我国电信现场综合化维护培训教材-基础知识篇

..中国电信现场综合化维护培训教材基础知识篇〔V1.0目录TOC\o"1-2"第1章现场综合化维护简介41.1现场综合化维护基本范围及内容41.2通信网构成要素及拓朴结构51.3现场综合化维护专业区分6第2章有线接入相关基础知识92.1接入网概念92.2铜缆接入网认知92.3光纤接入网认知10第3章通信线路相关基础知识143.1通信线路概述143.2电缆线路认知143.3光缆线路认知203.4电缆线路设备认知263.5光缆线路设备认知303.6通信杆路认知343.7通信管道认知36第4章无线通信相关基础知识394.1移动通信概述394.2基站收发信台认知414.3天馈系统认知434.4直放站认知444.5室内分布系统认知454.6WLAN系统认知47第5章数据通信相关基础知识495.1宽带IP网络认知495.2IP地址简介535.3VLAN概念简介545.4QINQ概念简介56第6章传输系统相关基础知识586.1传输系统概述586.2SDH传输系统认知586.3DWDM传输系统认知606.4ASON传输系统认知626.5MSAP传输系统认知636.6IPRAN传输系统认知64第7章交换系统相关基础知识667.1程控交换机认知667.2交换远端模块认知667.3接入网关〔AG认知67第8章动力环境相关基础知识698.1通信电源系统的要求698.2通信电源系统的功能及组成698.3空调系统的功能及组成768.4动环监控系统的功能及组成77..现场综合化维护简介随着集约化程度越来越高,自动化手段支撑力度加强,现场工作逐渐趋于属地化和简单化,维护的综合化已成为趋势,现场综合化维护工作已成为集团开展集约化维护工作的重要组成部分。1.1现场综合化维护基本范围及内容一、综合化维护专业内容综合化维护专业至少包括如下内容：〔1D类机房及其机房内相关设备。〔2有线接入设备,ODN无源设备及动环等配套设施。〔3无线基站及其站内设备、天馈、室分及配套、WIFI及配套。〔4接入线路〔光、电缆。二、综合化维护范围内的物理设备类型1、设备相关有源设备、大〔小型MSAP、SDH、DWDM、IPRAN、物理DSLAM、OLT、B/C类ONU、室外机柜设备、网络交换机、小区路由器、AG、程控交换机、交换远端模块、动力开关电源、蓄电池组、普通空调、动环监控系统等。2、线路相关ODF、DDF、MDF、MODF、分光器、电杆、光分纤箱、光终端盒、综合配线箱、电交接箱、电分线盒、管道、人井、手井、电缆、光缆、电缆段、光缆段等。3、无线相关AP、直放站设备、RRU设备、C网基站设备、L网基站设备、室内分布系统等。三、现场综合化维护基本作业内容现场综合化维护基本作业包含如下内容：1、主动性维护作业计划2、障碍处理3、现场资源管理4、业务开通5、工程现场配合6、风险操作〔含割接、隐患处理、应急演练7、指挥任务8、现场请求支撑1.2通信网构成要素及拓朴结构一、通信网的概念通信网是由一定数量的节点〔包括终端节点、交换节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起,按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。交换的信息包括用户信息〔如语音、数据、图像等>、控制信息〔如信令信息、路由信息等>和网络管理信息三类。二、通信网的构成要素通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统,每一次通信都需要软硬件设施的协调配合来完成。从硬件构成来看,通信网由终端节点、交换节点和传输系统构成,它们完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计费等,它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护,实现通信网的智能化。1、终端节点终端节点是通信网中最外围的设备,一般设在用户处,它负责将用户所发送的各种形式的信息转变为电磁信号送入电信网络传送,或者将从电信网络中接收到的电磁信号等转变为用户可识别的信息。最常见的终端节点有电话机、传真机、计算机、视频终端、智能终端和PBX。其主要功能有用户信息的处理和信令信息的处理。2、交换节点交换节点是通信网的核心设备,它的基本功能是对连接到交换节点的传输链路上的信号进行汇集、转接和分配,实现多点到多点之间的信息转移交互。因为业务特性不同,交换设备也有所不同,有电话交换机、软交换、分组交换机、路由器、转发器等。交换节点负责集中、转发终端节点产生的用户信息,但它自己并不产生和使用这些信息。其主要功能有：〔1用户业务的集中和接入功能,通常由各类用户接口和中继接口组成。〔2交换功能,通常由交换矩阵完成任意入线到出线的数据交换。〔3信令功能,负责呼叫控制和连接的建立、监视、释放等。〔4其他控制功能,路由信息的更新和维护、计费、话务统计、维护管理等。3、传输系统传输系统为将电信号或电磁信号从一个地点传送到另一个地点的通信设备,是信息传递的通道。传输系统硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。传输设备按传输媒质的不同,可分为有线传输和无线传输,无线传输又可分为短波、超短波、微波、卫星等,有线传输分为明线、电缆、光缆等。传输系统一个主要的设计目标就是提高物理线路的使用效率,因此通常都采用了多路复用技术,如频分复用、时分复用、波分复用等。三、通信网的拓扑结构在通信网中,所谓拓扑结构是指构成通信网的节点之间的互连方式。基本的拓扑结构有：网状网、星形网、复合型网、环形网、总线型网等。通信网基本拓扑结构如图1-1所示。图1-1通信网基本拓扑结构各种基本拓扑结构适用场合如下：1、网状网结构通常用于节点数目少,又有很高可靠性要求的场合。2、星形网通常在传输链路费用高于转接设备、可靠性要求又不高的场合,可以采用星形结构,以降低建网成本。3、目前在规模较大的局域网和电信骨干网中广泛采用分级的复合型网络结构。4、总线型网结构主要用于计算机局域网、电信接入网等网络中。5、环形网结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、城域网、光传输网等网络中。1.3现场综合化维护专业区分现场综合化维护工作针对通信网络末梢接入业务进行维护,对应于通信网络拓朴结构的较低层级。下面将对综合化维护范围内的物理设备按专业进行区分。一、有线接入相关设备在新一代通信网络的体系结构中,接入网已经成为一个重要的独立领域。有线接入相关设备主要为用户提供语音、数据、视频等接入业务。综合化维护范围内的有线接入相关设备主要包括铜缆接入网设备〔DSLAM设备等和光纤接入网设备〔OLT设备、B/C类ONU等。有线接入相关设备对应的通信相关基础知识将在第2章做认知介绍。二、通信线路相关设备通信线路相关设备主要为交换节点、业务节点等提供有线传输通道。现场综合化维护范围内的通信线路相关设备主要包括ODF、DDF、MDF、MODF、分光器、电杆、光分纤箱、光终端盒、综合配线箱、电交接箱、电分线盒、管道、人井、电缆、光缆。通信线路相关设备对应的通信相关基础知识将在第3章做认知介绍。三、无线通信相关设备无线通信相关设备主要为交换节点、业务节点等提供无线传输通道。现场综合化维护范围内的无线通信相关设备主要包括基站收发信台〔含C网基站设备、L网基站设备、RRU设备等、天馈系统、直放站设备、室内分布系统、WLAN系统〔含AP热点等。无线通信相关设备对应的通信相关基础知识将在第4章做认知介绍。四、数据通信相关设备数据通信相关设备主要为用户提供宽带业务的接入。现场综合化维护范围内的数据通信相关设备多为城域网交换机及小区路由器。数据通信相关设备对应的通信相关基础知识将在第5章做认知介绍。五、传输系统相关设备传输系统相关设备主要为交换节点提供传输接口,并利用电或光的传输方式实现节点间互联。现场综合化维护范围内的传输系统相关设备主要包括MSAP、SDH、DWDM、IPRAN。传输系统相关设备对应的通信相关基础知识将在第6章做认知介绍。