光传输基础培训胶片课件

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1、Page 1,产品经理：吴春 联系电话：13908201325 邮 箱：,光网络技术基础,成都市雨田骏科技发展有限公司,Page 2,汇报提纲：,SDH基本概念,光纤及接口,SDH网络,Page 3,光纤传输发展路标,DWDM 开始建设,SDH逐步成为 传输主力设备,容 量 增 加,DWDM规模建 设，全光网试验,SDH标准完善，PDH仍为主力,PDH产品开始 规模使用,高锟提出 光传输理论,1966,80年代,94年,99年,90年代初,98年,1976,OADM、OXC 将会逐渐使用,2003年以后,Page 4,SDH vs PDH,2、SDH的优势 速率统一：155Mb/s、622Mb

2、/s、2.5Gb/s、10Gb/s 光接口统一：帧结构一致 一步复用特性：可用软件一次性提取/接入低速信号 强大的OAM能力：容量的 5% 用于OAM 组网灵活、具有自愈功能：复用段、通道保护等,1、PDH的缺点 无国际统一的速率标准：两大体系(1.5M、2M)、三个 地区标准(欧洲、北美、日本) 无国际统一的光接口规范 上下电路成本高、结构复杂 网络OAM能力差,Page 5,SDH的等级与速率,Page 6,9行270 N 列 的块状结构。 段开销SOH：段层的运行、管理、维护； 管理单元指针AU PTR：指示净负荷位置； 净负荷：存放信息，以VC形式出现。,STM-N的帧结构,Page

3、7,段开销提供再生段与复用段的OAM（运行、管理、维护），分为再生段开销RSOH和复用段开销MSOH两种。,段开销,Page 8,通道开销提供通道层的OAM（运行、管理、维护）。有 高阶POH、低阶POH 两种类型。,通道开销POH,1) 高阶POH ：VC-4 / VC-3 POH,Page 9,2) 低阶POH,通道开销POH,Page 10,一、复用原理 1、何谓复用： 把低速率信号复合成高速率信号。 2、传统的复用方法 1) 码速率调整 优点：允许信号有较大的速率差异； 缺点：不能直接提取或接入低速支路信号。 2) 固定位置映射法 优点：能直接提取或接入低速支路信号； 缺点：滑动损伤。

4、,复用与映射,Page 11,3、SDH的复用方法 1) 净负荷指针技术 用软件指针指示净负荷在帧中的位置； 允许支路信号速率有差异（可进行速率调整）； 不使用125 s缓存器，避免滑动损伤。 2) 字节间插复用 各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速率的信号； 各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取/接入。,复用与映射,Page 12,二、参加复用与映射的单元 1、虚容器 VC 可以作为一个整体进行提取/接入、复用、交叉连接。 1). VC-12（低阶）,复用与映射,Page 13,2) VC-4（高阶）,复用与映射,Page 14,2、虚容器级联 VC - Xc 把X个VC-4首尾依

5、次组合在一起（只有一列POH），使组合的容量可以作为单个容量使用，并能保持单个VC-4毕特序列的完整性。,复用与映射,Page 15,3、管理单元 AU-4 VC-4 加一行管理单元指针 AU PTR 组成。,复用与映射,Page 16,复用与映射结构,Page 17,字节间插复用方式,复用与映射结构,Page 18,1、何谓映射：把各种业务信号适配进相应虚容器的过程。 2、映射种类 1) 异步映射 用码速率调整的方法把与网络同步或不同步的信号适配进虚容器。 优点：对信号无限制性要求（速率、结构）； 通用性强；接口简单；信号延时小（10s）。 缺点：不能从高速信号直接提取或接入低速信号。 2)

6、 字节同步映射 要求信号必须与网络同步。 优点：能从高速信号直接提取或接入低速信号； 缺点：对信号有严格限制性要求（速率、结构）； 接口复杂； 信号延时大（150s）。 3) 比特同步映射 无人采用。,映射原理,Page 19,1、2Mb/s 信号的映射 1) 异步映射 最经常采用的方式。 2) 字节同步映射 可直接提取或接入64kb/s信号。 2、34/140 Mb/s 信号的映射 只能采用异步映射。,SDH的映射,Page 20,1、终端复用器 TM 设在线形网的端站，把PDH / SDH 支路信号复用成SDH线路信号，或反之。,SDH的设备种类,Page 21,2、分插复用器 ADM 设

7、在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。,STM-N,SDH的设备种类,Page 22,3、再生器 REG 设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，但不能上、下电路。,SDH的设备种类,Page 23,4、数字交叉连接设备 兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动恢复与保护等多项功能。,SDH的设备种类,Page 24,1、 同步信号种类 模拟： 2MHz ；数字：2Mb/s（具有SSM功能）。 2、 同步工作方式 a) 外同步定时 b) 提取定时 c) 内部定时 3) 定时基准的倒换与恢复 至少2个外定时输入口；第一定时失效，能自动倒换到第二定时；并能自动恢复。,同步性能,Page 25,

8、外同步定时,Page 26,外同步定时,Page 27,线路提取定时,Page 28,1、同步方法 1) 主从同步法 网络中设一最高级主时钟和一系列分级从时钟，每一级从时钟皆上一级时钟同步，从而使网中所有时钟都和最高级时钟 基准主时钟（PRC）同步。 2) 互同步法 网络中的各时钟不分级别与主从，而是形成互联方式。 所有时钟通过锁相环路互相加权控制。 很少采用。,数字网同步,Page 29,一级节点时钟,二级节点时钟,二级节点时钟,二级节点时钟,二级节点时钟,二级节点时钟,二级节点时钟,主从同步法,数字网同步,Page 30,2、用SDH网传同步信号 利用大楼综合定时系统BITS与SDH传送网

