通信配套设备介绍.ppt

V1.02005-04-11,通信配套设备介绍,一电源设备1、交流供电系统2、直流供电系统3、接地系统二传输设备三配线设备四、室外天面配套设备,通信配套设备的基本构成,系统组成变电站：高压配电所、降压变压器油机发电机：供给自备交流电UPS：供给后备交流电交流配电屏,交流供电系统,油机发电机为防止停电时间较长导致电池过放电，一般都配有油机发电机组分为普通油机和自动启动油机当市电中断时，自动启动油机能自动启动发电,交流供电系统,P系列柴油发电机组,P系列防音型发电机组,P系列拖车防音型发电机组,C系列柴油发电机组,常见的柴油发电机组,UPS由蓄电池、整流器、逆变器和静态开关组成市电和逆变器并联给通信设备提供交流电源，逆变器和市电的转换由交流静态开关完成当市电中断时，蓄电池通过逆变器给通信设备提供交流电源,交流供电系统,UPS,逆变器,ZXUPSL005/L006/L105,ZXUPSM610/M615/M620,ZXDN500/ZXDN1000/ZXDN2000,中兴UPS系统,交流配电屏输入市电，为各路交流负载分配电能当市电中断或交流电压异常时（过压、欠压和缺相等），能自动发出相应的告警信号,交流供电系统,重要通信枢纽局：由两个变电站引入两路专线高压电源，一路主用，一路备用。然后通过变压设备降压供给各种通信设备和照明设备还有自备油机发电机,交流供电系统的连接方式,一般通信局：只从电网引入一路市电自备油机发电机作为备用小的局点、移动基站：只从电网引入一路市电配备足够容量的蓄电池车载油机发电机作为备用,交流供电系统的连接方式,系统组成高频开关电源/整流器（AC/DC变换器）蓄电池DC/DC变换器直流配电屏,直流供电系统,整流器为负载供电，给蓄电池充电从交流配电屏引入交流电，将交流电整流为直流电压后，输出到直流配电屏与负载及蓄电池连接,直流供电系统,ZXD500100A(V2.0)整流器,ZXD150030A(V3.0)整流器,蓄电池交流停电后，向负载提供直流电是直流系统不间断供电的基础条件,直流供电系统,蓄电池组,蓄电池,直流配电屏为不同容量的负载分配电能当直流供电异常时产生告警或保护。如熔断器断告警、电池欠压告警、电池过放电保护等DC/DC变换器将基础电源电压（48V/+24V）变换为各种直流电压，以满足通信设备内部电路多种不同数值的电压（5V/6V/12V/15V/-24V等),直流供电系统,直流配电屏,并联浮充供电方式将整流器与蓄电池直接并联后对通信设备供电整流器一方面给通信设备供电，一方面又给蓄电池充电市电短期中断，由蓄电池保证不间断供电若市电长期中断，应启动油机发电机供电,直流供电连接方式,通信电源接地包括交流零线复接地机架保护接地和屏蔽接地防雷接地直流工作接地,通信电源接地系统,通常采用联合接地方式将接地体通过汇流条（粗铜缆等）引入电力机房的接地汇流排机架保护接地和屏蔽接地、防雷接地、直流工作第接地分别用铜芯电缆连接到接地汇流排上交流零线复接地可以引入接地汇流排上，但对于不稳定的交流系统，交流复接地最好单独埋设接地体，减少对直流的干扰,通信电源接地系统,保护地线：黄绿色,-48V工作地线：黑色,-48V电源线：蓝色,常见电源线介绍,接地铜排,应注意表面防腐防锈处理，如涂黄油、硅油、刷防锈漆,一电源设备二传输设备光纤通信概论光纤与光缆光发送、光接收PDH、SDH、DWDM三配线设备四、室外天面配套设备,通信配套设备的基本构成,1光纤通信概念光纤通信以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信之目的。