资源描述
(1) 电信网的定义电信网是由电信终端、交换节点和传输链路相互有机地连接起来，以实现两个或更多的 电信端点之间提供连接或非连接传输的通信系统.(2) 电信网的构成要素及其主要功能 1) 电信网的组成：对于一个完整的电信网来说是由硬件和软件组成。电信网的硬件即构成电信网的设备，一般由三部分组成：终端设备、交换设备和传输设备。终端设备：.是电信网最外围的设备。.终端设备的功能：.是把待传送的信息和在信道上传送的信号之间相互转换(主要功能)。.能处理信号，以便能与信道匹配。.能产生和识别网内所需的信号或规约，以便相互联系和应答。传输链路（传输设备）: .网路节点的连接媒介，是信息和信号的传输通路。它是信号传输媒介的总称，还包括一部分变换和反变换装置。.传输链路按传输介质的不同，可以分为有线传输链路和无线传输链路。.传输链路的实现方式很多，如市内电话网的用户端链路、局间中继链路和长途传输网的数字微波传输系统、光纤传输系统等。转接交换设备: .现代电信网中的核心；.基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。.对不同的电信业务网路的转接交换设备的性能要求也是不同的。例如对电话业务网的转接交换节点的要求是不允许对通话电流的传输产生时延，因此目前主要是采用直接接续通话电路的电路交换方式，目前也正在研究用于话音交换的分组交换方式。电传网的软件：是指电信网为能很好地完成信息的传递和转接交换还需要有网的软件，即必须包括信令、协议和标准，才能使由设备组成的静态网变成一个运转良好的动态体系。2)电信网的组成：它从概念上也可以分为基础网、业务网和支撑网。基础网：许多业务网的承载者，一般由终端设备、传输设备和交换设备等组成。业务网：承载各种业务（话音、数据、图像、广播电视等）中的一种或几种的电信网。支撑网：为保证业务网正常运行，增强网络功能，提高全网服务质量而形成的传递控制监测及信令等信号的网络。按功能分为信令网、同步网和通信管理网(3)电信网的分类按业务性质分：电话网、公用电报网、数据通信网、传真通信网、图像通信网、可视图文通信网、电视传输网等。按服务区域分：国际通信网、长途通信网、本地通信网、农村通信网、局域网( LAN ）、城域网（MAN ）、广域网（WAN ）等。按服务对象分：公用通信网和专有通信网。按主要传输介质分：明线通信网、电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、无线通信网、用户光纤网等。 按交换方式分：电路交换网，报文交换网、分组交换网、宽带交换网等。按网络拓扑结构分：网状网、星状网、环形网、栅格网、总线网、以太网等。按信号形式分：模拟通信网、数字通信网等。按信息传递方式分：同步转移模式（STM ）的宽带网和异步转移模式（ATM ）的宽带网等。(4)建立电信网的基本原则电信组织必须符合国家经济、文化、国防和人民群众的通信需要。电信通信是全程全网的。在保证社会通信任务的同时，必须最大限度地讲究经济效果，提高经济效益。近期和远期发展相结合，技术先进性和现实可能性相结合。广播电视工程的分类 包括：中心工程、发射台工程、监测工程、传输工程、有线电视工程、扩声工程及民用闭路监视电视工程。(1)广播电视中心工程 .功能: 承担广播电视节目的制作与播出。.同级别的广播中心与电视中心采取分建或合建方式。.工程内容：中心总体建筑与安装；节目制作与播出系统、工艺照明系统、供配电系统等工艺设备安装调试以及录音室、演播室建筑声学安装与调试。(2)广播电视发射台工程 .功能:承担地面发射、开路覆盖任务。.有两种主要类型：中短波广播发射台工程电视调频发射台工程(3)广播电视监测工程 .功能:对广播电视播出信号质量、播出效果、播出内容进行监测。.包括的工程：监测中心、分中心、监测台、遥控站（点）工程。.工程内容:机房建筑与安装；接收及监测工艺设备与网络、天馈线、供配电等工艺设备安装调试。(4)广播电视传输工程 .功能:实现广播电视节目信号及其它业务信号的网络化传输或点到点传输。.包括的工程：电缆工程、光缆工程、微波线路及微波站工程、卫星地球站工程。.工程内容:包括机房建筑与安装；线缆、工艺设备与网络、塔桅及天馈线安装与调试。(5)有线电视工程 .功能:实现广播电视信号及其他数字数据业务信号向用户群的闭路传送，提供传统的电视广播服务及现代数字化多媒体服务。.工程内容：前端设备与管理网络安装、传输干线施工、入户分配终端施工及系统调试。(6)扩声工程及民用闭路监视电视工程 .扩声工程功能:是指为厅堂馆场配套的音响工程以及同声传译、即席发言等会议系统工程。.扩声工程工程内容：土建配合及管线预埋、音响及会议设备安装、机房工艺设备安装、线缆敷设与系统调试.民用闭路监视电视工程内容包括：土建配合及管线预埋、摄像机（头）安装、线缆敷设、监控室工艺设备安装、系统调试。通信工程施工技术特点通信工程施工技术特点是与通信工程施工生产产品的特点以及通信施工生产过程的特点分不开的。(1）通信施工生产建筑产品的特点固定性或不可移动性 单件性和类型多样性总体性和系统性科技含量高和更新换代快产品的智能化、集成化等程度越来越高，新产品和新功能不断出现。(2）通信施工生产过程特点流动性大 一次性 受外界因素制约较大，作业条件艰苦，较难实现均衡生产。. 点多线长、涉及面广、协作关系复杂。