《通信线路工程》PPT课件.ppt
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1、通信线路工程1.1.通信电缆的类型与结构 2.通信光缆的类型与结构 3.智能综合布线 4.通信线路的施工 5.通信用户线路网配线 6.通信线路的测试与维护 7.通信线路工程施工安全 8.通信工程概预算 全色谱全塑市内通信电缆的类型与结构 全色谱全塑市内通信电缆的类型全色谱全塑市内通信电缆的结构 全色谱全塑市内通信电缆的型号、端别和选用原则全色谱全塑市内通信电缆的电气性能参数 非对称电缆及数据通信电缆同轴电缆数据通信中的双绞电缆概述信息的传输是人类社会向前发展所离不开的,而这其中,我们的通信线路起着十分重要的作用。随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,对通信的要求也越来越高;另一方面,科学技术
2、的发展,又促进了通信的发展,并使通信手段逐步实现了现代化,通信线路也随之不断向前发展。现代通信系统已成为综合应用各种科技成果的复杂的信息系统。本章我们将就通信网的构成、传输标准、传输方式及电缆线路的发展过程等内容进行概述,以使读者对整个通信网的组成及其传输特点有一个基本的了解,为学好后述各章做好准备。1.通信网的基本概念 2.通信网的构成和分类 3.通信网的基本结构 4.通信网的质量要求 5.现代通信网的构成及发展现代通信网简介1.通信网的基本概念通信网是由一定数量的节点和连接节点的传输链路组成,以实现两个或多个规定点之间信息传输的通信体系。简单通信网简单通信网(1)通信网的构成一个完整的通信
3、网包括硬件和软件。通信网的硬件一般由终端设备、传输系统和转接交换系统等三部分电信设备构成,是构成通信网的物理实体;为了使全网协调合理地工作,还要有各种规定,如信令方案、各种协议、网路结构、路由方案、编号方案、资费制度与质量标准等,这些均属于软件。通信网的构成和分类通信系统的模型如图,其中各部分的作用如下 通信系统模型通信系统模型 信源信源:要传递的信息,如语音、图像、数据、文字等;变换器变换器:将信息源的原始信息转变为便于传输的信号,再送到信道上去传输的设备。如电话机中的送话器,它将人讲话的声音信号转变成电信号送到线路上去传输;信道信道:完成由信源到目的地传输任务的传输通路。在有线通信中,信道
4、主要是指通信线路。中继设备和交换设备中继设备和交换设备:前者是指对经过一定长度线路传输后的信号进行放大、恢复的线路中间设备,如中继器、EDFA、FRA等;后者是指通信系统中选择接续用的中间设备(如交换机),它的主要作用是根据用户要求,完成不同用户之间的电路连接;反变换器反变换器:将沿信道传输过来的信号变换成信源原来的信息,与变换器所起的作用相反,如电话机中的受话器;噪声噪声:在信息的传递过程中,由于存在各种外界的或内部的因素,产生各种各样的干扰,我们统称为噪声。噪声是我们线路工程人员必须重视的一个问题,因为它将直接影响通信质量。信宿信宿:信息的归宿,即信息传递的目的地。如人、计算机等。(2)通
5、信网的分类 按电信业务的种类分为:电话网、电报网、用户电报网、数据通信网、传真通信网、图像通信网、有线电视网等。按服务区域范围分为:本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网等。按传输媒介种类分为:架空明线网、电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、用户光纤网、低轨道卫星移动通信网等。按交换方式分为:电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网等。通信网的构成和分类通信网的构成和分类 按结构形式分为:网状网、星形网、环形网、栅格网、总线网等。按信息信号形式分为:模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网等。按信息传递方式分为:同步转移模式(STM)的综合业务数字网(ISDN)和异步
