集成度，以及更高的帶寬利用率。在接收端，再由一波分復(fù)用器 (分波器 )將這些由不同波長光載波信號(hào)組成的光信號(hào)分離開來。由于波長之間間隔很大 (通常在幾十納米以上 )，故稱粗波分復(fù)用。圖 DWDM傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 EDFA的使用大大降低了構(gòu)建 DWDM系統(tǒng)的成本，為全光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)鋪平了道路。單纖雙向指將兩個(gè)方向的信號(hào)分別安排在一根光纖的不同波長上傳輸。 現(xiàn)在，人們都喜歡用 WDM來稱呼 DWDM系統(tǒng)。一個(gè) WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的 業(yè)務(wù) 信號(hào)，如ATM、 IP或者將來有可能出現(xiàn)的信號(hào)。其主要缺點(diǎn)如下： (1) 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，存在三種標(biāo)準(zhǔn)，且互不兼容； (2) 面向點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，組網(wǎng)的靈活性不夠； (3) 低階支路信號(hào)上、下電路復(fù)雜，需要逐次復(fù)用、解復(fù)用； (4) 幀結(jié)構(gòu)中缺乏足夠的冗余信息用于傳輸網(wǎng)的監(jiān)視、維護(hù)和管理。在 PCM30/32系統(tǒng)中 16幀為一個(gè)復(fù)幀。它主要用于光纖傳輸系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是定義一種技術(shù)，通過同步的、靈活的光傳送體系來運(yùn)載各種不同速率的數(shù)字信號(hào)。相關(guān)的建議包含在 、 。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 2) 采用同步復(fù)用和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 采用指針調(diào)整技術(shù)，使得信息凈負(fù)荷可在不同的環(huán)境下同步復(fù)用，引入虛容器 (VC： Virtual Container)的概念來支持通道層的連接。 SDH幀結(jié)構(gòu)與 PDH一樣，也以 125 μs為幀同步周期，并采用了字節(jié)間插、指針、虛容器等關(guān)鍵技術(shù)。 STM1由 9行、 270列字節(jié)組成， STMN則由 9行、270 N列字節(jié)組成。P),它又分為再生段開銷 (Regenerator SOH)和復(fù)用段開銷(Multiplexor SOH)，它們分別位于 SOH區(qū)的 1～ 3行和 5～ 9行。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 2．開銷字節(jié) SDH提供了豐富的開銷字節(jié)，用于簡化支路信號(hào)的復(fù)用 /解復(fù)用、增強(qiáng) SDH傳輸網(wǎng)的 OAMamp。 (2) MSOH：負(fù)責(zé)管理復(fù)用段，復(fù)用段由多個(gè)再生段組成，它在復(fù)用段的發(fā)端產(chǎn)生，并在復(fù)用段的末端終結(jié)，即 MSOH透明通過再生器。 (4) AUPTR：定位 STMN凈負(fù)荷的起始位置。VC可以承載的信息類型沒有任何限制，目前主要承載的信息類型有 PDH幀、 ATM信元、 IP分組、 LAN分組等。通過 POH、 SDH傳輸系統(tǒng)可以定位 VC中業(yè)務(wù)信息凈負(fù)荷的起始位置，因而可以方便靈活地在通道中的任一點(diǎn)進(jìn)行插入和提取，并以 VC為單位進(jìn)行同步復(fù)用和交叉連接處理，以及評(píng)估系統(tǒng)的傳輸性能。 AU由 AUPTR和一個(gè)高階 VC組成，它是在骨干網(wǎng)上提供帶寬的基本單元，目前 AU有兩種形式，即 AU4和 AU3。類似的，多個(gè) AU也可以構(gòu)成一個(gè) AUG以用于高階STM幀。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 圖 STM1(AU4)的凈負(fù)荷結(jié)構(gòu)示意圖 J19 列 S O H 開銷AU 4 指針B3C2G1F2H4F3K3N1VC 4 的 P O H261 列 S T M 1 凈負(fù)荷VC 4 的起點(diǎn)STM1 第 m 幀AU 4 指針STM1 第 m＋1 幀一個(gè) V C 4 的區(qū)域第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 4． SDH的復(fù)用映射結(jié)構(gòu) SDH的一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)如圖 。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 圖 SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu) NS T M N A U G13AU 4 VC 43T U G 31TU 3 VC 37AU 3 VC 3T U G 271TU 2 VC 2 C 2C 34 4 . 