《光网络技术基础优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光网络技术基础优秀PPT.ppt(180页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、光网络技术基础光网络技术基础第1页,本讲稿共180页第一部分第一部分 光纤通信基础光纤通信基础 1.光纤与光缆光纤与光缆 2.光源与光发送机光源与光发送机 3.光接收器件与光接收机光接收器件与光接收机 4.光纤通信系统光纤通信系统第2页,本讲稿共180页光纤与光缆光纤与光缆 (一)(一)一、概述一、概述利用光纤来传输携带通信信息的光波,以实现通信的目的。1、发展简史发展简史 1).里程碑里程碑 1966年高锟著名文章(PIEE);2).导火线导火线 1970年康宁公司的第一根低耗光纤;3).爆炸性发展爆炸性发展A).光纤衰减:光纤衰减:70年:20dB/km;72年:4dB/km;76年:0.
2、5dB/km;79年:0.2dB/km;90年:0.14dB/km。B).系统:系统:76年-45Mb/s;85年-多模系统;90年-单模系统;93年-SDH;98年-WDM(40G);2000年-320G。第3页,本讲稿共180页光纤与光缆光纤与光缆 (二)(二)2、优点、优点1).容量巨大容量巨大 理论上一根光纤:100亿个话路。现在实验室已实现50万个话路。2).中继距离长中继距离长 现已实现100公里无中继;若使用光放大器可实现640公里无中继传输。3).保密性能好保密性能好 光在纤芯中传输,无泄露。4).适用能力强适用能力强 不怕外界电磁干扰、耐腐蚀、可弯曲性好。5).体积小、重量轻
3、、便于施工与维护体积小、重量轻、便于施工与维护 直埋、架空、水下。第4页,本讲稿共180页光纤与光缆光纤与光缆 (三)(三)二、光纤简介二、光纤简介1、光纤的构造光纤的构造由纤芯、包层与外涂敷层构成。n1n2第5页,本讲稿共180页光纤与光缆光纤与光缆 (四)(四)2、光纤的分类光纤的分类1).传播模式的概念传播模式的概念 用麦氏方程解决光在光纤中的传输问题,当纤芯尺寸大于光波长时,存在多种模式-基模与高次模。2).多模光纤多模光纤其芯径50m;多种模式的存在,产生模式色散,使传输容量减小。3).单模光纤单模光纤其芯径8 10 m;只允许一种传播模式,不存在模式色散,传输容量大。单模光纤还可以
4、再分为:G.652、G.653、G.655等。第6页,本讲稿共180页光纤与光缆(五)光纤与光缆(五)三、光纤的特性参数三、光纤的特性参数1、损耗、损耗系数系数 f f 每公里光纤对光功率信号的衰减值(dB/km)。2、色度色散、色度色散系数系数 D()1).色度色散的概念色度色散的概念A).模式色散模式色散 不同的模式具有不同的传播速度。仅对多模光纤有效。B).材料色散材料色散 不同波长的光在光纤中具有不同的传播速度。C).波导色散波导色散 光在不同结构的光纤中具有不同的传播速度。单模光纤无模式色散,仅有材料色散与波导色散。第7页,本讲稿共180页光纤与光缆(六)光纤与光缆(六)G.653G
5、.652波长nm1310nm 波段1550nm 波段衰耗SCL第8页,本讲稿共180页光纤与光缆(七)光纤与光缆(七)2).色度色散系数色度色散系数 每公里长度的光纤传输单位光源谱宽时所产生的脉冲展宽值(ps/nm.km)。仅对单模光纤有效。第9页,本讲稿共180页第一部分第一部分光纤通信基础光纤通信基础 1.光纤与光缆光纤与光缆 2.光源与光发送机光源与光发送机 3.光接收器件与光接收机光接收器件与光接收机 4.光纤通信系统光纤通信系统第10页,本讲稿共180页光源与光发送机光源与光发送机(一)(一)一、对光源的要求一、对光源的要求 1).发射波长适中 2).发光功率大 3).谱线窄 4).
