有线传输及接入.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date有线传输及接入第1章 光纤通信概述第1章 光纤通信概述重要知识点：1.2光纤1.光纤的结构与分类：纤芯位于光纤中心，-作用是传输光波。包层位于纤芯外层，-作用是将光波限制在纤芯中。纤芯和包层即组成裸光纤，两者采用高纯度二氧化硅（SiO2）制成，但为了使光波在纤芯中传送，即光纤导光的条件是n1n2。防护层（主要是涂敷层、套塑层），套塑分为紧套光纤和松套光纤。紧套光纤的优

2、点是性能稳定，但是易受外力影响。松套光纤温度性能优于紧套光纤，填充油膏，防水性能好，抗侧压能力好。 阶跃型光纤（SIF） 按光纤纤芯折射率分布划分 渐变型光纤（GIF）单模光纤（SMF） 按光纤传输模式数划分 多模光纤（MMF ）光纤种类 短波长 按波长来分 长波长 松套光纤 按套塑来分 紧套光纤例题：通信用光纤按其传输的光信号模式的数量可分为（ ）A:1310nm和1550nm B:单模和多模C:色散位移和色散没有位移 D:骨架式和套管式2.光纤的色散和损耗-光纤的传输特性，是限制光中继距离的两个重要因素。（1）光纤的色散是在光纤中传输的光信号，随传输距离增加，由于不同成分的光传输时延不同引

3、起的脉冲展宽的物理效应。色散主要影响系统的传输容量，也对中继距离有影响。模式色散 是由于光纤不同模式在同一波长下传播速度不同，使传播时延不同而产生的色散。只有多模光纤才存在模式色散，它主要取决于光纤的折射率分布。波长色散 A：材料色散是由于光纤的折射率随波长变化而使模式内不同波长的光时间延迟不同产生的色散。取决于光纤材料折射率的波长特性和光源的谱线宽度。B：波导色散波导色散是由于波导结构参数与波长有关而产生的色散。取决于波导尺寸和纤芯包层的相对折射率差。波导色散和材料色散都是模式的本身色散，也称模内色散。对于多模光纤，既有模式色散，又有模内色散，但主要以模式色散为主。而单模光纤不存在模式色散，

4、只有材料色散和波导色散，由于波导色散比材料色散小很多，通常可以忽略。例：从光纤色散产生的机理可分为（ ）A：模式色散 B：材料色散 C:非线性色散 D:波导色散例：对于普通单模光纤，一般认为不存在的是 （ ）A: 材料色散 B:波导色散 C: 模式色散 D:波长色散（2）光纤的损耗当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。损耗一般用损耗系数表示：损耗大小影响光纤的传输距离即中继距离的选择 1）吸收损耗：光纤的吸收损耗包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收 2）散射损耗散射损耗是指在光纤中传输的一部分光由于散射而改变传输方向，从而使一部分光不能到达收端所产生的损

5、耗。主要包含瑞利散射损耗、 非线性散射损耗和波导效应散射损耗。3）弯曲损耗（辐射损耗）是由于光纤中部分传导模在弯曲部位成为辐射模而形成的损耗。它与弯曲半径成指数关系，弯曲半径越大，弯曲损耗越小。3.光纤的非线性效应1、 受激散射（1） 受激喇曼散射（SRS）（2） 受激布里渊散射（SBS）2、 非线性折射（kess效应）（1） 自相位调制（SPM）（2） 交叉相位调制（XPM）（3） 四波混频（FWM）3、 光孤子：一种光脉冲序列，在光纤长距离传输过程中能始终保持其波形和速度不变。原理：是光纤色散与光纤非线性效应相互平衡的结果。4、 常见的单模光纤（1）G.652光纤:常规单模光纤，也称为非色

