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文檔簡介

年4月19日電話網(wǎng)中模塊局傳輸網(wǎng)方案的設(shè)計(jì)文檔僅供參考,不當(dāng)之處,請聯(lián)系改正。摘要隨著電信事業(yè)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大,為降低交換機(jī)用戶接入成本,以小型經(jīng)濟(jì)的模塊局接入的方式越來越多。光纖用戶接入網(wǎng)以光纖接入的方式,使用戶設(shè)備盡可能地接近用戶,只需在設(shè)備到用戶之間用電纜,這樣做既能夠大幅度地減少線路總體全局投資,又能夠提高通信質(zhì)量。模塊局的產(chǎn)生,光纖用戶接入網(wǎng)提供多種業(yè)務(wù)十分方便。這種改造帶來的利益顯而易見:節(jié)省了安裝、管理和維護(hù)費(fèi)用;減少了本地交換機(jī)數(shù)量,做到了“少局所,大容量”,在運(yùn)營商眼里具有很好的前景。模塊局的應(yīng)用涉及到了接入網(wǎng)、SDH同步數(shù)字系列、自愈環(huán)等多方面技術(shù)。關(guān)鍵詞模塊局接入網(wǎng)SDH同步數(shù)字系列

目錄前言 11第1章接入網(wǎng)模塊局概述121.1接入網(wǎng)概述121.1.1接入網(wǎng)的定義121.1.2接入網(wǎng)功能模塊121.1.3接入網(wǎng)特點(diǎn)131.1.4常見的接入網(wǎng)技術(shù)141.2模塊局的概述151.2.1模塊局的概念151.2.2模塊局的應(yīng)用151.2.3模塊局的特點(diǎn) 16第2章SDH光傳輸設(shè)備 172.1SDH同步數(shù)字系統(tǒng)的概述 17TOC\o"1-3"\h\z2.1.1SDH同步數(shù)字系列 172.1.2SDH的網(wǎng)元設(shè)備 182.1.3SDH的組網(wǎng)方式 20第3章模塊局傳輸網(wǎng)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì) 243.1模塊局設(shè)備選擇 243.1.1SDH網(wǎng)元設(shè)備的選擇 243.1.2光纖的選擇 243.1.3其它設(shè)備 253.2傳輸網(wǎng)方案設(shè)計(jì) 25第四章結(jié)論 28致謝 29參考文獻(xiàn) 29前言隨著通信技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及,各項(xiàng)基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)(固定電話和寬帶網(wǎng)業(yè)務(wù)等)迅速被廣大民眾所接受和使用,同時(shí)伴隨著業(yè)務(wù)資費(fèi)的不斷下調(diào),這些業(yè)務(wù)的受眾群也越來越廣。對(duì)于電信運(yùn)營商來說,特別是后起之秀的鐵通,迅速在“空白點(diǎn)”設(shè)計(jì)和建設(shè)實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)接入的通信模塊局,搶占市場份額,已是勢在必行。當(dāng)前在電信網(wǎng)中采用接入網(wǎng)設(shè)備也帶來了一系列的新問題。首先,由于交換設(shè)備和接入網(wǎng)設(shè)備很可能不是一家的產(chǎn)品,而現(xiàn)在電信設(shè)備的管理接口還沒有完全標(biāo)準(zhǔn)化,不同電信設(shè)備不能提供統(tǒng)一的網(wǎng)管接口和協(xié)議。不同廠家的接入網(wǎng)設(shè)備只能使用自己的接口協(xié)議,建立單獨(dú)的接入網(wǎng)管系統(tǒng),而不能集成在現(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)中。不同廠家的接入網(wǎng)管系統(tǒng)之間也不能互聯(lián)、這樣電信部門在使用接入網(wǎng)設(shè)備時(shí)就有很大的限制,如:為避免網(wǎng)管系統(tǒng)和設(shè)備增加太多,在一定區(qū)域內(nèi)(如縣、區(qū)等)只能選擇一家的設(shè)備,這與中國郵電電信總局采用標(biāo)準(zhǔn)V5接口,引入各種接入網(wǎng)設(shè)備,從而促進(jìn)電信設(shè)備市場的開放與競爭的初衷相違背。另外由于新的接入網(wǎng)管系統(tǒng)不能融入現(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)中,給電信維護(hù)管理帶來很大的麻煩,同時(shí)也與中國郵電電信總局對(duì)電信設(shè)備集中管理的要求相違背。國內(nèi)各大基礎(chǔ)電信運(yùn)營商在通信模塊局設(shè)計(jì)方面,基本上都是遵循集中設(shè)局、集中控制、成網(wǎng)布纜(或輻射)的原則,可是隨著電纜等金屬材料的不斷漲價(jià)、用戶互聯(lián)因特網(wǎng)(因特網(wǎng)接入距離一般為3.5公里左右)的需求增加、小區(qū)居住環(huán)境向城市邊緣的不斷拓展,集中設(shè)局已不能完全滿足廣大市民及企事業(yè)單位的通信需要。為此,各大電信運(yùn)營商不得不逐步向科學(xué)合理設(shè)局、小型一體化設(shè)局方向發(fā)展,同時(shí)積極引入和借助計(jì)算機(jī)實(shí)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,新的居民小區(qū)、各種開發(fā)區(qū)、辦公商住樓群的大量涌現(xiàn),城市通信的需求量與日俱增。然而通信管道緊張、施工難度大等因素又嚴(yán)重地制約著城市通信建設(shè)的發(fā)展。利用模塊局和光電傳輸技術(shù),它占用管道少、設(shè)備用房小,安裝施工簡單,可有效地解決這一矛盾,能多快好省地發(fā)展中國城市通信建設(shè),使之適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的需要。

在中國經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的上海、南京、杭州、貴陽、西安、成都和福建漳洲地區(qū)等城市和地區(qū),廣泛應(yīng)用了RASM方式,促進(jìn)了城市通信事業(yè)的大發(fā)展。

