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1、SDH原理与光纤光_缆原理培训本节课程简介本节课程简介 课程名称：SDH原理与光纤光缆原理培训 课 时：1课时 内容简介：介绍SDH原理传输速率及帧结构；传输组网方式；PP环、MSP环的保护机理；光纤光缆的结构、类型及性能指标。目录目录 SDH原理基础简介 SDH传输组网方式 光纤通信原理SDHSDH原理基础简介原理基础简介 SDH（同步数字传输系列）：传输的基本任务就是铺路(信息高速公路)和架桥(立交桥)。SDH 是一个将复用、线路传输和交叉功能结合在一起，并由统一网管进行管理操作的综合信息网。目前SDH在通信网的各个层次上都得到了广泛的应用。1.1.只有地区性的电接口规范，只有地区性的电接

2、口规范，而不存在世界性标准；而不存在世界性标准；2.2.没有光接口规范，没有光接口规范，使得各厂家设备互不兼容；使得各厂家设备互不兼容；3.3.只有基群速率是同步的，二次群以上是异步的，只有基群速率是同步的，二次群以上是异步的，需要需要进行进行 逐级码速调整，配备背对背的复用分解设备，逐级码速调整，配备背对背的复用分解设备，系统复杂，系统复杂，硬件数量多，速率越高，层次越多硬件数量多，速率越高，层次越多,会使传输性能下降会使传输性能下降；电电/光光光光/电电分分 接接分分 接接复复 接接分分 接接复复 接接复复 接接光信号光信号光信号光信号2/8Mb/s8/2Mb/s8/34Mb/s34/14

3、0Mb/s34/8Mb/s140/34Mb/s2Mb/s 4.4.主要为语音业务设计，主要为语音业务设计，而现代通信要求业务多样而现代通信要求业务多样 化、宽带化（高速数据和视频）；化、宽带化（高速数据和视频）；5.5.传输以点对点为主，传输以点对点为主，缺乏网络拓扑的灵活性；缺乏网络拓扑的灵活性；6.6.开销比特少，开销比特少，运行、维护和管理（运行、维护和管理（OMA）能力差）能力差,主要靠人工进行交叉连接。主要靠人工进行交叉连接。1.对网络节点接口进行了统一的规范对网络节点接口进行了统一的规范（速率、帧结构（速率、帧结构 和复接方法等），使各厂家设备和复接方法等），使各厂家设备横向兼容横

4、向兼容；2.可以容纳北美、日本和欧洲现有的数字标准可以容纳北美、日本和欧洲现有的数字标准，便于便于 PDH向向SDH过渡，具有过渡，具有后向兼容后向兼容；3.适合高速大容量通信适合高速大容量通信，基本模块是基本模块是STM-1,STM-N 采用字节间插方法同步复用而成，便于升级和扩容；采用字节间插方法同步复用而成，便于升级和扩容；STM-1信号信号“A”STM-1信号信号“B”STM-1信号信号“C”STM-1信号信号“D”字字节节间间插插复复用用器器STM-4 信号信号(4STM-1)tt 8M2次次群群2M2M2M2M4.低阶和高阶的复用和分解是一部到位低阶和高阶的复用和分解是一部到位，使

5、设备大大简化；使设备大大简化；5.帧结构中安排了丰富的段开销帧结构中安排了丰富的段开销，提高了提高了OMA能力；能力；6.IP在在STM-1上兼容上兼容，实现了实现了IP over SDH。SDH TM终端复用器终端复用器SDH ADM（DXC）分插复用器分插复用器SDH TM终端复用器终端复用器140M2M34M140M2M 34M140MSTM-N34M2MSTM-N140MPDH光光端端机机3次次群群4次次群群PDH光光端端机机34M4次次群群140M34M3次次群群2次次群群2M2M2M2M8MSDH核心：核心：标准光接口标准光接口 同步复用同步复用 强大的网管能力强大的网管能力1 频

6、频 带带 利利 用用 率率 不不 如如 传传 统统 的的 PDH 系系 统；统；2 指指 针针 调调 整整 增增 加加 了了 设设 备备 的的 复复 杂杂 性；性；3 低低 频频 抖抖 动动 和和 漂漂 移移 性性 能能 易易 于于 损损 伤，伤，特特 别别 在在 PDH 到到 SDH 的的 过过 渡渡 时时 期；期；4 强强 大大 的的 软软 件件 控控 制制 能能 力力 潜潜 在在 重重 大大 故故 障障 的的 隐隐 患。患。什么是什么是SDH?(中文含义）中文含义）SDH设备为什么能实现横向兼容？设备为什么能实现横向兼容？SDH是同步数字系列，集复用、线路传输和交叉是同步数字系列，集复用