六、交换系统相关设备交换系统相关设备基本功能主要为：用户线接入,中继接续,计费,设备管理等。现场综合化维护范围内的交换系统相关设备对应于通信网构成要素中的交换节点,主要包括程控交换机、交换远端模块和接入网关AG。交换系统相关设备对应的通信相关基础知识将在第7章做认知介绍。七、动力环境相关设备动力环境相关设备为通信网中重要的公共设施,主要包括动力开关电源、蓄电池组、动环监控系统、接地系统、普通空调等。动力环境相关设备对应的通信相关基础知识将在第8章做认知介绍。有线接入相关基础知识2.1接入网概念一、接入网的定义和定界接入网是由业务节点接口〔SNI和用户网络接口〔UNI之间的一系列传送实体〔如线路设备和传输设施组成,是为电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可通过管理接口〔Q3实现配置和管理。传送实体提供必要的传送承载能力,对用户信令是透明的。接入网由3个接口来定界：通过UNI与TE相连；通过SNI与SN相连；通过Q3与TMN相连。图2-1是接入网的定界图。图2-1 接入网的定界二、接入网的分类按照通信技术中传统的分类方法,接入网可以分为两大类：有线接入网、无线接入网。有线接入网是指在业务接入点和用户终端设备之间采用了有线数字传输系统,目前广泛采用的有以下几种：铜缆接入网、光纤接入网〔OAN、混合光纤同轴电缆接入网〔HFC。而HFC为有线电视公司以现有CATV网为基础开发的一种混合光纤/同轴电缆接入网络。无线接入网就是利用无线技术作为传输媒介向用户提供接入服务的网络。无线宽带网络具有多种技术,包括无线局域网、蜂窝、卫星、蓝牙等技术。下面对有线接入网相关基础知识进行认知简介,无线接入网技术将放在"无线通信相关基础知识"章节进行介绍。2.2铜缆接入网认知铜缆接入网采用普通电话线〔双绞铜线作为传输介质,利用它可以接入电话业务和窄带数据业务,同时,通过采用数字用户环路技术xDSL,可以提高双绞线的传输容量,实现宽带数据业务接入。ADSL即不对称数字用户环路,是在现有双绞线上传送高速非对称数字信号的一种技术。ADSL最大下行速率可达24Mb/s,理论最大传输距离为5Km。VDSL即超高速数字用户线,相比于ADSL更接近宽带性能,也称为宽带数字用户线,例如当下行速率为52Mb/S,上行速率为6Mb/S时,传输距离可达240米。目前ADSL为主流铜缆宽带接入网使用技术,下面仅对ADSL相关知识进行认知介绍。ADSL系统配置如图2-2所示,只须在双绞线两侧各装一个ADSL收发机〔实际上是一种高速调制解调器即可迅速提供新的高速数字通路。图2-2 ADSL系统的配置DSLAM〔数字用户线路接入复用器是ADSL系统的局端设备,属于最后一公里接入设备,其功能是接纳所有的DSL线路,汇聚流量,相当于一个二层交换机。DSLAM设备形态如图2-3所示。图2-3DSLAM设备形态举例2.3光纤接入网认知光纤接入网〔FTTX采用光纤代替传统的铜质双绞线,具有传输容量大、传输质量高、高可靠性、传输距离长、抗电磁干扰等优点,是未来宽带有线接入的发展方向。FTTx系统目前主要采用PON接入技术。PON系统主要由光线路终端〔OLT,局端设备、光网络单元〔ONU,用户端设备和光分配网〔ODN,光纤环路系统组成。PON即无源光网络,是指OLT〔光线路终端和ONU〔光网络单元之间的ODN〔光分配网络,全部采用无源设备的光接入网络。PON系统是一种点对多点〔P2MP的光接入系统,具有很多优点：能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入,是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术,主要有EPON和GPON两种技术,均可采用WDM方式实现单纤双向传输,上、下行分别使用1310nm波长和1490nm波长进行传输。EPON在保留传统以太网体系结构基础上定义了一种新的应用于PON系统的物理层〔主要是光接口规范,上下行速率为对称1.25Gbit/s。GPON系统采用GEM格式封装,下行速率2.5Gbit/s、上行1.25Gbit/s。按照ONU在光接入网中所处的具体位置不同,FTTX可以被划分为三种不同主要类型。即光纤到路边〔FTTC、光纤到楼〔FTTB以及光纤到办公室〔FTTO/光纤到户〔FTTH。FTTx网络结构如图2-4所示。图2-4FTTX网络构成图一、局端设备OLTOLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信,OLT与ONU的关系为主从通信关系,管理来自ONU的信令和监控信息,为ONU和本身提供维护和指配功能。OLT在物理上可以是独立设备,也可以与其他功能集成在一个设备内。OLT设备形态如图2-5所示。图2-5OLT设备形态举例二、光分配网ODNODN称为光分配网络,为OLT与ONU之间提供光传输通道,完成光信号的传输和功率分配任务。ODN通常呈树型分支结构,主要包含下列设备：局端配线设施：光配线架等。光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等。光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等。用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板。其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等。ODN网络结构如图2-6所示。图2-6ODN网络结构图三、光网络单元ONUONU称为光网络单元,处于ODN的用户侧,主要功能是终结来自ODN的光纤,处理光信号并为多个小企事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU设备形态举例如图2-7所示。FTTHONUFTTB<LAN>ONUFTTB<ADSL>ONU图2-7ONU设备形态举例通信线路相关基础知识3.1通信线路概述一、通信线路的作用通信是指通过传输媒介将信息从一个地方传送到另一个地方,分为有线通信和无线通信两种基本方式。通信光、电缆传输属于有线通信方式。通信线路是通信网中的重要组成部分。通信线路用来传输电信号或者光信号,将各种形式的光、电信号从甲地传到乙地,进而构成四通八达的通信网。二、对通信线路的基本要求为了保证通信系统具有良好的通信效果,通信线路的基本要求是：容量大、经济、安全、稳定、寿命长。三、通信线路分类按照传输媒介分类,通信线路可分为通信电缆及通信光缆两种主要类型。按照敷设方式分类,通信线路可分为架空、直埋、管道、墙壁、水底等。按照用途分类,通信线路可分为长途光缆线路<骨干网线路>和本地网光、电缆线路。3.2电缆线路认知一、通信电缆网络架构通信电缆网络架构如图3-1所示。图3-1通信电缆网络架构现在本地网中广泛使用的电缆主要为全色谱全塑双绞线通信电缆、数据双绞电缆和双屏蔽数字同轴电缆。二、全色谱全塑双绞线通信电缆凡是电缆的芯线绝缘层、缆芯包带层和护套,均采用高分子聚合物塑料制成的,就称为全塑电缆。全塑市话电缆属于宽频对称电缆,广泛用于传送语音、电报和数据等业务电信号。全塑电缆结构示意图如图3-2所示。图3-2HYA全色谱全塑电缆结构示意图1、全色谱全塑通信电缆的结构〔1芯线芯线材料：由纯电解铜制成,一般为软铜线。芯线线径：我国颁布标准中规定了五种标称线径：0.32mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm和0.8mm。芯线的绝缘：芯线的绝缘材料有高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯一丙烯共聚物等高分子聚合物塑料〔聚烯烃塑料,芯线的绝缘形式分为：实心绝缘、泡沫绝缘、泡沫/实心皮绝缘。芯线的扭绞：绝缘好了以后的芯线大都采用对绞形式扭绞,即由a、b两线构成一个线组。全色谱：由十种颜色两两组合成25个组合,a线：白、红、黑、黄、紫；b线：蓝、桔、绿、棕、灰,。