光纤组网传输系统设计
摘 要在当今世界数字通信技术的革命浪潮中，数字光纤通信技术发展迅猛，发展和应用都超出想象。如今的光纤通信成为了信息社会不可或缺的组成部分，光纤通信以其传输频带宽，传输容量大，衰减小，抗干扰性好，以及保密性好，成为现代通信工具中的“王牌”。但是在校学生对光纤通信技术的了解大都停留在理论层次，很难有学习光纤组网的机会。不过学校提供了一套光纤通信设备SMS-150A，通过对这套设备的研究和使用，对光纤通信组网有了直接的接触和具体的理解。SMS-150A是SDH同步数字传输设备，主要应用于本世纪初的光纤通信。该光端机兼容了终端模式、TSI终端模式，分插模式和环形网模式，可将2M和34M的PDH信号接入155M的SDH信号中。SMS-150A可采用SDH体制传输，其特点为自愈环网，在传输中利用双发选收，信号传输有故障时可以自愈，从而使传输不至于中断。此外，SMS-150A有配套的串口设置功能，通过对与SMS-150A相匹配的软件LTC的操作，可以激活各光板、检测连接状态、环网告警信息的收集以及远程连接的建立等。通过使用三台SMS-150A光端机构成1+1的环形网，对网络结构中各节点进行连接配置和连通测试，从而接触和学习光纤传输设备，对光纤通信的环网结构和信号流传输也会有更为直观的感知。
目 录
摘要I
ABSTRACT.....II
目录……………………………………………….……………………III
第一章 绪 论 1
1.1光纤通信技术发展和现状 1
1.2同步数字传输体系SDH简介 2
1.3本课题的提出 3
1.4各个章节的主要内容 4
第二章 同步数字传输体制SDH的传输机制 5
2.1 SDH的帧结构组成和各部分作用 5
2.2PDH信号复用进SDH信号的复用步骤 7
第三章 SMS150A传输系统的简要介绍 11
3.1SMS150A传输系统中涉及到的设备的介绍 11
3.2SMS150A光端机的物理模块 14
3.3设备传输支持的模式和功能 18
第四章 环网系统原理和SMS150A环网模式连接 21
4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
.1光纤通信光路保护所用环形网 21
4.2SMS150A的环网模式特点 23
4.3 SMS150A光端机之间以及与电源，协议转换器的连接（环网模式下） 25
第五章 LCT软件的操作介绍 28
5.1LCT的简介 28
5.2LCT软件的具体操作 28
5.3调试 32
5.4 Remote Access远程连接 35
第六章 操作中遇到的问题 36
6.1 硬件方面 36
6.2 软件方面 36
第七章 总结 38
7.1 本文总结 38
7.2 展望未来 38
参考文献 39
第一章 绪 论
1.1 光纤通信技术发展和现状
由光纤组成的通信系统是以光通道为载体，利用极高纯度的光纤作为传输媒介，来实现大容量高保密的高速通信系统。光纤通信系统常常被认为由下面几个部分，即光发送端、光接收端和光传输网络组成。光发送端主要产生和驱动光，负责将从电端机输入的电信号对光源光出的光做有效的调制，进行电光转换，使得电信号可以在光传输网络中以光的形式进行传输。光接收端主要有光检测器和放大器，主要负责检测光信号，并且进行光电转换，然后进行放大后送入电端机处理分析[1]。
自上世纪六七十年代，光纤通信概念的提出到现在，光纤通信系统已经历了四个阶段的变革，同时引入光孤子的光纤通信系统的研究也正处于蓬勃发展中。
（1）第一阶段可以追溯到上世纪70年代初广泛使用的45Mbit/s、850nm多模光纤系统。这种光纤损耗在850nm处为4dB/km，在1060nm处为2dB/km，光源用的还是LED的发光管。
（2）第二阶段得益于上世纪70年代后期原材料提纯和光纤制备工艺的不断完善 ，单模光纤研制成功。光纤的工作传输窗口也逐步从850nm迁移到1310nm以及1500nm。
（3）近十年来正处于的第三阶段是大规模商业化的光纤通信系统。使用激光二极管做光源，能够传送10Gbit/s的高速信号，同时单模中继距离逐步增大至50km100km。
（4）如今的光纤通信系统阶段是处在实验室试验阶段并正在推向市场。 利用将零色散波长移到1550nm处，同时各种波长范围的高效率、高速率半导体光电转换器件(如APD、PIN)的出现加上普遍采用光放大器使光纤通信系统性能更适合今后的发展需要。
国内外先进的实验室已开始向着光孤子通信系统的方向展开研究和开发，光孤子之所以受人们关注是因为这种非线性波有着一个显著特点：经过很远距离传输后波形仍能保持近似不变，但是光孤子通信系统要真正进入实用化还需要解决光孤子的产生和相邻光孤子之间的相互影响，光孤子抖动等问题。
1.2 同步数字传输体系SDH简介
1.2.1 产生的社会背景