(3）通信工程施工技术的特点科技含量高更新换代快系统协作性要求高多专业、多系统协同作业多通信技术的发展趋势话音通信、数据通信、图像通信、光纤传输、固定通信网、无线移动通信：话音通信： 未来通信网结构将以数据为重心，话音将按数据形式在网上传送，仍能确保双方实时会话所要求的服务质量（QoS ）。数据通信：.数据通信的特点是它需要利用包交换。Internet 就是包交换网的一种，它不同于传统电话通信的电路交换网。.进入新世纪后，数据通信业务量还会继续增长，必将成为最重要的通信业务。.电子商务、多媒体正在迅速发展，它很可能成为通信网的一类主要业务。图像通信：.20世纪90年代中期起，数字电视（DTV）兴起，图像和伴音质量都有改进，带宽利用率也较高。.在过去的20 年中，可视通信和电视广播确实都有很大进步，特别是三维立体图像的压缩技术和显示设备有较大进展，高分辨率和多视角的点对点间图像通信将更加生动和逼真光纤传输： .90 年代起，波分复用WDM 及密集波分复用DWDM 系统开始推广应用。. 构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光纤（G.655光纤）和无水吸收峰光纤（全波光纤）.近来，在制造单模光纤的过程中消除了长波长范围出现的 (OH-)吸收损耗高峰，又开阔了一个新的平坦窗口。固定通信网：新的固定通信网必将是大容量和宽频带的通信网，其核心网和各节点之间的通信线路将由使用波分复用WDM / DWDM 的光缆来承担，传输容量很大，并且便于扩充。无线移动通信：.数据通信及多媒体通信将是今后无线移动通信的发展方向。.当前，移动蜂窝网开始发展分组交换和各种IP应用，可以使得经过改装的便携计算机让移动用户实现无线多媒体通信，数据速率达到2Mbit/s 。.目前，各大公司都在积极开发第三代移动通信系统。.现在，视频、计算机和通信三网趋向一体化。 .卫星移动通信系统是无线移动通信重要的一类。广播电视技术的发展趋势 （1）数字化 数字电视：数字电视的推进首先从卫星和有线电视切入。在2003 年实现全国卫星广播电视节目数字传输基础上，逐渐停止模拟传输。2008 年全面推广地面数字电视和高清晰度电视，2015 年将停止模拟电视播出。数字声音广播 数字化节目制作：各级广播电台广泛采用数字技术，提高广播电视节目制播质量。(2)网络化在省级以上电台、电视台建立集节目信号采集、编辑、制作、播出于一体的网络系统， 全面推进电台、电视台的网络化进程。尽快全面实现国家、省级干线网和地方有线电视分配网的互联互通，建立较为完善的运营体系继续完善以光缆同轴混合网（HFC ）为主的有线电视分配网改造，推进分配网向数字化、双向化发展， 推进音视频广播上因特网。促进电信、广播电视、计算机三网融合。 (3)卫星直播. 发射电视直播卫星，开展数字卫星直播（DBS ）业务为发展声音广播的卫星直播，将利用声音直播卫星，开展中央台和省台广播节目的卫星直播应用，用户可用8cm 天线口径的卫星收音机固定或移动收听(4)采用多种技术扩大有效覆盖(5)发射、传输设备固态化、自动化加速实现中波、调频广播发射机全固态化，大功率短波发射机改为脉冲阶梯调制( PSM ）方式，并逐步推进中、短波波段发射机从模拟向数字的过渡。积极推进发射台播出的自动化、智能化进程。(6)建立现代化的广播电视监测体系(1)卫星通信网络的结构每个卫星通信系统，都有一定的网络结构，使各地球站通过卫星按一定形式进行联系由多个地球站构成的通信网络，可以是星形、网格形、混合形(2)卫星系统的工作过程 在一个卫星通信系统中，各地球站中各个已调载波的发射或接收通路，经过卫星转发器可以组成很多条单跳或双跳的双工或单工卫星线路。整个卫星系统的全部通信任务，就是分别利用这些线路来实现的。单工即单方向工作, 静止卫星通信系统中，大多是单跳工作。双工线路就是两条共用一个卫星但方向相反的单工线路的组合。卫星通信系统的传输方式多种多样，其最大特点是多址工作方式。常用的有以下四种多址方式： 频分多址方式：以不同的频率分割载波，在该系统中每一个地球站都具有自己被指配的载波频率。 时分多址方式:以不同时间分割载波，在该系统中若干个地球站按时间分割使用同一载波频率。 码分多址方式：以不同识别码分割载波，在该系统中若干个地球站在同一时间内使用同一载波频率，通过不同的识别码识别各自的信号。 空分多址方式：以上述三种多址方式为基础，配合以不同的调制方式、基带信号，形成了多种传输方式，适应不同业务需要。实现多址联结的技术基础是信号分割，即在发送端要进行恰当的信号设计，使系统中各地球站所发的信号各有差别，而各地球站接收端则具有信号识别能力，能从混合着的信号中选择出本站所需的信号。电信网的基本结构目前电信网实现的基本结构有五种形式如图1所示：网形网、星形网、复合网、总线型网、环形网网形网：就是所形成的网络链路较多，形成的拓扑结构象网状具有代表性的网形网就是完全互连网(多个用户之间直接互连的直接互连网)。.具有N 个节点的完全互连网需要有1/2N（N - 1 ）条传输链路。.优点：网路的冗余度较大，网路的接续质量和网路的稳定性较好.缺点:传输链路的利用效率较低(N 值较大时传输链路数将很大),经济性较差星形网：.星形结构由一个功能较强的转接中心S以及一些各自连到中心的从节点组成。.具有N 个节点的星形网共需（N 一1 ）条传输链路。.优点：与网形网相比，当N 值较大时它会节省大量的传输链路.缺点:.这种网络需要设置转接中心，因而需要增加一定量的费用.当转接交换设备的转接能力不足或设备发生故障时，将会对网路的接续质量和网路的稳定性产生影响。复合网：这是网形网和星形网复合而成的，它是以星形网为基础并在通信量较大的区间构成网形网结构.