7、、线路传输和交叉连接为一体，并由统一网管进行管理的综合信息网。连接为一体，并由统一网管进行管理的综合信息网。SDH设备对网络节点接口进行了统一的规范（速设备对网络节点接口进行了统一的规范（速率、帧结构和复接方法等）率、帧结构和复接方法等）,使各厂家设备横向兼容。使各厂家设备横向兼容。SDH具有统一规范的速率，信号以同步传送模块（具有统一规范的速率，信号以同步传送模块（STM）的形式）的形式传输。传输。基本模块是基本模块是STM-1，高等级速率以字节交错间插方式同步复用。，高等级速率以字节交错间插方式同步复用。简称简称 SDH 等级等级 标称速率标称速率155M STM-1（1920CH）155

8、520Kb/s622M STM-4（7680CH）622080Kb/s 2.5G STM-16（30720CH）2488320Kb/s 10G STM-64（122880CH）9953280Kb/s 40G STM-256（491520CH）39813120Kb/s 9 行行261 N列（字节）列（字节）12STM-N净负荷净负荷（含（含POH）用于通道性能监视、管理和控制用于通道性能监视、管理和控制9N 列列RSOHAU-PTRMSOH容量容量=9 270 N 字节字节8000帧帧/秒秒125s SDH 具有统一的帧结构（具有统一的帧结构（270 N 列，列，9 行）行）N=1、4、16、6

9、4，256。主要由段开销（主要由段开销（SOH）、净负荷（含）、净负荷（含POH）和指针（）和指针（AU-PTR）组成。）组成。指针指示信指针指示信息净负荷在息净负荷在STM-N中的中的位置位置段开销用于段开销用于网络运行、网络运行、管理和维护管理和维护 由于其帧频为8000帧/秒，所以STM-1的传输速率为270988000155520Kbit/s STM-N的帧频为8000帧/秒，这就是说信号帧中某一特定字节每秒被传送8000次，那么该字节的比特速率是80008bit64kbit/s。这个数字是不是也很眼熟，64kbit/s是一路数字电话的传输速率。其传输的方式为从左向右，从上向下。从图中

10、看出，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload）。SDH TM终端复用器终端复用器SDH ADM（DXC）分插复用器分插复用器SDH TM终端复用器终端复用器RSRSRSREG再生器再生器通道通道支支路路信信号号（再生段）再生段）MS（复用段）复用段）支支路路信信号号支路信号支路信号通道通道MS（复用段）复用段）MSOHRSOHMSOHRSOHPOHRSOHPOH通道通道POHRSOHRSOH、MSOHMSOH、POHPOH的区别的区别 RSOH、MSOH、POH提供了对SDH信号的层层

11、细化的监控功能。例如2.5G系统，RSOH监控的是整个STM-16的信号传输状态；MSOH监控的是STM-16中每一个STM-1信号的传输状态；POH则是监控每一个STM-1中每一个打包了的低速支路信号（例如2Mbit/s）的传输状态。这样通过开销的层层监管功能，使你可以方便地从宏观（整体）和微观（个体）的角度来监控信号的传输状态，便于分析、定位。2.3 段开销段开销(SOH)2.3 段开销段开销(SOH)A1A1A1A2A2A2J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3B2B2B2K1K2D4D5D6D10D11D12D7D8D9S1M1E2 管理单元指针（管理单元指针（AU PRT）9字节字

12、节9行行RSOHMSOH段开销的字节安排2.3 段开销段开销(SOH)A2A2A2E1 D2 K1D5D11D8M136字节字节A1A1A1B1 D1 B2B2B2D4D10D7S19行行J0/C1F1 D3K2D6D12D9E2 A1B2A1 管理单元指针（管理单元指针（AU PRT）Z0/C1 Z0/C12.3 段开销段开销(SOH)A2A2A2E1 D2 K1D5D11D8144字节字节A1A1A1B1 D1 B2B2B2D4D10D7S19行行F1 D3K2D6D12D9E2 RSOHA1B2A1 管理单元指针（管理单元指针（AU PRT）MSOHM1。J0/C1 Z0/C1 Z0/C

13、12.3 段开销段开销(SOH)A2A2A2E1 D2 K1D5D11D8576字节字节A1A1A1B1 D1 B2B2B2D4D10D7S19行行F1 D3K2D6D12D9E2 RSOHA1B2A1 管理单元指针（管理单元指针（AU PRT）MSOHM1。J0/C1 Z0/C1 Z0/C1段开销字节描述段开销字节描述 l 字节码型定义为字节码型定义为A1A1：1111011011110110（F6HF6H）A2A2：0010100000101000（28H28H）当连续当连续5 5帧以上（帧以上（625s625s）收不到正确的）收不到正确的A1A1、A2A2字节，即连续字节，即连续5 5帧

