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发表于 2015-3-31 18:39:04 |显示全部楼层
1.6     SDH设备组成及参数
前面部分为大家简单介绍了SDH体系的原理部分,下面将对这些抽象的概念具体化,通过设备实物逐步带大家接触这个真实的网络。我们以一端SDH设备为例,介绍一下设备的主要组成部分和参数,在我们需要的时候,可以查询厂家的设备资料进一步了解。

下图就是一端SDH设备的照片。
16-1.png
SDH设备按照配置来说由子架、公共单板、业务单板组成。

子架是SDH设备的骨架,就像一个空壳子,子架后面是设备背板,背板提供一定数量槽位,可以插入各种类型的单板。

SDH设备的单板可以分为公共单板和业务单板两类:
公共单板一般包括电源、主控、交叉、时钟、风扇等,公共单板是一个设备能够正常运转的必配的板件,是负责设备的供电、散热、时钟提供、交叉矩阵等必备的功能单元。
业务单板是我们打交道最多的单板,是负责业务的接入和处理的单板,业务单板的配置是根据业务需求来选配的,一个业务单板有这几个参数:接口数量(几路)、接口速率(STM-NE1等)、接口类型(光/电、传输距离等),比如我们通常说的8口短距155M光板、2口长距10G光板、16E1电接口板等等。

一个SDH设备的主要参数有尺寸、重量、电源端子需求、功耗、交叉能力、最高速率、最大接入能力、业务槽位数、单业务的最大接入数量。
尺寸、重量、电源端子、功耗可以用来判断一个机房是否具备安装条件,机柜内是否有空间安装,机房承重是否满足要求,电源端子、整流模块、蓄电池是否满足设备供电要求。

交叉能力是一个设备能力的表达,就像我们电脑的处理器是I5还是I7一样,能够反映一个设备的层次级别。
最高速率是指设备可以提供的最高速率端口是多大,就是我们常说的这个设备是10G设备还是2.5G设备,可以组成多大速率的系统。

最大接入能力是指设备插满最大速率的单板之后可以接入多少业务量,比如共有12个槽位,每个槽位最大可插210G的单板,设备最大接入能力是240G

业务槽位数是指设备可用于插业务单板的槽位数量,槽位数越多,设备可插单板就越多,设备接入能力就越大,配置越灵活。
单业务最大接入数量是指对于单一业务而言,设备最大可以提供多少路接入,比如设备所有槽位都用来插622M单板,可以插124622M单板,622M的最大接入能力就是48路。

下面以华为Metro 1000设备为例,来了解一款具体的设备。
16-2.png
OptiX 155/622H的主机外形尺寸为:436mm(宽)×293mm(深)×86mm(高),按照19英寸标准设计,满配置重量不超过10kg,最大功耗不超过100W,有了这些参数,我们就知道在一个机房安装此设备,需要机柜有2U的空间,需要增加机房负载约2A,需要占用26A的电源端子。


OptiX 155/622H交叉容量为21.25G高阶全交叉和5G低阶全交叉,设备支持最大速率2.5G,设备共有4个业务槽位,槽位图如下:
16-3.png
Metro1000设备各种接口的最大接入数量:16×STM-1(光)、6×STM-1(电)、8×STM-4(光)、2×STM-16(光)、112×E19×E3/T324×FE(电)、8×FE(光)、3×GE(光)。

有了初步的了解之后可以知道这款设备大致定位于网络的末端接入层,我们还可以进一步了解设备哪些槽位可以对应插哪些类型的单板,在工作中可以根据组网的端口实际需求,去选择适合的设备和确定设备的单板配置。

点评

Tomycl  新手终于见到实物了,泪奔,,  发表于 2017-8-2 11:11
reflecter  小雨哥,还有一个问题: 文中“比如我们通常说的8口短距155M光板、2口长距10G光板、16路E1电接口板等等”8口短距155M光板,是指能连接4个光方向的S-1.1么? 还有“Metro1000设备各种接口的最大接入数量:16×STM-1  详情 回复 发表于 2015-4-23 18:20
happysong32  "OptiX 155/622H的主机......,需要占用2个6A的电源端子" 能否讲一下为什么要用6A电源端子?谢谢!  详情 回复 发表于 2015-4-15 09:47
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发表于 2015-3-31 19:01:36 |显示全部楼层
1.7   SDH保护和组网
1.7.1 SDH保护方式
SDH的丰富、快速的保护机制使网络的安全性得到了很高的保障,我们听到过“类SDH保护”这样的词,这说明SDH保护机制在网络演进的过程中是经过市场考验的,甚至作为衡量其他技术安全性的标杆。