在一个基本单位U〔25对为一个基本单位中,线对序号与色谱存在一一对应的关系。全色谱线对编号见图3-3。图3-3 全色谱线对编号与色谱全塑电缆由线对按缆芯形成原则组合而成。缆芯有同心式缆芯和单位式缆芯。缆芯有三种最常见单位：U单位〔25对、S单位〔50对和SD单位〔100对。目前小对数的电缆常用U单位,大对数的电缆用SD单位。常用的U单位序号及扎带颜色如图3-4所示。图3-4 U单位序号及扎带颜色〔2缆芯包带层在全塑电缆的缆芯之外,重叠包覆非吸湿性的电介质材料带〔如聚乙烯或聚酯薄膜带等,以保证缆芯结构的稳定和改善电气、机械、物理等性能。〔3屏蔽层全塑电缆的金属屏蔽层介于塑料护套和缆芯包带之间。其结构有纵包和绕包两种。屏蔽层类型有裸铝带、双面涂塑铝带、铜带〔较少使用、钢包不锈钢带、高强度硬性钢带、裸铝一裸钢双层金属带、双面涂塑铝一裸钢双层金属带七种。其中裸铝带、双面涂塑铝带两种是本地网中用得最多的屏蔽层类型,其他类型均用于一些特殊场合。〔4外护层全塑电缆的护套在屏蔽层外面。护套有单层护套、双层护套、综合护套、粘接护套<层、特殊护套〔层五大类型。2、全塑电缆的型号为了区别不同电缆的结构和用途,通常按电缆用途、芯线结构、导线材料、绝缘材料、护套材料以及外护层材料等的不同,分别以不同的汉语拼音字母及数字表示,称为电缆的型号。一般常用的全塑电缆型号中排列的位置如图3-5所示,各字母及数字所代表的意义如图3-6所示。图3-5 电缆型号组成格式图3-6 电缆型号中各代号的意义3、全塑电缆的规格代号一般常用全塑电缆规格代号常用数字表示,排在电缆型号的后面。对于星绞式电缆〔每4根芯线绞合成一个4线组,4线组中处于对角线位置的两根芯线构成一个双线回路,其排列顺序为:星绞组数*每组芯线数*导线直径〔mm>,如HYFA50*4*0.5电缆,表示铜芯、泡沫聚烯烃绝缘、涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套、容量100对、星绞式、线径为0.5mm的市内通信全塑电缆。对于对绞式电缆〔每2根芯线构成一个双线回路,该回路的两根芯线相互扭绞,以减轻各对芯线间的的串音,其排列顺序为：芯线对数*每对芯线数*导线直径〔mm>。如HYA100*2*0.5电缆,表示铜芯、实心聚烯烃绝缘、涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套、容量100对、对绞式、线径为0.5mm的市内通信全塑电缆。三、数据双绞电缆1、双绞电缆分类双绞线常见的有三类线、四类线、五类线、超五类线、六类线,以及最新的七类线。前者线径细而后者线径粗,主要特征如下：三类线：在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10BASE--T。四类线：该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。五类线：该类电缆增加了绕线密度、外套,传输率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。超五类线：超5类具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值〔ACR>和信噪比〔StructuralReturnLoss>、更小的时延误差,性能得到很大的提高。超5类线的最大传输速率为250Mbps。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线〔UTP网线和屏蔽双绞线〔STP网线。UTP网线使用RJ-45水晶头进行连接,RJ45接头是一种只能固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头,网线内部的每一根信号线都需要使用专用压线钳使它与RJ-45的接触点紧紧连接,根据网络速度和网络结构标准的不同,接触点与网线的接线方式也不同。UTP网线适用于〔10Base-T、100Base-T、100Base-TX标准的星型拓扑结构网络。UTP网线结构如图3-7所示。图3-7UTP网线结构及RJ45水晶头示意图STP网线一般用在易于受电磁干扰和无线频率干扰的环境中。STP网线的外层由铝铂包裹,以减小辐射,但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难,而且在高频传输时衰减增大,如果没有良好的屏蔽效果,平衡性会降低,也会导致串扰噪声。STP网线结构如图3-8所示。图3-8STP网线结构及RJ45水晶头示意图2、线序及端接标准将RJ45水晶头金属片面向自己〔小尾巴在背面,朝下,从左到右线序12345678568A标准：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕568B标准：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕当双绞线两端使用的是同一个标准时,为直连线,也叫直通线,用于连接计算机与交换机、HUB<集线器等；当双绞线两端分别使用不同的标准,为交叉线,用于连接计算机与计算机,交换机与交换机等。在通常的工程中做平行线时,用B标准的更多一些。注：4、5、7、8四根线在有需要的情况下会被作为POE供电用的线路,4、5为一组或者7、8为一组四、双屏蔽数字同轴电缆同轴电缆〔Coaxial

Cable是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。它是计算机网络中使用广泛的另外一种线材。由于它在主线外包裹绝缘材料,在绝缘材料外面又有一层网状编织的屏蔽金属网线,所以能很好的阻隔外界的电磁干扰,提高通讯质量。同轴电缆及其结构示意图如图3-9所示。图3-9同轴电缆及其结构示意图同轴电缆分为细同轴电缆〔RG-58和粗同轴电缆〔RG-11两种。细缆的直径为0.26厘米,最大传输距离185米,使用时与50Ω终端电阻BNC接头与网卡相连,线材价格和连接头成本都比较便宜,而且不需要购置集线器等设备,十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。缆线总长不要超过185米,否则信号将严重衰减。细缆的阻抗是50Ω。粗缆<RG-11>的直径为1.27厘米,最大传输距离达到500米。由于直径相当粗,因此它的弹性较差,不适合在室内狭窄的环境内架设,而且RG-11连接头的制作方式也相对要复杂许多,并不能直接与电脑连接,它需要通过一个转接器转成AUI接头,然后再接到电脑上。由于粗缆的强度较强,最大传输距离也比细缆长,因此粗缆的主要用途是扮演网络主干的角色,用来连接数个由细缆所结成的网络。粗缆的阻抗是75Ω。3.3光缆线路认知一、通信光缆网络架构光缆,是以一根或多根光纤或光纤束制成的符合光学、机械和环境特性的通信线缆组件,由缆芯、护层和加强芯组成。其中,纤芯用于传导光波；包层用于将光波限制在纤芯中传播；涂敷层保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的柔韧性。光缆网络架构如图3-10所示。图3-10光缆网络架构示意图目前工程中常用的光缆有室〔野外光缆、室〔局内光缆、软光缆及设备内光缆。室〔野外光缆用于室外直埋、管道、架空及水底敷设；室〔局内光缆用于室内布放；软光缆为具有优良曲绕性能的可移动光缆；设备内光缆用于设备类布放。二、光缆的结构光缆结构决定了光缆的特点,下面介绍几种常用的结构光缆。1、层绞式光缆层绞式光缆结构如图3-11所示,是由多根容纳光纤的松套管绕中心的加强件绞合成圆整的缆芯。金属或非金属加强件位于光缆的中心,容纳光纤的松套管围绕加强件排列。层绞式光缆的机械、环境性能好,适用于直埋、管道和架空。层绞光缆的主要特点如下：〔1松套管材料本身具有耐水解特性和较高的强度,管内充以特种油膏,对光纤进行关键性保护。〔2加强件处于缆芯中央位置,松套管以适当绞合节距围绕加强件层绞,通过控制光纤余长和调整绞合节距,可使光缆具有很好的抗拉性能和温度特性。〔3松套管和加强件间用缆膏填充绞合在一起,保证了松套管和加强件间的防水性能。