6、温度特性好 5).工作寿命长第11页,本讲稿共180页光源与光发送机光源与光发送机 (二)(二)二、发光二极管二、发光二极管 LED 是由砷化钾类的P、N型材料构成的二极管(正偏置)。1、LED的优点的优点 1).线性度好线性度好 2).温度特性好温度特性好 3).使用简单、价格低、寿命长使用简单、价格低、寿命长2、LED缺点缺点 1).谱线宽:谱线宽:510nm 2).与光纤的耦合效率低:与光纤的耦合效率低:12%3、LED应用应用 小容量、短距离小容量、短距离P电流第12页,本讲稿共180页光源与光发送机光源与光发送机 (三)(三)三、半导体激光器三、半导体激光器 LD 谐振腔产生振荡 受
7、激发光。1、LD的优点的优点 1).谱线窄:谱线窄:12nm 2).与光纤的耦合效率高:与光纤的耦合效率高:20%3).阈值器件:阈值器件:I Ith时,发激光2、LD缺点缺点 1).线性度差线性度差 2).温度特性不如温度特性不如LED3、LD应用应用 大容量、长距离大容量、长距离 Ith电流P第13页,本讲稿共180页光源与光发送机(四)光源与光发送机(四)四、光发送机四、光发送机1、框图、框图 输入接口予处理调制电路光源组件第14页,本讲稿共180页光源与光发送机(五)光源与光发送机(五)2、调制方式、调制方式 1).直接调制:直接调制:用电信号直接改变光源的工作电流。电流IthP电脉冲
8、流光脉冲流IB第15页,本讲稿共180页光源与光发送机(六)光源与光发送机(六)2).外调制:外调制:为克服在高速率时采用直接调制出现的啁啾现象 光源的发射波长发生偏移。让激光器连续发光,用电信号间接控制光源的工作电流。3、直接调制电路、直接调制电路+5V电脉冲流LD第16页,本讲稿共180页光源与光发送机(七)光源与光发送机(七)4、光发送机主要技术指标光发送机主要技术指标1).发送光功率发送光功率 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).谱宽谱宽 即所用光源器件的谱宽,谱宽越窄越好。根均方谱宽 rms;-20dB谱宽-20dB 3)
9、.寿命寿命 30万小时以上。第17页,本讲稿共180页光源与光发送机(八)光源与光发送机(八)-20dB nm光功率P1.00.01a):根均方谱宽根均方谱宽 b):-20dB谱宽谱宽 光源器件的二种谱宽光源器件的二种谱宽1.00.607光功率Prmsnm第18页,本讲稿共180页第一部分第一部分光纤通信基础光纤通信基础 1.光纤与光缆光纤与光缆 2.光源与光发送机光源与光发送机 3.光接收器件与光接收机光接收器件与光接收机 4.光纤通信系统光纤通信系统第19页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(一)光接收器件与光接收机(一)一、对光接收器件的要求一、对光接收器件的要求 1).量子效率高
10、2).噪声低 3).体积小、寿命长二、二、PIN光二极管光二极管1、工作机理、工作机理 在由硅、锗或-族化合物组成的PN结之间插入一层 I 型材料而构成。负偏置时电子与空穴复合发光。第20页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(二)光接收器件与光接收机(二)P N IXEPIN光二极管的构造与电场分布光二极管的构造与电场分布第21页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(三)光接收器件与光接收机(三)2、PIN的特性参数的特性参数1).响应度(量子效率)响应度(量子效率)R 单位光功率信号入射时产生的光电流(A/W)。Is(t)=)=RP(t)2).结电容结电容Cd 一般仅几个PF。它对PI
