通信工程毕业实习报告要点.doc

通信工程毕业实习报告 学院 专业 姓名 学号 第一部分 蜂窝系统 1 一 移动通信网的区域覆盖方式 1 二 蜂窝移动通信系统 2 三 蜂窝通信技术的分类 2 四 ES3000 系统 3 六 PERSONAL HANDY PHONE SYSTEM 个人手持式电话系统 6 第二部分 NGN 软交换 10 一 什么是 NGN 10 二 NGN 的现状和趋势 11 三 软交换设备的技术要求 12 第三部分 光传输 SDH 13 一 SDH 产生背景 13 二 STM 帧结构和复用 14 三 开销和指针 15 四 SDH 设备逻辑组成 18 五 SDH 自愈网 18 第四部分 EPON 22 一 何为接入网 22 二 接入网发展趋势 22 三 OLT 23 四 ONU 23 五 ODN 23 六 FTTX 24 七 什么是 EPON 24 八 ZXA10 C200 系统概述 25 1 第一部分 蜂窝第一部分 蜂窝系统系统 一 移动通信网的区域覆盖方式 微蜂窝 microcell 是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术 与宏蜂窝 相比 它的发射功率较小 一般在 2W 左右 覆盖半径大约为 100m 1km 基站天线置于相对低的地方 如屋顶下方 高于地面 5m 10m 无线波束折射 反射 散射于建筑物间或建筑物内 限制在街道内部 微 蜂窝最初被用来加大无线覆盖 消除宏蜂窝中的 盲点 同时由于低发射功 率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离 每个单元区域的信道数量较多 因此业务密度得到了巨大的增长 将它安置在宏蜂窝的 热点 上 可满足该 微小区域质量与容量两方面的要求 1 大区制 大区制概念的提出早于小区制 主要为早期的通信系统所采用 满足了当时系统中 小容量的需求 大区制是指把一个通信服务区域仅规划为一个或少数几个无线覆盖区 简称无 线区 所谓无线区是指当基站采用全向天线时 在无障碍物的开阔地 以通信距离为 半径所形成的圆形覆盖区 每个无线区的半径在 25 45 km 左右 用户容量为几十至数 百个 每个无线区仅为一个基站所覆盖 基站基本上是相互独立的 大区制特点 大区制是指一个基站覆盖整个服务区 为了增大通信用户量 大区制通信网只有增多基站的信道数 装备量也随之加大 但 这总是有限的 因此 大区制只能适用于小容量的通信网 例如用户数在 1 000 以下 这种制式的控制方式简单 设备成本低 适用于中小城市 工矿区以及专业部门 是 发展专用移动通信网可选用的制式 大区制的缺点 由于一个基站所能提供的信道数有限 因而系统容量不高 不能满 2 足用户数目日益增加的需要 这是由制式本身决定的 无法克服 移动台的天线低 发射功率受限 在大的覆盖区内 上行链路 由移动台到基站 的通信 就无法保证了 大区制只适合于在中小城市或专用移动网等业务量不大的情况下使用 2 小区制 小区制是指把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区 每个小区的半径在 2 20 km 左右 用户容量可达上千个 每个小区设置一个基站 负责本区移动台的联系和控制 各 个基站通过移动业务交换中心相互联系 并与市话局连接 每个小区只需提供较少的几个 无线电信道 一个信道组 就可满足通信的要求 邻近的小区使用不同的信道组 小区制的特点 采用信道复用技术 大大缓解了频率资源紧缺的问题 提高了频率利 用率 增加了用户数目和系统容量 信道距离缩短 发射机功率降低 于是互调干扰亦减小 二 蜂窝移动通信系统 蜂窝的概念是一个系统级的概念 把整个服务区划分成若干个较小的区域 小区 各小区均用小功率的基站发射机覆盖 许多小区像蜂窝一样覆盖任意形状的服务地区 三 蜂窝通信技术的分类 1 宏蜂窝技术 蜂窝移动通信系统中 运营初期的主要目标是建设大型的宏蜂窝小区 取得尽可能 