传输设备专业L1级传输系统性能参数介绍

传输专业L1级传输系统性能参数介绍2课件简介课件名称课件名称适用专业及等级传输专业L1级内容简介常见接口：E1、STM-N、FE、GE、10GE、40GE、100GE的定义及介绍物理、性能参数：抖动、飘移、光功率、衰耗、灵敏度等。大纲1、传输系统常见接口的定义及介绍2、传输系统常见性能参数的定义及介绍版本1日期2015.11主要更新内容无负责人陈友遗留问题无3授课人简介个人照片》基本资料姓名：陈友工作单位：安徽移动宿州分公司手机号码：[phone]电子邮箱：[e-mail]》教育及培训经历毕业院校：安徽大学学历：本科专业培训经历：华为PTN高级培训》专业特长从事传输维护工作8年，具有丰富的传输设备一线维护经验，工作重点是华为SDH、PTN、OTN设备维护，是省内华为传输设备技术支援专家，集团初级技术支援专家。4目录1传输系统常见接口2传输系统常见性能参数5一、E1信号基本概念E1是ITU-T制定并由欧洲邮政与电信协会（CEPT）命名的数字传输系统一次群（即PCM30）标准，由32个64kbps的PCM话路经过分时复用形成，其传输速率为2.048Mbps，其中30个话路传输语音等用户信息，另两个话路作为系统开销，传输同步码、信令码及其他辅助信号。传输系统常见接口E1基础知识介绍◇占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64k◇一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。◇一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，一个时隙为8个bit。◇每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。◇每个时隙在E1帧中。E1帧结构E1分为有成帧，成复帧与不成帧三种方式，在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据，其余31个时隙可以用于传输有效数据；在成复帧的E1中，除了第0时隙外，第16时隙是用于传输信令的，只有第1到15，第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据；而在不成帧的E1中，所有32个时隙都可用于传输有效数据。6E1三种使用方法◇将整个2M用作一条链路，如DDN（数字数据网）2M；◇将2M用作若干个64k及其组合，如128K，256K等，这就是CE1；◇在用作语音交换机的数字中继时，这也是E1最本来的用法，是把一条E1作为32个64K来用，但是时隙0和时隙15是用作signaling即信令的，所以一条E1可以传30路话音。PRI就是其中的最常用的一种接入方式，标准叫PRA信令。传输系统常见接口E1接口阻抗匹配G．703标准终端阻抗匹配非平衡为75ohm，平衡为120ohm7二、STM-N接口基本概念STM-N是同步传输SDH中的一种速率体系，是一个全世界均通用的接口标准。STM-N的全拼是SynchronousTransportModule，N是速率=1,4,16,64),传输系统常见接口接口分类电接口STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s。STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的标准扰码。采用扰码器是为了防止信号在传输中出现长连“0”或长连“1”，易于收端从信号中提取定时信息（SPI功能块）。8表1光接口代码一览表应用场合局内短距离局间长距离局间工作波长(nm)13101310155013101550传输距离(km)≤2～15～40～60STM-1I—1S—1.1S—1.2L—1.1L—1.2STM-4I—4S—4.1S—4.2L—4.1L—4.2STM-16I—16S—16.1S—16.2L—16.1L—16.2注：代码的第一位字母表示应用场合：I表示局内通信；S表示短距离局间通信；L表示长距离局间通信。字母横杠后的第一位表示STM的速率等级：例如1表示STM-1；16表示STM-16。第二个数字（小数点后的第一个数字）表示工作的波长窗口和所有光纤类型：1和空白表示工作窗口为1310nm；2表示工作窗口为1550nm传输系统常见接口STM光接口类型光接口分为三类：局内通信光接口、短距离局间通信光接口和长距离局间通信光接口。不同的应用场合用不同的代码表示，见表19STM-N接口速率SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125微秒,每秒传输1/125*10(-6)=8000帧,对STM-1而言每帧字节为8比特/字节*(9*270*1)字节=19440比特,•STM-1的传输速率为19440*8000=155.520Mb/s；•STM-4的传输速率为4*155.520Mb/s=622.080Mb/s；•STM-16的传输速率为16*155.520(或4*622.080)=2488.320Mb/s。传输系统常见接口10三、FE、GE、10GE接口基本概念FE是FastEthernet的缩写，即快速以太网，是目前主流100M网络的称呼。也是通常说的百兆网。GE是GigabitEthernet的缩写，即1000M传输速率的以太网。10GE是10000M传输速率的以太网。