ZXMP-S360/S380/S390
光传输距离计算指导
本部用服部
安全/保密警告
文件信息和修改信息
目录
传输距离受限的理论分析及计算方法...................................................................................... - 1 - 衰减受限传输距离理论计算------最坏值法...................................................................... - 1 - 色散受限传输距离理论计算.............................................................................................. - 2 - DCM模块在系统中的位置........................................................................................................ - 3 - 我司设备性能参数...................................................................................................................... - 3 -
2.5Gb/s光板类型及参数 .................................................................................................... - 3 -
10Gb/s光板类型及参数 ..................................................................................................... - 4 - 光放大板类型及参数.......................................................................................................... - 4 - 色散补偿模块的类型及参数.............................................................................................. - 4 - 2.5Gb/s光口配置实例 ................................................................................................................ - 5 - 10Gb/s光口计算和配置实例 ..................................................................................................... - 6 - 附录:光接口规范.................................................................................................................... - 10 -
传输距离受限的理论分析及计算方法
SDH系统的光传输距离受两个因素的限制：一是光功率限制，即再生段传输距离受光源的发送功率、接收机的灵敏度和通道的光衰减限制；二是光源的色散限制，即再生段传输距离受光源的类型和光通道总色散限制。设备的最大传输距离同时满足上述两个限制条件。【注：在系统传输距离超长时，需要考虑系统的另一个受限因素：接收光信噪比的限制，本文暂时没有包含此内容。】
衰减受限传输距离理论计算------最坏值法
最坏值法中，所有参数均取最坏值，可以保证系统在寿命终了（20-25年）时仍能符合传输性能指标。一般认为，实建的光缆和设备性能应优于最坏值，因此，设备的传输系统会有较多的衰减余量。
理论计算公式：
L=（Ps – Pr – Pp – C - Mc）/（af + as） (1)
L=（Ps – Pr – Pp - C）/（af + as + △Mc） (2)
一般采用公式(1)进行计算。
式中：
L再生段最大距离(km)。
Ps S点寿命终了（EOL）最小平均发送功率(dBm)，已扣除设备连接器的衰减和LD耦合反射噪声代价。
Pr R点寿命终了（EOL）最差灵敏度(dBm)（BER≤10-12），已扣除设备连接器C的衰减。
Pp光通道代价，它包括反射、码间干扰、模分配噪声和激光器啁啾而产生的总色散功率代价。一般在1310nm波长时取1dB，在1550nm波长时根据传输距离的长短分别取1dB或2dB。
C所有活动连接器衰减之和，每个连接器衰减取0.5dB，共两个连接器。
Mc光缆线路光功率余量（光缆富裕度），光纤长短不同取值不同，最大取值为3dB。公式（1）中取3dB；公式（2）中△Mc单位为dB/km，一般为0.02～0.03 dB/km。
【Mc参数说明】
光缆线路光功率余量包括维护维修过程中增加的接头损耗，线路变动光缆长度增加引起的附加损耗及由于环境因素引起的光缆衰减的变化。
af光纤衰减系数（dB/km）
【af参数说明】
光纤衰减系数与工作波长密切相关。在一定工作波长上，光纤的衰减为一定值，不随传输信号速率的高低而变化。
单模光纤工作在1310nm波长时，衰减系数为0.26 dB/km～0.37 dB/km，一般取0.32 dB/km，工作在1550nm波长时，衰减系数为0.18 dB/km～0.22 dB/km，一般取0.22 dB/km。
as 光纤熔接接头每公里衰减系数（dB/km）
【as参数说明】
as参数与光缆质量，熔接机性能，操作水平有关。工程中取0.01～0.02dB/km。
af+as的具体数值要视局方工程状况而定，如果标书中指定了以上参数，则按标书参数计算。
【注：公式(1)与公式(2)的区别在于Mc所处的位置不同，在具体应用时应注意，当线路损耗值按>0.27dBm/km计算时，应采用公式(2)进行计算，避免Mc被重复考虑。当局方强调Mc按3dBm进行计算时，应采用公式（1）进行计算，特别是在长距传输时，一般采用公式（1）。以下实例大多是以公式（1）进行计算的。】
光纤掺铒放大器EDFA的配置：
在工程中，若衰减受限距离小于实际需要的传输距离，则需要配置光纤掺铒放大器（EDFA），进行衰减补偿。
光放大板分为三种：功率放大板OBA、前置放大板OPA和光线路放大板OLA。可以依据工程需要，灵活配置。
OBA的作用是提高发送端的光功率，也就是增大公式（1）、（2）中的Ps；
OPA的作用是提高接收端的录敏度，也就是减小公式（1）、（2）中的Pr。
OLA的作用是补偿光线路的衰减。（暂不提供）
色散受限传输距离理论计算
色散主要是指集中的光能（例如光脉冲）经过光纤传输后在输出端发生能量分散，导致传输信号畸变。在数字通信系统中，由于信号的各频率成分或各模式成分的传输速度不同，在光纤中传输一段距离后，将互相散开，脉冲加宽。严重时，前后脉冲将互相重叠，形成码间干扰，增加误码率，影响光纤的带宽，限制光纤的传输容量。
