城市轨道交通通信系统课件：传输系统

传输系统传输系统传输系统是信息传输的通道。为满足城市轨道交通通信各子系统信息传输的要求，必须建立一个大容量的光纤传输网，作为公共传输平台。传输网是城市轨道交通通信网的基础。第一节传输系统概述一、传输系统的功能：传输系统可以综合传送各种业务数据流。传输系统迅速、准确、可靠地传送控制中心、车辆段和各车站之间的各种有关信息。二、对传输系统的要求：1．宜采用SDH或其他宽带光数字传输系统。2．宜根据需要尽量利用不同径路的两条光缆构成自愈保护环。3．光缆容量应满足SDH或其他宽带光数字传输系统、无线基站中继和闭路电视视频信号传输等需要。4．传输系统应配置传输网络管理系统和公务联络系统。5．隧道内的通信主干电缆、光缆应采用低烟、阻燃、无卤、防腐蚀、防鼠咬的防护层。第一节传输系统概述三、传输系统的组成传输系统分为三层：第一层，传输媒介，包括光纤、电缆、微波等；第二层，传输系统，包括光/电传输设备、传输复用设备；第三层，传输网节点设备，包括配线架、数字交叉连接设备。第一节传输系统概述四、传输网络拓扑传输网络拓扑结构包括链型、星型、树型和环型，如图2-1所示。第一节传输系统概述五、传输系统的发展早期均通过SDH光纤传输网进行传送，所传送的业务仅限于TDM电路业务。此后，为了适应分组数据业务的需要，引入了基于SDH的多业务传送平台技术。MSTP／SDH传输网以传送TDM电路业务为主，分组数据业务为辅。近年来，电路业务逐步萎缩，开始引入RPR的MSTP技术。MSTP/RPR传输网以传送分组数据业务为主，电路业务为辅。未来的城轨传输网将演进成为全IP传输网络。第二节传输线一、传输线1．传输线的分类传输线可分成：有线通信系统的光缆和电缆；无线通信系统的漏泄电缆；广播系统的屏蔽对称电缆；连接各类设备的射频电缆、对称电线电缆、电源线、并行总线等。

2．对传输线的要求（1）采用阻燃、低毒、低烟性能材料制作电缆外套；（2）加强屏蔽、接地措施；（3）采用易于维护保养的充油填充方式；（4）要求具有转换速度快、频带寓、容量大、抗干扰能力强、耐腐蚀等性能。第二节传输线二、电缆1．双绞线电缆双绞线广泛用于电话网中作为模拟用户线。2．同轴电缆同轴电缆由同轴的内外导体构成。内外导体之间有一层绝缘介质。同轴电缆特性阻抗主要有50Ω、75Ω两类。第二节传输线三、光纤和光缆光导纤维的简称光纤。光纤直径很细，能将一定波长的光信号限制在其中，并沿其轴线向前传播。光信号在光纤中不受外界干扰，低损耗、小失真地从一端传送到另一端。1．光纤的结构和分类光纤是用石英玻璃(SiO2)制成的横截面很小的双层同心圆柱体。内层称为纤芯，由高纯度石英玻璃制成。外层为包层，其作用是将光封闭在光纤中传播。石英玻璃质地脆、易断裂，需在裸光纤外再进行两次涂覆构成光纤芯线，如图2—2所示。第二节传输线三、光纤和光缆2．光纤的导光原理均匀光纤利用全反射原理，不让光波从包层折射出去而沿光纤以锯齿形向前传播，如图2—3所示。第二节传输线三、光纤和光缆

3．光缆的结构光缆由缆芯、护套和加强件组成。缆芯由多根光纤芯线组成。护套起保护作用。加强件用来增加光缆的强度。4．光缆的敷设（1）通信光缆在区间隧道内可采用沿墙架设方式，进入车站宜采用隐蔽敷设方式；高架区段光缆宜敷设在高架区间通信管道内；地面光缆宜采用直埋式或管道式。（2）隧道内的通信主干光缆宜采用阻燃、低毒、防腐蚀的防护层。站内配线电缆应采用带有屏蔽层的塑料护套电缆。（3）敷设光缆不设屏蔽地线，但接头两侧的金属护套及金属加强件应相互绝缘，光缆引入室内应做绝缘接头。第三节光纤传输系统一、光纤传输系统的基本构成光纤通信系统的基本构成如图2—4所示，由光端机、光缆、光中继器和脉冲编码调制复接设备等组成。PCM复接设备(电端机)将话音、数据、图像信号等汇集起来，通过光端机将电信号变换成光信号，经光纤将光信号传送到对方站。对方站通过光端机将收到的光信号还原成电信号。第三节光纤传输系统一、光纤传输系统的基本构成光端机把收到的光信号和电信号的转换，其方框图如图2—5所示。第三节光纤传输系统二、PCMPCM光纤传输系统将各通信终端的语音、数据、控制信号、图像信号等汇集，将其他通信终端送来的汇总后的各种信号进行分路，便于送向本终端的各类设备。1．数字通信数字通信的首要问题是模拟信号的数字化。PCM通信必须经过抽样、量化、编码、再生中继、解码、多路复用等过程，图2—6为数字电话通信系统的示意图。第三节光纤传输系统

