光纤传输网简介资料

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第4页
二、数字光纤传输系统组成 复用/解复用单元 光发送/接收单元
SZKJ 光纤光缆
低速 电信号
复用
高速 电信号
光发送 单元
光信号
光信号
光接收 单元
高速 电信号
低速 电信号
解复用
低速 电信号
高速 电信号
解复用
光接收 单元
光信号 光信号
光发送 单元
高速 电信号
低速 电信号 复用
第5页
SZKJ
三、光纤、光缆简介 1. 光纤导光原理
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6. SDH网物理拓扑和自愈网 •物理拓扑(5种)
线型
星型
环型
SZKJ
树型 网孔型
第 30 页
SZKJ
自愈网的类型和原理
自愈网就是无需人为干预,网络就能在极短时间内从失效故 障中自动恢复所携带的业务,使用户感觉不到网络已出了故障。
----- 线路保护倒换
Tx Tx
S1 Rx
P1
Rx
四次群 139.264Mb/s CMI
64
1920 路
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4. PDH光纤传输系统的主要指标
平均发送光功率
St = 10 log
pt 10-3
(dBm)
误码率
Pe
SZKJ
接收灵敏度 保证特定误码率时,光接收机所需的 最小平均光功率
Sr = 10 log
pr 10-3
(dBm)
第 19 页
光接收 单元
高速 电信号
低速 电信号
解复用
低速 电信号
高速 电信号
解复用
光接收 单元
光信号 光信号
光发送 单元
高速
低速
电信号
电信号
复用
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四、光发送、光接收
1. 光发送单元
将高速电信号进行线路编码 光线路码型无统一标准 将编码后电信号转换成光信号 利用光源(激光器)将光信号耦合进光纤
接入网位于交换设备与用户之间,为交换设备和 用户提供连接通道。
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SZKJ
第二部分 数字光纤传输网介绍
一、概述 为各专业网的数字信号(如:电话网的2Mb/s中继信 号)提供 透明传输通道。 高速数字信号传输。 传输媒介,如 铜缆、光纤、微波。 光纤传输优点:
宽带宽 保密性好 传输距离长、容量大 节省有色金属
第 16 页
SZKJ
2. PDH复用原理
异步复用
(1)
按比特复用
1 (1) 2
采用正码速调整
(1)
3
4路低速信号复用成
(1)
4
1路高速信号
(2) (3) (2) (2) (2)

1(1) 2(1) 3(1) 4(1) 1(2) 2(2) 3(2) 4(2) 1(3)
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SZKJ
第 32 页
SZKJ
7. 小结:
•SDH采用块状帧结构,开销比特丰富,网管能 力强, 可实现集中网管 •引入VC这一重要的信息结构,VC与系统同步,上 下 电路方便 •采用指针调整技术 •采用字节间插同步复用 •可组成自愈环,网络安全 •交叉连接设备,调度电路快捷、灵活
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SZKJ
六、深圳市光纤传输网简介
传输距离 应用
单模光纤 较小可与光波相 比拟(5-10µm)
阶跃分布 无 宽 远
广泛
多模光纤
大于光波长
抛物线分布 有 窄
较近 少
SZKJ
第7页
SZKJ
n1 n2
多模光纤
单模光纤
多模光纤和单模光纤的结构
n1 n2
第8页
SZKJ
3. 单模光纤的主要参数 衰减: =(10 / L)Log10 pi / po (dB/Km) pi ---- 光纤的输入光功率 po ---- 光纤的输出光功率

VC12(1)
STM-1
… …
STM-1

2Mb/s


STM-1

VC12(63) VC12(1)
VC12(63) VC12(1)
VC12(63)
VC12(63)

2Mb/s
DXC 4/1设备

2Mb/s

交叉连接
STM-1 •相当于自动数字配线架
•半永久连接,集中网管 •具有复用/解复用功能 •作为PDH与SDH的网关使用 •分离本地业务和非本地业务
在末端发生的能量分散。 —— 色散会使传输的光脉冲畸变展宽,影响光纤
的带宽,限制了光纤的传输容量。 —— 单模光纤也存在色散但无模色散。
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4. 光缆
结构:骨架式、层绞式、中心束管式 类型:非带状光缆、带状光缆 光缆芯数即为光缆中光纤的数量
塑料护套
铝皮 光纤