大的地域覆盖率 宏蜂窝每小区的覆盖半径大多为 1km 25km 基站的发射功率较强 一般在 10W 以上基站天线尽可能做得很高 在实际的宏蜂窝小内 通常存在着两种特殊的微小区域 一是 盲点 由于电波在传播过程中遇到障碍物而造成的阴影区域 该区 域通信质量严重低劣 二是 热点 由于空间业务负荷的不均匀分布而形成的业务繁忙区域 它 支持宏蜂窝中的大部分业务 以上两 点 问题的解决 往往依靠设置直放站 分裂小区等办法 除了经济方面的 原因外 从原理上讲 这两种方法也不能无限制地使用 因为扩大了系统覆盖 通信 质量要下降 提高了通信质量 往往又要牺牲容量 近年来 随着用户的增加 宏蜂窝小区进行小区分裂 变得越来越小 当 小区小到一定程度时 建站成本就会急剧增加 小区半径的缩小也会带来严重的干扰 另一方面 盲区仍然存在 热点地区的高话务量也无法得到很好的吸收 微蜂窝技术 就是为了解决以上难题而产生的 2 微蜂窝技术 微蜂窝小区 microcell 是在宏蜂窝小区的基础上发展起来的一门技术 微蜂窝最初被用来加大无线电覆盖 消除宏蜂窝中的 盲点 同时由于低 发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离 每个单元区域的信道数量较多 因 此业务密度得到了巨大的增长 且 RF 干扰很低 将它安置在宏蜂窝的 热点 上 可 3 满足该微小区域质量与容量两方面的要求 1 什么是微蜂窝 微蜂窝 microcell 字面上的意思是更小的小区 微蜂窝确实是更小的小区 一般微蜂窝的基站天线置于相对低的地方 如屋顶下方 高于地面 5m 10m 这样使得微蜂窝的无线电波能覆盖到街道 它的覆盖半径大约为 30m 300m 发射功率较小 一般在 1W 以下 2 微蜂窝解决的问题 一是提高覆盖率 应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区 如地铁 地下室 二是提高容量 主要应用在高话务量地区 如繁华的商也街 购物中心 体育场 等 3 智能蜂窝技术 所谓智能蜂窝 它是相对于智能天线而言的 智能蜂窝是指基站采用具有高分辨阵 列信号处理能力的自适应天线系统 智能监测所移动台处的位置 并以一定的方式将确定 的信号功率传递给移动台的蜂窝小区 利用智能蜂窝小区的概念进行组网设计 能够显著地提高系统容量 改善系统性能 具体而言 智能蜂窝将在以下方面提高未来移动通信的系统性能 扩大系统覆盖区域 提高频谱利用率 增加系统容量 降低基站发射功率 减少信号间干扰 减少电磁环境污染 节省系统成本 智能蜂窝既可以是宏蜂窝 也可以是微蜂窝和微微蜂窝 这项技术正在研制过程 中 四 ES3000 系统 1 背景 Personal Communications Service 个人通讯服务 系统在中国的广泛应用 越来 越多的用户了解并使用了 ZXPCS 系统 整个产业链也趋向成熟 ES3000 系统为企业提供了一个一体化的通信平台 解决企业有线 无线语音通信需求 同时它集成了话务 调度和定位等多种附加功能和增值业务 具有低辐射 部署快捷 终端应用成熟等特点 且组网灵活 兼容性强 2 ES3000 系统的基本网络结构 4 3 ES3000 系统硬件组成 ES3000 系统包括 EIAC 企业综合接入器 CSC 基站控制器 CS 基站 PS 移动终 端 以及调度台 操作维护台和各类业务服务器 4 EIAC 企业综合接入器 EIAC 综合接入器是 ES3000 系统的交换和控制中心 基于成熟的移动交换通信平 台 采用模块化结构设计 结构简单 配置灵活 根据容量不同分为大机柜和小机柜 两种结构 5 CSC 基站控制器 CSC 基站控制器机柜满配置时可配置 3 个 CSC 机框 每个 CSC 机框可配置 2 个 CSC 单元 EIAC 企业综合接入器和 CSC 基站控制器可以分开部署于两个不同的机柜 也可以合并部署于同一个机柜 6 技术指标 容量 单个 CSC 最多可连接 20 个 