数字光纤通信系统的基本组成光发送机光接收机光纤（光缆）,一光纤通信概论,信号(E1等),光发送机,光纤,中继器,光纤,光接收机,信号(E1等),155M/622M/2.5G/10G/20G/40G.,一光纤通信概论,携带信息的光波：数字信号为1时，光源器件发送一个传号光脉冲；当数字信号为0时，光源器件发送一个空号（不发光）。,一光纤通信概论,2光纤通信优点通信容量大中继距离长保密性能好，抗干扰能力强便于施工和维护、原材料来源丰富，潜在价格低廉体积小、重量轻。,一光纤通信概论,一光纤通信概论二光纤与光缆1光纤的构造2光纤的导光原理3光纤的工作波长（工作窗口）4、光通道参数：衰减、色散5、光纤的类型6、光纤连接器种类7光缆及分类三光发送、光接收四、PDH、SDH、DWDM,传输设备介绍,二、光纤与光缆,1光纤的构造,三种基本类型的光纤,光纤色谱,二、光纤与光缆,2光纤的导光原理光是一种频率很高的电磁波，而光纤本身是一种介质波导。全反射原理光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象，如图所示,二、光纤与光缆,3光纤的工作波长（工作窗口）850nm、1310nm、1550nm850nm窗口只用于多模传输1310nm和1550nm窗口用于单模传输,二、光纤与光缆,4、光通道参数：衰减、色散光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。衰减使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。1310nm窗口每公里衰减：0.36dB/km1550nm窗口每公里衰减：0.21dB/km,色散,色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。,二、光纤与光缆,5、光纤的类型（1）多模光纤当光纤的几何尺寸（主要是纤芯直径d1）远远大于光波波长时（约1微米），光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。不同的传播模式会具有不同的传播速度与相位，因此经过长距离的传输之后会产生时延，导致光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散（又叫模间色散）。模式色散的数值较大，会严重地影响光纤通信的中继距离。只是用于小容量的光纤通信（34Mb/s以下）。,二、光纤与光缆,5、光纤的类型（2）G.652光纤、G.653光纤，G.654光纤、G.655光纤都属于单模光纤G.652光纤：在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应用最广泛的光纤。在1310nm处，色散小，衰耗大；在1550nm处，色散大，衰耗小；G.653光纤：在1550nm波长，衰耗和色散皆为最小值，可实现大容量长距离传输。因出现四波混频效应(FWM),限制了它在WDM（波分复用）方面的应用。,单模光纤,二、光纤与光缆,5、光纤的类型（2）G.654光纤：1550nm损耗最小光纤，主要用于长再生中继距离的海底光缆。G.655光纤：克服了G.652光纤在1550nm处色散受限和G.653光纤在1550nm处出现四波混频效应的缺陷，适用于WDM系统。,Internet,二、光纤与光缆,6、光纤连接器种类根据接头形状可分为：FC、SC、ST、LC等根据插芯的类型可分为：PC、UPC、APC等；常见光纤连接器种类：FC/PC：FC，圆头尾纤连接器，PC，陶瓷截面为平面；SC/PC：SC，方头尾纤连接器，PC，同上FC/APC：FC，同上，APC，以截面中心为圆心，向外倾斜,二、光纤与光缆,7光缆及分类光缆为光纤提供可靠的机械保护，使之适应外部使用环境，并确保在敷设与使用中光缆的光纤具有可靠的传输性能。