14、以上无法判别帧头（区分出不同的帧），那么收端进入帧失帧以上无法判别帧头（区分出不同的帧），那么收端进入帧失步状态，产生帧失步告警步状态，产生帧失步告警OOFOOF；若；若OOFOOF持续了持续了3ms3ms则进入帧则进入帧丢失状态丢失状态设备产生帧丢失告警设备产生帧丢失告警LOFLOF，下插，下插AISAIS信号，整个业信号，整个业务中断。在务中断。在LOFLOF状态下若收端连续状态下若收端连续1ms1ms以上又处于定帧状态，那以上又处于定帧状态，那么设备回到正常状态。么设备回到正常状态。l 用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收机能确认用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收机能确认 其与

15、指定的发射机处于持续连接的状态。其与指定的发射机处于持续连接的状态。段开销字节描述 D1 D1 D3D3字节提供一个字节提供一个192kb/s192kb/s信道信道,用于中继段用于中继段DCCDCC。D4D4 D12D12字节提供一个字节提供一个576kb/s576kb/s信道信道,用于复用段用于复用段DCCDCC。l 二个字节用以提供公务话音通道。二个字节用以提供公务话音通道。E1E1是是RSOHRSOH的一部份的一部份,可在中继接入。可在中继接入。E2E2是是MSOHMSOH的一部份的一部份,可在复用段终端可在复用段终端接入。接入。l 本字节是予留给使用者本字节是予留给使用者,例如提供临时

16、的数据例如提供临时的数据/话音电话音电路供路供 特别的维护目的。特别的维护目的。段开销字节描述 一个字节安排给中继段误码监测。误码监测用8比特偶校验码（BIP-8）方法,对STM-N前一帧扰码之后的所有比特进行BIT-8校验计数,结果放在当前帧扰码之前的B1字节中。B2字节分配用于复用段误码监测功能。误码检出用BIP-N24偶校验。前一STM-N帧中的所有比特的BIP-N24偶校验值放在当前帧扰码之前的B2中;SOH的前三行不进行校验。MS-RDI用于向发信段回送一个指示信号，表示收信端检测到来话方向故障或正接收复用段告警指示信号（MS-AIS）。解扰码后的K2（b6-b8）构成“110”即为

17、MS-RDI信号。段开销字节描述 S1S1字节的字节的5-85-8比特分配用于同步状况消息。比特分配用于同步状况消息。l 单纤单向单纤单向,单纤双向单纤双向l T1819080-92/d01 1 N 3 3 1 1 3 4 7 7STM-NAUGAU-4VC-4AU-3VC-3C-4C-3C-2C-12C-11VC-3VC-2VC-12VC-11TU-3TU-2TU-12TU-11TUG-2TUG-3 AU-4139 264 kbit/s(Note)44 736 kbit/s34 368 kbit/s(Note)6312 kbit/s(Note)2048 kbit/s(Note)1544 kb

18、it/s(Note)Pointer processingMultiplexingAligningMappingNOTE G.702 tributaries associated with containers C-x are shown.Other signals,e.g.ATM,can also be accommodated.FIGURE 1-1/G.709Multiplexing structureC-n nContainer-nSTM-NAU-4AUGVC-4TUG-3TU-12VC-12C-12C-4C-3TU-3VC-3 N 1 3TUG-2 7 3 1 指针处理指针处理定位定位复

19、接复接映射映射139264 kbit/s34368 kbit/s2048 kbit/s想一想1、SDH、STM-1的中文含义？2、SDH的复用方式？3、SDH基本复用映射经过3个主要步骤？4、SDH的帧结果由哪三部分组成？5、SDH的三大核心特点？目录目录 SDH原理基础简介 SDH传输组网方式 光纤通信原理TMTMTMADMTMTM1、链型2、星型3、树型 ADMADMADMTMTMTM：终端复用器：终端复用器TMADM：分插分复用器：分插分复用器ADMADMADMADMADMADMADMADM4、环型 5、网孔型 随着科学和技术的发展，现代社会对通信随着科学和技术的发展，现代社会对通信的依

20、赖性越来越大。通信网络的生存性已成为的依赖性越来越大。通信网络的生存性已成为至关紧要的设计考虑，也成为市场开放环境下至关紧要的设计考虑，也成为市场开放环境下网络运营者或业务提供者之间的重要竞争焦点。网络运营者或业务提供者之间的重要竞争焦点。发发 收收 发发收收 收收发发 收收发发 支支 路路交交 叉叉 交交 叉叉 TM TM 工工 作作保保 护护 OLT OLT 支支 路路 支路盘的上话同时桥接到主用和备用，下话由系统工作状态而定。当支路盘的上话同时桥接到主用和备用，下话由系统工作状态而定。当主用群路检测到输入信号丢失（主用群路检测到输入信号丢失（LOS）、帧失步（）、帧失步（LOF）、）、M