6、转移模式(ATM)的宽带综合业务数字网(B-ISDN)等。按业务的种类分按业务的种类分电话电话网网:利用电信号传递信息实现互通语音的通信方式,称为电话。发话人与受话人在同一长途区号所辖区域的通话称为本地电话;发话人与受话人分别在不同的长途区号所辖区域间的通话称为长途电话。各种不同的人,讲话时的话音信号中包括许多频率成份,通过实验测试,话音信号的频带以0.33.4KHz计算时,能保证语音的清晰度和自然度。电报电报网网:利用电信号传递信息,实现互通文字、符号、图片的通信方式,称为电报。电报可分为直流电报、载波电报和传真电报等。直流电报是指用编码的方法传送文字、数字、符号的通信方式,它的传输频带一般
7、很低,在080Hz范围内。载波电报(或音频载波电报):是将直流电报信号调制至音频范围内通过长途电话电路进行传输,在0.33.4KHz的电话电路里,可以传送24路调幅制电报或16路调频制电报。传真电报是利用扫描技术把图象(包括照片、图表、文字等)原样从发方传送至收方的通信方式,其占用的频带较宽,如单路传真占用一个话路的频带宽度,12路或60路传真分别占用12个或60个话路的频带宽度,所以单路传真可以用市话用户的电话线(1对)传输。目前,随着信息传输途径的增多,电报已基本被淘汰。广播网广播网:将信息向不指定的收信者单方向传输的通信方式,称为广播。广播分语声广播和图像广播两种。语声广播是通过电台向不
8、指定的收信者传播语言、音乐的通信方式,简称广播。图像广播又称电视广播,是通过电视台将活动的图像及伴音向不指定的收信者传播的通信方式,简称电视。除了以上三种以外,其他如数字电话、数据通信、移动通信、CATV(电缆电视)等等分类方式都是以业务不同来划分的。数据通信网数据通信网 由分布在各处的数据终端、数据传输设备、数字交换设备和数字通信线路构成的系统。其通信的内容为二进制编码的字母、数字、符号以及数字化的声音和图像信息。数据通信网和计算机相结合便组成计算机网,网上各点可以使用与网相连的计算机并和网中的任何其他用户进行数字通信。传真通信网传真通信网 近二十多年发展最快的非话电信业务。将文字、图表、相
9、片等记录在纸面上的静止图像,通过扫描和光电变换,变成电信号,经各类信道传送到目的地,在接收端通过一系列逆变换过程,获得与发送原稿相似记录副本的通信方式,称为传真。图像通信网 图像通信是传送和接收图像信号或称之为图像信息的通信。它与目前广泛使用的声音通信方式不同,传送的不仅是声音,而且还有看得见的图像、文字、图表等信息,这些可视信息通过图像通信设备变换为电信号进行传送,在接收端再把它们真实地再现出来。可以说图像通信是利用视觉信息的通信,或称它为可视信息的通信。有线电视网 有线电视网是高效廉价的综合网络,它具有频带宽,容量大,多功能、成本低、抗干扰能力强、支持多种业务连接千家万户的优势,它的发展为
10、信息高速公路的发展奠定了基础。架空明线网架空明线网由电杆支持架于地面上的裸导线通信线路,简称明线线路。这是一种有线电通信线路,用于传送电报、电话、传真等。电路交换网电路交换网在通信双方或多方之间,通过电路交换建立电路连接的网络 报文交换报文交换:报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式,电路交换电路交换:由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路(由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成),分组交换分组交换:分组交换仍采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地
11、址和编号信息)逐个地发送出去,因此分组交换除了具有报文的优点外,网状网网状网:至少有两个节点之间的通路不少于两条的网络 星形网星形网在网络中有一台机器作为中心节点,所有的主机都从中心节点连接,所有的通信都通过中心节点,这样的网络就是星形网 环形网环形网传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,栅格网栅格网就是由可以链接到任意两点或多点的信息传输能力、实现相关软件和对信息进行传输处理的操作使用人员组成栅格化的信息综合体。总线网总线网是指各工作站和服务器均挂在一条总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制,公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向
