宽带通信系统与网络测量技术 课件 (4)
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通信工程光缆测量教学课件PPT
(六)、光时域反射仪(OTDR)
光时域反射仪(OTDR):测量光纤的插入损耗 、反射损耗、光纤链路损耗、光纤长度、光纤故
障点的位臵及光功率沿路由长度的分布情况(即
P-L曲线)等。
1、OTDR原理框图
2、OTDR的用途
用OTDR可测量 ⑴测纤长和事件点的位臵; ⑵测光纤的衰减和衰减分布情况; ⑶测光纤的接头损耗; ⑷光纤全回损的测量;
(三)、光 功 率 计
光功率计是用来测量光功率大小、线路损耗、系统富裕 度及接收机灵敏度等的仪表。 根据可接收光功率大小的不同,可分成高光平型(测量 范围为+10~40dBm)、中光平型(范围为0~55dBm)和 低光平型(范围为:0~90dBm)三类; 根据光波长的不同,可分为长波长型(范围为1.0~1.7m )、短波长型(范围为0.4~1.1m)和全波长型(范围为 0.7~1.6m)三类;
4、OTDR测试事件类型及显示
5、OTDR的性能参数
(1)、动态范围:
① 定义:把初始背向散射电平与噪声电平的差值(dB)定义为动态范围。
② 动态范围的作用:动态范围可决定最大测量长度 。
③ 动态范围的表示方法:有峰-峰值(又称峰值动态范围)和信噪比(SNR= 1)两种表示方法。
光功率计的使用
按光功率计上“λ ”,选择1310nm,按“dBm”选择屏幕上出现dBm将原
接处
(或则ODF)的尾纤取下连接至光功率计,等待光功率稳定后,
读出测试值。一般在-10dBm到-25dBm之间。
注意:一定要注意光纤的清洁。
(四)、光纤识别器
1、剪断法
剪断法是一种测量精度最好的办法,但是其缺点是 要截断光纤,有破坏性。
宽带通信系统与网络测量技术 课件 (1)
9
1.2数字通信系统组成
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 , 其模型如下图所示:
信
信 源
源 编 码
器
信数
数信
道 编 码
字 调 制
信 道
字 解 调
道 译 码
器器
器器
信
源 译 码
信 宿
器
噪声源
10
(1)信源编码与译码
当信源给出的是模拟语音信号时,信源编码器将其转换 成数字信号,实现模拟信号的数字化传输,对于数字信号进 行数据压缩,提高通信效率。
15
数字通信的主要特点 :
➢ 抗干扰能力强 ➢ 差错可控 ➢ 易于与各种数字终端接口 ➢ 易于集成化 ➢ 易于加密处理,且保密强度高。 数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系
统频带为代价而换取的。(4KHZ ,20-60KHZ) 设备比较复杂
16
数字通信系统传输指标
1.传输速率
有效性指通信系统传输消息的快慢,即“速率”问题 。数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量,速率 越高,系统的有效性越好。传输速率可分为码元传输 速率和信息传输速率,二者具有一定的转换关系。
理图,在这种系统中双方都必须具备收信设备和发信
设备,彼此作为信源和信宿。
3
信息源 发送设备 信道 接收设备 收信者
发送端
噪声源
接收端
(b)点对点单工通信系统组成
在有些情况下,通信系统只有单向通信功能,这类系 统称为单工通信系统,如图(b)所示。
4
信源是消息的产生地,其作用是把各种消息转换成原始电信 号,称之为消息信号或基带信号。
2.差错率
可靠性指通信系统传输消息的“质量”,即好坏
1.2数字通信系统组成
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 , 其模型如下图所示:
信
信 源
源 编 码
器
信数
数信
道 编 码
字 调 制
信 道
字 解 调
道 译 码
器器
器器
信
源 译 码
信 宿
器
噪声源
10
(1)信源编码与译码
当信源给出的是模拟语音信号时,信源编码器将其转换 成数字信号,实现模拟信号的数字化传输,对于数字信号进 行数据压缩,提高通信效率。
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数字通信的主要特点 :
➢ 抗干扰能力强 ➢ 差错可控 ➢ 易于与各种数字终端接口 ➢ 易于集成化 ➢ 易于加密处理,且保密强度高。 数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系
统频带为代价而换取的。(4KHZ ,20-60KHZ) 设备比较复杂
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数字通信系统传输指标
1.传输速率
有效性指通信系统传输消息的快慢,即“速率”问题 。数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量,速率 越高,系统的有效性越好。传输速率可分为码元传输 速率和信息传输速率,二者具有一定的转换关系。
理图,在这种系统中双方都必须具备收信设备和发信
设备,彼此作为信源和信宿。
3
信息源 发送设备 信道 接收设备 收信者
发送端
噪声源
接收端
(b)点对点单工通信系统组成
在有些情况下,通信系统只有单向通信功能,这类系 统称为单工通信系统,如图(b)所示。
