模塊四第三節(jié)課件

模塊四第三節(jié)高速公路通信系統(tǒng)設(shè)備選用與集成

2008-4《公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)》精品課程設(shè)備選用集成

案例介紹

系統(tǒng)改建工程

光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

光端機(jī)

所謂光端機(jī)是光纖通信系統(tǒng)中的光纖傳輸終端設(shè)備。光端機(jī)包括光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)?？驁D如圖光發(fā)送機(jī)的主要作用是將電端機(jī)送來(lái)的數(shù)字基帶電信號(hào)變換為光信號(hào)，并藕合進(jìn)光纖線路中進(jìn)行傳輸。光接收機(jī)的主要作用是將光纖傳輸微弱的光信號(hào)變換為電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、整形、再生輸人到電接收端機(jī)。設(shè)備選用集成

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設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

(a)LED數(shù)字調(diào)制原理；(b)LD的數(shù)字調(diào)制原理

當(dāng)激光器的驅(qū)動(dòng)電流大于閾值電流Ith時(shí)，輸出光功率P和驅(qū)動(dòng)電流I基本上是線性關(guān)系。輸出光功率和輸入電流成正比，輸出光信號(hào)反映輸入電信號(hào)。設(shè)備選用集成

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3、光發(fā)射機(jī)基本組成數(shù)字光發(fā)射機(jī)的方框圖如圖所示，主要有光源和電路兩部分。

光源是實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，在很大程度上決定著光發(fā)射機(jī)的性能。

電路的設(shè)計(jì)應(yīng)以光源為依據(jù)，使輸出光信號(hào)準(zhǔn)確反映輸入電信號(hào)。設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

輸入接口線路編碼調(diào)制電路光源控制電路電信號(hào)輸入光信號(hào)輸出圖數(shù)字光發(fā)射機(jī)方框圖設(shè)備選用集成

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允許的調(diào)制速率要高或響應(yīng)速度要快，以滿足系統(tǒng)的大傳輸容量的要求。

器件應(yīng)能在常溫下以連續(xù)波方式工作，要求溫度穩(wěn)定性好，可靠性高，壽命長(zhǎng)。此外，要求器件體積小，重量輕，安裝使用方便，價(jià)格便宜。

設(shè)備選用集成

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2）調(diào)制電路和控制電路直接光強(qiáng)調(diào)制的數(shù)字光發(fā)射機(jī)主要電路有：調(diào)制電路、控制電路和線路編碼電路。

3）線路編碼電路電端機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)是適合電纜傳輸?shù)碾p極性碼，而光源不能發(fā)射負(fù)脈沖，要變換為適合于光纖傳輸?shù)膯螛O性碼。設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

光接收機(jī)1、光接收機(jī)基本組成直接強(qiáng)度調(diào)制、直接檢測(cè)方式的數(shù)字光接收機(jī)方框圖示于圖。主要包括：光檢測(cè)器、前置放大器、主放大器、均衡器、時(shí)鐘提取電路、取樣判決器以及自動(dòng)增益控制(AGC)電路。設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

噪聲要盡可能低，能接收極微弱的光信號(hào)；性能穩(wěn)定，可靠性高，壽命長(zhǎng)，功耗體積小。目前，適合于光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用的光檢測(cè)器有PIN光電二極管和雪崩光電二極管(APD)。設(shè)備選用集成

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2）放大器前置放大器應(yīng)是低噪聲放大器，它的噪聲對(duì)光接收機(jī)的靈敏度影響很大。前放的噪聲取決于放大器的類型，目前有三種類型的前放可供選擇。

主放大器一般是多級(jí)放大器，它的作用是：提供足夠的增益；并通過(guò)它實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制(AGC)，使輸入光信號(hào)在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電信號(hào)保持恒定。主放大器和AGC決定著光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。設(shè)備選用集成

