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1《光网络》复习资料整理人：肖阳光电0907综述如果还是万助军老师和付松年老师教授这门课的话，那么考试的要点就是：1.万老师出的题不会太难，基本都能在课件上找到，但是起码得熟悉课件，知道该在哪里找。建议平时的作业还是要好好做一做，这个会有加分，对考试说不定也有帮助。2.付老师在课堂的最后那么一两节课会有bonus，应该会有十来题的样子，一定要抄下来（或者拍照拍下来），然后一定要在考试之前把这些题的答案弄会，考试题目就来自这里。平时还是好好学！1、什么是线路交换，什么是包交换。请分析这两种交换方式在实际网络应用中的优缺点2、简要说明SDH相对于PDH有哪些优势和劣势，STM-N的块状帧在线路上是怎样进行传输的？传完一帧STM-N信号需要多长时间？3、试画出C-4容器的帧结构，并计算其标称帧码率，详述C-4容器在速率上如何适配标准速率范围的E4支路信号4、SDH网络基本组网设备有哪些，请分别说明其工作原理，并利用这些设备设计一个环形（ring）网5、试画出一个波分复用（WDM）光网络的基本结构，什么是WDM光网络的RWA问题，解决RWA问题必须考虑哪些限制因素6、试概述EPON系统ONU自动发现的流程：为什么不能直接在EPON网中直接引入以太网协议，通过什么措施能在EPON网络中兼容以太网的**检测的载波侦听多址接入协议（CSMA/CD）?7、假设某EPON系统，OLT在其1000TQ时刻时发送一个发现控制帧，某个已经激活但还没有注册的ONU成功接收到了该发现帧，并且在收到后等待2000TQ在向ONU发送了注册请求帧，OLT在其5500TQ时刻成功收到了该注册请求帧，忽略任何其他帧处理时间，建设光线折射率为1.5，真空中的光速为3*108米/秒，试求ONU距离OLT的光纤有多长？8、什么叫WDM-PON中的无色光网络单元（colorlessONU），试画出三种常用colorlessONU的实现方案9、试画出基于局端（OLT）多波长激光器件为种子光，ONU采用FP-LD的WDM-PON原理结构图，说明其上行基本工作原理，并阐述这种无色ONU方案一般需采用双馈纤（即连接OLT和光波分复用器的光纤）的原因1、什么是线路交换，什么是包交换。请分析这两种交换方式在实际网络应用中的优缺点线路交换（CircuitExchanging）方式与电话交换方式的工作过程很类似。在线路交换中，两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。2优点线路建立后，所有数据直接传输（不共享）。因此数据传输可靠、迅速、有序（按原来的次序）。线路交换适用于高负荷的持续通信和实时性要求较强的场合（如会话式通信），不适合突发性通信。缺点：1）线路接通后即为专用信道，因此线路利用率低。例如，线路空闲时，信道容量被浪费。2）线路建立时间较长，造成有效时间的浪费。例如，只有少量数据要传送时，也要花不少时间用于建立和拆除电路。3)资源浪费计算机网络中数据通信的特点是突发性通信，线路上真正用于传送数据的时间一般不到10%甚至是1%，绝大部分时间线路实际上是空闲的。4)适应性不强计算机网络中各种设备相差很大，使用线路交换，不同类型、不同规格、不同速率的计算机很难互相进行通信。5)不够灵活只要通信双方建立的线路中任何一点出现故障，就必须重新拨号建立新的连接。包交换,packet-switching,分组交换,一种传送数据的方法，它把许多彼此无关的操作包在一起，同时在通讯信道上选择路由发送(常用电话线)，以充分利用线路。相关包在目的地重新组装起来。所谓的打包，也就是封装，加入了很多控制信息在里面，典型的是目的地址，源地址，参与包交换的设备会自己选择路径发送封包同时加入自己的控制信息，而不是像电路交换一样，参与交换的设备构成临时或永久固定的虚电路传送信息。优点：1）电路利用率比较线路交换而言更高，允许更多的人使用网络2）十分适用于突发通信，建立连接过程简单，无需等待呼叫建立。