从保护的层面来说,SDH保护分为单板级保护和网络级保护。

单板保护是指通过单板的冗余配置,在一块板故障的时候,另一块可以继续工作,不影响业务处理。一般情况SDH设备的电源板、交叉主控板都配置2块互为备份,这种保护一般称之为1+1备份。

下图可以看出,SDH设备的电源、交叉、时钟板都分别有2个槽位。
17-1.png
汇聚层以上的SDH设备业务单板一般支持1块备用单板为N块主用单板提供备份的功能,N块业务单板中的1块损坏时,业务可以自动切换到备用板件上处理,这种保护一般称之为1N保护。

网络保护是指当两点间的链路或节点设备故障时,业务可以通过其他路径倒换传送,保证业务不会中断。任何网络保护的前提是要有至少2条光缆路径可以到达目的地,也就是我们通常说的物理成环。

SDH网络保护方式主要有两大类:通道保护和复用段保护。

通道保护是最简单快速的保护方式,通道保护的原理概括为“并发优收”四个字,保护的颗粒是以通道(VC)为基础,就是说某个E1出现了问题,可以这个E1为单位单独进行倒换,不影响其他业务。

通道保护的具体过程是这样的:发送端将主用和备用信号从东西向同时发送,接收端接收主用信号,主用信号中断或劣化时,收端根据信号质量决定是否切换。如下图所示,AC之间的业务都通过BD两个方向同时发送,正常情况接收端接收红色线条的主用业务,当红色线条路由中断时,接收端自动切换到绿色的备用通道上去。
17-2.png
通道保护分为单向和双向,A-CC-A的主用业务分别走不同的路径称为单向,A-CC-A的主用业务走同一个路径(都经过D点)的是双向。双向通道保护不常用,其实原理上单向和双向并没有大的区别,下面附上双向通道保护的图,大家感受一下。
17-3.png
对于一个STM-N的环路来说,使用通道保护,系统的容量就是STM-N,因为对于每一个通道,除主用业务占用的路径外,其余的路径全部用于业务保护倒换,比如中心局到A站配置一个VC4的业务,那这个VC4通道剩下的A-B-C-中心局的段落全部用作保护通道,其他业务不能占用,如下图所示:
17-4.png
复用段保护是利用段开销的K1K2b1-b5)字节实现的保护方式,复用段保护是以VC4为单位进行倒换,只能用于STM-4以上的网络。保护原理复杂一些,需要进行双端倒换和启用APS保护协议,所以保护时间要比通道保护稍微慢一些(≤50毫秒)。
复用段保护分为二纤单向、二纤双向、四纤双向,下面重点对常用的二纤双向复用段保护进行介绍。

首先将STM-N的一半预留为备用通道,以STM-16环路为例,容量共16VC4,则将1-8#VC4用作传送业务,其余9-16#VC4留作备用。当线路发生中断时,设备检测到故障触发APS协议,在故障点两端的设备内部进行倒换,将中断的业务倒换到反向的9-16#VC4中传送。
17-5.png
复用段保护的优势在于理论容量大于通道保护,二纤双向复用段保护的理论容量=M/2*STM-N,其中M为节点数。这个容量怎么计算来的呢?

首先复用段环由于要预留一半通道,所以可用的通道数量为1/2*STM-N
然后剩余的1/2的工作通道可以传送任意两点之间的业务,在极端情况下任意相邻节点之间均有业务需求,这种情况下M个站点组成的环路的一个通道就可以传送M条业务,因此STM-N环路就可以达到M/2*STM-N的容量。如下图,一个4节点的STM-4复用段环最大可以传送2*STM-4的业务(8VC4)。
17-6.png
实际情况容量都不会达到这么理想,所以这个容量称为理论容量。在环路业务为集中型业务的时候,复用段环的容量与通道环容量是相同的,在分散型业务的情况下复用段环的容量大于通道环。

什么是分散型和集中型业务?分散型业务就像公交车,乘客在每一个站上上下下,也就是ABBCCDDA都有业务;集中型业务就像机场大巴,大家从不同站点上车,但目的地只有一个机场,也就是ABACAD有业务,BCD三点间没有业务需求。

一般来讲,接入层的业务通常为集中型业务,业务往往都集中于核心/汇聚节点,这种情况下两种保护容量相同,通道保护的倒换时间较短,所以在接入层一般选用通道保护。

核心汇聚层的业务通常为分散型业务,各节点都可能承担某个业务网的核心节点功能,业务流向比接入层复杂一些,这种情况下复用段保护的容量优势比较突出,所以核心汇聚层一般选用复用段保护。

