中兴设备光传输基本原理
光传输通信基本原理
光传输通信基本原理光传输通信是一种利用光信号来传输信息的技术，它广泛应用于现代通信系统中。
本文将详细介绍光传输通信的基本原理，包括光的特性、光传输的方式、光纤通信系统的组成和工作原理等。
一、光的特性光是电磁波的一种，具有波粒二象性。
它的特性包括波长、频率、速度和光强等。
波长决定了光的颜色，频率与波长成反比，速度是光在真空中的传播速度，约为300,000 km/s。
光强是光的能量流密度，通常用光功率来表示。
二、光传输的方式光传输通信可以通过两种方式进行：自由空间传输和光纤传输。
1. 自由空间传输：光信号通过空气或真空中的传播，常见的应用包括激光通信和卫星通信。
自由空间传输的优点是传输距离远，但受到天气、大气湍流等因素的影响。
2. 光纤传输：光信号通过光纤中的纤芯进行传输。
光纤是一种由高纯度玻璃或塑料制成的细长线材，具有较低的损耗和较高的带宽。
光纤传输的优点包括传输距离远、抗干扰能力强、安全性高等。
三、光纤通信系统的组成和工作原理光纤通信系统由光源、调制器、光纤、接收器和控制器等组成。
其工作原理如下：1. 光源：光源产生光信号，常用的光源包括激光二极管和LED。
激光二极管具有窄的光谱宽度和高的光强，适用于长距离传输。
LED则具有较宽的光谱宽度和较低的光强，适用于短距离传输。
2. 调制器：调制器用于将要传输的信息转换成光信号。
常见的调制方式包括强度调制、频率调制和相位调制等。
3. 光纤：光纤是光信号传输的介质，由纤芯和包层组成。
光信号通过纤芯的全内反射实现传输。
光纤的纤芯直径通常为几个微米，包层的折射率较低，使光信号能够在纤芯中保持传输。
4. 接收器：接收器用于接收光信号并将其转换成电信号。
接收器通常包括光电转换器、放大器和解调器等。
5. 控制器：控制器用于控制光源、调制器、接收器等组件的工作，以实现信息的传输和处理。
光纤通信系统通过上述组成部分的协同工作，实现了光信号的传输和处理。
光信号在光纤中传播时，会受到损耗和色散等影响。
光模块工作原理简介-ZTE
光模块工作原理简介目录摘要 (2)关键词 (2)1 引用的文档和参考标准说明 (2)2 缩写说明 (2)3 正文 (2)4 附录 ................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要以SFP光模块为例，介绍光模块内部的组成和工作原理。
关键词SFP光模块1引用的文档和参考标准说明2缩写说明SFP：Small Form-factor Pluggable 小型化可插拔3正文光模块是我们群路科都要用到的PHY层的器件，虽然封装，速率，传输距离有所不同，但是其内部组成基本是一致的。
SFP收发合一Transceiver因其小型化，热插拔方便，支持SFF8472标准，模拟量读取方便（IIC读取），且检测精度高（+/-2dBm以内）而逐渐成为运用的主流，下面就以SFP光模块为例，介绍其内部的组成和相关的工作原理。
SFP内部结构图SFP光模块的内部结构：由上图可见，光模块主要部分是由光发射组件，激光驱动器，光接收组件（L16.2光模块光接收部分使用APD接收机，还需要升压电路），限幅放大器和控制器组成的。
驱动芯片和限幅放大器一般都支持从155Mb/s到2.67Gb/s多速率。
速率不同，传输距离不同的光模块有很多只是前端光组件的差别，高速率SFP光模块BOM成本的90％都集中在光组件上。
由上图还可以看出，为了保证上电顺序，SFP光模块的金手指部分的长度是不一样的，最长的是信号地，其次是电源，最短的是信号，这样在插拔的时候就保证了地－电源－信号的顺序。
光发射组件 TOSA（Transmiter Optical Sub-Assembly）：常用的光发射组件由两大类，一类是采用发光二极管LED封装的TOSA，一类是采用半导体激光二极管LD封装的TOSA。
光传输通信基本原理
光传输通信基本原理光传输通信是一种基于光波传输信息的通信方式，它利用光的特性来传输数据和信息。
光传输通信具有高速、大容量、低延迟等优势，因此在现代通信领域得到广泛应用。
本文将详细介绍光传输通信的基本原理。
一、光的特性光是一种电磁波，它具有波动性和粒子性。