优点：兼并了前述两种网路的优点,这种网路结构，比较经济合理且有一定的可靠性。.缺点:在这种网路设计中要考虑使转接交换设备和传输链路总费用之和为最小。总线型网：有一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络。环形网：它由通信线路将各节点联结成一个闭合的环。是局域网常用的拓扑结构。环形网和总线型网：这两种网型在计算机通信网中应用较多,在这两种网中一般传输流通的信息速率较高，它要求各节点或总线终端节点有较强的信息识别和处理能力接右侧.组成：由上行地球站、卫星转发器、卫星接收站组成。.发展趋势：早期的模拟卫星广播正在迅速被数字卫星广播取代。.数字卫星广播特点：传输容量大、质量高、所需功率小，可实现多路多声道优质音频传输和多业务有条件接收.我国卫星广播的发展方向是直播卫星(3）广播电视节目接收与监测系统节目接收方式:有个体接收、集体接收形式，又有固定、便携、移动等不同接收方式。.数字电视接收通过电视机配加数字机顶盒实现.广播电视监测系统：它为改善播出质量、核查覆盖效果、制定覆盖规划、实施无线电秩序管理提供科学依据。.监测系统包括：无线广播电视监测系统；卫星电视广播监测系统；有线电视监测系统。广播电视技术系统构成及各部分的主要功能广播电视技术系统由三部分组成：节目制作与播出系统、广播电视传输覆盖系统、广播电视节目接收与监测系统(1)节目制作与播出系统节目制作与播出系统运行于广播电视中心，包括节目制作系统、节目播出系统及数字化制播网系统.节目制作：一般分为前期制作和后期制作两个阶段。前期制作包括资料采集、摄录音像素材、撰写修改审定广播文稿及电视脚本；后期制作包括配音、剪辑、编辑、字幕与特技、音响合成、复制与节目审看（听）。节目播出：.节目播出方式有录播、直播和转播三种。.节目播出设备包括放音机、放像机、控制台、线路放大器、信号输出终端等。.对于小型广播电视台，可以将广播电视节目信号直接传送至发射台。.对于大型广播电视台，要经过主控设备、矩阵网络，再分别送入各路信号放大器、线路输出终端设备输出。.对于多点传送，需设调度机房，将多套广播电视节目组合，通过音视频电缆、光缆、微波设备，送往发射台、微波干线终端站或卫星地面上行站。.随着新技术的发展，以音视频播出服务器为主，“盘带结合”的硬盘自动播出方式将逐渐成为播出系统的主流。盘带结合就是指，广告、片头、垫片等重复性比较高的节目上载到硬盘播出，而一次性播出的节目用录像机播出。数字化制播网：电视专用制播网是集电文接收、卫星自动收录、新闻快速上载、新闻后期制作、电视节目后期非线性编辑、文稿编辑、新闻直播、白动播出、媒体资产管理等系统功能为一身的专用高速网络。广播专用制播网系统以广播媒体资产管理为核心，将制作到播出所有工艺系统互联，通过音频工作站调用媒体资料中心的素材进行编辑，改变录音带编辑的传统模式，使工艺流程简捷高效。(2)广播电视传输覆盖系统 包括：节目传输系统，中短波广播、调频广播、电视广播地面发射覆盖系统，有线广播电视（网络）系统，卫星广播电视系统 四部分 节目传输系统：功能:是将节目从播出中心向发射台、地球上行站或其他广播电视中心传输。目前节目传输方式有：电缆与光缆、卫星、微波。中短波广播、调频广播、电视广播地面发射覆盖系统：组成：分别由相应频段、依照统一技术规划建设的众多发射台组成的覆盖网，通过地面发射电波实施覆盖。发射台主要由发射机、天馈线及附属设备等系统构成。有线广播电视（网络）系统：组成：包括节目源、前端、传输媒介、用户分配及网络管理等组成部分。传输媒介：有电缆、光缆、微波及卫星电视分配系统。发展趋势：.有线广播电视系统正在从模拟单向广播系统发展成为现代有线电视网络系统，集电视、广播、电话、计算机网络功能于一体，可提供基本业务、增值业务和扩展业务，模拟信号、数字电视信号和IP数据信号兼传。.系统结构由独立型变成骨干网与本地网的联网型，并可与公共电信网互联卫星广播电视系统：.它已成为我国实施全国乃至境外覆盖的重要方式，是提高广播电视人口覆盖率、改进传输质量的经济有效手段光通信系统基本原理 光通信系统通常指光纤传输通信系统，是目前通信系统中最常用的传输系统。(l）光纤通信系统 光纤通信是以光波作为载频、光导纤维（简称光纤）为传输媒介的一种通信方式。 光纤通信系统由光发射机（发射端机）、光纤（光缆）、光中继器和和光接收机组成，如图1L4ll031(P10)所示。其中光发射端机和光接收机通称光端机。 . 电端机（交换机）将来自信号源的信号进行模/数转换、多路复用等处理送给发光端机， .光发射机的作用是将数字设备的电信号进行电光转换，调节并处理成为满足一定的光信号后送人光纤传输。光源是光发送机的关键器件 .光接收机的作用: 把经过光纤传输后，脉冲幅度被衰减、宽度被展宽的弱光电信号转变为电信号，并放大、再生恢复出原来的信号。 .光中继器的作用：将通信线路中传输一定距离后衰弱、变形的光信号恢复再生，以便继续传输。光中继器有两种类型：一种是光一电一光(光电再生中继器)中继器；另一种光一光是中继器。光纤通信系统通常采用的是数字编码、强度调制、直接检波方式。强度即指光强，是指单位面积上的光功率。强度调制就是在发送端用电信号通过调制器控制光源的发光强度，使光强度随信号电流线性变化。直接检波是指直接在接收机的光频上检测为电信号。(2）光传输介质光纤质地脆弱，须经涂敷处理使其强度提高，再将若干条光纤组合成光缆才能在光纤通信中使用。光纤的损耗和色散是光纤的重要参数，它直接影响光传输的性能。