1.7.2 SDH组网
传送网组网结构主要有3种:环状、链状、网状,实际上传送网从20世纪80年代发展至今近30年的时间,组网结构上没有太大变化,无论SDHDWDM、分组传送网组网结构一直以环状或环带链结构为主,而网状结构由于对光缆线路要求较高,且需要使用控制层面进行业务调度,应用较少。

SDH大约从1996年左右开始在我国规模商用,当时由于无线网络的站点较少,传送网的规模也相应较小,SDH发展初期网络结构是这样的:
17-7.png
这个时期的无线网络还在2G阶段,每个基站的带宽需求为1E1,一个155M的环路按照30%的带宽预留,只考虑无线业务大约可以带40个基站,足够满足业务需求,所以早期的网络以155M为主。

随着无线网络的发展,无线基站逐步增多,SDH网络也渐渐壮大起来。
17-8.png
随着无线GSM 1800M基站的建设和大客户专线业务的接入,承载在SDH网络上的业务也逐渐多元化,单站的带宽需求逐步从1E1发展到2-4E1甚至更多。

此时,SDH网络面临了两个问题,一是环路容量不足的问题,二是环路越来越多导致中心局的光口和入局光缆越来越多,中心局的压力很大。面临这两个问题如何去解决呢?首先,问题一的解决方法有如下几种:
17-9.png
方法一:环路升级。将容量不足的环路升级为622M,容量提升为原来的4倍,且不额外占用光纤,但是环上每个节点都要扩容622M光板,投资较大。

方法二:拆环。将环路拆分为2个环路,容量增加1倍。按照具体实施方法可以分为跳点拆环和中间拆环,但是跳点拆环需要额外占用一对纤芯,中间拆环也需要具备光缆路由。拆环后各站点仍是2个光方向,所以只需要在中心局增加光板,投资较低。
方法三:增加汇聚层,也就是我们经常说的分层建设。

在站点中选择业务量较大且相互位置较分散的站点升级为汇聚点,设备升级为622M,汇聚点组成622M汇聚环路,其余站点根据光缆路由下挂在汇聚点下作为接入环。这种方法需要额外占用纤芯,需要给中心局和汇聚点新增光板,投资较低,系统容量是原来的4倍。

分层建设有如下几个优点:
1、 能够解决上面说的问题2,能够缓解中心局压力,中心局只与汇聚节点成环,接入点均下挂至汇聚点之下,和中心局不直接相连;
2、  投资较小,网络容量提升大(4倍);
3、  按照汇聚点的分布,对接入点进行分区汇聚,避免接入层环路过大导致大量迂回路由,可减少光缆资源消耗;
4、  后期扩容灵活,后期可针对容量不足的接入环单独升级改造,不需整环升级,影响面较小。


实际上传送网的分层建设的思路在生活中比比皆是,上到国家小到公司均采用这种层层管理的方式,国家的行政区域划分为省、市、县、乡镇、行政村的分层结构,道路按照层面也分为国道、省道、县道几级,以道路为例,如果不分层建设道路,省、市、县、乡镇、村都修一条路到北京,北京的交通肯定不堪重负,省、市、县的车流量都在同一条道路上跑,如果道路拥堵就要整条道路拓宽改造或新建,那也是巨大的工程。分层建设的话,北京只通过高速、国道与一些省相连,省内各市通过省道相连,这样某个省道路拥堵就不会影响其他省的交通状况。

传送网形成了分层的结构之后,网络架构就相对稳定了,接下来传送网的建设只是根据无线业务分布区域调整或新建汇聚环路,根据无线新建站点配套建设接入层环路,对容量不足的汇聚和接入环路进行升级,发展到今基本就是下面图这个样子(本图为示意图,末端支链未体现):
17-10.png
关于SDH的网络优化这部分内容可以重点了解一下,因为这些方法带有普遍性,无论传送网技术发展到什么程度,这些方法都是适用的。

点评

18829273309  终于把汇聚,接入串起来了  详情 回复 发表于 2018-7-4 14:33
Tomycl  原来汇聚环是这样来的啊~  发表于 2017-8-2 11:23
happy990  感谢分享知识。  发表于 2015-7-2 02:25
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发表于 2015-3-31 19:07:42 |显示全部楼层
楼主,讲的不错

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发表于 2015-3-31 19:13:35 |显示全部楼层
1.8 MSTP多业务传送平台

2009年各运营商开始大力建设3G,3G与2G的最大不同就是数据业务的暴增。虽然2G时代也可以低速上网浏览一些网页QQ之类,但实现技术上说(GPRS和EDGE)都是无线侧利用语音通道实现的,对于传送网来说传送的还是E1业务。