与光纤色散有关的系统性能损伤有多种因素，主要有码间干扰、模分配噪声和啁啾噪声（chirping）三种。
对于高比特率的传输系统，色散是限制中继段传输长度的主要因素。色散功率代价随传输距离、光谱宽度和色散系数这些参数值的增加而迅速增加。为了防范由于色散功率代价的迅速增加而导致的系统性能恶化，应该使系统有足够的工作余度，避开高功率代价区。一般将1dB功率代价所对应的光通道色散值(D*L)定义为通道最大色散值。
就目前含EDFA的光通信系统工程应用的情况来看：光缆均采用G.652光纤，波长范围在1535nm～1565nm，属于单模传输，故不存在模分配噪声；对于STM-1和STM-4系统，系统一般采用DFB光源，由于速率不高，输出功率不大（≤3dBm），虽采用内调制方式，但啁啾噪声很小，可以忽略；而STM-16和STM-64系统一般采用外调制，激光器中没有啁啾噪声。因而系统色散对于目前的光通信系统的损伤主要是码间干扰。下面就色散受限距离进行计算。
理论计算公式
Ld=ε/ Dm (3) 式中：
Ld色散受限传输距离(km)。
ε光源的色散容限值(ps/nm)，由光源的性能决能。
Dm光纤色散系数ps/(nm·km)。G.652光纤的色散系数一般取18ps/(nm·km)，若局方有明确要求，则以标书要求的数据进行计算。
色散补偿的计算
在工程中，若色散受限距离小于实际需要传输距离，则要配置色散补偿模块DCM，进行色散补偿。若已知两点间的实际传输距离，确定是否加色散补偿可根据公式计算：
L实际=（ε+△ε） / Dm
△ε= L实际 * Dm －ε
根据计算出的需要的色散补偿值△ε来选取DCM模块。
DCM模块在系统中的位置
DCM模块具有插损，在系统配置时需要考虑其插损值。为了使DCM的插损不影响系统的最大传输距离，在系统中优选的DCM配置方案为：OBA之前和OPA之后，如下图所示。
OL16
配置在OBA之前时，光板的输出光功率Ps减DCM的插损，应在OBA的输入光功率范围之内；
配置在OPA之后时，OPA的输出光功率减DCM的插损应大于光板接收灵敏度，为保证系统长时间稳定工作，需要留有足够的余量，至少是预留设备寿命终了值3dB，代价2dB。
由于DCM光纤的有效截面积比G.652光纤的小，DCM光纤的SBS、SPM效应的光功率域值点更低，因此在配置时注意，入DCM的光功率不能太大，建议小于+3dBm。
以上计算方法实用于SMT-1、STM-4、STM-16、STM-64的所用光接口和我司的各种机型。我司设备性能参数
2.5Gb/s光板类型及参数
II型机、2500（V10.0）及ZXSM-10G的2.5Gb/s光口现能提供的光板类型及主要参数如下表一，各种详细的指标规范可参见附件：《STM-16光接口规范》
表一光接口类型及技术指标表
注1：上表中的色散容限值是按光纤色散系数18 ps/nm km测得，如果在工程配置时光纤色散按20 ps/nm km，余量将会比较大，必要时可做适当的调整,表中给出的传输距离仍做参考。
注2：国际标准G.957中对于2.5Gb/s的L-16.2的工作波长的规范为1500-1580nm，在我司设备中，传输距离大于80公里，一般需要采用EDFA进行光放大，EDFA的增益范围为1530-1565nm，因此我司设备的L-16.2等需要与OBA、OPA配合的光板的输出光波长范围为1530-1565nm。
注3：L-16.2U接口相对L-16.2，只是色散容限指标增加到2880 ps/nm，其它指标相同。
注4：L-16.2P相对L-16.2U，色散容限值增加到3600ps/nm，另外L-16.2P的光源为
特定波长的，波长为1550.12nm。与内置OPA配合时只能采用L-16.2P。
10Gb/s光板类型及参数
我司ZXSM-10G设备光接口参数见表二。
表二光接口类型及技术指标
光放大板类型及参数
ZXSM-150/600/2500、ZXSM-2500（V10.0）、ZXSM-10G现能提供的光放板如下表，详细指标参见《EDFA指标规范》
表三光放大板的类型及主要参数
注1、OBA的光增益谱的范围为1530～1565nm,
OPA分为外置和内置两种，其性能指标相同，不同之处如下：
1、外置OPA采用的是波长自动跟踪的滤波器，波长跟踪范围为1530~1562nm，外置OPA 为1U的插箱装在机架中，网管不能对其进行监控；
2、内置的OPA是和OBA一样的插板，占用子架的一个槽位，可以通过网管进行监控。在OPA内采用了固定波长的滤波器，滤波器中心波长为1550.12nm，因此在系统配置时，需要采用与滤波器相对应的特定波长的光板L16.2V。
OBA和内置OPA都是在子架中占有一个槽位，在主子架槽位不够时，可以配置在扩展子架上，扩展子架上只需配置一块NCP板来接入网管。扩展子架最多可以配置12个OA板。
色散补偿模块的类型及参数
表四色散补偿模块型号及技术参数表
每块DCM需要配置一个DCM插箱，插箱高度为1U，在做配置时需要考虑DCM在机架中放置的空间。
2.5Gb/s光口配置实例
假设条件：
af+as＝0.25dB/km；Dm＝18ps/(nm·km)；Pp=2dB； C=1 dB；Mc=3dB
1、采用L-16.2不加光放板
Ps＝-2dBm，Pr＝－28dBm，ε＝1600ps/nm
L衰减＝（-2－（－28）－2－1－3）/0.25=80 km
L色散＝1600/18＝88.9 km
因此，采用L-16.2不加光放最大传输距离为80公里。
2、采用L-16.2JE不加光放板
Ps＝+4dBm，Pr＝－28dBm，ε＝1600ps/nm
L衰减＝（+4－（－28）－2－1－3）/0.25=104 km
L色散＝1800/18＝100 km
因此，采用L-16.2JE不加光放最大传输距离为100公里。
3、采用L-16.2U+OBA14
Ps＝14dBm，Pr＝－28dBm，ε＝2880ps/nm
L衰减＝（14－（－28）－2－1－3）/0.25=144km
L色散＝3200/18＝177.8 km
因此，采用L-16.2U+OBA14最大传输距离为144公里。
4、采用L-16.2U+OBA17
Ps＝17dBm，Pr＝－28dBm，ε＝2880ps/nm
L衰减＝（17－（－28）－2－1－3）/0.25=156km
L色散＝2880/18＝177.8 km
因此，采用L-16.2U+OBA17最大传输距离为156公里。
5、采用L-16.2P+OBA14+OPA38
Ps＝14dBm，Pr＝－38dBm，ε＝3600ps/nm
L衰减＝（14－（－38）－2－1－3）/0.25=184km
L色散＝3600/18＝200 km
因此，采用L-16.2P+OBA14+OPA38最大传输距离为184公里。
6、采用L-16.2P+OBA17+OPA38
Ps＝17dBm，Pr＝－38dBm，ε＝4000ps/nm
L衰减＝（17－（－38）－2－1－3）/0.25=196km
L色散＝3600/18＝200 km
因此，采用L-16.2P+OBA17+OPA38最大传输距离为196公里。
7、根据要求配置光板
假如工程线路的距离为150公里，但是局方要求af+as＝0.27dB/km；Dm＝20ps/(nm·km)；
Pp=2dB； C=1 dB；Mc=5dB，
根据光功率计算，需要配置OBA14+OPA38
L衰减＝（14－（－38）－2－1－5）/0.27=163km
