业务类单板的主要功能及工作原理

业务类单板的主要功能及工作原理秦永兵2010年3月©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.课程安排内容一业务类单板概述内容二业务类单板的工作原理内容三业务类单板的性能指标内容四业务类单板的使用和维护内容一业务类单板概述业务板概念

业务类单板就是负责把各种业务接入波分设备，并转换为OTN标准的光信号进行传输的单板。内容一业务类单板概述业务板分类

内容一业务类单板概述单板在系统中的位置内容一业务类单板概述------功能介绍光的波长转换

业务类单板的主要功能之一是进行光信号波长转换，把一种光信号波长转换为另一种光信号波长。

内容一业务类单板概述------功能介绍光电光变换及3R/2R功能

3R即整形（Reshaping），再定时（Retiming），再生（Regenerating）功能。

2R即整形（Reshaping），再生（Regenerating）功能。

SDH或DWDM光缆数字线路系统采用的是基带传输方式，光信号在传输过程中会引入衰减和色散等，导致信号的幅度变小，脉冲形状发生畸变，从而限制传输距离。因此必须对光信号进行光电转换，整形再生，去除抖动后再转变为光信号重新进行传输。

3R功能能够有效抑制传输损伤；有利于单板对承载信号进行性能监视；便于网络维护和故障定位。

内容一业务类单板概述------功能介绍协议转换与处理

客户侧支持的协议

内容一业务类单板概述------功能介绍协议转换与处理 线路侧一般是符合OTN标准。 背板侧一般是ODUa，XOI（OTU10G）。

从客户侧往线路侧映射，选取的方式如下内容一业务类单板概述------功能介绍开销处理与再生

根据处理业务的不同，检测和再生的内容也不同。

内容一业务类单板概述------功能介绍前向纠错（FEC）

FEC(前向纠错)技术利用一种预定的运算法则，将冗余比特(多余的信息)和传送的数据一起发送。 采用此技术,接收器件利用多发送的冗余比特，通过一定的算法可以检测并纠正在传输过程中可能产生的多比特错误。

内容一业务类单板概述------功能介绍前向纠错（FEC）

RS(255,239)码以字节为单位的符号编码扩域G(256)码长：n=28-1=255信息长：k=239冗余度：6.69%校验位：n-k=2t=16本原多项式：g(x)=x8+x4+x3+x2+1生成多项式：，α为本原多项式的根()Õ=a-=150)(iixxG内容一业务类单板概述------功能介绍前向纠错（FEC）

RS(255,239)码内容一业务类单板概述------功能介绍前向纠错（FEC）

RS(255,239)码内容一业务类单板概述------功能介绍前向纠错（FEC）一级编码增益一般在5～6dB，两级编码增益在8～9dB。

内容一业务类单板概述------功能介绍FC拉远

背景随着存储业务的不断发展，越来越多的数据业务需要经过远距离传输。然而，由于FibreChannel业务的流量控制协议特性，当两个相连的FC设备之间的距离很远（也就是延时很大）时，业务的有效数据速率会明显下降。

内容一业务类单板概述------功能介绍FC拉远

FC的长距离传输解决方案在INCITS和美国国家标准委员会专门制定的FC-BB-3标准中，针对缓存到缓存流量控制模式的FC业务提出了一种新的长距传送方案，即FC-BB-3_GFPT。这个方案可使FC业务在基于SONET/SDH/OTN/PDH的MAN或WAN上实现长距离传送。内容一业务类单板概述------功能介绍FC拉远

FC的长距离传输解决方案

FC-BB-3_GFPT并不是一个真正的FC设备，它只具有FC协议的最低两层，因此FC-BB-3_GFPT在客户端只是一个FC的物理接口，但他可以支持同相连的FC设备进行链路速率协商。FC-BB-3_GFPT设备本身并不产生FC帧，也并不直接参与FC端口的初始化。

内容一业务类单板概述------功能介绍性能和告警检测与上报

性能分类内容一业务类单板概述------功能介绍性能和告警检测与上报

告警分类内容一业务类单板概述------功能介绍性能和告警检测与上报

告警分类内容一业务类单板概述------常用术语课程安排内容一业务类单板概述内容二业务类单板的工作原理内容三业务类单板的性能指标内容四业务类单板的使用和维护内容二业务类单板的工作原理---业务板架构业务板架构

业务板一般包括光电光转换、业务处理、控制部分、时钟、电源。其中的光电光转换部分一般在光模块中实现。

内容二业务类单板的工作原理---光电光转换光模块

光模块实现的功能有光波长转换、光电光（电光）转换、3R/2R。内容二业务类单板的工作原理---光电光转换发送光模块的原理框图

主要包括：MCU、温控电路、偏置电路、驱动电路、调制电路、检测电路。

内容二业务类单板的工作原理---光电光转换接收光模块的原理框图

主要包括：光电转换、MCU、放大电路、均衡滤波、CDR。

内容二业务类单板的工作原理---业务处理业务处理 包括协议转换与处理、开销检测与再生、FEC、FC拉远等功能，都有这部分实现。单板设计方案不同，实现方法也不一样。

