光传输网络基本知识
光传输网设备基础知识课件
前景展望
随着技术的不断进步和市场需求的不断增长 ，光传输网设备的前景非常广阔。未来，光 传输网设备将更加智能化、自动化和绿色化 ，以满足不断变化的市场需求和环保要求。 同时，光传输网设备还将更加注重用户体验 和安全性，以提高设备的可靠性和安全性。
设备的安全问题及应对策略
要点一
安全问题
要点二
应对策略
故障处理
根据故障类型采取相 应的处理措施，如更 换部件、重新配置等
。
故障总结
对处理过的故障进行 总结，分析原因，避 免类似故障再次发生
。
设备的性能优化及升级
性能评估
定期对设备的性能进 行评估，了解设备的 瓶颈和不足。
优化配置
根据性能评估结果， 对设备的配置进行优 化，提高设备的性能 和效率。
升级硬件
发展方向
未来，光传输网设备将继续沿着技术创新的 方向发展，以适应不断变化的数据中心和网 络架构需求。同时，光传输网设备还将朝着 更智能、更自动化的方向发展，例如通过引 入人工智能和机器学习等技术，实现自动化 管理和优化。
设备的市场应用及前景展望
市场应用
光传输网设备广泛应用于电信、移动通信、 数据中心等领域。随着5G、物联网、云计 算等技术的快速发展，光传输网设备的需求 将持续增长。同时，光传输网设备还可以应 用于工业制造、能源等领域，为工业互联网 、智能制造等领域提供支持。
光传输网的发展历程
第一代光传输网
基于模拟信号的，使用单 一波长进行传输，速率较 低。
第二代光传输网
基于数字信号的，使用多 个波长进行传输，速率提 高。
第三代光传输网
基于波分复用技术的，使 用多个波长进行传输，速 率更高。
第四代光传输网
光传输基础知识.
光传输基础知识
光纤的分类 按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤
和色散位移型单模光纤。 常规型：光纤生产长家将光纤传输频率
最佳化在单一波长的光上，如1300μm。 色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输
频率最佳化在两个波长的光上，如： 1300μm和1550μm。
光传输基础知识
光纤的分类
按工作波长分 按光纤的工作波长分类，有短波长光纤、长
波长光纤和超长波长光纤。
常用光纤规格
单模： 8/125μm， 9/125μm， 10/125μm
多模： 50/125μm 欧洲标
准 62.5/125μm 美国标准
工业，医疗和低速网 络： 100/140μm， 200/230μm
塑料光纤： 98/1000μm 用于汽车控制。
光传输基础知识
内部培训资料
光传输基础知识
光纤传输发展 1966年7月，高锟就光纤传输的前景发表
了具有重大历史意义的论文，论文分析了 玻璃纤维损耗大的主要原因，大胆地预言， 只要能设法降低玻璃纤维的杂质，就有可 能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到 20分贝／公里
光传输基础知识
光纤传输发展 1970年，美国康宁玻璃公司的三名科研人
调制误差率MER
1、指平均矢量幅度与误差矢量幅度的有效值的比值，结果用dB表示
光传输基础知识
光纤的结构
光纤的典型结构是多层同轴圆柱体由图31-1所示，自内向外为纤芯、包层及涂覆层。 纤芯和包层合起来构成裸光纤，光纤的光 学及传输特性主要由它决定。涂覆层的作 用是增强光纤的机械强度。
光传输基础知识
光传输基础知识
光传输基础知识
光纤的分类 按传输模式分
光传输基础知识
光传输基础知识
光传输是指使用电子器件和光学元件将电信号转换为光信号，然后通过光纤传输到目的地。
以下是一些光传输基础知识：
1. 光信号的基本特性：
- 光信号是由光子组成的，光子是能量的量子单位。
- 光信号的频率是由电信号的频率决定的。
- 光信号的波长是由光纤的折射率决定的。
- 光信号的强度是由光纤的损耗和信号的功率决定的。
2. 光纤的基本特性：
- 光纤是由玻璃或塑料制成的细长的纤维，用于传输光信号。
- 光纤的直径通常为10微米左右。
- 光纤的折射率大于周围材料的折射率，因此光信号可以沿着光纤传输。
- 光纤的损耗是由光纤的材料、长度、弯曲和接头等因素决定的。
3. 光电器件的基本特性：
- 光电二极管是一种常用的光电器件，用于将光信号转换为电信号。
- 光电二极管的工作原理是利用光子激发电子产生电流。
- 光电二极管的响应速度和灵敏度是由其材料和结构决定的。
4. 光传输系统的基本组成部分：
- 发送端：包括光源、调制器和光探测器等。
- 光纤：用于传输光信号。
- 接收端：包括光探测器、解调器和信号处理器等。
- 控制系统：用于控制和监测光传输系统的运行状态。
5. 光传输系统的常见应用：
- 光纤通信：用于传输语音、数据和图像等信息。
- 光纤传感：用于测量温度、应变、压力和流量等物理量。
- 光纤照明：用于室内和室外照明。
- 光纤医疗：用于医疗成像和治疗。
以上是光传输基础知识的一些基本概念和应用，希望能对您有所帮助。
光传输的基本知识.