〔4光缆的径向和纵向防水由多种措施保证。层绞式光缆结构的缺点是光缆结构、工艺设备较复杂,生产工艺环节繁琐,材料消耗多。图3-11层绞式光缆结构2、中心管式光缆如图3-12所示,中心管式光缆将光纤套入由高模量的塑料做成的螺旋空间松套管中,套管内填充防水化合物,套管外施加一层阻水材料和铠装材料,两侧放置两根平行钢丝,并挤制聚乙烯护套成缆。中心束管式光缆结构简单、制造工艺简捷；对光纤的保护优于其他结构的光缆,耐侧压,因而提高了网络传输的稳定性；光缆截面小,重量轻,特别适宜架空敷设；在束管中,光纤数量灵活。缺点是光缆中的光纤数量不宜过多〔分离光纤为12芯、光纤束为36芯、光纤带为216芯,光缆中光纤余长不易控制,成品光缆中松套管会出现后缩等。图3-12中心管式光缆结构3、骨架式光缆骨架式结构光缆是把紧套光纤或一次涂覆光纤放入加强芯周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成,如图3-13所示。骨架式光缆对光纤具有良好的保护性能,侧压强度好；结构紧凑、缆径小,适用于管道布放,光纤密度大,可上千芯至数千芯；施工接续中无需清除阻水油膏,接续效率高。缺点是制造设备复杂、工艺环节多、生产技术难度大。图3-13骨架式光缆结构4、带状结构光缆把带状光纤单元放入大套管中,形成中心束管式结构；也可把带状光纤单元放入凹槽内或松套管内,形成骨架式或层绞式结构,如图3-14所示。带状结构光缆可容纳大量的光纤,其光纤数量在100芯以上,作为用户光缆可满足实际需要。同时带状光缆还可以实现单元光纤的一次连接,以适应大量光纤接续、安装的需要。随着光通信的发展,光纤用户网线路将大量使用带状结构光缆。图3-14带状式光缆结构示意图5、蝶形引入光缆蝶形引入光缆又称作皮线光缆、皮纤,光缆中的光纤数一般为1芯、2芯或4芯,也可以是用户要求的其他芯数。在光缆中对称放置两根相同的加强构件作为加强芯。加强构件可以是金属材料,也可以是非金属材料。普通蝶形引入光缆结构如图3-15所示。蝶形引入光缆主要用于光缆线路的入户引人段,即光纤到户〔FTTH>、光纤到办公室〔FTTO>和光纤到楼宇〔FTTB>等。住宅用户接入蝶形引入光缆宜选用单芯缆；商务用户接入蝶形引入光缆可按2〜4芯缆设计。图3-15普通蝶形引入光缆结构示意图三、光缆的型号光缆的种类较多,作为产品,它有具体的型号和规格。在《光缆型号命名方法》YD/T908—2000中规定,光缆型号由型式代号和规格代号构成。光缆型号组成格式如图3-16所示。图3-16光缆型号组成格式1、光缆的型式型式由5个部分构成,各部分均用代号表示,如图3-17所示。其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构。光缆型式代号见图3-18。外护套的代号见图3-19。图3-17光缆型式的构成图3-18光缆型式代号的含义注：外护层是指铠装层及其铠装外边的外被层。图3-19外护层代号及意义2、光缆的规格光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。如果同一根光缆中含有两种或两种以上规格〔光纤数和类别的光纤时,中间应用"+"号联接。光缆规格的构成见图3-20所示图3-20光缆规格的构成光纤数目代号：用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。光纤类别代号：光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示,按IEC60793-2〔2001《光纤第2部分：产品规范》等标准规定,用大写A表示多模光纤,见图3-21,大写B表示单模光纤,见图3-22,再以数字和小写字母表示不同种类、类型的光纤。图3-21多模光纤图3-22单模光纤3、光缆型号示例例1光缆型号为GYTA53－12A1其表示意义：松套层绞结构,金属加强件,铝－塑粘接护层,皱纹钢带铠装,聚乙烯外护套,室外用通信光缆,内装12根渐变型多模光纤。例2光缆型号为GYDXTW－144B1其表示意义：中心管式结构,带状光纤,金属加强件,全填充型,夹带增强聚乙烯护套,室外用通信光缆,内装144根常规单模光纤〔G.652。例3光缆型号为GJFBZY－12B1其表示意义：扁平型结构,非金属加强件,阻燃聚烯烃外护套,室内用通信光缆,内含12根常规单模光纤〔G.652。四、光缆的端别及光纤识别1、通信光缆端别判断通信光缆的两端分别为A、B端。对于新单盘光缆,红的端帽为A端,绿的端帽为B端；同时,也可以根据光缆护套上打印的长度数字标记数字小的一段为A端,另外一端为B端；对于旧光缆,开剖光缆,面对光缆端面,若同一层中的松套管颜色按蓝、橙、绿、棕、灰、白顺时针排列,则为A端,反之则为B端；也可以由领示松套管以红或蓝〔起始色到绿或黄〔终止色顺时针为A端,逆时针为B端。2、光纤识别光纤涂覆层可着色,着色层颜色应是符合GB6995.2规定的蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红或青绿色,单纤可为本色或蓝色。2纤的为蓝、橙2色。4纤的为蓝、橙、绿、棕4色。3.4电缆线路设备认知一、局内总配线架MDF1、MDF功能MDF是用户线路的终端,具有如下功能：〔1连接局外芯线和交换机〔连接功能；〔2设立保安单元保护局内交换设备及人身安全〔保安功能；〔3设有测试塞孔便于查修障碍和对号、测试〔测试功能；〔4设立跳线便于线路扩建、割接及用户变动〔维护功能。2、MDF结构图3-23总配线架组成主机架由钢材或铝合金制成,分成纵列和横列。纵列上装有保安接线排,成端线缆的芯线即与此相连通；横列安装测试排,局内交换机线缆连线与此相连,并可在此对线路进行测试；横、直列间即保安排与测试排之间用跳线相连；机架的上部或下部装有铜制汇流条,汇流条沿直列接地,它能引导保安器泄放出来的各种电流入地,以其保护局内设备；机架的直列上部安有列告警信号灯、告警信号箱、告警铃等,以引起值班人员的注意；此外,为了测试、维修、改接跳线的方便,在主机架直列侧安装有滑梯。直列间的标准间隔为25cm,横列间距为22～25cm,直列深度35～40cm；横列深度40～50cm,架体整高为2米以上。从交换机引出的线缆从机架架顶线缆槽中通过前往交换机。二、数字配线架DDF1、DDF功能数字配线架是数字复用设备之间,数字复用设备与程控交换设备或数据业务设备等其他专业设备之间的配线连接设备。在数字通信中越来越有优越性,它能使数字通信设备的数字码流的连接成为一个整体,从速率2Mb/s～155Mb/s信号的输入、输出都可终接在DDF架上,这为配线、调线、转接、扩容都带来很大的灵活性和方便性。2、DDF结构图3-24DDF组成三、线缆交接设备——交接箱1、交接箱功能交接箱是用户配线线缆线路网中的一种成端设备,它的内部接线柱分别连接主干线缆和配线线缆,利用跳线使两端线对任意跳接连通,以达到灵活调度线对的目的。电交接箱设备形态举例如图3-25所示。卡接模块卡接模块图3-25电交接箱设备形态举例目前常用的交接箱有模块卡接式〔科隆模块式和3M模块式交接箱和旋转卡接式交接箱两种。2、交接箱结构〔1模块卡接式交接箱〔科隆模块式一般装有四列模块,每列300回线。10对科隆模块如图3-26所示,面对模块：上面一行线槽接跳线,下面一行线槽接成端线缆。图3-2610对科隆模块〔23M模块式交接箱25对模块接线排,模块形式见图3-27所示。成端线缆芯线压接在底板和主板之间,跳线压接在主板与盖板之间,使用模块接续器压接。图3-2725对模块接线排〔3旋转卡夹式交接箱有端子旋转卡夹式线缆交接箱,操作简便,连接质量稳定可靠,是交接配线中较好的交接设备,其结构如下。旋转卡接模块有100对一块和25对一块两种形式,如图3-28所示。图3-2825对旋转卡接式模块四、线缆分线设备1、线缆分线设备功能分线设备是配线线缆的终端设备。按配线方式引出所需线对供线路入户用,是连接配线线缆和用户皮线的设备,而且便于日常检修障碍或装拆移机等。分线设备有分线箱和分线盒两大类。