内容二业务类单板的工作原理---业务处理FPGA

在该板中，协议转换与处理、开销检测与再生、FEC、FC拉远等功能都是有FPGA来完成的。我们通过下图来看一下FPGA实现的具体功能内容二业务类单板的工作原理---时钟时钟

业务板上的时钟电路，主要为芯片提供参考时钟或者发送时钟。

内容二业务类单板的工作原理---时钟PLL

锁相环有鉴相器、滤波器、压控振荡器，分频器组成。内容二业务类单板的工作原理---时钟PLL

锁相环参数：ω3dB与ζ。

3dB带宽：如果在某个频率点上环路增益与环路直流增益相比下降3dB，那么该频率点就是3dB点，通常记为ω3dB

阻尼系数：ζ值的大小决定了系统的阻尼程度，其值越大，振荡越小甚至完全没有振荡，但上升时间变长。内容二业务类单板的工作原理---电源电源 通信设备的供电电源包括-48V或者220V交流电。 从220V交流电转换为48V，称为一次电源；从48V转换为5V或者3.3V，和其它低电压的转换统称为二次电源。

二次电源的转换方式，分为开关电源和线性电源。它们的工作原理图不同。 电源指标包括，纹波、电压幅度、最大电流、功率、效率等。内容二业务类单板的工作原理---电源电源树 单板电源的分布，称为电源树。

内容二业务类单板的工作原理---控制部分最小系统 单板根据实际情况，选择某个CPU模块作为控制单元，实现单板的管理和跟NCP板的通信。通信口包括S口，H口，APS口，IST口等。

课程安排内容一业务类单板概述内容二业务类单板的工作原理内容三业务类单板的性能指标内容四业务类单板的使用和维护内容三业务类单板的性能指标接收灵敏度 接收灵敏度为误码率在某值时被测单元/板接收端口可接收的最小光功率。

输出光功率 指激光器的输出光功率。输出光功率的大小影响系统的传输距离。输出波长 指激光器的输出波长。对于发送和中继端的OTU单板输出波长为ITU-T标准规定的特定波长。反射系数 反射光功率与入射光功率之比，包括输入端和输出端的反射。反射信号会损坏发射设备，因此必须降低反射。内容三业务类单板的性能指标抖动 抖动是一个数字信号的有效瞬时在时间上偏离其理想位置的短期的、非积累性的偏离。抖动幅度常用UI表示。内容三业务类单板的性能指标输入抖动容限 被测单元/板能容忍输入信号抖动的程度，定义为引起误码性能下降的设备输入口可加的正弦抖动的幅度，通过在输入口加抖的情况下测量BER决定。抖动传函抖动从输入传输到输出的量的变化，是设备的正弦输出抖动与所加的输入抖动幅度之比。

输出抖动

当设备的输入口无抖时在网络、设备接口或输出口测量的抖动，用峰峰值表示。内容三业务类单板的性能指标内容三业务类单板的性能指标眼图

眼图指发送信号的波形，以发送眼图模框的形式规定了发送机的光脉冲形状特性，包括上升时间、下降时间、脉冲过冲及振荡等。消光比在最坏反射条件时，全调制条件下，传号（发送光信号）平均光功率与空号（不发射光信号）平均光功率的比值。

内容三业务类单板的性能指标眼图

内容三业务类单板的性能指标编码增益 用FEC的编码增益衡量FEC对系统光信噪比和接收灵敏度的预算改善程度。 对于无光放大器的系统，用有无FEC时接收灵敏度改善的数值表示编码增益。 对于有光放大器的系统，用有无FEC时系统光信噪比预算改善的数值表示编码增益。内容三业务类单板的性能指标编码增益的测量

课程安排内容一业务类单板概述内容二业务类单板的工作原理内容三业务类单板的性能指标内容四业务类单板的使用和维护内容四单板的使用和维护---使用注意事项使用注意事项a．业务板是激光设备，不能把单板输出光对准人眼。b．业务板光电接收器件接收的光功率有一定范围，输入光功率太大时会损坏接收器件。在使用时需要注意使用说明中对输入光功率上限的要求。c．注意保持单板光接口的清洁，否则会影响输入或者输出光功率的大小以及反射。d．单板上有静电敏感器件，安装及运输过程中注意防静电要求。e．小心轻放，注意尽量避免触摸和碰撞单板的管脚及光纤出口。f．不要过度用力拉拔尾纤，否则可能造成光纤损坏。内容四单板的使用和维护---常见故障常见故障a．输出无光：原因激光器关断。导致激光器关断原因有：单板的温度超过工作温度，有保护功能的单板线路光信号丢失或者