光纖傳輸通信工程師

光纖傳輸通信工程師1第一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第一章同步數(shù)字體系（SDH）技術(shù)第二章密集波分復用（DWDM）傳輸原理第三章SDH傳輸網(wǎng)維護測試項目及方法課程內(nèi)容2第二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第一章同步數(shù)字體系（SDH）技術(shù)第二節(jié)SDH網(wǎng)絡接口、比特率等級及幀結(jié)構(gòu)第四節(jié)開銷和指針第三節(jié)SDH復用映射結(jié)構(gòu)第一節(jié)SDH概述第五節(jié)SDH傳送網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)第六節(jié)SDH網(wǎng)絡管理第七節(jié)SDH新技術(shù)應用3第三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日一、SDH的產(chǎn)生

1、SDH提出背景（1）PDH兩種速率不兼容（2）PDH無統(tǒng)一的光接口標準（3）PDH采用異步的按比特復接，上、下電路復雜（4）開銷比特數(shù)量少，網(wǎng)管功能不豐富（5）網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)缺乏靈活性（提供點到點網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)）（6）網(wǎng)管通信通道明顯不足，網(wǎng)絡的調(diào)度和自愈性功能差第一節(jié)SDH概述4第四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日PDH數(shù)字系列5第五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、SDH提出1985年美國提出光同步網(wǎng)（SONET）--實現(xiàn)標準光接口1988年CCITT在SONET基礎(chǔ)上確定了SDHSDH---光同步數(shù)字體系實現(xiàn)光接口的---標準化能在多媒質(zhì)上應用達到光電的一致性6第六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、SDH基本概念及網(wǎng)絡單元1、什么是SDH？

SDH是由一些基本網(wǎng)絡單元（NE）組成，在光纖上可以進行同步信息傳輸、復用、分插和交叉連接的傳送網(wǎng)絡。7第七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、確定了4種標準網(wǎng)元TMSTM-N終端復用設備ADMSTM-NSTM-N分插復用設備SDXCSTM-NSTM-N交叉連接設備REGSTM-NSTM-N再生中繼設備支路口可以是PDH、SDH、MSTP信號8第八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日3、SDH傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)TMREGADMTMADMADMREGADMDXCDXCDXCDXC9第九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日三、SDH特點1、優(yōu)點融合PDH了兩種速率有了標準的光接口規(guī)范靈活的分插功能，使上下電路簡單強大的自愈能力，網(wǎng)絡生存能力強安排大量的開銷，網(wǎng)絡管理功能強具有前、后項兼容性2、SDH缺點采用指針技術(shù)使信號產(chǎn)生抖動大量采用軟件技術(shù)，一旦出問題有可能造成全網(wǎng)癱瘓頻帶利用率低10第十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)SDH網(wǎng)絡接口、比特率等級及幀結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)絡節(jié)點接口---NNISDH規(guī)范了網(wǎng)絡之間接口的速率等級和幀結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡節(jié)點之間實現(xiàn)同步復接、同步交換、同步傳輸。終端接入設備交換設備傳輸設備傳輸設備交換設備終端接入設備NNINNINNINNINNIUNIUNI11第十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、同步傳送模塊及速率等級SDH的速率等級STM-1155.52Mbit/s（簡稱155M）STM-4622.08Mbit/s（簡稱622M）STM-162488.32Mbit/s（簡稱2.5G）STM-649953.28Mbit/s（簡稱10G）同步傳送模塊----STM-NN=1、4、16、6412第十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日三、SDH幀結(jié)構(gòu)再生段開銷（RSOH）STM-N凈負荷（含POH）管理單元指針（AU-PTR）復用段開銷（MSOH）1-35-949×N261×N270×N13第十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日STM-N幀結(jié)構(gòu)特點1、采用塊狀結(jié)構(gòu)2、幀周期為125μS（相當幀頻8000Hz）3、以字節(jié)為單位，每個字節(jié)編8個比特，一個字節(jié)速率為64Kbit/s4、采用字節(jié)間插同步復用5、分三個區(qū)域（開銷區(qū)、指針區(qū)、凈負荷區(qū)）6、傳輸方向是：先左后右、先上后下14第十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)SDH復用映射結(jié)構(gòu)1、SDH復用映射結(jié)構(gòu)STM-NAUGAU-4TUG-3TU-3TUG-2TU-12VC-12C-12VC-11C-11C-4C-3VC-3VC-4140M45M34M2M1.5M指針處理復用映射定位xNx1x3x1x7x3TU-2VC-2VC-3AU-3x3x7CCITT確定的SDH結(jié)構(gòu)15第十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日STM-NAUGAU-4TUG-3TU-3TUG-2TU-12VC-12C-12C-4C-3VC-3VC-4140M34M2M指針處理復用定位校準映射xNx1x3x1x7X3我國規(guī)定的SDH復用映射結(jié)構(gòu)16第十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日STM-1容量含有：一個140Mbit/s信號

（相當64個2Mbit/s信號）

三個34Mbit/s信號（相當48個2Mbit/s信號）63個2Mbit/s信號17第十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日任何信號進入STM-N幀需要經(jīng)過的三個步驟(1)映射：實現(xiàn)速率適配功能（在信號進入VC時進行速率調(diào)整）(2)定位：指示信息的第一個字節(jié)在相應信息單元結(jié)構(gòu)中的位置（指示VC在TU或AU中的位置）(3)復用：實現(xiàn)低速支路信號合成高速信號