在電信高科工程中,利用模塊局及光電傳輸技術(shù),取代用戶交換機(jī),即滿足了如大學(xué)、研究院所、機(jī)關(guān)、廠礦等單位用戶的多種形式的通信需要,又提高了通信傳輸質(zhì)量,減少了維護(hù)力量。配合光纖到路邊、光纖到大樓,大力推廣應(yīng)用RASM式,有利于電信新業(yè)務(wù)的開發(fā),有利于寬帶網(wǎng)和智能網(wǎng)的發(fā)展。第一章接入網(wǎng)模塊局概述1.1接入網(wǎng)概述信息技術(shù)是當(dāng)今世界科技領(lǐng)域中最有活力、發(fā)展最快的高新技術(shù),它時(shí)時(shí)刻刻都在影響著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的速度,并不斷改變著人類的生活方式和生活質(zhì)量。近年來,作為信息技術(shù)的主要支柱之一的現(xiàn)代電信技術(shù),其發(fā)展、應(yīng)用和普及特別令人矚目,受到世界各國的廣泛關(guān)注。當(dāng)前,通信技術(shù)已經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字、從窄帶帶寬帶、從單一的語言通信到多媒體通信的發(fā)展進(jìn)程,而接入網(wǎng)作為面向用戶的主要技術(shù),已成研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。1.1.1接入網(wǎng)的定義接入網(wǎng)(AN:AccessNetwork)是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)之間的一系列傳送實(shí)體組成。為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng),可經(jīng)由Q3等接口進(jìn)行配置和管理。也就是說,接入網(wǎng)就是介于網(wǎng)絡(luò)側(cè)V或Z參考點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò),它包含所有的機(jī)線設(shè)備。由上圖可進(jìn)一步明確接入網(wǎng)的概念,一般來說接入網(wǎng)是指端局本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端交換模塊至用戶之間的部分,其中端局至FP的線路稱為饋線段,F(xiàn)P至DP的線路稱為配線段,DP至用戶的線路稱為引入線,SW為交換機(jī)。圖中的遠(yuǎn)端交換模塊(RSU)和遠(yuǎn)端設(shè)備(RT)可據(jù)實(shí)際需求來決定是否設(shè)置,CPN為用戶駐地網(wǎng)。(你的圖呢?)1.1.2 接入網(wǎng)功能模塊圖1-2接入網(wǎng)功能體系接入網(wǎng)的基本功能模塊主要有用戶接口功能(UPF)、核心功能(CF)、傳送功能(TF)、業(yè)務(wù)端口功能(SPF)、接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能(AN2SMF)五個(gè)。接入網(wǎng)功能體系如圖圖1-2接入網(wǎng)功能體系(1)用戶接口功能是指將用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI的要求適配為核心和管理功能。即在接入業(yè)務(wù)上包括電話、數(shù)據(jù)、傳真、視像和多媒體等窄帶和寬帶業(yè)務(wù),并將這些業(yè)務(wù)終接、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、信令變換、激活/去激活、承載通道/能力處理、接口測試、維護(hù)及管理控制。(2)業(yè)務(wù)端口功能是指將業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口SNI的要求適配為公共承載信道,并為在接入網(wǎng)的系統(tǒng)管理中處理選擇信息。包括SNI功能的終接、將承載要求、定時(shí)管理及操作要求映射進(jìn)核心功能,并在需要時(shí)對(duì)特殊SNI協(xié)議映射和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口的測試、端口的維護(hù)及管理控制。(3)核心功能是使各個(gè)業(yè)務(wù)端口承載要求和用戶接口承載要求適配為公共傳送承載。該功能完成根據(jù)被要求的協(xié)議適配和經(jīng)過接入網(wǎng)的傳送復(fù)用進(jìn)行協(xié)議承載處理。主要包括承載通道集線、信令和分組信息復(fù)用、為ATM傳送承載進(jìn)行電路仿真和控制、管理功能。核心功能可分散在整個(gè)接入網(wǎng)內(nèi)。(4)傳送功能是指為公共承載的傳送提供通路并為所用的傳輸媒介提供媒介適配、完成復(fù)用。根據(jù)重組和配置的交叉連接、管理、物理媒介等。(5)系統(tǒng)管理功能是對(duì)接入網(wǎng)中的用戶接口功能、業(yè)務(wù)端口功能、核心功能、傳送功能的指標(biāo)、操作和維護(hù)進(jìn)行協(xié)調(diào)。同時(shí),經(jīng)過業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口對(duì)業(yè)務(wù)網(wǎng)、經(jīng)過用戶網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)用戶終端的操作功能進(jìn)行協(xié)調(diào)。如進(jìn)行配置和控制、指配協(xié)調(diào)、故障檢測/指示、使用信息和性能數(shù)據(jù)采集、安全控制、定時(shí)精度管理和對(duì)用戶接口功能操作要求的協(xié)調(diào)、資源管理等。由于接入網(wǎng)具有的上述功能,它能夠部分或全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng),其傳輸媒體具有多樣性??伸`活支持各種接入類型和業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)在電路結(jié)構(gòu)上包括N×64kbit/s、(1/N)×64kbit/s分組交換、幀中繼、ATM等基本形式;在通道方面有基于64kbit/s通道、基于幀中繼通道、基于ATM通道;在傳輸上概括了雙絞線系統(tǒng)、同軸系統(tǒng)、光纖系統(tǒng)和無線系統(tǒng)等用戶接入手段。