【正文】 中 興 傳 輸 產(chǎn) 品 用戶培訓(xùn)教材中興智能交通系統(tǒng)（北京）有限公司目 錄第一章 光通信概述 4 光纖通信概述 4 光纖通信的三個(gè)低損耗窗口 4 光纖的結(jié)構(gòu) 4 光纖的分類 5 同步數(shù)字體系（SDH） 7 SDH簡(jiǎn)介 7 SDH的優(yōu)越性 7 SDH速率 8 SDH傳送網(wǎng)的物理拓?fù)?9 PCM簡(jiǎn)介 12 PCM30/32系統(tǒng) 13第二章 ZXSM600（V2）緊湊型同步數(shù)字傳輸設(shè)備 17 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 17 信號(hào)處理流程 19 基本原理 20 單元/單板介紹 23 單板名稱列表 23 電源板（PWA，PWB） 24 網(wǎng)元控制處理板（NCP） 25 系統(tǒng)時(shí)鐘板（SCB） 28 勤務(wù)板（OW） 29 全交叉STM4光接口板（O4CS） 29 ETSI映射結(jié)構(gòu)2M支路板（ET1） 31 支路插座板 31 機(jī)械結(jié)構(gòu) 32 風(fēng)扇單元 33 接口說(shuō)明 34 接口分布 341. ZXSM150/600/2500數(shù)字同步復(fù)用設(shè)備 37 結(jié)構(gòu)排列圖 39 單板名稱列表 40 NCP板 41 交叉板CSA 41 時(shí)鐘板SC 42 公務(wù)板OW 43 STM4光接口板OL4 43 光放大板OA 44 電接口板ET1/ET3/TT3/ET4 46 機(jī)柜結(jié)構(gòu) 46 子架結(jié)構(gòu) 48 電源組件結(jié)構(gòu) 48第一章 光通信概述 光纖通信概述光纖即光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。光纖通信是以光信號(hào)為載體，光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。由于光纖通信具有傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗低、不受電磁干擾等一系列優(yōu)點(diǎn)，光纖通信技術(shù)近年來(lái)得到飛速發(fā)展。 光纖通信的三個(gè)低損耗窗口光波是人類最熟悉的電磁波，其波長(zhǎng)在微米級(jí)，頻率為1014Hz~1015Hz。目前光纖通信使用的波長(zhǎng)范圍在近紅外區(qū)，~。，。（短波長(zhǎng)）窗口是最早發(fā)現(xiàn)的，因?yàn)槭紫妊兄瞥晒Φ陌雽?dǎo)體激光器（GaAlAs）的發(fā)射波長(zhǎng)剛好在這一區(qū)域。隨著對(duì)光纖損耗機(jī)理的深入研究。因此，長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖通信受到重視并得到非常迅速的發(fā)展。 光纖的結(jié)構(gòu)目前通信用的光纖，是用石英玻璃（SiO2）制成的橫截面很小的雙層同心圓柱體，未經(jīng)涂覆和套塑時(shí)稱為裸光纖。如圖13所示，裸光纖由纖芯和包層組成，折射率高的中心部分叫做纖芯，其折射率為n1，直徑為2a；折射率低的中心部分叫做包層，其折射率為n2，直徑為2b。根據(jù)在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)和模式的不同，a與b具有不同的值。圖13 裸光纖剖面結(jié)構(gòu)示意圖由于石英玻璃質(zhì)地脆、易斷裂，為了保護(hù)光纖表面，提高抗拉強(qiáng)度以及便于使用，一般需在裸光纖外面進(jìn)行兩次涂覆而構(gòu)成光纖芯線。如圖14所示，光纖芯線是由纖芯、包層、涂覆層及套塑四部分組成。包層的外面涂覆一層很薄的涂覆層，涂覆材料為硅酮樹(shù)脂或聚氨基甲酸乙脂，涂覆層的外面套塑（或稱二次涂覆），大都采用尼龍或聚乙烯等塑料。圖14 光纖芯線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖 光纖的分類光纖可以根據(jù)構(gòu)成光纖的材料成分、制造方法、傳輸模數(shù)、橫截面上的折射率分布以及工作波長(zhǎng)進(jìn)行分類。對(duì)目前通信上所采用的石英系光纖，常從以下兩方面來(lái)分類：1． 按照折射率分布不同進(jìn)行分類（1） 均勻光纖，光纖纖芯的折射率n1和包層的折射率n2都為常數(shù)，且n1n2，在纖芯和包層的交界處折射率呈階梯形變化，這種光纖稱為均勻光纖。（2） 非均勻光纖，光纖纖芯的折射率n1隨著半徑的增加而按一定規(guī)律減小，到纖芯與包層交界處為包層的折射率n2，這種光纖稱為非均勻光纖。2． 按照傳輸模式數(shù)量進(jìn)行分類所謂模式，實(shí)質(zhì)上是電磁場(chǎng)的一種分布形式，模式不同，其電磁場(chǎng)的分布形式也不同。根據(jù)光纖中傳輸模式數(shù)量來(lái)分，可分為單模光纖和多模光纖。（1） 單模光纖（SM），單模光纖的纖芯直徑很小，約為4181。m~10181。m，理論上只傳輸一種模式。由于單模光纖只傳輸主模，從而完全避免了模式色散，使得這種光纖的傳輸頻帶很寬，傳輸容量很大，適用于大容量、長(zhǎng)距離的光纖通信。（2） 多模光纖（MM），在一定的工作波長(zhǎng)下，當(dāng)有多個(gè)模式在光纖中傳輸時(shí)，則這種光纖稱為多模光纖。多模光纖的纖芯直徑一般為50181。m~75181。m，包層直徑為100181。