光传输系统1.

光传输系统简介京信通信系统华东分公司2020年1月7日复用/解复用单元光发送/接收单元光纤光缆低速电信号高速电信号复用光发送单元解复用光接收单元光信号光信号高速电信号低速电信号高速电信号复用光接收单元解复用光发送单元光信号光信号高速电信号低速电信号低速电信号数字光纤传输系统组成光功率：衡量光信号的大小，可用光功率计直接测试，常用dBm表示。光端机：主要由光发送机和光接收机组成，功能是将要传送的电信号及时、准确的变成光信号并输入进光纤中进行传播（光发送机）；在接收端再把光信号及时、准确的恢复再现成原来的电信号（光接收机）。由于通信是双向的，所以光端机同时完成电/光（E/O）和光/电（O/E）转换。光纤知识激光器：把电信号转换为光信号，用在光发射机中，主要指标是能够发出的光功率的大小。光接收器：把光信号转换为电信号，用在光接收机中，主要指标是接收灵敏度。光耦合器：光耦合是表示有源的或无源的或有源与无源光学器件之间的一种光的联系。联系形式多种：光的通道，光功率的积聚与分配，不同波长光的合波与分波，以及光的转换和转移等。能实现光的这种联系的器件称为光耦合器。光纤知识波分复用器WDM：光分波器或光合波器统称光复用器，它能将多个载波进行分波或合波，使光纤通信的容量成倍的提高。目前采用1310nm/1550nm波分复用器较多，它可将波长为1310nm和1550nm的光信号进行合路和分路。光衰减器：就是在光信息传输过程中对光功率进行预定量的光衰减的器件。按衰减值分3、5、10、20dB五种，根据实际需要选用。光纤知识光法兰头：光法兰头又称光纤连接器。实现两根光纤连接的器件，目前公司采用的有FC型和SC型两种活动连接器，既可以连接也可以分离。光纤：传输光信号的光导纤维，分多模光纤、单模光纤两大类。光纤材料是玻璃芯/玻璃层，多模光纤的标准工作波长为850/1310nm，单模光纤的标准工作波长为1310/1550nm，衰减常数为：工作波长850nm1310nm1550nm单模光纤（A级）/≤0.35dB/km≤0.25dB/km多模光纤3~3.5dB/km0.6~2.0dB/km/光纤知识光缆：由若干根光纤组成，加有护套及外护层和加强构件，具有较强的机械性能和防护性能。种类有室外光缆、室内光缆、软光缆、设备内光缆、海底光缆、特种光缆等。尾纤：一端带有光纤连接器的单芯光缆。跳线：两端都装有连接器的单芯光缆。光纤知识光纤的类型多模光纤：纤芯直径为50-75微米在一定的工作波长下，有多个模式在光纤中传输单模光纤：纤芯直径很小，约4-10微米理论上只传输一种模式光缆直径Core62.55mm125mmCladCore8mm125mmClad85mm多模光缆单模光缆人的头发光缆的类型•紧密缓冲(900微米)–室内使用–紧密弯角–不太适合用于温度变化的场合•松弛管(250微米)–室外使用–具有凝胶混合物保护层–在温度变化的场合使用很好松弛管及紧密缓冲光缆松弛管非缓冲光缆紧密缓冲缓冲层直接加在光缆内芯连接与接合•ST--目前的工业标准–单模和多模–多家供应商•FC/PC–基本是单模–起源于日本•SC–正在成为标准标准单模光纤（G.652光纤）零色散波长在1310nm，在波长1550nm处衰减最小。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。它可传输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）。•在光纤的数值孔径角内，以某一角度射入光纤端面，并能在光纤的纤芯到包层界面上形成全反射的传播光线就可称为一个光的传输模式。高次模基模低次模光纤的传播模式系统损耗TXdB损耗终端连接允许1.0(2)光缆多模8503.5/km13001.0/km单模1300.5/km1550.3/km接合溶化接合0.1机械接合0.2PATCHPANELS每对1.0RX安全裕量允许3.0光纤传输光功率损耗1310nm0.30dB/km（典型值）1550nm0.20dB/km（典型值）1625nm0.25dB/km（典型值）色散的特性1.CPRI和OBCAI用在移动通信RUU接口用的数字光纤。CPRI:CommonPublicRadioInterfaceOBCAI:OpenBaseStationArchitectureInitiative2.PDH.SDH用在移动通信Abis（Iub)的数字光纤.数字光纤及其与RRU的接口1、CPRI和OBCAI接口用的数字光纤基站拉远系统：即基带处理留在基站，射频调制放在远处，之间通过基带信号连接也是一个组织开放接口。