1.1.3 接入網(wǎng)特點(diǎn)接入網(wǎng)介于市話中繼網(wǎng)和用戶之間,直接擔(dān)負(fù)廣大用戶的信息傳遞與交換,它與長途干線網(wǎng)和市話網(wǎng)有明顯不同,它具有以下特點(diǎn):完成復(fù)用、交叉連接和傳輸功能。接入網(wǎng)主要完成復(fù)用、交叉連接和傳輸功能,不具備交換功能,提供開放的V5標(biāo)準(zhǔn)接口(盡量解釋一下V5標(biāo)準(zhǔn)接口),可實(shí)現(xiàn)與任何種類的交換設(shè)備進(jìn)行連接。提供各種綜合業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)業(yè)務(wù)需求種類多,除接入話音業(yè)務(wù)外,還可接入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視像業(yè)務(wù)以及租用業(yè)務(wù)。網(wǎng)徑較小。接入網(wǎng)只是連接本地交換機(jī)和用戶,因而它的傳輸距離短,在市區(qū)為幾千米,在偏遠(yuǎn)地區(qū)為幾千米到十幾千米。長途網(wǎng)和市話網(wǎng)則不同,它們是信息傳遞的干線部分,覆蓋范圍廣,特別是新疆的行政區(qū)域范圍大。與接入網(wǎng)相比,傳輸距離長得多。成本與用戶相關(guān)。因?yàn)榻尤刖W(wǎng)需要覆蓋所有類型的用戶,各用戶的傳輸距離不同,這就造成了成本上的差異。例如居住在市中心的用戶可能只需要1-2km的接入線,而偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶有可能需要十幾千米的接入線,因而一個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶的成本可能比市區(qū)用戶的成本高出10倍以上,例如:新疆16個(gè)地、州都普遍存在以上情況。線路施工難度大。接入網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)與用戶所處的實(shí)際地形有關(guān),一般線路沿街敷設(shè),因此其網(wǎng)路復(fù)雜。敷設(shè)線路時(shí),需要在街道上挖掘管道,地形多變,光纜鋪設(shè)的要求高,因此施工難度很大。光纖化程度高。接入網(wǎng)能夠?qū)⑵溥h(yuǎn)端設(shè)備ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)放置在更接近用戶處,使得剩下的銅纜段距離縮短,有利于減少投資,也有利于寬帶業(yè)務(wù)的引入。對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。接入網(wǎng)的遠(yuǎn)端室外型設(shè)備ONU能夠適應(yīng)于各種惡劣的環(huán)境,無需嚴(yán)格的機(jī)房,甚至可擱置在室外,有利于減少投資,也有利于減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。組網(wǎng)能力強(qiáng)。接入網(wǎng)能夠根據(jù)實(shí)際情況提供環(huán)型、星型、鏈型、樹型等靈活多樣的組網(wǎng)方式,且具有自愈功能,也可帶分支,有利于電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。1.1.4常見的接入網(wǎng)技術(shù)有線接入網(wǎng)即使主要包括雙絞銅線接入、光纖接入和混合光纖/同軸電纜接入技術(shù)等形式。(這段話的下劃線要取消)所謂雙絞銅線接入技術(shù)是指在非加感的用戶線上,經(jīng)過采用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來提高雙絞銅線的傳輸容量,向用戶提供各種業(yè)務(wù)的接入手段。盡管光纖技術(shù)在不斷發(fā)展,但基于雙絞銅線的用戶技術(shù)(如用戶線對(duì)增容系統(tǒng),HDSL、ADSL和VDSL)的出現(xiàn)和應(yīng)用會(huì)在一定程度上延長雙絞銅線接入網(wǎng)的技術(shù)壽命。XDSL技術(shù)使得電信公司能夠利用已有的銅線設(shè)施,這樣,在她們將寬帶業(yè)務(wù)推向市場的時(shí)候,能夠節(jié)省大量的時(shí)間和金錢。由于XDSL能夠在特定的時(shí)間內(nèi)只使用一條線路,這使得電信公司在提供話音業(yè)務(wù)之外,利用現(xiàn)有線路,還能夠提供從視頻點(diǎn)播(VOD)一直到交互式游戲等一系列新業(yè)務(wù)。這種在同一設(shè)備上支持語音、數(shù)據(jù)及視頻的能力,使得電信公司在傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,發(fā)展完整的一套綜合業(yè)務(wù)。光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入能夠分為有源光接入和無源光接入。光纖用戶網(wǎng)的主要技術(shù)是光波傳輸技術(shù)。當(dāng)前光纖傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)發(fā)展相當(dāng)快,多數(shù)已處于實(shí)用化。復(fù)用技術(shù)用得最多的有時(shí)分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、碼分復(fù)用(CDM)等。根據(jù)光纖深入用戶的程度,可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。FTTH是接入網(wǎng)的長期發(fā)展目標(biāo),各個(gè)國家都有明確的發(fā)展目標(biāo),但由于成本、用戶需求和市場等方面的原因,F(xiàn)TTH依然是一個(gè)長期的任務(wù)。當(dāng)前主要是實(shí)現(xiàn)FTTC,而從ONU到用戶仍利用已有的銅線雙絞線,采用XDSL傳送所需信號(hào)。根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展,光纖逐漸向家庭延伸,從窄帶業(yè)務(wù)逐漸向?qū)拵I(yè)務(wù)升級(jí)?;旌瞎饫w/同軸電纜接入技術(shù),HFC(Hybridfibercoax)光纖同軸電纜混合網(wǎng),是采用光纖和有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的寬帶接入技術(shù)?!