根据色散容限计算，只需要配置L-16.2U
L色散＝3200/20＝160 km
但是，如果OPA为内置的，与此配合只能采用L-16.2P，最终的配置应该是L-16.2P+OBA14+OPA38
以上计算中都假设Dm＝18ps/(nm·km)，如果要求光纤的色散系数按Dm＝20ps/(nm·km)进行设计，此时按公式（3）：Ld=ε/ Dm算出的色散受限距离的余量比较大，在此数据接近临界值时，可以将表一中的光源色散容限值的指标适当提高，但必须小于X*20/18，X为表中的数值。
10Gb/s光口计算和配置实例
注：af+as的具体数值要视局方工程状况而定，按标书中指定的参数进行计算。以下所计算的传输距离结果并不是唯一的。
以下计算基于条件：af+as＝0.22 dB/km；Dm＝17ps/(nm·km)。
1、采用S-64.2b，俗称40km模块
Ps＝－1dBm，Pr＝－14dBm，ε＝800ps/nm
L衰减＝（－1－（－14）－2－1－1）/0.22=40.9 km
注意：
（1）原则：光接口板配置为S-64.2b类型时，为避免过于保守，必须保证所计算的衰减受限距离大于40公里，避免实际工程开局中“EDFA＋衰减器”事件的发生。
（2）短距时，光缆富裕度取3dB过大，一般取为0.5 dB ～ 1dB。若将光缆富裕度折算为分母值，一般取0.03dB/km，则计算公式如下：
L衰减＝（－1－（－14）－2－1）/（0.22+0.03）＝40.0 km
（3）以上仅仅是理论计算，实际测试表明，我司S-64.2b模块完全满足40公里传输距离的要求。
L色散＝800/17＝47.1 km
因为，L衰减< L色散，所以不用色散补偿。
2、采用L-64.2c，俗称80km模块
分为两种情况
情况一：L-64.2c I模块 Ps＝0 dBm，Pr＝－22dBm，ε＝1600ps/nm L衰减＝（0－（－22）－2－1－3）/0.22=72.7 km
L色散＝1600/17＝94.12 km
因为，L衰减< L色散，所以不用色散补偿。
情况二：L-64.2c II模块 Ps＝3 dBm，Pr＝－22dBm，ε＝1600ps/nm L衰减＝（3－（－22）－2－1－3）/0.22=81.8 km
L色散＝1600/17＝94.12 km
因为，L衰减< L色散，所以不用色散补偿。
3、采用S-64.2b＋OBA14＋DCM-60
Ps＝14dBm，Pr＝－14dBm，ε＝800ps/nm
L衰减＝（14－（－14）－2－1－3）/0.22=100 km
L色散＝800/17＝47.1 km
因为，L衰减> L色散，所以要进行色散补偿。
△ε= L衰减 * Dm －ε＝100*17－800＝900 ps/nm 通过查表四，需配置DCM-60色散补偿模块。
4、采用L-64.2c ＋OBA14＋DCM-60
Ps ＝14dBm ，Pr ＝－22dBm ，ε＝1600ps/nm
L 衰减＝（14－（－22）－2－1－3）/0.22=136.4 km L 色散＝1600/17＝94.12 km
因为，L 衰减> L 色散，所以要进行色散补偿。
△ε= L 衰减 * Dm －
ε＝136.4*17－1600＝718.18 ps/nm
通过查表四，需配置DCM-60色散补偿模块。
5、采用S-64.2p ＋OBA14+OPA32＋DCM-60＋DCM-80
Ps ＝14dBm ，Pr ＝－32dBm ，ε＝800ps/nm
L 衰减＝（14－（－32）－2－1－3）/0.22=181.8 km L 色散＝800/17＝47.1 km
因为，L 衰减> L 色散，所以要进行色散补偿。
△ε= L 衰减 * Dm －ε＝181.8*17－800＝2290.9 ps/nm
通过查表四，需配置DCM-60＋DCM-80色散补偿模块。
6、采用L-64.2c＋OBA14+OPA32＋DCM-80
Ps＝14dBm，Pr＝－32dBm，ε＝1600ps/nm
L衰减＝（14－（－32）－2－1－3）/0.22=181.8 km
L色散＝1600/17＝94.12 km
因为，L衰减> L色散，所以要进行色散补偿，DCM-80的色散补偿量为1360 ps/nm。
L实际=
计算结果
问：
385 L-64.2cI和L-64.2p有什么区别？如果配置OA是不是只能有一种？
答：2p
14:23:27*[宋义卿302113]说:
2p是特定波长
14:23:37*[宋义卿302113]说:
2p一般与OBA+OPA使用
14:23:46*[宋义卿302113]说:
2C2一般只配OBA
附录:光接口规范
参考标准
YD/T 1014-1999 STM-64光线路终端设备技术要求
YD/T 1017-1999 同步数字体系（SDH）网络接点接口
YD/T 1111--2001 SDH光发送/光接收模块技术要求
ITU-T G.652 (2000) 单模光纤光缆的特性
ITU-T G.653 (2000) 色散位移单模光纤光缆的特性
ITU-T G.655 (2000) 非零色散位移单模光纤光缆的特性
ITU-T G.691 (2000 ) 具有光放大器的单信道SDH系统光接口和STM-64及STM-256系统
ITU-T G.692 (2000) 具有光放大器的多信道系统的光接口
ITU-T G.783(1997) 同步数字体系的设备功能块特性
ITU-T G.825(2000) 基于同步数字体系的数字网抖动和漂移的控制
ITU-T G.957(1999 ) 与同步数字体系有关的设备和系统的光接口
ITU-T G.958(1995 ) 基于同步数字系列的光缆数字系统
光接口分类
根据SDH系统中是否使用光放大器，以及速率是否达到STM-64，将光接口分为两大类：第I类系统是不包括任何光放大器，速率低于STM-64的系统。
第II类系统是包括光放大器和速率为STM-64、STM-256的系统。
不同种类的的光接口用不同的代码来表示，代码由一个字母和两个数字组成。其含义如下表。
在G.957中对I类光接口进行了如下的分类：
根据以上分类，我们设备现提供的接口有：
●16
●S-16.1
●L-16.2
●在L-16.2的基础上，又提供两种我们自己定义的接口：
L-16.2U 是在L-16.2的基础上，光源的色散容限值增大
L-16.2P 是在L-16.2的基础上，光源的色散容限值增大并且发送波长为特定波长 L-16.2JE 是在L-16.2的基础上，提高激光器的输出光功率
各种接口的详细参数见下表
II类光接口分类（VSR, I, S 和L）
II类光接口分类（V 和U）
STM-16光接口指标
STM-16 光接口技术规范
注1：表中给出的传输距离仅供参考；
注2：表中的工作波长范围是按国际标准定的，实际在有EDFA光放大器的系统中，由于光增益谱的限制，此时对光源的工作波长范围的要求是1530~1565nm；
注3：在传输距离超过160公里，需要配置预放时，发送采用的是特定波长的光源；
注4：在传输距离不超过160公里，但由于光纤质量或光纤接头的原因造成线路损耗较大，需要配置预放时，也需要采用特定波长的光源。
STM-64光接口指标
STM-64 光接口技术规范
1.OL64-S64.2B
绿色（外壳本来就是散热器形状）是INTEL;白色（明显可以看出是另外安装上去的散热器）是A V ANEX;黄色JDSU.