分线箱是一种装有熔丝和避雷器等保安装置的分线设备,适用郊区和山区容遭雷击和强电入侵的地段使用；分线盒一般适应于不易遭雷击和强电入侵的地段使用。2、分线盒结构分线盒由盒体、接线端子板组成,由端子板将分线盒分为内室和外室两部分,内室与尾巴线缆相连,外室与用户入户线相连,如图3-29所示。图3-29分线盒及尾巴线缆与背板部分的连接3.5光缆线路设备认知一、光纤配线架ODF1、ODF功能ODF架即光纤配线架,是专为光纤通信机房设计的光纤配线设备,主要用于光缆终端的光纤熔接、光连接器安装、光路的调度、多余尾纤的存储及光缆的保护等,具有可靠终端光缆和灵活分配光纤的功能,并为保护接地端子的引出提供方便。ODF架既可单独装配成光纤配线架,也可与数字配线单元、音频配线单元同装在一个机柜/架内,构成综合配线架。2、ODF结构典型ODF架由机架、子架、盘、熔接盒、保护熔接点的附件、光纤适配器以及尾纤组成。该架应具有终端光缆和存放多余尾纤的地方,并且有放置光衰耗器的位置。如图3-30所示。图3-30ODF架二、光缆交接箱1、光缆交接箱功能光缆交接箱是一种为主干层光缆、配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引入光缆交接箱后,经固定、端接、配纤以后,使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆连通。光缆交接箱的容量是指光缆交接箱最大能成端纤芯的数目,包括主干光缆直通容量、主干光线配线容量和分支光缆配线容量3部分。2、光缆交接箱结构光缆交接箱包括传统光缆交接箱、免跳接光缆交接箱。免跳接光缆交接箱可方便地实现光缆的成端、光纤的跳接与调度、尾纤余长的收容,并且可以通过灵活地增加光分路器数量,以实现光分端口的扩容等功能。传统光缆交接箱、免跳接光缆交接箱分别如图3-31、图3-32所示。图3-31传统光缆交接箱图3-32免跳接光缆交接箱三、光分路设备OBD1、OBD功能与同轴电缆传输系统一样,光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配,这就需要光分路器来实现。光分路器又称分光器,是光纤链路中重要的无源器件之一,是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件,常用M×N来表示一个分路器有M个输入端和N个输出端。2、OBD结构OBD设备内部光纤应保证一定的盘纤半径,保证盘绕的光纤不受损伤,所有器件应固定良好并可提供足够的供管理、连接、安装、维护、检验、测试用的空间。OBD设备封装结构如图3-33所示。图3-33五种封装结构的光分路器四、光缆分光分纤盒1、光缆分光分纤盒功能光缆分光分纤盒主要用于安装光分路器并连接入户蝶形引入光缆的线路终端设备。光缆分光分纤盒一般设置在二级分光点,并可安装在内、外墙和电杆上。2、光缆分光分纤盒结构光缆分光分纤盒采用模块化、免跳接结构,可通过灵活的增加插片式光分路器〔简称光分插片数量,以实现端口的扩容。根据安装环境,光缆分光分纤盒可分为室外型和室内型。室内挂壁式光缆分光分纤盒、室外光缆分光分纤盒分别如图3-34、图3-35所示。图3-34室内挂壁式光缆分光分纤盒图示图3-35室外光缆分光分纤盒图示五、光缆终端盒1、光缆终端盒功能光缆终端盒系列产品是光纤传输通信网络中终端配线的辅助设备,主要用于外线光缆和光纤终端设备、光缆之间的连接,完成光缆的引入、固定、开剥保护、光纤熔接等。适用于室内光缆的直接和分歧接续,并对光纤接头起保护作用。2、光缆终端盒结构光缆终端盒由外壳、内部构件、光纤接头保护件3部分组成。其中,内部构又由支撑架、集纤盘、固定装置件3部分构成。光缆终端盒如图3-36所示。图3-36光缆终端盒3.6通信杆路认知架空线路工程是将光〔电>缆架设在杆路上的一种光<电缆敷设方式。它具有投资省、施工周期短的优点。通信架空杆路主要由通信水泥电杆、担夹、吊线、挂钩、拉线、拉线衬环、拉线抱箍、夹板、地锚、避雷线以及其他各种辅助部件等组成,如图3-37所示。图3-37架空杆路的基本构成一、电杆电杆是架空杆路的主要材料。电杆按材质分为二种：一种是钢筋混凝土电杆,另一种是木电杆。由于木材稀少且昂贵,目前主要使用钢筋混凝土电杆。电杆的编号表示方法为：YD杆长一梢径一容许弯矩。杆长的单位为米；梢径的单位为厘米；容许弯矩的单位为吨-米。例如："YD8.0X15—1.27"表示邮电用,杆长8米,梢径15厘米,容许弯距。水泥杆的梢径一般为13、15、17cm几种,壁厚分别分3.8、4.0、4.2cm；杆长6—12m,主要使用7米、8米、9米和10米四种。其中6—9m电杆,每差1m为一个规格；而9m以上电杆,每差1.0m为一个规格。电杆分为以下四类：〔1中间杆：直线杆路中的电杆。〔2角杆：杆路转角处的电杆。〔3终端杆：杆路终端处的电杆。〔4其他受力不平衡的电杆：如过河或跨越障碍物的跨越杆,地形坡度变化较大处的电杆等。二、线材根据通信线路的用途和使用场合的不同,线材可分为绞线和单线两大类。1、绞线类绞线类有镀锌钢绞线和裸绞线等多种,通信线路常用的是镀锌钢绞线。镀锌钢绞线是由多根单股钢丝组成,与多根单股钢丝绳相比,其所用钢丝多为普通碳素钢,钢丝均镀锌,但不扭转,故弯曲性能指标较低,柔软性能比钢丝绳差。因此,镀锌钢绞线仅适用于承受一般静荷载。如架空电缆吊线和拉线等处采用。2、单线类在通信线路上常用的单线类有镀锌低碳钢丝<镀锌钢或铁>线和硬圆铝线,在特殊情况下,才采用硬圆铜线、铝镁合金线和铜包钢线。三、线路铁件通信架空线路的铁件品种很多,常用的有以下几种：拉线抱箍、吊线抱箍、挂钩、衬环、单槽夹板、双槽夹板、膨胀螺栓和墙担、拉线保护套管、角钢担、槽钢担、担夹、拉线铁柄、拉线盘等。线路铁件及使用分别如图3-38、如图3-39所示。拉线衬环挂钩吊线抱箍拉线抱箍拉线衬环挂钩吊线抱箍拉线抱箍膨胀螺栓和墙担角钢担、槽钢担及担夹拉线保护套管和墙担单〔双槽夹板膨胀螺栓和墙担角钢担、槽钢担及担夹拉线保护套管和墙担单〔双槽夹板图3-38常见线路铁件图3-39线路铁件的使用3.7通信管道认知通信管道是用以穿放光、电缆的一种地下管线建筑,为敷设光电缆提供路由通道。由于通信管道具有高安全、高容量的特点,所以管道方式是通信线路建设形式的发展方向。按照使用性质和分布段落分类,通信管道可分为用户管道和局间中继管道。用户管道是从电话局电缆进线室引出,穿放用户电缆的管道,按其使用要求,可分为主干管道和配线管道；局间中继管道,是建筑在分局或市话局与长途局之间的管道,供穿放局间中继电缆使用。通信管道由人〔手孔、管路、引上三部分构成的,如图3-40所示。图3-40通信管道示意图一、管材国内通信管道常用的管材有水泥管、塑料管以及钢管等多种,目前大多采用塑料管道,因为塑料管道具有质量轻、管壁光滑、接续简单、水密性好、耐腐蚀性强、绝缘性能好、运输方便等优点。通信用塑料管按材质分主要有三种：硬聚氯乙烯管〔PVC管、聚乙烯管〔PE管、聚丙烯管〔PP管,常采用PVC管。塑料管按结构分可分为单孔塑料管和组合塑料管两种。常用塑料管材如图3-41所示。图3-41常用塑料管材二、人〔手孔人〔手井是组成通信管道的配套设施,用来进行缆线接续、维护或便于缆线路由改变方向。通信管道工程上,所应用的人〔手孔,一般都是按定型的图样来建筑,个别特殊情况再另行设计。人孔类型按规格可分为大、中、小三种,而每种规格又可分为直通型、三通型、四通形、定角斜通型以及斜通型五种。通信人〔手孔的结构分为基础、墙体和上覆三部分,如图3-42所示。图3-42人孔的结构通信手井分为单页、双页及三页等。此外,在某些小区布线中,还用到一种尺寸为单页手井一半的手井,有时称之为"半页手井"。手井一般采用现场砖砌,主要由积水罐、井底、四壁、托架和井盖等组成。如图3－43所示。图3－43手孔的结构