3G时代,手机上网速度明显快了,看视频听音乐下载电影都可以实现了,从单站带宽上说,3G单站带宽达到20M左右,到了HSPA+时代单站带宽达到50M左右,LTE阶段更是达到了100M以上。这几十倍于2G时代的带宽使传送网悄然面临一场脱胎换骨的变革。要说起这场变革,还是要从语音业务和数据业务说起。
18-1.png
前面书说过,语音TDM业务的帧无论是64K的话路还是E1电路,都是固定的每秒8000帧的帧频,这是语音业务的特点,因为无论你说不说话电话都在每秒8000次的抽样,大家拨通电话时就占用了一个时隙,这个时隙一直为你保持,直到你挂机通道才撤销给别人使用。

数据业务和语音业务的特点截然不同,我们都有这方面的经验,无论是宽带还是手机上网,产生的数据流量和你的上网的行为是有关的,在你看视频下载电影的时候数据流量高,但是在浏览网页、聊QQ的时候数据流量很低,在你不上网的时候,虽然你的宽带或3G数据保持连接,但是基本并没有流量产生。数据业务发送的是数据包,数据包的大小和发送时间是不固定的,在没有数据的时候只发送一些信令,例如设备间打打招呼之类。

这里把语音业务比作A公司,每隔一小时就需要往火车站发一个固定大小的货物,A公司可以和地铁公司签订协议,买断地铁的一个空间单位(时隙),这个空间在A公司和火车站之间是属于A公司所有的,其他业务不得占用,这样的运输的机制就完全适合A公司的需求;如果把数据业务比作B公司,发货时间、货物大小都不一定,那么A公司的运输机制一定不适合B公司,那个预留的空间可能多数时候都是空闲的,但是在B公司业务多的时候可能又装不下,那B公司应该选择出租车,货物多的时候可以打多个车。

上面的例子可以看出,不同的传送机制针对不同的业务的传送效果是不同的,
A公司的运输机制就是SDH,B公司就是分组交换。那么B公司是否可以采用A公司的机制呢?当然是可以的,虽然B公司闲的时候没有业务,忙的时候假设最多需要有100个空间单位,那就把这100个单位全部买断下来,肯定够用了,只是浪费比较多。

既然这么浪费,为什么还使用这种方案呢?因为B公司之前已经买断了地铁50个空间单位,并与地铁公司签订了长期合作发展的协议,容量不够的情况下再购买50个空间的投资不大,也许比租车的费用还要节省一些。运营商在考虑采用什么技术承载的时候,承载效率只是一方面,另外一方面就是保护建设投资,将两种方案的投资和建设效果对比一下就知道那种方案更优。

毕竟SDH网络建设十多年来,投入了大量的建设成本,任何事物发展都有个过程,无线数据业务的发展也是逐步增长的,在3G网络建设初期,单站数据带宽大概8-15M左右,1个622M的接入环也可以带30个基站左右,这个阶段SDH技术还不至于直接淘汰,还应该让这张网继续发出它的光和热,从技术上可以对SDH设备做一些改进,使其支持以太网业务接口,实现对数据业务的承载。

前面说过,业务的接入要有一个标准的接口,对于数据业务来说这个接口叫做以太网接口,3G时代使用最大速率100M的FE接口(快速以太网),LTE时代因为单站带宽超过100M所以使用GE接口(千兆以太网)。可是,SDH提供的接口中并没有对以太网接口的支持,要在SDH中承载数据业务,需要对SDH进行升级改造,于是就有了这个新的名词——MSTP。

MSTP(Multi-Service Transfer Platform 多业务传送平台)是指基于SDH 平台同时实现TDM、以太网等业务的接入、处理和传送,提供统一网管的多业务节点。

那么MSTP是如何在SDH基础上支持以太网业务的接入呢? SDH通过FE或GE接口收到以太网数据,将完整的一帧缓存后,通过一种叫做通用成帧规程(GFP)的协议,对应封装到SDH的C12、C4等容器里,剩下的步骤就是SDH体系的那一套,层层的封装成STM-N在线路上传送,到了收端再将以太网帧数据从容器C中取出,发送给业务侧。
18-2.png
FE接口的最高带宽是100M,但是从以太网帧结构可以看出帧的数据内容长度是可变的,帧长度范围是64-1518字节,而且以太网帧没有固定的帧频,FE接口的实际数据流量从0到100M皆有可能,那SDH给这个业务预留多少带宽可以取决于这个接口的最大带宽,一个基站的数据流量有一个峰值带宽比如是10M,SDH就事先为这个基站预留5个E1的通道,在实际数据流量小于10M的时候就插入空闲帧。实际应用中,为了保证带宽的使用效率,也可以按照以太网业务的平均流量来配置带宽,这样在高峰期流量超过均值的时候,就会发生拥塞。

