【正文】 系（ SDH）技術(shù) 第二章 密集波分復(fù)用（ DWDM）傳輸原理 第三章 SDH傳輸網(wǎng)維護(hù)測(cè)試項(xiàng)目及方法 課 程 內(nèi) 容 2 第一章 同步數(shù)字體系（ SDH）技術(shù) 第二節(jié) SDH網(wǎng)絡(luò)接口、比特率等級(jí)及幀結(jié)構(gòu) 第四節(jié) 開(kāi)銷和指針 第三節(jié) SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 第一節(jié) SDH概述 第五節(jié) SDH傳送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 第六節(jié) SDH網(wǎng)絡(luò)管理 第七節(jié) SDH新技術(shù)應(yīng)用 3 一、 SDH的產(chǎn)生 SDH提出背景 （ 1） PDH兩種速率不兼容 （ 2） PDH無(wú)統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn) （ 3） PDH采用異步的按比特復(fù)接，上、下電路復(fù)雜 （ 4）開(kāi)銷比特?cái)?shù)量少，網(wǎng)管功能不豐富 （ 5）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)缺乏靈活性（提供點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)） （ 6）網(wǎng)管通信通道明顯不足，網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度和自愈性功能差 第一節(jié) SDH概述 4 56 5M bi t / s13 9M bi t / s34 M bi t / s8M bi t / s2M bi t / s1. 6G bi t / s40 0M bi t / s10 0M bi t / s6. 3M bi t / s1. 5M bi t / s27 4M bi t / s45 M bi t / s6. 3M bi t / s44444444673歐洲系列 日本系列 北美系列532 M bi t / sPDH數(shù)字系列 5 SDH提出 1985年 美國(guó)提出光同步網(wǎng)（ SONET） 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)光接口 1988年 CCITT在 SONET基礎(chǔ)上確定了 SDH SDH光同步數(shù)字體系 實(shí)現(xiàn)光接口的 標(biāo)準(zhǔn)化 能在多媒質(zhì)上應(yīng)用 達(dá)到光電的一致性 6 二、 SDH基本概念及網(wǎng)絡(luò)單元 什么是 SDH？ SDH是由一些基本網(wǎng)絡(luò)單元（ NE）組成，在光纖上可以進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的傳送網(wǎng)絡(luò)。 傳送網(wǎng)：是將用戶信息雙向或單向地從一點(diǎn)傳送到另一些點(diǎn)， 也可以傳送各種類型的網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)。 43 SDH保護(hù)方式 根據(jù)保護(hù)層次分：通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù) 通道保護(hù)：以通道為基礎(chǔ)的保護(hù) 復(fù)用段保護(hù)：以復(fù)用段為基礎(chǔ)的保護(hù) 根據(jù)使用光纖的數(shù)量分：二纖保護(hù)和四纖保護(hù) 二纖保護(hù)：系統(tǒng)采用二纖組網(wǎng) 四纖保護(hù)：系統(tǒng)采用四纖組網(wǎng) 根據(jù)信號(hào)傳輸方向分：?jiǎn)蜗虮Ｗo(hù)和雙向保護(hù) 單向保護(hù)：系統(tǒng)信號(hào)沿著一個(gè)方向傳輸 雙向保護(hù)：系統(tǒng)信號(hào)沿著兩個(gè)方向傳輸 44 自愈環(huán)保護(hù)類型 ： 二纖單向通道保護(hù)倒換環(huán) 二纖單向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán) 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán) 四纖雙向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán) 45 二纖單向通道保護(hù)倒換環(huán) 正常時(shí)：信號(hào)在外纖傳 故障時(shí)： AC業(yè)務(wù)倒換到內(nèi)纖傳 A C D B S1 P1 CA CA AC AC A