2.OL64-L64.2C1
白色（明显可以看出是另外安装上去的散热器）是A V ANEX;白色（外壳本来就是散热器形状）的是OPNEXT;黄色JDSU.
3.OL64-L6
4.2C2
白色（明显可以看出是另外安装上去的散热器）是A V ANEX;黄色JDSU;
WTD的形状比较大，特殊与上面的情况不一样应该就是它，是黑色的
监控摄像头镜头可视角度表 镜头焦距搭配1/3" CCD搭配1/4" CCD二者的角度差异 2.8 mm89.9°75.6°14.3° 3.6 mm75.7°62.2°13.5° 4 mm69.9°57.0°12.9° 6 mm50.0°39.8°10.2° 8 mm38.5°30.4°8.1° 12 mm26.2°20.5° 5.7° 16 mm19.8°15.4° 4.4° 25 mm10.6°8.3° 2.3° 60 mm 5.3° 4.1° 1.2° 监控摄像头镜头可视距离表 镜头焦 距(毫米数) 距离5米 (宽×高) 距离10米 (宽×高) 距离15米 (宽×高) 距离20米 (宽×高) 距离30米 (宽×高) 2.8mm13×9.8米26×19.5米39×29.3米52×39米78×58.5米 3.6mm8.5×6.4米17×12.8米25.5×19米34×25.5米51×38.3米4mm8×6米16×12米24×18米32×24米48×36米
6mm 5.5×4.1米11×8.3米16.5×12.4米22×16.5米33×24.8米8mm 3.5×2.6米7×5.3米10.5×7.9米14×10.5米21×15.8米12mm2×1.5米4×3米6×4.5米8×6米12×9米16mm 1.5×1.1米3×2.3米 4.5×3.4米6×4.5米9×6.8米25mm 1.3×1米 2.5×1.9米 3.8×2.9米5×3.8米7.5×5.6米60mm0.5×0.4米1×0.75米 1.5×1.1米2×1.5米3×2.3米
摄像机选型、安装需要考虑的几个问题 摄像机选型、安装通常有八点需要考虑，具体如下（1）应根据监控目标的的照度选着不同灵敏度的摄像机。监控目标的最低环 境照度应高于摄像机最低照度的10倍。 监视目标的照度要求与摄像机的灵敏度密切相关，通常闭路 电视监控系统是由被监视视场所监视时刻的自然光，一般画 面的典型照度见表1-1 表1-1 一般画面的典型照度 各种天气下的自然光照度值照度估计值（lx） 直射阳光100000—130000 晴天（非阳光直射）10000—20000 阴天1000 工作场所内（白天）200—400 非常阴暗的白天100 黄昏（拂晓）10 入夜1 满月0.1 弦月0.01 没有月亮的晴朗夜空0.001 没有月亮的多云夜空0.0001 监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍以上，
实用文档 要自信，绝对的自信，无条件的自信，时刻自信，即使在错的时候！！！ 《光纤通信》计算、综合、分析练习公布 精选精炼+课后精讲（QQ在线讲解） 张延锋 2014/8/1 忍人之所不能忍，方能为人知所不能为！！！
计算、综合、分析题练习 1. 一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n 1=1.5，相对折射率差% 1 = ?，工作波长为 1310nm，试计算： (1) 为了保证单模传输，其芯径应取多大？ (2) 若取芯径m 5 aμ =，求其数值孔径及其模式数。 2.设PIN光电二极管的量子效率为75％，渡越时间为10ps。问： (1) 计算该检测器的3dB带宽； (2) 计算在1.3um和1.55um波长时的响应度，并说明为什么在1.55um处光电 二极管比较灵敏。 3.已知阶跃型光纤的n 1 =1.5，△=0.5％，工作波长λ=1.31μm光纤中的导模M=2求： (1) 光纤的数值孔径NA。(2分) (2) 全反射临界角θc。(3分) (3) 光纤的纤芯半径a。(5分) 4.一个GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，假设所有的电子都被接收。 (1) 计算该器件的量子效率； (2) 设在1.31um波段接收功率是10－7W，计算平均输出光生电流。 (3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc（超过此波长光电二极管将不工 作）。 5. 某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100μm，折射率n1=1.458，包层的折射率 n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm。 （1）计算该光纤的V参数； （2）估算在该光纤传输的模式数量； （3）计算该光纤的数值孔径； （4）计算该光纤单模工作的波长。 6. 有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300m μ，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。 (1)求因非全反射导致的等效损耗系数。 (2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。 (3)若此激光器的中心波长λ=1310nm，与此相应的纵模序数。 7.设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm，其他参数如下： 发射光功率为-3dBm，接收机的灵敏度为-38 dBm （BER=10-9），系统余量为4 dB，连接器损耗为0.5 dB /个，平均接头损耗为0.05 dB/km，光纤损耗为0.4 dB/km，试计算损耗限制传输距离。 8. 分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1mW，从输入口 0到输入口1的插入损耗为1.5dB，求两个输出口的输出光功率。