点评

Tomycl  其实从现在的眼光来看,MSTP太不灵活了,只是当时基于SDH的 和分组传送的一种妥协  发表于 2017-8-3 10:50
Tomycl  也就是说,MSTP设备是SDH的适应突发大小流量业务的升级改进设备?  发表于 2017-8-2 11:29
janelhy11  SDH与MSTP设备都有哪些,能举例说一些设备型号吗,可以从硬件上来区分一下。  发表于 2015-7-2 13:04
happy990  感谢分享,很有用。  发表于 2015-7-2 02:31
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发表于 2015-3-31 19:17:17 |显示全部楼层
1.9    传输距离计算


我们上学时都接触过下面这张光谱图,我们肉眼可见光部分波长范围是390~760nm,大于760nm部分是红外线,小于390nm部分是紫外线。光谱中不同波长的光有着各种不同的特性(穿透力、能量、折射率、杀伤力等),使其可以应用到各个领域中,提起各种射线,总让人不自主的想起医院里那些冰冷神秘的设备,一种莫名的不适感涌遍全身。
19-1.png
我们都知道,光纤通信是利用光的全反射的原理,如果入射光大于一定角度,入射光在纤芯和包层的分界面会全部被反射,在光纤中不停的“碰壁—反弹”直至到达另一端。


如果站在光通信的角度,我们关注的是各种波长的光在光纤中传送的特性:衰耗、色散。衰耗是指发送的光信号经过光纤传送之后功率的衰落,也就是信号由强变弱,当衰落到接收端无法正确识别便产生误码或中断;色散是指不同波长的光信号在光纤中的传播效应不同导致的信号脉冲变形,产生误码。从脉冲信号的形状上来看,衰耗是脉冲由高变矮了,色散是脉冲由瘦变胖了。


在光谱中不是所有的频段都适合光传输的,要考虑不同频率光信号的色散和衰减性能,选用合适的频段才能使信号传的更远。不同波长的光在光纤中的衰耗和色散曲线不同,下图中,阴影部分(1)(2)(3)是光通信应用的波长窗口,可以看出,衰耗较小的波长主要集中在1310nm1550nm左右两个窗口上(850nm衰耗较高,一般用于多模光纤),而色散是随着波长的增加而增加的。


1310nm信号的衰耗较大但色散较小,因此一般称为零色散窗口;1550nm附近信号的衰耗较小但色散较大,称为低损耗窗口。1310窗口光信号的零色散特性可以通过某种神奇的技术(利用光纤材料中的石英材料色散与纤芯结构色散的合成抵消特性¥*%*@#…!))位移到1550窗口附近,因此长距离的传输一般使用1550nm
19-2.png
下面我们分别对于衰耗和色散,来说明一下光信号的最大传输距离的计算


衰耗受限传输距离计算


衰耗对传输距离的限制由发光功率、接收灵敏度、线路损耗决定,这个比较容易理解,就像你隔一定距离向我喊,声音能够传多远有三个因素,第一是你那边声音的大小,第二是我这边耳朵灵敏程度,第三是传播途径的风和噪音大小,也就是源、宿、传播介质三要素。


衰耗(增益)的单位是dbdb=10logX,其中X是衰耗的倍数。为什么用db来表示呢?因为信号的衰减和增益可不是增减少多少瓦(W)这么小家子气的,动辄就是10N次方倍的数量级,如果用绝对值W来表示会非常不直观,就需要数小数点之前或之后0的个数才能知道衰耗(增益)了多少倍。用对数来表示就简单很多,比如增益(衰耗)10倍就是10db-10db),100倍就是210倍就是20db,增益1000000000000000倍就是增益150db,是不是用db表示清爽了许多?这里强调一下,db之间是相加减的关系,不能乘除。

