光纤通讯体系与网络
本试验指导书为 《数字传输技能 (A)《光纤通讯体系》 》 《光纤通讯丈量技能》 《光同步传输技能》课程的试验用书,其有关内容也能够合作《数字传输技能 (A)《光纤通讯体系》 》 《光纤通讯丈量技能》 《光同步传输技能》等课程教材使 用。 本试验指导书用于光纤数字传输体系功用测验和光纤传输网络的设备与网 络办理操作几方面的必做试验,首要是光纤数字线路体系传输功用测验、SDH 设备知道和 SDH 网络办理体系及操作。其间光纤数字线路体系传输功用测验是 最根本的试验项目。 光纤数字线路体系包含光端机、光中继机和光纤线路等,其功用参数包含设 备和体系光接口参数和电接口传输功用,光接口参数首要是光设备光接口参数、 光通道(光纤线路)传输特性,电接口传输功用首要包含误码功用、守时功用和 可用性等,需求测验的项目较多,触及多种测验外表和测验办法。本指导书要点 介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测验试验、光接口参数测验和光 纤数字传输体系的传输功用测验试验。 选做试验的指导书另行编写。
试验一 光纤接续和监测 试验二 光纤衰减测验 试验三 光接口参数测验 试验四 电接口传输功用测验 试验五 SDH 设备知道 试验六 SDH 网络办理体系及操作
光纤接续的常用办法有热熔法和冷接法等,热熔法的首要进程如下:衔接光 纤端面的制备,端面的定位和对准,熔接。 光纤接续损耗 As 的界说为 As = 10 lg 式中 pr pt (dB)
监测光纤接续损耗的办法有多种,如:光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测 试等,现在都选用光时域反射计监测法,其测验体系原理土如图 1.1 所示。
图 1.1 光纤接续损耗的监测 测验时 OTDR 宣布测验光脉冲,并测得衔接光纤的背向色散曲线 所示, 依据所得曲线设置五个测验点(即选用五点法)即得到接续损耗值。
1.制备衔接光纤端面 2.将衔接光纤按放在熔接机 V 型槽内 3.将 OTDR 输出光接口与发射光纤耦合,并监测光纤的背向散射曲线.设置五个测验点并测得接续损耗,ASA 6.将 OTDR 输出光接口与接纳光纤耦合,重复 5 步,测得接续损耗 ASB
1.衔接光纤的端面制备要符合要求即端面平坦、清洁并与光纤轴线.五个测验点中 C 点有必要设置在光纤接头方位。
1.把握用剪断法丈量光纤衰减的原理和办法 2.了解光纤端面制备的办法 3.把握光功率计、光源等外表的作业原理和运用办法
剪断法是依照衰减界说对被测光纤的输入光功率和输出光功率进行直接测 量的办法,其丈量原理如图 2.1 所示
图 2.1 试验原理图 图中,光源可为 LD,LED 或单色仪;对多模光纤而言,注入体系中应包含扰模装 置, 以便在被测光纤中鼓励出近似的稳态模功率散布。 对单模光纤, 不需扰模器, 但需滤模器,滤除高阶模。 三. 试验外表和设备 1.AV2491 光纤万用表, 3.扰模器 4.光纤剥切东西 1 台; , 1台 , 1套
1. 按图 2.1 衔接测验体系,将光源尾纤与被测光纤一端熔接,并使被测光 2. 翻开光源的驱动电路,调理光源输出光功率适中 3. 将被测光纤另一端做好端面,并与光检测器耦合,测得光功率 PR 4. 坚持光源输出光功率不变,将光纤在离注入点 1-2m 的 1 点处剪断,用 光功率计丈量光源入纤光功率 PT 5. 按 A = 10 lg PT PR (dB)核算光纤衰减和衰减系数
1.丈量光功率时光纤输出端面处理要到达平坦、清洁和端面垂直于光纤轴线.重复三次做光纤端面与光监测器的耦合,取其均匀值作为测验成果。
本试验中首要经过对光纤线路体系设备的光接口的首要功用参数进行测验, 深化了解光发送机和光接纳机首要特性参数的内容、界说和要求,把握实践的测 试办法,认知光纤数字线路体系设备和常用的数字传输测验仪器外表。
(1)均匀发送光功率 均匀发送光功率 P0 是指光发送机在一段时刻内的均匀输出光功率, 一般指入 纤光功率,P0 越大则答应的光纤线路传输衰减越大,体系传输距离越大。其测验 体系框图如图 3.1:
关于不同传输速率的体系选用不同的测验信号,即对应电接口传输速率,误 码仪(传输分析仪)的码型产生器挑选相应长度的伪随机序列输入发送端机:
关于不同类型的 SM 光源,要求光发送机接入体系后,S 点的均匀发送光功率满 足下列要求,短中继距离可适当下降: LED:P0≥-9/-6/-3 dBm; (2)消光比 光发送机的消光比界说为: EXT = 10 lg Pmax (dB) ,式中 Pmin