(將多個低速單元組合成一個高速單元組)18第十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日C-n：容器---用于容納各種不同速率信號的信息結(jié)構(gòu)有:C-12C-3C-4三種

VC-n：虛容器---用于支持SDH通道層連接的信息結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)各種信號與SDH通道單元的適配，是SDH復用、傳輸和交叉連接的標準信息單元有:VC-12VC-3VC-4三種

TU-n：支路單元---用于VC單元的定位，是低階通道與高階通道的適配信息結(jié)構(gòu)單元

TUG：支路單元組---用于將若干個低速支路合成為一個高速支路(由若干個TU組成)AU：管理單元---用于VC-4的定位，是高階通道與段層的適配信息結(jié)構(gòu)單元

AUG：管理單元組---用于STM-N信息的復用

(由若干個AU組成)各容器功能說明19第十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日各信息單元之間關(guān)系VC：稱為通道高階通道VC-4

低階通道VC-12和VC-3C-n+POH=VC-nVC-n+PTR=TU-n（AU）TU-n×K=TUG20第二十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)開銷和指針SDH開銷分為:段開銷(SOH)-----再生段開銷（RSOH）復用段開銷（MSOH）通道開銷(POH)----高階通道開銷（H-POH）低階通道開銷（L-POH）再生段開銷：放置再生段運行、維護、管理字節(jié)用于對再生段的管理復用段開銷：放置復用段運行、維護、管理字節(jié)用于對復用段的管理通道開銷：放置通道運行、維護、管理字節(jié)用于對通道的管理1、SDH開銷21第二十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日A1A1A1A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2STM-1開銷字節(jié)安排22第二十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日A1、A2：STM-N同步字節(jié),STM-N第一個字節(jié)

J0：再生段蹤跡字節(jié)

B1：再生段誤碼監(jiān)測字節(jié)

D1-D3：再生段數(shù)據(jù)通道字節(jié)

E1：再生段公務字節(jié)

F1：使用者字節(jié)B2：復用段誤碼監(jiān)測字節(jié)

D4-D12：復用段數(shù)據(jù)通道字節(jié)

S1：同步狀態(tài)字節(jié)

M1：復用段遠端差錯字節(jié)

E2：復用段公務字節(jié)

K1-K2（b1-b5)：復用段保護倒換字節(jié)

K2（b6-b8)：復用段遠端缺陷指示（AIS、RDI）SDH的SOH功能23第二十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH通道開銷(POH)J1:通道蹤跡字節(jié)B3:通道BIP-8誤碼監(jiān)測字節(jié)C2:信號標記字節(jié)G1:通道狀態(tài)字節(jié)F2:使用者通路字節(jié)H4:TU位置指示字節(jié)F3:使用者通路字節(jié)K3:自動保護倒換字節(jié)N1:網(wǎng)絡運營者字節(jié)V5:通道狀態(tài)和信號標記字節(jié)J2:VC-12通道蹤跡字節(jié)N2:網(wǎng)絡運營者字節(jié)K4:備用字節(jié)低階通道開銷高階通道開銷2345678REIRDI保留2345678BIP-2REIRFI信號標記RDIV5字節(jié)功能G1字節(jié)功能24第二十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH指針有3類:AU-4TU-3TU-12AU-4PTR管理單元指針：放置管理單元指針（1）指示VC-4信息第一個字節(jié)在AU-4中的位置（2）用于速率的調(diào)節(jié)

TU-3PTR單元指針：放置TU-3PTR指針（1）指示VC-3信息第一個字節(jié)在TU-3中的位置（2）用于速率的調(diào)節(jié)

TU-12PTR單元指針：放置TU-12PTR單元指針（1）指示VC-12信息第一個字節(jié)在TU-12中的位置（2）用于速率的調(diào)節(jié)SDH指針分類25第二十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2指針技術(shù)指針的作用(1)指示VC-n在TU或AU幀中第一個字節(jié)的位置.

即:放置指針值(2)進行速率和相位適配同步時—相位校準失配時—頻率和相位校準(一般發(fā)生在網(wǎng)絡邊緣處)

容納頻率抖動和相位漂移26第二十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日AU-4指針值(1)AU-4指針值位置H1YYH21*1*H3H3H3其中:Y=1001SS11(S未定)1*=11111111H1H2作成指針值NNNNSSIDIDIDIDIDH1H2指針值NDI新數(shù)據(jù)標識AU/TU類型27第二十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日指針值:VC-4編號方法---每3個字節(jié)編一個號碼共計有(9×261)/3=783個編為0~782#AU-4指針有10個比特:210=1024其中0~782#為有效值

783~1023#為無效值(3)速率調(diào)整字節(jié):H3(3個)---負調(diào)整機會字節(jié)(VC-4速率高時)0(3個)---正調(diào)整機會字節(jié)(VC-4速率低時)H1YYH21*1*H3H3H3000111222………………........868686878787782782782521521521522522522H1YYH21*1*H3H3H3000111222………………........86868687878778278278252152152152252252228第二十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日AU-4指針調(diào)整(1)VC-4與AU-4速率適配時:H3為填充字節(jié)0#為信息字節(jié)(2)VC-4﹤AU-4時采用正調(diào)整:①