光纤传输的损耗与色散：.损耗是影响系统传输距离的重要因素，光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。吸收损耗是因为光波在传输中有部分光能转化为热能；散射损耗是因为材料的折射率不均匀或有缺陷、光纤表面畸变或粗糙造成的。.色散是指光脉冲信号经光纤传输，到达输出端会发生时间上的展宽。产生的原因是光脉冲信号的不同频率成分、不同模式，在传输时由于物质的折射率等不同导致的因速度不同，到达终点所用的时间不同而引起的波形畸变。速率越高影响越大。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，光纤通信选用波长范围在800 - 1800nm。实用的低损耗波长是：850nm，1310nm ，1550 nm, 上述三个波长称为三个工作窗口。最低损耗依次下降。所以最低损耗最大的窗口是第一窗口：850nm, 最低损耗最小的窗口是第三窗口：1550nm, 当前光纤通信主要朝着大容量、长距离、超小型和全光化的方向发展，一些先进的光通信技术应运而生，如相干光纤通信系统、光波分复用、光纤放大器等。同步数字传输SDH 设备的构成及功能 同步数字传输 SDH 传输网是由一些SDH 网络单元和网络节点接口，通过光纤线路或微波端机等连接而成，进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。各主要单元设备的功能如下：(1) SDH 的基本网络单元 SDH 的基本网络单元主要有：终端复用器（TM ）、分插复用器（ADM ）、再生中继器( REG ）和同步数字交叉连接器（SDXC ）。终端复用器（TM ). 终端复用器TM 是SDH 基本网络单元中最重要的网络单元之一。.主要功能:把多路低速信号复用成一路高速信号，或者反过来把一路高速信号分接成多路低速信号的设备。.SDH采用一套标准化的信息结构等级，称之为同步传送模块STM-N（N=1、4、16、64），其中最基本的模块为STM-1，传输速率为155.520 Mbps；4个STM-1同步复用(合并)构成STM-4，传输速率为4155.520 Mbps=622.080 Mbps；16个STM-1（或4个STM-4）同步复用构成STM-16分插复用器（ADM ) . ADM 是SDH 中最具特色、应用最广泛的基本网络单元。. 功能:分插复用器：是在高速信号中分接（或插入）部分低速信号的设备。ADM 将同步复用和数字交叉连接功能集于一体，能够灵活地分插任意群路、支路和系统各时隙的信号，使得网络设计有很大的灵活性。再生中继器（REG ) .功能:是将经过光纤长距离传输后，受到较大衰减和色散畸变的光脉冲信号，转换成电信号后，进行放大、整形、再定时、再生成为规范的电脉冲信号，经过调制光源变换成光脉冲信号，送入光纤继续传输，以延长通信距离。同步数字交叉连接设备（SDXC ) .SDXC 是指SDH 设备或网络中的数字交叉连接设备.主要功能:.实现SDH 设备内支路间、群路间、支路与群路间、群路与群路间的交叉连接，还兼有复用、解复用、配线、光电互转、保护恢复、监控和电路资源管理等多种功能。(2）基本网络单元的连接几种基本网络单元在SDH 链状网络中的使用连接方法如图IL4llO32 (p12)所示。标出了实际系统中的再生段、复用段和数字通道。再生段：再生中继器（REG ）终端复用器（TM ）之间、再生中继器与分插复用器( ADM ）或再生中继器与再生中继器之间，这部分段落称再生段。再生段两端的REG 、TM 和ADM 称为再生段终端（RST ）。复用段：终端复用器与分插复用器之间以及分插复用器与分插复用器之间称为复用段。复用段两端的TM 及ADM 称为复用段终端（MST ）。数字通道：终端数字复用器之间以及跨越两个数字段以上的ADM 间或ADM 与TM 之间。通道两端的TM 及ADM 称为通道终端（PT ）。接右侧端和接收端不需要光波长转换器（OTU )，但是SDH 终端必须具有满足国际电信联盟ITUTG.692的光接口。.集成式DWDM系统各通道的传输信号的兼容性差，系统扩容时也比较麻烦，因此实际工程较少采用。开放式DWDM 系统：对于开放式波分复用系统来说，在发送端和接收端设有光波长转换器(OTU)，它的作用是在不改变光信号数据格式的情况下，把光波长按照一定的要求重新转换，以满足密集波分复用DWDM 系统的波长要求。现在DWDM 系统采用开放式系统的越来越多。DWDM 设备的构成及功能所谓光波分复用通信（Wavelength Division Multiplexing-WDM）技术就是为充分利用单模光纤低损耗区的巨大带宽，采用波分复用器-Wavelength Division Multiplexer（合波器），在发送端将不同波长的光载波合并起来并送入一根光纤进行传输；在接收端，再由波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。 当光信号峰值波长间隔在50-100nm的WDM系统称为常规WDM系统（Course WDM）；光信号峰值波长间隔在1-10nm的WDM系统称为密集WDM系统(Dense WDM)。DWDM 的主要设备包括：光合波器（OMU）、光分波器（ODU)、光波长转换器（OTU)、光纤放大器（OA）、光分插复用器（OADM ) (1)DWDM 密集波分复用设备主要功能 光合波器（OMU）:.