通信中级工程师传输与接入实务笔记.doc

. . 光纤通信1) 光纤中心是纤芯，纤芯外面是包层，纤芯的折射率高于包层的折射率，从而形成光波导效应，实现光信号传输2) 按折射分布分：阶跃光纤和渐变光纤；按传输模式分：单模光纤和多模光纤3) 光纤传输模式的数目与光的波长、光纤结构（直径）、光纤纤芯和包层折射率分布有关模式色散色散种类色度色散波导色散材料色散4) 光纤色散是指不同频率、不同模式的电磁波以不同群速度在介质中传播的物理现象色散导致光脉冲在传播过程中展宽，前后脉冲相互重叠，引起数字信号的码间干扰5) 光纤损耗：光波在光纤中传输一段距离后能量会衰减a) 光纤损耗系数b) 光纤损耗主要是光能量的吸收损耗、散射损耗与辐射损耗c) 3个低损耗窗口：0.85、1.31（S波段）、1.55（C波段）6) 光纤非线性效应7) 单模光纤类型G.652光纤（常规型单模光纤）零色散在1310nm，最低损耗在1550nm对短距离单波长MSTP/SDH系统用1310nm，长距离无中继用1550nmG.653光纤（色散位移光纤）色散趋近于零在1550nm，最低损耗在1550nm单波长距离传输，不适合DWDM系统G.655光纤（非零色散位移光纤）在1550nm具有较小色散和最小损耗适合DWDM系统色散平坦型单模光纤两个零色散波长分别在1300nm和1600nm，在两者之间总色散都很小8) 数值孔径（NA）与纤芯和包层的折射率分布有关，与光纤直径无关。

NA越大，光纤捕捉光线的能力越强，光纤与光源之间的耦合效率就越高9) 光源半导体发光二极管（LED）非阈值器件半导体自发发射，谱线宽度较宽，调制效率较低半导体激光器（LD）阈值器件受激辐射，光功率随注入电流不同而改变10) 光检测器目前主要采用半导体光检测器，光检测器有光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）11) 光放大器a) 掺饵光纤放大器（EDFA）对1550nm波长窗口光信号进行放大，通常采用980nm和1480nm波长的泵浦光进行泵浦EDFA基本组成包括：泵浦激光、耦合器、光隔离器和掺饵光纤常用结构由同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦b) 受激拉曼光纤放大器：能够提供整个波段的光放大通过适当改变泵浦激光器的光波波长，可以得到任意波段的宽带放大器，能够在1279~1670nm整个波段提供放大c) 半导体光放大器（SOA）类似于半导体激光器，为受激辐射d) 线路放大器、前置放大器和功率放大器12) 无源器件包括光纤连接器、光纤耦合器、光纤光栅、光隔离器a) 光纤连接器是一个实现两根光纤之间的永久或可拆装连接的器件，主要参数有插入损耗、回波损耗和可重复性等b) 光纤耦合器把光信号在光路上由一路向两路或多路传送，N路光信号合路再向M路或N路分配。

有微镜片耦合器、波导耦合器和光纤耦合器等c) 光纤光栅由一段折射率沿其长度周期性变化的光纤构成d) 光隔离器：插入损耗越小越好，隔离度越大越好13) 强度调制直接检测是数字光纤通信系统常用的调制检测方式a) 光信号的调制分为直接调制和间接调制，又称为调制和外调制b) 直接调制只须通过改变注入电流就可实现光强度调制包括模拟调制和数字调制c) 间接调制也称外调制方式，是在光源的输出通路上外加光调制器对光波进行调制， 控制光信号的有无采用外调制可以减小啁啾14) 我国PDH体制的速率体系有2Mbit/s、8Mbit/s、34Mbit/s和140Mbit/sSDH技术1) SDH的基本速率是155.52Mbit/s，称为STM-1STM-N，N可以为1、4、16、649*N261*N123456789RSOHAU PTRMSOHPayload1252) SDH采用以字节为基础的矩形块状帧结构由9行270*N列个字节组成，帧结构中字节传输是从左至右、从上到下的顺序进行一帧的传输时间是125，即帧频8kHza) RSOH：再生段开销、AU PTR：管理单元指针、MSOH：复用段开销、Payload：信息净负荷b) 信息净负荷中含有少量通道开销字节（POH）3) 同步复用和映射方法是SDH最具特色容之一。

