光网络第四次(总复习)辅导

《光网络》第四次总复习辅导课主要考核内容：1〔介绍光通信系统〕2SDHWDM34MSTP1主要内容：·光网络的概念·光通信系统的整体框架光网络的概念概念：光网络是指以光纤为根底传输链路所组成的一种通信体系网络构造。〔光传送网光纤通信系统的整体框架构造系统组成框图：*发送端机、接收端机*光纤*中继器◆系统组成构造◆放射端机、接收端机、中继器关键光器件的工作原理〔LD、光电检测器、EDFA〕◆光导纤维光纤的传输特性、型单模光纤1、光放射机光放射机的功能·调制：直接调制间接调制·码型：NRZ(SDH)·光放射机的构造及各局部的功能：激光器·激光器的功能：电/光转换自发辐射受激辐射·受激吸取的概念及特点II、跃迁过程中不产生的光子。·受激辐射的概念及特点：概念：E①处于高能级 上的电子E2②受到外来光子的作用，外来光子的能量hfE E2 12③跃迁：电子从高能级E 跃迁到低能级E12④同时产生一个的光子，其能量hfE E2 1I、外界光子〔外来光子的能量hfE E

〕的作用2 1的条件下，进展受激跃迁。III、具有光放大的作用。 放大作用示意图·激光器的组成：光学谐振腔、激活物质、泵浦源1 M M 1 r 12lr 12l1l 0说明：三者缺一不行。·激光器的性能阈值特性：光谱特性：调制特性：阈值特性：将产生激光振荡，此时的外加电流被称为~。用符号It结论：①当II时，激光器发出的是荧光。t②当II时，激光器产生激光。t

表示。光谱特性：调制特性：2、光接收机〔1〕光接收机的构造及各局部的功能〔4〕光电检测器：·工作原理：光电效应·光电效应的概念：·fEgfh c·半导体光电检测器的种类：PIN：光电转换APD:光电转换、光放大作用3、中继器〔1〕具有电再生功能的中继器：·构造：·功能：放大、整形光导纤维1、光纤的构造2、光纤的分类〔1〕依据光纤的横截面折射率分布来进展划分·均匀光纤——阶跃型光纤n1n2说明：nn1n2·非均匀光纤——渐变型光纤n(r)n1n21 n1n21 折射率分布: n(r)n(0)[12

r)

2Δ——相对折射率差，

nn 1 2n1 ——折射指数〔表示折射率分布外形的参数〕单模光纤和多模光纤说明：光波长窗口长波长区〔不行见光区〕——1.31μm1.55μm短波长区〔可见光区〕——0.85μm特点：1.31μm——理论上的色散最小点1.55μm——理论上衰减最小点3、导光原理〔1〕阶跃型光纤①阶跃型光纤的导光原理——全反射nn2n1光轴产生全反射的条件：*n n1 2i C*90 说明：两者同时成立i C

其中临界角C

n2n1数值孔径的概念：表示光纤集光力量的物理量。2NA21——相对折射指数差〔2〕渐变型光纤渐变型光纤的导光原理——折射定律+全反射4、模式理论分析法中的重要结论VV——归一化频率,它是一个无量纲的参数。r4θ3n(r)4n(r)3r4θ3n(r)4n(r)3r3r2dsθ drRθ12dzn(r)2n(r)1rθzφ0n(0)10

=n 221220②工作状态分析：传输状态〔或导波状态〕——k1

k2

→VVc截止状态——k →VV2 ckW=0→VV2 c③单模传输条件0V2.40483LP01

V0cLP11

V 2.40483c5、光纤的传输特性光纤传输特性内容：衰减特性和色散特性衰减特性缘由：两种吸取损耗散射损耗色散特性①光纤的色散：光纤中传送的信号是由不同的频率成分和不同的模式现象。这种现象就是~。②色散的分类·模式色散：·材料色散：·波导色散：色散的度量：色散系数D 5、型单模光纤(1)色散位移单模光纤总色散1.31λ波导色散材料色散总色散1.55 λ概念：衰减和色散最小点均在1.55μm。思路：通过转变光纤的折射率分布，可转变波导色散的大小。〔2〕非零色散光纤非零色散光纤是指光纤的工作波长不是在1.55μm，而是在1.54~1.565μm.色散值：约1.0~4.0ps/km·nm光纤通信系统性能1．衰减对中继距离的影响2、色散对中继距离的影响〔1〕色散的概念：〔2〕色散的分类光纤色散包括材料色散、波导色散和模式色散。前两种色散是由于信号不是由单一频率而引起的，后一种色散是由于信号不是单一模式而引起的。〔3〕色散的影响程度：与光纤的分类有关 光纤分类 波导色散 材料色散单模光纤 同一数量级 波导色散〔4〕色散受限系统当光源与光纤色散相互作用的结果，限制了中继距离。码间干扰影响的因素：模安排噪声——与激光器的构造和使用的材料有关啁啾声①码间干扰：码间干扰产生的缘由：f ——码速 b 影响的因素：D——光纤色散系数增加〔中继——光源谱宽 距离↓〕