11、N的响应时间及光接收机灵敏度都有影响。第22页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(四)光接收器件与光接收机(四)3、PIN的特点与应用的特点与应用 1).优点优点 附加噪声低;使用方便,工作电压低;寿命长、价格便宜。2).缺点缺点 响应度低(因无放大作用);所制接收机的灵敏度不高。3).PIN的应用的应用 适用于短距离的光纤通信系统。第23页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(五)光接收器件与光接收机(五)三、三、APD光二极管光二极管1、工作机理、工作机理 在高反偏压下内部形成高电场区,光生载流子(空穴电子对)作高速运动提高碰撞电离效应产生出几十倍的新空穴电子对,形成较大的光电流。P
12、+N PXE第24页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(六)光接收器件与光接收机(六)2、APD的特性参数的特性参数 1).增益增益G 经APD放大后的光电流与首次光电流之比。Is(t)=)=G RP(t)2).倍增噪声指数因子倍增噪声指数因子X F(G)=Gx 3).最佳增益最佳增益Gopt 产生的光电流最大,倍增噪声最小。通过调节其偏压实现。第25页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(七)光接收器件与光接收机(七)3、APD的特点与应用的特点与应用 1).优点优点 放大作用。大大提高灵敏度,约10 20dB。2).缺点缺点 产生倍增噪声。3).APD的应用的应用 适用于大容量、长距
13、离的光纤通信系统。第26页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(八)光接收器件与光接收机(八)四、光接收机四、光接收机1、框图、框图 前置放大主放大均衡器判决再生第27页,本讲稿共180页光接收器件与光接收机(九)光接收器件与光接收机(九)2、光接收机的主要技术指标、光接收机的主要技术指标 1).接收灵敏度接收灵敏度 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)。第28页,本讲稿共180页第一部分第一部分光纤通信基础光纤通信基础 1.
14、光纤与光缆光纤与光缆 2.光源与光发送机光源与光发送机 3.光接收器件与光接收机光接收器件与光接收机 4.光纤通信系统光纤通信系统第29页,本讲稿共180页光纤通信系统(一)光纤通信系统(一)一、系统组成一、系统组成发发送送机机接接收收机机SR连接器连接器第30页,本讲稿共180页光纤通信系统(二)光纤通信系统(二)1、光发送机光发送机 作用:是把电信号码流转换成光脉冲码流,并输入到光纤中进行传输。要求:发光功率大;谱线窄或色散容限大。2、光纤光纤是传输光信号的媒质。要求:损耗系数小;色散系数低。3、光接收机光接收机作用:是把光脉冲码流转换成电信号码流。要求:高灵敏度。4、光连接器与尾纤光连接
15、器与尾纤第31页,本讲稿共180页光纤通信系统(三)光纤通信系统(三)二、系统性能二、系统性能1、误码性能、误码性能 误码:误码:经光接收机的接收与判决再生后,码流中的某些比特出现了差错。适用于PDH系统。误块:误块:适用于SDH系统(检验矩阵)。1).平均误码率平均误码率BER 规定时间内,发生差错的比特数与传输比特总数之比。SDH:误块率。第32页,本讲稿共180页光纤通信系统(四)光纤通信系统(四)2).误码秒误码秒ES出现1个误码以上的秒。SDH:误块秒 3).严重误码秒严重误码秒SES出现30%以上误码的秒。SDH:严重误块秒 4).关于假设参考数字段关于假设参考数字段HRDS 误码
16、性能是针对HRDS的。2个相邻的数字配线架之间的全部装置 数字段。具有一定长度与指标规范的数字段 HRDS。三种:420km、280km、50km。第33页,本讲稿共180页光纤通信系统(五)光纤通信系统(五)2、定时性能、定时性能 1).抖动抖动 数字脉冲信号的特定时刻相对于其理想位置的偏离。抖动会劣化系统性能。抖动原因:噪声、码间干扰、时钟的不稳定、映射/去映射、指针调整等。2).漂移漂移 数字脉冲信号的特定时刻相对于其理想位置的长时间偏离(10Hz)。漂移主要与温度有关。第34页,本讲稿共180页 第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.