6、散位移光纤，其零色散波长为1.31m，在1.55m处有最小损耗，是目前应用最广的光纤。（2）G.653光纤：色散位移光纤，在1.55m处实现最低损耗与零色散波长一致，但由于在1.55m处存在四波混频等非线性效应，阻碍了其应用。（3）、G.654光纤：性能最佳单模光纤，在1.55m处具有极低损耗（大约0.18dB/km）且弯曲性能好。（4）、G.655光纤：非零色散位移单模光纤，在1.55m1.65m处色散值为0.16.0ps/（nm.km），用以平衡四波混频等非线性效应，适用于高速（10Gb/s以上）例：1、光纤通信有那些损耗窗口？0.85m、1.31m（1.30m）、1.55m2、色散位移光

7、纤通过改变折射率分布，将1310nm附近的零色散点，位移到（ C ）A:980nm B:1310nm C:1550nm D:1650nm3、G.652光纤在1550nm附近进行波分复用传输距离主要受到（ B ）限制。A:衰减 B:色散 C:发送光功率 D:光缆外护套4、G.653光纤在1550nm附近色散极小，但由于（ C ）导致G.653光纤并不适合于DWDM系统中。A:受激拉曼散射SRS B:受激布里渊散射SBSC:四波混频FWM D:衰减5、最适合DWDM传输的光纤是（ D ）A:G.652 B:G.653 C:G.654 D:G.6555、 光源与光纤的耦合（1）数值孔径光纤的数值孔径

8、与纤芯与包层直径无关，只与两者的相对折射率差有关。若纤芯和包层的折射率差越大，NA值就越大，即光纤的捕捉光线能力就越强，光源与光纤的耦合效率就越高。3、光缆光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部分组成。 缆芯：由单根或多根光纤芯线组成，有紧套和松套两 种结构。紧套光纤有二层和三层结构。 加强元件：用于增强光缆敷设时可承受的负荷。一般 是金属丝或非金属纤维。 护层：具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性，主要 是对已成缆的光纤芯线进行保护。根据敷设条 件可由铝带/聚乙烯综合纵包带粘界外护层（ LAP），钢带（或钢丝）铠装和聚乙烯护层等组 成。各种典型结构的光缆 1、光缆类型（1） 层绞式结构光缆 指把经

9、过套塑的光纤绕在加强芯周围绞合而构成。（2） 骨架式结构光缆特点：具有优良的机械性能和抗冲击性能，缺点是加工工艺复杂，生产精度要求较高。（3） 中心束管式结构光缆能减轻重量和减低成本，抗弯曲性能较好，制造工艺较简单。（4）带状结构光缆 空间利用效率高，光纤易处理和识别，可以做到多纤一次快速接续。缺点是制造工艺复杂等。1.4、光通信器件1、光源完成电光转换的器件，分为LD（半导体激光器）和LED（半导体发光二极管）。两种光源器件的区别：（1） 发光原理（2） 谱线宽度（3） 耦合效率（4） 温度的影响（5） 成本（6） 适用的系统例：以下说法正确的是（A ）A:一般LD与光纤的耦合效率比LED高

10、B:LED属于阈值器件C：LED主要靠受激辐射效应发光D:由于LED的线性比LD好，因此LED更适合高速传输系统。2、光电检测器完成光电转换的器件PIN光电检测器工作原理- PIN是为提高光电转换效率而在PN结内部设置一层掺杂浓度很低的本征半导体（I层）以扩大耗尽层宽度的光电二极管。APD雪崩二极管光子照射光电二极管后，产生电子空穴对。电子空穴对经过高速电场被加速，获得足够能量，他与晶体的原子碰撞，使晶体中的原子电离，产生新的电子空穴对。这些新的电子空穴对在运动过程中又产生电子空穴对。以次内推，使载流子数量迅速增加，形成雪崩倍增效应。3、光无源器件（1）光纤活动连接器 连接器是实现光纤与光纤之

11、间可拆卸的连接器件，主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。(2)光耦合器光耦合器的功能是把一个输入光信号分配给多个输出，或把多个输入的光信号组合成一个输出。（3）光纤光栅p20（4）光隔离器- p20（5）光开关（6）光滤波器-让一定的波长的光信号通过。MZI光滤波器的原理输入信号光功率Pin经第一个3dB耦合器后，等分为P1和P2两部分。由于路程差不同，当到达第二个3dB耦合器时，相位差将决定合成后输出光的强度。同相加强，反相相消。因此，只要调整光波导的长度，便可选出所需要的波长。1.5数字光纤通信系统1.光纤通信系统(IM-DD)的基本组成