肮饫w到用戶群”(光纖到用戶區(qū))的體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的由電纜組成的網(wǎng)相比較,主要好處在于它消除了一系列的寬帶RF放大器,需要用來補(bǔ)償同軸干線的前端到用戶群的信號(hào)衰減,這些放大器逐步衰減系統(tǒng)的性能,而且要求很多維護(hù)。一個(gè)典型“光纖到用戶群”的衰減邊界效應(yīng)是要額外的波段來支持新的視頻服務(wù),而現(xiàn)在已經(jīng)能夠提供這些服務(wù)。在典型“光纖到用戶群”的體系結(jié)構(gòu)中,支持標(biāo)準(zhǔn)的有線電視網(wǎng)廣播節(jié)目選擇,每個(gè)從前端出去的光纖載有相同的信號(hào)或頻道。經(jīng)過使用無源光纖分離器,以驅(qū)動(dòng)多路接收結(jié)點(diǎn),它位于前端激光發(fā)射器的輸出處?!肮饫w到用戶群”的有線電視網(wǎng)系統(tǒng)可利用單個(gè)輸出光纖以重用交互服務(wù)的帶寬。例如,在結(jié)點(diǎn)1的10頻道和結(jié)點(diǎn)2的是10頻道不同節(jié)目或數(shù)據(jù),這種重用結(jié)合中等規(guī)模結(jié)點(diǎn)(一般要少于1000個(gè)經(jīng)過的用戶)。從光纖的安裝上增加系統(tǒng)的可用帶寬,將在最大程度上升級(jí)有線電視網(wǎng)系統(tǒng),以便把單個(gè)的波段分配給每個(gè)交互式服務(wù)的用戶。寬帶分布網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),把光纖用于從交換中心或前端到用戶群的遠(yuǎn)據(jù)離傳送,結(jié)合同軸電纜下載到單個(gè)用戶,就如一般所說的“混合光纖同軸電纜”。這種光纖電纜系統(tǒng),正在由有線電視網(wǎng)和電話交換局作為通用的基礎(chǔ)設(shè)備鋪開。1.2模塊局的概述1.2.1模塊局的概念遠(yuǎn)端用戶模塊(remotesubscribermodule,RASM)由于光纖接入的大規(guī)模普及,在接入網(wǎng)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了“模塊局”這個(gè)概念。通俗的講,模塊局即是具有電信網(wǎng)交換局的模塊功能的一個(gè)中小型設(shè)備機(jī)房。一個(gè)完整的模塊局包括交換設(shè)備,數(shù)據(jù)設(shè)備,傳輸設(shè)備以及以上三種設(shè)備的配套電源設(shè)備。1.2.2模塊局的應(yīng)用光纖用戶接入網(wǎng)以光纖接入的方式,使用戶設(shè)備盡可能地接近用戶,只需在設(shè)備到用戶之間用電纜,這樣做既能夠大幅度地減少線路總體全局投資,又能夠提高通信質(zhì)量。除此以外,由于模塊局的產(chǎn)生,光纖用戶接入網(wǎng)提供多種業(yè)務(wù)十分方便,運(yùn)營商只需在模塊局添加用戶需要業(yè)務(wù)的相應(yīng)設(shè)備。如既能夠提供傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù),也能夠提供有線電視、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)模塊局設(shè)備能夠提供多種業(yè)務(wù),能夠說這是優(yōu)點(diǎn),但換一個(gè)角度來看,這可能是它的缺點(diǎn)之一。因?yàn)榧热唤尤刖W(wǎng)設(shè)備能夠提供多種業(yè)務(wù),那么就要綜合考慮各種業(yè)務(wù)的要求,留出各種業(yè)務(wù)的接口,這樣就勢必要增加公用設(shè)備的成本,對(duì)于只使用電話業(yè)務(wù)的用戶來說,采用接入網(wǎng)設(shè)備,成本就會(huì)提高。因此運(yùn)營商在一個(gè)片區(qū)或者一個(gè)小區(qū)新建模塊局勢必都要發(fā)展現(xiàn)在最為普遍的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)—上網(wǎng)業(yè)務(wù)。在用戶需求特別是廣大農(nóng)村用戶需求主要還停留在語音業(yè)務(wù)的情況下,遠(yuǎn)端模塊局也是解決銅線費(fèi)用高、傳輸效果差的一個(gè)途徑。它也是采用光纖傳輸方式,使用戶設(shè)備盡可能地靠近用戶,應(yīng)該說是與光纖用戶接入網(wǎng)殊途同歸。模塊局設(shè)備與交換局交換機(jī)之間采用廠家的內(nèi)部協(xié)議,不同廠家的產(chǎn)品不能混用。因而在解決模塊局設(shè)備接入時(shí),只能采用與交換局同一廠家的產(chǎn)品,而不能在較大的范圍內(nèi)擇優(yōu)選用。1.2.3模塊局的特點(diǎn)總的來說,接入網(wǎng)模塊局具有以下特點(diǎn):①傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的用戶線部分被劃入由單個(gè)或多個(gè)以并行、級(jí)聯(lián)的接入節(jié)點(diǎn)組成的接入網(wǎng);②接入網(wǎng)經(jīng)過高容量的傳輸系統(tǒng)(一般為光纖)與本地交換局相連;③用戶終端位于接入網(wǎng)側(cè),經(jīng)過銅纜雙絞線與接入節(jié)點(diǎn)相連;④以接入網(wǎng)替換中、小容量的端局。同時(shí),模塊局的使用能夠解決以下幾個(gè)問題:①因它與交換機(jī)之間采用內(nèi)部協(xié)議,能夠納入現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)中,而不需要建設(shè)新的網(wǎng)管系統(tǒng);②原有的112系統(tǒng)能夠?yàn)樾碌挠脩籼峁┝己玫姆?wù);③模塊技術(shù)與交換機(jī)技術(shù)相似,不需要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行太多的培訓(xùn);④因模塊與交換機(jī)在硬件上的相對(duì)一致,大大減少了備件及維護(hù)設(shè)備的數(shù)量。這種改造帶來的利益顯而易見:節(jié)省了安裝、管理和維護(hù)費(fèi)用;減少了本地交換機(jī)數(shù)量,做到了“少局所,大容量”,在運(yùn)營商眼里具有很好的前景。