中国电信现场综合化维护培训教材-基础知识篇
中国电信
现场综合化维护培训教材
基础知识篇
（V1.0）
目录
第1章现场综合化维护简介 (1)
1.1现场综合化维护基本范围及内容 (1)
1.2通信网构成要素及拓朴结构 (2)
1.3现场综合化维护专业区分 (3)
第2章有线接入相关基础知识 (6)
2.1接入网概念 (6)
2.2铜缆接入网认知 (7)
2.3光纤接入网认知 (8)
第3章通信线路相关基础知识 (12)
3.1通信线路概述 (12)
3.2电缆线路认知 (12)
3.3光缆线路认知 (18)
3.4电缆线路设备认知 (24)
3.5光缆线路设备认知 (28)
3.6通信杆路认知 (32)
3.7通信管道认知 (34)
第4章无线通信相关基础知识 (37)
4.1移动通信概述 (37)
4.2基站收发信台认知 (39)
4.3天馈系统认知 (41)
4.4直放站认知 (43)
4.5室内分布系统认知 (44)
4.6 WLAN系统认知 (45)
第5章数据通信相关基础知识 (47)
5.1宽带IP网络认知 (47)
5.2 IP地址简介 (51)
5.3 VLAN概念简介 (52)
5.4 QINQ概念简介 (54)
第6章传输系统相关基础知识 (56)
6.1传输系统概述 (56)
6.2 SDH传输系统认知 (56)
6.3 DWDM传输系统认知 (58)
6.4 ASON传输系统认知 (60)
6.5 MSAP传输系统认知 (61)
6.6 IPRAN传输系统认知 (62)
第7章交换系统相关基础知识 (64)
7.1程控交换机认知 (64)
7.2交换远端模块认知 (64)
7.3接入网关（AG）认知 (65)
第8章动力环境相关基础知识 (67)
8.1通信电源系统的要求 (67)
8.2通信电源系统的功能及组成 (67)
8.3空调系统的功能及组成 (75)
8.4动环监控系统的功能及组成 (76)
第1章现场综合化维护简介
随着集约化程度越来越高，自动化手段支撑力度加强，现场工作逐渐趋于属地化和简单化，维护的综合化已成为趋势，现场综合化维护工作已成为集团开展集约化维护工作的重要组成部分。
1.1现场综合化维护基本范围及内容
一、综合化维护专业内容
综合化维护专业至少包括如下内容：
（1）D类机房及其机房内相关设备。
（2）有线接入设备，ODN无源设备及动环等配套设施。
（3）无线基站及其站内设备、天馈、室分及配套、WIFI及配套。
（4）接入线路（光、电缆）。
二、综合化维护范围内的物理设备类型
1、设备相关
有源设备、大（小）型MSAP、SDH、DWDM、IPRAN、物理DSLAM、OLT、B/C类ONU、室外机柜设备、网络交换机、小区路由器、AG、程控交换机、交换远端模块、动力开关电源、蓄电池组、普通空调、动环监控系统等。
2、线路相关
ODF、DDF、MDF、MODF、分光器、电杆、光分纤箱、光终端盒、综合配线箱、电交接箱、电分线盒、管道、人井、手井、电缆、光缆、电缆段、光缆段等。
3、无线相关
AP、直放站设备、RRU设备、C网基站设备、L网基站设备、室内分布系统等。
三、现场综合化维护基本作业内容
现场综合化维护基本作业包含如下内容：
1、主动性维护作业计划
2、障碍处理
3、现场资源管理
4、业务开通
5、工程现场配合
6、风险操作（含割接、隐患处理、应急演练）
7、指挥任务
8、现场请求支撑
1.2通信网构成要素及拓朴结构
一、通信网的概念
通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、交换节点）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。交换的信息包括用户信息（如语音、数据、图像等)、控制信息（如信令信息、路由信息等)和网络管理信息三类。
二、通信网的构成要素
通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统，每一次通信都需要软硬件设施的协调配合来完成。从硬件构成来看，通信网由终端节点、交换节点和传输系统构成，它们完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。
1、终端节点