一般要求消光比 EXT≥-10 dB,消光比过小会下降光接纳机灵敏度。 依据消光比界说,消光比测验体系同上,应别离测出全“1” 码和全“0” 码时的均匀输出光功率,然后还算出 EXT 值。考虑实践测验时,输入伪随机序 列测验信号 为“1” 码和 “0”码概率近似持平,即有 Pmax=2 P0,故: EXT=P0+3-Pmin(dB) 因而只需在测验均匀发送光功率 P0 的根底上,测出全“0” 码时的均匀功光 率 Pmin。
(1)光接纳机灵敏度 光接纳机灵敏度是指光纤线路体系在到达规则误码率目标条件下,所需求的 最小均匀接纳光功率 Pr min,一般用肯定功率电平表明为: Sr = Pr min (dBm) = 10l (2) 光接纳机的动态规模 光接纳机的动态规模是指光纤线路体系在到达规则误码率目标条件下,所允 许均匀接纳光功率的改动规模,用最大答应光接纳功率(过载功率)和最小接纳 光功率的比值表明为: D = 10 lg Pr max (dB) ,即: Pr min g Pr min 1mW
码型 产生器 误码 检测器 传输测验仪 光发送机 Tx 光接纳机 Rx 光端机 A 光功率计 S R 光可变 衰减器 R
被测的 A 端光接纳机的光输入端接入光可变衰减器, 码型产生器送出的伪随 机序列测验信号送入 A 端光发送机,对端 B 光端机将光接纳机康复的测验信号 直接接入光发送机,环回至 A 端光接纳机,由误码仪进行误码监测。别离增大 和减小光可变衰减器的衰减值, 测出要求的误码率条件下的最小和最大答应的平 均光接纳功率, 可得光接纳机的灵敏度与过载电平,并核算出光接纳机的动态范 围。 别的选用对通法测验, 将测验仪的收发单元误码监测和码型产生器别离衔接 线路体系两头的光接纳机 B 和光发送机 A。 测验中应留意确保规则误码率的测验条件,测验进程触及详细的误码率的监 测, 试验室实践测验无法按工程测验进行长时刻的均匀误码率监测,可选用必定观 察时刻误码计数的办法,若调查时刻 t 内捡出的误码计数为 N,按均匀误码率的 界说有: Pe = N ,fb 为体系的码速,即光发送机电接口传输速率。 t × fb
由 此 依 据 误 码 率 指 标 要 求 计 算 出 至 少 呈现 1 个 误 码 的 最 小 观 测 时 间 T= 1 。为确保测验成果的精确,一般观测时刻大于最小观测时刻(如 3-5 Pe f b
1.均匀发送光功率和消光比测验 (1)按图 3.1 测验体系框图衔接测验体系, 接通光端机或光中继机和测验仪 表电源; (2)测验体系安稳后,按表 3.1 选定测验信号送入发送机; (3)在发送端衔接器断开光纤线路,改用光纤测验线衔接光功率计和衔接 器,将光发送机的光输出接入光功率计; (4)选定光功率计测验波长为光发送机作业波长,读出表上功率值; (5)进行功率和功率电平的换算: P0 = 10 lg P0 (dB m ) ; 1mW
(6)拔出发送机的输入电路机盘, 此刻测出光功率即为全 “0” 码时的 Pmin; 或码型产生器别离挑选发送全“0”码和全“1”码输入光发送机,测 出对应的均匀发送光功率 Pmin 和 Pmin; ; (7)核算出消光比 EXT。 2.光接纳机灵敏度和动态规模测验 为便利操作,试验室可选用本端光路环回的办法,即按测验体系图虚线) 按测验体系框图衔接测验体系,光路环回; (2) 误码仪接入测验体系,码型产生器按速率挑选表 3.1 的测验序列,并 依据误码率要求按表 3.2 设定误码观测时刻进行误码计数测验; (3) 增大光可变衰减器的衰减值,至误码计数大于规则误码率要求,再逐 渐减小衰减值直至误码计数刚好满意误码率目标,安稳后将衰减器输 出端衔接光纤刺进光功率计,测出最小接纳光功率 Pr min; (4) 大幅减小光可变衰减器的衰减值,至误码计数大于规则误码率要求, 再逐步最大衰减值直至误码计数刚好满意误码率目标;安稳后将衰减 器输出端衔接光纤刺进光功率计,测出最大接纳光功率 Pr max; (5) 核算出动态规模
1. 《光纤通讯体系》 ,自编 2. 《数字传输技能根底》 ,自编 3. 《光同步传输技能》 ,自编 4. 《光纤通讯丈量》 ,自编
本试验内容需写试验陈述,试验陈述成果计入平时成果。 思考题: 1.PDH 的 3 次群光端机的光接口参数测验,为安在 2048Kb/s 的支路口进行误 码检测?