缺点：1）在应对拥塞方面，需要通信协议本身具有可靠地数据传输以及拥塞控制机制，2）对于高负荷持续通信以及对实时性要求较强的场合，无法提供一定的保证的带宽供通信使用。2、简要说明SDH相对于PDH有哪些优势和劣势，STM-N的块状帧在线路上是怎样进行传输的？传完一帧STM-N信号需要多长时间？优势：1、统一的比特率，统一的接口标准，为不同厂家设备间的互联提供了可能。使1.5Mb/s和2Mb/s两大数字体系在STM-1上得到统一。2、网络管理能力大大加强。3、提出了自愈网的新概念。用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。4、采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单。5.灵活的复用映射结构，使各种业务灵活上下。6.SDH设备牟容纳各种新的业务信号，如宽带ISDN/FDDI（光纤分布式数据接口）/ATM等。7.SDH帧结构中安排了丰富的开销比例,因而使网络的操作维护管理功能大大加强,便于集中统一管理,大大节约了维护费用的开支.劣势：1）频带利用率低大量OAM开销32）指针调整机理复杂指针时刻指示低速信号的位置，以实现“直接”分插复用增加了系统复杂性，引入了难以滤除的信号抖动3)软件的大量使用对系统安全性的影响大量软件功能实现OAM自动化，更易出现重大隐患，也易受攻击帧结构中的字节（8bit）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。传完一帧STM－N信号需要：125us3、试画出C-4容器的帧结构，并计算其标称帧码率，详述C-4容器在速率上如何适配标准速率范围的E4支路信号13×20=260Bytes/行(子帧)C-4子帧长度=(12×20+1)W+13Y+5X+1Z=(1934I+S)+5C+130R+10OC-4有效载荷=(1934+S)×9×8000bit/sS=0,C-4=139.248Mb/sS=1,C-4=139.320Mb/s可见，E4的传输速率(139.261~139.266)Mb/s，所以C4完全可以与E-4进行速度匹配。4、SDH网络基本组网设备有哪些，请分别说明其工作原理，并利用这些设备设计一个环形（ring）网1)TerminalMultiplexer终端复用器(TM):TM的作用是将”准同步电信号（2Mb/s、34Mb/s或140Mb/s）”和/或”同步支路信号（电的或光的）”或若干个”同步支路信号”复接成STM-N信号，并完成电/光转换。在收端则完成相反的功能。2)Add-DropMultiplexer分插复用器(ADM):ADM是一个三端口设备，有两个”线路（也称群路）口”和一个”支路口”，支路信号可以是各种准同步信号，也可以是同步信号,ADM作用是从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号ADM设备应具有支路—群路（上/下支路信号）、群路—群路（直通）和支路—支路的连接能力。支路—群路又可分为部分连接和全连接43)Regenerator再生器(REG):设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，不能上下电路。首先将线路口接收到的光信号变换成电信号，然后对电信号进行放大、整形和判决再生，最后再把电信号转换为光信号送到线路上。4)DigitalCross-Connect数字交叉连接器(DXC):DXC由复用/解复用器和交叉连接矩阵组成.的核心部分是交叉连接矩阵，参与交叉连接的速率一般等于或低于接入速率。而交叉连接速率与接入速率之间的转换需要由复用和解复用功能来完成X/Y=0，1，2，3，4，5，6，„，其中0表示64Kbps的电路速率；1，2，3，4分别表示PDH的一至四次群速率，其中4也代表SDH的STM-1等级；5和6分别表示SDH中的STM-4和STM-16等级。DXC1/0:最高进出线速率2Mbps，最低交叉速率64Kbps。