传输通信系统理论基础(魏贤虎).ppt
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1、传输设备专业培训,第一讲,传输通信系统理论基础,主要内容,、传输系统的定位及方式分类 电信网总体架构与传输网的关系 传输系统在通信网的地位和作用 传输方式分类、光传输系统及网络的基本理论 光传输系统及网络基本概念 光传输系统制式及标称容量 光传输系统组成、接口参数和应用代码 光传输系统配置原则 光传输系统及局站通信系统模型 传输系统性能指标,一、电信网总体架构与传输网的关系,二、传输系统在通信网中的地位和作用,地位:基础、“高速公路”传输系统是通信网的重要组成部分,是各通信网元间连接的纽带 系统性能的好坏直接制约着通信网的发展。提高传输线路上的信号速率,扩宽传输频带,是传输技术发展的不断追求。
2、,连接各通信网元,完成各网元之间的信息传递;是一个承载网,承载各通信网元之间的信息流;是一个平台,完成各通信网元之间长/短距离的连接;,二、传输系统在通信网中的地位和作用,作用:纽带、桥梁,三、传输方式分类,主要内容,、传输系统的定位及分类、光传输系统及网络的基本理论 光传输系统及网络基本概念 光传输系统制式及标称容量 光传输系统组成、接口参数和应用代码 光传输系统配置原则 光传输系统及局站通信系统模型 传输系统性能指标,一、光传输系统及网络基本概念,光传输系统,一、光传输系统及网络基本概念,一、光传输系统及网络基本概念,一、光传输系统及网络基本概念,EDFA bands,C,L,1600,1
3、700,1400,1300,1200,1500,1100,Wavelength(nm),20 10 0-10-20,Dispersion(ps/nm.km),0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,Attenuation(dB/km),Attenuation(all fibre types),光纤参数,一、光传输系统及网络基本概念,光纤参数,(1)衰耗(dB)(2)色散(ps/nm.Km)(3)偏振模色散PMD(ps/Km),一、光传输系统及网络基本概念,衰耗对传输系统影响,Optical Signal,Distance,光发送机的发射光功率,Maximum Span Distance
4、,接受机灵敏度,光功率预算,OpticalSignalPower,一、光传输系统及网络基本概念,色散对传输系统影响,Pulse,一、光传输系统及网络基本概念,PMD对传输系统影响,Perfect Fiber,Normal Fiber,fast,slow,PMD=delay time,两个不同偏振态传播速度不同,最大传输距离,距离,误码率,误码率门限,一、光传输系统及网络基本概念,光传输通信优点,一、光传输系统及网络基本概念,一、光传输系统及网络基本概念,一、光传输系统及网络基本概念,一、光传输系统及网络基本概念,(1)传输网 城域网 本地网(2)两大功能:传送 控制(3)传送网的基本概念:传送
5、:传递信息的功能 逻辑网 传输:信息信号通过具体的物理媒介传 实体网 输的物理过程 泛指:传送网或传输网=逻辑网+实体网,传送网,传输网:分层分割概念定义:分层:是指传送网从垂直方向分解为若干独立的传送网 络层,相邻之间具有客户/服务者关系。分割:是指在分层的基础上从水平方向将每一层网络划 分为若干个分离的部分。关系:分层与分割是正交关系。目的:业务与传送分离 管理,选路,出租,一、光传输系统及网络基本概念,分层分割,电路层网络,通道层网络,传输媒质层网络,子网,链路,层网络,分割视图,分层视图(客户/服务者联系),(b)分割概念,(a)分层概念,采用分割的概念,从地理上划分为国际和国内两部分
6、 国际干线:连接各国家之间的通信网络;省际干线(一级干线):连接各省的通信网元,传输出省业务;省内干线(二级干线):完成省内各地市间业务网元的连接,传输各地市间业务及出省业务 本地传输网:是指在本地电话网范围内为各种业务提供传输通道的传送网络。,一、光传输系统及网络基本概念,本地传输网的分层结构:核心层、汇接层和接入层,一、光传输系统及网络基本概念,城域网:城域网分为城域传输网和城域数据网 城域传输网是本地传输网覆盖中心城市的部分,也是本地传输网在城市区域的具体表现,负责为同一城市内的业务节点提供传输电路。城域传输网是本地传输网的子集。接入网:接入网是一个综合概念,传统的接入网是指本地交换机和
7、用户之间的连接系统,现引入到所有业务。区别:本地传输网是各种业务网和支撑网的基础网 城域网是一个区域概念,接入网是一个分层的概念,主要内容,、传输系统的定位及分类、光传输系统及网络的基本理论:光传输系统及网络基本概念 光传输系统制式及标称容量 光传输系统组成、接口参数和应用代码 光传输系统配置原则 光传输系统及局站通信系统模型 传输系统性能指标,二、系统制式与标称容量,系统制式:PDH SDH WDM 光纤类型和使用窗口 PDH:准同步数字传输系列(单纤单向)SDH:同步数字传输系列(单纤单向)WDM:波分复用系统(单纤单向)(单纤双向)单纤单向指系统收发各需1根光纤 单纤双向指系统收发合用1