SDH光传输设备开局与维护 ——课后习题解答 任务链形SDH网络的构建 一、填空题 1.光纤通信系统主要由光发送光接受光传输设备组成。 2.光纤通信系统按光纤的模式分类，可分为单模双模光纤通信系统。 3.现有的PDH制式共有欧洲、北美和日本三种系列的信号等级。其中欧洲系列的基 准速率为2M ，北美和日本系列的基准速率为。 4.ZXMP S320设备最高速率是STM-4/ 。 二、思考题 1.PDH和SDH各有哪些速率？各自速率的等效容量各位多少？ PDH： 1)基群(一次群) 30个中继话路，速率2Mb/s即s 2)二次群120个中继话路，速率8Mb/s即Mb/s 3)三次群480个中继话路，速率34 Mb/s即Mb/s 4)四次群1920个中继话路，速率140 Mb/s即Mb/s SDH： 1)STM-1 1920个中继话路，速率Mb/s 2)STM_4 7680个中继话路，速率Mb/s 3)STM-16 30720个中继话路，速率Mb/s 4)STM-64 122880个中继话路，约为10Gb/s 2.一阶跃光纤n1=，n2=，求其相对折射率Δ。 n1-n2/n1=%= 3.在阶跃光纤中，若光纤n1=，相对折射率Δ=，使计算数值孔径。 NA=N1=3 4.已知注入功率为-10dbm，光纤长度60Km，光缆的品均衰减率为Km，收到的光功 率为？ Km=18dbm -10dbm—18dbm=-28dbm 任务环形SDH网络的构建 一、填空题 1.SDH帧的结构开销分为段开销通道开销。 2.对于ZXMP S320的设备中，开销处理主要由光接口板完成。 3.再生中继只处理再生段层的开销。 4.SDH设备中和传输的业务类型有PDH SCH ATM 。 5.K1 K2字节为了完成复用段保护而设置的。 二、思考题 1.MS-AIS、MS-RDI是有什么字节检测的。 K2的b6—b8 2.LOF告警的检测机理是什么？ 如果接收端连续5帧以上收不到正确的A1 A2字节，即连续5帧以上无法识别帧字节的位置，那么收端即进入失步状态，于是产生帧失步告警（OOF）；若OOF持续3ms，就进入帧都是状态；设备产生帧丢失告警（LOF）；即向下游方向发送AIS信
第6章光接口类型和参数 目标： 掌握光接口的类型。 掌握光接口的常用参数的概念及相关规范。 传统的准同步光缆数字系统是一个自封闭系统，光接口是专用的，外界无法 接入。而同步光缆数字线路系统是一个开放式的系统，任何厂家的任何网络 单元都能在光路上互通，即具备横向兼容性。为此，必须实现光接口的标准 化。 6.1 光纤的种类 SDH光传输网的传输媒质当然是光纤了，由于单模光纤具有带宽大、易于升 级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光缆数字线路系统只使用单 模光纤作为传输媒质。光纤传输中有3个传输“窗口”——适合用于传输的 波长范围；850nm、1310nm、1550nm。其中850nm窗口只用于多模传输， 用于单模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。 光信号在光纤中传输的距离要受到色散和损耗的双重影响，色散会使在光纤 中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰降低信号质量。当码间干扰使传输性 能劣化到一定程度（例10-3）时，则传输系统就不能工作了，损耗使在光纤中 传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降，当光功率下降到一定程度时， 传输系统就无法工作了。 为了延长系统的传输距离，人们主要在减小色散和损耗方面入手。1310nm光 传输窗口称之为0色散窗口，光信号在此窗口传输色散最小，1550nm窗口称 之为最小损耗窗口，光信号在此窗口传输的衰减最小。 ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合G.653规范的光 纤、符合规范G.655的光纤。其中G.652光纤指在1310nm波长窗口色散性 能最佳，又称之为色散未移位的光纤（也就是0色散窗口在1310nm波长处）， 它可应用于1310nm和1550nm两个波长区；G.653光纤指1550nm波长窗 口色散性能最佳的单模光纤，又称之为色散移位的单模光纤，它通过改变光 纤内部的折射率分布，将零色散点从1310nm迁移到1550nm波长处，使 1550nm波长窗口色散和损耗都较低，它主要应用于1550nm工作波长区； G.654光纤称之为1550nm波长窗口损耗最小光纤，它的0色散点仍在
1.欧氏距离(Euclidean Distance) 欧氏距离是最易于理解的一种距离计算方法，源自欧氏空间中两点间的距离公式。(1)二维平面上两点a(x1,y1)与b(x2,y2)间的欧氏距离： (2)三维空间两点a(x1,y1,z1)与b(x2,y2,z2)间的欧氏距离： (3)两个n维向量a(x11,x12,…,x1n)与b(x21,x22,…,x2n)间的欧氏距离： 也可以用表示成向量运算的形式： 2.曼哈顿距离(Manhattan Distance) 从名字就可以猜出这种距离的计算方法了。想象你在曼哈顿要从一个十字路口开车到另外一个十字路口，驾驶距离是两点间的直线距离吗？显然不是，除非你能穿越大楼。实际驾驶距离就是这个“曼哈顿距离”。而这也是曼哈顿距离名称的来源，曼哈顿距离也称为城市街区距离(City Block distance)。 (1)二维平面两点a(x1,y1)与b(x2,y2)间的曼哈顿距离 (2)两个n维向量a(x11,x12,…,x1n)与b(x21,x22,…,x2n)间的曼哈顿距离 5.标准化欧氏距离(Standardized Euclidean distance ) (1)标准欧氏距离的定义
标准化欧氏距离是针对简单欧氏距离的缺点而作的一种改进方案。标准欧氏距离的思路：既然数据各维分量的分布不一样，好吧！那我先将各个分量都“标准化”到均值、方差相等吧。均值和方差标准化到多少呢？这里先复习点统计学知识吧，假设样本集X的均值(mean)为m，标准差(standard deviation)为s，那么X的“标准化变量”表示为：而且标准化变量的数学期望为0，方差为1。因此样本集的标准化过程(standardization)用公式描述就是： 标准化后的值= (标准化前的值－分量的均值) /分量的标准差 经过简单的推导就可以得到两个n维向量a(x11,x12,…,x1n)与b(x21,x22,…,x2n)间的标准化欧氏距离的公式： 如果将方差的倒数看成是一个权重，这个公式可以看成是一种加权欧氏距离(Weighted Euclidean distance)。 7.夹角余弦(Cosine) 有没有搞错，又不是学几何，怎么扯到夹角余弦了？各位看官稍安勿躁。几何中夹角余弦可用来衡量两个向量方向的差异，机器学习中借用这一概念来衡量样本向量之间的差异。 (1)在二维空间中向量A(x1,y1)与向量B(x2,y2)的夹角余弦公式： (2)两个n维样本点a(x11,x12,…,x1n)和b(x21,x22,…,x2n)的夹角余弦 类似的，对于两个n维样本点a(x11,x12,…,x1n)和b(x21,x22,…,x2n)，可以使用类似于夹角余弦的概念来衡量它们间的相似程度。 即：