光波的特性由其频率和波长决定，频率越高，波长越短，能量越大。
光的传播速度非常快，约为每秒30万公里，远远快于电磁波和声波。
二、光纤传输原理光纤是一种用于传输光信号的特殊材料，它由一个或多个玻璃或塑料纤维组成。
光纤的传输原理基于全反射现象。
当光线从光纤的一端进入时，它会在光纤中发生多次全反射，从而沿着光纤传输到另一端。
光纤传输中的关键部件是光纤芯和包层。
光纤芯是光的传输介质，光信号通过光纤芯进行传输。
包层是光纤芯的外部保护层，用于保护光纤芯免受损坏。
光纤还包括护套和连接器等组件，用于保护和连接光纤。
三、光的调制与解调光传输通信中，需要将电信号转换为光信号进行传输，这就需要进行光的调制。
光的调制是通过改变光的强度、频率或相位来表示信息。
常用的光调制方式有强度调制、频率调制和相位调制。
光信号到达接收端后，需要将其转换为电信号，这就需要进行光的解调。
光的解调是将光信号转换为电信号的过程，常用的光解调方式有光电效应、光学干涉和光学散射等。
四、光的传输损耗与衰减光在传输过程中会发生损耗和衰减，主要包括吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。
吸收损耗是指光在光纤材料中被吸收而损失能量，散射损耗是指光在光纤中发生散射而损失能量，弯曲损耗是指光纤被弯曲时光的能量发生损失。
为了减小光的传输损耗和衰减，可以采取一系列措施，如使用低损耗的光纤材料、优化光纤结构、增加光纤的直径和改善光纤连接等。
五、光的调制解调技术光传输通信中的调制解调技术是实现光信号的调制和解调的关键。
常用的调制解调技术有直接调制、外差调制、相位调制和频率调制等。
直接调制是将电信号直接作用于光源，通过改变光源的强度、频率或相位来实现光的调制。
光传输设备介绍
光传输设备介绍1. 引言随着通信技术的发展，光纤通信已成为现代通信的核心。
光传输设备是光纤通信系统中的重要组成部分，它负责将光信号从发送端传输到接收端。
本文将介绍光传输设备的基本原理、分类以及应用领域。
2. 光传输设备的基本原理光传输设备基于光纤通信系统的基本原理工作。
光传输设备将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电信号。
2.1 发送端光传输设备的发送端将电信号转换为光信号。
这一过程称为光电转换。
发送端包括以下几个主要组件：•光源：用于产生光信号的光源，常见的光源包括激光器和LED。
•调制器：用于调制光源产生的连续波信号，将其转换为携带信息的光脉冲信号。
2.2 光纤传输光传输设备通过光纤将光信号传输到接收端。
光纤是一种利用光波在介质中传播的特性进行信号传输的技术。
2.3 接收端光传输设备的接收端将光信号转换为电信号。
这一过程称为光电转换。
接收端包括以下几个主要组件：•探测器：用于接收光信号，并将其转换为电信号。
•放大器：用于放大电信号，以提高信号的传输质量和距离。
3. 光传输设备的分类根据不同的应用需求，光传输设备可以分为不同的类型。
以下是几种常见的光传输设备：3.1 发光二极管（LED）发光二极管是一种常见的光源，其优点是价格便宜、功耗低。
然而，由于发光二极管的频谱宽度较宽，带宽较窄，因此在高速数据传输方面的应用受到一定的限制。
3.2 激光器激光器是一种高强度、高聚束度和窄带宽的光源。
激光器具有较高的频谱纯度和功率密度，适用于高速数据传输和远距离传输。
3.3 光放大器光放大器是一种用于放大光信号的设备。
它可以提高光信号的传输质量和距离。
光放大器通常被用于光纤通信系统的中继站点。
3.4 光开关光开关是一种用于控制光信号传输路径的设备。
它可以实现光信号的快速切换和选择，适用于多光源系统和光网络的路由功能。
4. 光传输设备的应用领域光传输设备在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个主要的应用领域：4.1 通信领域光传输设备在通信领域中起着关键作用。
DWDM原理
复用器/解复用器类型
1）光栅型
2）介质薄膜滤波器型
3）耦合器型 4）集成光波导型
光波分复用器和解复用器技术
光栅型复用器/解复用器的原理及特点
1）原理