21、S-AIS，而，而备用系统工作正常时，交叉盘输出备用群路的信号到支路盘，倒换操作只备用系统工作正常时，交叉盘输出备用群路的信号到支路盘，倒换操作只在收端进行。当主用系统恢复正常后（在收端进行。当主用系统恢复正常后（5-12分钟）自动恢复到主用。分钟）自动恢复到主用。倒换倒换桥接桥接1+1结构结构桥接是把被保护的信号同时接到工作信道和保护信道发送。桥接是把被保护的信号同时接到工作信道和保护信道发送。倒换是指从保护信道而不是工作信道选择业务。倒换是指从保护信道而不是工作信道选择业务。优点：优点：可靠性高，倒换时间快。可靠性高，倒换时间快。缺点：缺点：设备利用率低，光缆故障无能为力。设备利用率低，光

22、缆故障无能为力。你能理解桥接与倒你能理解桥接与倒换换吗？吗？MSAMSTRSTSPIREGMSTRSTSPI工作工作工作工作A站站B站站C站站MSTRSTSPIREGMSTRSTSPI保护保护保护保护MSAMSPMSTRSTSPIREGMSTRSTSPIMSTRSTSPIREGMSTRSTSPIMSTRSTSPIREGMSTRSTSPI .MSP效率高于效率高于1+1保护方案保护方案工作工作工作工作工作工作工作工作工作工作工作工作MSAMSAMSAMSAMSAMSAMSAMSAW1W2W3WnPW1W2W3WnP工作段共享保护段，工作段共享保护段，n 值范围为值范围为114。n个工作通路中任何

23、一个或额外个工作通路中任何一个或额外业务通路与保护段连接，业务通路与保护段连接，MSP对接收信号条件进行监视和评价（用对接收信号条件进行监视和评价（用APS）。）。自愈环是指能提供冗余的带宽和自愈环是指能提供冗余的带宽和/或冗余的网络或冗余的网络设备，使得因网络失效而受影响的业务能够自动恢设备，使得因网络失效而受影响的业务能够自动恢复的环网络。复的环网络。SDH自愈环以其显著的经济性、较高的生存性自愈环以其显著的经济性、较高的生存性和可用性而成为光同步传输网最主要的拓扑结构。和可用性而成为光同步传输网最主要的拓扑结构。单向环单向环双向环双向环 环上任意两个节点之间的双工环上任意两个节点之间的双

24、工信号所经历的中间节点完全相同。信号所经历的中间节点完全相同。CBDEAA-CBCDEC-AAA-CC-A 正常情况下，环中所有正常情况下，环中所有业务信号按同一方向传输。业务信号按同一方向传输。恢复方式与不恢复方式的区别恢复方式与不恢复方式的区别1、恢复方式是指在主用信道发生故障时，业务切换到备用信道，当主用信道恢复后，再将业务切回主用信道。2、不恢复方式是指在主用信道发生故障时，业务切换到备用信道，当主用信道恢复后，业务不切回主用信道，而将原备用信道转为主用信道。q 通道保护环通道保护环 业务量的保护是以通道为基础，倒换与否按每一个别通道的业务量的保护是以通道为基础，倒换与否按每一个别通道

25、的 信号质量而定，通常利用通道信号质量而定，通常利用通道AIS信号来决定是否应倒换。信号来决定是否应倒换。q 复用段保护环复用段保护环 业务量的保护是以复用段为基础，倒换与否按每一对节点间业务量的保护是以复用段为基础，倒换与否按每一对节点间 的复用段信号的质量而定，倒换时的复用段信号的质量而定，倒换时都转都转 向保护信道。向保护信道。使用使用“发端桥接，收端倒换发端桥接，收端倒换”结构，业务信号和保护信号分别由工结构，业务信号和保护信号分别由工作光纤（作光纤（W）和保护光纤（）和保护光纤（P）携带（）携带（1+1 保护），不需要保护），不需要APS协议。协议。节点节点4 4节点节点1 1节点节

26、点2 2节点节点3 3 3-1 1-3 3-1 1-3PW2选1数据开关 使用使用“发端桥接，收端倒换发端桥接，收端倒换”结构，业务信号和保护信号分别由工结构，业务信号和保护信号分别由工作光纤（作光纤（W）和保护光纤（）和保护光纤（P）携带（）携带（1+1 保护），不需要保护），不需要APS协议。协议。节点节点4 4节点节点1 1节点节点2 2节点节点3 3 3-1 1-3 3-1 1-3PW2选1数据开关倒换 对于单个线路失效，通道保护环可以对于单个线路失效，通道保护环可以100%地恢复受影响的业务。地恢复受影响的业务。对于单个节点失效，以失效节点为目的节对于单个节点失效，以失效节点为目的节