终端节点是通信网中最外围的设备，一般设在用户处，它负责将用户所发送的各种形式的信息转变为电磁信号送入电信网络传送，或者将从电信网络中接收到的电磁信号等转变为用户可识别的信息。最常见的终端节点有电话机、传真机、计算机、视频终端、智能终端和PBX。其主要功能有用户信息的处理和信令信息的处理。
2、交换节点
交换节点是通信网的核心设备，它的基本功能是对连接到交换节点的传输链路上的信号进行汇集、转接和分配，实现多点到多点之间的信息转移交互。因为业务特性不同，交换设备也有所不同，有电话交换机、软交换、分组交换机、路由器、转发器等。交换节点负责集中、转发终端节点产生的用户信息，但它自己并不产生和使用这些信息。
其主要功能有：
（1）用户业务的集中和接入功能，通常由各类用户接口和中继接口组成。
（2）交换功能，通常由交换矩阵完成任意入线到出线的数据交换。
（3）信令功能，负责呼叫控制和连接的建立、监视、释放等。
（4）其他控制功能，路由信息的更新和维护、计费、话务统计、维护管理等。
3、传输系统
传输系统为将电信号或电磁信号从一个地点传送到另一个地点的通信设备，是信息传递的通道。传输系统硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。传输设备按传输媒质的不同，可分为有线传输和无线传输，无线传输又可分为短波、超短波、微波、卫星等，有线传输分为明线、电缆、光缆等。传输系统一个主要的设计目标就是提高物理线路的使用效率，因此通常都采用了多路复用技术，如频分复用、时分复用、波分复用等。
三、通信网的拓扑结构
在通信网中，所谓拓扑结构是指构成通信网的节点之间的互连方式。基本的拓扑结构有：网状网、星形网、复合型网、环形网、总线型网等。通信网基本拓扑结构如图1-1所示。
（a）网状网（b）星型网（c）复合型网（d）环形网（e）总线型网
图1-1 通信网基本拓扑结构
各种基本拓扑结构适用场合如下：
1、网状网结构通常用于节点数目少，又有很高可靠性要求的场合。
2、星形网通常在传输链路费用高于转接设备、可靠性要求又不高的场合，可以采用星形结构，以降低建网成本。
3、目前在规模较大的局域网和电信骨干网中广泛采用分级的复合型网络结构。
4、总线型网结构主要用于计算机局域网、电信接入网等网络中。
5、环形网结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、城域网、光传输网等网络中。
1.3现场综合化维护专业区分
现场综合化维护工作针对通信网络末梢接入业务进行维护，对应于通信网络拓朴结构的较低层级。下面将对综合化维护范围内的物理设备按专业进行区分。
一、有线接入相关设备
在新一代通信网络的体系结构中，接入网已经成为一个重要的独立领域。有线接入相关设备主要为用户提供语音、数据、视频等接入业务。
综合化维护范围内的有线接入相关设备主要包括铜缆接入网设备（DSLAM设备等）和光纤接入网设备（OLT设备、B/C类ONU等）。
有线接入相关设备对应的通信相关基础知识将在第2章做认知介绍。
二、通信线路相关设备
通信线路相关设备主要为交换节点、业务节点等提供有线传输通道。
现场综合化维护范围内的通信线路相关设备主要包括ODF、DDF、MDF、MODF、分光器、电杆、光分纤箱、光终端盒、综合配线箱、电交接箱、电分线盒、管道、人井、电缆、光缆。
通信线路相关设备对应的通信相关基础知识将在第3章做认知介绍。
三、无线通信相关设备
无线通信相关设备主要为交换节点、业务节点等提供无线传输通道。
现场综合化维护范围内的无线通信相关设备主要包括基站收发信台（含C网基站设备、L网基站设备、RRU设备等）、天馈系统、直放站设备、室内分布系统、WLAN系统（含AP热点等）。
无线通信相关设备对应的通信相关基础知识将在第4章做认知介绍。
四、数据通信相关设备
数据通信相关设备主要为用户提供宽带业务的接入。
现场综合化维护范围内的数据通信相关设备多为城域网交换机及小区路由器。
数据通信相关设备对应的通信相关基础知识将在第5章做认知介绍。
五、传输系统相关设备
传输系统相关设备主要为交换节点提供传输接口，并利用电或光的传输方式实现节点间互联。
现场综合化维护范围内的传输系统相关设备主要包括MSAP、SDH、DWDM、IPRAN。
传输系统相关设备对应的通信相关基础知识将在第6章做认知介绍。
六、交换系统相关设备
交换系统相关设备基本功能主要为：用户线接入，中继接续，计费，设备管理等。