无线通信相关基础知识4.1移动通信概述一、移动通信的概念移动通信是指通信双方或至少一方在移动中进行信息交换的通信方式。移动通信是有线通信网的延伸,它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入,利用有限的频率资源在空中可靠地传送语音和数据；有线部分完成网络功能,包括交换、用户管理、漫游、鉴权等,构成公众陆地移动通信网〔PLMN>。二、移动通信的特点1、移动性2、电波传播条件复杂移动终端用户可能在各种环境中运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。3、噪声和干扰严重如：城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声,移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。4、系统和网络结构复杂。移动通信网络是一个多用户通信系统和网络,必须使用户之间互不干扰,能协调一致地工作。此外,移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连,整个网络结构比较复杂。5、要求频带利用率高、设备性能好。三、移动通信发展史移动通信系统从20世纪40年代发展至今,根据其发展历程和发展方向,可以划分为四个阶段：1、第一代移动电话系统是模拟系统,已退出历史舞台。2、第二代移动电话系统是数字蜂窝移动通信系统。20世纪80年代几乎同时出现了两种重要的通信体制,一种是TDMA,另一种是CDMA。TDMA体制的典型代表是欧洲的GSM系统,CDMA体制典型的代表是美国的IS-95系统。3、IMT-2000支持的网络成为第三代移动通信系统,是将无线通信与互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。它可以支持髙达2Mbit/s的传输速率,并形成了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流标准三足鼎立的局面。其中欧洲的WCDMA和美国的CDMA2000分别是在GSM和IS-95CDMA的基础上发展起来的。中国电信采用CDMA2000标准。4、第四代移动通信系统技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载,比目前的家用宽带ADSL〔4兆快25倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。四、移动通信网络架构1、3G网络架构中国电信3G标准为cdma2000,CDMA网络由三个主要部分构成：核心网络〔CN,无线接入网络〔RAN和移动台〔MS。其中核心网络被进一步分解为两个部分：一个接口连接到外部网络,如公共交换电话网络〔PSTN；而另一个接口连接到基于IP的网络,如Internet。无线接入网络由基站〔BTS和基站控制器〔BSC部分组成。系统架构如图4-1所示。BTS基站收发信机

PCF分组控制功能

BSC基站控制器PDSN分组数据服务器

HA家乡代理FA外地代理MSC/VLR移动交换中心/访问寄存器

Radius远程认证拨入用户业务图4-1CDMA移动通信系统结构图2、4G网络架构LTE网络主要包括eNodeB、MME、S-GW/P-GW、HSS和PCRF,结构如图4-2所示。图4-2LTE移动通信系统结构图eNodeB是LTE系统的无线接入设备,管理空中接口,主要负责接入控制、移动性控制、用户资源分配等无线资源管理功能,为LTE用户提供无线接入。MME和S-GW/P-GW组成LTE的核心网EPC〔EvolovedPacketCore。MME完成UE移动性管理、会话管理。P-GW负责处理IP数据业务,包括IP地址分配、计费等功能。S-GW主要负责转发eNodeB与P-GW间的数据。HSS归属用户服务器,是支持用于处理调用/会话的IMS网络实体的主要用户数据库。它包含用户配置文件,执行用户的身份验证和授权,并可提供有关用户物理位置的信息。PCRF〔策略和计费规则功能是业务数据流和IP承载资源的策略和计费控制判决单元。4.2基站收发信台认知基站收发信台〔BTS属于基站子系统的无线部分,由基站控制器〔BSC控制,服务于某个小区的无线收发信设备,完成BSC与无线信道之间的转换,实现BTS与移动台〔MS之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。BTS包括基带单元、载频单元和控制单元三部分。基带单元主要用于话音和数据速率适配以及信道编码等；载频单元主要用于调制/解调与发射机/接收机间的耦合；控制单元则用于BTS的操作与维护。在网络规划设计过程中,实际应用环境非常复杂,需要应用各种基站进行组网,充分利用不同产品的优势,使网络性能最大程度满足客户的需要。可以采用的基站包括室内/外宏基站、分布式基站、室外小基站等。1、宏基站一般有专用的机架,容量大,一般有3个扇区,需要机房,可靠性较好,维护方便,如图4-3所示。图4-3宏基站2、分布式基站结构的核心概念就是把传统宏基站基带处理单元〔BBU和射频处理单元〔RRU分离,二者通过光纤相连。在网络部署时,将基带处理单元与核心网、无线网络控制设备集中在机房内,通过光纤与规划站点上部署的射频拉远单元进行连接,完成网络覆盖,从而降低建设维护成本、提高效率。基带处理单元〔BBU和射频处理单元〔RRU分别如图4-4、图4-5所示。图4-4基带处理单元〔BBU图4-5射频处理单元〔RRU3、室外小基站可以看成是微型化的基站,一般只能支持一个载频,能提供的容量较小。室外小基站将所有的设备浓缩在一个比较小的机箱内,体积小,不需要机房,安装方便。4.3天馈系统认知基站天馈系统是移动基站的重要组成部分,主要完成下列功能：对来自发信机的射频信号进行传输、发射,建立基站到移动台的下行链路；对来自移动台的上行信号进行接收、传输,建立移动台到基站的上行链路。基站天馈系统主要包括基站天线、主馈线、跳线、避雷器及相关天馈附件。一、基站天线天线的功能为：对前向链路而言,基站天线是整个BTS的最后端,将已调的模拟前向信号发射到对应的区域；对于反向链路而言,基站天线是最前端,将MS发射的信号接收进来。天线的选型通常根据实际网络规划的要求而定的。基站天线一般有两大类：全向天线和定向天线。全向天线采用玻璃钢外套封装。定向天线采用多馈源结构,增益一般为18dBi以上。基站天线如图4-6所示。图4-6基站天线二、馈线及跳线馈线包括主馈线和跳线两种。主馈线主要是从机房到天线平台提供传输路径,并尽可能的降低损耗,一般采用7/8"电缆。跳线为基站天线和主馈线、主馈线和BTS之间提供连接,一般采用超柔的1/2"电缆,便于作形。主馈线两端均是DIN-F型连接器。在基站天线和主馈线之间的跳线两端均是DIN-M型连接器；在主馈线和BTS之间的跳线一端是DIN-M型连接器,一端是N-M型连接器。馈线及连接器如图4-7所示。图4-7馈线及连接器三、附件附件主要是一些安装用的紧固件以及避雷器。避雷器并联于从基站天线引入机房的所有电缆至接地线,这样,当远处落雷产生的过电压波沿缆线入侵时,避雷器可将这种过电压分流入地,达到保护BTS的目的。避雷器在天线的一端是DIN-F型连接器,在BTS一端是DIN－M型连接器。基站天馈系统安装示意图如图4-8所示。图4-8基站天馈系统安装示意图4.4直放站认知一、直放站的功能直放站是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备,属于中继放大设备。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案,与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点,可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区,如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所,提高通信质量,解决掉话等问题。二、直放站的组成直放站由天线、射频双工器、低噪声放大器、混频器、电调衰减器、滤波器、功率放大器等元器件或模块组成,包括上、下行两种放大链路。如图4-9所示了移动通信直放站原理图。