12、由电端机、光发送机、光纤线路、光中继器、光接收机组成1、 电端机（PCM端机）-完成（A/D）转换，以及数字信号的多路复用2、 光发送机组成- 半导体光源(核心)、驱动器和调制器。功能- 将待发送的电信号进行电/光转换,并将转换出的光信号最大限度的注入光纤中进行传输。3、 光纤线路组成- 光纤、光纤接头和光连接器功能- 把来自光发送机的光信号,以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机4、 光中继器功能将经过一段光纤线路传输后产生了失真的光信号进行放大及再生后送入下一段光纤中传送从而可延长光信号传输距离。5、 光接收机组成- 光电检测器(核心)、放大器和相关电路功能- 将光纤传来的光信号进行光/电转

13、换,并对转换出的电信号进行放大和恢复.2.光信号的调制1、直接调制2、间接调制3、PDH传输体制例：光源的调制方法一般分为（ A、B）A:直接调制 B:间接调制 C:自相位调制 D:交叉相位调制例：以下属于我国PDH体制的速率体系有（ ）A:2Mbit/s B:8 Mbit/s C 34it/s D:140 Mbit/s第二章 SDH技术重要知识点：1SDH帧结构和速率体系STM-N的信号是9行270N列的帧结构，此处的N与STM-N的N相一致，（取值范围1，4，16，64），表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。每秒穿8000帧。由部分组成：段开销，包括再生段开销RSOH和复用

14、段开销MSOH、管理单元指针AU-PTR、信息净负荷payload。1）信息净负荷payload是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。2）段开销SOH是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的，供网络运行、管理和维护OAM使用的字节，段开销又分为再生段开销RSOH和复用段开销MSOH，分别对相应的段层进行监控。3）管理单元指针AU-PTR指针AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的指针值正确分离信息净负荷。例1对于STM-N同步传送模块，N的取值为（ D ）。A:1,2,3,5 B:1，2，4，

15、8 C:1，4，8，16 D1,4,16,64例2：SDH传送STM-4的帧频为（ 8KHZ）例3：SDHSTM-16帧结构包含9行和（ ）列字节的矩形块状结构组成.例4：SDH的速率等级？例5：POH位于SDH帧结构的（ 信息净负荷）区域。2、SDH的复用映射结构1、容器C 容器C是一种装载各种速率业务信号的信息结构，主要完成PDH信号与VC之间的适配功能。ITU-T规定了5种标准容器：C-11、C-12、C-2、C-3、C-4。2、虚容器VC 虚容器VC是用来支持SDH通道层连接的信息结构，由标准容器加上通道开销（POH），分为低阶虚容器和高阶虚容器。3、支路单元和支路单元组4、管理单元A

16、U 管理单元AU是一种高阶通道层和复用段层提供适配功能的信息结构，由高阶VC和一个相应的管理单元指针构成。5.同步传输模块同步传输模块（STM-N）是在N个AUG的基础上，加上能够起到运行、管理和维护作用的段开销构成。例1：C-4对应的PDH速率为（140Mbit/s ）例2、一个STM-64码流最大可以由（ 64 ）个STM-1码流复用而成。例3、一个STM16码流最大可以包含（ ）个VC-12.3、SDH的光接口按照应用场合的不同，可分为三类：局内通信光接口、短距离局间通信光接口和长距离局间通信光接口。例：S4.2光接口代码S指短距离局间通信光接口；4指传输速率为STM-4速率等级2指光纤

17、类型为G.652光纤，工作窗口为1550波长。4、SDH传送网结构（1）拓扑结构l 链形网l 星形网l 树形网l 环形网环形拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连，从而使网上任何一个网元节点都不对外开放的网络拓扑形式，这是当前使用最多的网络拓扑形式，主要是因为它具有很强的生存性即自愈功能较强，环形网常用于本地网接入网和用户网局间中继网。l 网孔形网2、SDH功能分层（电路层、通道层、传输媒质层）3、SDH的网元形式| TM终端复用器终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点，它是一个双端口器件，如图1所示。它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的