光缆特性：光缆虽有一定的强度和抗张力，但经不起过大的侧压力与拉伸力。光缆在短期内可接触水，当时间过长会增加光纤的衰耗。,二、光纤与光缆,7光缆及分类架空光缆直埋式光缆铠装光缆海底光缆阻燃光缆等等,典型光缆结构,典型光缆结构,8字形自承式光缆,非金属光缆,光纤带光缆,室内紧包光缆,海底光缆,一光纤通信概论二光纤与光缆三光发送、光接收1光纤通信对光源器件的要求2、光发送机的主要技术指标3、光纤通信对光检测器件的要求4、光接收机主要技术指标5、光中继距离的计算四、PDH、SDH、DWDM,传输设备介绍,三光发送、光接收,1光纤通信对光源器件的要求发射光波长适中0.85m、1.31m和1.55m附近。发射光功率足够大（指入纤光功率）,三光发送、光接收,1光纤通信对光源器件的要求温度特性好光源器件的发光波长与发射光功率易随温度变化，在较高温度下其性能容易劣化。发光谱宽窄谱线宽度应小于2nm。谱线过宽，会增大光纤色散，减少光纤的传输容量与传输距离。,三光发送、光接收,1光纤通信对光源器件的要求工作寿命长光源器件寿命的终结是指其发光功率降低到初始值的一半或者其阈值电流增大到其初始值的二倍以上。体积小、重量轻,三光发送、光接收,2、光发送机的主要技术指标：平均发送光功率：指在发送0、1码等概率调制的情况下，光发送机输出的光功率值，单位为dBm。谱宽：光发送机中光源器件的谱线宽度一般用-20dB谱宽衡量，即指从中心波长的最大幅度下降到百分之一（-20dB）时两点间的宽度,三光发送、光接收,2、光发送机的主要技术指标：光源器件的寿命消光比EX：1码光脉冲功率与0码光脉冲功率之比光发送机的消光比一般要求大于8.2dB，但并非越大越好，否则会引起啁啾声。啁啾声：因消光比过大，引起发光波长发生偏移。,三光发送、光接收,3、光纤通信对光检测器件的要求：灵敏度高（响应度高）噪声低工作电压低体积小、重量轻、寿命长,三光发送、光接收,4、光接收机主要技术指标：光接收机灵敏度：在保证规定的误码率条件下(如BER110-10)，光接收机所需要的最小光功率值，一般以dBm为单位。灵敏度是光接收机一项重要技术指标，灵敏度与光发送机的发光功率、光纤的衰耗系数决定了光纤通信的中继距离。,三光发送、光接收,4、光接收机主要技术指标：光接收机过载光功率：在保证规定的误码率条件下(如BER110-10)，光接收机所允许的最大光功率值，以dBm为单位。,三光发送、光接收,4、光接收机主要技术指标：动态范围：过载光功率与灵敏度之差，动态范围一般在20dB以上。,三光发送、光接收,5、光中继距离的计算光纤通信的最大中继距离：受光纤衰耗的限制，称为衰耗受限系统；受传输色散的限制，称为色散受限系统。在PDH通信中，码速率不高（一般最高为140Mb/s），色散造成的影响不大，多数为衰耗受限系统。在SDH通信中，码速率很高，光纤色散影响很大，系统可能是衰耗受限系统，也可能是色散受限系统。,三光发送、光接收,5、光中继距离的计算衰耗受限系统光纤通信的中继距离受各种传输衰耗参数的限制，如光发送机的平均发光功率、光缆的衰耗系数、光接收机灵敏度等。,三光发送、光接收,5、光中继距离的计算衰耗受限系统的接收光功率可用下式计算：实际接收光功率=发送光功率-光传输距离*衰耗系数/km-活动连接器总衰耗光纤的衰耗系数1310nm波长：0.30.4dB/km1550nm波长，0.150.25dB/km活动连接器衰耗：一般每个为0.5dB将实际接收光功率与接收灵敏度相比较，前者应比后者高5dB以上，才能保证光传输系统长期正常工作。,三光发送、光接收,5、光中继距离的计算例子：对于1310nm单模光纤，0.4dB/km的衰耗。