通信网络基础知识课件

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1、通信网络基础知识 同轴电缆同轴电缆同轴电缆：以硬铜线为芯，外包一层用密织的网状导体环绕的绝缘材料。网状导体外又覆盖一层保护性材料。用于数字传输。特性：（1）高带宽；（2）极好的噪声抑制。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。线缆中间还须要使用中继器.应用：（1）有线电视；（2）某些局域网。图1 同轴缆结构1.同轴电缆的结构及性能指标1)同轴电缆的结构 (1)内芯:内芯通常由一根实心导体构成，也可采用空铜管或双金属线或镀铜铝棒，对不需供电的用户网采用铜包钢线，对于需要供电的分配网或主干线建议采用铜包铝线，这样既能保证电缆的传输性能，又可以满足供电及机械性能的要求，减轻了电缆的重量，也降低了电缆的造价。(

2、2)绝缘材料:主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯（PVC）和氟塑料等，常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。绝缘的形式可分为:实芯绝缘、半空气绝缘、空气绝缘三钟。(3)屏蔽层:可分为密集形的和网状的。(4)塑料外皮:聚乙烯、聚氯乙烯。2).同轴电缆的性能指标主要电气参数：特性阻抗；衰减；传播速度；直流回路电阻。主要物理参数：中心导体直径；屏蔽层的内外径；外部隔离材料的材质 最小弯曲半径。2.同轴电缆的分类按传输的信号分类:1)基带同轴电缆 屏蔽线是用铜做网状的,特征阻抗是50,用于数字传输。2)宽带同轴电缆 屏蔽线是用 铝冲压的,特征阻抗是75,用于模拟信号或数字传输的传输。使用有限电视电缆

3、进行模拟信号传输的同轴电缆系统。3宽带系统与基带系统的区别：覆盖的区域广。3同轴电缆的主要特性1)物理特性2)传输特性3)连接性4)地域范围5)抗干扰性6)相对价格双绞线传输介质传输介质硬介质硬介质软介质软介质光纤光纤同轴电缆同轴电缆双绞线双绞线地面微波地面微波卫星通信卫星通信STPUTPT568A标准标准T568B标准标准以太网供电系统（POE）POE供电系统的组成 在PoE系统中，提供电源的设备被称为供电设备PSE(Power Sourcing Equipment)，而使用电源的设备称为受电设备PD(Powered Device)。PSE负责将电源注入以太网线，并实施功率的规划和管理。可以

4、采用两种类型的PSE：一种为“Endpoint PSE”，另一种为“Mid-span PSE”。Endpoint PSE就是支持PoE的以太网交换机、路由器、集线器或其它网络交换设备。mid-span PSE是用来将以太网供电功能添加到现有网络的一种设备。它专门用于电源管理，并通常和交换机放在一起，和交换机一样也有多路输入输出RJ-45端口，对应每路的两个RJ-45插孔，一个用短线连接至不具有以太网供电功能的网络交换设备，作为数据输入口；而另一个连接到支持802.3af供电的远端用电设备(PD)，作为数据/电源双用的RJ-45输出口。mid-span设备通常通过未使用的4/5和7/8线对来承载

5、供电，剩下的部分预留给数据传输。电源在机箱内被注入网线而信号未作任何调整。PD则有多种形式，如IP电话机、网络摄影机、无线桥接器、收银机、安全存取与监测系统等。实际上，任何需要数据连接并能在13W或更低功率下工作的设备都可无需AC电源或电池供电，仅从RJ-45插座就能够得到相应的电力。光纤光纤一、光纤的结构及性能指标一、光纤的结构及性能指标1.光纤的结构光纤的结构 1)光纤的定义光纤：即用玻璃制成光导纤维，是一种的细小、柔韧并能传输光信号的介质。2)光纤的结构 光纤典型的结构是多层同轴圆柱体.自内向外为:纤芯、包层和涂敷层。3).光纤的工作原理光纤的工作原理(1).光的全反射图4 许可角示意图

6、许可角：许可角是指特定的光纤能接受光信号作为其入射角信号的角度。如图2.光纤的性能指标光纤的性能指标主要性能指标：衰减(传输损耗)、许可角、数值孔径、色散、光纤模式。图5 NA值高低的区别。数值孔径NA：表示一根特定的光纤网线容纳光信号能力。如图5按照模数分：单模、多模；按照折射率分布分：跳变式光纤、渐变式光纤三、三、光纤的分类光纤的分类图9 单模光纤 1.单模/多模（SMF：Single Mode Fibre）单模光纤中光的传输如图9所示：图 10多模光纤2.多模光纤(MMF：Multi Mode Fibre)中光的传输如图10：5光收发一体模块定义光收发一体模块定义光收发一体模块由光电子器

7、件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。Fiberpon目前提供100M到10全系列光收发模块，用户可根据自己的网络需求选择所需要的。目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发

8、一体模块）以及Transponder（光转发器）。Transceiver（光收发一体模块）（光收发一体模块）Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的有：SIP9、SFF、SFP、GBIC、XFP等。Transponder（光转发器）（光转发器）Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder有：200/300pin，XENPAK，以及X