CS 体积 600mm 2000mm 560mm 宽 高 深 工作电压 40V 57VDC 220 1 20 VAC 功耗 100W 工作温度 0 45 相对湿度 20 90 7 CS 基站 5 8 PS 移动终端 可以在 PHS 公众网络中使用 并符合固网联盟终端规范 支持公私网双模和机卡分离 的移动终端 6 六 Personal Handy phone System 个人手持式电话 系统 1 ES3000 系统结构 2 系统组网 系统设备功能说明 EIAC用户交换机设备 CSA CSB1C3T 的 20 mW 基站设备 CS4A1C3T 的 500 mW 基站设备 CS28A1C7T 的 500 mW 基站设备 CSC基站控制器 PS移动终端 用户侧的无线接入设备 OMC操作维护台 能够管理 EIAC 和 CSC 备 基站设备 按键调度台语音调度用 电脑调度台语音调度用 业务服务器 包括短信业务中心 定位业务中心 与 EIAC 连接 实现短信业务和定位业务 7 其它系统 第三方系统 通过 LAN 和 EIAC 和业务服务器连接 实现某些定制的增值业务 3 系统操作 系统配置 硬件 奔腾 级别以上微机一台 256 M 以上内存 显示器的桌面区域设为 1024 768 调色板设为 32 位真彩色 网卡 平台软件 Windows 2000 Windows XP 应用软件 维护管理台 V10 0 软件 本软件为绿色软件 无需安装 直接运行即可 维护管理台登录 维护管理台登陆 运行维护管理台程序 登录 窗口如图所示 维护管理台界面 8 维护管理台使用 9 10 第二部分 第二部分 NGN 软交换 软交换 一 什么是 NGN 所谓下一代网是一个定义极其松散的术语 泛指一个不同于目前一代的 以数据为中 心的融合网络 NGN 的出现与发展不是革命 而是演进 从业务上看 应支持话音和视频业务及多媒体业务 从网络上看 在垂直方向应包括业务和传送层 在水平方向应覆盖核心网和边缘网 电信网技术 广义 NGN 指下一代融合网 泛指不同于目前一代 大量采用新技术 以 IP 为中 心 同时支持语音 数据和多媒体业务的融合网络 狭义 NGN 指以软交换为控制层 兼容语音网 数据网 视频网三网的开放体系架 构 11 从业务上看 支持语音 视频和多媒体业务 NGN 指下一代业务网 对电话网而言 指软交换体系 对移动网而言 指 IP 3G 和后 3G 数据网而言 指下一代因特网和 IPV6 从技术特征看 希望有传统电话的普遍性和可靠性 有因特网的灵活性 有以太网 的运作简单性 有 ATM 的低延时 有光网络的带宽 有蜂窝网的移动性 有线电 视网的丰富内容 二 NGN 的现状和趋势 1 NGN 体系结构 2 NGN 的分层结构 边缘接入层 通过各种接入手段将各类用户连接至网络 并将信息格式转换成为能 够在网络上传递的信息格式 例如 将话音信号分割成 ATM 信元或 IP 包 12 核心交换层 采用分组技术 提供一个高可靠性的 提供 QoS 保证和大容量的统 一的综合传送平台 网络控制层 实现呼叫控制 其核心技术就是软交换技术 完成基本的实时呼叫控 制和连接控制功能 它是与业务无关的 目的是支配网络资源 软交换要支持众多 的协议接口 业务和应用层 在呼叫建立的基础上提供额外的增值服务 以及运营支撑 3 NGN 网络的特点和优势 业务与呼叫控制分离 呼叫与承载分离 分离的目标是使业务真正独立于网络 灵 活有效的实现业务的提供 在业务层用户可以自行配置和定义自己的业务特征 不 必关心承载业务的网络形式以及终端类型 使得业务和应用的提供有较大的灵活性 业务升级与基础设备无关 不需要升级基础设备 提供可扩展的业务平台 业务投放周期短 提供开放的业务接口给第三方应用做二次开发 地域概念消失 同一软交换系统下的用户可以位于任何一个网络可以到达的地方 三 软交换设备的技术要求 1 软交换网络中的主要设备 软交换设备 SS 作为系统的控制核心 完成协议适配 呼叫处理 资源管理 业务代理等 