0#為填充字節(jié)

②本幀---I比特反轉(zhuǎn)

③下一幀---指針值+1(后移)(3)VC-4﹥AU-4時采用負調(diào)整:①

H3為信息字節(jié)

②本幀---D比特反轉(zhuǎn)

③下一幀---指針值-1(前移)29第二十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日例題:幀序指針值(十六進制)H1H2NNNNSSIDIDIDIDID前一幀730110100001001001當前幀負調(diào)整011010010001

1100下一幀72011010000100100030第三十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日H1H2的另一個用途

當傳送的信息量大于C-4凈負荷時,可采用多個C-4級聯(lián)在一起組成C-4的X倍-----即:VC-4-XC這時H1H2作為級聯(lián)指示:級聯(lián)指示方法:第一個AU-4為正常指針值其后級聯(lián)的AU-4指針為級聯(lián)指示1001SS111111111131第三十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日新數(shù)據(jù)標識(1)當NNNN=0110時----表示指針可以正常進行操作,

允許指針調(diào)整(2)當NNNN=1001時----表示凈負荷發(fā)生了變化

(新數(shù)據(jù)或級聯(lián))

如果是新數(shù)據(jù)----指針值將是全新的編號如果是級聯(lián)----指針值將是全”1”碼(3)變化后NNNN恢復正常:NNNN=011032第三十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日TU-3指針1.TU-3指針的作用:(1)指示VC-3第一個字節(jié)在TU-3中的起點位置

(2)調(diào)整VC-3與TU-3在頻率或相位上的容差2.指針位置:在TU-3第一列的前3個字節(jié)H1H2H3其中:H1H2作用與AU-4中的H1H2作用相同H3(一個字節(jié))為負調(diào)整字節(jié),0#(一個字節(jié))為正調(diào)整字節(jié)3.VC-3的編號:一個字節(jié)編一個號碼共計有

0~764#(85×9=765)個號碼H1H2H30#8586TU-333第三十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日TU-12指針1.TU-12指針的作用:(1)指示VC-12第一個字節(jié)在TU-12中的起點位置

(2)調(diào)整VC-12與TU-12在頻率或相位上的容差2.指針位置:在TU-12第一列的前3個字節(jié)V1V2V2其中:V1V2作用與AU-4中的H1H2作用相同V3(一個字節(jié))為負調(diào)整字節(jié),35#(一個字節(jié))為正調(diào)整字節(jié)3.VC-12的編號:一個字節(jié)編一個號碼共計有0~139#(35×4=140)個號碼1#34#0#35#V1V2V3V4C-1234字節(jié)VC-1235字節(jié)TU-1236字節(jié)34第三十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日指針調(diào)整歸納小結(jié)指針類型指針字節(jié)負調(diào)整字節(jié)正調(diào)整字節(jié)編號AU-4H1H2H3H3(3個)0#(3個)0~782#(3個字節(jié)一個號碼)TU-3H1H2H3H30#0~764#TU-12V1V2V3V335#0~139#說明:(1)同步時:正調(diào)整字節(jié)=I比特負調(diào)整字節(jié)=R比特

(2)失配時:正調(diào)整---正負調(diào)整字節(jié)=R比特I比特反轉(zhuǎn)指針值+1(前移)

負調(diào)整---正負調(diào)整字節(jié)=I比特D比特反轉(zhuǎn)指針值-1(后移)(3)NDF---新數(shù)據(jù)標識

(4)在SDH中存在兩種抖動:由指針調(diào)整引起的指針抖動由映射調(diào)整引起的映射抖動35第三十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第五節(jié)SDH傳送網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)1、傳送網(wǎng)的基本概念電信網(wǎng)絡有兩大功能：一是傳送功能群：將任何電信信息從一點傳送到另一些點；二是控制功能群：實現(xiàn)各種輔助服務與操作和維護功能。傳送網(wǎng)：是將用戶信息雙向或單向地從一點傳送到另一些點，也可以傳送各種類型的網(wǎng)絡控制信號。36第三十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、分層和分割網(wǎng)絡分層的好處：第一，單獨設計和運行每一層網(wǎng)絡要比將整個網(wǎng)絡作為單個實體設計簡單的多；第二，有助于規(guī)定TMN內(nèi)的管理目標；第三，每一層有各自獨立的OAM&P，減少彼此影響；第四，使網(wǎng)絡規(guī)范與具體實現(xiàn)方法無關(guān)，使規(guī)范保持較長時間的穩(wěn)定，不會隨技術(shù)換代而輕易更改。37第三十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日網(wǎng)絡的垂直分層：電路層：直接面向業(yè)務通道層：支持一個或多個電路層網(wǎng)絡，為其提供傳送通道在SDH網(wǎng)絡中分高階通道和低階通道傳輸媒質(zhì)層：支持一個或多個通道層網(wǎng)絡，它又分為段層和物理層段層：復用段和再生段物理層：光纖、微波、電纜38第三十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH組織結(jié)構(gòu)—縱向分層高階通道（HPT/VC-4）低階通道（LPT/VC-12）復用段（MST）再生段（RST）物理層（光纖）通道層段層（話音、數(shù)據(jù)、圖像）電路層39第三十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH傳送網(wǎng)完整的分層模型電路層網(wǎng)絡VC-11VC-12VC-2VC-3VC-4VC-3再生段層網(wǎng)絡復用段層網(wǎng)絡物理層網(wǎng)絡電路層通道層傳輸媒質(zhì)層電段層光段層SDH