现场综合化维护范围内的交换系统相关设备对应于通信网构成要素中的交换节点，主
要包括程控交换机、交换远端模块和接入网关AG。
交换系统相关设备对应的通信相关基础知识将在第7章做认知介绍。
七、动力环境相关设备
动力环境相关设备为通信网中重要的公共设施，主要包括动力开关电源、蓄电池组、动环监控系统、接地系统、普通空调等。
动力环境相关设备对应的通信相关基础知识将在第8章做认知介绍。
第2章 有线接入相关基础知识
2.1接入网概念
一、接入网的定义和定界
接入网是由业务节点接口（SNI ）和用户网络接口（UNI ）之间的一系列传送实体（如线路设备和传输设施）组成，是为电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可通过管理接口（Q3）实现配置和管理。传送实体提供必要的传送承载能力，对用户信令是透明的。
接入网由3个接口来定界：通过UNI 与TE 相连；通过SNI 与SN 相连；通过Q3与TMN 相连。图2-1是接入网的定界图。
图2-1
接入网的定界
二、接入网的分类 按照通信技术中传统的分类方法，接入网可以分为两大类：有线接入网、无线接入网。
有线接入网是指在业务接入点和用户终端设备之间采用了有线数字传输系统，目前广泛采用的有以下几种：铜缆接入网、光纤接入网（OAN ）、混合光纤同轴电缆接入网（HFC ）。而HFC 为有线电视公司以现有CATV 网为基础开发的一种混合光纤/同轴电缆接入网络。
无线接入网就是利用无线技术作为传输媒介向用户提供接入服务的网络。无线宽带网络具有多种技术,包括无线局域网、蜂窝、卫星、蓝牙等技术。
下面对有线接入网相关基础知识进行认知简介，无线接入网技术将放在“无线通信相接入网（AN ）用户终端（TE ）
/ 用户驻地网电信管理网（TMN ）
业务节点（SN ）
UNI SNI Q Q
关基础知识”章节进行介绍。
2.2铜缆接入网认知
铜缆接入网采用普通电话线（双绞铜线）作为传输介质，利用它可以接入电话业务和窄带数据业务，同时，通过采用数字用户环路技术xDSL，可以提高双绞线的传输容量，实现宽带数据业务接入。
ADSL即不对称数字用户环路，是在现有双绞线上传送高速非对称数字信号的一种技术。ADSL最大下行速率可达24Mb/s,理论最大传输距离为5Km。
VDSL即超高速数字用户线，相比于ADSL更接近宽带性能，也称为宽带数字用户线，例如当下行速率为52Mb/S，上行速率为6Mb/S时，传输距离可达240米。
目前ADSL为主流铜缆宽带接入网使用技术，下面仅对ADSL相关知识进行认知介绍。
ADSL系统配置如图2-2所示,只须在双绞线两侧各装一个ADSL收发机（实际上是一种高速调制解调器）即可迅速提供新的高速数字通路。
图2-2 ADSL系统的配置
DSLAM（数字用户线路接入复用器）是ADSL系统的局端设备，属于最后一公里接入设备，其功能是接纳所有的DSL线路，汇聚流量，相当于一个二层交换机。DSLAM设备形态如图2-3所示。
图2-3 DSLAM设备形态举例
2.3光纤接入网认知
光纤接入网（FTTX）采用光纤代替传统的铜质双绞线，具有传输容量大、传输质量高、高可靠性、传输距离长、抗电磁干扰等优点，是未来宽带有线接入的发展方向。
FTTx系统目前主要采用PON接入技术。PON系统主要由光线路终端（OLT，局端设备）、光网络单元（ONU，用户端设备）和光分配网（ODN，光纤环路系统）组成。PON 即无源光网络，是指OLT（光线路终端）和ONU（光网络单元）之间的ODN（光分配网络），全部采用无源设备的光接入网络。
PON系统是一种点对多点（P2MP）的光接入系统，具有很多优点：能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入，是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术，主要有EPON和GPON两种技术，均可采用WDM方式实现单纤双向传输，上、下行分别使用1310nm波长和1490nm波长进行传输。
EPON在保留传统以太网体系结构基础上定义了一种新的应用于PON系统的物理层（主要是光接口）规范，上下行速率为对称1.25Gbit/s。
GPON系统采用GEM格式封装，下行速率2.5Gbit/s、上行1.25Gbit/s。