并 作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能 信令网关 SG 完成电路交换网和分组交换网之间 SS7 转换的功能 中继媒体网关 TG 在软交换的控制下 完成流媒体的转换功能 主要用于中继接入 接入媒体网关 AG 在软交换的控制下 完成流媒体的转换功能 主要用于终端用户 PRI BRI V5 接入 IAD 主要完成终端用户的语音 数据 图象等的综合接入功能 应用服务器 利用软交换提供的应用编程接口 API 通过提供业务生成环境 完成业务创 建和维护功能 软交换机 Softswitch 是一种功能实体 为下一代网络具有实时性要求的业务提供呼叫 控制和连接控制功能 是下一代网络呼叫与控制的核心 软交换可继承原有 PSTN ISDN 网络的业务特性 因此采用软交换技术实现传统的 TDM 交换演进到 NGN 已成为业界的共识 2 软交换机提供业务的方式 基本业务和补充业务都是在 Softswitch 中直接完成的 新业务提供方式有三种 通过 API 开放业务 由 Application Server 或第三方业务平台放业务逻辑 Softswitch 负责业务具体的实施 Softswitch 充当 SSP 通过 INAP 和智能网中已有的 SCP 通信 重用目前已经 存在的智能业务 直接在 Softswitch 本机上提供增值业务 如 800 号 移机不改号 13 3 MGCP 与 H248 Megaco 的比较 MGCP 与 H248 Megaco 对话音业务支持能力相近 但 H248 加入了电信级设备应该 考虑的因素 丰富了术语和参数 加强了 MGC 对 MG 的管理功能 成为电信级设备 首选的网关控制协议 MGCP 与 H248 Megaco 均在协议框架内考虑了对多媒体业务的支持 但在具体实现 方式和包的定义上都还需要完善 MGCP 出现较早 相对简单 成熟 因此网上已部署了许多 MGCP 的产品 目前 应用的 IAD 产品以 MGCP 协议为主 且国际软交换组织 ISC 还在继续完善它 因 此在相当一段时间内 MGCP 协议仍将继续存在 但由于未得到 ITU T 和 IETF 的支持 应该不会再有大的发展 H 248 Megaco 由于得到 ITU T 和 IETF 的认同和研究 将继续发展 在网上的应 用必将越来越广泛 目前可以确信的是对于新开发的 MGC 或 MG 产品 H 248 协议是 必选的网关控制协议 4 什么是 SIP Session Initiation Protocol IETF 制订的因特网多媒体通信架构的核心协议之一 可用于建立 改变或者终止多媒体会话的应用层协议 基于 HTTP 文本编码 使用 URI 寻址 支持多种业务 Voice video instant messaging presence call control etc SIP 协议工作机制 采用类似于 HTTP 协议的客户端 服务器模型 每个请求触发服务器的操作并且得到响应 请求及其对应的响应消息构成事务 transaction 事务之间相互独立 一个典型的呼叫 会话 Session 通常包含多个事务 SIP 只是一个框架性协议 为了完成会话需要可与其他协议合作使用 使用 SDP 作为其消息体会话的描述 支持 MIME Multipurpose Internet Mail Extension 方式 可用于在 MGC 之间 传递 ISUP 消息 SIP T 协议 SIP 独立于底层的应用层协议 因此传输层可采用 TCP UDP SCTP 但为减少时延 一般 采用 UDP 其可靠性通过重传机制来完成 第三部分 光传输 第三部分 光传输 SDH 一 SDH 产生背景 通讯网的基本组成 终端设备 传输链路 PCM 传输系统 光纤传输系统 卫星传输系统 14 数字微波传输系统 转接交换设备 PDH 传输系统的缺点 由 PCM 发展而来 主要为话音设计不具备带宽及信息的多样化服务能力 