属于角色散型器件，当光到光栅上后，由于光栅的角色散 作用，使不同的光信号以不同的角度出射，然后经过透镜会聚 到不同的输出光纤，从而完成波长选择和分离的作用，反之就 可以实现波长的合并。
概
述
— WDM的基本概念
— WDM技术的发展历史
— WDM系统的特点
— WDM发展概况
WDM系统的特点
充分利用光纤带宽资源，使单纤传输容量增加几倍至几十倍。 大量节约光纤；在现有光纤紧张的情况扩容最经济方案。 相对于TDM方式，技术难度大大减小。 波分复用通道各波长相互独立，且对数据格式透明。 可同时承载多种格式的“业务”信号，如SDH、PDH、ATM、IP等。 可同时承载不同速率的信号，如SDH的155Mb/s、622Mb/s、2.488Gb/s 等 将来引入新业务极其方便。 DWDM+EDFA技术在长途骨干网应用时，可大大延长无电中继距离。 减少SDH中继器的数目,大大降低成本。 复用数量越多，总传输距离越长，节省越多。 未来光网络的基石。 DWDM为光网络的交换/恢复提供波长路由。
在输入信号跳变的瞬时将产生光浪涌，即输出光功 率出现尖峰。
若干关键技术的提出
EDFA光放大器级连使用时的噪声积累问题
EDFA的噪声系数为4 — 6dB左右；
信噪比劣化的程度与级连的EDFA数量和光放大器 之间光纤段的跨距有关。
WDM系统关键技术
— 若干关键技术的提出 — 光源技术 — 光波分复用器和解复用器技术 — 光转发技术 — 掺铒光纤放大器（EDFA）技术 — 光纤传输技术 — WDM系统的监控技术
SDH光传输101-DWDM原理
用于提高接收机的灵敏 度；要求噪声系数较小， 对于输出功率没有太大 的要求
中兴通讯学院
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
OSC光监控通道
1、实现监视、控制和管理DWDM设备的通道。
2、实现公务联络。
O O L B A A 光监控通道 O L A O P A
DWDM的特点
大容量透明传输节约光纤资源
中兴通讯学院
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DWDM特点
超长距离无电中继传输，降低成本
SDH技术
中兴通讯学院
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DWDM定义
l1 l2 l1 l2 lN l1 l2
lN
lN
光纤放大器 光复用器 光解复用器
• WDM—将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行 传输(早期使用1550/1310两波长系统） • DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing） 在1550nm窗口，采用更多波长进行波分复用(8,16…)
监控通道的实现：
采用1510nm的波长 信号速率为2.048Mb/s 接收机灵敏度：-48dbm 信号码型: CMI 信号发送功率: 0 -- -7 dbm
中兴通讯学院
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光接收机
1
接收1
信道1 输出 信道N
┇
λ 光转发器n
n
┇
n
信道N
中兴设备光传输基本原理
被设计成多用途，允许传送各种 类型的信号（包括G.702规定的PDH信 号在内）。
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SDH的基本概念
一种具有标准光接口的高速光纤 系统 。
一种同步复用设备 。 一种由基本网元组成,可进行同步 信息传输,复用,分插和交叉连接的传送 网。
第第232页3页
SDH的速率等级
SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为 同步传送模块STM-1、STM-4和STM-16，并 具有页（块）状帧结构。
三、光通信的发展使得通信带宽成倍增长，成本不断 下降，为通信业的大发展奠定了基础。
四、光通信已被列为我国信息产业的新经济增长点。
光通信是21世纪重点第第1高11页1页科技领域之一
通信系统结构
核心网
分配网 分支网
CPN
….