下面我们看一下衰耗受限的传输距离计算公式:
L=PsPrPpCMc/af+as
L=PsPrPp―C/af+as△Mc   
这两个公式差不多,唯一区别就是Mc的计取方式不同。公式中:
L  — 再生段最大距离(km)
Ps S点寿命终了(EOL)最小平均发送功率(dBm)
Pr R点寿命终了(EOL)最差灵敏度(dBm)
Pp — 光通道代价,它包括反射、码间干扰等产生的总色散功率代价。一般在1310nm波长时取1dB,在1550nm波长时根据传输距离的长短分别取1dB2dB
C  — 所有活动连接器衰减之和,每个连接器衰减取0.5dB,共两个连接器。
Mc — 光缆富裕度,光纤长短不同取值不同,最大取值为3dB△Mc单位为dB/km,一般为0.020.03 dB/kmMc△Mc的区别是将富裕度一次性计取,还是分摊的单公里线路中。
af — 光纤衰减系数(dB/km),与工作波长密切相关。在一定工作波长上,光纤的衰减为一定值,不随传输信号速率的高低而变化。在1310nm窗口一般在0.35 dB/km左右,1550窗口一般在0.25 dB/km左右,具体值与光纤的质量有关,应以实际测试的为准。
as — 光纤熔接接头每公里衰减系数(dB/km),与光缆质量,熔接机性能,操作水平有关。工程中取0.010.02dB/km
这个公式看似有些复杂,其实很简单,就是用发光功率减去接收灵敏度,得到线路上可以供衰耗的容限,这个容限再减去接头损耗、富裕度等固定要发生或预留的值,剩下的就是可以在光纤中容忍的衰耗值,用这个值除以每公里光纤的衰耗,得出的就是最大传输距离。

当衰耗受限距离无法满足传送要求时,需要使用EDFA(光纤掺铒放大器),进行衰减补偿。光放大板分为三种功率放大板OBA、前置放大板OPA和光线路放大板OLA。在SDH工程中,一般只使用OBAOPAOBA的作用是提高发送端的光功率,也就是增大公式中的PsOPA的作用是提高接收端的灵敏度,也就是降低公式中的Pr

我们工程中配置的SDH光接口有各种各样的型号,例如S1.1S4.1L16.2L64.2等等,其中SL代表光口类型是长距还是短距,决定了发光功率Ps和接收灵敏度Pr,这个参数有相关的标准,可以在设备的技术资料中查到;后面的数字141664就代表STM-N中的N,代表了光口的速率。小数点后面的12代表了工作波长,1表示1310nm2表示1550nm,这个数字决定了光通道代价Pp和光纤衰减系数af。线路的衰耗值一般可以经过实际测试得出,也可以根据光纤衰减系数来估算。

而分组设备的光模块一般按照10km40km80km去标注,看起来直观了一些,实际上给出的公里数也是一个参考值,如果要准确的计算传输距离,使用的方法和上述介绍的相同。

色散受限传输距离计算


色散其实说起原理较为复杂,但是计算色散受限传输距离要容易的多,色散受限的传输距离计算公式:
Ld=ε/ Dm(这个公式应该不用解释)
其中:Ld—传输距离
ε —光源色散容限
Dm —每公里色散值
色散值的单位 ps/(nm*km),含义是单位波长间隔内各波长成分通过单位长度光纤所产生的时延,色散容限值单位是 ps/nm,这个值由光源决定。

举个例子,ε=1600  ps/nmDm=20 ps/(nm*km),那么Ld就等于1600  ps/nm /2020 ps/(nm*km)=80公里,就是说如果考虑光纤的色散效应,信号最多可以传80公里。超过80公里就需要色散补偿,色散补偿就相当于补偿ε,一般色散补偿模块的规格直接用公里数表示。

设备的最大传输距离必需同时满足上述两个主要受限因素,传输距离值遵循木桶理论,决定于两个因素受限距离的最小值,传输距离不满足时,哪个因素受限就需要做相应的补偿。

OTN的传输距离计算相比SDH和分组网要复杂的多,本人未参与过相关的工作,OTN是在新建系统时将每一段的参数调整好并留有一定余量,基本是一劳永逸,工作中一般也涉及不到OTN的传输距离计算,需要了解请查阅相关资料。

点评

Tomycl  哈哈,都到光学的知识了  发表于 2017-8-2 14:10
13505681114  为老贺点赞。。。。。。。。。  详情 回复 发表于 2015-12-2 15:53
carfieldjf  "Mc — 光缆富裕度,光纤长短不同取值不同,最大取值为3dB" 请问这个是有标准的吗?我好像见过设计中用到5dB的情况,不知道是咋回事  详情 回复 发表于 2015-4-17 09:19
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发表于 2015-3-31 19:24:27 |显示全部楼层
本来是想慢慢发的
一是怕帖子沉了,可以自己每天顶顶
二是本文才写了80%左右,怕发的快了后面写的速度跟不上
看到这么多热心的观众,就不管那么多了