如今的信息社会需要通信网能够提供快速且多样的信息业务。通信网上的信息量增长速度超乎想象，通信网需要向更大容量更加综合方向发展。在传输网络体制建设过程中，我们认识到传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。对于通信网的承载体——传输网，我们的要求是不断向着宽带化，规范化的方向发展，这就是SDH体制能够产生并发展到今天的社会背景[2]。
1.2.2相对准同步数字传输体制PDH的固有缺陷，看SDH传输体制的优势
第一，首先看与设备的互联有关的接口方面。在世界范围内，PDH的复用有三种系列，欧洲系列、日本系列、北美系列。我们国家采用的欧洲系列中传输速率包括2M、8M、34M、140M等等，理解信号在欧洲系列中的复用，就要知道一路话音信号传输的速率是64Kb/s，一个2M信号称之为一次群，即E1信号。一次群2M信号采用异步复用方式，4个一次群2M复用成二次群8M、4个二次群8M复用成三次群34M、4个三次群34M复用成四次群140M[3]。对日本系列和北美系列，不同的是，他们的一次群为1.5M。在日本系列的复用图中和在北美系列的复用图中，低速信号向高速信号的复用过程与欧洲体系有很大不同。对于不同系列的复用标准来说，所产生的信号速率是不一样的。因此，不同公司生产出来的PDH设备，无论电接口还是光接口都没有一个统一的规范，因而不同PDH设备在相互连接时有一定的局限性，从而PDH设备不适合大容量传输网络的组建。
第二，从复用方式看，PDH信号复用采用的是异步复用方式，即信号通过码速调整（塞入比特）来匹配和容纳信号时钟偏差。4个2M复用成8M、4个8M复用成34M、4个34M复用成140M。由于是异步复用，未采用帧定位，低速信号在高速信号序列中的位置没有规律性。如果要从一个140M信号中下任意一个2M信号，这时由于低速信号在高速信号中没有规律性，所以必须先解复用为34M信号，再解复用为8M信号,最后才能从8M信号中解复用出我们需要的2M信号。像2M这种速率低信号必须一步一步地复用成速率更高的信号，140M的速率高的信号中不可以直接任意分离一个2M这样的低速率信号，那么一步一步地的复用和解复用增加了信号的损伤，不利于大容量信号的传输，所以PDH信号传输发展中速率一直不是很高，主要是考虑了信号的损伤。
第三，从决定设备维护成本的运行维护功能（OAM）看，信号的运行维护功能与信号帧结构中的开销（冗余）字节的数量有关，维护功能是通过开销字节来体现的。E1信号的帧结构中包含了32路64K的时隙（30路作为传输的话音信号时隙，另2路作为信号的监控等等），在PCM30/32中仅TS0，TS16，用于OAM开销。因此运行维护功能弱，所以PDH复用过程中，线路编码时需要加nB冗余码进行性能监控。这就造成了一个后果——由于nB冗余码的作用在PDH设备中光口信号的速率往往会大于电口，加入的nB冗余码增加线路的负荷，所以在PDH体系中，线路编码一般采用mBnB的方式，这是从维护角度来考虑的。
目 录
摘要I
ABSTRACT.....II
目录……………………………………………….……………………III
第一章 绪 论 1
1.1光纤通信技术发展和现状 1
1.2同步数字传输体系SDH简介 2
1.3本课题的提出 3
1.4各个章节的主要内容 4
第二章 同步数字传输体制SDH的传输机制 5
2.1 SDH的帧结构组成和各部分作用 5
2.2PDH信号复用进SDH信号的复用步骤 7
第三章 SMS150A传输系统的简要介绍 11
3.1SMS150A传输系统中涉及到的设备的介绍 11
3.2SMS150A光端机的物理模块 14
3.3设备传输支持的模式和功能 18
第四章 环网系统原理和SMS150A环网模式连接 21
4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
.1光纤通信光路保护所用环形网 21
4.2SMS150A的环网模式特点 23
4.3 SMS150A光端机之间以及与电源，协议转换器的连接（环网模式下） 25
第五章 LCT软件的操作介绍 28
5.1LCT的简介 28
5.2LCT软件的具体操作 28
5.3调试 32
5.4 Remote Access远程连接 35
第六章 操作中遇到的问题 36
6.1 硬件方面 36
6.2 软件方面 36
第七章 总结 38
7.1 本文总结 38
7.2 展望未来 38
参考文献 39
第一章 绪 论
1.1 光纤通信技术发展和现状
由光纤组成的通信系统是以光通道为载体，利用极高纯度的光纤作为传输媒介，来实现大容量高保密的高速通信系统。光纤通信系统常常被认为由下面几个部分，即光发送端、光接收端和光传输网络组成。光发送端主要产生和驱动光，负责将从电端机输入的电信号对光源光出的光做有效的调制，进行电光转换，使得电信号可以在光传输网络中以光的形式进行传输。光接收端主要有光检测器和放大器，主要负责检测光信号，并且进行光电转换，然后进行放大后送入电端机处理分析[1]。
