接入网基础知识及应用

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1、 接入网基础知识及应用 中国联合通信网络公司延边州分公司 集团客户响应中心接入网基础知识知识及应用集团客户响应中心的日常维护工作涉及面非常广，需要 掌握大量的业务知识和技术。主要包括:互联网基础知识及应用 接入网基础知识及应用 传输网基础知识及应用 基础网基础知识及应用 路由和交换技术及应用目标目标掌握接入网的定义了解接入网的种类熟悉各种接入网的接入方式了解几种传输介质的特性接入网定义中文名称： 接入网 英文名称： access network;AN 定义： 由用户-网络接口(UNI)到业务节点接口(SNI)之间的一 系列传送实体所组成的全部设施。 接入网分类接入网分类 根据不同的划分方式可以

2、有不同的分类方法。 常用的接入方式大体可以分为专线接入和拨号接入两种。 按照带宽分，又可分为窄带接入和宽带接入 接入网根据使用的媒体可以分为有线接入网和无线接入网两大类，其中有线 接入网又可分为铜线接入网（PSTN、ISDN、xDSL）、光纤接入网（FTTx）和 光纤同轴电缆混合接入网（HFC）等，无线接入网又可分为固定接入网和移动 接入网，主要基于微波、卫星、蜂窝移动通信、无绳电话、集群无线电话、 无线寻呼等多种无线通信系统。 按接入技术可以分为：普通的modem接入，ISDN接入，DDN接入，ADSL接入， Cable modem接入，无线接入，以太网接入，光纤接入，电力线接入等光纤接入网

3、示意图光纤接入网示意图光交接箱光纤接入网示意图光纤接入网示意图光纤接入网示意图光纤接入网示意图光纤接入网示意图光纤接入网示意图接入网用户-网络接口(UNI)业务节点接口(SNI)接入网网络接口单光口双光口交换机端口以太网端口V35端口E1端口无源光网络接入示意图无源光网络分光器未来接入网发展趋势未来接入网发展趋势光进铜退光纤通信发展史 1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法 。 1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体 激光器。 1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为 20dB/km光纤。 1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。光纤通信发展史

4、光的特性一、光及其特性光及其特性： 1、光是一种电磁波 可见光部分波长范围是：390760nm(毫微米)。大于760nm部分是 红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850nm， 1300nm，1310nm，1550nm四种。 2、光的折射，反射和全反射。 因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向 另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且， 折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到 或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就 是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即 不同的物质有不同的光折射率），

5、相同的物质对不同波长光的折射 角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。光纤光纤（光导纤维）是一种直径为8m100m的柔软、能传导光波的介质 ，多种玻璃和塑料可以用来制造光纤，其中使用超高纯度石英玻璃纤维制 作的光纤可以得到最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面,用折射率较低的包层包裹起来，就可以构成 一条光纤通道；多条光纤组成一束，就构成一条光缆。四 芯 光 缆光线在光纤中的折射 折射角入射角包层 （低折射率的媒体）包层 （低折射率的媒体）纤芯 （高折射率的媒体） 包层 纤 芯光纤的工作原理高折射率 (纤芯)低折射率 (包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光纤的结构图纤芯包层

6、保护套光纤的结构光纤的结构纤芯 core：折射率较高，用来传送光； 包层 coating：折射率较低，与纤芯一起形成 全反射条件； 保护套 jacket：强度大，能承受较大冲击， 保护光纤。光纤的结构光纤的分类 按照光纤的模式分类 单模（Single-Mode） 多模（Multi-Mode）按光纤传输模式的不同，可以分为：（1）单模光纤（直径8m10m）（2）多模光纤（通常为50m或62.5m）只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于临界角，就可产生全反 射。因此，可以存在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。这 种光纤就称为多模光纤。若光纤的直径减小到只有一个光的波长，它可使光线一直向

7、前传播，而 不会产生多次反射。这样的光纤就称为单模光纤。单模光纤和多模光纤光纤通信图输入脉冲输出脉冲单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤由于单模光纤完全避免了模式散射，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量、长距离的光纤通信。多模与单模光纤相比，芯径大得多，色散大得多，限制了传输数字信号的频率，传输容量较小，传输距离也较短，一般只有几千米。单模尾纤和多模尾纤的判断方法多模尾纤和单模尾纤的判断方法1、通过标注的中心波长。中心波长850nm为多模，1310nm 和1550nm为单模 2、通过标注信息。多模光纤(Multi Mode Fiber)，单模光纤 (Single Mode Fiber)。