8、根光纤,PDH技术体制(我国采用欧洲体制),北美体制 1.5Mbit/s6.3Mbit/s45Mbit/sN45Mbit/s欧洲体制 2Mbit/s8Mbit/s34Mbit/s140Mbit/s日本体制 1.5Mbit/s6.3Mbit/s32Mbit/s 100Mbit/s,二、系统制式与标称容量,PDH技术特点(1)递级复用 一次群 二次群 三次群 64Kb/s 2Mbit/s8Mbit/s34Mbit/s 四次群 五次群 140Mbit/s 565Mbit/s(2)跳级复用 2Mbit/s34Mbit/s,二、系统制式与标称容量,容量 速率 终端容量一次群 2.048Mb/s 30路(
9、2M)二次群 8.448Mb/s 120路(4x2M)三次群 34.368Mb/s 480路(16x2M)四次群 139.264Mb/s 1920路(64x2M),二、系统制式与标称容量,二、系统制式与标称容量,PDH技术的主要缺点(1)没有国际统一的数字速率保证(2)没有国际统一的光接口规范(3)上下电路成本高,结构复杂(4)网络的运行、维护、管理能力差,二、系统制式与标称容量,以数字微处理器支持的智能网元的出现有力地支持了这种网络技术体制上的重大变革,高速大容量光纤传输技术和智能网络技术的结合,产生新的传输体制 SDH光同步传送网应运而生。,二、系统制式与标称容量,二、系统制式与标称容量,
10、SDH具有四个标准化等级:STM-1(155Mb/s)STM-4(622Mb/s)STM-16(2.5Gb/s)STM-64(10Gb/s),(1)功能框图:终端复用器(TM),设备类型(TM、ADM、REG、DXC、BA/PA),二、系统制式与标称容量,(2)分插复用器(ADM),(3)交叉连接设备(DXC),(4)中继设备(REG),(5)光放大器(BA,PA),SDH设备和光纤组成SDH传输系统,二、系统制式与标称容量,优点:SDH速率和光接口统一;本厂家管理能力强;上下电路方便 缺点:字节开销多、带宽利用率不如PDH;大量的软件控制,产生软件故障;不同厂家设备不能实现统一网络管理。,相
11、对于PDH系统,SDH具有以下特点:,二、系统制式与标称容量,WDM(波分复用)波分复用原理 波分复用是一种采用波分复用器(合波器)在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来并送入一根光纤进行传输.在接收端再由另一波分复用器(分波器)将这些不同信号的光载波分开的复用方式.波分复用特点 容量大、资源省、网络稳定、易于扩容 系统容量 8x2.5Gb/s 16x2.5Gb/s 32x2.5Gb/s 32/40 10Gb/s 80 x10Gb/s,二、系统制式与标称容量,二、系统制式与标称容量,WDM与TDM的区别,主要部件 1、波长转换器(OTU)2、光合波器(OM)/光分波器(OD)3、光纤放大器
12、:功率放大器(BA)预放大器(PA)线路放大器(LA),lN,l2,l1,lN,l2,l1,lN,l2,l1,光复用器,光解复用器,光纤放大器,部件作用(1)光合波器(OM)的作用:把具有标称波长的各复用通道光信号合成为一束光波,然后输入到光纤中进行传输。即对光波起复用作用。(2)光分波器(OD)的作用:把来自光纤的光波分解成具有原标称波长的各复用光通道信号,然后分别输入到相应的各光通路接收机中。即对光波起解复用作用。,(3)波长转换器(OTU)的作用 a、波长转换 b、3R功能,(4)光纤放大器的作用 对复用后的光信号进行放大 a、功率放大器(BA):用于提高系统光功率 b、预放大器(PA)
13、:用于提高系统的灵敏度 c、线路放大器(LA):用在光纤线路中间站放大光信号,可补充光纤损耗,延长中继长度,光纤类型和使用窗口 总体要求:光纤类型必须符合ITU-T(国际电信联盟电信标准)相关建议 和我国国家及行业标准 光纤类型和使用窗口的选择 光纤类型目前主要选用G.652和G.655光纤 G.655光纤主要适用长途网 干线光缆中不宜混合使用多种类型的光纤 使用窗口:C波段(1530-1565nm)和L波段(1565-1625nm),二、系统制式与标称容量,主要内容,、传输系统的定位及分类、光传输系统及网络的基本理论:光传输系统及网络基本概念 光传输系统制式及标称容量 光传输系统组成、接口参
14、数和应用代码 光传输系统配置原则 光传输系统及局站通信系统模型 传输系统性能指标,传输系统主要由光纤和传输设备组成 依据传输系统(单纤或双纤)所承载的光通路数量,分为多通路的WDM及单通路的TDM传输系统,三、光传输系统组成、接口参数和应用代码,WDM系统主要由OTM(终端型WDM设备)、OADM(光分插复用设备)、OLA(光线路放大设备)三种网元设备组成。,三、光传输系统组成、接口参数和应用代码,SDH系统由DXC(数字交叉连接设备)、TM(终端复用器)、ADM(分插复用器)REG(再生器)和OA(光放大器)组成,SDH系统构成示意图,三、光传输系统组成、接口参数和应用代码,链型环形,ADM
15、,ADM,REG,ADM,ADM,ADM,ADM,OA,三、光传输系统组成、接口参数和应用代码,网络拓扑结构,网状型(MESH),六、光传输系统组成、接口参数和应用代码,网络拓扑结构,星型,SDH传输系统分为无光放和有光放两种光接口 无光放的光接口:图中S点是紧接着发送机(TX)的活动连接器(CTX)后的参考点;R点是紧接着接收机(RX)的活动连接器(CRX)前的参考点。,三、光传输系统组成、接口参数和应用代码,有光放的光接口:图中MPI-S点是主通道的发送端 MPI-R点是主通道的接收端,光接口位置,S1-Sn通路1n在发送机光输出连接器处光纤上的参考点;Rm1-Rmn通路1n在OA/OM的
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