3 7 6 M b / s3 4 . 3 6 8 M b / s6 . 3 1 2 M b / sC 41 3 9 . 2 6 4 M b / sTU 12 VC 12 C 122 . 0 4 8 M b / sTU 11 VC 11 C 111 . 5 4 4 M b / s34指 針 處 理 ； 定位； 映射； 復(fù)用第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 SDH傳送網(wǎng)的分層模型 如果將分組交換機(jī)、電話交換機(jī)、無線終端等看作業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，傳送網(wǎng)的角色則是將這些業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)互連在一起，使它們之間可以相互交換業(yè)務(wù)信息，以構(gòu)成相應(yīng)的業(yè)務(wù)網(wǎng)。 通道層又分為高階通道層 (VC3， VC4)和低階通道層 (VC2， VC11， VC12)。而段層又分為再生段層和復(fù)用段層。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 基本網(wǎng)絡(luò)單元 1．終端復(fù)用器 TM TM主要為使用傳統(tǒng)接口的用戶 (如 T1/E FDDI、Ether)提供到 SDH網(wǎng)絡(luò)的接入，它以類似時(shí)分復(fù)用器的方式工作，將多個(gè) PDH低階支路信號(hào)復(fù)用成一個(gè) STM1或 STM4，TM也能完成從電信號(hào) STMN到光載波 OCN的轉(zhuǎn)換。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 3．?dāng)?shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 習(xí)慣上將 SDH網(wǎng)中的 DXC設(shè)備稱為 SDXC，以區(qū)別于全光網(wǎng)絡(luò)中的 ODXC，在美國則叫做 DCS。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 SDXC設(shè)備的類型用 SDXC p/q的形式表示，“ p”代表端口速率的階數(shù)，“ q”代表端口可進(jìn)行交叉連接的支路信號(hào)速率的階數(shù)。P能力，這些都是 PDH系統(tǒng)不具備的。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 3．中繼網(wǎng) 中繼網(wǎng)指長途端局與本地網(wǎng)端局之間，以及本地網(wǎng)端局之間的部分。使用的網(wǎng)元主要有 ADM和 TM。其缺點(diǎn)主要是： SDH/SONet的體系結(jié)構(gòu)是面向話音業(yè)務(wù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的，采用嚴(yán)格的 TDM技術(shù)方案，對(duì)于突發(fā)性很強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，帶寬利用率不高。因此，需要一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系，它能夠使運(yùn)營商根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變更靈活地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬的擴(kuò)充、指配和管理。 (2) 由于 DWDM技術(shù)獨(dú)立于具體的業(yè)務(wù)，同一根光纖的不同波長上接口速率和數(shù)據(jù)格式相互獨(dú)立，使得運(yùn)營商可以在一個(gè) OTN上支持多種業(yè)務(wù)。 與 OTN相關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)有： ITUT ，定義了 OTN主要功能需求和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)； ITUT ，主要定義了用于OTN的節(jié)點(diǎn)設(shè)備接口、幀結(jié)構(gòu)、開銷字節(jié)、復(fù)用方式以及各類凈負(fù)荷的映射方式，它是 ITUT OTN最重要的一個(gè)建議； OTN網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)功能則在 。 第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 圖 OTN的分層結(jié)構(gòu) I P / M P L S電 層 或 非 標(biāo) 準(zhǔn) 光 層 的 各 種 業(yè) 務(wù) 信 號(hào)P D H S T M N G a E A T M光 信 道 層 ( O C h )光 復(fù) 用 段 層 ( O M S )光 傳 輸 段 層 ( O T S )第 2章 傳 送 網(wǎng) 下載 1．光信道層 OTN很重要的一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)就是要將類似 SDH/SONet網(wǎng)絡(luò)中基于單波長的 OMAP