分支网 分配网
CPN
用户网络 接入网
传输网
交换网
交换网
（传送网）
接入网 用户网络
第第8页8页
光缆通信系统组成
光端机 光调制 电端机 调制
信源
光纤
光解调 光端机
解调 电端机
信宿
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光通信简介
光纤通信是一种有线传输方式，具有传输容量大、 中继距离长、传输损耗小、保密性能强、不受电磁干扰 和特别适宜多种业务传输等特点，是未来信息高速公路 的主要技术支撑。
光传输知识点总结
光传输知识点总结一、光传输的基本原理光传输是利用光作为信息传输的一种通信技术。
光传输的基本原理是利用光电器件将电信号转换成光信号，经过光纤进行传输，然后再利用光电器件将光信号转换成电信号。
光传输的基本原理主要包括以下几个方面：1. 光电转换光电转换是通过光电器件将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号。
常见的光电器件有光电二极管（PD）、光电探测器（photodetector）等。
当电信号接入光电二极管时，光电二极管会将电信号转换成光信号输出；当光信号照射到光电探测器上时，光电探测器会将光信号转换成电信号输出。
2. 光纤传输光纤传输是利用光纤对光信号进行传输。
光纤是一种非常细长的光导纤维，可以将光信号进行传输。
光纤通常由芯、包层和包覆层组成。
其中，芯的折射率高于包层，可以使光信号在光纤内部发生全反射而不发生漏光。
光纤传输可以实现长距离传输和高速传输，是光传输技术的重要组成部分。
3. 光电转换光电转换是通过光电器件将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号。
常见的光电器件有光电二极管（PD）、光电探测器（photodetector）等。
当电信号接入光电二极管时，光电二极管会将电信号转换成光信号输出；当光信号照射到光电探测器上时，光电探测器会将光信号转换成电信号输出。
二、光纤通信系统光纤通信系统是利用光纤进行信号传输的通信系统。
光纤通信系统主要包括光发射器、光接收器、光纤传输线路等组成部分。
光发射器是将电信号转换成光信号的设备，光接收器是将光信号转换成电信号的设备。
光纤传输线路则是用来实现光信号传输的通信介质。
光纤通信系统的主要特点包括传输速度快、传输损耗小、传输距离远、抗干扰能力强等优点。
因此，光纤通信系统已经广泛应用于长距离电话通信、光纤网络通信、钻井平台通信等领域。
三、光模式光模式是指光信号在光纤中的传输模式。
光信号可以按照其在光纤中的传输方式分为多种光模式。
光纤通信系统中，常见的光模式包括单模光和多模光。
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多功能、超强型宽带STM-16光传送平台 多功能、超强型宽带STM-16光传送平台 STM
精诚合作，矢志不渝 精诚合作， 中兴通讯传输产品部 2002年11月12日 成都 年 月 日
第1页 第1页
第12页 第12页
传输网分层结构
省际干线网
省内干线网 本地中继网 末端接入网
第13页 第13页
传送网功能
话音交换
话音 数据 图象
AN接入网 AN接入网 视讯系统
Transport network
ATM交换 ATM交换 IP路由器 IP路由器
通信基础网是一个以光纤、 ※ 通信基础网是一个以光纤、微波接力和卫星传输为主的传输 网络。通信基础网又可称为传送网。 网络。通信基础网又可称为传送网。 在传送网基础上，根据业务节点设备类型的不同， ※ 在传送网基础上，根据业务节点设备类型的不同，可以构建 成不同类型的业务网。 成不同类型的业务网。