1．总则 1.1本技术要求适用于新疆华电红雁池发电有限责任公司光传输设备改造的技术要求。 1.2本技术要求提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范条文，供方保证提供符合招标书和工业标准的优质产品。 1.3如供方没有以书面形式对本技术要求的条文明确提出异议，需方则认为供方提供的产品完全满足技术要求。 1.4在签定合同之后，供方应积极主动地实施合同内容。 1.5本技术要求为供方提供产品依据，在执行本技术要求所列要求、标准，本规范书中未提及的内容均应满足或优于本要求所列的国家标准、行业标准和有关国际标准。有矛盾时，按较高标准执行。 1.6供方提供的产品，是成熟的、技术先进的、具有制造经验的复制品，而不是试制品，并提供安全、经济、可靠的设备和可行的布置。 2. 遵循的主要现行标准 本技术要求中涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均应为最新版本，若发现本技术要求与参照的文献之间有不一致之处，卖方应向买方指明，并按较高标准执行。 2.1引用的规范和标准 国际及国标 （1）中华人民共和国标准《同步数字体系（SDH）光缆线路系统进网要求》；（2）信息产业部《光同步传送网技术体制》； （3）ANSI T1.101 同步接口规范； （4）ITU-T G.812 局间时钟的定时要求（9/97版）； （5）ITU-T G.811 国际局间原始参考钟（PRC）的定时要求； 3、设备运行的环境条件 电源：额定电压：直流-48V； 电压范围：直流–39V～–57V 工作温度：0℃～50℃
湿度：10%～90%，不结露 4、技术要求 4.1一般要求 4.1.1买方光传输设备属于新疆电网干线上的一个环网节点，改造后的设备必须与之匹配运行。 4.1.2买方原设备2M业务有48端口，备用端口有19个，改造后2M业务端口必须大于48端口，并有足够的扩展槽位。 4.1.3卖方应保证改造后设备至少有2块光板，速率不小于622Mb/s,并能平滑升级，满足将来电网通信需求。 4.1.4卖方应保证改造后设备支持多业务（MSTP），应有以太网端口，满足现在和将来电网通信需求。 4.2光纤通道应能可靠的传输以下信息 4.2.1电话 4.2.2 调度自动化信息 4.2.3 通信监控 4.2.4 线路继电保护和安全自动装置信息 4.2.5 数据信息 4.2.6 综合业务数字网信息 4.2.7 MIS网络信息 4.3 光纤通信系统参考数字通道 数字传输模型 (a)假设参考数字通道(HRDP)长度为6900km。 (b)假设参考数字段(HRDS)长度为280km。 4.4 传输与复用设备类型及性能要求 4.4.1 数字光纤通信传输系统采用SDH、STM-16等级，本期工程传输速率为622Mb/s, 将来设备只需更换光卡板，便能平滑升级到STM-16，2.5Gb/s或者STM-64,10Gb/s。本工程中，需要在红雁池电厂新增1套SDH光传输设备。 4.4.2 SDH622/2.5Gb/10G/s设备应具有功能强大的交叉矩阵，可在VC-12级别
第五章《模拟信号长距离光纤传输中的问题》小结 浙江传媒学院陈柏年 一、模拟信号长距离光纤传输的特点及其限制 1、长距离传输的范畴：光缆的长度超过40km。 二、光纤的色散特性 1、光纤色散：不同波长或不同模式的光由于传输速度不同，经光纤传输到达接收端的传输时间不同，导致光信号中的不同光频率成分或不同模式先后到达接收端，从而产生波形失真的一种物理现象。 2、色散的表示方法： （1）时域表示法——时延差Δτ 时延τ：信号传输单位长度所需要的时间。 时延差Δτ[ps/km×nm]：不同传输速度的信号，在光纤中传输相同距离时比速度最快的信号所延迟的时间。 时延差表达式Δτ＝（κ0 / c）×（Δν/ν0 ）×（d2β/ dκ２０） （2）频域表示法——光纤带宽Δf 光纤带宽表达式Δf＝350 /Δτ×Δλ×l(GHz) 3、分析光纤带宽得出的重要结论： （1）光纤的带宽与时延差，光谱线宽度和光纤长度的乘积成反比。 （2）在时延差和光谱线宽度确定时，光纤越长，光纤的带宽越窄。 （3）光纤色散是限制光纤传输距离的因素。 4、三种色散的含义： （1）模式色散：因光纤中传导模式的传输路径和速度不同所产生的色散。 （2）材料色散（折射率色散）：因光纤材料折射率随传输光波波长而变化所产生的色散。 （3）波导色散（结构色散）：因光纤波导参量的不同所产生的色散。
三、直接调制和外调制光发射机工作机理 （1）直接调制光发射机：将预调制的RF信号直接叠加到半导体激光二极管的偏臵电流上，对激光器输出的光强度直接进行调制的光发射机。 直接调制的问题：半导体激光二极管在强度调制的同时还受到频率调制，产生啁啾（chirp）特性，导致输出激光的光谱展宽，从而限制光纤的传输距离。 （2）外调制光发射机：将激光二极管发射的大功率光束注入电光晶体形成的外调制器，经预调制的RF信号加到电光调制器电极上，对入射光束的光强和相位进行调制，电光调制器的输出光强随调制信号而变化的光发射机。 四、光纤的非线性效应-受激布里渊散射SBS 1、SBS射物理现象、特点和产生机理。 （1）受激布里渊散射SBS射物理现象：当注入光纤功率增加到超过某一阈值光功率后，绝大部分输入光功率转换为后向散射的斯托克斯光波。 （2）受激布里渊散射SBS的特点：产生SBS的阈值光功率与入射光波的谱宽有关。 （3）受激布里渊散射SBS产生机理：泵浦光波（即注入光纤的信号光）、斯托克斯光波和声波之间的参量相互作用。泵浦光波通过对光纤的电致伸缩产生声波，该声波对光纤的折射率周期性调制，在光纤中产生折射率光栅。泵浦光通过该光栅时，由于光栅的布喇格散射，使泵浦光后向散射产生斯托克斯光。斯托克斯光的频率比泵浦光频率下移。 2 、受激布里渊散射SBS阈值光功率：不产生受激布里渊散射能注入光纤的最大功率。 3、受激布里渊散射SBS有效作用长度：泵浦光与斯托克斯光在光纤中相互作用的长度，与光纤的单位长度衰减系数和光纤长度有关。 4 、提高受激布里渊散射SBS阈值光功率Psbs （1）提高Psbs的原因：在ΔνP＜ΔνB条件下，SBS的阈值光功率P SBS很低（约2mw）。为长距离光纤传输，注入光纤的光功率必需很大。如果传输65km距离，要求注入光纤的光功率为16.25dBm。为实现这一目标，SBS的阈值光功率Psbs至少应等于16.5dBm。所以，必须将Psbs从2mw提高至16.5dBm（45mw）。 （2）重要结论：SBS阈值的大小与激光光谱展宽的宽度有关，要求的SBS阈值愈高，则光谱展宽愈大。要提高SBS的阈值光功率，可以采用展宽激光光谱宽度的办法，从而满足ΔνP＞ΔνB的条件。 （3）提高SBS阈值光功率Psbs的机理：在LiNbO3调制器中制作两个不同的调制器。一个为强度调制器，在其电极上加RF信号；另一个为相位调制器，在其电极上加大于2GHz 的微波等幅信号，用来展宽激光的光谱。通过控制微波信号的功率大小，改变光谱宽度，从而实现提高SBS阈值光功率的目的。 5、1310nm分系统与1550nm分系统级联时，CSO和CTB有互补作用 互补原因：1310nm光发射机与外调制1550nm光发射机的调制机制不同，对射频参数的影响也不同。所以，它们的CSO和CTB有互补作用。 1310nm直接调制光发射机中DFB-LD激光器的电光变换特性（即P-I特性）近似为偶函数，它的二阶失真比三阶失真大。 1550nm外调制光发射机中铌酸锂电光调制器的电光调制特性是奇函数，它的三阶失真大于二阶失真。 五、模拟信号长距离光纤传输技术 1、限制1550nm波长光发射机长距离传输的因素： （1）光纤损耗，（2）光纤色散和非线性效应。