17、净负荷净负荷指指针针 5.复用与映射复用与映射 6.同步复用设备同步复用设备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步光缆系统同步光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管理系统网络管理系统第35页,本讲稿共180页概概 述述 (一)(一)一、一、SDH的产生的产生1、PDH的缺点的缺点1).无国际统一的速率标准无国际统一的速率标准2).无国际统一的光接口规范无国际统一的光接口规范3).上下电路成本高、结构复杂上下电路成本高、结构复杂4).无国际统一的光接口规范无国际统一的光接口规范5).网络网络OAM能力差能力差2、SDH的产生的
18、产生 86年:SONET;88年:ITU-T接受,并重新命名为SDH;88-90年:陆续通过9个建议。第36页,本讲稿共180页概概 述述 (二)(二)二、二、SDH的特点的特点1、SDH的优点的优点 1).速率统一:速率统一:155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10Gb/s 2).光接口统一:光接口统一:帧结构一致 3).一步复用特性:一步复用特性:可用软件一次性提取/接入低速信号 4).强大的强大的OAM能力:能力:容量的 5%用于OAM 5).组组网灵活、具有自愈功能:网灵活、具有自愈功能:复用段、通道保护等2、SDH的缺点的缺点 1).带宽利用率稍低:带宽利用率稍低:155
19、Mb/s包括63个2Mb/s 2).大量的软件控制、易产生重大故障大量的软件控制、易产生重大故障第37页,本讲稿共180页概概 述述 (三)(三)三、三、SDH基本概况基本概况1、SDH的等级的等级 STM-1:155 Mb/s;STM-4:622 Mb/s;STM-16:2.5 Gb/s;STM-64:10 Gb/s;第38页,本讲稿共180页概概 述述 (四)(四)2、SDH的设备种类的设备种类 1).终端复用器终端复用器 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。PDH支路信号 SDH支路信号OAM线路信号STM-NTM第39页,本讲稿共180页概概
20、 述述 (五)(五)2).分插复用器分插复用器 ADM 设在网络的中间局站,完成直接上、下电路功能。STM-NSTM-N西侧线路信号PDH支路信号 SDH支路信号OAM东侧线路信号ADM第40页,本讲稿共180页概概 述述 (六)(六)3).再生器再生器 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。OAM东侧线路信号西侧线路信号STM-NSTM-NREG第41页,本讲稿共180页概概 述述 (七)(七)4).数字交叉连接设备数字交叉连接设备 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。STM-NSTM-NPDH支路信号 SDH支路信号DXC第42页,本讲
21、稿共180页 第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负荷净负荷指针指针 5.复用与映射复用与映射 6.同步复用同步复用设备设备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步光缆系统同步光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管理系统网络管理系统第43页,本讲稿共180页速率与帧结构速率与帧结构(一)一)一、一、SDH的等级与速率的等级与速率等级速率(Mb/s)含2M数量SM-1 SM-4 SM-16 SM-64155.520622.0809953.2802488.3206325610
22、084032第44页,本讲稿共180页速率与帧结构速率与帧结构(二)二)二、二、STM-N的帧结构的帧结构 9行270N 列 的块状结构。9270N字节SOHSTM-N净负荷(含POH)传输方向9N261N270N列SOHAU PTRT=125s第45页,本讲稿共180页速率与帧结构速率与帧结构(三)三)STM-1的帧结构:的帧结构:9行270列。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。SOH净负荷传输方向9261270列SOHAU PTRT=125s第46页,本讲稿共180页第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2
23、.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负净负荷荷指针指针 5.复用与映射复用与映射 6.同步同步复用设备复用设备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步同步光缆系统光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管理系统网络管理系统第47页,本讲稿共180页开开 销销 (一)一)一、段开销一、段开销1、作用:作用:提供再生段与复用段的OAM(运行、管理、维护)。2、类型:类型:再生段开销RSOH、复用段开销MSOH3、字节安排、字节安排(见下页)4、字节功能、字节功能1).A1、A2-帧定位帧定位 识别每一帧的起始位置,码型为:
24、F628(H)。2).J0-再生段跟踪字节再生段跟踪字节 内容是再生段接入点识别符号,使收、发正确对接。第48页,本讲稿共180页开开 销销 (二)二)A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3 A U-P T R (管理单元指针)B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 RSOHMSOH9行 传输方向T=125s 国内使用字节国内使用字节 传输媒质指示字节传输媒质指示字节 空格:国际使用字节国际使用字节第49页,本讲稿共180页开开 销销 (三)三)3).B1-再生段校验字节再生段校验字节 组
25、成校验矩阵,对再生段信息净负荷进行校验。B1字节被校验字节被校验字节被校验字节b1b2b3b4b5b6b7b8110010011101001010011010B1字节的每一位比特的值(1或0),取决于该列各比特的值(偶校验)。第50页,本讲稿共180页开开 销销 (四)四)4).E1、E2-公务字节公务字节 分别为再生段、复用段提供公务电话。5).D1 D3-再生段数据通信通道再生段数据通信通道 传送再生段管理信息。6).D4 D12-复用段数据通信通道复用段数据通信通道 传送复用段管理信息。7).B2-复用段校验字节复用段校验字节 组成校验矩阵(偶校验)对复用段信息净负荷进行校验。原理同B1
26、字节。第51页,本讲稿共180页开开 销销 (五)五)8).K1、K2-自动保护倒换字节自动保护倒换字节 局站编号(b5b8)、倒换类型、保护方式等。9).S1-同步状态字节同步状态字节 指示时钟级别。10).M1-复用段误码指示复用段误码指示 指示B2的校验结果-误块数。第52页,本讲稿共180页开开 销销 (六)六)二、通道开销二、通道开销POH1、作用:作用:提供通道层的OAM(运行、管理、维护)。2、类型:类型:高阶POH、低阶POH 3、字节安排字节安排(见下页)4、字节功能字节功能 1).高阶高阶POH:VC-4/VC-3 POH第53页,本讲稿共180页开开 销销 (七)七)VC
27、-4/VC-3 J1B3C2G1F2H4F3K3N1 VC-4/VC-3 POH 的位置的位置第54页,本讲稿共180页开开 销销 (八)八)J1:通道跟踪字节。发送高阶通道接入点识别符,使 收、发正确对接;B3:通道奇偶校验字节(BIP-8)。对高阶通道进行检验。C2:信号标记字节。指示VC-4的结构;VC-4可能包含1140M、334/45M、632M;G1:通道状态字节。远端差错指示REI(误块计数);F2、F3:使用者通道;H4:位置指示字节:指示TU子帧在复帧中的位置;K3:通道自动保护倒换字节(APS);N1:网络操作者字节。第55页,本讲稿共180页开开 销销 (九)九)2).低
28、阶低阶POHV5VC-12J2VC-12 500s 复帧复帧VC-12N2K4VC-12第56页,本讲稿共180页 第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负荷净负荷指针指针 5.复用与映射复用与映射 6.同步复用同步复用设备设备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步光缆系统同步光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管理系统网络管理系统第57页,本讲稿共180页净负荷指针净负荷指针(一)一)一、净负荷指针一、净负荷指针1、净负荷指针的种类、净负荷指针的种类 AU-4 PTR、
29、TU-3 PTR、TU-12 PTR。2、管理单元指针、管理单元指针 AU-4 PTR9行261列AU-PTR9列H1YYH21*1*H3H3H3Y=1001SS11(S未规定)1*=11111111VC-4第58页,本讲稿共180页净负荷指针净负荷指针(二)二)N N N NSSIDIDIDIDIDH1H2H3H3H3NDF10毕特指针负调整字节AU类别NDF:新数据标识SS:AU类别,SS=11:AU-4I:增加毕特D:减少毕特第59页,本讲稿共180页净负荷指针净负荷指针(三)三)AU-4 PTR 的作用:的作用:1).指示净负荷的位置指示净负荷的位置 净负荷的第一个字节相对于最后一个H
30、3的偏移量。2).速率调整速率调整 对净负荷的速率进行调整:正调整与负调整。3).新数据标识新数据标识 NDF 净负荷内容发生变化时,NDF做出指示。第60页,本讲稿共180页第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负净负荷荷指针指针 5.复用与映射复用与映射 6.同步同步复用设备复用设备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步同步光缆系统光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送传送网网 12 .网络管理系统网络管理系统第61页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (一)一)一、复用原理一、复用原理