塑料绑带
SZKJ
加强芯
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松岗
宝安
龙华
SZKJ
龙中
新安
科技园
宝岭
横岗
黄木岗


龙岗
特区
南山
红宝
电信网一般是按其所能提供的业务种类来分: 电话网、分组交换网、用户电报网等
传输链路
传输链路
传输链路
用户A
交换机
交换机
用户B
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传输网、接入网在电信网中的位置
SZKJ
CPN
CPN
用户所在地 网络
接入网 交换网
传输网
交换网
接入网
用户所在地 网络
传输网位于交换设备之间,为各种专业网提供透明 传输通道。
光纤由纤芯和包层组成 纤芯折射率n1>包层折射率n2 光纤利用全反射原理导光
出射
入射
包层
纤芯 (n2) (n1)
n1>n2
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2. 单模光纤和多模光纤
模:电磁场的一种场型 多模光纤:光纤中可传输多种场型 单模光纤:光纤只能传输一种场型 单模光纤和多模光纤特点比较
纤芯直径
折射率分布 模色散 带宽
基群信号可依次复用成二次群信号、三次群信号、 四次群信号
各次群信号均有国际统一标准
PDH各次群信号速率、接口及容量
速率 基群 2.048Mb/s
码型 HDB3
所含 2Mb/s 数
1
含话路数 30 路
二次群 8.448Mb/s
HDB3
4
120 路
三次群 34.368Mb/s HDB3
16
480 路
L ---- 光纤长度
衰减是光纤的重要指标 它表明光纤对光能的传输损耗 对光纤通信系统的传输距离有决定性影响 单模光纤有两个低衰减窗口:1.31m , 1.55 m
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(dB/km)
SZKJ
1.31m
1.55m
光纤衰减----波长特性

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SZKJ
色散 —— 集中的光能(如光脉冲),经过光纤传输后
5. 传输距离估算 ( 衰减受限系统 )
尾纤
c
St
S
Lf s
c
R
Sr
SZKJ
S,R之间的距离 L(Km) = St(dBm) - Sr(dBm) - 2 c (dBm) - ME(dB) f(dB/Km) + s / Lf(dB/Km) + MC(dB/Km)
St: 发送光功率 ME:设备富余度
SZKJ
光纤传输网及接入网简介
Good Afternoon
科技处
一九九八年六月
SZKJ
光纤传输网及接入网简介
第一部分 传输网、接入网在电信网中的位置 第二部分 光纤传输网介绍 第三部分 接入网介绍
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SZKJ
第一部分 传输网和接入网在电信网中的位置 构成电信网的基本要素
用户终端设备、传输链路、转接交换设备
3
+PTR
+POH
2048 kb/s
TU-12
VC-12
C-12
AU:管理单元 AUG:管理单元组
POH:通道开销 PTR:指针
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SZKJ

N
映射:指将支路信号适配器装入 VC的过程 定位校准:通过指针完成 同步复用:同步字节间插
(1) (2) (3)
1
(1) (2) (3)
2. 光接收单元
将接收到的光信号转换成电信号 放大、整形再生 将电信号进行线路解码后恢复成高速电信号
SZKJ
第 15 页
SZKJ
五、PDH光纤传输系统简介
PDH ---- Plesiochronize / Digital Hierarchy 准同步数字系列
1. 概述 复用/解复用是数字信号传输的重要部分 复用:将低速信号按照一定的规则变成高速信号 解复用:将收到的高速信号恢复成原来的低速信号 复用/解复用有两种方式:PDH、SDH PDH基群信号为 2Mb/s 信号
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5. SDH设备介绍
同步复用设备(TM)
用符号表示:
TM
低速支路信号
STM-N
SZKJ
低速支路信号
STM-N 高速信号
STM-N高速光信号
同步复用/解复用
发送接收单元
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SZKJ
数字交叉连接设备(DXC)
用符号表示: STM-1
STM-1
2Mb/s