第二章SDH光傳輸設(shè)備2.1SDH同步數(shù)字系統(tǒng)的概述綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)中,我們需要把不同傳輸速率(例如64kb/s的電話,2Mb/s的會(huì)議電視,4~34Mb/s的電視節(jié)目)的各種信息都復(fù)接在一起,放在一根線路上傳輸,原來的準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH(Pseudo—synchronousDigitalHierarchy),是把由30路電話復(fù)接而成的基群信號(hào)H12(傳輸速率為2.048Mb/s)逐步復(fù)接成二次群H22(傳輸速率為8.448Mb/s)、三次群H31(傳輸速率為34.368Mb/s)、四次群H4(傳輸速率為139.264Mb/s)等??梢?,為了一個(gè)基群信號(hào),需要在天津設(shè)置很多分接和復(fù)接設(shè)備,這樣不但增加了成本,還使信號(hào)受到損傷。另外PDH在全世界沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,不便于國家之間的互通。針對(duì)PDH的缺點(diǎn),美國貝爾通信研究所提出了同步光纖網(wǎng)絡(luò)SONET(SynchronousOpticalNETwork)的傳輸技術(shù)體制,并逐步成為美國國家標(biāo)準(zhǔn),1988年,國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)與美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)達(dá)成協(xié)議,將SONET修改為國際通用的技術(shù)體制,重新命名為同步數(shù)字體系(SynchronousDigitalHierarchy),可應(yīng)用于光纖,微波和衛(wèi)星傳輸網(wǎng)絡(luò)。2.1.1SDH同步數(shù)字系列SDH用來承載信息的是一種塊狀幀結(jié)構(gòu),塊狀幀由縱向9行和橫向270×N列字節(jié)組成,每個(gè)字節(jié)含8b(bit)。整個(gè)幀結(jié)構(gòu)由段開銷區(qū)、凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針區(qū)三部分組成。其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配,以保證信息能夠正常靈活地傳送,管理單元指針用來指示凈負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置,以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。凈負(fù)荷區(qū)域用來存放用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護(hù)管理的通道開銷字節(jié)。(這里最好補(bǔ)充STM-N的幀結(jié)構(gòu)圖)SDH的幀傳輸時(shí),按由左向右,由小到大的順序排成串型碼流依次進(jìn)行。每幀傳輸時(shí)間為125μS,每秒傳輸1/125×106=8000幀。對(duì)STM-1而言,每幀能傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)為8×(270×9×1)=19940b,STM-1的傳輸速率為19440×8000=155.52Mb/s,而STM-4為622.080Mb/s、STM-16為2488.320Mb/s。各種業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)入SDH的幀結(jié)構(gòu)都要經(jīng)過三個(gè)步驟,即映射、定位和復(fù)用。映射就是將各種進(jìn)來的速率不等的信號(hào)先經(jīng)過碼速調(diào)整,再裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器C中,同時(shí)加入通道開銷POH形成虛容器VC。定位就是將幀相位發(fā)生偏差的(稱幀偏移)的信息收進(jìn)支路單元或管理單元,它經(jīng)過支路單元指針或管理單元指針的功能來實(shí)現(xiàn)。復(fù)用就是將多個(gè)低階通道層信號(hào)經(jīng)過碼速調(diào)整進(jìn)入高階通道或?qū)⒍鄠€(gè)高階通道層信號(hào)經(jīng)過碼速調(diào)整進(jìn)入復(fù)用層的過程。以139.264Mb/s信號(hào)到STM-1的形成為例來說明這三個(gè)步驟。139.264Mb/s信號(hào)首先進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)容器,速率調(diào)整后輸出149.76Mb/s數(shù)字信號(hào),進(jìn)入虛擬容器,加入通道開銷576kb/s后輸出150.336Mb/s的信號(hào),在管理單元內(nèi)加入管理單元指針576kb/s,輸出150.336Mb/s的信號(hào),因N=1,故由一個(gè)單元組加人段開銷4.608Mb/s后,輸出155.520Mb/s的STM-1信號(hào)。同步復(fù)用和映射方法是SDH最有特色的內(nèi)容之一,她使數(shù)字復(fù)用由PDH固定的大量硬件配置轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活的軟件配置。SDH能夠使當(dāng)前PDH體系的各種數(shù)字信號(hào),以及ATM信元都能映射進(jìn)STM-N幀內(nèi)各種規(guī)格的虛容器(VC)容量同步,以便使VC成為能夠獨(dú)立地進(jìn)行傳送、復(fù)用和交叉連接的實(shí)體。為了將各種信號(hào)導(dǎo)入SDH幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū),需要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟。ITU-T規(guī)定了一整套完整的復(fù)用結(jié)構(gòu),也就是復(fù)用路線,經(jīng)過這些路線可將PDH的3個(gè)系列的數(shù)字信號(hào)以多種方法復(fù)用成STM-N信號(hào),ITU-T規(guī)定的復(fù)用路線,如下圖2-1。2.1.2SDH的網(wǎng)元設(shè)備SDH的主要設(shè)備有以下幾類:

1、終端復(fù)用器(TM):終端復(fù)用器是把多路低速信號(hào)復(fù)用成一路高速信號(hào),或者反過來把一路高速信號(hào)分接成多路低速信號(hào)的設(shè)備。它的作用是將支路端口的低速信號(hào)復(fù)用到線路端口的高速信號(hào)STM-N中,或從STM-N的信號(hào)中分出低速支路信號(hào)。它的線路端口輸入/輸出一路STM-N信號(hào),而支路端口卻能夠輸出/輸入多路低速支路信號(hào)。在將低速支路信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀上時(shí),有一個(gè)交叉的功能。例如,可將支路的一個(gè)STM-1信號(hào)復(fù)用進(jìn)線路上的STM-16信號(hào)中的任意位置上,也就是指復(fù)用在1~16個(gè)STM-1的任一個(gè)位置上,將支路的2Mbit/s信號(hào)可復(fù)用到一個(gè)STM-1中63個(gè)VC12的任一個(gè)位置上去。(見下圖)TM模型(圖的編號(hào))2、分插復(fù)用器(ADM):分插復(fù)用器是在高速信號(hào)中分接(或插入)部分低速信號(hào)的設(shè)備。分/插復(fù)用器用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接站點(diǎn)處,例如鏈的中間結(jié)點(diǎn)或環(huán)上結(jié)點(diǎn)是SDH網(wǎng)上使用最多,最重要的一種網(wǎng)元,它是一個(gè)三端的器件。ADM模型(圖的編號(hào))3、數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC):數(shù)字交叉連接設(shè)備是具有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)端口,能夠?qū)θ我舛丝谥g的信號(hào)進(jìn)行可控連接(包括再生)的設(shè)備,它具有復(fù)用、配線、保護(hù)/恢復(fù)、監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理等多項(xiàng)功能。數(shù)字交叉連接設(shè)備完成的主要是STM-N信號(hào)的交叉連接功能,它是一個(gè)多端口器件,它實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)交叉矩陣,完成各個(gè)信號(hào)間的交叉連接。DXC功能圖(圖的編號(hào))4、再生器(REG):再生器位于網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路中途,是能夠接收STM-N信號(hào),并經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?,使信?hào)按規(guī)定的幅度、波形和定時(shí)特性繼續(xù)向前傳輸?shù)脑O(shè)備。光傳輸網(wǎng)的再生中繼器有兩種,一種是純光的再生中繼器,主要進(jìn)行光功率放大以延長光傳輸距離。另一種是用于脈沖再生整形的電再生中繼器,主要經(jīng)過光/電變換,電信號(hào)抽樣、判決、再生整形、電/光變換,以達(dá)到不積累線路噪聲,保證線路上傳送信號(hào)波形的完好性,此處講的是后一種再生中繼器,REG是雙端口器件只有兩個(gè)線路端口—W、E。REG模型(圖的編號(hào))2.1.3SDH的組網(wǎng)方式SDH的組網(wǎng)方式是根據(jù)本地網(wǎng)傳輸距離短等特點(diǎn),為保證網(wǎng)絡(luò)安全可靠,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)以分插復(fù)用器(ADM)設(shè)備組成自愈環(huán)為主,輔以少量的線形、星形物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。自愈環(huán)之間的交叉點(diǎn)應(yīng)盡量采用2個(gè)銜接點(diǎn)。自愈網(wǎng)(Self-healingnetwork)是指無須人為干預(yù),網(wǎng)絡(luò)就能在極短的時(shí)間內(nèi)從失效故障中自動(dòng)恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù),使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)故障。其基本原理就是使網(wǎng)絡(luò)具備替代傳輸路由并重新確立通信的能力。多種手段都能夠來實(shí)現(xiàn)自愈網(wǎng),可是各種自愈網(wǎng)都需要考慮到,初始成本、要求恢復(fù)業(yè)務(wù)量的比例、用于恢復(fù)所需的額外容量、業(yè)務(wù)恢復(fù)的速度、升級(jí)或增加節(jié)點(diǎn)的靈活性、易于操作運(yùn)行和維護(hù)等。最簡單的自愈網(wǎng)形式就是傳統(tǒng)PDH系統(tǒng)采用的線路倒換方式。其工作原理是當(dāng)工作通道傳輸中斷或性能劣化到一定程度時(shí),系統(tǒng)倒換設(shè)備將主信號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)至備用光纖系統(tǒng)傳輸,從而使接收端仍能接收到正常的信號(hào)而感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)故障。這種保護(hù)方式的業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間很快,可短于50ms,它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的光或電的元部件失效故障十分有效。可是當(dāng)光纜被切斷的惡性故障時(shí),往往同一纜芯內(nèi)的所有光纖(包括主用和備用光纖)一起被切斷,因而上述保護(hù)方式就無能為力了。另外該保護(hù)方式只能保護(hù)鏈路,無法提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的失效保護(hù),因此這種保護(hù)方式主要適用于點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用保護(hù)。