位于系统的发送端，在高速大容量波分复用系统中起着关键作用，其性能的优劣对系统的传输质量有决定性影响。.功能:将不同波长的光信号相互独立耦合在一起，传送到一根光纤里进行传输。.对其要求:合波器插入损耗及其偏差要小，信道间串扰小，偏振相关性低。.主要类型:介质薄模干涉型、释放光栅型、星型偶合器、光照射光栅和阵列波导光栅等。光分波器（ODU)：.光分波器 :位于系统的接收端.功能:将耦合在一起的光载波信号按波长，将各波道的信号相互独立地分开，并分别发送到相应的低端设备。.对其要求和其主要类型与光合波器类同。光波长转换器（OTU)：.分类：根据其所在系统中的位置，分为发送端OTU 和接收端OTU 。.发送端OTU主要作用:将终端通道设备送过来的符合国际电信联盟标准口的通用光信号，转换为满足光波分复用WDM 要求的国际电信联盟标准接口的窄谱光信号，因此其不同波道OTU 的型号不同。.接收端OTU主要作用:将光分波器送过来的光信号转换为国际电信联盟标准ITU -TG.957接口的通用光信号，因此一般情况下，接收端不同波道OTU是可以互换的（收发合一型的不可互换）。光纤放大器（OA）:.作用: 克服了高速长距离传输的最大障碍光功率逐渐减弱,光功率受限,保证系统的误码率要求.应用形式:主要有三种,发送端光纤放大器、接收端光纤放大器、光纤放大器.发送端光纤放大器,可以用在光发送端机的后面作为系统的功率放大器（BA)，用于提高系统的发送光功率。.接收端光纤放大器,可以用在光接收端机的前面作为系统的预放大器（PA) , 用于提高信号的接收灵敏度。.光纤放大器,作为线路放大器时可用在无源光纤段之间以抵消光纤的损耗.光分插复用器（OADM )：光分插复用器允许不同光网络的不同波长信号在不同的地点分叉复用。(2) DWDM 的几种应用形式 DWDM 系统基本构成从传输方向上主要有两种形式：双纤单向传输系统：双纤单向传输系统中，单向DWDM 是指所有光通道同时在一根光纤上沿同一方向传送。反方向通过另一根光纤传输，原理相同。单纤双向传输系统：单纤双向DWDM 是指光通路在同一根光纤上同时向两个方向传输，所用波长相互分开，以实现彼此双方全双向有通信联络。DWDM 系统基本构成从系统的兼容性上主要有两大类：集成式DWDM：. 集成式系统在发送移动通信的发展过程(1）移动通信的三个里程碑 模拟移动通信 数字移动通信 信息移动通信 第一代到第二代是从模拟到数字，界限非常明显，第二代到第三代界限不明确。有的说第二代是窄带数字移动通信，第三代是宽带数字移动通信，或是多媒体移动通信其实。其实，最重要的差别是第一代是话音通信服务，第二代是话音和低速数据通信服务，而第三代是信息通信服务。(2）第二代移动通信的迅速发展 .1978 年底第一个具有真正意义上的移动通信系统（AMPS ）成功推出。 1983 年AMPS 系统首次在芝加哥投入商用。 .20 世纪80 年代是移动通信发展的重要时期，几乎同时出现了两种重要的通信体制，一种是TDMA时分多址，一种是CDMA（码分多址）。 TDMA 体制的典型代表是欧洲的GSM 系统，CDMA体制的典型代表是美国的IS-95 系统。 1991 年欧洲第一个GSM 系统开通，并将GSM 正式更名为“全球移动通信系统”，俗称全球通。 1993 年欧洲第一个DCS1800系统投入运营。 1993 年我国第一个GSM 系统建成开通。 1989 年美国高通公司首次进行了CDMA（码分多址）实验并取得成功。 第二代移动通信技术有怎样的发展趋势? 移动通信经历了第二代的蓬勃发展，用户数量急剧增加，在许多地区出现了频率资源紧张，系统容量饱和的局面。与此同时，信息技术的飞速发展对移动通信提出了更多新的业务需求，如图像、话音与数据相结合的多媒体业务和高速数据业务，而第二代移动通信系统只能提供话音业务和低速数据业务，已不能适应新业务发展的需求。所以新一代移动通信系统的研究和发展就成为移动通信领域的一个新热点。(3）第三代移动通信的发展现状 第三代移动通信系统最初的研究工作始于1985年。IMT-2000支持的网络成为第三代移动通信系统，它可以支持高达2Mbit/s 的传输速率，并可提供多媒体业务和高速数据业务。 目前，第三代移动通信系统的标准化工作已接近尾声，形成了欧洲的WCDMA 和美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA三大主流标准三足鼎立的局面。 大唐电信代表中国提出的TD-SCDMA 标准由于采用了TDD 模式，支持不对称业务，可能成为未来移动通信市场上的一个新亮点。 目前，各国把注意力瞄准第三代移动通信系统及个人通信网上，其基本思想是集移动通信技术于一体，包括无绳电话、蜂窝移动电话和卫星通信，并以其为基础，以个人信息服务为对象，实现无约束通信。个人通信将数字移动通信、ISDN （综合业务数字网）和智能公众电话网综合成一体，实现宽带化、智能化和个人化的综合业务全球通信。 具有中国独立知识产权的最新研究成果LAS-CDMA 极有可能成为移动通信发展史中新的里程碑。码分多址、频分多址、时分多址的原理及特点 目前数字移动通信系统中的多址技术分为三类：频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）、时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）、码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA） 频分多址（FDMA) 是基于频率划分信道, 把信道频带分割为若干更窄的互不相交的子频带，把每个子频带分给一个用户专用（称为地址）。 