8、 3、多模尾纤一般偏红色，单模尾纤一般偏黄色。光纤接头图示光纤规格4、常用光纤规格： 单模：8/125m，9/125m，10/125m 多模：50/125m，欧洲标准 62.5/125m，美国标准 工业，医疗和低速网络：100/140m，200/230m 塑料：98/1000m，用于汽车控制光线路衰耗 1310 nm : 0.35 0.5 dB/Km 1550 nm : 0.2 0.3dB/Km 850 nm : 2.3 3.4 dB/Km 光纤熔接点损耗：0.2dB/点波分复用 WDM波分复用就是光的频分复用，它利用了光具有不同的波长的特征。 原理： 利用波分复用设备（如衍射光栅）将不同信道

9、的信号调制成不同波长的 光，并复用到光纤信道上。在接收方，采用相同设备分离不同波长的光 。 1550 nm 0 1551 nm 11552 nm 21553 nm 31554 nm 41555 nm 51556 nm 61557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 8 2.5 Gb/s 1310 nm20 Gb/s复 用 器分 用 器EDFA120 km光调制器光解调器8 2.5 Gb/s 1310 nm波分复用 WDM波分复用器WDMWavelengthDivi

10、sionMultiplexer 在一条光纤中传输多个光信号，这些光信号频率不同， 颜色不同。波分复用器就是要把多个光信号耦合进同一 根光纤中；解波分复用器就是从一根光纤中把多个光信 号区分出来。波分复用器波分复用器（图例）1传送器2传送器1+ 2 1+ 21接收器2接收器光纤的优点光纤的优点： 1、光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。 2、无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。 3、不受电磁场和电磁辐射的影响。 4、.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双 绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十 倍的光缆直径为0.5英寸，重量450KG/KM。 5、光纤通

11、讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所 。 6、使用环境温度范围宽。 7、化学腐蚀，使用寿命长。光缆实物图二、光缆的种类： 1、按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠 装地埋光缆和海底光缆。 2、.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧 抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。 3、.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、 混合光缆和建筑物内用光缆。铺设光缆注意事项铺设光缆注意事项光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。一、光缆的连接： 方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。 1、.永久性光纤连接（又叫热熔）： 这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接

12、在一起。一般 用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连 接方法中最低，典型值为0.010.03dB/点。但连接时，需要专用设备（熔接 机）和专业人员进行操作，而且 连接点也需要专用容器保护起来。 2、应急连接（又叫）冷熔： 应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。 这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.10.3dB/点。但连 接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。 3、活动连接： 活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站 点与光缆连接 起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，

13、多用 在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/接头。二、光纤检测： 光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及 故障时找出光纤的故障点。检测方法很多，主要分为人工简易测量 和精密仪器测量。 1、.人工简易测量： 这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的 光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观 察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便，但它不能定量测量光纤 的衰减和光纤的断点。 2、精密仪器测量： 使用光功率计或光时域反射图示仪（OTDR）对光纤进行定量测 量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，甚至可测出光纤的断点位置 。这种测量可用来定量分析

14、光纤网络出现故障的原因和对光纤网络 产品进行评价。光纤的衰减光纤的衰减： 造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和 对接等。 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗 。光纤转弯半径不能小于4cm。 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。其他原因： 光纤接头或光接口被污染。 光连接器未连接好。光纤的衰减计算.路线较长时则需要核算系统的衰减余量，核算可按下面 公式进行： 衰减余量发射光功率接受灵敏度线路衰减连 接衰减（dB）其中线路衰减光缆长度单位衰减；单位 衰减与光纤质量有很大关系，一般单模为0.40.5dB/km ；多模为24dB/km。 连接衰减包括熔接衰减接头衰减，熔接衰减与熔接手 段和人员的素质有关，一般热熔为0.010.03dB/点；冷熔 0.10.3dB/点；接头衰减与接头的质量有很大关系，一般 为1dB/点。系统衰减余量一般不少于4dB。设计实例设计实例： 1、某校园网的改造： 根据其情况,在已有细缆网的一边使用一台