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3）均衡和再生

均衡的目的：對(duì)經(jīng)光纖傳輸、光/電轉(zhuǎn)換和放大后已產(chǎn)生畸變(失真)的電信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償；

使輸出信號(hào)的波形適合于判決，以消除碼間干擾，減小誤碼率。

再生電路包括：判決電路和時(shí)鐘提取電路設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

無(wú)源光器件在光纖通信的傳輸系統(tǒng)中，在傳輸線路中還需要各種輔助器件以實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間或光纖與光端機(jī)之間的連接、耦合、合分路、線路倒換以及保護(hù)等多種功能。主要的無(wú)源器件有光纖連接器、光纜連接器、光纖耦合器、光開關(guān)、光復(fù)用器(合波器和分波器)、光分路器、光隔離器、光衰耗器、光濾波器等等

設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

（1）光纖連接器光纖連接器又叫光纖活動(dòng)連接器。這是用于連接兩根光纖或光纜形成連續(xù)光通路的可以可拆卸重復(fù)使用的光“無(wú)源器件”，被廣泛應(yīng)用在光纖傳輸線路、光纖配線架和光纖測(cè)試儀器、儀表中，也是目前使用數(shù)量最多的光無(wú)源器件。設(shè)備選用集成

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設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

光纖連接器特性的參數(shù)主要是：插入損耗、回波損耗、重復(fù)性和互換性等。插入損耗：即連接損耗，是指光纖中的光信號(hào)通過(guò)光纖連接器，其輸出光功率與輸入光功率的比的分貝數(shù)。回波損耗：指在光纖連接處，后向反射光功率與輸入光功率的比的分貝數(shù)?；夭〒p耗越大越好重復(fù)性和互換性：重復(fù)性是指光纖連接器多次插撥后插入損耗的變化，用分貝(dB)表示?；Q性是指連接器各部件互換時(shí)插入損耗的變化，也用分貝(dB)表示。設(shè)備選用集成

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（2）耦合器件光耦合器是一種用于傳送和分配光信號(hào)的無(wú)源器件。通常，光耦合器在光纖局域網(wǎng)、光纖有線電視網(wǎng)、干涉型光纖傳感器和某些測(cè)量?jī)x表中有廣泛的應(yīng)用。設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

光波分復(fù)用器（WDM）是對(duì)光波波長(zhǎng)進(jìn)行分離與合成的光無(wú)源器件。復(fù)用器用在光纖通信系統(tǒng)的發(fā)送端，其作用是將不同頻率的光信號(hào)組合起來(lái)，送入一根光纖。解復(fù)用器用在接收端，其作用是將光纖送來(lái)的多路信號(hào)按頻率一一分開。設(shè)備選用集成

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光通信設(shè)備介紹4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

（3）光衰減器能夠使傳輸線路中的光信號(hào)產(chǎn)生定量衰減的器件稱為光衰減器。（4）光開關(guān)光開關(guān)是使傳輸通路中的光路控制器件，起著控制光信號(hào)通、斷或轉(zhuǎn)換光路的作用。

設(shè)備選用集成

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一、光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)采用OptiX2500+(Metro3000)設(shè)備與OptiX155/622H(Metro1000)設(shè)備聯(lián)合組網(wǎng)，形成1個(gè)2.5G環(huán)和一個(gè)155M環(huán)，共同組成高速公路通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)交換機(jī)、接入網(wǎng)、寬帶、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的全數(shù)字化傳輸。此承載網(wǎng)由目前通信主流MSTP光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，滿足了通信系統(tǒng)后期擴(kuò)容的需求。4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

設(shè)備選用集成

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系統(tǒng)改建工程

四、數(shù)據(jù)圖像傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信平臺(tái)作為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的模擬平臺(tái)，由出口路由器、匯聚層L3交換機(jī)、接入層L2交換機(jī)組成，可以以光傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為承載網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行。目前可將寬帶網(wǎng)作為模擬業(yè)務(wù)搭載在數(shù)據(jù)通信平臺(tái)上，今后可通過(guò)對(duì)設(shè)備硬件及軟件的擴(kuò)展升級(jí)對(duì)VoIP、視頻會(huì)議等業(yè)務(wù)進(jìn)行模擬，還可以通過(guò)升級(jí)支持IPv6等先進(jìn)技術(shù)。