即对2Mbps数据流中的各64Kbps时隙进行调配线DXC4/1:最高进出线速率155Mbps，最低交叉速率2Mbps。即对STM-1数据帧中的各VC-12通道进行调配线所设计的环形网：ADMADMADMADMDXCTMTMTM5、试画出一个波分复用（WDM）光网络的基本结构，什么是WDM光网络的RWA问题，解决RWA问题必须考虑哪些限制因素5WDM光网络的RWA问题：给每个光通路找到一个路由，并且给每个路由的链接分配相应的一个波长。大致过程如下：1）来自客户网络的连接请求到达边缘节点2）边缘节点进行RWA计算，选择路径和波长，也就是选择光通路。3）由光传送网的信令负责光通路的建立和拆断限制因素大致有如下两个方面：1)静态问题—SLE(StaticLightpathEstablishment).所有业务量事先确定，连接建立后不拆除。.RWA目标：所使用的波长/光纤数目最小.网络建设成本最低2)增量式/动态问题—DLE(Dynamic..).业务逐渐到达，或者建立恢复链路。.RWA目标：连接请求被阻塞的概率最小.网络运行性能最好6、试概述EPON系统ONU自动发现的流程：为什么不能直接在EPON网中直接引入以太网协议，通过什么措施能在EPON网络中兼容以太网的**检测的载波侦听多址接入协议（CSMA/CD）?1.OLT广播一个发现发现授权帧discoveryGATE。其内容包括用于发现的授权，还有物理层的一些参数，如AGC建立时间、CDR锁定时间等。2.新ONU在discoveryGATE的授权时隙内发送一个注册请求帧:REGISTER_REQ这个帧的SA包含了该ONU的MAC地址。3.OLT每次处理第一个REGISTER_REQ，然后生成一个全局唯一的LLID，再广播一个(允许)注册帧REGISTER(其LLID=0x7FFF，刚才的LLID作为它的负荷)只有MAC地址匹配的ONU才能收到并获得分配的LLID64.跟着刚才的REGISTEROLT给刚才允许注册的ONU发一个普通GATE,让它有机会给OLT发送一个注册确认消息。5.ONU在授权时隙到达时向OLT发一个注册确认帧REGISTER_ACK这个时候整个自动发现(注册)的过程就完成了。由于绝大多数PON都是用的以太网，因此Epon也使用以太网，但是PON是P2MP结构，下行时采用点到多点的广播方式，而上行时是多点到点方式，而以太网采用的是MP2MP方式，因此原协议不能提供需要的所有功能，必须采用新的协议。通过在Layer2上采用新的协议来完成逻辑模拟，使PON作为一个P2P开关来工作。这样一种仿真子层的建立使物理层的P2MP网络的处理方式看起来类似多个P2P链路的集合，可以解决ONU间无法直接互通的问题7、假设某EPON系统，OLT在其1000TQ时刻时发送一个发现控制帧，某个已经激活但还没有注册的ONU成功接收到了该发现帧，并且在收到后等待2000TQ在向ONU发送了注册请求帧，OLT在其5500TQ时刻成功收到了该注册请求帧，忽略任何其他帧处理时间，建设光线折射率为1.5，真空中的光速为3*108米/秒，试求ONU距离OLT的光纤有多长？2L=(c/n)*(5500-1000-2000)TQ1TQ=16ns8、什么叫WDM-PON中的无色光网络单元（colorlessONU），试画出三种常用colorlessONU的实现方案光网络单元(ONU)是波分复用无源光网络(WDM-PON)的主要组成部分之一,由于接入网对经济性非常敏感,因而对WDM-PON中ONU的实现方法进行研究有着重要的意义。WDM-PON系统安装时需要准备不同波长的ONU,这不仅需要保存特定波长的信息,还需要多种波长,不易进行ONU的维护。因此希望实现WDM-PON波长的灵活配给,尤其是要求ONU的波长可设置或自动适应,所以我们采用无色ONU(colorlessONU)技术来实现无色ONU的发射波长是非特定的,它由外部因素例如远端节点的阵列波导光栅(AWG)的滤波属性或者ONU的注入光、种子光的波长所决定,无色ONU分为4类:基于光谱分割技术的无色ONU;基