12、两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息。模拟通信模拟通信:传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的。这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的,数字通信数字通信:是指用数字信号作为载体来传输信息,或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它是一种离散的、脉冲有无的组合形式,是负载数字信息的信号数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形,称为“二进制信号 按信道分:按信道分:通信系统可分为有线通信和无线通信两大类。有线通信有线通信:用导线来传输电信号(代表声音
13、、文字、图像等)的通信方式称为有线通信。这里所讲的“导线”,既可以是大家见得最多的金属导线,如全塑电缆、同轴电缆等,也可以是非金属线,如光导纤维等。无线通信无线通信:利用电磁波在空间的传播来传输声音、文字、图像或其他信号的各种通信方式总称为无线通信。如微波通信(包括数字微波)、卫星通信,移动通信等。要实现信息的交换和传递,既可以用有线通信方式,又可以用无线通信方式。目前各国通信网均由有线通信和无线通信两大部分组成的,它们各有优缺点,相互补充,同时并存,我们不能认为哪一种通信方式重要,哪一种又不重要。只要能充分发挥通信设备的能力,满足各方面的要求,就必须综合利用有线、无线这两种通信方式;但对于我
14、们而言;学习的重点当然是有线通信系统。通信网的基本结构按区域范围分:本地网、长途网、移动通信网、国际电信网等.在同一长途区号所辖范围之内,由若干个端局与汇接局所组成的通信网,称为本地通信网。它的服务范围,一般包括一个或若干个市区及所辖的卫星城镇、郊县县城和农村。基本构成形式本地电话网、国内长途电话网和国际长途电话网本地电话网 是指在一个统一号码长度的编号区内,由端局、汇接局、局间中继线、长市中继线,以及用户线、电话机组成的电话网。国内长途电话网 是指全国各城市间用户进行长途通话的电话网,网中各城市都设一个或多个长途电话局,各长途局间由各级长途电路连接起来。国际长途电话网 是指将世界各国的电话网
15、相互连接起来进行国际通话的电话网。为此,每个国家都需设一个或几个国际电话局进行国际去话和来话的连接。一个国际长途通话实际上是由发话国的国内网部分、发话国的国际局、国际电路和受话国的国际局以及受话国的国内网等几部分组成的。根据我国规定的情况,本地网分为:大、中城市本地通信网;小城市本地通信网两大类。网路结构网路结构网络结构:是由端局、汇接局两级交换中心组成。设有市话端局、卫星城镇端局、农村端局,同时设立了市话汇接局、郊区汇接局、农话汇接局等,以开放城市本地通信、长途通信和国际通信业务等。网状网结构网状网结构现代通信传输技术微波微波 通信卫星通信卫星 通信电缆通信电缆 光纤光纤本地通信网线路,有电
16、缆线路和光缆线路两种:全塑电缆线路:主要用于用户线路,多数为1公里以下。光缆线路:目前在本地通信网中,采用光缆已非常普遍,除了部分用户线路以外,正在或已经实现光纤化。通信线路的发展过程 大家都知道,最早开始的传输线路是一般的金属导线,后来发展到明线,但架空明线线路易受外界大自然的各种影响,通信保密性差,通信容量受到一定的限制(明线一对线最多能开通28个话路),于是在19世纪末人们就研制成第一批通信用空气纸绝缘对绞“市内电话电缆”,其容量很小,传输距离也只有6km。为了满足更长距离的通信,在本世纪初开始设计并制造了“长途通信电缆”,它是一种星绞或复对绞结构的电缆,其传输性能较对绞市内电话电缆优越