傳輸層低階通道層高階通道層40第四十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH的組織結(jié)構(gòu)TMADMADMREGTMRSTRSTRSTRSTMSTMSTMSTPT（VC）PT（VC）PT（VC）PT（VC）RST：實現(xiàn)放大、再生功能MST：實現(xiàn)通道信號上下的復用和解復用PT（通道）：又分為HPT（高階通道）和LPT（低階通道）實現(xiàn)信號的傳輸41第四十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日3、SDH網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)TMADMREGTMREGADMADMADM

有線形、星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)孔形DXCDXCDXCDXCDXCTMTMREGADMTM42第四十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日4、SDH自愈環(huán)保護

SDH環(huán)形網(wǎng)絡的最大優(yōu)點就是具有自愈功能自愈功能：是指在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時無須人為干預，網(wǎng)絡就能在極短的時間內(nèi)自動恢復業(yè)務的功能。自愈環(huán)保護的目的：提高網(wǎng)絡的安全性、可靠性和網(wǎng)絡的生存能力。43第四十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH保護方式根據(jù)保護層次分：通道保護和復用段保護通道保護：以通道為基礎(chǔ)的保護復用段保護：以復用段為基礎(chǔ)的保護根據(jù)使用光纖的數(shù)量分：二纖保護和四纖保護二纖保護：系統(tǒng)采用二纖組網(wǎng)四纖保護：系統(tǒng)采用四纖組網(wǎng)根據(jù)信號傳輸方向分：單向保護和雙向保護單向保護：系統(tǒng)信號沿著一個方向傳輸雙向保護：系統(tǒng)信號沿著兩個方向傳輸44第四十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日自愈環(huán)保護類型：二纖單向通道保護倒換環(huán)二纖單向復用段保護倒換環(huán)二纖雙向復用段保護倒換環(huán)四纖雙向復用段保護倒換環(huán)45第四十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二纖單向通道保護倒換環(huán)正常時：信號在外纖傳故障時：A-C業(yè)務倒換到內(nèi)纖傳ACDBS1P1C-AC-AA-CA-CACDBC-AS1P1A-CC-AA-C46第四十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二纖單向復用段保護倒換環(huán)正常時：信號在S1纖傳故障時：B、C橋接將P1纖與S1纖連接形成一個新的光纖環(huán)ACDBS1P1C-AC-AA-CA-CACDBS1P1C-AC-AA-CA-C47第四十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二纖雙向復用段保護倒換環(huán)正常時：信號都走A-B-C路由，S1與S2互為備用，每個纖上前半個時隙為主用業(yè)務，后半個時隙作為備用故障時：B、C橋接，將S1-P1與S2-P2連接，形成一個新的光纖環(huán)ACDBS1/P2S2/P1C-AC-AA-CA-CACDBS1/P2S2/P1C-AC-AA-CA-C48第四十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日四纖雙向復用段保護倒換環(huán)13241-22-12-11-249第四十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第六節(jié)SDH網(wǎng)絡管理1SDH網(wǎng)絡管理--SMNSMN定義：SMN是SDH的管理網(wǎng)，負責對SDH傳送網(wǎng)的管理。SMN屬于TMN的子集，又可以分為一系列管理子網(wǎng)SMS。SMNTMNSMNSMSSMS50第五十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日高低網(wǎng)元層NEL網(wǎng)元管理層EML業(yè)務管理層SML事務管理層BML網(wǎng)絡管理層NMLSDH的網(wǎng)絡管理分為五層各層功能見書P30751第五十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH管理網(wǎng)絡的分層結(jié)構(gòu)SDH管理網(wǎng)絡分為三層管理結(jié)構(gòu):（1）網(wǎng)絡管理層:對本地區(qū)所有網(wǎng)絡的管理（2）網(wǎng)元管理層:對一個網(wǎng)絡中的所有網(wǎng)元的管理（3）網(wǎng)元層:網(wǎng)元自己本身的管理52第五十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、SDH管理功能（P307）故障管理功能性能管理功能配置管理功能安全管理功能53第五十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第七節(jié)SDH新技術(shù)應用1、目前最流行的IP傳送技術(shù)有

IPoverATMIPoverSDHIPoverWDM54第五十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日(1)IPoverATM優(yōu)點:速度快、容量大、支持實時業(yè)務，保證業(yè)務的QOS。缺點:網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)復雜、開銷大、傳輸效率低。(2)IPoverSDH優(yōu)點:減少了ATM開銷,提高了傳輸效率，易實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)，可以利用

SDH的自動保護功能提高網(wǎng)絡的可靠性。缺點:SDH開銷大、無業(yè)務優(yōu)先級、流量與擁塞控制能力差。（3）IPoverWDM優(yōu)點：減少了開銷、簡化了層次和設備、減輕了網(wǎng)管復雜性、傳輸效率高。55第五十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日IP映射入STM-N的方法映射步驟:(1)將IP數(shù)據(jù)報進行PPP幀封裝