18、信号中分出低速支路信号。| ADM分/插复用器分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处，例如链的中间结点或环上结点，它是一个三端口的器件，如图2所示。ADM有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆，每侧收/发共两根光纤，为了描述方便我们将其分为西W向东向E两个线路端口。ADM的作用是将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。l REG再生中继器l 光传输网的再生中继器有两种。一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率放大，以延长光传输距离，另一种是用于电再生中继器，再生中继器REG是双端口器件只有两个线路端口W、E。如图3所示

19、。它的作用是将w/e侧的光信号，经O/E抽样、判决、再生整形、E/O在e或w侧发出。REG与ADM相比仅少了支路端口，所以ADM若本地不上/下支路信号时完全可以等效一个REG。真正的REG只需处理STM-N帧中的RSOH且不需要交叉连接功能，w-e直通即可。而ADM和TM因为要完成将低速支路信号分/插到STM-N中，所以不仅要处理RSOH而且还要处理MSOH。| DXC数字交叉连接设备数字交叉连接设备完成的主要是STM-N信号的交叉连接功能，它是一个多端口器件，相当于一个交叉矩阵完成各个信号间的交叉连接。5、SDH保护技术（1）二纤单向通道倒换环 工作原理：“首端桥接、末端倒换”或并发优收（即

20、1+1方式）正常时：AC的业务同时送到工作纤S1和保护纤P1经顺时针和逆时针到达C点；收择优选择，正常时选择工作纤送来的信号；同理CA的业务同时送到工作纤S1和保护纤P1经顺时针和逆时针到达A点。图3 二纤单向通道倒换环（正常时）故障时：若BC之间的光缆断时，AC的业务未受影响；CA的业务在A点将开关由工作纤倒换到保护光纤上，接收保护光纤来的信号。图4 二纤单向通道倒换环（故障时）（2）二纤双向复用段倒换环工作原理：利用时隙交换技术将S1的业务信号和P2的保护信号置于一根光纤（称S1/P2光纤），前一半时隙传S1的业务信号，后一半时隙传P2的保护信号，同理S2/P1光纤。正常时：A-C的业务经

21、S1/P2纤前一半时隙沿顺时针到C点； C-A的业务经S2/P1纤前一半时隙沿逆时针到A点。图7二纤双向复用段保护环（正常时）故障时：若BC之间的光缆断时，则相邻的B、C节点按APS协议执行环回功能。图8二纤双向复用段保护环（故障时）6、 SDH同步我国数字同步网分3级，采用等级主从同步方式P45ITU-TG.803将SDH同步网时钟划分为4类：（1） 全国基准时钟（PRC）,由G.811规范。（2） 2级转结局时钟（SSU-T）,由G.812规范。（3） 3级转结局时钟（SSU-L）,由G.812规范。（4） SDH网元时钟（SEC）,由G.813规范。SDH网元时钟的三种工作模式（1） 正

22、常模式（2） 保持模式（3） 自由振荡模式7、 SDH的网络管理SDH的网管功能（性能管理、故障管理、配置管理、安全管理、计费管理）SMN的分层结构：网元层、网元管理层、网络管理层、服务管理层、商务管理层第三章 DWDM技术1、DWDM的工作原理WDM-指在一根光纤中同时传输多个波长的一种技术，在发送端，通过合波器将多个波长复用在一起送入到光纤中传输，在接收端，又通过分波器将组合在一起的多个波长分离开。DWDM-将同一个窗口（如1550）中信道间隔较小的WDM称为DWDM。波分复用原理示意图WDM系统的基本形式1 双纤单向传输-一根光纤发、一根光纤收。2 单纤双向传输-一根光纤上同时传输双向的