具有一定频差的各种支路的业务信号最终复用进STM-N帧都要经过映射、定位和复用3个步骤4) 容器（C）、虚容器（VC）、支路单元（TU）、支路单元组（TUG）、管理单元（AU）、管理单元组（AUG）和同步传输模块（STM-N）a) VC是SDH中最重要的一种信息结构，在SDH网络中始终保持完整不变，可以独立地在通道的任意一点进行插入、分出或交叉连接5) SDH自愈网a) SDH自愈环Ø 按结构分：通道保护环和复用段保护环Ø 按发送和接收信号传输方向分：单向环和双向环Ø 单向通道保护环：首端桥接，末端倒换倒换与否按离开环的每一个通道的信号质量的优劣决定Ø 复用段保护环：倒换与否按每一对节点间的复用段信号质量的优劣而定DWDM技术1) DWDM两种工作方式a) 双纤单向传输：最常使用的一种方式，即在一根光纤中只完成一个方向光信号的传输，这种方式同一波长或波长组在两个方向上可以重复利用b) 单纤双向传输：单纤双向传输是在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向的光信号应安排在不同波长上2) 光转发器/光波长转换器：根据光接口的兼容性，DWDM 系统可以分成开放式和集成式两种系统结构集成式系统要求接入光接口满足DWDM光接口标准（ITU-T G. 692 波长标准）；开放式系统在波分复用器前加入了光波长转换器（OTU） ，将SDH 光接口（即ITU-T G. 957）转换成符合ITU-T G. 692规定的接口标准。

3) CWDM：复用2~16个波长信号，波长1260~1620nm波段4) DWDM工作波长a) 对于常规G. 652光纤，ITU-T G. 692建议以193 .1THz（对应的波长为1552.52nm）为绝对参考频率，不同波长的频率问隔应为100GHz的整数倍(波长间隔约为0.8nm的整数倍)或50GHz（波长间隔约为0.4nm的整数倍）的整数倍的波长间隔系列，围是192.1~196.1THz，即1530~1561nmb) 中心频率偏差中心频率偏差定义为标准中心频率与实际中心频率之差ITU-T建议对信道的中心频率偏移作了规定，一般要求偏移量正负数值小于信道的10%WDM信道的标准波长分等问隔和不等间隔两种配置方案，不等间隔是为了避免四波混频效应的影响5) 光交叉连接设备（OXC）实现光的交叉连接，无需进行光电/电光转换和电信号处理；光分插复用设备（OADM）实现光信号的上下路，两者都是光传送网的关键节点设备6) IP over ATM、IP over SDH和IP over WDMMSTP技术1) MSTP技术，基于SDH平台实现TDM业务、ATM业务和以太网业务等2) MSTP关键技术：封装协议、级联技术和链路容量调整规程3) GFP帧映射：透明映射和帧映射a) 透明映射模式帧长固定或比特率固定，可与时处理接收到的业务流量，而不用等待整个帧都收到，适合承载实时业务。