图49移动通信无线直放站原理图三、直放站的种类：1、从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站、WCDMA直放站、TD-SCDMA、LTE直放站；2、从安装场所来分有室外型机和室内型机；3、从传输带宽来分有宽带直放站和选频〔选信道直放站；4、从传输方式来分有无线直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。无线直放站：下行从基站接收信号,经放大后向用户方向覆盖；上行从用户接收信号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器。光纤传输直放站：将收到的信号,经光电变换变成光信号,传输后又经电光变换恢复电信号再发出。移频传输直放站：将收到的频率上变频为微波,传输后再下变频为原先收到的频率,放大后发送出去。4.5室内分布系统认知一、室分系统的功能室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案；是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。二、室分系统的组成室内分布系统主要由信号源设备；室内有源放大设备〔干线放大器及其相关器件〔同轴电缆、泄漏电缆、功分器、耦合器、合路单元、室内重发天线等组成。其组成如图4-10所示。图410室内分布系统组成三、室分系统信号源的接入方式室内分布系统的组网按照信号源有以下几种接入方式：1、宏蜂窝作信源接入信号分布系统宏蜂窝作信源是以宏蜂窝基站作为信号分布系统的信号源。宏蜂窝作信号源容量大、覆盖范围广、信号质量好、容易实现无源分布、网络优化简单,是室内分布系统最好的接入方式。但宏蜂窝成本较为昂贵,且需有传输通路,建设周期长。2、微蜂窝作信源接入信号分布系统微蜂窝作信源是以微蜂窝基站作为信号分布系统的信号源。由于微蜂窝本身功率较小,只适用于较小面积的室内覆盖,若要实现较大区域的覆盖,就必须增加微蜂窝功放。与宏蜂窝相比微蜂窝成本较低、对环境要求不高、施工方便等,所以微蜂窝作信号源使用也较为广泛。3、直放站作信源接入信号分布系统直放站作信源是利用施主天线空间耦合<无线直放站>或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号<光纤、移频>,再利用直放站设备对接收到的信号进行放大为信号分布系统提供信号源。直放站以其灵活简易的特点成为解决小容量室内分布系统的重要方式。安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信直放站中也扮演着重要的角色。4.6WLAN系统认知一、WLAN的概念无线局域网<WirelessLocalAreaNetwork>是以射频无线电波通信技术构建的局域网,虽不采用缆线,但也能提供传统有线局域网的所有功能。无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸,而且还可以与有线网络环境互为备份。WLAN采用Wi-Fi技术,速率可达到几十Mbps,使用方式与有线局域网一样,简单易用。WLAN应用于家庭、企业和热点覆盖,覆盖半径几十米到几百米,提供PC和手机高速上网。二、WLAN的组成无线局域网的硬件设备主要包括4种,即无线网卡、无线AP〔无线接入点、无线路由和无线天线。一般情况下只需几块无线网卡,就可以组建一个小型的对等式无线网络。当需要扩大网络规模时,或者需要将无线网络与传统的局域网连接在一起时,才需要使用无线AP。只有当实现Internet接入时,才需要无线路由。而无线天线主要用于放大信号,以接收更远距离的无线信号,从而延长无线网络的覆盖范围。无线局域网组网如图4-11所示。图411无线局域网组网1、无线网卡无线网卡的作用类似于以太网中的网卡,作为无线网络的接口,实现与无线网络的连接。2、无线AP无线接入点或称无线AP〔AccessPoint,其作用类似于以太网中的集线器。当网络中增加一个无线AP之后,即可成倍地扩展网络覆盖直径。另外,也可使网络中容纳更多的网络设备。无线AP都拥有一个或多个以太网接口,用于无线与有线网络的连接,可以将安装双绞线网卡的计算机与安装无线网卡的计算机连接在一起,从而实现无线与有线的无缝融合。另外,借助于AP可接入固定网络的特性,还可以将分散布置在各处的无线AP利用双绞线连接在一起,实现无线漫游。另外,借助于AP,还可以实现若干固定网络的远程廉价连接,既无需架设光缆,也无需考虑由施工而可能带来的各种麻烦。3、无线路由器无线路由器就是无线AP与宽带路由器的结合。借助于无线路由器,可实现无线网络中的Internet连接共享,实现ADSL、CableModem和小区宽带的无线共享接入。如果不购置无线路由,就必须在无线网络中设置一台代理服务器才可以实现Internet连接共享。4、无线天线当计算机与无线AP或其它计算机相距较远时,随着信号的减弱,或者传输速率明显下降,或者根本无法实现与AP或其它计算机之间通讯,此时,就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益。数据通信相关基础知识5.1宽带IP网络认知一、宽带IP网络简介宽带IP网络是业务量发展最快的数据通信网络,可以提供各类应用,如视频点播、远程教育、网上购物等,给我们的生活带来很多新的变化。宽带IP网络是一类分组交换网,采用无连接的传送方式,网络中的分组在各个节点被独立处理,根据分组上的地址传送到它的目的地。互联网采用TCP/IP协议把信息分解形成由TCP/IP协议规定的IP数据报,同时对地址进行分配,按照分配的IP地址对分组进行路由选择,实现对分组的处理和传送。IP城域网网络结构如图5-1所示。图5-1IP城域网网络结构图二、TCP/IP参考模型及常见硬件认知TCP/IP协议叫做传输控制/网际协议,又叫网络通讯协议。TCP/IP协议简化了层次设计,有五层：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层,如图5-2所示。从图5-2可以看出,TCP/IP协议栈与OSI参考模型有清晰的对应关系,覆盖了OSI参考模型的所有层次。应用层包含了OSI参考模型所有高层协议。图52TCP/IP参考模型1、物理层TCP/IP协议物理层对应于OSI参考模型的物理层。物理层涉及到在通信信道上传输的原始比特流,它实现传输数据所需要的机械、电气、功能特性及过程等手段。物理层涉及电压、电缆线、数据传输速率、接口等的定义。物理层的主要网络设备为中继器、集线器〔Hub等。〔1中继器适用于完全相同的两类网络的互连,主要功能是放大信号,补偿信号衰减,支持远距离的通信。中继器工作于物理层,只是起到扩展传输距离的作用,对高层协议是透明的。〔2集线器的英文称为"Hub"。"Hub"是"中心"的意思,集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。集线器工作于物理层,它可以视作多端口的中继器,若它侦测到碰撞,它会提交阻塞信号。集线器如图5-3所示。图53集线器2、数据链路层TCP/IP协议数据链路层对应于OSI参考模型的数据链路层。数据链路层主要任务是提供对物理层的控制,检测并纠正可能出现的错误,使之对网络层显现一条无错线路,并且进行流量调控。数据链路层与物理地址、网络拓扑、线缆规划、错误校验、流量控制等有关。数据链路层主要设备为以太网交换机。以太网交换机也称为交换式集线器,是基于以太网传输数据的交换机,工作于参考模型的第二层〔即数据链路层,是一种基于MAC〔介质访问控制地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。以太网交换机应用最为普遍,价格也较便宜,档次齐全。因此,应用领域非常广泛,在大大小小的IP网都可以见到它们的踪影。以太网交换机通常都有几个到几十个端口,实质上就是一个多端口的网桥,其每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无冲突地传输数据。以太网交换机设备形态举例如图5-4所示。