4
信源是消息的产生地,其作用是把各种消息转换成原始电信 号,称之为消息信号或基带信号。
2.差错率
可靠性指通信系统传输消息的“质量”,即好坏
宽带通信系统与网络测量技术 课件 (10)
ITU-T建议的HRDL长度为2500 km, 但由于各国国土面积不同,采用 的HRDL长度也不同。
我国(960.1 )采用5000km,美国(936.4 )和加拿大(997.1 )采用6400km,而日 本(37.8 )采用2500km。
3
HRDS
HRDL由许多假设参考数字段 (HRDS, Hypothetical Reference Digital Section)组成。
抖动单位为UI,表示单位时隙。当脉冲信号为二电平NRZ时, 1UI等于1bit信息所占时间, 数值上等于传输速率fb的倒数。 抖动对于数字信号相当于进行了相位调制, 1UI相当于3600 。
第四章 光纤通信系统测量
1
4.1数字光纤通信系统测量
ITU-T(原CCITT)建议中提出了一个数字传输参考模型,称为假 设参考连接 (HRX,Hypothetical Reference Connection)。
国内 本地
27500km
国际
国内 本地
LE PC SC TC ISC ISC ISC ISC ISC TC SC PC LE
在低话音电平范围内 有个别“喀喀”干扰 在各种话音电平范围内
都察觉到有干扰 强烈干扰
听懂程度明显下降
几乎听不懂
误码率对话音影响程度
5
误码率随时间的变化关系
由于误码率随时间变化,用长时间内的平均误码率来衡量系统 性能的优劣,显然不够准确。在实际监测和评定中,可采用误 码时间百分数和误码率超过某一门限的百分数来衡量。
数字信号在各有效瞬时间对标准时间位置的偏差来定义。 偏差时间范围称为抖动幅度(JP-P),偏差时间间隔对时间的变化
率称为抖动频率(F)。
输入信号
我国(960.1 )采用5000km,美国(936.4 )和加拿大(997.1 )采用6400km,而日 本(37.8 )采用2500km。
3
HRDS
HRDL由许多假设参考数字段 (HRDS, Hypothetical Reference Digital Section)组成。
抖动单位为UI,表示单位时隙。当脉冲信号为二电平NRZ时, 1UI等于1bit信息所占时间, 数值上等于传输速率fb的倒数。 抖动对于数字信号相当于进行了相位调制, 1UI相当于3600 。
第四章 光纤通信系统测量
1
4.1数字光纤通信系统测量
ITU-T(原CCITT)建议中提出了一个数字传输参考模型,称为假 设参考连接 (HRX,Hypothetical Reference Connection)。
国内 本地
27500km
国际
国内 本地
LE PC SC TC ISC ISC ISC ISC ISC TC SC PC LE
在低话音电平范围内 有个别“喀喀”干扰 在各种话音电平范围内
都察觉到有干扰 强烈干扰
听懂程度明显下降
几乎听不懂
误码率对话音影响程度
5
误码率随时间的变化关系
由于误码率随时间变化,用长时间内的平均误码率来衡量系统 性能的优劣,显然不够准确。在实际监测和评定中,可采用误 码时间百分数和误码率超过某一门限的百分数来衡量。
数字信号在各有效瞬时间对标准时间位置的偏差来定义。 偏差时间范围称为抖动幅度(JP-P),偏差时间间隔对时间的变化
率称为抖动频率(F)。
输入信号
通信网络测量
2 快速傅里叶变换(FFT)型频谱测量
~
衰减器
低通或带 通滤波器
A/D
FFT
显示器
可对非周期信号和瞬态信号进行分析。由于采用了数字信 号处理技术,FFT型频谱测量方法能分辨两条谱线间隔小 于100Hz的信号。 FFT型频谱测量方法频率范围和精度主要取决于模数转换 器(ADC)的采样率和数据位数。
热效应功率计 有质功率计 电子式功率计 铁氧体功率计 量子干涉效应功率计
功率计的分类(续)
(3)根据测量的功率量程可分为:
小功率计(<10mW) 中功率计(>10mW&&<10w) 大功率计(>10W)
(4)根据被测信号形式分为
Hale Waihona Puke 连续波功率计 脉冲功率计 同轴功率计
(5)根据传输线类型分为
中心电 极
b3 a2
基片
b1
b2 a1
铋
锑
YM2422 频率范围:0.01-18GHZ 功率范围:-30-20dbm(中,小)
铋-锑薄膜热电偶元件结构示意图
功率指示器
功率指示器是一个高灵敏度的直流放大器:
方波 发生器 前置 放大器 量程 选择 有源 滤波器 交流 放大器 功率座 斩波器 解调器
直流 放大器 标准系 数开关
PPeak K P
Pavg
2 平均功率的测量方法
功率的测量方法根据原理可以分为:热敏电阻法、热电 偶法、量热计法和二极管法。 (1) 热敏电阻法 半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钻、铁等 金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体。它具有 负的电阻温度系数,随温度上升而阻值下降。根据半导 体理论,在一定的温度范围内,热敏电阻在温度T时的 电阻为
《现代通信技术基础》第8章-宽带网络通信PPT课件
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.