光传输的基本知识光纤即为光导纤维的简称。
光纤通讯是以光波为载频，以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。
光纤通讯之所以在最近短短的二十年中能得以迅猛的发展，是由于它具有以下的突出优点而决定：1．传输频带宽、通讯容量大。
光载波频率为5X1014 MHz, 光纤的带宽为几千兆赫兹甚至更高。
2．信号损耗低。
目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英(SiO2)材料，在光波长为1550nm附近，衰减可降至0.2dB/km,已接近理论极限。
因此，它的中继距离可以很远。
3．不受电磁波干扰。
因为光纤为非金属的介质材料，因此它不受电磁波的干扰。
4．线径细、重量轻。
由于光纤的直径很小，只有0.1mm左右，因此制成光缆后，直径要比电缆细，而且重量也轻。
因此，便于制造多芯光缆。
5．资源丰富。
光纤通讯除了上述优点之外，还有抗化学腐蚀等特点。
当然光纤本身也有缺点，如光纤质地脆、机械强度低；要求比较好的切断、连接技术；分路、耦合比较麻烦等。
1．光纤的分类①按照传输模式来划分：光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形，或者说是光场场形(HE)。
各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果。
各种模式是不连续的离散的。
由于驻波才能在光纤中稳定的存在，它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场，即各种光斑。
若是一个光斑，我们称这种光纤为单模光纤，若为两个以上光斑，我们称之为多模光纤。
◆单模光纤(Single-Mode)单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。
由于完全避免了模式色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯。
单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。
光在单模光纤中的传输轨迹◆多模光纤(Multi-Mode)在一定的工作波长下(850nm/1300nm)，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤。
由于色散或像差，因此，这种光纤的传输性能较差，频带较窄，传输容量也比较小，距离比较短。
光纤的光传输基础学习知识原理是什么
光纤的光传输原理是什么？1.光纤通信原理——简介光纤通信(Fiber-optic communication)，也作光纤通讯。
光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，首先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。
光经过调变后便能携带资讯。
自1980年代起，光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性，同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。
光纤通信传输容量大，保密性好等优点。
光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。
2.光纤通信原理——组成部分最基本的光纤通信系统由光发信机、光收信机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。
其中光发信机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，光纤线路负责传输信号，而光收信机负责接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。
(1)光发信机----由光源、驱动器和调制器组成，实现电/光转换的光端机。
其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
(2)光收信机----由光检测器和光放大器组成，实现光/电转换的光端机。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端级去。
(3)光纤线路----其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
(4)中继器----由光检测器、光源和判决再生电路组成。
它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。
(5)无源器件----包括光纤连接器、耦合器等，完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。
3.光纤通信原理光纤通信的原理就是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
全光网基础知识
全光通信网是真正的宽带通信网，是通信网发 展的目标。关于光的优越性，主要是光载波巨 大的传输容量，人们利用光纤作为通信的传输 媒质构成大容量光纤传输系统，这样，最终目 标的实现首先从光纤传送网做起。即分两个阶 段发展：
全光传送网络(用户一用户)
完整的全光网络（端—端的光传输、交换、处 理等)
4.多业务接入功能。 如STM-N系列SDH信号的接入和千兆以太网 信号的接入。
八、光交叉连接技术
光交叉连接设备相当于一个模块，它具有 多个标准的光纤接口，它可以把输入端的 任一光纤信号(或其各波长信号)可控地连 接到输出端的任一光纤(或其各波长)中去 ，并且这一过程是完全在光域中进行的。
OXC的特点及应用 1.OXC的特点 OXC与DXC在网络中的作用相同，但功能和实 现的方法不同。主要的不同点是： （1）OXC是对光信号交叉连接，DXC是对电 信号交叉连接。
光路由器/光交换机具有光路由和光交换功能 在光分插复用器和光交叉连接器中具有少量的 路由和光信道交换功能。 对于大规模网络，如网状型网，用光路由器／ 光交换机作为光节点是一种可选方案，特别是 运作IP数据包的全光网络。
光交叉连接根据不同的工作机理有多种连接方式 1)光波长交叉连接： 实现波长交换，不同波长的光信号，通过波长光 交叉连接选择不同的网络通道，由波长开关进行 交换。 波长光交叉连接由波分复用器／解复用器、波长 选择空间开关和波长变换器(波长开关)组成。 2)光时隙交叉连接:实现光时分交换功能，可以与