9、2/XPAK等。非对称模块：非对称模块：所谓的非对称模块主要是指发射和接收的速率不一样，比如发射1.25G，接收155M。光模块应用领域：光模块应用领域：光模块广泛应用于光纤收发器、PDH光端机、协议转换器、视频光端机、以太网光纤交换机等领域。其主要作用就是将通信设备传过来的电信号转换成光信号再通过光纤传输，最后通过光接收器将光信号转换成电信号，光模块在其中起着一个中介过渡的作用。光器件分类：光器件分类：按结构，可分为：TO器件（TOSA，ROSA，BOSA）；DIP（或Butterfly）器件；表面贴装（surface mount）器件。TOSA器件：光发射器件；ROSA器件：光接收器件；B

10、OSA器件：光收发一体器件。单纤与双纤的区别：单纤与双纤的区别：单纤模块：接收和发送的数据在一根光纤上传输；双纤模块：接收和发送分别在两根光纤上传输。单纤模块可以节省一半的光缆资源，即在一芯光纤上实现数据的收发，在光纤资源紧张的地方十分适用；双纤模块需要占用两根光纤，一根用于发送（TX），一根用于接收（RX）。单纤模块普遍的波长分别为1310nm和1550nm，配对使用，即一端为1310nm波长，另一端为1550nm波长，既可以发送，也可以接收；而双纤模块都是统一波长，即发送和接收都是使用同一个波长。（注：单纤双向与双纤双向的主要区别在于传输与接收波长是否一致，单线双向要求波长不一致，双纤双向

11、要求波长一致）。单纤光接口常采用SC接口，双纤光接口常采用FC接口。15移动通信的三大制式 目前世界上存在的主要有三大制式。一是欧洲和日本流行的WCDMA，二是美国流行的CDMA2000，这两种制式分别由第二代制式GSM和CDMA IS-95发展而来。三是我国自主提出的一种新制式TDSCDMA。WCDMA采用的是直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz基于Release 99/Release 4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。W-CDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视

12、频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。输入信号先被数字化，然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。CDMA2000技术提供了多种带宽范围的选择来支持从与TIA EIA-95-B兼容的9.6Kbps到大于2Mbps的数据业务（包括电路和分组数据业务），允许运营商在很多方面实现最大的灵活性。CDMA2000的信令标准时IS-2000，信令既支持TIAEIA-95-B的信令和呼叫模式，也支持扩展的CDMA2000上层结构支持的宽范围的先进业务。该系统可以提供综合的业务，并伴有一套完善的多业务同时运作的模式。新一代CDMA2000技术提供了业内最

13、高水平的无线频谱利用率，可以在现有CDMA数字无线网络上有效地翻番语音容量，并为用户提供高速、永不断线的互联网连接。TD-SCDMA标准是中国电信技术研究院所提出的。1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（现大唐电信科技股份有限公司）向ITU提出了该标准。该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电（SDR）等技术融于其中。作为具有中国独立知识产权的新技术，将成为在中国地区和WCDMA、CDMA2000同时采用的3G标准。该方案的主要技术集中在大唐公司手中，它的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式。网络拓扑 网络拓扑(Network Topology)结构是指用传

14、输介质互连各种设备的物理布局。指构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。如果两个网络的连接结构相同我们就说它们的网络拓扑相同，尽管它们各自内部的物理接线、节点间距离可能会有不同。1.宽带宽带IP城域网的城域网的网络总体框架和结构层次网络总体框架和结构层次（1）IP城域网建设的总体框架城域网建设的总体框架 管管理理层层面面支支撑撑层层面面IP用户用户IP业务层面业务层面IP层面层面传输层面（骨干、边缘、接入）传输层面（骨干、边缘、接入）物理层面（局、所、管线）物理层面（局、所、管线）TDM业务层面业务层面其它类其它类业务层面业务层面（ATM）网网络络互互联联层层面面(1

15、)物理层面：包括局、所的建设、光缆管物理层面：包括局、所的建设、光缆管道的铺设；道的铺设；(2)传输层面：传输组网方式，包括骨干层、传输层面：传输组网方式，包括骨干层、边缘层的组网方式及用户接入方式；边缘层的组网方式及用户接入方式；(3)IP传输层面：传输层面：IP路由选择、基于传输的路由选择、基于传输的技术选择等：技术选择等：(4)IP业务层面：业务层面：171、IP Phone、Web呼呼叫中心等；叫中心等；(5)IP用户：用户：拨号用户、专线用户及信息拨号用户、专线用户及信息源接入；源接入；(6)TDM业务层面：业务层面：DDN、PSTN等传统等传统业务网的建设；业务网的建设；(7)其他类业务层面：如其他类业务层面：如ATM、会议电视会议电视网、多媒体呼叫中心等：网、多媒体呼叫中心等：(8)支撑层面：信令、同步；支撑层面：信令、同步；(9)管理层面：各种网元的管理和用户管管理层面：各种网元的管理和用户管理：理：(10)网络互联层面：和其他运营商之间网络互联层面：和其他运营商之间的网络互联互通。的网络互联互通。