具有以下特点： 频率上严格分割，时间和空间是可以重叠 每路一个载频，每个频道只传送一路话 连续传输 . FDMA 系统不需要复杂的成帧、同步和突发脉冲序列的传输，移动台设备相对简单，共同设备的成本高。 缺点:为了满足给定数量的用户的通信要求，基站需要相当多的共同设备。 . FDMA 系统传输是连续的，在越区切换的过程中，只能在话音频道中传输数字切换的指令，要抹掉一部分话音而传输突 发脉冲序列。 (2）时分多址（TDMA) 时分多址（TDMA)是将传输时间划分为若于个互不重叠的时隙，互相独立的多路信号顺序地占用各自的时隙，合路成为一个复用信号，在同一信道中传输。在接收端按同样规律把它们分开。 时分多址（TDMA)信号的形成和分离都可通过数字电路实现，比FDMA 信号使用调制器和滤波器要简单。目前GSM 移动通信网使用的就是TDMA 技术。(3) 码分多址（CDMA) 码分多址:采用不同的码型(一组正交编码结构)来区分信道。 .特点：. 是每个用户都有各自特定的地址码; . CDMA 系统在频率、时间和空间上都可能重叠,; .系统的接收端必须与发送端有完全一致的本地地址码,用来对接收的信号进行相关检测。. 码分多址技术是建立在扩频技术基础之上的。扩频技术通过发送端的扩频和接收端的解扩来实现信息通信。 . 根据实现方法的不同分为直接扩频和跳频扩频两种。CDMA 系统相对于FDMA 系统和TDMA 系统有许多优点： 系统容量增大 利用了话音作用周期特点，增大了实际信道容量 采用软越区切换 用于CDMA 系统不存在保护时间 采用扇形小区可提高无线信道的容量 CDMA的无线信道具有“软容量”的特点 衰落影响小 兼容共存性GSM和CDMA在移动通信系统的结构有何异同? 移动通信系统的结构无论是GSM 系统还是CDMA 系统均大同小异，它们一般均由交换子系统（NSS）、基站子系统BSS）和大量移动台（MS）三大部分组成。其主要区别是多址方式的不同，GSM 是采用时分多址（TDMA ）方式，而CDMA 是采用码分多址。(1）交换子系统（NSS）.系统组成:包括移动交换中心（MSC ）、旧属位置寄存处（HLR ）、被访位置寄存处( VLR ）、设备识别寄存处（EIR ）、鉴权中心（AC ）和操作管理中心（OMC ）等基本组成部分。.它是移动通信系统的控制交换中心，又是与公众通信网的接口。.MSC功能：负责交换移动台( MS ）各种类型的呼叫，提供连接维护管理中心的接口，还可以通过标准接口与基站和其他MSC 相连。MSC 还具有支持移动台越区切换、MSC 控制区之间的漫游和计费等功能。(2）基站子系统BSS）.系统组成:包括一个基站控制器(BSC)和由其控制的若干个基站收发信系统（BTS ).功能:负责管理无线资源，实现固定网与移动用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息。. 基站控制器BSC 单元用来与移动交换中心MSC 进行数据通信，与负责交换移动台MS 在无线信道上进行数据传输。. 基站（BS）的通话频道单元数量取决于需要同时通话的用户数，一般有几条或几十条，甚至多达几百条无线信道。. 基站BS与移动交换中心MSC之间采用有线中继电路传输数据或模拟信号，有时也可以采用光缆传输或数字微波中继方式。BS 以无线形式与MS 连接，BS 天线的覆盖范围称为无线区(3）移动台（MS ).移动台是移动通信系统不可缺少的一部分，它有车载式、手持式、携带式等类型。即手机或车载台，是用户终端设备，提供话音和数据业务。.系统组成: 由收信机、发信机、频率合成器、数据逻辑单元、拨号按纽和送受话器等组成。.功能:除最基本的电话业务以外，还可以为用户提供各种非话业务, 还可以自动扫描基站频率、响应寻呼、自动更换频率和自动调整发射功率等。太阳能供电系统的特点太阳能电池是一种光电转换器，只能在一定光强度的条件下供发电使用。如果要为昼夜使用的通信、电视广播设备构成供电系统，必须配备储能设备，才能完成供电任务。储存电能的最好设备就是蓄电池。 太阳能电池供电系统的基本结构：根据负载不同，太阳能电池系统可分为直流、交流、直一交混合供电系统三种。 太阳能电池直流供电系统：由太阳能电池列阵、配电盘、储能装置和负载组成。太阳能电池交流供电系统：由太阳能电池列阵、配电盘、储能装置、逆变器和负载组成。太阳能电池直-交混合供电系统：该系统可以同时含直流负载和交流负载供电。与交流供电系统相同，该系统可以通过联网装置与工频电源联网使用。太阳能电池与蓄电池组成的直流供电系统，按硅太阳能电池件形成的电池，可分为平板式和聚光式两种平板式分为人工调整和自动向日两种；聚光式则多为自动向日成套设备。太阳能电池直流供电系统采用的蓄电池交换系统基本原理 根据信源和信宿之间传输信息的种类，交换系统主要分为电路交换、报文交换和分组交换系统。(1)程控数字交换系统的基本原理 程控数字交换机的基本功能是电话交换，是电信交换中最基本的一种交换方式。 电路交换系统需要设置多个交换节点。交换节点的功能： .能够正确接收和分析从用户线和中继线发来的呼叫信号；.能够正确接收和分析从用户线和中继线发来的地址信号；.能够按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转发信号；.控制连接的建立和拆除等功能。