視訊系統(tǒng)平臺(tái)采用華為ViewPoint8000系列視訊系統(tǒng)，包括GK和軟、硬終端設(shè)備建設(shè)視訊系統(tǒng)平臺(tái)。寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)分為三個(gè)層面：接入層、匯聚層和骨干層。4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

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五、移動(dòng)通信系統(tǒng)該系統(tǒng)亦涵蓋于高速公路應(yīng)急通信系統(tǒng)中。

六、其它輔助系統(tǒng)

1.電源、電池2.配線架4.3.1典型通信系統(tǒng)設(shè)備選用和集成小結(jié)

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京滬高速公路全路鋪設(shè)20芯光纜，采用同步光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)（SDH

STM-1）、光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)同程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)形成一套綜合業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)為收費(fèi)、監(jiān)控提供的傳輸功能簡(jiǎn)述如下：（1）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸（2）監(jiān)控圖象傳輸（3）收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸（4）收費(fèi)圖象傳輸4.3.2案例介紹——京滬高速公路通信系統(tǒng)小結(jié)

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一、光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)1.干線網(wǎng)2.基層用戶接入網(wǎng)通信系統(tǒng)地址布設(shè)圖、通信系統(tǒng)構(gòu)成圖二、數(shù)字程控交換機(jī)系統(tǒng)（SPC）1.系統(tǒng)改造方案2.同步系統(tǒng)3.指令電話系統(tǒng)（CTS）程控交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖、樂(lè)山管理處程控?cái)?shù)字交換機(jī)中繼圖、眉山通信分中心程控?cái)?shù)字交換機(jī)中繼圖4.3.3成樂(lè)路通信系統(tǒng)改建工程設(shè)計(jì)小結(jié)

設(shè)備選用集成

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4.3.3成樂(lè)路通信系統(tǒng)改建工程設(shè)計(jì)三、緊急救援呼叫系統(tǒng)四、數(shù)據(jù)圖像傳輸通路1.監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、圖像傳輸通路監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸通路圖2.收費(fèi)數(shù)據(jù)、圖像傳輸通路收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸通路圖、信道分配圖五、室外光纜光纜配置圖小結(jié)

設(shè)備選用集成

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4.3.3成樂(lè)路通信系統(tǒng)改建工程設(shè)計(jì)六、樓內(nèi)電纜敷設(shè)七、通信電源和接地有人站通信電源系統(tǒng)圖、有人站通信站配電房布局圖、無(wú)人站通信電源系統(tǒng)圖八、工程施工規(guī)范1.電纜敷設(shè)的相關(guān)工程規(guī)范2.架內(nèi)及架間電纜的布放及綁扎⑴布放工藝規(guī)范⑵綁扎工藝規(guī)范小結(jié)

設(shè)備選用集成

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系統(tǒng)改建工程

4.3.3成樂(lè)路通信系統(tǒng)改建工程設(shè)計(jì)3.配線架上電纜的布放、綁扎及卡線⑴布放工藝規(guī)范⑵綁扎工藝規(guī)范⑶接線工藝規(guī)范4.電源線布放、綁扎及連接⑴布放工藝規(guī)范⑵綁扎工藝規(guī)范⑶連接工藝規(guī)范5.地線的布放、綁扎及連接⑴綁扎工藝規(guī)范⑵連接規(guī)則及工藝規(guī)范小結(jié)

設(shè)備選用集成

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系統(tǒng)改建工程

通過(guò)成樂(lè)高速公路通信系統(tǒng)改建，思考自愈網(wǎng)是如何構(gòu)成的及其工作原理是什么？根據(jù)高速公路通信