8.1 宽带网络通信概述
❖ 宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的 光通信网,向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多 媒体信息服务。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通 信系统,表现于数据通信能力和图像通信能力等。
返回
.
8.1.1 宽带通信网的发展
1. 数据宽带网络的发展
▪ 8.2.1 接入网概述
▪ 8.2.2 数字用户线(DSL)技术
▪ 8.2.3 光纤接入
▪ 8.2.4 混合光纤/同轴(HFC)接入
▪ 8.2.5 以太网接入
▪ 8.2.6 无线局域网(WLAN)
▪ 8.2.7 宽带无线接入
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.
内容简介
❖8.3 宽带核心网技术 ▪ 8.3.1 宽带IP网络组网技术 ▪ 8.3.2 MPLS网络 ▪ 8.3.3 宽带IP城域网 ▪ 8.3.4 IP RAN技术
返回
.
8.2.2 数字用户线技术
❖ 铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术,称为 数字用户线技术(DSL),而各种数字用户线技术(xDSL) 则是这些传输技术的组合。
❖ xDSL 采用先进的数字信号自适应均衡技术、回波技术和高 效的编码调制技术,在不同程度上提高了双绞铜线对的传输 能力。
.
❖ 上行信道:是640 kbit/s ~ 1 Mbit/s的中速传输通道(占据10 ~ 50 kHz的频带),主要用于传送控制信息。
❖ 下行信道:是速率为1.5 ~ 9 Mbit/s的高速数字传输通道(占 据50 kHz以上的频带)。
.
数字用户线技术
2. 高比特率数字用户线(HDSL)
❖ HDSL技术是在两对或多对铜线上实现E1速率(2 Mbit/s)全 双工通信的技术。
.
8.1 宽带网络通信概述
❖ 宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的 光通信网,向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多 媒体信息服务。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通 信系统,表现于数据通信能力和图像通信能力等。
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8.1.1 宽带通信网的发展
1. 数据宽带网络的发展
▪ 8.2.1 接入网概述
▪ 8.2.2 数字用户线(DSL)技术
▪ 8.2.3 光纤接入
▪ 8.2.4 混合光纤/同轴(HFC)接入
▪ 8.2.5 以太网接入
▪ 8.2.6 无线局域网(WLAN)
▪ 8.2.7 宽带无线接入
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内容简介
❖8.3 宽带核心网技术 ▪ 8.3.1 宽带IP网络组网技术 ▪ 8.3.2 MPLS网络 ▪ 8.3.3 宽带IP城域网 ▪ 8.3.4 IP RAN技术
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8.2.2 数字用户线技术
❖ 铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术,称为 数字用户线技术(DSL),而各种数字用户线技术(xDSL) 则是这些传输技术的组合。
❖ xDSL 采用先进的数字信号自适应均衡技术、回波技术和高 效的编码调制技术,在不同程度上提高了双绞铜线对的传输 能力。
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❖ 上行信道:是640 kbit/s ~ 1 Mbit/s的中速传输通道(占据10 ~ 50 kHz的频带),主要用于传送控制信息。
❖ 下行信道:是速率为1.5 ~ 9 Mbit/s的高速数字传输通道(占 据50 kHz以上的频带)。
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数字用户线技术
2. 高比特率数字用户线(HDSL)
❖ HDSL技术是在两对或多对铜线上实现E1速率(2 Mbit/s)全 双工通信的技术。
《带宽测量综述》PPT课件
个,假如在很小的间隔时间内(
t
1 0
-
t
0 0
≦
,n s 1
b min( n 1 )
是路径上最小带宽链路的下一hop)发出两个大小
相同 ( s 0 = s 1 )的包,则这两个包到达n的时间间
隔 将是 t1n tn0
s1
。
b min( n 1 )
2021/8/17
19
Packet Pair模型(3)
理论上,packet tailgating可以侦察到多通道的链接, 能够在多播树上运行。
2021/8/17
34
包延迟的确定性模型(3)
此模型融合了两种技术的优点:
FIFO排队网络的packet pair特性 主动测量链路层带宽的packet tailgating技术
Packet tailgating技术相比于之前的其他技术:
测量一条路径上所有链接的带宽
pathchar、clink、pchar、tailgater 缺点:耗时,对只需测量瓶颈带宽的应用来说是没有必要的 还有,这些工具加上bprobe,都只能在单向上测量带宽
主动发送探测包
tcpanaly、pathrate 比被动测量更加精确,但是负载重
nettimer
有些结果不支持统计学的规律 灵活性差
很难有一种方法对所有的网络情况(网络类型、路径长短、数据 流向等)都适用
有的需要在测量的两端都配置测量软件 加大网络拥塞
因为需要多次测量进行统计,所以发数据包多
2021/8/17
10
nettimer
用于测量瓶颈连接带宽 在如下的环境下测试过
19.2Kb/s~100Mb/s的带宽 有线网络、无线网络 对称带宽、非对称带宽 局域网、广域网
通信网络测量
Data carrying capacity (bps)
Light wave network
EDFA
ADSL
FTTH
/vol48-3/6.html
通信与网络测量:朱畅华, 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室
14
通信系统( ): ):空间通信 通信系统(5):空间通信
密云观测站, 个 米天线 米天线, 密云观测站,27个9米天线, 通信与网络测量:朱畅华, 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室 1个50米天线 美国航空航天局( 个 米天线 美国航空航天局(nasa) )
15
通信与网络测量:朱畅华, 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室
ISP
DNS
CN
)
9
通信与网络测量:朱畅华, 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室
10
3GPP标准化进程 标准化进程
5G(2010.10开始讨论 开始讨论?) 通信与网络测量:朱畅华, 开始讨论 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室
11
MIMO
通信与网络测量:朱畅华, 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室
Optical fiber Laser diode Photodiode
通信与网络测量:朱畅华, 通信与网络测量:朱畅华,ISN国家重点实验室 国家重点实验室
13
通信系统( ): ):光通信 通信系统(4):光通信
Development of Optical Communication WDM
掺饵光纤放大器
BSC (2G)
宽带无线通信系统信道测量
P/S
1
增加
S/P
IFFT
CP
D/A
成型
P/S
2
增加
S/P
IFFT
CP
D/A
成型
P/S
M
增加
S/P
IFFT
CP
D/A
成型
1
S/P
A/D
去除
IFFT
解调
CP
2
S/P
A/D
去除
IFFT
解调
CP
N
S/P
A/D
去除
IFFT
解调
CP
基于MIMO-OFDM的原理,也可构造信道测试系统, 如图下所示。图中基带数据做串并变换后分别送给M个 OFDM调制器和M个天线,接收端N个天线收到后进行 信道传输矩阵的估计,并进行计算得到信道参数。
通常采用功率/电平与时延的关系来描述,即PDP (Power Delay Profile)。
3
3.1.3多普勒频移
当发射端与接收机之间存在相对运动时,会产 生多普勒效应,导致接收机接收到的频率与发射信 号的频率不相同。由于相对运动导致的接收频率与 发射频率之差称为多普勒频移。
3.1.4 离开角和到达角
, 为第n条路径的幅度,是时间t的函数。
(2)路径损耗模型 3GPP的技术报告“MIMO系统的空间信道模型”(
TR 25.996 V6.1.0,2003-09)中建议宏小区的 路径损耗采用修正的COST231 Hata模型。
3.2.2 MIMO信道模型
设发端M个天线,收端N个天线,则信道矩阵
L
H CNM 可写为 H Hl l l 1
1
100Mbps BPSK
(推荐)网络工程测试技术PPT资料
(2〕故障诊断仪
(3〕长度测量仪
第9章 网络测试技术
9.2 测试仪表
(4〕光功率计 用于测量超低直接损耗和高反射损耗的 PC、SPC、APC接头和融接头。还可测 量光纤及接头损耗随温度的微弱飘移、 暂时的微小变化、以及光传感器上轻微 的功率改变,还可进行光衰减器、光源 等的校准。 主要用于标准通信波长850、1310、 1550nm的校准,还用于光纤放大器的 980nm和1480nm波长校准。 动态范围 > 80dB、 分辨率0.001dB、 线性度0.05dB、±3%的精度。
综合布线测试技术
测内容
• 对于电缆的测试一般遵循“随装随测〞的原则。
• 根据TSB67的定义,现场测试一般包括:接线图、链 路长度、衰减和近端串扰(NEXT)等几部分。
• 接线图:测试验证链路的正确连接。确认链路一 端的每一个针与另一端相应的针连接,同时对串绕 问题进行测试。
• 链路的长度可以用电子长度测量来估算,电子长 度测量是基于链路的传输延迟和电缆的NVP值来 实现的。由于 NVP具有10%的误差,在测量中应 考虑稳定因素。
• 近端串扰:关键技术指标,也最难精确测量。
最大允许为29.3dB。 测试误差:温度增加1度,信号衰减增加0.