SDH部分已结束,明天上波分

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BIM1602  楼主好厉害,佩服佩服  详情 回复 发表于 2018-5-14 16:37
牛牛大大  mark.好文  详情 回复 发表于 2015-5-31 19:02
Bill-G  楼主不实在! 这叫门外汉???那俺岂不是要睡大街了:'( 好东西怎能不顶!  详情 回复 发表于 2015-3-31 21:47
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  二级通信军士

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2003-5-22
发表于 2015-3-31 20:40:52 |显示全部楼层
99年开始“传输”的顶一个。

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  下士

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2014-9-5
发表于 2015-3-31 21:09:08 |显示全部楼层
谢谢!先收藏,慢慢看

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  新兵

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2011-7-27
发表于 2015-3-31 21:18:07 |显示全部楼层
为老贺点赞。。。。。。。。。

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2014-8-29
发表于 2015-3-31 21:47:31 |显示全部楼层
小雨哥 发表于 2015-3-31 19:24
本来是想慢慢发的
一是怕帖子沉了,可以自己每天顶顶
二是本文才写了80%左右,怕发的快了后面写的速度跟不 ...

楼主不实在! 这叫门外汉???那俺岂不是要睡大街了
好东西怎能不顶!

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  上士

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2012-3-20
发表于 2015-4-1 00:47:48 |显示全部楼层
Mark

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18604806356  楼主理论精,表达方式幽默, 通俗易懂,好贴  发表于 2015-4-5 17:04

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2014-3-17
发表于 2015-4-1 00:54:50 |显示全部楼层
楼主费心~支持一下~

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2006-11-15
发表于 2015-4-1 08:03:08 |显示全部楼层
楼主应该去做老师,
这样的讲解没有人不欢迎!
必须狂顶楼主!

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  上将

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2006-11-15
发表于 2015-4-1 08:03:39 |显示全部楼层
希望楼主能汇总一下,
便于下载仔细拜读

点评

小雨哥  目前还没全部完成 ,等截稿了会放附件的  详情 回复 发表于 2015-4-1 20:58

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2014-11-21
发表于 2015-4-1 08:09:41 |显示全部楼层
好文章!

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  列兵

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2012-7-4
发表于 2015-4-1 08:59:06 |显示全部楼层
每天都来拜读楼主大作
Male不在线
F15

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2009-9-3
发表于 2015-4-1 09:14:09 |显示全部楼层
好文章,

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2005-5-29
发表于 2015-4-1 09:25:04 |显示全部楼层
:)  不错

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2015-3-26

家园原创写手

发表于 2015-4-1 10:29:26 |显示全部楼层
第二章   波分复用(WDM

2.1              波分复用基本概念
随着业务的发展传送网经常面临着容量不足的问题,问题的解决方法前面提到过一些,可以升级系统速率,可以对环路进行拆分优化,也可以新建一个传输系统来解决。
首先说升级速率,155M可以升级622M2.5G可以升级到10G,可是速率升级总有个上限,目前来说无论SDH还是分组传送网,大规模商用的最高速率基本还是10G
一个技术从提出到讨论到标准制定成熟,再到经过测试、试商用、商用,最终规模的应用在各大运营商需要几年至十几年很长的周期,虽然40G100G技术都已经成熟,但是离大规模的应用还有一定的距离。光器件本身的物理特性也决定了传输速率不可能无限的增长,到了一定的极限再去突破的难度会成指数级提高,在无法解决一些技术壁垒的时候,就只能想别的办法。
环路拆分优化和新建,等于依靠增加系统的数量来提高容量,貌似可以无限的复制,但是有一个无法回避的现实的问题,就是对光缆纤芯的使用成倍的增加,在光缆已经没有纤芯资源可利用的时候,需要新建光缆会遇到两个问题,一是建设的可行性,二是建设的成本,可能会有各种问题或矛盾导致建设不被允许,即便可以新建,建设的成本可能由于光缆的长度、建设的难度等因素而非常高昂,说白了就是有关部门不让建或者太贵了建不起的问题。
在上述的方法都行不通的时候,利用波分复用技术可以迎刃而解。波分复用可以大幅的提高单根光纤中的传输速率,当然设备价格也是非常高昂的,不过运营商会算这笔账,只要比新建光缆便宜,或者可以解决其他手段解决不了的问题,就是值得的。