光纤线路体系(电接口)传输功用表明数字信号经数字传输体系的传输后的 元过错和相位偏移等传输损害的巨细,即反映了传输质量。本试验经过光纤数字 线路体系传输特性的测验, 把握误码率与颤动的界说,把握传输功用目标中首要 的误码功用参数、颤动功用参数及其丈量办法,把握数字传输测验仪(和归纳测 试仪)的原理、组成与操作。
光纤线路体系电接口测验包含 SDH 接口和 PDH 接口两种类型,其传输功用 包含误码功用,守时功用和可用性三方面。
误码特性是光缆数字线路体系的重要目标之一,是传输体系噪声、脉冲颤动 等要素形成的各种传输损害的归纳反映,直接影响信息传递的精确性。误码的多 少用误码率表明, 适用于 N×64Kb/s (N≤31) 的低速数字衔接; (2048Kb/s) 基群 以上的高速数字通道选用误块监测的办法,块指特定相关的接连比特,误块指发 生一个以上比特过错的块 (1) 分比: BER = m , n 为适当长的接连时刻 TL 内体系传输的总码元(块)数, n m 为其间过错的码元(块)数 误码率或误块率 误码(块)率界说为一段时刻内过错码元(块)数占传输总码元(块)的百
可见误码(块)率是一守时刻内核算均匀的成果,误码(块)率越小,体系 呈现误码(块)的概率(时机)越小。误码(块)率与观测时刻及观测时刻内的 误码(块)散布有关,关于安稳比特率数字信号传输,其均匀误码率为: Pe = (2) m m = ,fb 为体系(电接口)的传输速率 n TL f b
均匀误码(块)率不能反映实践的误码(块)散布状况及其对通讯质量的实 时影响,因而将适当长的时刻 TL 划分为单位时刻距离 T0,选用丈量 T0 内的误码 (块) 核算超越阈值 Th 的 T0 数占 SL 内可用时刻的百分比。 率、 一般取 T0 为 1 秒,
TL 计为秒数 ST:若 1 秒内产生一个以上的误码或误块,则该秒称为误码秒或误 块 ES; 1 秒内误码率≥10-3 或误块率≥30%, 若 则该秒称为严峻误码秒或严峻误 块秒 ESR;核算 ES 和 SES 的百分比。 核算时将误码(块)接连检测时刻 SL 划分为可用时刻 SA 和不可用时刻 SV,规 定:接连 10 秒均为严峻误码(块)秒 ESR,则从第 1 秒起进入不可用时刻 SV; 若接连 10 秒均为误码率 10-3 或误块率 30%的非严峻误码(块)秒 ESR,则 从第 1 秒起退出不可用时刻 SV 进入可用时刻 SA:SA=ST-S
误码功用监测包含不中止事务的在线监测或事务停止的中止事务监测,前者 依赖于线路码型的编解码或开支检测。 体系功用测验一般选用中止事务的外表测 试, 也可选用对端环回或对通测验的办法, 测验体系如下 (对通测验为虚线接入) :
码型 产生器 误码 检测器 传输测验仪 光发送机 Tx 光接纳机 Rx 光端机 A 光接纳机 Rx 光发送机 Tx 光端机 B 误码 检测器
颤动是指数字信号的有用瞬间相对抱负方位的短时刻非堆集性偏移,偏移的 时刻规模称为颤动起伏,表明偏移程度的巨细,一般用单位时刻距离 UI 表明; 偏移时刻距离对时刻的改动率称为颤动频率,表明偏移速度的快慢。 1UI = T1bit = 1 fb
颤动是光缆线路体系的又一个重要目标,数字事务信号的颤动称为相位抖 动,严峻时直接导致判定过错的误码;数字时钟信号的颤动称为守时颤动,形成 事务信号的颤动或判守时刻违背,严峻时导致直接的误码。 为满意数字网的要求,对数字传输体系规则了三种不同的颤动特性目标,光 缆线路体系相同选用这三种颤动功用目标则: (1) 输入颤动容限 输入颤动容限是指满意体系误码目标要求的条件下,体系的输进口答应输入 数字信号的颤动规模。输入颤动容限表明体系或设备接受数字信号颤动的才能,