27、点的业务将不可避免地丢失，而通过失效节点的业务将不可避免地丢失，而通过失效节点的业务将由于通道保护环机制而得以完全点的业务将由于通道保护环机制而得以完全恢复。恢复。利用时隙交换技术使光纤利用时隙交换技术使光纤W1和和P2上的信号都置于一根光纤，用一半时上的信号都置于一根光纤，用一半时隙传业务信号，一半时隙留给保护信号；隙传业务信号，一半时隙留给保护信号；W2和和P1光纤同样安排。光纤同样安排。节点节点1节点节点4节点节点39-169-16时隙时隙2-3节点节点23-2W1/P2W2/P11-8时隙时隙a)正常情况正常情况b)故障情况下的倒换故障情况下的倒换W2/P1P2W1/ABCDW2/P1

28、P2W1/W2/P1P2W1/ABCDW2/P1P2W1/倒换倒换故障故障 利用时隙交换技术使光纤利用时隙交换技术使光纤W1和和P2上的信号都置于一根光纤，用一半时上的信号都置于一根光纤，用一半时隙传业务信号，一半时隙留给保护信号；隙传业务信号，一半时隙留给保护信号；W2和和P1光纤同样安排。光纤同样安排。两种自愈环的比较两种自愈环的比较 1、业务容量（仅考虑主用业务）单向通道保护环的最大业务容量是STM-N，双纤双向复用段保护环的业务容量为M/2 STM-N（M是环上节点数）。2、复杂性二纤单向通道保护环无论从控制协议的复杂性，还是操作的复杂性来说，都是各种倒换环中最简单的，由于不涉及APS

29、的协议处理过程，因而业务倒换时间也最短。二纤双向复用段保护环的控制逻辑则是各种倒换环中最复杂的。3、兼容性二纤单向通道保护环仅使用已经完全规定好了的通道AIS信号来决定是否需要倒换，与现行SDH标准完全相容，因而也容易满足多厂家产品兼容性要求。二纤双向复用段保护环使用APS协议决定倒换，而APS协议尚未标准化，所以复用段倒换环目前都不能满足多厂家产品兼容性的要求。STM16或或STM4 1+1 线路保护链型结构线路保护链型结构128X128X128X128XSTM16或或STM4分支分支 链型链型+链型分支（星形结构）链型分支（星形结构）128X128X128X128X128X128XADM5

30、TM6TM7双向线路倒换环双向线路倒换环单向通道倒换环单向通道倒换环 链型链型+环型分支环型分支ADM3ADM2ADM4ADM1 环路跨接网环路跨接网ADMADMADMADMADMADM光分支光分支2.5G2.5G622/155 两环内的业务可在两环内（相同或不同等级）以两环内的业务可在两环内（相同或不同等级）以各自通道保护或复用段保护的方式进行，环间业务以各自通道保护或复用段保护的方式进行，环间业务以子网连接保护方式进行。子网连接保护方式进行。ADMADMADMADMADM 相交环相交环ADMADMADMADMADM 相切环相切环ADMADMADM 中心节点有两个主子架，每个子架有中心节点有

31、两个主子架，每个子架有2 块群路盘，块群路盘，并且有并且有622或或155支路盘连接两个子架实现业务互通。支路盘连接两个子架实现业务互通。生存性好生存性好生存性差生存性差问题回顾问题回顾1、单向环与双向环的区别？2、5种网络基本的结构?3、单向通道保护环与双纤双向复用段保护环的业务流向？小结小结目录目录 SDH原理基础简介 SDH传输组网方式 光纤通信原理光纤知识概论光纤知识概论1、光纤通信概念：利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。典型的光纤通信系统方框图如下：光发送机电端机（数字）模拟信息LD光接收机电端机（数字）模拟信息APD中继器从图中可以看出，数字光纤通信系统基本上由光发送机

32、、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，则LD就会发出携带信息的光波。即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”（不发光）。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数/模转换，恢复成原来的信息。就这样完成了一次通信的全过程。光发送机的调制方式光发送机的调制方式光发送机的调制方式有两种：1、直接调制也称内调制（一般速率小于等于2.5GB/S时）2、间接调制也称外调制（一般速率大于2.5GB/S时）光