9、（从STM-N导出的外定时方式）相结合的方法传送同步信号。,数字网同步,Page 31,3、SDH网同步方式 1) 全同步 全网时钟都跟踪唯一基准时钟PRC。 2) 伪同步 全网包括多各分网络，各分网络的PRC都符合G.811；因此各分网络之间的误差极小，接近于同步。 3) 准同步 使用设备时钟（保持与自由运行），出现较多的指针调整。 4) 异步 发AIS信号。,SDH网同步,Page 32,SDH的设备结构,1、线路接口 完成线路信号STM-N的光-电转换；进行管理单元的指针处理；生成 / 终结段开销等。,2、支路接口 完成上、下业务信号。 PDH：2M、34M、45M、140M； SDH：

10、155M、622M。,3、交叉矩阵 按需求对线路信号、支路信号中的VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。,5、通信与控制 采集设备各单元的数据；通过DCC通道传到网关； 接收网管系统的命令并执行。,4、定时电路 对内：向设备的各单元提供定时信号； 对外：外定时；提取定时；保持/自由运行方式；定时基准倒换。,6、公务 提供公务联络电话。,Page 33,SDH设备的业务调度,提供低阶交叉能力，优化网络结构,低价交叉大大提高了线路资源利用率： 把本地落地业务和本地穿通业务打包在同一个VC4中。 把2M业务和34M/45M业务打包在同一个VC4中

11、。 低价交叉大大节省了传输设备/交换设备的接口板： 把来自多个局向的2M、34M/45M业务整合到一个155M接口进行业务落地。 目前SDH端到端业务颗粒最小为2M，由于SDH设备具有低价交叉能力，可省掉业务汇聚用的DXC设备和接入设备。,Page 34,汇报提纲：,光纤及接口,SDH基础,SDH网络,Page 34,Page 35,1、光纤的主要参数 损耗系数 f 、色度色散系数 D（ ）。 2、单模光纤种类 1) G.652光纤 二个窗口： 1310 nm与1550 nm。 2) G.655光纤 为传输10Gb/s与以10Gb/s为基群的WDM系统而设计的新型光纤。 只工作在1550nm窗

12、口。,光纤,Page 36,光纤通信系统：系统组成,Page 37,1、发送光功率 Ps 在规定伪随机码序列的调制下，光发送机在参考点S的平均发光功率，如 -2 +3 dBm。 2、谱宽 即所用光源器件的谱宽，谱宽越窄越好。 3、寿命 30万小时以上。,光发送机：主要技术指标,Page 38,光发送机：主要技术指标,Page 39,1、接收灵敏度 Pr 在规定误码率要求的条件下（如110 -10），光接收机需要的最小光功率值（dBm）。 2、过载光功率 在规定误码率要求的条件下（如110 -10）， 光接收机所能承受的最大光功率值（dBm）。,光接收机：主要技术指标,Page 40,光接口代码

13、：W y.z W： I - 代表局内通信(2km)； S - 代表短距离通信( 20km)； L - 代长距离通信( 80km)； V - 代表甚长距离通信( 120km)。 y ：代表STM等级，Y=1、4、16、64。 Z ：代表使用光纤类型与工作窗口； 2 G.652光纤，工作窗口为1550nm； 5 G.655光纤，工作窗口为1550nm。 例：L-16.2：长距离、 2.5G、G.652、1550nm窗口。,光接口代码,Page 41,1、损耗受限 最坏值设计法 L = （PS Pr C PP MC）/ （f + S） 其中 PS：光发送机的发送光功率（dBm）； Pr： 光接收机的

14、接收灵敏度（dBm）； C： 收、发间所有连接器的损耗，每个取0.5dB； PP： 光通道代价，一般取1dB，但对高色散系统如 L16.2或10G系统，取2dB； MC：光缆富余度，取3dB； f ：光纤衰减系数（ dB/km ）； S ：光纤每公里接续损耗，一般取0.025 dB/km 。,光传输接口长度设计,Page 42,2、色散受限 1) 一般公式 - 2.5G以下系统 L =（ 10-6 ）/（ B D） 其中： ：光脉冲相对展宽值；对于MLM，取0.115；对 于LED与SLM，取0.306；对于L16.2，取0.491； ：光源的根均方谱宽( nm ) ，= -20dB / 6.

15、07； B：系统的传输速率( Mb/s)； D：光纤的色散系数(ps/nmkm)。 2) 色散容限值 - 2.5G以上系统 此时衡量光源光谱特性的参数是色散容限（ps/nm）： L = 色散容限 / 色散系数,光传输接口长度设计,Page 43,1、假设参考数字段HRDS 在相邻的一对STM-N支路接口之间，对规定的数字信号进行传输的全部手段。 三种规格：420km、 280km、50km。 2、误码性能参数 误码：经光接收机的接收、判决再生之后，数字码流的某些比特发生了差错。 误块：SDH系统。 1) 误码性能事件 A）误块：出现了一个或多个比特差错的数据块。 B）误块秒 ES：含有一个或多个误块的秒。 C）严重误块秒 SES：含有30%以上误块的秒。 2) 误码性能参数 A）误块秒比 ESR： 在一个确定的时间内，误块妙 数与总秒数之比。 B）严重误块秒比 SESR 在一个确定的时间内，严重误块妙数与总秒数之比。,SDH误码性能,Page 44,1、SDH网的抖动性能 1) 网络输出口的最大允许输出抖动 2) 网络STM-N口的输入抖动容限 即SDH设备STM-N口的输入抖动容限。 2、SDH / PDH 网络边界的抖动性能 1) PDH输出口的最大允许输出抖动 2) PDH输入口的输入抖动容限 即SDH设备PDH支路的输入抖动容限。