m~200181。m。這種光纖的傳輸性能較差，帶寬比較窄，傳輸容量也比較小。由于單模光纖具有帶寬大、易于升級(jí)擴(kuò)容和成本低的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)際上已一致認(rèn)為同步光纜數(shù)字傳輸系統(tǒng)只使用單模光纖作為傳輸媒質(zhì)。在3個(gè)光傳輸窗口中，850nm窗口只用于多模傳輸，1310nm和1550nm兩個(gè)窗口用于單模傳輸。光信號(hào)在光纖中的傳輸距離要受到色散和損耗雙重影響。色散會(huì)使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾從而降低信號(hào)質(zhì)量；當(dāng)碼間干擾使傳輸性能劣化到一定程度時(shí)，傳輸系統(tǒng)將不能工作。損耗使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)強(qiáng)度隨著傳輸距離的增加而逐漸下降，當(dāng)光功率下降到一定程度時(shí)，傳輸系統(tǒng)也無(wú)法正常工作。為了延長(zhǎng)系統(tǒng)的傳輸距離，人們主要在減小色散和損耗兩方面入手。1310nm光傳輸窗口稱為零色散窗口，光信號(hào)在此窗口的傳輸色散最小，1550nm窗口稱為最小損耗窗口，光信號(hào)在此窗口的傳輸衰減最小。ITUT規(guī)定了三種常用光纖規(guī)范：。，其零色散波長(zhǎng)在1310nm，在波長(zhǎng)為1550nm處衰減最小。它通過(guò)改變光纖內(nèi)部的折射率分布將零色散點(diǎn)從1310nm處位移至1550nm處，成功實(shí)現(xiàn)了在1550nm處的低衰減和零色散。這種光纖主要工作于1550nm窗口。，主要工作于1550nm窗口。這種光纖制造困難，價(jià)格昂貴，主要應(yīng)用于需要很長(zhǎng)再生段傳輸距離的海底光纖通信。 同步數(shù)字體系（SDH） SDH簡(jiǎn)介SDH全稱同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy），SDH規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)、接口碼型等特性，提供了一個(gè)國(guó)際支持框架，在此基礎(chǔ)上發(fā)展并建成了一種靈活、可靠、便于管理的世界電信傳輸網(wǎng)。這種傳輸網(wǎng)易于擴(kuò)展，適于新電信業(yè)務(wù)的開(kāi)展，并且使不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備互通成為可能，這正是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者長(zhǎng)期以來(lái)追求的目標(biāo)。 SDH的優(yōu)越性SDH是為克服PDH的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的，它是先有目標(biāo)再定規(guī)范，然后研制設(shè)備，這個(gè)過(guò)程與PDH正好相反。顯然，這就可能最大限度地以最理想的方式來(lái)定義符合未來(lái)電信網(wǎng)要求的系統(tǒng)和設(shè)備。下列的SDH主要特點(diǎn)反映了這些要求。1． 使北美、日本和歐洲三個(gè)地區(qū)性的標(biāo)準(zhǔn)在STM1及其以上等級(jí)獲得了統(tǒng)一。數(shù)字信號(hào)在跨越國(guó)界通信時(shí)不再需要轉(zhuǎn)換成另一種標(biāo)準(zhǔn)，因而第一次真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的世界性標(biāo)準(zhǔn)。2． 統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口能夠在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，允許不同廠家的設(shè)備在光路上互通，滿足多廠家環(huán)境的要求。3． SDH采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)。各種不同等級(jí)的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷內(nèi)的排列是有規(guī)律的，而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的，因而只需利用軟件即可使高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào)，也就是所謂的一步解復(fù)用特性。參照?qǐng)D15，要從155Mbit/s碼流中分出一個(gè)2Mbit/s的低速支路信號(hào)，采用了SDH的分插復(fù)用器ADM后，可以利用軟件直接一次分出2Mbit/s的支路信號(hào)，避免了對(duì)全部高速信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)分解后再重新復(fù)用的過(guò)程，省去了全套背靠背的復(fù)用設(shè)備。所以SDH的上下業(yè)務(wù)十分容易，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備都大大簡(jiǎn)化，而且數(shù)字交叉連接的實(shí)現(xiàn)也比較容易。