没有国际统一的速率标准 没有国际统一的光接口规范 无法实现光路互通 背靠背逐级复用 解复用 上下电路成本高 结构复杂 采用异步复用 点到点的传递 缺乏网络拓扑灵活性 网络的 OAM 能力差 SDH 传输系统的诞生 80 年代初 为解决标准光接口问题 美国 AT T 贝尔实验室提出同步光网络 SONET 1988 年原 CCITT 采纳这概念 后来形成了同步数字体系 SDH 为克服 PDH 的缺陷 SDH 是先有目标再有规范 然后研制设备 这个过程与 PDH 相反 什么是 SDH SDH Synchronous Digital Hierarchy 通过物理传输网络传送经适配的业务信息 净负荷 被设计成多用途 允许传送各种类型的信号 包括 G 702 规定的 PDH 信号在 内 SDH 特点 速率统一 同步复用 统一的光接口 支持各生产厂家设备以光口连接 强大的 OAM P 能力 实现了网络管理的智能化 前 后向兼容 支持 PDH 网络和 ATM 网络 要求严格的时钟同步 标志着同步通讯网的开始 组网灵活 网络的生存性强 支持 1 点对多点的通信 带宽利用率稍低 指针调整机理复杂 速率目前限制在 10G 二 STM 帧结构和复用 STM 帧结构 15 SDH 复用步骤 复用 三 开销和指针 建立 SDH 整体概念 16 再生段开销 再生段开销 再生段开销 再生段开销 RSOHRSOHRSOH 复用段开销 复用段开销 复用段开销 复用段开销 MSOHMSOHMSOH 段开销 段开销 段开销 段开销 SOHSOHSOH 通道开销 通道开销 通道开销 通道开销 POHPOHPOH 开销开销开销开销 指针指针指针指针 管理单元指针 管理单元指针 管理单元指针 管理单元指针 AU PTRAU PTRAU PTR 支路单元指针 支路单元指针 支路单元指针 支路单元指针 TU PTRTU PTRTU PTR 净负荷净负荷净负荷净负荷 段开销 再生段踪迹 J0 它是再生段接入点的识别符 重复发送一个代表某接入点的标志 从而使段的 接收端能够确认自己与预定的段的发送端是否处于持续的连接状态 它用连续 16 个 STM 1 帧内的 J0 字节组成 16 字节的帧来传送接入点识别符 使用者通路 F1 为网络营运者提供一个 64kbit s 通路 为特殊维护目的提供临时的数据 话音通 道 数字通信通路 DCC 字节 D1 D12 网元网管之间 网元和网元之间 OAM 信息通路 D1 D3 用于再生段 DCCR 带宽 3 64kb s D4 D12 用于复用段 DCCM 带宽 9 64kb s 公务联络字节 E1 E2 17 光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络 分别提供 1 个 64kb s 数字电话通路 E1 用于再生段公务联络 E2 用于复用段公务联络 公务联络字节 E1 E2 光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络 分别提供 1 个 64kb s 数字电话通路 E1 用于再生段公务联络 E2 用于复用段公务联络 B1 字节工作机理 发端对上一个已扰码帧 1 STM N 进行 BIP8 偶校验 所得值放于下一帧 2 STM N 的 B1 字节处 收端对所收当前未解扰帧 1 STM N 进行 BIP8 偶校验 所得值 B1 与所收下一 帧解扰后 2 STM N 的 B1 字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块 有多少个 1 则表示出现多少个误码块 在发送端 A 将要发送的首帧所有字节进行 BIP 8 校验计算 其结果形成 B1 将 B1 放 入第二帧 B1 字节处 在接收端 B 将接收到的首帧同样进行 BIP 8 校验计算 并将结果与第二帧的 B1 字节进 行比较 以此来检出误码 复用段误码监测 B2 字节 对复用段信号流进行监控 方式为 BIP24 