23、光信号，利用波长分开。2.DWDM系统组成由光发送机、光中继放大、光接收机、光监控信道、网络管理系统。波分复用系统的基本结构1 光发送机-利用光转发器（OUT）将SDH端机输出符合G.957建议的光信号转换成具有稳定的特定波长的光信号。2 光中继放大-采用EDFA3 光接收机-光前置放大器（PA）放大经传输而衰减的主信道的光信号，采用分波器分出特定波长的光信号。4 光监控信道-监控系统内各信道的传输情况，在发送端，插入波长为（1510）的光监控信号，与主信道的光信号合波输出。5 网络管理系统-通过光监控信道传送开销字节到其它节点或接收其它节点的开销字节对WDM系统进行管理，实现配置管理、故障管

24、理、性能管理、安全管理等功能。OTN的功能：完成G.957到G.692的波长转换功能。WDM系统的监控技术（1） 光监控通路波长可选1510 nm，监控速率2M。（采用带外监控技术）（2） 带内波长监控技术-1532 nm，监控速率为155M。3.DWDM系统的工作波长WDM的参考频率和最小通路间隔：193.1THZ（对应波长为1552.52nm）、不同波长的频率间隔为100GHZ整数倍（波长间隔为0.8 nm的整数倍）或50GHZ（波长间隔为0.4 nm的整数倍）。例：在光纤通信中，OUT是（ ）A:合波器 B:分波器 C:光波长转换器 D:激光器例：ITU-T建议采用带外监控时OSC波长优

25、选（ ）A:1310nm B:1510nm C:1480 nm D:1550nm光放大器的应用：1. 在线放大器2. 后置放大器（功率放大器）3. 前置放大器4. 功率补偿放大器光传送网（OTN）的分层模型1、 光传输段层2、 光复用段层3、 光通道层；第四章 MSTP技术重要知识点：1. MSTP的特点再生段 开销处理交叉连接再生段开销处理VC映射LCASSTM-N接口STM-N接口PDH接口ATM接口以太网接口ATM层处理复用段 开销处理复用段开销处理二层交换RPRGFP/PPP/LAPS2.（1） 具有传统SDH的全部功能（2） 强大的接入能力（能支持多种接口：传统的PDH接口、SDH接

26、口、ATM业务、以太网业务）（3） 内嵌多种分组网协议（内嵌二层交换、内嵌RPR技术、内嵌MPLS）（4） 增强的宽带管理能力和流量控制机制（LCAS链路容量调整方案）（5） 多种保护和恢复机制（6） 综合的网络管理能力（7） 灵活的组网能力和高扩展性2、级联| 相邻级联 相邻级联又称连续级联，就是将同一个STM-N中的X个相邻的VC首尾依次连接成为一个整体结构即虚容器级联组VCG（VC Group）进行传送。 相邻级联可写为VC4-Nc| 虚级联，就是将分布在不同STM-N中的X个VC（可以同一路由，也可不同路由）用字节间插复用方式级联成一个虚拟结构的VCG进行传送。也就是把连续的带宽分散在

27、几个独立的VC中，到达接收端再将这些VC合并在一起。3.SDH上传送以太网MAC帧的协议PPP协议点到点协议PPP（Point to Point Protocol）是最早的封装协议，技术成熟，已经获得了广泛应用。LAPS（链路接入SDH规程）协议LAPS协议主要针对大颗粒业务的映射，用于提高封装效率，尤其适用于GE over SDH的封装。通用成帧规程GFP 是目前流行的一种比较标准的封装协议，它提供了一种把信号适配到传送网的通用方法，是在ITU-TG.7041中定义的一种链路层标准。 优点:更强的检测和纠错能力,更高的带宽效率,实现不同厂家映射方式的互通,提高网络的经济效益。例：基于SDH的