第8页 第8页
光缆通信系统组成
光纤 光端机 光调制 光解调 光端机
电端机
调制
解调
电端机
信源
信宿
第9页 第9页
光通信简介
光纤通信是一种有线传输方式，具有传输容量大、 中继距离长、传输损耗小、保密性能强、不受电磁干扰 和特别适宜多种业务传输等特点，是未来信息高速公路 的主要技术支撑。 光通信设备是光通信的重要组成部分，通信体制由 PDH（准同步数字系列）转向SDH（同步数字系列），通 信网络的传输速率及容量不断提高，光纤通信技术向波 分复用、光接入和全光网络方向发展。 一个宽带、大容量、可重构性、可扩展性、透明性、 兼容性、完整性和生存性的全光通信网成为未来宽带网 的发展目标。
※传送网是基础网、资源网 传送网是基础网、 ※传送网随业务发展而发展 ※传送网是网络建设的先行者 ※传送网---未来信息高速公路 传送网 未来信息高速公路 的传输平台。 的传输平台。
第16页 第16页
传输的发展趋势 模拟（ 数字（ ※模拟（FDM）→数字（TDM） ） 数字 ） ※电通信→光通信 电通信 光通信 无线结合→有线 光纤)为主 ※有线/无线结合 有线 光纤 为主 有线 无线结合 有线(光纤 ※PDH→SDH→DWDM→全光网 全光网
第6页 第6页
传输手段的发展--传输手段的发展---电通信到光通信 ---电通信到光通信
数字通信与模拟通信相比，有占用信道频带宽的缺点，数 字通信所需信道带宽远比模拟通信的大。无论是采用金属线 对、同轴电缆还是采用微波，都不能充分发挥数字通信的优 点。自光纤通信迅速发展并得到普及应用以来，数字通信找 到了理想的传输媒介。优越的数字通信方式与理想的光纤传 输媒介相结合，使得数字通信的发展更加迅速。 光缆通信的概念：光纤通信技术是七十年代初期兴起的一 门高新技术。光纤通信是利用半导体激光器（LD），或发光 二极管（LED）作为光源器件，把电信号转换成光信号，耦合 到石英光纤中进行传输，在接收端使用半导体检测器件（检 波器），如雪崩光电二极管（APD），或光电二极管（PIN） 等，将光信号再还原为电信号的一种通信方式。
第22页 第22页
SDH的基本概念 的基本概念
一种具有标准光接口的高速光纤 系统 。 一种同步复用设备 。 一种由基本网元组成, 一种由基本网元组成,可进行同步 信息传输,复用, 信息传输,复用,分插和交叉连接的传送 网。
第23页 第23页
SDH的速率等级 SDH的速率等级
SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为 具有一套标准化的信息结构等级， 具有一套标准化的信息结构等级 同步传送模块STM-1、STM-4和STM-16，并 同步传送模块 、 和 ， 具有页（ 具有页（块）状帧结构。 STM:Synchronous Transform Module
点对点 链型
环型
树型
星型 以上拓扑类型综合
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网孔型
自愈保护基础理论及发展过程
自愈保护的基本原理
所谓自愈保护，就是为受保护业务建立一条保护路由， 当工作路由出现故障时，自动切换到保护路由，重新建立 业务连接关系，保证业务的接续性，起到自愈保护的作用。
第30页 第30页
SDH自愈保护技术 自愈保护技术
第11页 第11页 光通信是21世纪重点高科技领域之一 光通信是 世纪重点高科技领域之一
通信系统结构
核心网 分配网 分支网 分支网 分配网
….