31、1、何谓复用:、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、传统的复用方法1).码速率调整码速率调整 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。第62页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (二)二)3、SDH的复用方法的复用方法1).净负荷指针技术净负荷指针技术 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;
32、各支路信号在帧中的位置固定,可直接提取/接入。第63页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (三)三)二、参加复用与映射的单元二、参加复用与映射的单元1、虚容器、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)(低阶)POH净负荷净负荷 (2Mb/s)4列9行第64页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (四)四)2).VC-4(高阶)(高阶)净负荷净负荷 1 1 (140 M)POH261列9行 净负荷净负荷 2 2 (632 M)POH261列9行 VC-4 (a)VC-4 (b)R2R1第65页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (五)五)2
33、、虚容器级联、虚容器级联 VC-Xc把X个VC-4首尾依次组合在一起(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。VC-4VC-4VC-4 级联级联POHR1第66页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (六)六)3、管理单元、管理单元 AU-4 VC-4 加一行管理单元指针 AU PTR 组成。AU-PTRVC-49行261列9列第67页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (七)七)三、复用与映射结构三、复用与映射结构111 C4-64c3AUG-44AUG-11AUG-16AUG-641STM-1STM-4STM-16STM-644411
34、AU4AU4-4cAU4-16CAU4-64c TUG2VC3C3VC4VC4-4cVC-16c VC4-64c C4-4c C4-16c173VC12TU12C12TU3TUG31映射指针调整复用第68页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (八)八)字节间插复用方式字节间插复用方式AUG1-1#1AUG1-1#4AUG1-1#1AUG-4第69页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (九)九)四、映射原理四、映射原理1、何谓映射:、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、映射种类1).异步映射异步映射 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
35、: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:缺点:不能从高速信号直接提取或接入低速信号。第70页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (十)十)2).字节同步映射字节同步映射 要求信号必须与网络同步。优点:优点:能从高速信号直接提取或接入低速信号;缺点: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).比特同步映射比特同步映射 无人采用。第71页,本讲稿共180页复用与映射复用与映射 (十一)十一)五、五、SDH的映射的映射1、2Mb/s 信号的映射信号的映射 1).异步映射异步映射 最经常采用的方式。2).字节
36、同步映射字节同步映射 可直接提取或接入64kb/s信号。2、34/140 Mb/s 信号的映射信号的映射 只能采用异步映射。第72页,本讲稿共180页 第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负荷净负荷指指针针 5.复用与映射复用与映射 6.同步复用设同步复用设备备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步光缆系统同步光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管理系统网络管理系统第73页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(一)一)一、同步复用设备简述一、同步复用设备简述同步复