（5）0XC易于网络升级，网络升级时一般 无需更换；DXC在网络升级时需要随之更换。 （6）0XC设备型号少，监控维护参数少， 易于标准化；DXC设备型号多，监控维护参 数多，标准化难度较大。
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。
关于光传输网络技术的知识介绍
关于光传输网络技术的知识介绍最近有网友想了解下光传输网络技术的知识,所以店铺就整理了相关资料分享给大家,具体内容如下.希望大家参考参考光传输网络技术一：光传输网络技术的介绍光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。
光传输电视信号的工作过程是在光发射机、光纤和光接收机三者之间进行的; 在中心机房的光发射机把输入的RF电视信号变换成光信号，它由电/光变换器(Electric-Optical Transducer，E/O)完成，变换成的光信号由光纤传输导向接收设备(光接收机)接收，光接收机把从光纤中获取的光信号变换还原成电信号。
因此光传输信号的基理就是电/光和光/电变换的全过程，也称为光链路。
由于它的传输协议为全透明，使之能适合所有现成的标准协议主要解决传统传输(光纤和微波)所无法解决的传输问题。
是传统传输系统的必要补充和发展方向。
在以下情况之一，可选择采用无线光传输系统(1) 光纤不能到达，或难于到达(2) 微波干扰严重，而且需要申请频率许可证(3) 高速率时微波成本太高(4) 用户需要在几天内快速接入(5) 临时或应急通信光传输网络技术二：计算机网络的分类(1)按网络所覆盖的地域范围分局域网、城域网和广域网(2)按网络拓扑结构可分为：星型网络、树型网络、总线型网络、环型网络和网状网络(3)按网络使用性质来分：公用网和专用网(4)按网络的使用对象和范围来分：企业网、政府网、金融网、校园网(5)按通信信道特征分：广播式网络和点对点式网络(6)按传输技术来分：传输技术主要依赖于具体信道的传输特性：无线传输和有线传输光传输网络技术三：光传输一种光纤传输体制(前者是美国标准，用于北美地区，后者是国际标准)，它以同步传送模块(STM—1，155Mbps)为基本概念，其模块由信息净负荷、段开销、管理单元指针构成，其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。
准同步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy ，PDH)：SONET/SDH出现前的一种数字传输体制，非光纤传输主流设备。
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2M复用步骤
125us 1 基帧 4
1
POH
1
4
1
1
4
1
2M
速率 适配
加POH
一级指
C12 监控 VC12 针定位
TU12 接下页
9
9
9
C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配， 4个基帧组成一复帧。
VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信 号实时监控。
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140M复用步骤
1
270
10 270
1
指针 定位
1
9
AU-PTR
AU-4
加入段 开销
RSOH
AU-PTR 净负 荷
MSOH
9
1
270× N
1
STM-N
9
AU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构 复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以STM-1
仅能复用进一路140M信号
TU12——支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12 的一级指针定位。
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2M复用步骤
×3 1
字节 间插
TUG2
12 1× 7
字节 间插
1 RR
9
86
TUG3
TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3； 3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
无统一的网管接口 无法形成统一的TMN 因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制 应运而生。
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SDH的优势
接口方面
电接口 STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模 块，比特率为155.520Mb/s 。 STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是 STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，- - -)。
节间插的规律性，进而
定位到其他信息包
键入文本
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帧结构
若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包 太小，例：2M、34M。 需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中 信息包，通过支路单元 指针-TUPTR定位其在中信息包中的位置。然后 将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR 指示相应中信息包的位置。
C4——容器4；虚140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功 能。
VC4—虚容器4；与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的 140M信号进行实时的性能监控。
140M
速率适 配/打包
11
C4 加入POH 监控 /打包
9 1 125us260
P O H
1
1
VC4 转下页
9 125us 261
二 SDH基本原理
1、 SDH 基本概述 2、 帧结构和复用步骤 3、 SDH设备的逻辑构成 4、 组网及保护
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SDH......?