专用的镜头角度计算方法 镜头焦距的计算 1公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W 2、f=hL/h f；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3" 1/2" 2/3" 1" 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg= 则H=W=×= 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：视场宽50m,距离40m,使用 1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。 举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出： 焦距f=440≈36毫米或 焦距f=330≈36毫米
光传输技术（第一、二章） 1.光纤通信的定义？ 答：光纤通信是以光纤作为传输介质，以光源作为信息载体的通信方式。 2.影响光纤通信发展的关键问题：光源、传输介质 3.光线有三个低损耗波长称为低损耗窗口，这三个低损耗窗口是850nm,、1310nm、1550nm。 4.光纤通信系统由光发送设备、光接收设备、光传输设备三部分组成。 5.WDM是什么复用？ 答：波分复用。 6.光传输设备由光缆和中继器组成。 7.光接口类型：I:局内通信接口S:局间短距离通信接口L:局间长距离通信接口。 8.PDH和SDH的复用方式的中文名称？ 答：PDH：准同步数字复接SDH：同步数字复接 9.数字光纤通信由哪几部分组成？ 答：收发端机，电输入输出接口，光端机，光缆，中继器。 10..简述光纤通信系统中电收发端机的作用？ 答：完成模拟信号或数据信号与数字信号的相互转换。 11. PDH国际两大复接系列？ 答:日本/北美的PCM基群24路/1.5M系列，中国/西欧的PCM基群30/32/2M系列。 12.PCM基群复用设备的主要作用是什么？ 答：在发射端对语音信号进行取样、量化、编码，然后将30个速率为64kb/s的话路复接成一个2048kb/s数字电信号；在接收端，则将一个2048kb/s的数字电信号分接为30个速率为64kb/s的话路。 13.PDH长途光缆通信系统的组成？ 答；PCM基群复用设备,高次群数字复用设备，光端机，光中继机和光缆等部分。 14..集群到3次群进行几次复接？ 答：16次 15.PDH的缺陷？ （1）PDH只有地区性的电接口规范，没有世界性的统一的光接口规范。 （2）PDH采用异步复用方式。
S D H光传输设备开局与维 护 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
SDH光传输设备开局与维护 ——课后习题解答 任务1.1 链形SDH网络的构建 一、填空题 1.光纤通信系统主要由光发送光接受光传输设备组成。 2.光纤通信系统按光纤的模式分类，可分为单模双模光纤通信系统。 3.现有的PDH制式共有欧洲、北美和日本三种系列的信号等级。其中欧洲系列的 基准速率为 2M ，北美和日本系列的基准速率为 1.5M 。 4.ZXMP S320设备最高速率是STM-4/622.08M 。 二、思考题 1.PDH和SDH各有哪些速率各自速率的等效容量各位多少 PDH： 1)基群(一次群) 30个中继话路，速率2Mb/s即2.048Mb/s 2)二次群 120个中继话路，速率8Mb/s即8.448 Mb/s 3)三次群 480个中继话路，速率34 Mb/s即34.368 Mb/s 4)四次群 1920个中继话路，速率140 Mb/s即139.264 Mb/s SDH： 1)STM-1 1920个中继话路，速率155.520 Mb/s 2)STM_4 7680个中继话路，速率622.080 Mb/s 3)STM-16 30720个中继话路，速率2488.320 Mb/s 4)STM-64 122880个中继话路，约为10Gb/s 2.一阶跃光纤n1=1.50，n2=1.45，求其相对折射率Δ。 n1-n2/n1=0.05/1.5×100%=0.33 3.在阶跃光纤中，若光纤n1=1.5，相对折射率Δ=0.02，使计算数值孔径。 NA=N1√ 4.已知注入功率为-10dbm，光纤长度60Km，光缆的品均衰减率为0.3dbm/Km，收 到的光功率为 60Km×0.3dbm/Km=18dbm -10dbm—18dbm=-28dbm 任务1.2 环形SDH网络的构建 一、填空题 1.SDH帧的结构开销分为段开销通道开销。 2.对于ZXMP S320的设备中，开销处理主要由光接口板完成。 3.再生中继只处理再生段层的开销。 4.SDH设备中和传输的业务类型有 PDH SCH ATM 。 5.K1 K2字节为了完成复用段保护而设置的。 二、思考题 1.MS-AIS、MS-RDI是有什么字节检测的。 K2的b6—b8 2.LOF告警的检测机理是什么 如果接收端连续5帧以上收不到正确的A1 A2字节，即连续5帧以上无法识别帧字节的位置，那么收端即进入失步状态，于是产生帧失步告警（OOF）；若OOF持续3ms，就进入帧都是状态；设备产生帧丢失告警（LOF）；即向下游方向发送