C D B CA S1 P1 AC CA AC 46 二纖單向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán) 正常時(shí)：信號(hào)在 S1纖傳 故障時(shí)： B、 C橋接將 P1纖與 S1纖連接形成一個(gè)新的光纖環(huán) A C D B S1 P1 CA CA AC AC A C D B S1 P1 CA CA AC AC 47 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán) 正常時(shí)：信號(hào)都走 ABC路由， S1與S2互為備用，每個(gè)纖上前半個(gè)時(shí)隙為主用業(yè)務(wù)，后半個(gè)時(shí)隙作為備用 故障時(shí)： B、 C橋接，將 S1P1與 S2P2連接，形成一個(gè)新的光纖環(huán) A C D B S1/P2 S2/P1 CA CA AC AC A C D B S1/P2 S2/P1 CA CA AC AC 48 四纖雙向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán) 1 3 2 4 12 21 21 12 49 第六節(jié) SDH網(wǎng)絡(luò)管理 1 SDH網(wǎng)絡(luò)管理 SMN SMN定義： SMN是 SDH的管理網(wǎng)，負(fù)責(zé)對(duì) SDH傳送網(wǎng)的管理。 (2) IP over SDH 優(yōu)點(diǎn) :減少了 ATM開(kāi)銷 ,提高了傳輸效率，易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，可以利用 SDH的自動(dòng)保護(hù)功能提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中 主要由 ATM交換機(jī)、路由器等組成。 57 光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的重疊模型 ATM IP SDH IP SDH IP ATM IP WDM光網(wǎng)絡(luò) 物理光網(wǎng)絡(luò) 58 網(wǎng)同步 ：是指網(wǎng)絡(luò)之間的信號(hào)在頻率或相位上保持某種特定關(guān)系 即： 頻率保持相等、相位差保持不變 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不同步的危害是 ： PDH網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的 滑碼， 滑碼嚴(yán)重時(shí) 產(chǎn)生誤碼 SDH網(wǎng)會(huì)引起 指針的頻繁調(diào)整 ，使信號(hào) 產(chǎn)生抖動(dòng) 同步網(wǎng)概述 SDH網(wǎng)實(shí)現(xiàn)同步的目的：就是減少指針調(diào)整的次數(shù) 59 SDH設(shè)備時(shí)鐘 T1： STMN線路信號(hào)時(shí)鐘 T2 ： PDH支路信號(hào)時(shí)鐘 T3：外基準(zhǔn)同步信號(hào) T0：為內(nèi)部設(shè)備和 STMN信號(hào)提供定時(shí) T4：為外部設(shè)備提供定時(shí)參考 選擇 A 選擇 C 選擇 B SETG T4 T1 T2 T3 T0 SEST（ SDH設(shè)備時(shí)鐘）結(jié)構(gòu) 60 SDH時(shí)鐘性能指標(biāo) ?輸出頻率準(zhǔn)確度 ?最小同步和失步范圍 ?輸出噪聲 ?噪聲容限 ?噪聲傳遞 ?短時(shí)期相位瞬變響應(yīng) ?長(zhǎng)期相位瞬變響應(yīng) 時(shí)鐘質(zhì)量等級(jí)標(biāo)識(shí) SSM SDHN 信號(hào)通過(guò) S1 (b5~b8)傳遞時(shí)鐘質(zhì)量 PDH信號(hào)通過(guò)奇數(shù)幀 T0 時(shí)隙 (b5~b8)傳遞時(shí)鐘質(zhì)量 61 第二章 密集波分復(fù)用（ DWDM）傳輸原理 第二節(jié) DWDM系統(tǒng)的組成網(wǎng)元 第一節(jié) DWDM的工作原理 62 1. 低啁啾、高波長(zhǎng)穩(wěn)定性的激光源 2. 低噪聲系數(shù)、增益平坦的摻鉺光纖放大器 3. 穩(wěn)定可靠的各種光無(wú)源器件（復(fù)用器、解復(fù)用器、光纖光柵、隔離器等） 4. 光纖非線性的問(wèn)題 63 第一節(jié) DWDM的工作原理 光波分復(fù)用： 將一系列載有信息的光載波，在光頻域內(nèi)以 1至幾百納米的波長(zhǎng)間隔合在一起沿著單根光纖傳輸；在接收端再用一定的方法，將各個(gè)不同的光載波分開(kāi)的通信方式 簡(jiǎn)稱 WDM。 