华为光网络

华为光网络

一、初步了解光网络

1、固网传输

 

2、传输网络的结构

　　业务上下站点、光纤、中继站点、彩光与灰光

　　2.1、业务上下站点

　　　　将“用户侧设备”发出的“客户侧”信号--灰光转换为彩光

　　　　灰光不能在光网络中传送，彩光可以。

　　　　OTM/FOADM/OLA/ROADM（FOADM是ROADM的一种简化模型）

　　2.2、光纤

　　　　光纤、尾纤

　　　　G.652/G.655/G.653（ITU-T标准定义）

　　　　光网络中使用的光纤全部为单模光纤

　　2.3、中继站点

　　　　将衰弱到一定程度的光信号重新放大，让其重新变强。

　　　　中继在光网络中有两种含义：

　　　　　　1、放大光信号：光网络设备中有一种模块专门用于放大光信号，成为“光放器”/“光放”

　　　　　　2、电中继（3R中继）：将光信号转换为电信号，再将电信号还原为光信号，负责中继作用的光网络站点成为“中继站”

　　2.4、彩光与灰光

　　　　单路光信号。

　　　　彩光：符合ITU-T G.692中定义的中心频率要求且信号帧结构复合OTN帧结构定义的光信号

　　　　工程中常用的彩光仅为C波段，因此，中心频率范围在C波段的OTN业务光信号为彩光，否则为灰光。

　　　　路由器出彩光：路由器直接生成OTN信号，在经过波分光层传输。

　　　　各波段的波长范围：

S波段：1460--1530nm

C波段：1530--1565nm

L波段：1565--1625nm

3、WDM基础知识

　　3.1、WDM系统

　　　　带宽提升的两种方法：

　　　　　　1、为使用单波长的提高更高的速率。  硬件瓶颈大，成本高

　　　　　　2、使用多个波长，增加波长的个数。 （波分服用系统/WDM）

　　　　WDM根据波长间隔的稀疏程度分为粗波分系统（CWDM）和密集波分系统（DWDM）

　　3.2、波分系统的信号流构成

　　　　客户侧光在波分系统中传输的过程称为“信号流”。

 　  OTU（Optical Transport Unit）：将客户侧信号转换为标准的OTN波长

　　MUX（Multiplexer）：复用器，将多路OTN波长复用到一根光纤中

　　DMUX（Demultiplexer）：解复用器，从一根光纤中解复用出OTN波长

　　OA（Optical Amplifier）：放大器，对OTN光信号功率进行光学放大

　　FIU（Fiber Interface Unit）：光纤接口单元，用于将光信号送入长纤传输

　　OSC（Optical Supervisory Channel）：光监控单元，提供光监控信号

信号流详细信息：

客户侧信号通过OTU模块介入并由OTU模块将客户侧信号转换为OTN波长（彩光波长）

OTN波长通过尾纤传送到MUX模块，MUX模块将多路OTN波长复用集成一路合波信号；这时的合波信号光功率比较低，在远距离传输前需要先放大信号

合波信号通过尾纤传送到OA模块，OA模块对信号进行光学放大，提高信号的光功率

放大后的信号栓送入FIU模块，由FIU模块合入监控信号（监控信号由OSC模块提供）后，将最终的光信号传送到光纤中，最后将其传送到对方站点

对方站点再将整个过程反过来执行一遍，对方站点的客户侧最终获得与原始站点客户侧一样的信号

　　3.3、波分系统的频点和波长

DWDM系统中，C波段常用的有96个频率

96-1对应：191.30--196.05 THz

　　奇数波/偶数波

每个波长的频率像个0.05THz（50GHZ）

波分系统说明：

96波系统：支持所有96波的波分系统

80波系统：支持所有80波（1--80的波）

40波系统：80波系统中只支持偶数波的系统

与其他厂商的80波波长可能相同也可能相反，需要以波长频率为准 

4、光纤的相关特性

　　波分系统中唯一的传输介质。

　　4.1、光纤的分类

　　　　光纤（光导纤维）：通信系统中用来传输光信号，分为单模（SMF）和多模（MMF）。

　　　　模：光信号传输的模式，即光信号的能量在光纤中的一种分布状态，一种单模光纤只支持一种传输模式，在一种传输模式下可以有多个波长。

　　　　单模光纤与多模光纤最主要的区别为纤芯的直径，多模光纤的纤芯直径大于10 微米（μm）。

　　　　单模光纤的纤芯直径通常为9微米（μm），光在其中传播不符合几何学理论，更符合电磁特性。

　　　　多模光纤的纤芯直径通常为50或62.5微米（μm）光在中期传播符合几何学理论。

　　　　ITU-T规定了几种光纤的标准：G.652、G.653、G.654、G.655