传输系统常见接口接口分类协议标准：1000BASE-X（802.3z标准）1000BASE-T（802.3ab标准）端口配置：1000BASE-TGigabitEthernet标准的千兆以太网10/100/1000BASE-TGigabitEthernet自适应千兆以太网物理特性：光口和电口，实际上是指光纤接口和(RJ45)电缆接口。11三、FE、GE、10GE接口传输系统常见接口接口特点GE接口与POS接口实现网络互联时的优劣势比较1、GE接口的传输效率低于POS接口；2、GE接口业务恢复时间在秒级故障检测能力低于POS口。；3、GE接口廉价，GE口价钱是POS口的50%。总结，POS接口的传输效率、故障检测能力优于GE接口。GE接口比POS接口更加经济，GE接口与城域网接口的兼容性更好。12四、40GE、100GE接口传输系统常见接口下一代以太网技术标准包含了40Gbit/s和100Gbit/s两种速度，主要针对服务器和网络方面不同的需求。40Gbit/s主要针对计算应用，而100Gbit/s则主要针对核心和汇接应用。提供两种速度，IEEE意在保证以太网能够更高效更经济地满足不同应用的需要，进一步推动基于以太网技术的网络会聚。标准规定了物理编码子层(PCS)、物理介质接入(PMA)子层、物理介质相关(PMD)子层、转发错误纠正(FEC)各模块及连接接口总线，MAC、PHY间的片间总线使用XLAUI(40Gbit/s)、CAUI(100Gbit/s)，片内总线用XLGMII(40Gbit/s)、CGMII(100Gbit/s)。标准仅支持全双工操作，保留了802.3MAC的以太网帧格式；定义了多种物理介质接口规范，其中有1m背板连接(100GE接口无背板连接定义)、7m铜缆线、100m并行多模光纤和10km单模光纤(基于WDM技术)，100Gbit/s接口最大定义了40km传输距离。标准定义了PCS的多通道分发(MLD)协议架构，标准还定义了用于片间连接的电接口规范，40Gbit/s和100Gbit/s分别使用4个和10个10.3125Gbit/s通道，采用轮询机制进行数据分配获得40G和100G的速率，另通过虚拟通道的定义解决了适配不同物理通道或光波长问题；明确了物理层编码采用64B/66B。13四、40GE、100GE接口传输系统常见接口14GE\10G\40G\100G封装类型一览传输系统常见接口15四、40GE、100GE接口传输系统常见接口1610G\40G\100G封装类型比较传输系统常见接口17四、40GE、100GE接口传输系统常见接口18目录1传输系统常见接口2传输系统常见性能参数19传输系统常见性能参数光接口位置如图2所示光接口位置示意图注：图中S点是紧挨着发送机（TX）的活动连接器（CTX）后的参考点，R是紧挨着接收机（RX）的活动连接器（CRX）前的参考点，光接口的参数可以分为三大类：参考点S处的发送机光参数、参考点R处的接收机光参数和S—R点之间的光参数。S处的发送机光参数•最大-20dB带宽•最小边模抑制比（SMSR）•平均发送功率•消光比（EX1）R处的接收机光参数•接收灵敏度•接收过载功率S—R点之间的光参数•色散•衰耗传输系统系能参数：误码、抖动、漂移、时延20传输系统常见性能参数21传输系统常见性能参数22传输系统常见性能参数三、漂移23传输系统常见性能参数四、时延24传输系统常见性能参数五、光发送机参数基本概念单纵模激光器主要能量集中在主模，所以它的光谱宽度是按主模的最大峰值功率跌落到-20dB时的最大带宽来定义的。单纵模激光器光谱特性，如图3所示。1、最大-20dB带宽图3单纵模激光器光谱图25传输系统常见性能参数五、光发送机参数基本概念主纵模的平均光功率P1与最显著的边模的平均光功率P2之比的最小值。SMSR＝10lg(P1/P2)SMSR的值应不小于30dB。2、最小边模抑制比（SMSR）基本概念在S参考点处所测得的发送机发送的伪随机信号序列的平均光功率。3、平均发送功率基本概念定义为信号“1”的平均发光功率与信号“0”的平均光功率比值的最小值。EX＝10lg(EX1)4、消光比（EX1）26传输系统常见性能参数六、光接收机参数基本概念定义为信号“1”的平均发光功率与信号“0”的平均光功率比值的最小值。EX＝10lg(EX1)定义为R点处为达到1×10-10的BER值所需要的平均接收功率的最小值。一般开始使用时、正常温度条件下的接收机与寿命终了时、处于最恶劣温度条件下的接收机相比，灵敏度余度大约为2—4dB。一般情况下，对设备灵敏度的实测值要比指标最小要求值（最坏值）大3dB左右（灵敏度余度）。1、接收灵敏度27传输系统常见性能参数六、光接收机参数基本概念定义为在R点处为达到1×10-10的BER值所需要的平均接收光功率的最大值。因为，当接收光功率高于接收灵敏度时，由于信噪比的改善使BER变小，但随着光接收功率的继续增加，接收机进入非线性工作区，反而会使BER下降，如图4所示。2、接收过载功率注：图中A点处的光功率是接收灵敏度，B点处的光功率是接收过载功率，A—B之间的范围是接收机可正常工作的动态范围。图4BER曲线图28传输系统常见性能参数七、S—R点之间的光参数基本概念光信号在光缆、尾纤等容器内传输过程会出现能量衰减，反映在仪表或设备侧面层面就是光功率的衰耗。由于每种光收发器和光模块的动态范围不一样,所以光纤具体能够允许衰耗多少要看实际情形.一般来说允许的衰耗为15-30db左右。1、衰耗基本概念由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤的色散主要有材料色散、波导色散、偏振模色散和模间色散四种。其中，模间色散是多模光纤所特有的。2、色散谢谢！