核心网RNCBBU基带接口RRU光纤CPRI或OBASI接口基站拉远系统CPRI组织成员(排名顺序不分先后)：EricssonHuaweiNECNortelSiemensOBSAI组织成员(排名顺序不分先后)：NokiaZTELGESamsungHyundai基站基带BBU处理系统与RRU相连接（下行）BCCH广播控制信道PCCH寻呼控制信道CCCH公共控制信道DCCH专用控制信道DTCH专用业务信道NBCH广播信道.PCH寻呼信道FACH前向接入信道DCH专用信道.P-CCPCH(*)主公共控制信道S-CCPCH辅助公共控制信道DPDCH(每个UE一个或多个)专用物理数据信道.DPCCH(每UE一个)专用物理控制信道Pilot,TPC,TFCISSCi逻辑信道传输信道物理信道f1下行链路RF输出专用物理信道(DPCH)－每UE一个DSCH下行共享信道CTCH公共业务信道CPICH公共导频信道空数据编码PDSCH物理下行共享信道AICH捕获指示信道PICH寻呼指示信道捕获指示信道寻呼指示信道AP-AICH接入前导捕获指示信道接入前导捕获指示信道CSICHCPCH状态指示信道CPCH状态指示信道CD/CA-ICH冲突检测/信道指配指示信道冲突检测/信道指配指示信道S/PS/PS/PS/PS/PS/PS/PS/PS/PS/P下行扰码I+jQI/Q调制QICchCch256,1Cch256,0SGSPSCGPS同步码(*)S基带滤波基带滤波GainGainGainGainGainGainGainGainGainGainSCH同步信道DTCH专用业务信道1DCH专用信道复用复用CCTrCHDCH专用信道.编码编码编码编码编码编码IubCchCchCchCchCchCchCch基带滤波基带滤波f1RF输出I/Q调制SC1SC1RRU单元射频调制系统RRU射频调制与解调系统它包括：低噪声放大器、模拟射频接收机、ADC、数字下变频、数字滤波与天线分集、多载波功放、模拟射频发射机、DAC、数字上变频器、预失真与数字滤波等部件。对这些部件均有一定的监控和管理量。CPRI和OBCAI接口概述CPRI接口码元编码码元解码调制与扩频码元检测和组合电路交换网络控制分组交换网络控制BTCtoRNC接口低噪声放大器模拟射频接收机模拟射频发射机多载波功放ADC码片速率解调与解扩信道估计基带处理中央处理器控制接口时钟电源网络接口背板主处理器AC/DCPower天线TX/RX3G基站功能框图OrIPNetwork(GigabitEthernetetc.)E1,T1FrameRelayADCDAC数字下变频数字上变频数字滤波与天线分集预失真与数字滤波CPRI基带接口总线CPRI所处的位置图OBSAI接口OBSAI的开放式基站架构图ADCDAC数字下变频数字上变频数字滤波与天线分集预失真与数字滤波基带接口总线码元编码码元解码调制与扩频码元检测和组合电路交换网络控制分组交换网络控制BTCtoRNC接口低噪声放大器模拟射频接收机模拟射频发射机多载波功放ADC码片速率解调与解扩信道估计基带处理中央处理器控制接口时钟网络接口背板主处理器AC/DCPower天线TX/RX3G基站功能框图OrIPNetwork(GigabitEthernetetc.)E1,T1FrameRelayRP1电源RP4RP2RP3功率放大器CPRI线比特率，选择1614.4Mbit/s适用标准：IEEEStd802.3-2002[1]SEC39(电缆)IEEEStd802.3-2002[1]SEC38(光缆)CPRI线比特率，选择21228.8Mbit/s(2×614.4Mbit/s)适用标准：IEEEStd802.3-2002[1]SEC39(电缆)IEEEStd802.3-2002[1]SEC38(光缆)CPRI线比特率，选择32457.6Mbit/s(2×1228.8Mbit/s)适用标准：IEEEStd802.3-2002[2]SEC47(电缆)IEEEStd802.3-2002[2]SEC53(光缆)长期频率源稳定度±0.05PPm同步8B/10B编码在不同Tx时间序列误差1/4TcCPRI接口性能需求（需用千兆以太网传基带信号）CPRI和OBCAI接口用的数字光纤基站拉远系统光纤基站拉远系统核心网Iub基站基带处理RNC基带接口射频基站基带接口基带接口RRU远端RRU远端光纤f1SC3f1SC2f1SC1CPRI和OBCAI接口用的数字光纤NodeB分集中继端机主中继端机覆盖（远）端机RX1中继（近）端机光纤40dB40dBRX/RX0RX1RX/RX0RX1RX/RX040dBCPRI和OBCAI接口用的数字光纤注：数字光纤直放站RRU信号源取自基站天馈输出端口I/Q调制E/OE/O光近端部分光远端部分基站多载频时的数字光纤直放站RRU的应用数字光纤直放站远端RRU作用：可以用作基站拉远系统，也可作室内分布信号源f1f2f3f4sc1sc2sc3sc4f1f2f3f4Sc1sc2sc3sc4f1f2f3f4二次变频二次变频二次变频二次变频I/Q调制I/Q调制I/Q调制128CH128CH128CH128CH基带基带基带基带二、PDH（准同步数字系列）、SDH（同步数字系列）•PDH的缺点–地区性速率不统一–光接口不统一–异步复用技术复杂(除2M信号复用外)–用于网管的字节少–组网结构单一,缺乏灵活性（点对点）PDH（准同步数字系列）、SDH（同步数字系列）•SDH的优点–在STM－1等级上有世界性的统一标准–光接口互通–简化了复用/解复用技术，可直接分离低速信号–大量的开销比特，增强了网管功能–组网结构灵活：组环、网孔、星形、点对点–易于提高传输速率SDH技术的应用与发展•应用于本地网、骨干网、接入网•应用于地面系统、海缆系统•传输容量：STM-1/4/16/64.155Mb/s---622Mb/s---2.5Gb/s---10Gb/s•传送业务：话音、数据PDH、SDH不能用作RUU数字光纤传输！是作为MSC—MSC,MSC—BSC,BSC—BTS之间的数字传输。