CPN
用户网络 接入网 交换网 传输网 （传送网） 传送网） 交换网 接入网
CPN
用户网络
通 信 网 络
交换设备----网络的节点 网络的节点（ ※ 交换设备 网络的节点（node） ） 传输设备----网络的链路 网络的链路（ ※ 传输设备 网络的链路（link） ） 终端设备----网络的终端 ※ 终端设备 网络的终端
SDH自愈保护技术的分类 SDH自愈保护技术的分类
.路径保护Trails protect .子网连接保护 Sub network connect protect ITU-T G.841
一、链形网络业务保护方式 二、环形网络业务保护方式 三、环间业务保护方式
网络拓扑
第31页 第31页
SDH自愈保护技术 自愈保护技术
第7页 第7页
传输手段的发展--传输手段的发展---电通信到光通信 ---电通信到光通信
1、光纤传输与铜线传输和无线传输相比，它每秒能传 送千兆比特以上速率的数据，所以它的容量更大。 2、光传输的误码率低而光纤又不受电磁干扰还抗化学 腐蚀，所以它的可靠性也更高。 3、另外光纤的损耗低，可以使中继距离更长，以及光 纤体积小、重量轻、资源丰富、价格便宜。 由于光纤具有以上种种优势，80年代中期以来，光纤通 信在电信网中获得了大规模的应用
第14页 第14页
传送网络发展趋势
※ 从点到点固定通信链路的系统概念 发展到独立联网运用的网络概念 ※ 从交换的从属地位发展为独立的网络 ※ 逐渐从业务依赖的规划设计发展到 业务独立的最大透明的传送平台 ※ 从固定的物理连接传输网发展到灵活的 半固定的逻辑连接通道网
第15页 第15页
传输的基本任务
2002年 2002年8月
合肥
技术交流提纲
第一部分 光同步传输基础知识 第二部分 光传送网的技术发展
第2页 第2页
技术交流提纲
第三部分 中兴通讯ZXSM系列光传输产品 系列光传输产品 中兴通讯
一、 ZXSM-10G传输设备 ZXSM-10G传输设备 二、 ZXSM-2500（V10.0）传输设备 ZXSM-2500（V10.0） 三、 ZXSM-150/600/2500传输设备 ZXSM-150/600/2500传输设备 四、 ZXSM-600（V2）传输设备 ZXSM-600（V2） ZXONM网络管理系统 五、 ZXONM网络管理系统 六、 ZXSM系列产品典型市场应用 ZXSM系列产品典型市场应用
PDH：Plesiochronous Digital Hierarchy ： SDH：Synchronous Digital Hierarchy ： DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing
第17页 第17页
PDH已不能满足现代通信的要求 PDH已不能满足现代通信的要求 只有地区性的数字信号速率和帧结 构，不存在世界性的标准。 没有世界性的标准光接口规范，导 致各个厂商自行开发专用光接口而互 不兼容。 采用逐级复用/解复用，上下业务 设备复杂，费用高，数字交叉连接功 能的实现比较困难。
STM-4
（622M）
12个VC-3（12× 34M） 252个VC-12（252 × 2M）
第27页 第27页
网 元 类 型
T M
端到端的连接 AD M 灵活的电路调配 REG 强大的再生力量
终端复用器 分插复用器 再生中继器
第28页 第28页
SDH的组网方式 的组网方式
原则：尽量采用以环型为主的网络拓扑
第20页 第20页
SDH的基本概念 的基本概念
同步数字体系 SDH Synchronous Digital Hierarchy 表示一整套可以进行同步数字传输、 表示一整套可以进行同步数字传输、 复用和交叉连接的标准化数字传送结构 等级， 等级，用于在物理传输网上传送经适配 的净负荷。 的净负荷。
第3页 第3页
第一部分 光同步传输基础知识
第4页 第4页
通信的概念
1、通信形式
古代旗鼓、烽火； 电报、电话、传真； 电视、寻呼、互联网、卫星通信等等。
2、通信的含义： 通信的含义：
广义：用任何方法，通过任何介质将信息从一地 （信息源、发信器或发射机）传到另一地（受信机或接收 机），即为通信。 狭义：通信是指人们为了达到相互联系的目的，用 电的、电子的或其它设施来传送语音、文字、图像、符号、 数据等信息的过程。
第21页 第21页
SDH的基本概念 的基本概念
SDH是一套数字传送结构； SDH是一套数字传送结构； 是一套数字传送结构 通过物理传输网络传送经适配的 业务信息（净负荷）； 业务信息（净负荷）； 被设计成多用途，允许传送各种 被设计成多用途， 类型的信号（包括G.702规定的 规定的PDH信 类型的信号（包括G.702规定的PDH信 号在内）。 号在内）。
. 路径保护 对业务信号的传送路径进行保护， 对业务信号的传送路径进行保护，它既可以 在复用段层进行，也可以在通道层进行。 在复用段层进行，也可以在通道层进行。 子网连接保护SNCP . 子网连接保护 对某一子网预先安排专用的保护路由。 对某一子网预先安排专用的保护路由。 子网连接保护通常采用1+1工作方式。 工作方式。 子网连接保护通常采用 工作方式 子网1 子网