(2)將PPP幀進行高級數(shù)據(jù)鏈路(HDLC)組裝

(3)將HDLC組幀裝入C-4與C-4的邊界定位,允許跨邊界IP數(shù)據(jù)報PPP協(xié)議PPP幀IP數(shù)據(jù)報PPP協(xié)議FCS地址控制標志HDLC幀1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1-2字節(jié)標志POHHDLCSOH56第五十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、光互聯(lián)網(wǎng)絡的概念光互聯(lián)網(wǎng)絡：是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，它的底層使用光傳送網(wǎng)絡作為物理傳輸網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中---主要由ATM交換機、路由器等組成。光傳送網(wǎng)絡中---主要是WDM終端、光放大器、光纖。

在光互聯(lián)網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)業(yè)務不必再使用固定的TDM復用結(jié)構(gòu)，可以對數(shù)據(jù)分組或信元進行統(tǒng)計復用，并可以把其它SDH功能轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)設備中。網(wǎng)絡不再受TDM復用結(jié)構(gòu)對容量和速率的限制，改進了傳輸效率。57第五十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日光互聯(lián)網(wǎng)絡的重疊模型ATMIPSDHIPSDHIPATMIPWDM光網(wǎng)絡物理光網(wǎng)絡58第五十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日網(wǎng)同步：是指網(wǎng)絡之間的信號在頻率或相位上保持某種特定關(guān)系

即：頻率保持相等、相位差保持不變網(wǎng)絡信號不同步的危害是：PDH網(wǎng)會產(chǎn)生信號的滑碼，滑碼嚴重時產(chǎn)生誤碼SDH網(wǎng)會引起指針的頻繁調(diào)整，使信號產(chǎn)生抖動3、同步網(wǎng)概述SDH網(wǎng)實現(xiàn)同步的目的：就是減少指針調(diào)整的次數(shù)59第五十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH設備時鐘T1：STM-N線路信號時鐘T2：PDH支路信號時鐘T3：外基準同步信號T0：為內(nèi)部設備和STM-N信號提供定時T4：為外部設備提供定時參考選擇A選擇C選擇BSETGT4T1T2T3T0SEST（SDH設備時鐘）結(jié)構(gòu)60第六十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日SDH時鐘性能指標輸出頻率準確度最小同步和失步范圍輸出噪聲噪聲容限噪聲傳遞短時期相位瞬變響應長期相位瞬變響應時鐘質(zhì)量等級標識---SSMSDH-N信號通過S1(b5~b8)傳遞時鐘質(zhì)量PDH信號通過奇數(shù)幀T0時隙(b5~b8)傳遞時鐘質(zhì)量61第六十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第二章密集波分復用（DWDM）傳輸原理第二節(jié)DWDM系統(tǒng)的組成網(wǎng)元第一節(jié)DWDM的工作原理62第六十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日DWDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)1.低啁啾、高波長穩(wěn)定性的激光源2.低噪聲系數(shù)、增益平坦的摻鉺光纖放大器3.穩(wěn)定可靠的各種光無源器件（復用器、解復用器、光纖光柵、隔離器等）4.光纖非線性的問題63第六十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)DWDM的工作原理光波分復用：將一系列載有信息的光載波，在光頻域內(nèi)以1至幾百納米的波長間隔合在一起沿著單根光纖傳輸；在接收端再用一定的方法，將各個不同的光載波分開的通信方式----簡稱WDM。WDM分為兩種：DWDM—密集波分復用，兩信道之間的光波長間隔1~10nm；

CWDM---粗波分復用，兩信道之間的光波長間隔10~100nm；64第六十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日什么是波分復用？高速路加油站巡邏車65第六十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日光源λ1光源λ2光源λn檢測器λ1檢測器λ2檢測器λn合波器分波器λ1----λn信道1信道2信道n信道1信道2信道n一、工作原理1、WDM技術(shù)原理WDM的實質(zhì)是FDM

光波與頻率的關(guān)系：C=λ×f66第六十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日各種傳輸技術(shù)的實現(xiàn)方式：明線技術(shù)----FDM模擬技術(shù)，每路電話4KHz；小同軸電纜60路----FDM模擬技術(shù)，每路電話4KHz；中同軸電纜1800路----FDM模擬技術(shù)，每路電話4KHz；光纖通信PDH系統(tǒng)----TDM數(shù)字技術(shù)，每路電話64Kbit/s；光纖通信SDH系統(tǒng)----TDM數(shù)字技術(shù)，每路電話64Kbit/s；光纖通信WDM系統(tǒng)----TDM數(shù)字技術(shù)+光頻域FDM模擬技術(shù)，每路電話64Kbit/s。67第六十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日光纖WDM與同軸電纜FDM的區(qū)別（1）傳輸媒質(zhì)不同

WDM是光纖通信系統(tǒng)上的光信號的頻率分割；同軸電纜系統(tǒng)是電信號上的頻率分割。（2）每個通道信號不同同軸電纜系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號4KHz語音復用；

WDM系統(tǒng)每個波道速率是2.5Gbit/s的SDH或更高速率的數(shù)字信號系統(tǒng)。68第六十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日WDM與DWDM的區(qū)別WDM：是任意波長的復用。DWDM：是在1550nm區(qū)域，波長間隔只有幾納米的多波長的復用。選用1550nm區(qū)域作為DWDM的工作區(qū)域主要理由是：目前采用的放大器EDFA的工作波長區(qū)域在1530nm~1565nm。69第六十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、工作方式1、雙纖單向傳輸