光源的光谱特性②模安排噪声：产生的因素光纤的色散光源——多纵模激光器t1t1t2多纵模性光谱特性〔呈现：随机起伏性——

保持不变纵模模安排噪声的产生：光源的光谱特性③啁啾声：产生的因素光纤的色散光源——单纵模激光器光源的光谱特性：啁啾声的产生：影响中继距离的因素码间干扰——光纤色散的作用结果(多纵模激光器〕 光纤与光源光谱特性的综合效果啁啾声〔单纵模激光器〕3、最大中继距离的计算〔1〕衰减受限系统——仅考虑衰减的影响极限值设计法计算最大中继距离：PPA A PML T R CT CR P E 〔单位km〕 〔4-2-1〕α A A/L Mf S f C〔2〕色散受限系统——仅考虑色散的影响I、多纵摸激光器〔MLM〕或发光二极管〔LED〕ε106L 〔单位km〕 〔4-2-5〕D BλDII、单纵模激光器〔SLM〕单纵模激光器的色散代价主要是由啁啾声打算的，其中继距离计算公式如下：71400CL αDλ2B2C

〔4-2-6〕III、最大中继距离的计算速率与最大中继距离计算的关系：·155Mb/sPPA A PML T R CT CR P Eα A A/L Mf S f C·622Mb/s光源：多纵模激光器PL TP

PAR

A PMCR P Eα A A/L Mf S f Cε0.115L ε10ε0.115D BλDL、L D·2.5Gb/s〔一般1Gb/s以上的光通信系统必需使用单纵模激光器光源：单纵模激光器〔衰减与色散〕PL TP

PAR

A PMCR P Eα A A/L Mf S f C71400CL αDλ2B2CL、L C·10Gbit/s10Gbit/s以上的SDH光源；单纵模激光器影响的因素：光纤色散、啁啾声、极化模色散、光纤的非线性限制。

2SDH&WDM主要内容：·SDH根本概念·SDH的网络节点接口、速率和帧构造·SDH中的根本复用、映射构造·SDH网元1、SDH的根本概念概念：SDH网是由一些SDH的网络单元〔NE〕组成的，在光纤上进展同步信息传输、复用、分插和穿插连接的网络2、SDH速率和帧构造〔1〕同步数字体系的速率同步传输模块：SDH 所使用的信息构造等级被称为STM-N同步传输模块。说明：STM-1 是最根底传输模块。其速率是 155.520Mbit/s。

STM-NSTM-1之间的关系：STM-NNSTM-1按字节间插同步NN的取值为：N=1、4、16、64、256。STM-N等级的速率：STM-1155.520Mb/sSTM-4622.080Mb/sSTM-162488.320Mb/sSTM-649953.280Mb/s39813.12Mb/s〔2〕帧构造①SDH9行，270×N列5-2STM-N的帧构造结论：SDH的帧构造为一种块状帧构造，125μs。④帧构造的区域划分：三个区域：区信息净负荷区治理单元指针。3、SDH中的根本复用、映射构造〔1〕SDH复用构造根本复用单元复用构造SDH的复用构造是由一些根本复用单元组成的有假设干中间复用步骤的复用构造与过程。①根本复用单元复用单元实际上是一种信息构造。常用的复用单元有容器、虚容器V、治理单元A治理单元组〔AU、支路单元〔T、支路单元组〔TU〕等。·C容器种类：5种标准容器。C-111.544Mb/sC-122.048Mb/sC-26.312Mb/sC-334.368(44.736)Mb/sC-4139.264Mb/sSDH复用构造结论：支持三种支路接口140Mb/s。说明：关于通道、复用段、再生段的说明TM REG REG TM5-5SDH5、SDH网元SDH网络的根本网络单元：TM、ADM、DXC、REG四种6、SDH光传输系统点到点——链状构造 〔1〕系统构造点到多点——星形构造 最根本构造环路——环形构造 波分复用主要内容：·光波分复用的概念及特点·波分复用系统1、光波分复用的概念及特点〔1〕根本概念①WDM光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同分别，然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原。2、波分复用系统WDMG.655非零色散位移单模光纤——非零色散单模光纤波分复用系统构造5-14WDMWDM单向双向OTM(4)WDM网络的关键设备OADMOXC①OTM光终端复用器功能：上下波长②OADM的功能③OXC3WDM的光传送网〔1〕WDM5-27WDM光传送网的功能分层模型图◆光通道层所接收的信号来自电通道层供给连接功能。◆光传输段层为各种不同类型的光传输媒质〔G.652、G.653、G.655光纤〕上所携带的光信号供给传输。说明：光层：光通道层、光复用段层和光传输段层构成。〔2〕光通道网络.它是依据光波长来识别每一个光通道，并可以在光域上完成基于波长路由的光信号处理。①光通道层的规律功能模型5-28WDM光传送网的规律功能块图各局部功能：〔2〕WDM光传送网的网络单元连接模型5-30WDM光传送网的网络单元连接模型3主要内容：◆城域网的概念◆骨干层传输技术城域网的概念安排网络。核心层、会聚层、接入层6-1IP网络示意图骨干层传输技术IPoverSDH、IPoverWDM、GE、MSTP4局部基于SDH的多业务传送平台(MSTP)主要内容：◆MSTP的根本概念及特点MSTP中的关键技术·链路容量调整方案(LCAS)·通用成帧〔GFP〕协议◆多业务传送平台MSTP的根本概念及特点1、MSTP的根本概念入、处理和传送功能，并能供给统一网管的、基于SDH的平台。基于SDH的多业务传送平台的功能模型：2、MSTP的技术特点：MSTP中的关键技术一、级联与虚级联1、级联与虚级联的概念C-n的容器组合起来，构成一个大的容器来满足数据业务传输的要求，这就是级联。相邻级联VC-4虚级联相邻级联的概念：是指利用同一个STM-N中相邻的VC-4级联成VC-4-Xc，以此作为一个整体信息构造进展传输。虚级联的概念：是指将分布在同一个STM-N中不相邻的VC-4或分布在不同STM-N中的VC-4按级联关系构成VC-4-Xv,以这样一个整体构造进展业务信号的传输。