偶校验 BIP24 偶校验工作机理 以 24bit 为单位 3 个字节为单位 STM 1 帧有 3 个 B2 字节 校验相应 bit 列 bit 块 使相应列 1 的个数为偶数 B2 字节工作机理 发端对上一个未扰码帧除去 RSOH 外的所有字节进行 BIP24 偶校验 所得值放 于本帧的 3 个 B2 字节处 收端对所收当前已解扰帧且除去 RSOH 外的所有字节进行 BIP24 偶校验 所得 值 B2 与所收下一帧解扰后的 B2 字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块 有多少个 1 则表示出现多少个误码块 复用段远端误块指示字节 M1 对告信息 由信宿回传到信源 告知发端 收端当前收到的 B2 检测的误块数 在发端 MS REI 复用段远端误块指示 性能事件中反映出来 自动保护倒换 APS 通路字节 K1 K2 b1 b4 K1 b1 b4 指示倒换请求的原因 K1 b5 b8 指示提出倒换请求的目的节点的 ID 号 K2 b1 b4 指示提出倒换请求的源节点的 ID 号 复用段远端失效指示 MS RDI 字节 K2 b6 b8 111 表示收到复用段全 1 信号 本端产生 MS AIS 告警 110 表示收到对告信息 MS RDI 表示对端收信号劣化 同步状态字节 S1 b5 b8 18 用于指示该时钟源的等级 通常用 0 x02 G 811 时钟 0 x04 G 812 转接局时钟 0 x08 G 812 本地局时钟 0 x0B G 813 时钟 0 x0F 时钟不可用 值越小 表示当前所跟踪的时钟源质量越高 注 字节间插复用时 各 STM 1 帧的 AU PTR 和 PAYLOAD 的所有字节原封不动间 插 而段开销有所不同 只有第一个 STM 1 的段开销被保留 其余 N 1 个 STM 1 的段 开销中仅保留 A1 A2 B2 字节 其余均略去 四 SDH 设备逻辑组成 ITU T 对 SDH 设备进行规范 功能参考模型 多种基本的标准功能模块灵活组合完成 SDH 设备功能 五 SDH 自愈网 自愈保护基础概念 SDH 自愈保护技术 通道 1 1 保护链 复用段 1 1 保护链 复用段 1 1 保护链 二纤单向通道保护环 二纤双向复用段保护环 四纤双向复用段保护环 19 自愈保护基础理论及发展过程 为什么要提出自愈的概念 通信网络的生存性已成为现代网络规划设计和运行的关键率因素之一 什么是自愈 自愈的概念 当网络发生故障时 无需人工干预 即可在极短的时间内从失效 故障中自动恢复所携带的业务 使用户感觉不到网络已出了故障 六 光前通信 80 年代以来 光纤通信在电信网中获得了大规模应用 其应用场合已逐步从长途通信 市话局间中继通信转向接入网 光纤通信的廉价 优良的带宽特性正使之成为电信网的主 要传输手段 目前美国 欧盟以及日本等国家都已开展了基于波分复用 WDM 的光网络技 术的研究 WDM 全光网是光传输网的发展方向 传输网 有线传输网 光纤通信 波长 0 8 m 1 6 m 频率 1014 1015Hz 电缆通信 大同轴 中同轴 小同轴 无线传输网 数字微波 卫星通信 我国传输网分 国家一级干线 连接国内各个省之间的电信线路 国家二级干线 或称省级干线 连接省内地区或市的电信线路 本地线路 或称本地网 地区内或市内连接各电信局的电信线路 20 光纤通信发展简史 1880 年 A G 贝尔利用可见光做光电话机 证实光波可以携带信息 1960 年 发明了新光源激光器后 极大的促进了光波通信的研究 激光器特性 单色性 强方向性 高亮度 发展过程 60 年 固体红宝石激光器 61 年 氦 氖 气体激光器 70 年 半导体激光器 体积小 耗电少 调制速度高 使用方便 1966 年 华裔科学家高锟博士等人提出从玻璃材料中去除杂质可以制成衰减为 20dB km 的光导纤维 1970 年 美国康宁玻璃公司根据高氏理论首先制造出衰减为 20dB km 的光导纤 