68 WDM 與 DWDM 的區(qū)別 WDM：是任意波長(zhǎng)的復(fù)用。光纖的損耗隨著傳輸距離的增長(zhǎng)而增大。 光纖的色散類型有：模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散 總色散 D（ ps/) λ (nm) 1310 波導(dǎo)色散 材料色散 73 常用的光纖類型 ：常規(guī)的單模光纖 工作點(diǎn)在 1310nm 或 1550nm 處 ：非零色散位移單模光纖 工作點(diǎn)在 1550nm 附近 DCF：色散補(bǔ)償光纖 +DCF：工作點(diǎn)在 1550nm附近 SDH （工作在 1310nm波長(zhǎng)點(diǎn)） SDH 10G系統(tǒng)常用 +DCF（工作在 1550nm波長(zhǎng)點(diǎn)） WDM系統(tǒng)常用 +DCF（工作在 1550nm波長(zhǎng)點(diǎn)） DCF D（ ps/) λ (nm) 1310 1550 1565 1530 大有效面積光纖 74 四、光纖的非線性效應(yīng)及解決 在光場(chǎng)較弱的情況下：可以認(rèn)為光纖的各種特征參數(shù)不隨光場(chǎng)強(qiáng)弱改變，這時(shí)認(rèn)為光纖是線性媒質(zhì)； 在光場(chǎng)很強(qiáng)的情況下：光纖的各種特征參數(shù)隨光場(chǎng)強(qiáng)弱改變，這時(shí)光纖呈現(xiàn)非線性效應(yīng)，這種非線性效應(yīng)限制 DWDM系統(tǒng)性能和傳輸距離、容量。 76 （ 2）受激布里淵散射（ SBS） SBS類似 SRS 區(qū)別： (1) 峰值 SBS增益比 SRS大 2個(gè)數(shù)量級(jí) (2) SBS屬于聲子振動(dòng) 頻移?。?10GHz）， SRS屬于分子振動(dòng) 頻移大 (100GHz)。 （ 2）交叉相位調(diào)制（ XPM）：在多波長(zhǎng)系統(tǒng)中，克爾效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的相位受其它通路功率的調(diào)制，這種現(xiàn)象稱為交叉相位調(diào)制。 78 第二節(jié) DWDM系統(tǒng)的組成網(wǎng)元 一、光源 光源的作用：產(chǎn)生激光或熒光 目前常用的光源有： LD和 LED LED：發(fā)出熒光；譜線寬度較寬；調(diào)制效率低；與光纖耦合效率低。 79 激光器的調(diào)制方式 （ 1）直接調(diào)制 光源 電信號(hào) 光信號(hào) （ 2）間接調(diào)制 光源 調(diào)制器 電信號(hào) 光信號(hào) 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、損耗小、成本低 缺點(diǎn)：光源不穩(wěn)定、產(chǎn)生啁啾噪聲 優(yōu)點(diǎn)：光源工作穩(wěn)定 克服啁啾噪聲 缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜 光源：相當(dāng)是一個(gè)恒定光源 常用的外調(diào)制器有：聲光調(diào)制器、電光調(diào)制器、波導(dǎo)調(diào)制器 外調(diào)制器功能：相當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān) 80 激光器的波長(zhǎng)穩(wěn)定與控制 常用的光源：集成電吸收調(diào)制激光器和分布反饋式激光器 穩(wěn)定和控制方法：控制和調(diào)整溫度 控制和調(diào)整偏置電流 81 光轉(zhuǎn)發(fā)器 1 ┇ 輸入 信道 1 信道 N 信道 1 信道 N 光轉(zhuǎn)發(fā)器 n 光合波器 光分波器 光波轉(zhuǎn)發(fā)器 1 ┇ 光波轉(zhuǎn)發(fā)器 n 光監(jiān)控信道 接收 /發(fā)送 光監(jiān)控信道 發(fā)送器 光監(jiān)控信道 接收器 輸出 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) DWDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 82 DWDM系統(tǒng)的兩種應(yīng)用形式 復(fù) 用 器 SDH R2 S1 S2 SN R1 RN SDH SDH SDH EDFA EDFA 解 復(fù) 用 器 SDH R2 S1 S2 SN R1 RN SDH SDH SDH EDFA EDFA 解 復(fù) 用 器 復(fù) 用 器 OTU OTU OTU OTU 集中式 DWDM系統(tǒng) 開(kāi)放式 DWDM系統(tǒng) 83 二、光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換