按照ONU在光接入网中所处的具体位置不同，FTTX可以被划分为三种不同主要类型。即光纤到路边（FTTC）、光纤到楼（FTTB）以及光纤到办公室（FTTO）/光纤到户（FTTH）。
FTTx网络结构如图2-4所示。
图2-4 FTTX网络构成图
一、局端设备OLT
OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信，OLT与ONU的关系为主从通信关系，管理来自ONU的信令和监控信息，为ONU和本身提供维护和指配功能。
OLT在物理上可以是独立设备，也可以与其他功能集成在一个设备内。OLT设备形态如图2-5所示。
图2-5 OLT设备形态举例
二、光分配网ODN
ODN称为光分配网络，为OLT与ONU之间提供光传输通道，完成光信号的传输和功率分配任务。ODN通常呈树型分支结构，主要包含下列设备：
局端配线设施：光配线架等。
光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等。
光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等。
用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板。
其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等。
ODN网络结构如图2-6所示。
图2-6 ODN网络结构图
三、光网络单元ONU
ONU称为光网络单元，处于ODN的用户侧，主要功能是终结来自ODN的光纤，处理光信号并为多个小企事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU设备形态举例如图2-7所示。
FTTH ONU
FTTB(LAN) ONU
FTTB(ADSL) ONU
图2-7 ONU设备形态举例
第3章通信线路相关基础知识
3.1通信线路概述
一、通信线路的作用
通信是指通过传输媒介将信息从一个地方传送到另一个地方，分为有线通信和无线通信两种基本方式。通信光、电缆传输属于有线通信方式。
通信线路是通信网中的重要组成部分。通信线路用来传输电信号或者光信号，将各种形式的光、电信号从甲地传到乙地，进而构成四通八达的通信网。
二、对通信线路的基本要求
为了保证通信系统具有良好的通信效果，通信线路的基本要求是：容量大、经济、安全、稳定、寿命长。
三、通信线路分类
按照传输媒介分类，通信线路可分为通信电缆及通信光缆两种主要类型。
按照敷设方式分类，通信线路可分为架空、直埋、管道、墙壁、水底等。
按照用途分类，通信线路可分为长途光缆线路(骨干网线路)和本地网光、电缆线路。
3.2电缆线路认知
一、通信电缆网络架构
通信电缆网络架构如图3-1所示。
图3-1 通信电缆网络架构
现在本地网中广泛使用的电缆主要为全色谱全塑双绞线通信电缆、数据双绞电缆和双屏蔽数字同轴电缆。
二、全色谱全塑双绞线通信电缆
凡是电缆的芯线绝缘层、缆芯包带层和护套，均采用高分子聚合物塑料制成的，就称
为全塑电缆。全塑市话电缆属于宽频对称电缆，广泛用于传送语音、电报和数据等业务电信号。
全塑电缆结构示意图如图3-2所示。
图3-2 HYA全色谱全塑电缆结构示意图
1、全色谱全塑通信电缆的结构
（1）芯线
芯线材料：由纯电解铜制成，一般为软铜线。
芯线线径：我国颁布标准中规定了五种标称线径：0.32mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm 和0.8mm。
芯线的绝缘：芯线的绝缘材料有高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯一丙烯共聚物等高分子聚合物塑料（聚烯烃塑料），芯线的绝缘形式分为：实心绝缘、泡沫绝缘、泡沫/实心皮绝缘。
芯线的扭绞：绝缘好了以后的芯线大都采用对绞形式扭绞，即由a、b两线构成一个线组。
全色谱：由十种颜色两两组合成25个组合，a线：白、红、黑、黄、紫；b线：蓝、桔、绿、棕、灰，。在一个基本单位U（25对为一个基本单位）中，线对序号与色谱存在一一对应的关系。全色谱线对编号见图3-3。
图3-3 全色谱线对编号与色谱