33、纤通信的优点光纤通信的优点A、通信容量大B、中继距离长C、保密性能好D、适应能力强E、体积小、重量轻、便于施工和维护F、原材料来源丰富，潜在的价格低廉光纤的结构A 纤芯纤芯 ：（直径约（直径约9-50um）折射率较高，用来传送光；折射率较高，用来传送光；B 包层包层 ：（直径约（直径约125um）折射率较低，形成波导效应，与折射率较低，形成波导效应，与纤芯形成全反射；纤芯形成全反射；C 涂覆层涂覆层/保护套保护套 ：（直径约（直径约1.5cm）强度大，能承受较大冲强度大，能承受较大冲 击，保护光纤。击，保护光纤。光纤呈圆柱形，由纤芯、包层与涂敷层三大部分组成，光纤呈圆柱形，由纤芯、包层与涂敷层

34、三大部分组成，如下图如下图光纤的结构纤芯-高透明材料包层-高透明材料涂敷层-保护层包层折射率略小于纤芯包层折射率略小于纤芯 纤芯主要采用高纯度的纤芯主要采用高纯度的SiO2二氧化硅，并掺有少量的掺杂剂，提高二氧化硅，并掺有少量的掺杂剂，提高纤芯的光折射率纤芯的光折射率n1；包层也是高纯度的二氧化硅，也掺杂一些掺杂剂，主要；包层也是高纯度的二氧化硅，也掺杂一些掺杂剂，主要是降低包层的光折射率是降低包层的光折射率n2；涂；涂敷敷层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械强度和可弯曲性。强度和可弯曲性。光纤的分类光纤的分类光纤的分类光纤的分类光纤的分类光纤的分类光纤

35、的种类光纤的种类、G.652光纤1310nm性能最佳光纤(色散未移位光纤)。它有二个波长工作区：1310nm与1550nm。在1310nm波长：色散最小(未移位)，小于3.5ps/nm.km；但损耗较大，为0.30.4dB/km。在1550nm波长：色散较大，为20ps/nm.km；但损耗很小，为0.150.25dB/km。、G.653光纤1550nm性能最佳光纤(色散移位光纤)。它主要用于1550nm波长工作区。在1550nm波长，色散较小(色散移位)，为3.5ps/nm.km；损耗也很小，为0.150.25dB/km。但它不能用于WDM方式，因会出现四波混频效应(FWM)。光纤的种类光纤的

36、种类 、G.654光纤1550nm损耗最小光纤。它主要用于1550nm波长工作区，其损耗为0.150.19dB/km；主要用于海缆通信。、G.655光纤它是为克服G.653光纤的FWM效应而设计的新型光纤。其性能与G.653光纤类似，但既能用于WDM，又能传输TDM方式的10G。理想情况：A）、低色散：210ps/nm.km；B)、色散斜率小于0.05ps/nm.km，便于色散补偿；C)、大的有效面积，可避免出现非线性效应。各类光纤的应用状况各类光纤的应用状况 G.652光纤在我国占99以上。虽称1310nm性能最佳光纤，但绝大部分却用于1550nm，其原因是在1310nm无实用化光放大器。它

37、可会传输2.5G或以2.5G为基群的WDM系统；但传输TDM的10G，面临色散受限的难题(色度色散与PMD)。G.653光纤因FWM效应而被冷落。G.654光纤 用量不大，主要用于海缆，价位高。G.655光纤因既可输TDM的10G，又可传心2.5G或10G为基群的WDM系统；所以近年倍受青睐。但理想的G.655光纤无法实现，因在在光纤的有效横截面积与色散斜率二方面难民均衡。目前，G.655光纤尚无国际统一规范。-大的有效面积，会有效地避免非线性效应，但将导致色散斜的增加。-小的色散斜率将会便于色散的补偿；但其有效面积却减小。光缆的种类光缆的种类1、层绞式2、骨架式3、大束管式4、带状式光纤的三

38、大特性：纤维特性、传输特性、机械特性光纤的三大特性：纤维特性、传输特性、机械特性 1、纤维特性 主要指光纤的导光原理。2、传输特性 主要指光纤的衰耗与色散3、机械特性 主要指光纤的抗牵引的能力 光纤的传输特性光纤的传输特性-衰耗衰耗 光纤的衰耗是影响系统传输距离的重要因素，因此努力把光纤的衰耗降低到最低，是长期以来人们一直奋斗的目标。使光纤产生衰耗的原因很多，但可归纳如下：本征吸收 吸收衰耗 杂质吸收 线性散射衰耗 散射衰耗 非线性散射 结构不完整散射 其它衰耗（微弯曲衰耗）光纤的传输特性光纤的传输特性-衰耗衰耗1、本征吸收 定义：构成光纤材料本身所固有的吸收作用。纯二氧化硅对光的吸收作用所引