　　4.2、衰耗

　　　　光信号在传输过程中会产生衰耗，导致光信号功率逐渐衰弱，也称为光纤衰耗；产生光纤衰耗的原因主要有3个。

　　　　4.2.1、光纤中的杂质吸收衰耗

　　　　　　光纤在生产过程中会产生杂质，这些杂质会吸收一部分光信号的功率。

　　　　4.2.2、光纤的散射损耗

　　　　　　本征散射和非线性散射

　　　　　　本征散射：线性散射；光纤固有散射，主要由光纤材料微观结构的不均引起的折射率改变。工程特性表现为散射特性不随信号光功率的变化而发生变化。

　　　　　　非线性散射：只有当信号光的强度达到一定阈值才会出现（非线性散射以受激散射为主），有利有弊，在工业中广泛使用。

　　　　4.2.3、其他损耗

　　　　　　光纤结构（纤芯与包层等）、光纤之间的接头以及光纤的弯曲都会对光信号产生损耗；工程应用中主要关注光纤接头与光纤弯曲产生的损耗。

　　　　　　光纤的衰耗是光信号传输的主要制约因素，

　　　　　　　　衰耗率（dB/km）：每千米光衰减的dB值

　　　　　　插入损耗（Insert Loss）/IL：正常情况下载0.5dB以内，LC、SC及E2000均可做到0.2dB以内，E2000可以控制在0.1dB以内，FC则表现不稳定。

　　　　　　　　实际光纤衰耗值远高于设计衰耗值

　　　　　　　　衰耗不对称：同源同宿的衰耗相差不会大于2dB。

　　　　　　　　实际光纤类型与设计不同：与第一种情况类似；不同的光纤类型色散系数、非线性效应及衰耗均不同。

 　　4.3、色散

　　　　色度色散、偏振模色散：产生的机理不同，是影响光传输的重要因素之一。

　　　　　　相速度：光信号的相速度是光在光纤介质中传输的速度，约为2x10^8m/s（慢于真空中光速）

　　　　　　群速度：光信号承载的信息传播速度；如1Gbit/s的信号，可以认为群速度为1Gbit/s（传输效率与调制方式也有关系）

　　 4.4、光模块与接头

　　　　光模块的封装类型

　　　　光纤接头类型

 

 

二、了解华为波分系统及光器件

1、站点信号流

　　1.1、OTM

 

　　1.2、OLA

 

　　1.3、ROADM

 

2、华为波分系统

　　2.1、波分设备的模式

 

　　2.2、波分系统中的子架

 

　　2.3、波分系统中的单板

3、OSN 9800单板介绍

　　3.1、OTU单板

 

　　3.2、合波、分波单板

 

　　3.3、光放单板

 

　　3.4、监控单板

 

　　3.5、光谱分析单板

 

　　3.6、衰减器

4、波分设备的逻辑抽象

 

　　4.1、网元

 

　　4.2、逻辑连纤与网元信号流

 

　　4.3、光电交叉

 

　　4.4、业务路径

 

　　4.5、端到端的业务配置和管理

 

5、常见光层器件原理

　　5.1、光层放大器

 

　　5.2、ROADM器件

 

三、系统性能及信号流

1、系统性能基础

　　1.1、dB和dBm

 

　　1.2、告警

 

　　1.3、频谱带宽与传输速率

 

　　1.4、OSNR

 

　　1.5、非线性效应

 

2、波分信号流

 

3、影响系统性能的因素

　　3.1、入纤光功率

 

　　3.2、平坦度

 

　　3.3、增益竞争

 

　　3.4、性能均衡

 

　

四、调测波分系统

1、调测准备

 

2、单站调测

 

3、系统调测

 

4、使用调测工具

 

5、使用命令行工具

 

五、相干通信系统

1、初识信号干涉

 

2、了解相干光通信系统

　　2.1、华为相干通信系统

 

　　2.2、与相干通信匹配的FEC

 

　　

3、相干通信系统调测

　　3.1、系统特点

 

　　3.2、调测注意事项

4、网络混传与升级

 

六、拉曼系统与光功率管理

1、拉曼系统介绍

　　1.1、拉曼放大器的发展历史

 

　　1.2、拉曼放大器的工作原理

 

　　1.3、拉曼系统对光纤的要求

 

　　1.4、E2000 ODF

 

2、IPA功能

　　2.1、IPA原理

 

　　2.2、拉曼系统IPA

 

3、OTDR与FD功能

 

4、ALC与OD功能

　　4.1、ALC

 

　　4.2、Optical Doctor

 

七、ASON

 

八、做好通信守夜人

 

 

 九、网络性能优化

 

 

十、光网络改造

 

 

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