----波分复用你这么神奇,你麻麻造么?
----我麻麻不但神奇,还很漂亮呢,我麻麻名字叫彩虹!
21-2.png
我们大家都知道,利用三棱镜可以把一束白光分成红橙黄绿蓝靛紫七色光,相反的七色光按照一定的角度入射,通过三棱镜也可以合成一束白光。如果七色光各自代表着不同的信号源,那通过类似三棱镜的器件(合波器)就可以将多路信号合并到一起,这样就可以做到在一根光纤中传送多路信号,如果单路信号的最大速率是10G,合波器可以合路80个波长,那么一根光纤传送的速率就提高了80倍,达到80*10G=800G,波分复用的原理大致就是如此。
21-1.png
波分复用( Wavelength Division Multiplexing )技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。传送网的MSTP和分组传送网技术,都是在一根光纤中传送单个的波长,速率的提高是靠缩短单bit信号的时间来实现,越高的速率意味着bit信号之间就越拥挤。而波分复用在一根光纤中传送的多个波长之间是互不相干的,就像我们的广播电台在空中传送多个频道,频道多传递信息量就大。这样我们不用费劲心思在SDH的车厢里尽量多塞一些人,只要引进双层(多层)巴士,容量解决了,大家也不用挤的那么辛苦。
波分复用和频分复用基本差不多,只是传输的介质不同,下面这张图直观的表示了波分复用的原理。
21-3.png
下图是用于光通信的波段和波长的对应关系,可以看出能够适用于长距离大容量传输的波段资源是非常有限的,波道之间的间隔就决定了对于资源的使用效率,频率间隔越小则可以复用的波长就越多。根据波长间隔的疏密,波分复用可以分为DWDM(密集波分复用)和CWDM(稀疏波分复用,简称粗波分)。
21-4.png
DWDM的波长间隔为0.4nm0.8nm左右,使用C波段和L波段。一般的40波系统就是采用C波段波道间隔0.8nm,而80波系统一般使用C波段波道间隔0.4nm,波道间隔缩小一半,可容纳波道数量就增加一倍。下表是ITU-T建议的C波段波道80波的频率图,将80波中的偶数波去掉剩下的就是波道间隔0.8nm40波系统,我们将40个奇数波道和40个偶数波道分别称为CC+波段。
波道编号

中心频率(THz)

波道编号

中心频率(THz)

波道编号

中心频率(THz)

波道编号

中心频率(THz)

1

192.1

21

193.1

41

194.1

61

195.1

2

192.15

22

193.15

42

194.15

62

195.15

3

192.2

23

193.2

43

194.2

63

195.2

4

192.25

24

193.25

44

194.25

64

195.25

5

192.3

25

193.3

45

194.3

65

195.3

6

192.35

26

193.35

46

194.35

66

195.35

7

192.4

27

193.4

47

194.4

67

195.4

8

192.45

28

193.45

48

194.45

68

195.45

9

192.5

29

193.5

49

194.5

69

195.5

10

192.55

30

193.55

50

194.55

70

195.55

11

192.6

31

193.6

51

194.6

71

195.6

12

192.65

32

193.65

52

194.65

72

195.65

13

192.7

33

193.7

53

194.7

73

195.7

14

192.75

34

193.75

54

194.75

74

195.75

15

192.8

35

193.8

55

194.8

75

195.8

16

192.85

36

193.85

56

194.85

76

195.85

17

192.9

37

193.9

57

194.9

77

195.9

18

192.95

38

193.95

58

194.95

78

195.95

19

193

39

194

59

195

79

196

20

193.05

40

194.05

60

195.05

80

196.05

80波不能满足容量要求的时候可以使用L波段,原理同C波段相同。
CWDM的频率间隔为20nm,使用OESCL五个波段,波道数支持最大16个。
由于密集波分的波长间隔小(ITU-T G.692建议WDM中心波长的偏差不大于信道间隔±20%),而温度对于波长的稳定性影响较大,所以密集波分需要使用冷却激光器和温度控制功能;而对于粗波分来说,温度变化导致的波长漂移仍然在容许范围内,激光器无需温度控制机制,另外密集波分的合分波器的工艺要求也高于粗波分,因此密集波分的成本要大于粗波分。
粗波分由于波道容量较小,一般应用于传送网接入层,而密集波分目前大规模应用于各大运营商的省际干线(一干)、省内干线(二干)和本地网核心汇聚层。
DWDM系统常用组网结构为环形或环+链结构,不具备光缆双路由的边远县城、乡镇节点一般以链型方式接入到OTN环路中。
21-5.png

点评

Tomycl  讲的挺清楚的  发表于 2017-8-2 14:45
haoziww1314  谢谢分享! 目前正需要学习波分!  详情 回复 发表于 2017-2-22 12:36

军衔等级:

  上等兵

注册时间:
2011-1-28
发表于 2015-4-1 11:21:55 |显示全部楼层
正学习波分,刚刚看完楼主分享的所得,期待楼主腾出多点儿时间多分享。
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