39、起的光纤衰耗是比较小，在600-900NM波长范围稍大，但小于1dB/km,而在1000-1800波长范围，几乎为零。2、杂质吸收 光纤中的杂质对光的吸收作用，是造成光纤衰耗的主要原因。光纤中的杂质大致可以分为二大类，即过渡金属离子与氢氧根离子。过渡金属离子包括铜、铁、铬、钴、锰、镍离子等，这些离子在光的作用下会发生震动而吸收光能量；每种离子都有自己的吸收峰波长，上述过渡金属离子的吸收峰波长都落在6001800nm波长范围。氢氧根离子对光的吸收峰波长落在10001800nm波长范围；因此在此波长范围氢氧根离子的含量多少对光纤的衰耗具有重大影响。光纤的传输特性光纤的传输特性-衰耗衰耗散射衰耗定义

40、：所谓散射衰耗是指光在光纤中发生散射时所引起的衰耗。光的散射现象可分为线性散射与非线性散射。1、线性散射衰耗-瑞利散射所谓线性散射，是指由于光纤材料内部的密度不均匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小，光在光纤中传输，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。这样，线性散射会把光功率辐射到光纤外部而引起衰耗。瑞利散射是典型的线性散射，它与波长的4次方成反比，即光波长越长，瑞利散射衰耗越小。光纤材料不均匀，会造成其折射率分布不均匀，易产生瑞利散射。2、非线性散射衰耗所谓非线性散射，是指某光波长模式的部分功率非线性地转换到其它的波长

41、中。布里渊散射与拉曼散射是典型的非线性散射。如果光纤中的光功率过大，就会出现非线性散射现象。因此防止发生非线性散射的根本方法，就是不要使光纤中的光功率信号过大，如不超过+25dBm。光纤的传输特性光纤的传输特性-衰耗衰耗其它衰耗 其它衰耗包括微弯曲衰耗与连接衰耗等；它们占的比例很小。总之，在影响光纤衰耗的诸多因素中，最主要的是杂质吸收所引起的衰耗。光纤材料中的杂质如氢氧根离子与过渡金属离子对光的吸收能力极强，它们是产生光纤衰耗的主要因素。因此要想获得低衰耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅等进行非常严格的化学提纯，使其杂质的含量降到几个PPb以下。衰耗系数衰耗系数a 衰耗系数是多模光纤最重

42、要的特性参数之一（另一个是带宽系数）。因为在很大程度上决定了多模光纤通信的中继距离。衰耗系数的定义为：每公里光纤对光功率信号的衰减值。其表达式为：a=10PI/PO (dBm/km)其中Pi为输入光功率值（瓦特）PO为输出光功率值（瓦特）长度为L公里的光纤的衰耗值为A=aL。光纤的传输特性光纤的传输特性-色散色散色散的定义：当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，甚至有了明显的失真，这说明光纤对光脉冲有展宽的作用，即光纤存在色散。这主要是光脉冲的前端和后端在光纤中传输的距离不一致，导致脉冲变宽。光纤的色散是引起光纤带宽变窄的主要原因，光纤带宽变窄会限制光纤

43、的传输容量，同时，也限制了光信号的传输距离。光纤色散的分类：光纤色散的分类：光纤的色散可以分为三部分，即模式色散、材料色散和波导色散。模式色散：主要对多模光纤而言，对单模光纤来说，因只有一个模式传播，不存在模式色散的问题。定义：多模光在多模光纤中传输时会存在许多种传输模式，而每种传输模式具有不同的传播速度和相位，因此虽然在输入端同时输入光脉冲信号，但到达接收端时的时间却不一致，于是产生了脉冲展宽的现象，叫模式色散。材料色散：是指组成光纤的材料二氧化硅本身所产生的色散。波导色散：波导色散是指由光纤的波导结构所引起的色散。光接口标准与参数光接口标准与参数 1、光接口类型与代码第一类光接口不含光放大

44、器以及线路速率低于10G/s的接口。光接口代码：W-y.zW:I-代表局内通信；S-代表短距离通信；L-代长距离通信；V-代表甚长距离通信；U-代表超长距离通信。Y:代表STM等级，Y=1、4、16、64。*同步光缆系统(十四)Z：代表使用光纤类型与工作窗口；1-G.652光纤，工作波长为1310nm；2-G.652光纤，工作波长为1550nm；3-G.653光纤，工作波长为1550nm；5-G.655光纤，工作波长为1550nm。例：L-16.2：工作在G.652光纤的1550nm波长区，传输速率为2.5G的长距离光接口。S-16.1：工作在G.652光纤的1310nm波长区，传输速率为2.