光源λ1光源λ2光源λn檢測器λ1檢測器λ2檢測器λn合波器分波器λ1----λn信道1信道2信道n信道1信道2信道n光源λ1光源λ2光源λn檢測器λ1檢測器λ2檢測器λn合波器分波器λ1----λn信道1信道2信道n信道1信道2信道n70第七十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、單纖雙向傳輸光源λ1光源λn檢測器λ1檢測器λn合波器分波器λ1----λn信道1信道n信道1信道n檢測器λn+1檢測器λ2n光源λn+1光源λ2nλn+1----λ2n信道n+1信道2n信道n+1信道2n優(yōu)點：兩個方向信號不會四波混頻（FWM）缺點：采取特殊措施對付光反射光纖線路中需采用雙向放大器71第七十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日三、DWDM的光纖選型85013101550λ（nm）α（dB/km)20.20.5紅外線吸收紫外線吸收氫氧根離子吸收

光纖的傳輸特性:損耗特性和色散特性光纖的傳輸損耗特性：指光信號在傳輸?shù)倪^程中光信號減弱的現(xiàn)象。光纖的損耗隨著傳輸距離的增長而增大。光纖的傳輸損耗與工作波長有關(guān)。72第七十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日

光纖的色散特性：指光信號隨著傳輸距離的增長光脈沖展寬的現(xiàn)象。傳輸距離越長光色散越大，光纖的色散越大光纖的傳輸帶寬越窄，傳輸容量越小。光纖的色散類型有：模式色散、材料色散和波導色散總色散D（ps/km.nm)λ(nm)1310波導色散材料色散73第七十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日常用的光纖類型G.652光纖：常規(guī)的單模光纖工作點在1310nm或1550nm處G.655光纖：非零色散位移單模光纖工作點在1550nm附近DCF：色散補償光纖G.652+DCF：工作點在1550nm附近SDH2.5G系統(tǒng)常用G.652光纖（工作在1310nm波長點）SDH10G系統(tǒng)常用G.655光纖或G.652+DCF（工作在1550nm波長點）WDM系統(tǒng)常用G.655光纖或G.652+DCF（工作在1550nm波長點）G.652DCFG.653G.655D（ps/km.nm)λ(nm)1310155015651530大有效面積光纖74第七十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日四、光纖的非線性效應及解決在光場較弱的情況下：可以認為光纖的各種特征參數(shù)不隨光場強弱改變，這時認為光纖是線性媒質(zhì)；在光場很強的情況下：光纖的各種特征參數(shù)隨光場強弱改變，這時光纖呈現(xiàn)非線性效應，這種非線性效應限制DWDM系統(tǒng)性能和傳輸距離、容量。75第七十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日1、受激散射（1）受激拉曼散射（SRS）斯托克斯光反斯托克斯光頻率斯托克斯頻率斯托克斯頻率強度強強度弱當強光入射到光纖時，會引起光纖材料分子振動，產(chǎn)生新的頻率。當有兩個頻率間隔恰好位于斯托克斯頻率的光波時，低頻波將獲得增益，而高頻波將受到衰減。即：高頻波的能量轉(zhuǎn)移到低頻波上（短波長光產(chǎn)生衰減）。76第七十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日（2）受激布里淵散射（SBS）SBS類似SRS區(qū)別：(1)峰值SBS增益比SRS大2個數(shù)量級(2)SBS屬于聲子振動---頻移?。?0GHz），

SRS屬于分子振動---頻移大(100GHz);(3)SBS只出現(xiàn)在后向散射方向，其影響要大于SRS(4)SBS增益帶寬窄---只影響單通路，SRS增益帶寬寬---影響大。77第七十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、克爾效應---折射率效應克爾效應：是光纖的折射率n隨著光強的變化而變化的非線性現(xiàn)象。表達式：n=n0+n2P/Aeff(P-333)（1）自相位調(diào)制（SPM）：光波的相位隨著折射率和傳輸距離而變，而折射率又是光強的函數(shù)，因而光波的相位也隨著光強而變化。（2）交叉相位調(diào)制（XPM）：在多波長系統(tǒng)中，克爾效應會導致信號的相位受其它通路功率的調(diào)制，這種現(xiàn)象稱為交叉相位調(diào)制。（只發(fā)生在多波道）（3）四波混頻（FWM）：當多個具有一定強度的光波在光纖中混合時，光纖的非線性效應會導致產(chǎn)生其它新的波長，即四波混頻效應。四波混頻的效率取決于通路間隔和光纖色散。通路間隔越窄、光纖色散越小，不同光波間相位匹配越好，導致四波混頻效應越強。78第七十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)DWDM系統(tǒng)的組成網(wǎng)元一、光源光源的作用：產(chǎn)生激光或熒光目前常用的光源有：LD和LEDLED：發(fā)出熒光；譜線寬度較寬；調(diào)制效率低；與光纖耦合效率低。輸出特性曲線線性好；壽命長；成本低；適用于短距離、小容量系統(tǒng)。LD：發(fā)出激光；譜線較窄；調(diào)制頻帶寬；適合于長距離、大容量系統(tǒng)。DWDM系統(tǒng)對光源的要求：一是比較大的色散容納值；二是標準而穩(wěn)定的波長。79第七十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日1、激光器的調(diào)制方式（1）直接調(diào)制光源電信號光信號（2）間接調(diào)制光源調(diào)制器電信號光信號優(yōu)點：實現(xiàn)簡單、損耗小、成本低缺點：光源不穩(wěn)定、產(chǎn)生啁啾噪聲優(yōu)點：光源工作穩(wěn)定克服啁啾噪聲缺點：實現(xiàn)復雜光源：相當是一個恒定光源常用的外調(diào)制器有：聲光調(diào)制器、電光調(diào)制器、波導調(diào)制器外調(diào)制器功能：相當一個開關(guān)80第八十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日2、激光器的波長穩(wěn)定與控制常用的光源：集成電吸收調(diào)制激光器和分布反饋式激光器穩(wěn)定和控制方法：控制和調(diào)整溫度控制和調(diào)整偏置電流81第八十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日光轉(zhuǎn)發(fā)器1┇輸入信道1信道N信道1信道Nλ1λn