b) 帧映射模式帧长可变，通常接收到完整的一帧后再进行处理，适合承载IP/PPP帧或以太网帧4) 级联分为连续级联和虚级联a) 连续级联是将同一STM-N数据帧中相邻的虚容器级联，并作为一个整体在网络中传送它所包含的所有VC都经过相同的传输路径，因此各VC间不存在时延差，降低了接收侧信号处理的复杂度，提高了信号传输质量，但是VC相邻这一信道要求难以满足，而且容易出现VC碎片，使得带宽分配不够灵活，资源利用率不高b) 虚级联是将多个独立的不一定相邻的VC在逻辑上连接起来，各VC可以沿着不同的路径传输，最后在接收端重新组合成连续的带宽虚级联使用灵活，带宽利用率高，对于基于统计复用和具有突发性的数据业务适应性好，但不同VC之间可能会出现传输时延差，实现难度大总体来说，虚级联更为先进，目前MSTP大多采用该方式5) 链路容量调整规程是一种基于虚级联的对链路容量进行自动调整的策略，是对虚级联技术的扩充LCAS能为虚级联业务的多径传输提供软保护与安全机制，提高了虚级联业务的健壮性6) 支持以太网透传的MSTP是指MSTP将来自以太网接口的信号直接通过GFP或PPP/HDLC或LAPS封装后映射到SDH的VC中，然后通过SDH进行点到点传送。

在这种承载方式中,以太网信号没有经过二层交换,即MSTP并没有解析以太网数据帧的容,没有读取MAC地址以进行交换7) 支持以太网二层交换功能的MSTP是指MSTP能在一个或多个用户侧的以太网接口与多个独立的SDH网络侧的VC通道之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换功能支持以太网二层交换的MSTP可以有效地对多个以太网用户的接入进行汇聚和交换，从而提高了网络带宽利用率和用户接入能力支持以太网二层交换的MSTP还可以提供对以太网业务的环网传送，即在MSTP环路中分配指定的环路带宽,用来传送以太网业务8) 弹性分组环（RPR）技术是一种基于以太网或SDH的分组交换机制，属于中间层增强技术，它采用新的MAC层和共享接入方式，将IP包通过新MAC层送入数据帧或裸光纤，无须进行包的拆分重组，因此提高了交换处理能力，改善了网络性能和灵活性9) 多协议标签交换（MPLS）是一种介于第二层和第三层之间的2.5层协议它把路由选择和数据转发分开，将IP地址映射为短且定长的标签，由标签来规定一个分组通过网络的路径由于只在网络边缘分析IP报头，而不用逐跳分析，因此节约了处理时间MPLS 网络由位于核心的标签交换路由器（LSR）和位于边缘的标签边缘路由器（LER）组成。

支持MPLS技术的MSTP是指MSTP在具备一般功能的同时乡还兼有LSP的功能这在提高MSTP承载以太网业务的灵活性和带宽使用效率的同时，能够更有效地保证各类业务所需QoS，并进一步扩展了MSTP 的连网能力和适用围有线接入网技术1) 接入网（AN）是由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路和传输设施）组成的、为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统， 可经由Q3接口进行配置和管理Q3Q3SNIUNI2) 有线接入网包括铜线接入网、混合光纤/同轴接入网和光纤接入网3) 铜线接入技术a) 铜线接入技术是指使用普通线（双绞铜线）实现的宽带接入技术b) ADSL 采用频分复用（FDM）技术实现上下行速率不对称传输，通过在双绞线两端加装ADSL调制解调器，能够上提供9Mbit/s的下行速率和1Mbit/s的上行速率，有效传输距离为3~5km ，非常适合家庭上网等场景c) ADSL的关键技术是FDM技术和离散多音频（DMT）调制技术通过FDM将整个频带分为三部分，可提供普通、双工数字和下行数字三种信道d) DMT是一种多载波调制技术，目的是实现带宽按需分配。

DMT将整个信道可用带宽划分为若干个独立的、等宽的子信道，根据每个信道的传输特性，分配给不同的比特数和传输能量，每个子信道采用不同点数的正交幅度调制（QAM）每个信道占用4.3kHz的带宽，每个信道上一个载波4) 混合光纤/同轴（HFC）接入网是一种综合应用模拟和数字技术、同轴电缆和光缆技术以与射频技术的高分布式接入网络a) 由馈线网、配线网和用户引入线三部分组成b) 光纤到服务区，进入服务区。