37、用设备的特点同步复用设备的特点1).一步复用特性一步复用特性 可直接提取/接入低速支路信号(如从2.5G提取2M)。2).较较强的交叉连接能力强的交叉连接能力 可对VC-4、VC-12进行交叉连接处理。3).强大的强大的OAM能力能力 丰富的开销字节,用于网络的OAM。3).灵活的组网能力、自愈功能灵活的组网能力、自愈功能第74页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(二)二)二、同步复用设备性能二、同步复用设备性能1、误码性能、误码性能 无误码。2、同步性能、同步性能1).同步信号种类同步信号种类 模拟:2MHz;数字:2Mb/s(具有SSM功能)。2).同步工作方式同步工作方式A).外
38、同步定时外同步定时 跟踪方式:跟踪方式:内部SETG严格锁定于外时钟。从从STM-N导出的方式:导出的方式:可用于传送时钟。第75页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(三)三)东侧STM-N 西侧STM-N定时发生器定时发生器外定时基准支路信号 跟踪方式跟踪方式第76页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(四)四)东侧STM-N 西侧STM-N定时发生器定时发生器支路信号 SSU从从STM-N导出的外定时方式导出的外定时方式第77页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(五)五)B).提取定时提取定时 线路提取线路提取定时发生器定时发生器 西侧STM-N 东侧STM-N提取时
39、钟发送时钟支路信号第78页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(六)六)C).内部定时内部定时 保持模式保持模式 模拟前24小时的记忆信息来维持设备的同步。精度要求:0.39 ppm。自由运行模式自由运行模式 利用设备内部的振荡器产生的信号来维持设备的同步。精度要求:4.6 ppm。3).定时基准的倒换与恢复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。第79页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(七)七)3、交叉连接性能、交叉连接性能1).交叉连接种类交叉连接种类 高阶交叉连接:高阶交叉连接:VC-4或VC4-Xc 低阶交叉连接:低
40、阶交叉连接:VC-122).交叉连接容量:交叉连接容量:nn VC-43).交叉连接方向交叉连接方向 线路线路-线路;线路线路;线路-支路;支路支路;支路-支路。支路。4).交叉连接方式交叉连接方式 单向;双向;广播。单向;双向;广播。第80页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(八)八)4、定时性能、定时性能-抖动与漂移抖动与漂移1).定义定义 抖动:抖动:数字信号的特定时刻与理想时刻的偏差。漂移:漂移:数字信号的特定时刻与理想时刻的长时间偏差。2).种类种类1).输入抖动容限输入抖动容限 标征设备对外来抖动的容忍程度。PDH、SDH输入口。2).抖动的产生抖动的产生 无输入抖动时,设
41、备的输出抖动值。PDH、SDH输出口。3).抖动传递函数抖动传递函数 输出抖动值/输入抖动值,随抖动频率的变化关系。0.2UI第81页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(九)九)三、同步复用设备的系统结构三、同步复用设备的系统结构定 时通信与控制 公 务 PDH&SDH 支路接口线路接口线路接口交叉矩阵交叉矩阵第82页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(十)十)1、线路接口、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。2、交叉矩阵、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
42、连接;满足上、下电路等功能。1).交叉连接种类交叉连接种类 高阶交叉连接:VC-4与VC4-Xc。低阶交叉连接:VC-12。第83页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(十一)十一)2).交叉矩阵容量交叉矩阵容量 容量一般与设备的STM-N的级别有关。如:2.5G ADM的高阶交叉容量为:6464 VC-4 (线路:162 VC-4;线路:162 VC-4)。双系统2.5G ADM的高阶交叉容量为:128128 VC-43、支路接口、支路接口 完成上、下业务信号。PDH:2M、34M、45M、140M;SDH:155M、622M。第84页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(十二)
43、十二)4、定时单元、定时单元 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。5、通信与控制单元、通信与控制单元 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。6、公务单元、公务单元 提供公务联络电话。第85页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(十三)十三)四、四、10G系统简介系统简介1、系统特点、系统特点1).传输传输容量大:容量大:4个2.5G,4032个2M,12万个话路。2).交叉容量大:交叉容量大:单系统:256256 VC-4;双系统:512512 VC-4。3).可对可对VC-4c、VC-16c进行交