SDH的基本概念
是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的 标准化数字信号的等级结构。
SDH产生的社会背景
通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综 合化、智能化、个人化发展。 作为通信网的承载体传输网要求：
在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加 入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在 “运输”中的监视。
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帧结构
S T M - N
信 息 包 信 息 包 信 息 包
净 负 荷
信 息 包 信 息 包
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段开销
段开销——完成对STM-N整体信号流进行监控。即对 STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监 控。 再生段开销(RSOH)—对STM-N整体信号进行监控 复用段开销(MSOH)—对STM-N中的某一个STM-1 信号进行监控 RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体 制 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）
光传输网络基本知识
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交流内容 一 、 传输系统在移动通信网络中的应用 二、 SDH 基本原理 三、 传输系统设计基本内容
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一 、 传输系统在移动通信网络中的应用
自从同步数字体系（SDH）出现以来，光通信的发展进 入了一个崭新的时期，在12年前原CCITT首次通过SDH的三 个建议之后，SDH的发展和应用以前所未有的速度向前推进。
光接口 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码， 采用世界统一的7级扰码。
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SDH的优势
复用方式——同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH→高阶SDH。
例如：STM-1→STM-4。采用字节间插复用方式。
A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 3C 1 C 2 C 3
由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的—— 字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢” 中第一个“货物包”即可。
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帧结构
发端：
AU-PTR定位车厢 中第一个信息包
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键入文本
键入文本
键入文本
收端：
根据收到的AU-PTR值 找到此信息包，通过字
兼容性——决定成本 老体制设备是否还可发挥作用 对新体制能否接入
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SDH的优势
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SDH的劣势
频带利用率不如PDH系统
指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害
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帧结构和复用步骤
内容：
STM-N的帧结构和帧各部分的作用 PDH复用进STM-N帧的方式 140M复用进STM-N帧 34M复用进STM-N帧 2M复用进STM-N帧
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34M复用步骤
34M 速率适 配/打包
1
C3
加入POH监 控 /打包
9
1
84
125us
P O H
1
1
VC3
转下页
125us
9 85
C3——容器3；与34M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。 VC3——虚容器3；与C3相对应的标准信息结构，完成对装载的
34M信号进行实时的性能监控。
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帧结构
1 3 RSOH 4 AUPTR
5
MSOH
9
9× N
9× 270× N字节
STM-N净负荷 (含POH)
261× N
先行后列
以 字 节 为 单 位 (8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
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信息净负荷(9行×261 列)
STM-N帧中放置各种业务信息的地方。 2M、34M 140M打包成信息包后，放于其中。 然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若 将 STM-N 信 号 帧 比 做 一 辆 货 车 ， 其 净 负 荷 区 即 为该货车的车厢。
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帧结构
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复用步骤
复用步骤(复用方式、复用结构)
低阶SDH→高阶SDH：字节间插方式，4合1 PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的影射
140M→STM-N 34M→STM-N 2M→STM-N 复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图 有多种，但一个国家和地区仅使用一种。
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2M复用步骤
复帧的概念
4 个 C12 基 帧 组 成 一 个 复帧。
基帧、复帧装入的是同 一路2M信号。
基 帧 装 入 2M 信 号 的 125us 时 间 段 的 信 息 ； 复帧装入2M信号500us 时间段的信息
C12 C12 C12 C12
1#
STM-1
2#
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终端复用器—TM
终端复用器——TM 双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w 交叉复用功能 作用TU——LU
目前，SDH在各个通信领域的应用已日益广泛，从各通 信领域的本地网、省干线网到全国的一级干线，SDH传送网 正发挥着巨大的作用。
下面以SDH在移动通信工程中的应用为例，说明其在实 际工程中的具体应用。
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局站通信系统
局站通信系统主要由SDH分插复用设备或终端复用设 备、DDF数字配线架（单元）、ODF光配线架（箱） 等组成。
光缆 光缆
单头尾纤 双头尾纤
SDH ADM
2M线
1
n
BSC、交换、 数据等
ODF 局站通信系统图
DDF
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移动网传输通信系统
移动通信工程中，传输网是联系基站 （BTS）、基站控制器（BSC）、交换中 心（MSC）及互连局站的纽带。
MSC
TMSC
传输网 BTS
BSC 关口局
BTS
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移动网传输系统图
DDF
2Mb/s 2Mb/s
BTS
传输设备
基站
DDF 2Mb/s
MSC
2Mb/s
2Mb/s
传输机房
DDF