45、5G的短距离光接口。光源标称波长光源标称波长(nm)光纤类型光纤类型13101310155013101550G.652G.652G.654G.652G.652G.652目标传输距离目标传输距离(km)215（STM-64为为20）4080I-1I-4I-16I-64STM-1STM-4STM-16STM-64STM等级等级S-1.1S-4.1S-16.1S-64.1S-1.2S-4.2S-16.2S-64.2L-1.1L-4.1L-16.1L-64.1L-1.2L-4.2L-16.2L-64.2L-1.3L-4.3L-16.3L-64.3G.653应应 用用 局内通信局内通信 短距离局间通信短

46、距离局间通信 长距离局间通信长距离局间通信 应用代码：应用代码：I 表示局内通信，表示局内通信，S 表示短距离、表示短距离、L 表示长距离、表示长距离、V 表示甚长距离、表示甚长距离、U 表示超长距离局间通信。字母后第一位表示超长距离局间通信。字母后第一位数字表示数字表示STM 等级，第二位数字表示光纤类型和工作波长。等级，第二位数字表示光纤类型和工作波长。光接口标准与参数 速率等级速率等级距离距离接收点接收点发送点发送点 STM-1 局内局内-23至至-8-8至至-15短距短距-28至至-8-8至至-15长距长距-34至至-100至至-5 STM-4局内局内-23至至-8-8至至-15短距短

47、距-28至至-8-8至至-15长距长距-28至至-10-2至至3 STM-16局内局内-18至至-3-3至至-10短距短距-18至至00至至-5长距长距-26至至-91至至-4 光接口标准光接口标准与参数光接口标准与参数1、第一类光接口参数光发送机A)：发送光功率Ps在规定伪随机码序列的调制下，光发送机在参考点S的平均发光功率。如-3+2dBm。光接收机A)：接收灵敏度在规定误码率要求的条件下(如1*10)，光接收机在参考点所能承受的最大光功率值(dBm)。B)：过载光功率 在规定误码率要求的条件下(如1*10-)，光接收机在参考点R所能承受的最大光功率值(dBm)光缆的接续光缆的接续 光纤纤

48、芯光纤纤芯 光纤芯径光纤芯径 8 m，错位，错位 2 m 导致导致 0.7 db衰减衰减 纤芯轴向夹角纤芯轴向夹角 纤芯有纤芯有 1 夹角，导致夹角，导致 0.45 dB 接头损耗接头损耗 光纤端面倾斜光纤端面倾斜 倾角倾角 1 时，导致时，导致 0.2 dB 接头损耗接头损耗 光纤芯径不同光纤芯径不同 芯径相差芯径相差 10%，损耗增加，损耗增加 0.01 dB光纤对接续影响光纤对接续影响 光缆的接续光缆的接续如果光纤芯径如果光纤芯径 8 8 m m，错位，错位 2 2 m m 导致导致 0.7 db0.7 db衰衰减减如果要求接头损耗如果要求接头损耗 0.1 dB 0.1 dB，纤芯错位一

49、定要，纤芯错位一定要 0.8 0.8 m m 2 m 光纤纤芯：光纤纤芯：光纤光纤1光纤光纤2光缆的接续光缆的接续纤芯有纤芯有 1 夹角，导致夹角，导致 0.45 dB 接头损耗接头损耗如果要求接头损耗如果要求接头损耗 0.1 dB，纤芯夹角应，纤芯夹角应 0.3 纤芯轴向夹角：纤芯轴向夹角：1 光纤光纤1光纤光纤2光缆的接续光缆的接续倾角倾角 1 时，导致时，导致 0.2 dB 接头损耗接头损耗光纤端面倾斜：光纤端面倾斜：1 光纤光纤1光纤光纤2光缆的接续光缆的接续 芯径相差芯径相差 10%，损耗增加，损耗增加 0.01 dB光纤芯径不同：光纤芯径不同：光纤光纤1光纤光纤2维护注意事项维护注

50、意事项1 1、机房环境温度：、机房环境温度：5 5 4040摄氏度摄氏度2 2、设备电源电压：、设备电源电压：-48V-48V15%15%（烽火）（烽火）-48V-48V20%20%（华为）（华为）3 3、拔纤时注意激光别正对眼睛，以免伤眼。、拔纤时注意激光别正对眼睛，以免伤眼。4 4、保持机房清洁干净，防尘防潮、保持机房清洁干净，防尘防潮,机房湿度：机房湿度：85%85%，防止鼠虫进入。，防止鼠虫进入。5 5、按计划对设备进行各项例行检查，并记录检查结果。、按计划对设备进行各项例行检查，并记录检查结果。6 6、按计划清洗风扇防尘网，如果发现设备表面温度过高，应检查防尘网是否堵塞，风扇、按计划