44、叉连接进行交叉连接4).丰富的支路接口丰富的支路接口 光口:2.5G、622M、155M;电口:155M、140M、34M、45M、GE。第86页,本讲稿共180页同步复用设备同步复用设备(十四)十四)2、10G系统的传输问题系统的传输问题1).损耗受限损耗受限:PIN光接收机灵敏度为-14dBm,传输距离30km。2).色度色散受限色度色散受限 采用外调制也仅为 800ps/nm。用G.655光纤(6ps/km.nm),一般无问题;用G.655光纤(20ps/km.nm),只传40km。可采用色散补偿:色散补偿光纤、光栅补偿、予啁啾补偿,但成本高、实施麻烦。3).偏振模色散受限偏振模色散受限
45、第87页,本讲稿共180页 第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负荷净负荷指指针针 5.复用与映射复用与映射 6.同步复用设同步复用设备备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步光缆系统同步光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管理系统网络管理系统第88页,本讲稿共180页数字交叉连接设备数字交叉连接设备(一)一)一、一、DXC 概述概述 DXC 规范化表示:规范化表示:DXC x/y x:DXC 端口的速率最高等级;y:可进行交叉连接的最低速率等级;1:VC-12、2M信
46、号;3:VC-3、34/45M信号;4:VC-4、140M、155M信号;5:STM-4(622M)信号;6:STM-16(2.5G)信号。如:DXC 4/1,其端口最高速率为155M,可进行交叉连接的信号:VC-12、VC-3、VC-4。第89页,本讲稿共180页数字交叉连接设备数字交叉连接设备(二)二)二、二、DXC 应用应用1、多种网络的网关、多种网络的网关 SDH网与PDH网的网关;长途与中继网的网关等。2、电路调度、电路调度 见下页。第90页,本讲稿共180页数字交叉连接设备数字交叉连接设备(三)三)STM-16子网子网1STM-16子网子网2STM-16子网子网3DXC 4/1DX
47、C用于电路调度用于电路调度第91页,本讲稿共180页数字交叉连接设备数字交叉连接设备(四)四)3、网络的保护与恢复、网络的保护与恢复1).集中控制法集中控制法 网络的保护与恢复由中心系统控制。庞大的数据库中存有网络各节点的全部信息(节点的业务流量、交叉状态、空闲路由等);一旦网络的某链路发生故障,中心系统会根据数据库中各节点存放的信息,计算和模拟出多个替代路由;最后选择一条最佳替代路由,并据此发布执行命令让各节点进行相应的操作,建立起新的替代路由。第92页,本讲稿共180页数字交叉连接设备数字交叉连接设备(五)五)2).分布控制法分布控制法 网络的保护与恢复由各个节点分散控制。当网络中的某链路
48、发生故障时,故障的源节点会向网络中的所有节点发出要求提供空闲信道的信息,直至故障链路的另一端(终节点)。各节点都会提供与其相邻节点的空闲信道,直到搜寻出一条从源节点到终节点(故障链路)的最佳替代路由。最后,各节点执行相应的操作,建立起新的替代路由。第93页,本讲稿共180页 第二部分:第二部分:SDH 1.概述概述 2.速率与速率与帧结构帧结构 3.开销开销 4.净负净负荷荷指针指针 5.复用与映射复用与映射 6.同同步复用设备步复用设备 7.数字交叉连接设备数字交叉连接设备 8.同步同步光缆系统光缆系统 9.SDH网同步网同步 10.网络性能网络性能 11.SDH传送网传送网 12 .网络管
49、理系统网络管理系统第94页,本讲稿共180页同步光缆系统同步光缆系统(一)一)一、光纤一、光纤1、光纤的主要参数、光纤的主要参数 在第一篇已经讨论过最重要的二个参数:损耗系数 f 、色度色散系数 D()。1).零色散波长零色散波长 0材料色散与波导色散在某波长处互相抵消,使总色散为零,该波长即为零色散波长 0。2).零色散斜率零色散斜率S0 在零色散波长附近,色度色散随波长而变化的曲线斜率。第95页,本讲稿共180页同步光缆系统同步光缆系统(二)二)2、单模光纤种类、单模光纤种类1).G.652光纤光纤 1310 nm性能最佳光纤。二个窗口:1310 nm与1550 nm。1310nm波长区:
50、色散最小(未移位),小于3.5 ps/nmkm;但损耗稍大,为0.3 0.4dB/km。1550nm波长区:色散较大,为20 ps/nmkm;但 损耗很小,为0.15 0.25dB/km。一般用于1550nm窗口。第96页,本讲稿共180页同步光缆系统同步光缆系统(三)三)2).G.655光纤光纤 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窗口。在光纤的有效横截面积与色散斜率二方面难以均衡。大面积大面积 大的有效面积,可有效地避免非线性效应,但将导致色散斜率的增加。低斜率低斜率小的色散斜率将会便于色散的补偿;但其有效面积却减小。第97页,本讲稿共