光轉(zhuǎn)發(fā)器n光合波器BALAPA光分波器λ1λn

光波轉(zhuǎn)發(fā)器1┇光波轉(zhuǎn)發(fā)器nλsλsλsλs光監(jiān)控信道接收/發(fā)送光監(jiān)控信道發(fā)送器光監(jiān)控信道接收器輸出網(wǎng)絡管理系統(tǒng)光發(fā)射機光中繼放大光接收機DWDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)82第八十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日DWDM系統(tǒng)的兩種應用形式復用器SDHR2S1S2SNR1RNSDHSDHSDHEDFAEDFA解復用器G.692G.692SDHR2S1S2SNR1RNSDHSDHSDHEDFAEDFA解復用器G.692G.692復用器OTUOTUG.957OTUOTUG.957集中式DWDM系統(tǒng)開放式DWDM系統(tǒng)83第八十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、光波長轉(zhuǎn)換器（OTU）

DWDM系統(tǒng)在開放式系統(tǒng)中需要依靠波長轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，達到靈活調(diào)整波長。

OTU除了可以將非規(guī)范的波長轉(zhuǎn)換成標準波長外，還可以根據(jù)需要增加定時再生的功能。84第八十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日三、光放大器光放大器：是一中不需要經(jīng)過光/電/光的變換而直接對光信號進行放大的有源器件。

在泵浦光源作用下，激活EDF中的鉺粒子使摻鉺光纖中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。

在信號光的作用下，鉺離子產(chǎn)生受激輻射，發(fā)出與信號光一模一樣的光子注入進信號光中，從而使光信號得到放大。ＥＤＦＡ工作原理85第八十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日EDFA的基本組成光隔離器EDF摻鉺光纖光隔離器光濾波器光耦合器弱信號光輸入強信號光輸出泵浦光輸入（980或1480nm）光隔離器：抑制光反射，以確保光放大器工作穩(wěn)定。光耦合器：將信號光和泵浦光合在一起。光濾波器：濾除放大器的噪聲。EDFA特點：只能放大光信號，不能使光信號再生。86第八十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日

EDFA的三種泵浦方式87第八十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日DWDM系統(tǒng)對EDFA的要求增益帶寬要寬：將DWDM系統(tǒng)的所有信道包含在這一帶寬中。增益要平坦：保證對系統(tǒng)中所有信道的增益相同。噪聲指數(shù)低、輸出功率大：以實現(xiàn)長距離傳輸。具有增益鎖定功能和增益調(diào)節(jié)功能：實現(xiàn)不同波數(shù)的傳輸。88第八十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應用形式作發(fā)射機的功率放大器使用：提高發(fā)射機的輸出功率，以增大入纖光功率，延長通信距離。作光中繼器使用：替代傳統(tǒng)的光/電/光中繼器，對線路中的光信號直接進行放大，實現(xiàn)全光通信，延長通信距離。作接收機的前置放大器使用：利用EDFA的低噪聲特性，放大接受光信號，以提高接收機的靈敏度。用在局域網(wǎng)：作分配補償放大器，以便增加光接點的數(shù)目。89第八十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日四、光復用器和光解復用器（合波/分波器）

光柵型波分復用器屬于角色散型器件，是利用角色散元件來分離和合并不同波長的光信號。λ1λ2λ3λ4λ1λ2λ3λ490第九十頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日五、光波長的定義

（1）為什么要制定標稱中心頻率？為了保證不同的DWDM系統(tǒng)之間的橫向兼容性，必須對各個通路的中心頻率進行規(guī)范。（2）什么是標稱中心頻率和波長？所謂標稱中心頻率：指的是光波分復用系統(tǒng)中每個通路對應的中心波長。國際上ITU-T規(guī)定的通路頻率是基于參考頻率為193.1THz（波長1552.52nm）、通道最小間隔為100GHz（波長間隔0.8nm）。100GHz100GHz100GHz100GHz100GHz100GHz193.1THz193.2THz193.3THz193.4THz193.0THz192.9THz192.8THzf其它波長規(guī)定見P--35391第九十一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第三章SDH傳輸網(wǎng)維護測試項目及方法第二節(jié)光接口測試第一節(jié)概述第三節(jié)電接口測試第四節(jié)抖動測試第五節(jié)誤碼測試第六節(jié)定時和同步的測試第七節(jié)保護倒換和環(huán)回功能測試92第九十二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述一、SDH測試項目（P—355）SDH光纜線路系統(tǒng)包括：復用器---TM、ADM