概述交换机的功能，即：本局接续、出局接续、入局接续、转接接续现有的电话网络主要是基于电路交换的网络，包括用户终端设备、接入网与核心网。.用户终端设备可以是单个用户设备、用户小交换机、专用网络，并通过用户网络接口入网连至核心网。.核心网通过网间接口信令实现互连与用户接入网相连的网络称为本地网，连接本地网 的网络称为中继网。.电路交换通信过程包括以下三个阶段：建立阶段：通过呼叫信令完成逐个接点的接续过程，建立起一条端到端的通信电路。通信阶段：在已建立的端到端的直通电路上透明地传送信息拆除阶段：完成一次信息传送后，拆除电路连接，释放接点和信道资源。(2)程控数字交换机基本原理.程控数字交换机直接交换数字化的语音信号，欲实现数字信号的目的，必须做到在不同话路时隙发送和接收信号。.实现这个功能要依靠数字交换设备。数字交换实质上就是把PCM 系统有关的时隙内容在时间位置上进行搬移，因此数字交换也叫作时隙交换。PCM系统：脉冲编码调制系统，所谓脉冲编码调制，就是将模拟信号的抽样量化值转换成二进制码组的过程。.概括起来说，数字交换设备应该具有的功能： .在同一条PCM 总线的不同时隙之间进行交换，采用时间（T ）型接线器完成； .在不同PCM 总线的同一时隙之间进行交换，采用空间（S ）型接线器完成； .在不同PCM 总线的不同时隙之间进行交换，采用TST 或STS 型交换网络完成等交换功能，才能实现时隙交换。.程控数字交换机由话路系统、控制系统、外围设备组成，其功能如下： 话路系统：由用户模块、远端用户模块、选组级（数字交换网络）、各种中继接口、信号部件等组成。用户模块是模拟用户终端与数字交换网络（选组级）之间的接口电路，由用户电路和用户集线器组成。用户模块的主要作用是对用户线提供接口设备，将用户话机的模拟话音信号转换成数字信号，并将每个用户所发出的较小的呼叫话务进行集中，然后送到数字交换网络，从而提高用户级和数字交换网络之间链路的利用率控制系统：一般可分为三级。第一级：电话外设控制级，对靠近交换网络及其他电话外设部分进行控制。第二级：呼叫处理控制级，它是整个交换机的核心。这一级的控制部分有较强的智能性，所以这级称为存储程序控制。第三级：维护测试级，用于操作维护和测试， 外围设备：包括：磁带机或磁盘机、维护终端设备、测试设备、时钟、录音通知设备、监视告警设备。(3)报文交换基本原理报文交换的基本原理是“存储-转发”。网络节点设备即交换机先将途经的数据报完全接收并储存，然后根据数据报所附的目的地址，选择一条合适的传输链路将该数据报发送出去。报文交换不像电路交换，无需预先为通信双方建立一条专用的电路，因此就不存在建立和拆除电路的过程。(4)分组交换基本原理 分组交换传送数据信号，是将用户传送的数据拆分成多个一定长度的数据段，在每个数据段的前面加一个标题后组成一个一个的数据包。分组头中的地址标志指明该分组发往何处，由分组交换机根据每个分组的地址标志，将它们转发到目的地，这一过程称为分组交换。为了保证分组在网中可靠地传送和交换，在分组头中还安排了控制信息。 分组交换是传送报文的一种数据交换方式，技术有多种，帧中继、ATM 、IP 交换设备功能都是采用分组交换原理。交换设备的构成及功能 交换设备主要分为电路交换、报文交换和分组交换等三种交换设备。 电路交换目前使用的主要设备是程控数字交换机。 程控数字交换机由交换网络（SN ）、通信接口、信令单元、控制单元等部分所组成。基本功能如下：交换网络：交换系统的基本功能是提供用户通信接口之间的连接，此连接可以是物理的也可是逻辑的。 通信接口：用户接口、中继接口。用户使用用户线接到交换机的用户接口，交换局则通过中继线连接到中继接口。 信号单元：电信交换采用有关的信号、信令实现任意用户之间的呼叫连接，完成交换功能。信号处理过程需用规范化的一系列协议来实现。 控制单元。接右侧分集接收并不能解决所有的衰落，如对雨雾吸收性衰落等只有增加发射功率，缩短站距，适当改变天线设计才能克服。高性能的微波信道还要把空间分集和自适应均衡技术配合使用，以便最大限度地降低中断时间。实践表明，多种措施同时采用可以达到最佳的抗多径衰落效果。微波信号的衰落及克服方法微波信号在大气中传播时，由于受外界各种因素的影响而发生衰落，这种衰落主要分为平衰落和频率选择性衰落，现分别介绍如下： (1)平衰落的分类及衰落概率 闪烁衰落:由于大气中局部的不均匀体的存在，对电磁波的照射产生散射作用，在接收端因相位干涉而形成快衰落。这种衰落持续时间短，电平变化小，一般不足以造成通信的中断。K 型衰落：这是由于多径传输产生的干涉型衰落，它是由直射波和反射波在到达接收端时，由于行程差，使它们的相位不一样，在叠加时产生的电波衰落。由于这种衰落与行程差r有关，而行程差r是随大气的折射参数K值的变化而变化的，故称为K型衰落。这种衰落在水面，湖泊，平滑的地面时显得特别严重，甚至会造成通信中断 波导型衰落：由于气象的影响，大气层中会形成不均匀的结构，当电磁波通过这些不均匀层时将产生超折射现象（K 0），称为大气波导传播。若微波射线通过大气波导，而收，发两点在波导层外，如下图2所示。则接收点的电场强度除了有直线波和地面反射波以外，还有“波导层”以外的反射波，形成严重的干扰型衰落，甚至造成通信的中断。衰落对视距传播的影响主要有两个方面：一是接收电平下跌，二是由于衰落的频率选择性而引起传播波形的失真。 在一定条件下（例如信号传输带宽较窄），我们忽略频率选择性的影响，认为在信号传输带宽内具有相同的电平衰落深度这种衰落，称为平衰落。多径效应所引起的相位干涉现象是平衰落的主要起因。 