2．时分制多路复用时分复用是将时间分成一个个小段，称为时隙，每个用户占用一个指定的时隙，在规定的时间内依次接通信道。第三节光纤传输系统

3．数字复接技术在数字通信网中，为了扩大传输容量，常需将若干个基群信号（一次群)合并成一个高速数字信号(高次群)，然后通过高速信道传输。复接的基本原理可通过图2—8说明。各个低次群按照规定的时隙和顺序合在一起得到高次群。第三节光纤传输系统

3．数字复接技术数字复接设备的组成如图2—9所示，包括发送和接收两大部分。发送部分称复接电路，接收部分称分接电路。第三节光纤传输系统三、传输技术

1．光同步数字传输系统(SDH)（1）SDH基本原理SDH是由一些具有标准接口的网络单元组成，在光纤上进行同步信息传输，复用和交叉连接的网络。特别适宜于构成线状通信网和环状通信网。第三节光纤传输系统三、传输技术

1．光同步数字传输系统(SDH)（2）SDH传输设备SDH传输设备（SDH网元）包括：终端复用设备、分插复用设备、数字交叉连接设备。SDH终端复用设备（TM）用于SDH链路之终端部分，具有复用解复用功能、保护功能，并提供网管接口。SDH分插复用设备（ADM）串接在SDH链路中，可分插沿途所需的支路信号。数字交叉连接设备（DXC）可看成是网管软件控制的数字配线架。第三节光纤传输系统三、传输技术

1．光同步数字传输系统(SDH)（3）SDH各次群速率SDH各次群速率为：STM-1155Mbit/sSTM-4622Mbit/sSTM-162.5Gbit/sSTM-6410Gbit/sSTM-25640Gbit/s（4）SDH的帧结构SDH的帧结构必须适应对支路信号进行同步数字复用、交叉连接和交换的功能，第三节光纤传输系统三、传输技术2．开放式信息传输网（OTN）OTN是面向专网应用的开放传输网络，是专门为小型、封闭的局域网而开发设计的。它基于TDM传输体制，采用时分复用技术，属于同步传输体系。OTN网由OTN节点机和光纤环路构成，如图2—11所示。第三节光纤传输系统三、传输技术3．基于SDH的MSTP技术MSTP／SDH设备是一种基于SDH的新型传输平台，在传统的SDH上增加了以太帧和ATM信元的承载能力和2层交换能力。

(1)以太网透传第三节光纤传输系统三、传输技术3．基于SDH的MSTP技术

(2)以太网2层交换在源节点中，将以太网业务数据映射到VC之前，先进行以太网2层交换处理，第三节光纤传输系统三、传输技术4.．RPR技术(2)以太网2层交换一种基于SDH的RPR技术实现如图2—14所示。将RPR功能集成在一块单板上，将此单板插入SDH设备机框相应的槽位中，即可对接入的以太网业务进行RPR处理。第三节光纤传输系统四、传输网节点设备在传输网中利用传输网节点设备进行调、配线，使各种中继、用户业务流从综合传输流中分离出来。

1．配线架第三节光纤传输系统配线架主要分为以下三类：

(1)主配线架(MDF)(2)数字配线架(DDF)(3)光纤配线架(ODF)2．数字交叉连接设备(DXC)DXC可以看成是计算机软件控制下的数字配线架，还具有复用、解复用功能。第三节光纤传输系统五、传输业务与接口1．公务电话子系统中心程控电话交换机通过传输系统提供的E1／DSS1或E1／专用信令中继通道，以点对点方式连接各车站的电话交换机或远端模块，组成公务电话专网。若各车站配置的是独立的用户交换机，则中心交换机与车站交换机之间采用E1/DSS1信令。若各车站配置的是远端模块则局端与远端均采用制造商所提供的内部信令。2.调度电话子系统在调度电话子系统中，调度机与各车站调度终端之间，利用传输系统的E1双向通道组成有线调度用户接入网。第三节光纤传输系统五、传输业务与接口3．无线通信系统无线通信系统主要为无线调度电话系统，无线集群终端通过基站进入无线集群交换机。4．视频监控系统城轨视频监控网络采用网络视频监控技术组网。5．广播系统控制中心利用E1通道以点对点或总线（共线）方式向各站点发送宽带广播信号。6．时钟系统通过专用传输网的TDM通道，以点对点或总线方式连接各车站的二级母钟。一级母钟也可通过专用传输网的10M以太网通道，以总线方式连接各站点的二级母钟。第三节光纤传输系统五、传输业务与接口7．乘客导乘信息系统乘客导乘信息系统(PIS)通过专用传输网的100M以太网通道，以总线方式连接控制中心与各车站PIS局域网。8．通信各系统监控信息通信各系统监控信息通过专用传输网的100M以太网通道，以总线方式连接控制中心、车辆段与各车站局域网。9．列车自动监控系统列车自动监控系统（ATS）信息通过专用传输网的100M以太网通道，以总线方式连接控制中心、车辆段与各车站的局域网。第三节光纤传输系统五、传输业务与接口10．自动售检票系统（AFC）自动售检票系统（AFC）的清分中心LAN、线路中央系统LAN、车