將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)環(huán)形能夠進(jìn)一步改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的生存性和成本。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠是DXC,也能夠是ADM,但一般環(huán)形網(wǎng)節(jié)點(diǎn)用ADM構(gòu)成。利用ADM的分插功能和智能構(gòu)成自愈環(huán)。自愈環(huán)的結(jié)構(gòu)能夠劃分為兩大類,即通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)。對(duì)于通道倒換環(huán),業(yè)務(wù)量的保護(hù)是以通道為基礎(chǔ)的,倒換與否按離開環(huán)的每個(gè)通道信號(hào)質(zhì)量優(yōu)劣而定,一般利用簡單的通道AIS信號(hào)來決定是否進(jìn)行倒換;對(duì)于復(fù)用段倒換環(huán),業(yè)務(wù)量的保護(hù)是以復(fù)用段為基礎(chǔ)的,倒換與否按每對(duì)節(jié)點(diǎn)間的復(fù)用段信號(hào)質(zhì)量優(yōu)劣而定。通道倒換環(huán)與復(fù)用段倒換環(huán)相比,兩者的重要區(qū)別在于前者往往使用專用保護(hù),既是在正常情況下保護(hù)段也在傳業(yè)務(wù)信號(hào),保護(hù)段的時(shí)隙是整個(gè)環(huán)專用的。而后者往往使用公用保護(hù),既正常情況下保護(hù)段是空閑的,保護(hù)時(shí)隙由每對(duì)節(jié)點(diǎn)共享。當(dāng)然復(fù)用倒換環(huán)也能夠使用專用保護(hù),但比通道倒換無明顯優(yōu)點(diǎn)。一般通道倒換環(huán)主要工作在單向二纖方式,而復(fù)用段倒換環(huán)既能夠工作在單向方式,也能夠工作在雙向方式,既能夠二纖方式,又能夠四纖方式。實(shí)用化的結(jié)構(gòu)主要是雙向方式。比較典型實(shí)用的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)主要有:二纖單向通道倒換環(huán)圖2-1S1纖用來攜帶業(yè)務(wù)信號(hào),P1纖用來攜帶保護(hù)信號(hào)在這種環(huán)形結(jié)構(gòu)中每一結(jié)點(diǎn)都有一個(gè)保護(hù)倒換開關(guān)。正常情況下,S1光纖傳送業(yè)務(wù)信號(hào),P1光纖是空閑的。當(dāng)BC結(jié)點(diǎn)間光纜被切斷,兩根光纖同時(shí)被切斷,與光纜切斷點(diǎn)相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)B和C的保護(hù)倒換開關(guān)將利用APS(AutomaticProtectionSwitching)協(xié)議執(zhí)行環(huán)回功能。例如在B結(jié)點(diǎn)S1光纖上的信號(hào)(AC)經(jīng)倒換開關(guān)從P1光纖返回,沿逆時(shí)針方向經(jīng)A結(jié)點(diǎn)和D結(jié)點(diǎn)依然能夠到達(dá)C結(jié)點(diǎn),并經(jīng)C結(jié)點(diǎn)的倒換開關(guān)環(huán)回到S1光纖后落地分路。故障排除后,倒換開關(guān)返回原來的位置。二纖單向復(fù)用倒換環(huán)圖2-2S1光纖傳送業(yè)務(wù)信號(hào),P1光纖是空閑的當(dāng)BC結(jié)點(diǎn)間光纜被切斷,兩根光纖同時(shí)被切斷,與光纜切斷點(diǎn)相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)B和C的保護(hù)倒換開關(guān)將利用APS(AutomaticProtectionSwitching)協(xié)議執(zhí)行環(huán)回功能。例如在B結(jié)點(diǎn)S1光纖上的信號(hào)(AC)經(jīng)倒換開關(guān)從P1光纖返回,沿逆時(shí)針方向經(jīng)A結(jié)點(diǎn)和D結(jié)點(diǎn)依然能夠到達(dá)C結(jié)點(diǎn),并經(jīng)C結(jié)點(diǎn)的倒換開關(guān)環(huán)回到S1光纖后落地分路。故障排除后,倒換開關(guān)返回原來的位置。3)四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)圖2-3四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)一般雙向環(huán)工作在復(fù)用段倒換方式,既能夠是四纖又能夠是二纖。四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)的結(jié)構(gòu)如上圖2-3所示,這種環(huán)提供的也是1:1保護(hù)。它由兩根業(yè)務(wù)光纖S1與S2(一發(fā)一收)和兩根保護(hù)光纖P1與P2(一發(fā)一收)構(gòu)成,其中S1光纖傳送順時(shí)針業(yè)務(wù)信號(hào),S2光纖傳送逆時(shí)針業(yè)務(wù)信號(hào),P1與P2分別是和S1與S2反方向傳輸?shù)膬筛Wo(hù)光纖。4)二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)圖2-4二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)當(dāng)BC結(jié)點(diǎn)間光纜被切斷,二根光纖也同時(shí)被切斷,與切斷點(diǎn)相鄰的B和C結(jié)點(diǎn)中的倒換開關(guān)將S1/P2光纖與S2/P1光纖溝通,利用時(shí)隙交換技術(shù),能夠?qū)1/P2光纖和S2/P1光纖上的業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)隙轉(zhuǎn)移到另一根光纖上的保護(hù)信號(hào)時(shí)隙,于就是完成了保護(hù)倒換作用。第三章模塊局傳輸網(wǎng)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)3.1模塊局設(shè)備選擇在組網(wǎng)設(shè)備選擇上,應(yīng)當(dāng)考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、滿足施工要求、方便使用、方便維護(hù)、升級(jí)等多方面因素。