输出功率为5dBm，其接收端的接收灵敏度若为-25dBm，经过10个法兰盘，L=25公里,三光发送、光接收,5、光中继距离的计算色散受限系统由于系统中光纤色散、光源谱宽等因素的影响，限制了光纤通信的中继距离。色散受限系统的中继距离，一般在光板技术指标中会给出。,一光纤通信概论二光纤与光缆三光发送、光接收四、PDH、SDH、DWDM1、PDH2、SDH3、DWDM,传输设备介绍,T制,E制,1、PDH,E1=32时隙8bit8000帧/s=2048kbit/s,PDH的缺点A、PDH各高次群的帧结构不一致，等级速率间不规整、无倍乘关系，复用和解复用都必须逐级依次进行，传输途中分出/插入电路十分不便。B、PDH还存在诸如无世界性统一规范和光接口标准，维护和网管功能差等缺点，不能适应现代通信网的发展需要。,1、PDH,2、SDH,STM-1-155MSTM-4-622MSTM-16-2.5GSTM-64-10G微电子和光电子技术的进步使SDHSTM-N每提升一级，传输速率提高4倍，而系统成本只增加23倍，即每话路成本可下降1/31/2。目前实验室已实现40Gb/s（STM-256）SDH系统，10G（STM-64）SDH已商用，但时分复用系统再往高走越来越困难。,2、SDH,R（STM-N）（9270N）字节8bit/字节8000帧/s155.520NMb/s,2、SDH,SDH与PDH分插信号的比较,目前实验室已实现40Gb/s（STM-256）SDH系统，10G（STM-64）SDH已商用，但时分复用系统再往高走越来越困难。密集波分复用(DWDM)是利用单根光纤传输多个波长的超大容量光传输技术。DWDM系统每个波长间隔为nm（纳米：110-9米）级，当波长间隔进一步缩窄后就变成OFDM（光频分复用）。,3、DWDM,10Gbps，20Gbps，40Gbps，80Gbps，100Gbps，320Gbps，400Gbps、800Gbps，1.6Tbps.,3、DWDM,一电源设备二传输设备三配线设备四、室外天面配套设备,通信配套设备的基本构成,配线架是电缆或光缆进行端接和连接的装置。在配线架上可进行互连或交接操作。一般可分为：音频配线架（MDF）数字配线架（DDF）光纤配线架（ODF）综合机柜,配线设备的定义和分类,一般用于数字用户线的交互连接,200回线卡接式音频配线箱,1200回线卡接式音频配线柜,2000回线卡接式音频配线柜,音频配线架（MDF）,用于数字中继电缆的交互连接同速率、同阻抗、同方向、在数字配线架上任一收与任一发间进行互相连接的方式。特性阻抗：75工作速率：2Mb/s、8Mb/s、34Mb/s、144Mb/s、155Mb/s。,DDF数字配线柜,数字配线架（DDF）,数字中继电缆,L9型E1传输连接插头(Male),数字中继电缆,BNC型E1连接插头（Male),CC4Y型连接头(Male),一般用于光纤的交互连接适用性指标:1.工作波长850nm1310nm1550nm;2.光纤光缆符合GB/T11819和GB/T7424规范;3.光纤活动连接器符合GB12507以及相关标准规范.4.机柜采用19”寸标准安装,光纤配线架（ODF）,光纤熔配单元体全模块化设计，全正面化操作集熔接与配线于一体，最大限度的高密度化可安装于19寸标准机架上适用于带状和非带状光缆可卡接式安装FC、SC、ST和LC等多种适配器光缆和尾纤均具有2m以上的盘储空间适配器与设备在30卡接式安装，既保证了跳线的弯曲曲率半径，又可避免激光灼伤人眼,12芯光纤配线架（熔配单元）,36芯光纤配线架（熔配单元体）,光纤配线架（ODF）,熔接单元解剖图,光纤配线架（ODF）,常用的光纤连接器（法兰盘）,SC光纤适配器,FC光纤适配器,ST光纤适配器,光纤配线架（ODF）,常用的光纤接头,常用的光纤跳线（RNS常用的尾纤）,SC/PC-LC/PC,