自上世纪六七十年代，光纤通信概念的提出到现在，光纤通信系统已经历了四个阶段的变革，同时引入光孤子的光纤通信系统的研究也正处于蓬勃发展中。
（1）第一阶段可以追溯到上世纪70年代初广泛使用的45Mbit/s、850nm多模光纤系统。这种光纤损耗在850nm处为4dB/km，在1060nm处为2dB/km，光源用的还是LED的发光管。
（2）第二阶段得益于上世纪70年代后期原材料提纯和光纤制备工艺的不断完善 ，单模光纤研制成功。光纤的工作传输窗口也逐步从850nm迁移到1310nm以及1500nm。
（3）近十年来正处于的第三阶段是大规模商业化的光纤通信系统。使用激光二极管做光源，能够传送10Gbit/s的高速信号，同时单模中继距离逐步增大至50km100km。
（4）如今的光纤通信系统阶段是处在实验室试验阶段并正在推向市场。 利用将零色散波长移到1550nm处，同时各种波长范围的高效率、高速率半导体光电转换器件(如APD、PIN)的出现加上普遍采用光放大器使光纤通信系统性能更适合今后的发展需要。
国内外先进的实验室已开始向着光孤子通信系统的方向展开研究和开发，光孤子之所以受人们关注是因为这种非线性波有着一个显著特点：经过很远距离传输后波形仍能保持近似不变，但是光孤子通信系统要真正进入实用化还需要解决光孤子的产生和相邻光孤子之间的相互影响，光孤子抖动等问题。
1.2 同步数字传输体系SDH简介
1.2.1 产生的社会背景
如今的信息社会需要通信网能够提供快速且多样的信息业务。通信网上的信息量增长速度超乎想象，通信网需要向更大容量更加综合方向发展。在传输网络体制建设过程中，我们认识到传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。对于通信网的承载体——传输网，我们的要求是不断向着宽带化，规范化的方向发展，这就是SDH体制能够产生并发展到今天的社会背景[2]。
1.2.2相对准同步数字传输体制PDH的固有缺陷，看SDH传输体制的优势
第一，首先看与设备的互联有关的接口方面。在世界范围内，PDH的复用有三种系列，欧洲系列、日本系列、北美系列。我们国家采用的欧洲系列中传输速率包括2M、8M、34M、140M等等，理解信号在欧洲系列中的复用，就要知道一路话音信号传输的速率是64Kb/s，一个2M信号称之为一次群，即E1信号。一次群2M信号采用异步复用方式，4个一次群2M复用成二次群8M、4个二次群8M复用成三次群34M、4个三次群34M复用成四次群140M[3]。对日本系列和北美系列，不同的是，他们的一次群为1.5M。在日本系列的复用图中和在北美系列的复用图中，低速信号向高速信号的复用过程与欧洲体系有很大不同。对于不同系列的复用标准来说，所产生的信号速率是不一样的。因此，不同公司生产出来的PDH设备，无论电接口还是光接口都没有一个统一的规范，因而不同PDH设备在相互连接时有一定的局限性，从而PDH设备不适合大容量传输网络的组建。
第二，从复用方式看，PDH信号复用采用的是异步复用方式，即信号通过码速调整（塞入比特）来匹配和容纳信号时钟偏差。4个2M复用成8M、4个8M复用成34M、4个34M复用成140M。由于是异步复用，未采用帧定位，低速信号在高速信号序列中的位置没有规律性。如果要从一个140M信号中下任意一个2M信号，这时由于低速信号在高速信号中没有规律性，所以必须先解复用为34M信号，再解复用为8M信号,最后才能从8M信号中解复用出我们需要的2M信号。像2M这种速率低信号必须一步一步地复用成速率更高的信号，140M的速率高的信号中不可以直接任意分离一个2M这样的低速率信号，那么一步一步地的复用和解复用增加了信号的损伤，不利于大容量信号的传输，所以PDH信号传输发展中速率一直不是很高，主要是考虑了信号的损伤。
第三，从决定设备维护成本的运行维护功能（OAM）看，信号的运行维护功能与信号帧结构中的开销（冗余）字节的数量有关，维护功能是通过开销字节来体现的。E1信号的帧结构中包含了32路64K的时隙（30路作为传输的话音信号时隙，另2路作为信号的监控等等），在PCM30/32中仅TS0，TS16，用于OAM开销。因此运行维护功能弱，所以PDH复用过程中，线路编码时需要加nB冗余码进行性能监控。这就造成了一个后果——由于nB冗余码的作用在PDH设备中光口信号的速率往往会大于电口，加入的nB冗余码增加线路的负荷，所以在PDH体系中，线路编码一般采用mBnB的方式，这是从维护角度来考虑的。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/1169.html