实际的衰落概率还和站距、工作频率及地形、气候等因素有关。衰落变化的一般规律有以下几方面：波长越短，站距越长，衰落越严重；夜间比白天严重，夏季比冬季严重；晴天、宁静夭气比阴天风雨天气严重；水上电路比陆地电路严重；平地电路比山区电路严重 (2)频率选择性衰落及其中断率 反射波效应会引起频率选择性衰落， 对于小容量的数字微波系统，因带宽很窄，频率选择性衰落在带内引起的失真可以忽略。对中、大容量的数字微波系统，其带宽较宽，选择性衰落引起带内失真，会使解调波形失真，形成码间串扰，成为导致系统中断的一个主要原因。选择性衰落引起的中断与设备采用的调制方式有关。信号状态数少的调制方式，抗选择性衰落的能力比复杂调制方式要好。(3)克服衰落的一般方法 利用地形地物削弱反射波的影响：选择适当的地形或其他附加物来阻挡反射波进入接收端，从而减小反射波的影响。 将反射点设在反射系数较小的地面 利用天线的方向性 应用无源反射板或背对背天线克服绕射衰落 分集接收： 所谓分集接收就是采用不同的接收方法接收同一信号，以便在接收端使衰落影响减小。 一般常用的分集接收方法有二种：频率分集和空间分集。目前采用最多的是空间分集。空间分集接收是利用在不同高度处的两副或多副天线，接收同一频率的信号，然后进行适当的信号合成从而达到克服衰落的目的。数字数据网的特点、用途、组成和用户入网的基木方式(1) 数字数据网的基本概念 数字数据网（DDN ）是利用数字信道传输数据的一种传输网络。 .它的传输媒介有光缆、数字微波、卫星信道，用户端可用普通的电缆和双绞线。 .数字信道较模拟信道具有的优点：传输质量高、速度决、带宽利用率高等。 . DDN 向用户提供的是半永久性的数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较小，避免分组交换网中传输时延大且不固定的缺点；DDN 采用数字交叉连接装置，可根据用户需要，在约定的时间内接通所需带宽的线路，信道容量的分配和接续在计算机控制下进行，且有较大的灵活性。(2)DDN 的构成和一般结构形式 . DDN 的构成：由本地网系统、复用及交叉连接系统、局间传输系统及同步定时系统组成。 . DDN 的一般结构形式：DDN 节点类型从组网功能上分可分为2M 节点、接入节点和用户节点三种类型。 .2M 节点用于网上的骨干节点，执行网络业务的转换功能，并提供2Mbit/s ( E1 ）接口，对N x 64kbit/s的信号进行复用和交叉连接。 .接入节点主要为DDN 各类业务提供接入功能，对小于N x 64kbit/s 子速率信号复用和交叉连接；并提供帧中继业务和压缩语音G3 传真业务。 .用户节点主要为DDN 用户入网提供接口，并进行必要的协议转换。(3)DDN 复用及数字交叉连接的概念 .复用：DDN 节点复用包括PCM 帧复用、超速率复用和子速率复用三种。 .超速率复用:是把n 个64kbit/s 的信道合并在一起作为一个传输电路使用。 .子速率复用:速率小于64kbit/s称为子速率。各子速率复用到64kbit/s称为子速率复用。 .数字交叉连接复用设备：它是一种具有一个或多个符合G.702 （准同步）或G.707 （同步）标准的数字端口，并至少可对一端口信号（或子速率信号）与其他端口信号（或子速率信号）进行可控的连接与再连接的设备。(4)DDN网络业务类别及用户入网方式 . DDN 网主要为用户提供专用电路，包括规定速率的点到点或点到多点的数字专用电路 和特定要求的专用电路，以及帧中继业务和压缩语音G3 传真业务 .用户入网方式分为用户终端设备接入方式和用户网络通过DDN 互联。在用户距DDN 的接入点比较远的情况下，采用调制解调器接入DDN 。 .通过DDN 提供的远程数据终端设备接入DDN ，无需增加单独的调制解调器。其特点是DDN 网管中心可对用户端放置的数据终端设备进行远程系统配置，参数修改和日常维护管理。 通过用户集中设备接入DDN 的2Mbit/s 口。 通过模拟电路接入DDN ，直接接入DDN 音频接口。 局域网通过路由器利用DDN 互联。 分组交换机通过DDN 互联。 专用DDN 通过公用DDN 互联。 用户交换机通过DDN 互联同步网和电信管理网（TMN ）均属于电信网中的支撑网。(1)数字网同步和数字同步网 . 数字网同步:在数字通信网内，使网中各个单元使用某个共同的基准时钟频率，实现各网元时钟间的同步，称为网同步。 . 数字网同步的方式很多，主要有准同步、主从同步和互同步。通常国际通信时采用准同步方式。目前，世界上多数国家的国内数字网同步都采用主从同步法，我国数字网同步也是采用主从同步方式。 . 准同步方式是指在一个数字网中各个节点，分别设置高精度的独立时钟，这些时钟产生的定时信号以统一标准速率出现，而速率的变化限制在规定范围内，故滑动率是可以接受的。通常国际通信时采用准同步方式。 . 主从同步是目前广泛应用的一种同步方式。是将一个时钟（一般是最高一级时钟）作为主（基准）时钟，网中其他时钟（从时钟）同步于主时钟。数字同步网也简称同步网: .是用于实现经数字传输后在数字交换局之间，数字交换局和数字传输设备之间的同步; .它是由各节点时钟和传递频率基准信号的同步链路构成的。 .数字同步网的组成包括两个部分，即交换局间的时钟同步和局内各种时钟之间的同步。(2) 同步网的等级结构 .我国国内数字同步网采用由单个基准时钟控制的分区式主从同步网结构。 .我国
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