全塑电缆由线对按缆芯形成原则组合而成。缆芯有同心式缆芯和单位式缆芯。缆芯有三种最常见单位：U单位（25对）、S单位（50对）和SD单位（100对）。目前小对数的电缆常用U单位，大对数的电缆用SD单位。常用的U单位序号及扎带颜色如图3-4所示。
图3-4 U单位序号及扎带颜色
（2）缆芯包带层
在全塑电缆的缆芯之外，重叠包覆非吸湿性的电介质材料带（如聚乙烯或聚酯薄膜带等），以保证缆芯结构的稳定和改善电气、机械、物理等性能。
（3）屏蔽层
全塑电缆的金属屏蔽层介于塑料护套和缆芯包带之间。其结构有纵包和绕包两种。屏蔽层类型有裸铝带、双面涂塑铝带、铜带（较少使用）、钢包不锈钢带、高强度硬性钢带、裸铝一裸钢双层金属带、双面涂塑铝一裸钢双层金属带七种。其中裸铝带、双面涂塑铝带两种是本地网中用得最多的屏蔽层类型，其他类型均用于一些特殊场合。
（4）外护层
全塑电缆的护套在屏蔽层外面。护套有单层护套、双层护套、综合护套、粘接护套
(层）、特殊护套（层）五大类型。
2、全塑电缆的型号
为了区别不同电缆的结构和用途，通常按电缆用途、芯线结构、导线材料、绝缘材料、护套材料以及外护层材料等的不同，分别以不同的汉语拼音字母及数字表示，称为电缆的型号。一般常用的全塑电缆型号中排列的位置如图3-5所示，各字母及数字所代表的意义如图3-6所示。
图3-5 电缆型号组成格式
图3-6 电缆型号中各代号的意义
3、全塑电缆的规格代号
一般常用全塑电缆规格代号常用数字表示，排在电缆型号的后面。
对于星绞式电缆（每4根芯线绞合成一个4线组，4线组中处于对角线位置的两根芯线构成一个双线回路），其排列顺序为: 星绞组数* 每组芯线数* 导线直径（mm)，如HYFA 50*4*0.5电缆，表示铜芯、泡沫聚烯烃绝缘、涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套、容量100对、星绞式、线径为0.5mm的市内通信全塑电缆。
对于对绞式电缆（每2根芯线构成一个双线回路，该回路的两根芯线相互扭绞，以减轻各对芯线间的的串音），其排列顺序为：芯线对数*每对芯线数* 导线直径（mm)。如HYA100*2*0.5 电缆，表示铜芯、实心聚烯烃绝缘、涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套、容量100对、对绞式、线径为0.5mm的市内通信全塑电缆。
三、数据双绞电缆
1、双绞电缆分类
双绞线常见的有三类线、四类线、五类线、超五类线、六类线，以及最新的七类线。前者线径细而后者线径粗，主要特征如下：
三类线：在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10BASE--T。
四类线：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。
五类线：该类电缆增加了绕线密度、外套，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。
超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR)和信噪比（Structural Return Loss)、更小的时延误差，性能得到很大的提高。超5类线的最大传输速率为250Mbps。
目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP网线）和屏蔽双绞线（STP网线）。
UTP网线使用RJ-45水晶头进行连接，RJ45接头是一种只能固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头，网线内部的每一根信号线都需要使用专用压线钳使它与RJ-45的接触点紧紧连接，根据网络速度和网络结构标准的不同，接触点与网线的接线方式也不同。UTP 网线适用于（10Base-T、100Base-T、100Base-TX）标准的星型拓扑结构网络。UTP网线结构如图3-7所示。
图3-7 UTP网线结构及RJ45水晶头示意图
STP网线一般用在易于受电磁干扰和无线频率干扰的环境中。STP网线的外层由铝铂包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难，而且在高频传输时衰减增大，如果没有良好的屏蔽效果，平衡性会降低，也会导致串扰噪声。STP网线结构如图3-8所示。