VC12(1)
2Mb/s
解复用
复用
Tx
Tx
S1 Rx P1 Rx
解复用
倒换
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------- 环形网保护 (设备为ADM) CA AC(2Mb/s)
SZKJ
CA AC (2Mb/s)
S1 P1
A
D
B
S1 P1
A
D
B
C
P1
P1
S1
S1
(a)
(b)
CA AC (2Mb/s)
二纤单向通道倒换环
C
CA AC 倒换 (2Mb/s)
网络结构 简单,点对点传输
具有高可靠性的自愈环形网结构
SDH 具 有 后 向 兼 容 性 和 前 向 兼 容 性,可兼容 PDH 各种速率,又可容 纳各种新的业务信号,如 ATM 信元
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2. STM-1帧结构
270 (列) 9 (行) 个字节的块 状结构
段开销(SOH)区域 72个字节 576个比特 4.608MB/S
PDH 不方便,不能直接从高速信 号中分出低速支路信号 全世界不统一。 欧洲、中国:2Mb/s 美国:1.5Mb/s
各厂家不同,不能横向兼容
开销比特少,网管能力不强
SDH 方便,可从高速信号中一次直接分插 插出低速支路信号
全世界统一,有标准化的信息结构等 级,称同步传送模块 STM-1
具有国际标准光接口信号和通信协 议,可实现横向兼容 开销比特丰富,网管能力强
2
(1) (2) (3)
3
(1) (2) (3)
4

1(1) 2(1) 3(1) 4(1) 1(2) 2(2) 3(2) 4(2) 1(3)
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SOH
VC12
VC3
VC2
SZKJ
VC:是SDH中最重要的一种信息结构。可在通道中任一点 取出或插入,进行同步复用或交叉连接处理,方便灵活。
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1、深圳市传输网结构
龙岗区
宝安区
龙华
龙中 宝岭
端局接
新安
骨干层
入层
罗湖
南头
福田
科技园 黄木岗
特区
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SZKJ
•两层结构 骨干层和端局接入层 •骨干层节点即为七个汇接局和两个长途局所在位置, 也称传输转接点 •端局接入层节点即为各端局所在位置 •骨干层各传输转接点间以大容量传输设备连接 •端局接入层各节点以传输设备接到本区域内的两个 传输转接点上 •2个并行网:PDH传输网与SDH传输网
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SZKJ
2、深圳市PDH传输网简介 •传输转接点间以多套140Mb/s点对点系统相连 •每个端局接入节点(即每个端局)以2套140Mb/s 分别接至本区内的2个传输转接中心点上,提高网络 可靠性 •由于大量电路要在传输转接中心转接,因此需大量 配线架,人工调度,不灵活,反应速度慢
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管理单元指针(AU PTR)区 域,指示信息净负荷的第1个字 节在STM-1中的位置,频率调整;
信息净负荷区域, 净负荷在 STM-1内是浮动的; STM-1 速率为155.520Mb/s
1 3 SOH 4 AU PTR
SOH 9
传输方向 9
SZKJ 270 STM-1净 负荷
125s
261
Lf: 光缆盘长
Sr:接收灵敏度 f:光纤衰减
c:活接头损耗 s:固定接头损耗
MC :光纤线路每公里富余度
6. 小结
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SZKJ
五、SDH光纤传输系统简介
SDH: Synchronize Digital Hierarchy 同步数字系列
1. SDH 优点
上下电路 信息结构 光接口信号 网管功能
SZKJ
5. 小结 光纤分为单模光纤和多模光纤 单模光纤主要参数:衰减和色散 单模光纤有两个低衰减窗口: 1.31m , 1.55 m 光缆是对光纤进行保护后在工程上的应用 光纤的芯数就是光缆中光纤的数量
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SZKJ
低速 电信号
复用
高速 电信号
光发送 单元
光信号
光信号
4. 同步数字系列的速率
SZKJ
STM-1 STM-4 STM-16
速率 155.520Mb/s 622.080Mb/s 2488.320Mb/s
含 2M 数 63
463 1663
含 STM-1 数 1 4 16
采用WDM(波分复用)技术实现更高速率的信号传输。 (如10Gb/s系统,也称STM-64) 目前国际上采用WDM技术已研制出400Gb/s系统。
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SZKJ
3. 基本复用原理和复用单元
N
1
STM-N
AUG
+PTR VC-4
+POH
139264 kb/s C-4
AU-4
3
+PTR
+POH
1
TUG-3
TU-3
VC-3
C-3
34368 kb/s 7
注:
1
+PTR
TUG-2
TU-2Hale Waihona Puke Baidu
VC-2
C:容器
VC:虚容器
TU:支路单元 TUG:支路单元组
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