所有测试均要进行线间测试。
• 近端串扰(NEXT)损耗:TSB-67标准规定,5类 信噪比〔ACR):最大允许7.
测试仪的NVP〔额定传播速度〕会影响测量精度。
链路必须在1~10 信噪比〔ACR):最大允许7.
为0.1MHz;在31.26~100MHz频率内,最大步 线对交叉,或终接处线对非扭绞长度超过要求,或线对串接,或终接处及芯线断线,或终接处及芯线短路。
长为0.25MHz。所有测试均要进行线间测试。 NEXT并不是测量在近端点产生的串扰值,它只是在近端点所测量的串扰数值。
相关主题
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5
XiDian
1. 吞吐率 -测试方法
以指定速率给被测设备发送一定数量的帧,记录被该设备 转发的帧的数目。如果测试设备发送的帧数等于被测设备 接收到的帧数,测试设备接收到的帧数小于发送的帧数, 则降低发送速率,重新测试。当测试设备发送的和被测设 备转发的测试帧数相同时,最大的转发速率即为吞吐率。
6
❖ The latency is timestamp B minus timestamp A。RFC 1242
❖ The test MUST be repeated at least 20 times with the reported value being the average of the recorded values.
Devices) 。
❖ RFC2889:IETF制定的局域网交换设备的基准测试方法 (Benchmarking Methodology for LAN Switching Devices)。
2
XiDian
6个性能参数
吞吐率(Throughput) 时延(Latency) 丢帧率(Frame loss rate) 背靠背(Back-to-back)性能
XiDian
2 时延
❖ For store and forward devices(存储转发设备):
▪ The time interval starting when the last bit of the input frame reaches the input port and ending when the first bit of the output frame is seen on the output port.
❖ An identifying tag SHOULD be included in one frame after 60 seconds with the type of tag being implementation dependent. The time at which this frame is fully transmitted is recorded (timestamp A). The receiver logic in the test equipment MUST recognize the tag information in the frame stream and record the time at which the tagged frame was received (timestamp B).
▪ 从输入帧的最后一个比特达到输入端口的时刻到输出 帧的第一个比特出现在输出端口上的时刻的时间间隔。
❖ For bit forwarding devices(直通设备):
▪ The time interval starting when the end of the first bit of the input frame reaches the input port and ending when the start of the first bit of the output frame is seen on the output port.
XiDian
第九章 网络设备的指标及其测试
9.1 相关标准
❖ 计算机网络由主机、互连设备和网络协议组成,网络互连设备的 测试是网络测试的重要内容之一。
❖ 网络互连设备,如路由器、交换机等是构成互联网的核心,负责 对网络数据包的转发。网络互连设备的性能影响互联网的性能。
❖ RFC2544 :IETF制定的网络互连设备的基准测试方法 (Benchmarking Methodology for Network Interconnect
系统恢复时间(System recovery) 复位(Reset)
3
XiDian
1. 吞吐率
❖ 定义: 吞吐率是指被测试设备(DUT)在不丢弃测试帧的前提下所 能支持的最大速率。
❖ Definition: ▪ The maximum rate at which none of the offered frames are dropped by the device.
▪ 从输入帧的第一比特达到输入端口的时刻到输出帧的 第一比特出ency test----Procedure:
❖ Send a stream of frames at a particular frame size through the DUT at the determined throughput rate to a specific destination. The stream SHOULD be at least 120 seconds in duration.
❖ The throughput is the fastest rate at which the count of test frames transmitted by the DUT is equal to the number of test frames sent to it by the test equipment.
4
XiDian
1. Throughput test---Procedure
❖ Send a specific number of frames at a specific rate through the DUT and then count the frames that are transmitted by the DUT.
❖ If the count of offered frames is equal to the count of received frames, the fewer frames are received than were transmitted, the rate of the offered stream is reduced and the test is rerun.