维 使光导纤维的发展得到突破 1973 年 美国贝尔研究所生产出衰减为 1dB km 的低损耗光纤 1976 年 日本电报电话公司 NTT 制造出 0 5dB km 的低损耗光纤 1976 年 在美国亚特兰大成功进行了码速率为 44 7Mb s 的光通信系统性能试验 从 此光通信技术进入实用化阶段 光通信特点 频带宽 通信容量大 理论上讲一根单模光纤可利用的带宽达 20THz 1THz 1012Hz 以上 现在最先进 的光纤通信系统达 400GHz 而一路电话带宽约占 4KHz 频带 一路彩色电视约占 6MHz 频带 损耗低 中继距离长 铜缆的损耗特性与缆的结构尺寸及所传输信号的频率有关 光缆的损耗特性仅与 玻璃的纯度 或者说透明度 有关 高质量望远镜的镜头其损耗超过 500dB km 目 前通信用光纤的最低损耗达 0 2 dB km 具有抗电磁干扰能力 光导纤维是绝缘体材料 不受输电线 电气化铁路及高压设备等电器干扰 可以与 高压电线平行架设 还可制成复合光缆 无串话 保密性好 通信质量高 线径细 重量轻 柔软 可制成大芯数高密度光缆 单芯光缆可安装在飞机 火箭 潜艇及航天飞机上 节约有色金属 原材料资源丰富 可节约大量铜金属 缺点 质地脆 机械强度低 光纤切断和接续需要一定的工具 设备和技术 分路 耦合不灵活 光纤 光缆弯曲半径不能过小 20CM 在偏僻地区存在有供电困难问题 光纤传输特性 光纤特性有光学特性 传输特性 机械特性 温度特性等九项 其中传输特性有两个 损耗特性 21 色散特性 损耗特性与光的工作波长有关 在三个工作窗口有相对小的损耗 第一窗口光工作波长 0 85 m 损耗稍大 第二窗口光工作波长 1 31 m 损耗中等 第三窗口光工作波长 1 55 m 损耗最小 光纤种类 G 652 光纤 即常规单模光纤 在 1310nm 波长工作时 理论色散值为零 在 1550nm 波长 工作时 传输损耗最低 但色散系数较大 单通路速率达到 STM 64 时 需要 采取色散调节手段 G 653 光纤 在 1550nm 波长工作时性能最佳 又称为色散移位光纤 零色散点从 1310nm 移至 1550nm 波长区 G 654 光纤 截止波长移位的单模光纤 它的设计重点是降低 1550nm 波长处的衷减 主要 应用于需要很长再生段距离的海底光纤通信 G 655 光纤 又称之为非零色散移位单模光纤 零色散点移至 1570nm 或 1510 1520nm 附 近 使 1550nm 处具有一定的色散值 色散受限距离达数百公里 可以有效的 减少波分复用系统的四波混频的影响 波分复用系统 光波分复用 WDM Wavelength Division Multiplexing 技术是在一根光纤中同时传 输多波长光信号的一项技术 其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来 复用 并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输 在接收端又将组合波长 的光信号分开 解复用 并作进一步处理 第四部分 第四部分 EPON 一 何为接入网 接入网是指端局到用户环路之间的所有机线设备 二 接入网发展趋势 1 高带宽 全业务 未来接入网趋势 22 2 光进铜退 接入网发展趋势 解决双绞线接入的带宽瓶颈 满足用户对高带宽业务的需求 如高清电视 实况转播等 解决双绞线接入长距离覆盖的问题 减少网络节点 3 最后的一公里 23 三 OLT OLT optical line terminal 光缆终端设备 用于连接光纤主干线的终端设备 功能 1 向 ONU 以广播方式发送以太网数据 2 发起并控制测距过程 并记录测距信息 3 为 ONU 分配带宽 即控制 ONU 发关数据的起始时间和发送窗口大小 四 ONU ONU Optical Network Unit 光节点 一般理解为用户端设备 功能 选择接收 OLT 发送的广播数据 响应 OLT 