28、具备二层交换功能的MSTP节点以太网数据帧的封装包括（ ）A:PPP B:ATM的MAC层映射C:LAPS D:GFP例：采用级联和需级联技术，快速以太网100Mbit/s 可以用以下方式承载。（ ）A:VC4 B:VC-3-2VC:10Mbit/s D:E1第五章 接入网知识点1. 接入网的界定和功能结构接入网通过3个接口界定：业务节点接口、用户网络接口、Q3接口接入网的基本功能块：用户端口功能、业务端口功能、核心功能、传送功能、系统管理功能。2、DSL(分为对称DSL和非对称DSL)ADSL非对称数字用户线（P96）3.HFC（混合光纤同轴网络）系统结构P974.无源光网络（1）光接入网的

29、参考配置（OLT、OUN、ODN、AF）（2）AON与PON的区别（P99）（3）光接入网的应用类型（4）PON的信道共享技术上行信道和下行信道的共享技术(1)空分复用（SDM）(2)波分复用（WDM）(3)时间压缩复用（TCM）(4)副载波复用（SCM）上行信道的共享采用的多址技术：(1) 时分多址（TDMA）(2) 波分多址(WDMA)(3) 码分多址（CDMA）(4) 其它5.EPON接入系统的特点（P105） 6.APON、EPON、GPON的比较（P105）第六章 ASON技术重要知识点：1. ASON的功能平面：传送平面、控制平面、管理平面和用于控制和管理通信的数据通信网。2. A

30、SON功能平面的接口：控制平面和传送平面之间通过连接控制接口（CCI）相连；管理和控制平面之间通过网络管理A接口（NMI-A）相连；管理和传送平面之间通过网络管理T接口（NMI-T）相连；3. ASON的连接类型：（1） 永久连接（PC）；（2） 交换连接（SC）；（3） 软永久连接（SPC）；4. ASON平面的功能(P114-117)传送平面：控制平面：信令功能和选路功能；P114管理平面：第七章 本地传输网规划重要知识点1.本地传输网的层次结构商业中心企业智能小区本地传输网核心层汇聚层接入层骨干网接入网话音交换机节点路由器核心层-负责本地网范围内核心节点的信息传送。传输容量大，网络结构清

31、晰，高效灵活、安全可靠，满足大容量业务调度的需要。（网孔型）汇聚层-对接入层上传的业务进行收容、整合，并向核心层节点进行转接传送。要求具有良好的可扩展性，较高的安全可靠性、较好的地域辐射性，节点设备具有TDM、ATM、以太网业务的接入能力，组网灵活，升级简便。（环形）接入层-基站等业务点具有多业务传输能力和灵活的组网能力。（环形和链）2.本地传输网优化的目的（1） 清晰合理的网络结构（2） 综合可扩展的业务接入能力（3） 方便的管理和维护2. SDH网同步规划的原则：（P133）3. 新建与扩容工程的基本建设过程P135-P137第八章 光传输仪表及测试测试仪表：1、 OTDR（光时域反射仪）

32、测试；2、 误码仪3、 多波长计测试设备（测试内容）一、PDH测试（单机测试、系统测试和告警/网管测试）二、SDH测试（单机测试、系统测试、维护测试）l 消光比测试l 光接收机灵敏度测试(最小值)l 接收过载功率测试（最大值）三、DWDM测试1、OUT（波长转换器）测试（1）中心波长测试（2）平均发送光功率（3）发送信号波形（4）消光比（5）最大-20dB带宽、最小边模抑制比（6）接收机灵敏度（7）接收机过载光功率（8）光发射系数2、合波器测试/3、分波器测试（1）各通道插入损耗P149（2）各通道插入损耗的最大差异-P1514、光放大器测试5、OSC光监控信道测试6、WDM系统主光通道测试（1）系统中心频率及偏差测试（2）MSI-S点总发送功率P154山水是一部书，枝枝叶叶的文字间，声声鸟鸣是抑扬顿挫的标点，在茂密纵深间，一条曲径，是整部书最芬芳的禅意。春风翻一页，桃花面，杏花眼，柳腰春细；夏阳读一页，蔷花满架，木槿锦绣、合欢幽香、蜀葵闲澹，一派峥嵘；秋风传一页，海棠妆欢，野菊淡姿，高远深邃；冬雪润一页，水仙临水一舞，腊梅素心磬口，向爱唱晚。-