17、,传输距离可达30km。载波(频分复用)通信的发明,促进了通信电缆的进一步发展,它既增加了通话路数,也降低了每个话路的成本,但随之而来的是要求电缆能传输较宽的频带,另外,由于电视和雷达等宽频带新技术的迅速发展,也要求加宽电缆的频带,为此,在本世纪三十年代产生了新型结构的不对称式电缆同轴电缆。其主要优点是:能传输很高的频带(MHz级);在高频时对回路间相互干扰和外来干扰具有较高的防卫度;在大通路时,传输系统就整体而言,比较经济;传输距离可达上千公里。但是,当需要传输更高频带的电磁波(几千兆赫以上)时,同轴电缆已不能适应,而出现了另一种新的传输线“波导管”,它具有随频率升高衰减反而下降的特性,故其
18、衰减频率特性极佳,波导管的传输频率达100GHz、中继距离为5060km,通话容量为2050万路。但其制造精度要求高,敷设施工时要求绝对直线,使得使用起来相当困难,特别是在长途线路中几乎不可能使用。现在仅在小段视频信号的传输中采用,如卫星接收天线到电视机的一小段可使用波导管。六十年代由于激光的生产和发展,使光通信成为可能。激光的特点是能量十分集中,便于远距离传输。于是各国都致力于研究和使用“光导纤维”进行通信的新方法。光导纤维通信的最大优点是传输频带宽,约为10800路同轴电缆系统的50倍,另外,还具有可节省大量有色金属、线径细、体积小、重量轻,成缆后弯曲性能较好、不受外界电磁场的干扰,衰减小
19、,中继距离长,保密性好及便于数字、数据通信等优点。因此,光纤是目前有线通信中最好的传输媒介。光缆出现的同时,对于本地网,由于受普通电话用户端机性能的限制,出现了一种重量轻、便于施工和布线、很受人们欢迎并被广泛采用的全塑电缆,它的绝缘层、护套、包带等均采用高分子化合物塑料制成,并将芯线绝缘层染上不同的颜色,构成全色谱,施工、使用和维护都比铅包市话电缆进了一大步。总之,通信线路经历了由架空明线空气纸绝缘对扭市话铅包电缆星绞或复对绞的高频对称电缆同轴电缆光缆的发展过程,导致这一过程的直接原因是:社会的发展。电缆线路的特点(1).通信容量大,复用程度高,每路成本低,比较经济。如对称电缆使用频率可达25
20、2KHz,每对线可开通60路载波电话,明线最多(每对线)开通28路;市话音频电缆从5对起至数千对,目前国外0.32mm的全塑电缆已达6000对,国内也已达4800对;小同轴已开通2700路,中同轴已开通4380路,这些都是明线无法比拟的。(2).电气性能稳定,传输质量高。由于电缆缆芯外都有屏蔽层,并且可以在地下敷设,这样就使得电缆防止外界电磁场的干扰和对外部设备的干扰都很小。施工方式的多样性减小了自然因素对通信的影响。(3).安全性、保密性好,使用年限长。明线是直接暴露在空气中的金属导线,安全性、保密性较差,而电缆有金属屏蔽层并可以采取直埋、管道等铺设方式,在防止自然或人为损坏方面比明线要优越
21、得多,使用年限也更长。(4).美观:电缆线路灵活多样的施工方式,在维护市容、美化环境方面比明线有更明显的优势。电缆线路的缺点:衰减较大;初建投资大;建设周期长;发生故障较难处理等。通信线路简史 1844年,在美国华盛顿与巴尔的摩之间建造的电报线路 1876年电话问世 1941年,美国建成了第一条同轴电缆线路 1970年,用于通信的激光器和光纤研制成功 1976年,美国在亚特兰大用含有144根光纤的光缆建成了 第一条光纤通信实验系统 1988年,第一条横跨大西洋的海底通信光缆敷设成功。成为欧美两大洲之间的骨干通信线路我国通信线路的发展 19世纪70年代,电信传入我国 1962年,在北京和石家庄之
22、间开通了我国设计制造的60 路载波长途高频对称电缆 1976年,我国开通了自己设计制造的1800路京沪杭同轴电缆线路 1978年,我国研制成功通信光缆现代通信对传输媒介的要求 在当前科学技术不断发展的形势下,电信的业务种类越来越多,服务范围越来越大。从而导致通信网的形式越来越复杂,要求通信网的可靠性、准确性也越来越严格。现代通信对传输媒介的具体要求是:1.能提供更多的电路,即要求传输频带更宽;2.能进行远距离(1万km以上)的通信;3.通信稳定且无失真,具有对内部、外部干扰的良好防卫能力;4.整个系统的经济性好。以上各条要求往往都是相互关联、相互矛盾、相互制约的,新的传输媒介必须使它们得到良好
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