容限越大,习惯颤动的才能越强。因而规则了输入颤动容限下限值,实践测得的 容限值应≥下限;输入体系的数字信号颤动低于容限时,体系正常作业。 工程中选用正弦颤动起伏或频率调制输入测验信号的办法丈量输入颤动容 限,测验体系框图如 4.2,测验成果应满意表 4.1 的要求。
(2) 无输入颤动时的输出颤动 无输入颤动时的输出颤动是指输入信号无颤动的条件下, 测出的体系或设备输出 颤动,表明体系或设备自身的内部颤动。为满意数字通讯的全程颤动目标,有必要 对其加以约束, 即规则上限, 实践测得的无输入颤动时的输出颤动应低于该上限。 测验体系如图 4.3,输出颤动容限如表 4.2:
(3) 颤动搬运特性 颤动搬运特性是指数字传输体系或设备输入的数字信号有颤动时,输出 口的输出颤动,常用目标为颤动搬运增益即输出颤动与输入颤动的比值,表 示颤动搬运的程度: H = 20 lg J outp p J int p p (dB) ,其测验体系如下:
SDH 电接口首要测验 STM-1 电接口的误码和颤动特性,PDH 接口首要测验 2Mbit/s 的 G.703 接口的颤动和误码特性。 1.误码率测验 (1)按图 4.1 衔接测验体系,接通设备和外表的电源; (2)安稳后,按接口速率选定码型产生器的测验信号,送入体系; (3)按接口速率选定误码测验时刻,读出误码仪监测到的误码计数; (4)核算误码率 Pe。 2.输入颤动容限 (1)按图 4.2 衔接测验体系,接通设备和外表的电源; (2)安稳后,按接口速率选定码型产生器的测验信号送入体系,并设定误 码测验时刻; (3)按接口速率选定误码测验时刻,监督误码仪监测到的误码计数; (4)按表 4.1 设定颤动频率为 f1,逐步加大颤动产生器的颤动起伏,至误码 计数达规则的误码率; (5)读出此刻的颤动起伏 Jin p-p,即为颤动频率 f1 时的输入颤动容限 A1; (6)按表 4.1 改动颤动频率为 f2、f3 和 f4,相同重复(4) (5)得到对应的 颤动容限值; (7)光发送机输入端接入电缆,重复上述测验进程。 3.无输入颤动时的输出颤动 (1) 按图 4.3 衔接测验体系,接通设备和外表的电源; (2) 安稳后,按接口速率选定码型产生器的测验信号送入体系; (3) 按表 4.2 设定丈量滤波器为低频约束的带宽 f1 -f4; (4) 读出此刻的颤动起伏,即为无输入时的输出颤动容限 Jout p-p; (5) 按表 4.2 设定丈量滤波器为低频约束的带宽 f1 -f4, 相同得到对应的抖 动容限值 Jout p-p。 4.颤动搬运特性
(1)按图 4.4 衔接测验体系,接通设备和外表的电源; (2)安稳后,按接口速率选定码型产生器的测验信号送入体系; (3)按设定输入,监督误码仪监测到的误码计数; (4)按表 4.1 设定颤动频率 f0f f2,设定颤动起伏对应的输入颤动容限, 如 A1Jin p-p A0 (5)读出此刻的输出颤动起伏 Jout p-p,核算颤动增益 H; (6)在 f0- f2 间改动颤动频率,记载对应的输出颤动起伏 Jout 最大的颤动频率; (7)按表 4.1 改动颤动频率为 f2ff4, 设定颤动起伏 Jin p-p 对应的输入颤动 容限,如 A2Jin (6)得到对应的颤动增益和 p-pA1;相同重复(5) H 最大的颤动频率。
本试验内容需写试验陈述,试验陈述成果计入平时成果。 思考题: 1.误码率测验时,为安在发端输入的测验信号中人工加误码?