图54以太网交换机设备形态举例3、网络层TCP/IP协议网络层对应于OSI参考模型的网络层。网络层检查网络拓扑,以决定传输报文的最佳路由,其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。网络层通过路由选择协议来计算路由。该层有三个主要协议：网际协议〔IP、互联网组管理协议〔IGMP和互联网控制报文协议〔ICMP。IP协议是网际互联层最重要的协议,它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。存在于网络层的设备主要有路由器、三层交换机等。〔1路由器路由器是一种多端口设备,属于参考模型的第三层〔网络层,是互联网的主要结点设备。路由器通过路由决定数据的转发。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络,也可以说,路由器构成了Internet的骨架。路由器按性能档次分为高、中、低档路由器：通常将路由器吞吐量大于40Gbps的路由器称为高档路由器；背吞吐量在25Gbps~40Gbps之间的路由器称为中档路由器；而将低于25Gbps的看作低档路由器。路由器设备形态举例如图5-5所示。图55路由器设备形态举例〔2三层交换机三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。但是三层交换机的主要功能仍是数据交换,它的路由功能通常比较简单,因为它所面对的主要是简单的局域网连接,路由路径远没有路由器那么复杂。三层交换机设备形态举例如图5-6所示。图56三层交换机设备形态举例举例4、传输层TCP/IP协议传输层对应于OSI参考模型的传输层。传输层为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议〔TCP和用户数据报协议〔UDP>。TCP协议提供的是一种可靠的、通过"三次握手"来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的〔并不是不可靠、无连接的数据传输服务。5、应用层TCP/IP协议应用层对应于OSI参考模型的高层。应用层为用户提供所需要的各种服务,例如：FTP〔文件传输协议、Telnet〔远程终端协议、DNS〔域名系统、SMTP〔简单网络管理协议等。5.2IP地址简介一、基本概念IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类。由于互联网的蓬勃发展,IP地址的需求量愈来愈大。为了扩大地址空间,通过IPv6重新定义地址空间,IPv6采用128位地址长度。二、IPv4地址类型IPv4地址根据网络ID的不同分为5种类型,A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。1、A类IP地址A类IP地址地址范围到55。A类IP地址的子网掩码为。2、B类IP地址B类IP地址地址范围到55。B类IP地址的子网掩码为。3、C类IP地址C类IP地址范围到55。C类IP地址的子网掩码为。4、D类IP地址在历史上被叫做多播地址multicastaddress,即组播地址。在以太网中,多播地址命名了一组应该在这个网络中应用接收到一个分组的站点。范围从到55。5、E类IP地址该类地址保留用于将来和实验使用。另外,还有些特殊的网址〔1每一个字节都为0的IP地址,即,对应于当前主机；〔2每一个字节都为1的IP地址,即55,是当前子网的广播地址；〔3以十进制127作为开头的地址,即到55用于回路测试,如：可以代表本机IP地址,用就可以测试本机中配置的Web服务器。〔4网络ID的第一个8位组为"0",表示本地网络。三、IP地址分类IP地址按使用范畴可分为公有地址和私有地址。1、公有地址：由因特网信息中心负责,这些IP地址分配给注册并向因特网信息中心提出申请的组织机构,通过它直接访问因特网,属于广域网范畴。2、私有地址：属于非注册地址,专门为组织机构内部使用,属于局域网范畴,出了局域网无法访问因特网。留用的内部私有地址目前主要有以下几类：5.3VLAN概念简介一、基本概念VLAN即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。划分VLAN的主要作用就是隔离广播域。VLAN逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原则进行划分,把一个物理上实际的网络划分成多个小的逻辑的网络,这些小的逻辑的网络形成各自的广播域。二、VLAN的划分方式1、基于端口划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分。基于端口划分VLAN的示意图如图5-7所示。图5-7基于端口划分划分VLAN的示意图2、基于MAC地址划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分的,即对所有主机都根据它的MAC地址配置主机属于哪个VLAN。根据MAC地址划分VLAN的示意图如图5-8所示。图5-8根据MAC地址划分VLAN的示意图3、基于协议划分VLAN这种情况是根据二层数据帧中协议字段进行VLAN的划分。根据协议划分VLAN示意图如图5-9所示。图5-9根据协议划分VLAN示意图4、基于IP子网划分VLAN基于IP子网的VLAN是根据报文中的IP地址决定报文属于哪个VLAN：同一个IP子网的所有报文属于同一个VLAN。这样可以将同一个IP子网中的用户划分在一个VLAN内。根据IP子网划分VLAN示意图如图5-10所示。图5-10根据IP子网划分VLAN示意图5、基于业务划分VLAN基于业务划分VLAN就是指不同的业务使用不同VLAN,如VLAN2-50作为集团性业务使用,VLAN50-100作为全省性业务使用。5.4QINQ概念简介一、基本概念QinQ又称VLAN嵌套,是对基于IEEE802.1Q封装的隧道协议的形象称呼。QinQ的思想是：在原有VLAN标签〔内层标签之外再增加一个VLAN标签〔外层标签,外层标签可以将内层标签屏蔽起来,即用户的私网VLANID在公网中被屏蔽,所以QinQ技术又形象的被称为VLAN隧道。这样大大节省了运营商紧缺的VLANID资源。QinQ不需要协议的支持,通过它可以实现简单的L2VPN〔二层虚拟专用网,特别适合以三层交换机为骨干的小型局域网。二、QinQ的典型应用举例QinQ在网络中的实际应用如图5-11所示。图5-11QinQ实际应用示意图用户网络一般通过TrunkVLAN方式接入PE,服务提供商网络内部的Uplink端口通过TrunkVLAN方式对称连接。当报文从CE1所在的用户网络到达交换机PE1的customer端口时,无论报文是tagged还是untagged的,交换机PE1都强行插入外层标签图中所示的VLANID为10。在服务提供商网络内部,报文沿着VLAN10的端口传播,直至到达交换机PE2。交换机PE2发现与CE2相连的端口为customer端口,于是按照传统的802.1Q协议剥离外层标签,恢复成用户的原始报文,发送到与CE2相连的用户网络。QinQ功能对客户侧交换机不可见,运营商网络对客户透明,用户网络可以自由规划自己的私网VLANID。传输系统相关基础知识6.1传输系统概述一、传输网功能简介传输网为各类业务网提供业务信息传送手段,负责将节点连接起来,并提供任意两点之间信息的透明传输,同时也完成电路调度、网络性能监视、故障的自动切换保护等管理维护功能。构成传输网的主要技术要素有：传输介质、复用体制、传输网节点技术等,其中传输网节点是构成传送网的核心要素。二、传输网节点类型目前,综合化维护范围内的传输系统主要包括同步数字体系〔SDH>、密集型光波复用〔DWDM、自动交换光网络〔ASON、多业务接入平台〔MSAP、和无线接入网IP化〔IPRAN。6.2SDH传输系统认知一、SDH简介SDH全称叫做同步数字体系。SDH传输网通过光纤线路或微波设备等连接,进行同步信息接收/传送、复用、分插和交叉连接的网络。