发出的测距及功率控制命令 并作相应的调整 对用户的以太网数据进行缓存 并在 OLT 分配的发送窗口中向上行方向发送 五 ODN ODN optical distribution network 光配线网络 是基于 PON 设备的 FTTH 光缆网络 功能 为 OLT 和 ONU 之间提供光传输通道 从功能上分 ODN 从局端到用户端可分为馈线 光缆子系统 配线光缆子系统 入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分 六 FTTx FTTx 是 Fiber To The x 的缩写 意谓 光纤到 X 为各种光纤通讯网络的总称 其中 X 代 表光纤线路的目的地 FTTN Fiber To the Node 或 Fiber to the Neighborhood 意谓光纤到节点或光纤到邻里 FTTE Fiber to the Exchange 意谓光纤到交换机 FTTR Fiber To the Remote Terminal 意谓光纤到远端接点 FTTC Fiber To the Curb 意谓光纤到街角 FTTB Fiber To the Building 意谓光纤到大楼 FTTZ Fiber To the Zone 意谓光纤到区域 FTTO Fiber to the Office 意谓光纤到办公室 FTTH Fiber To the Home 意谓光纤到府 FTTD Fiber to the Desk 意谓光纤到书桌 24 七 什么是 EPON Ethernet Passive Optical Network 以太网 无源光网络 1 以太网 居于主导地位的局域网技术 原理简单 便于实现同时又价格低廉的局域网技术已经成 为业界的主流 而更高性能的快速以太网和千兆以太网的出现更使其成为最有前途的网络 技术 2 pon 电信网路节点的元件可分为 主动式 Active 与 无源 Passive 两种 无 源 元件不用电源就可以完成信号处理 就像家里的镜子 不需要电就能反射影像 无源光网络 PON Passive Optical Network 指 ODN Optical Distribution Network 光 配线网 不含有任何电子器件及电子电源 ODN 全部由光耦合器 Splitter 分支器 等无 源器件组成 不需要贵重的有源电子设备 3 PON 的两大类型 以下一代网络 NGN 通信观念 电信网路可以粗分为核心网路 Core Network 与接取网路 Access Network 两部份 核心网路相当于传统的中继及长途线路 骨干网与接入网的 功能不同 其传输型态也不同 因此 PON 的应用又可分为骨干网的 PON 及接入网 PON 两 大类型 前者以分波多工 WOM 为主 后者光耦合器与分波多工元件均用到 PON 的优点 消除了户外的有源设备 所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成 而且 这种接入方式的前期投资小 大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入 它的传输距离 比有源光纤接入系统的短 覆盖的范围较小 但它造价低 无须另设机房 维护容易 因 此这种结构可以经济地为居家用户服务 是未来 FTTH 的主要解决方案 PON 的缺点 PON 的复杂性在于信号处理技术 在下行方向上 交换机发出的信号是广播式发给所 有的用户 在上行方向上 各 ONU 必须采用某种多址接入协议如时分多路访问 TDMA Time Division Mutiple Access 协议才能完成共享传输通道信息访问 4 EPON 接入系统的特点 局端 OLT 与用户 ONU 之间仅有光纤 光分路器等光无源器件 无需租用机房 无需配备电源 无需有源设备维护人员 因此 可有效节省建设和运营维护成本 EPON 采用以太网的传输格式同时也是用户局域网 驻地网的主流