3.1.1SDH網(wǎng)元設(shè)備的選擇根據(jù)上文對(duì)模塊局的介紹,模塊局擁有接入網(wǎng)經(jīng)過高容量的傳輸系統(tǒng)(一般為光纖)與本地交換局相連;用戶終端位于接入網(wǎng)側(cè),經(jīng)過銅纜雙絞線與接入節(jié)點(diǎn)相連等特點(diǎn)。因此在組網(wǎng)將采用到的SDH網(wǎng)元設(shè)備主要有以下幾種:終端復(fù)用器(TM)分插復(fù)用器(ADM)3.1.2光纖的選擇單模光纖具有內(nèi)部損耗低、帶寬大、易于升級(jí)擴(kuò)容和成本低的優(yōu)點(diǎn),國際上一致認(rèn)為同步數(shù)字線路系統(tǒng)使用單模光纖作為傳輸媒質(zhì)。當(dāng)前,ITU-T已建議G.652、G..653、G..654和G.655中分別定義了四種不同設(shè)計(jì)的單模光纖。其中G.652光纖就是當(dāng)前已廣泛使用的單模光纖,稱為1310nm性能最佳的單模光纖,又稱為色散未移位的光纖。G.652光纖設(shè)計(jì)簡單、生產(chǎn)工藝成熟、成本低,經(jīng)過近幾年的設(shè)計(jì)參數(shù)上的改進(jìn),匹配包層光纖和下陷包層光纖均適用于1310nm和1550nm窗口工作。G..653光纖成為色散移位光纖或1550nm性能最佳的光纖,這種光纖經(jīng)過設(shè)計(jì)光折射率剖面,使零色散點(diǎn)移到1550nm窗口,從而與光纖的最小衰減窗口匹配,使大容量超長距離傳輸成為可能。G..654光纖稱為截止波長移位的單模光纖,這類光纖的設(shè)計(jì)考慮重點(diǎn)是降低1550nm的衰減,其零色散點(diǎn)依然在1310nm附近,因而1550nm的色散較高,可達(dá)18ps/(nm.km),必須陪用單縱模激光器才能消除色三的影響。G.654光纖主要應(yīng)用于需要很長再生段距離的海底光纖通信。G.655光纖是非零色散移位單模光纖,與G..653光纖相近,但零色散點(diǎn)不在1550nm左右,而是移到1460nm或者1570nm附近,從而使1550nm附近保持了一定的色散值,避免發(fā)生多波長傳輸時(shí)的四波混合現(xiàn)象,適于密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)應(yīng)用。在本次設(shè)計(jì)中考慮到傳輸距離與成本等因素,因此選擇G.652單模二芯光纖作為連接媒質(zhì)。3.1.3其它設(shè)備除了網(wǎng)元設(shè)備和光纖之外,組網(wǎng)所需的設(shè)備還應(yīng)當(dāng)有數(shù)據(jù)設(shè)備、復(fù)用設(shè)備、電源設(shè)備等。3.2傳輸網(wǎng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)模塊局的特點(diǎn)和應(yīng)用條件,假設(shè)A市的地域較為寬闊,現(xiàn)有2組用戶群B、C距離電話局分別有20km和18km,為了節(jié)省電話用戶接到電話局的用戶線的長度,采用了把模塊局裝設(shè)在遠(yuǎn)離電話局的用戶集中地區(qū)或某些用戶集中的建筑物內(nèi)的措施。即模塊局使用銅雙絞線與用戶端相連,而模塊局與A市電話局之間則由單模光纖連接。這樣能夠使許多電話用戶能就近地接入模塊局,就仿佛在那里設(shè)了一個(gè)“電話分局”一樣。這樣做既能夠大幅度地減少線路投資,又能夠提高通信質(zhì)量。除此以外,還能夠提供傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù),也能夠提供有線電視、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)?;贏市與B、C2個(gè)用戶群之間地理位置因素,組網(wǎng)時(shí)選擇環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加有利于網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。從業(yè)務(wù)容量上考慮單向通道保護(hù)環(huán)的最大業(yè)務(wù)容量是STM-N雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)容量為M/2×TM-NM是環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù);又由于二纖單向通道保護(hù)環(huán)無論從控制協(xié)議的復(fù)雜性,還是操作的復(fù)雜性來說,都是各種倒換環(huán)中最簡單的。由于不涉及APS的協(xié)議處理過程,因而業(yè)務(wù)倒換時(shí)間也最短,纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的控制邏輯則是各種倒換環(huán)中最復(fù)雜的;再加上二纖單向通道保護(hù)環(huán)僅使用已經(jīng)完全規(guī)定好了的通道AIS信號(hào)來決定是否需要倒換,與現(xiàn)行SDH標(biāo)準(zhǔn)完全相容,因而也容易滿足多廠家產(chǎn)品兼容性要求。二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)使用APS協(xié)議決定倒換,APS協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化。因此復(fù)用段倒換環(huán)當(dāng)前都不能滿足多廠家產(chǎn)品兼容性的要求。鑒于上述幾種因素,組網(wǎng)采用二纖單向通道保護(hù)環(huán)組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用環(huán)帶鏈結(jié)構(gòu)。B組用戶群B組用戶群C組用戶群TMADMADMTM電話局ADMADM模塊局銅線電纜光纖A市STM-16銅線電纜光纖模塊局傳輸組網(wǎng)示意圖環(huán)帶鏈?zhǔn)怯森h(huán)網(wǎng)和鏈網(wǎng)兩種基本拓?fù)湫问浇M成,B、C2組用戶群經(jīng)過銅線電纜將信息集中到模塊局上,由模塊局將信息傳送到TM終端服用

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