圖15 SDH與PDH分插信號(hào)的比較示意圖4． SDH采用大量的軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置和控制，使得配置更為靈活，調(diào)度也更為方便。5． SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開(kāi)銷比特，這些開(kāi)銷比特大約占了整個(gè)信號(hào)的5%，可利用軟件對(duì)開(kāi)銷比特進(jìn)行處理，因而使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)能力都大大加強(qiáng)。6． SDH網(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能夠完全兼容，即SDH兼容現(xiàn)有PDH的各種速率，使SDH可以支持已經(jīng)建起來(lái)的PDH網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也有利于PDH向SDH順利過(guò)渡。同時(shí)，SDH網(wǎng)還能容納像ATM信元等各種新業(yè)務(wù)信號(hào)，也就是說(shuō)，SDH具有完全的后向兼容性和前向兼容性。 SDH速率SDH信號(hào)的速率等級(jí)表示為STMN，其中N是正整數(shù)。目前SDH只能支持一定的N值，即N只能為1，4，16和64，其中最基本、也是最重要的模塊信號(hào)是STM1，更高等級(jí)的STMN信號(hào)是將基本模塊信號(hào)STM1經(jīng)過(guò)字節(jié)間插后得出，。 SDH傳送網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浞褐妇W(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸線路的幾何排列，它反映了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在物理上的連接性。網(wǎng)絡(luò)的效能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性在很大程度上都與具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)的基本物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有5種，用于SDH網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如圖114所示。1． 線形將通信網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，并使首尾兩個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)放時(shí)就形成了線形拓?fù)?。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，為了使兩個(gè)非相鄰節(jié)點(diǎn)之間完成連接，其間的所有節(jié)點(diǎn)都應(yīng)完成連接。線形拓?fù)涫荢DH早期應(yīng)用的比較經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?。這種結(jié)構(gòu)無(wú)法應(yīng)付節(jié)點(diǎn)和鏈路失效問(wèn)題，生存性較差。2． 星形（樞紐形）將通信網(wǎng)中的一個(gè)特殊的樞紐節(jié)點(diǎn)與其余所有節(jié)點(diǎn)相連，而其余所有節(jié)點(diǎn)之間互相不能直接相連時(shí)，就形成了星形拓?fù)?，又稱樞紐形拓?fù)?。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，除樞紐節(jié)點(diǎn)之外的任意兩節(jié)點(diǎn)間的連接都是通過(guò)樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的，樞紐節(jié)點(diǎn)為經(jīng)過(guò)的信息流進(jìn)行路由選擇并完成連接功能。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詫屑~站節(jié)點(diǎn)的多個(gè)光纖終端連接成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綜合的帶寬管理。這種結(jié)構(gòu)對(duì)樞紐節(jié)點(diǎn)依靠性過(guò)大，存在樞紐點(diǎn)的潛在瓶頸問(wèn)題和失效問(wèn)題。3． 樹(shù)形將點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)鋯卧哪┒斯?jié)點(diǎn)連接到幾個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)時(shí)就形成了樹(shù)形拓?fù)?。?shù)形拓?fù)淇梢钥闯墒蔷€形拓?fù)浜托切瓮負(fù)涞慕Y(jié)合。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適合于廣播式業(yè)務(wù)，但存在瓶頸問(wèn)題和光功率預(yù)算限制問(wèn)題，不適