光纜線路再生中繼器---REG93第九十三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、SDH測試信號結(jié)構(gòu)SDH設備接口有：PDH接口和SDH接口比特率（kbit/s)測試用PRBS2048215-134368223-1139264223-1PDH接口PRBS測試信號對于SDH接口：不管速率是多少，發(fā)送的測試信號均是具有SDH幀結(jié)構(gòu)的測試信號。在ITU-TO.150建議中規(guī)定了6種SDH測試信號結(jié)構(gòu)：

TSS1、TSS3、TSS4、TSS5、TSS7、TSS894第九十四頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日1、TSS1---適用于C-4高階容器的所有字節(jié)的測試信號結(jié)構(gòu)2、TSS3---適用于C-3低階容器的所有字節(jié)的測試信號結(jié)構(gòu)3、TSS4---適用于C-12低階容器的所有字節(jié)的測試信號結(jié)構(gòu)4、TSS5---適用于映射入C-4高階容器的所有PDH支路比特的測試信號結(jié)構(gòu)5、TSS7---適用于映射入C-3低階容器的所有PDH支路比特的測試信號結(jié)構(gòu)6、TSS8---適用于映射入C-12容器的所有PDH支路比特的測試信號結(jié)構(gòu)95第九十五頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日

說明：（1）對于誤碼測試和需要觀察誤碼測試，當信號輸入口為PDH時，發(fā)送信號見規(guī)定的PRBS序列；（2）當信號輸入口為SDH口時，如果為通道的誤碼測試，根據(jù)所測試通道級別選擇測試信號結(jié)構(gòu)；測試VC-4通道，則選擇TSS1信號結(jié)構(gòu)測試140M通道，則選擇TSS5信號結(jié)構(gòu)（3）如果是需要在SDH支路觀察誤碼，一般采用TSS1信號結(jié)構(gòu)；（4）如果儀表不支持TSS1信號結(jié)構(gòu)，可采用TSS5信號結(jié)構(gòu)；（5）當需要在支路觀察誤碼，且設備具有一種以上速率接口時，通常選擇最高速率接口進行測試；（6）如果設備具有同種速率接口，可將所有支路串接起來觀察誤碼。96第九十六頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)光接口測試一、平均發(fā)送功率平均發(fā)送功率：是發(fā)送機耦合到光纖的偽隨機數(shù)據(jù)序列的平均功率在S參考點上的測量值。在線路光發(fā)送口測量時，可能有幾個支路輸入口相對應，有時需要有一個輸入口送信號。如果輸入口既有PDH又有SDH接口，一般在一個SDH輸入口送信號。信號發(fā)生器光端機DDF架光功率計ODF架測試步驟P--363注：對于SDH設備輸入口一般不需要送信號。光功率計的波長、單位的設置要合適S97第九十七頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、發(fā)送信號波形（眼圖）發(fā)送信號波形以及發(fā)送眼圖模框的形式規(guī)定了發(fā)送機的光脈沖形狀特性，它包括上升、下降時間、脈沖過沖及振蕩。圖案發(fā)生器被測設備光衰減器光接收機示波器外時鐘同步或相互同步測試步驟P---364S98第九十八頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日三、接收機靈敏度接收機靈敏度：是指在R參考點上達到規(guī)定的誤碼比特率（BER）時所能接收到的最低平均光功率。信號發(fā)生器誤碼分析器可變光衰減器光功率計DDFODF光接收側(cè)光發(fā)送側(cè)測試步驟：P--364SR99第九十九頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日四、接收機過載功率接收機過載功率：是在R參考點上，達到規(guī)定的BER所能接收到的最高平均光功率。測試方法與測試接收機靈敏度方法向同五、光通道衰減光通道衰減：是指再生段S、R點之間的衰減。測量方法有：剪斷法、后向反射法、介入損耗法100第一百頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)電接口測試SDH設備具有三種類型的電接口：第一類：SDH電接口155.52Mbit/s第二類：PDH電接口2.048Mbit/s、34.368Mbit/s、139.264Mbit/s第三類：數(shù)字同步網(wǎng)接口2048Kbit/s、2048KHz101第一百零一頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日一、輸出口信號（包括AIS）比特率SDH設備的STM-1電接口和PDH支路輸出口的輸出信號比特率及容差要求見表比特率（kbit/s)容差測試用PRBS2048（VC-12）50×10-6（102bit/s)215-134368（VC-3）30×10-6（688bit/s)223-1139264（VC-4）20×10-6（2089bit/s)223-1155520（VC-4）15×10-6（3111bit/s)223-1測試步驟：P--366圖案發(fā)生器誤碼檢測器可變光衰減器DDFODF光接收側(cè)光發(fā)送側(cè)SR數(shù)字頻率計102第一百零二頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日二、輸入口允許頻偏各等級速率電輸入口允許頻偏要求與輸出口相應比特率容差要求相同。指標含義是當輸入口接收到頻偏在規(guī)定范圍內(nèi)的信號時，輸入應能正常工作。測試步驟：P--367圖案發(fā)生器誤碼檢測器可變光衰減器DDFODF光接收側(cè)光發(fā)送側(cè)SR數(shù)字頻率計外時鐘103第一百零三頁，共一百一十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)抖動測試