1.《光同步传输技能》 ,自编 2.《数字传输技能根底》 ,自编 3.《光纤特性丈量》 ,自编 4.《SDH&WDM 设备与体系》 ,人民邮电出版社
SDH 传输设备是构成 SDH 传送网络的根本单元,称为网元。本试验中经过 对富士通 FLX 150/600 和 FLX 2500A 设备的介绍,使学生能够详细了解实践的 SDH 传输设备的外形、 结构、 首要功用目标等; 进一步稳固讲堂所学的关于 SDH 设备的相关常识。
1、FLX150/600 分插复用设备 ADM (1)FLX150/600 ADM 设备的结构 包含机架外形与装备容量; 设备接口部分接口类型, 包含 G.703 支路 接口、STM-1 支路接口、时钟接口、公事监控等辅佐功用接口;设备类 型与机盘装备。 (2)各类机盘的辨认和首要功用 包含各类接口部分的支路接口 CHPD 或 CHSD-1 盘、光线; 公共部分的时隙操控 TSCL 盘 (穿插衔接与时钟功用) NML (网管通讯接口) 、MPL(网元内部办理的微处理器) 、SACL(机架告 警和公事)等;实践传送进程的信号复分接流程。 (3)设备的网络运用 设备在整个电信网络中所在的位置和网络拓扑结构;网络与设备的 同步办法、网络保护办法、网管设备的衔接。 2.FLX2500A 终端复用设备 TM 首要介绍 FLX2500A 型 TM 设备的首要结构,功用和首要功用目标;高 速子架和低速子架的构成;各类机盘的辨认和效果;设备在电信网络中所在 的位置及作业保护办法。 3.光、电分配架 DDF 和 ODF 的效果
1. 《光同步传输技能》 ,自编 2. 《数字传输技能根底》自编 3. 《光纤通讯传输设备》自编 2. 《SDH&WDM 设备与体系》 ,人民邮电出版社
本试验内容需写试验陈述,试验陈述成果计入平时成果。 思考题: 1.PDH 的 3 次群光端机的光接口参数测验,为安在 2048Kb/s 的支路口进行误 码检测?
SDH 网络办理体系是 SDH 具有强壮功用的要害。本试验中经过对富士通 SDH 网络办理体系 FLEXR 和 FLEXR PLUS 的介绍和演示演示,使学生能进一 步了解 SDH 网络办理体系的作业原理,认知实践的网络办理体系与设备之间的 联系及只需的 SDH 网络办理操作内容。
1.试验网络与网络办理 网管体系操作终端的类型;网管体系操作终端与网元设备的衔接办法; 会集办理网络的构建。 2.分级的网络与办理的功用 网元级与网络级办理及其办理才能,毛病办理、装备办理、功用办理和 安全办理。 3.FLEXR 体系与操作 首要介绍 FLEXR 网元办理终端操作体系的功用。FLEXR 是在本地 PC 机和笔记本上的操作终端,具有最根本的网络办理操作才能,能够完成单个 网元设备的本地和长途监控与办理,具有根本 SDH 网络办理功用,包含故 障办理、装备办理、功用办理和安全办理等。 要点演示 FLEXR 对网元设备的装备,包含设备的机盘装备办理、守时 同步装备、 穿插衔接与通道保护、 告警等级和门限设定、 公事及保护装备等; 网元保护性操作,如告警陈述、功用门限设定与功用参数查询与办理、同步 与保护切换;安全办理的用户等级和权限、有用时刻设定等。 4.FLEXR PLUS 首要介绍 FLEXR PLUS 网络及办理体系。 FLEXR PLUS 是具有强壮功用 的 SDH 会集网络办理体系,具有一切的 SDH 网络办理功用和电信办理网 TMN 接口,能够将整个 SDH 网络归入 TMN 的全体办理领域。 本试验中首要介绍 FLEXR PLUS 与设备的衔接和通讯办法;FLEXR PLUS 在 SUN Solaris 平台上的运用; FLEXR PLUS 的网络办理功用, 包含故 障办理、功用办理、装备办理、用户办理和计费办理。 要点演示登录进程、网络图的修改、穿插衔接图的运用、途径办理等。
1. 《光同步传输技能》 ,自编 2. 《数字传输技能根底》自编 3. 《光纤通讯传输设备》自编 4. 《SDH 设备保护手册》电总编 4. 《SDH&WDM 设备与体系》 ,人民邮电出版社
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