光接口传输距离计算方法 再生段距离确定及系统富裕度计算： 再生段距离由光接口参数，光传输损耗，光纤色散，接续水平等因素决定。按照光传输衰耗、色散，光系统分为衰耗受限系统和色散受限系统。再生段距离计算采用ITU-T建议G.957 的最坏值法，即所有参数都按最坏值考虑。该法较为保守，计算的中继距离短，实际系统的余度较大，但可以实现设备的横向兼容，还可以在系统寿命终了（所有系统和光缆余量均已用尽）前，并处于允许的最恶劣环境条件下，仍保证系统指标要求。 再生段距离计算公式： 1）衰耗受限的再生段距离计算： L1=(Pt-Pr-Pp-Mc-∑Ac)/(Af+As) 式中：L1—衰减受限再生段长度（km）； Pt— S点寿命终了时光发送功率（dBm）； Pr— R点寿命终了时光接收灵敏度（dBm）； Pp—光通道功率代价（dB）； Mc—光缆线路光功率余量（dB）； ∑Ac—S，R点间其它连接器衰减之和（dB）； Af—光纤衰减常数（dB/km）； As—光缆固定接头平均衰减（dB/km）。 2）色散受限的再生段距离计算： L2=Dmax/Dm 式中：Dmax —S、R间通道允许的最大总色散值（ps/nm）； Dm —光纤工作波长范围内的最大色散系数（ps/(nm.km)）； L2 —色散受限的再生段长度（km）。 根据以上两公式计算结果，取较小值即为再生段中继距离。 155M光接口 （1）S1.1， =[-15-(-28)-1-1]/(0.36+0.03+0.04)=25.5km （2）L1.1，
=[-5-(-34)-1-1]/(0.36+0.03+0.04)=62.7km （3）L1.2， =[-5-(-34)-1-1]/(0.22+0.03+0.04)=93.1km 622M光接口? （1）S4.1， =[-15-(-28)-1-1]/(0.36+0.03+0.04)=25.5km （2）L4.1， =[-3-(-28)-1-1]/(0.36+0.03+0.04)=53.4km （3）L4.2， =[-3-(-28)-1-1]/(0.22+0.03+0.04)=79.3km ? 2.5G光接口 （1）S16.1 =[-5-(-18)-1-1]/(0.36+0.03+0.04)=25.5km （2）S16.2 =[-5-(-18)-1-1]/(0.22+0.03+0.04)=37.9km （3）L16.2 =[-2-(-28)-2-1]/(0.22+0.03+0.04)=79.3km 光传输中继距离 2009-03-01 00:06 一、概述 为了规范合理地组建光传输网，光传输中继距离是前提。光传输中继传输距离与设备的性能、所采用的光纤性能、两端光设备间线路传输的连接器件等有关。传输距离的长短影响着组建光传输网灵活性、投资规模。为提高我们组建光传输网设计的科学性，有必要对各光中继传输距离进行核算。下面将分别总结影响光传输中继距离的各种因素及计算方法。 二、影响光传输距离因素 在发送机与接收机之间影响信号传输距离的因素有很多，不同的物理媒介会给信号带来不同的影响。 从上面的示意图看我们可以从光设备、光缆设施和光连接器三个方面考虑影响信号传输距离的因素。 1. 光设备对信号传输的影响 光信号的传输距离受限于光设备的光口类型。SDH中的光接口按传输距离和所用的技术可分为三种，即局内连接、短距离局间连接和长距离局间连接。为了便于应用，将不同的光口类型用不同的代码（如S-16.1）来表示：
光传输技术课程设计 报告 班级：电1105-1班 学号：20112534 姓名：张浩 指导老师：郝绒华老师
目录 一、摘要： (1) 二、设计目的 (1) 三、设计任务及基本要求 (1) 任务一通道保护和复用段保护业务 (1) 任务二、以太网业务配置 (5) 任务三、基本电路配置业务 (10) 任务四、Optisystem软件仿真 (18) 项目1：OptiSystem 的基本操作 (18) 项目2：基本光纤通信系统设计 (23) 项目3：WDM 系统设计 (25) 项目4：长距离光纤传输系统设计 (29) 项目5： EDFA 设计 (32) 四、心得体会 (38)
一、摘要： 当今社会，人们极大的享受着光纤通信为人们带来的便利，但是很少有人了解其基本结构和内部构成。光纤通信系统由光发射机，光纤线路和光接收机构成，每一部分的设备都有其特有的功能，根据其功能的不同其复杂程度也是千差万别。 目前，通信网络正逐步向着全光网络的方向演进，将实现在任意时间、任意的传送任意格式信号的理想目标。在光网络中传送的信号是大容量、高时率的信号，因此网络中任何一个网络元件的失效都会导致大量数据的丢失，光网络的生存性已经成为人们关注的焦点。如何实现高效的网络保护与恢复，如何实现网络的分布式并实现自愈保护以及保护带宽的智能动态分配，以及如何使各保护结构实现互通等等都是今后光网络生存性技术发展的重点。 二、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握光纤线路基本设计方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2、2掌握optisystem软件的使用和上机配置操作，培养实践能力，提高分析和解决实际问题的能力。 3、使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。 三、设计任务及基本要求 任务一通道保护和复用段保护业务 一．实习目的 1.掌握E300网管的基本组成部分 2.掌握E300网管的启动步骤 3.掌握告警管理的上机配置操作
最大最小距离算法实例 10个模式样本点{x1(0 0), x2(3 8), x3(2 2), x4(1 1), x5(5 3), x6(4 8), x7(6 3), x8(5 4), x9(6 4), x10(7 5)} 第一步：选任意一个模式样本作为第一个聚类中心，如z1 = x1； 第二步：选距离z1最远的样本作为第二个聚类中心。 经计算，|| x6 - z1 ||最大，所以z2 = x6； 第三步：逐个计算各模式样本{x i, i = 1,2,…,N}与{z1, z2}之间的距离，即 D i1 = || x i - z1 || D i2 = || x i – z2 || 并选出其中的最小距离min(D i1, D i2)，i = 1,2,…,N 第四步：在所有模式样本的最小值中选出最大距
离，若该最大值达到||z1 - z2 ||的一定比例以 上，则相应的样本点取为第三个聚类中心 z3，即：若max{min(D i1, D i2), i = 1,2,…,N} > θ||z1 - z2 ||，则z3 = x i 否则，若找不到适合要求的样本作为新的 聚类中心，则找聚类中心的过程结束。 这里，θ可用试探法取一固定分数，如1/2。 在此例中，当i=7时，符合上述条件，故 z3 = x7 第五步：若有z3存在，则计算max{min(D i1, D i2, D i3), i = 1,2,…,N}。若该值超过||z1 - z2 ||的一定 比例，则存在z4，否则找聚类中心的过程 结束。 在此例中，无z4满足条件。 第六步：将模式样本{x i, i = 1,2,…,N}按最近距离分到最近的聚类中心： z1 = x1：{x1, x3, x4}为第一类 z2 = x6：{x2, x6}为第二类 z3 = x7：{x5, x7, x8, x9, x10}为第三类最后，还可在每一类中计算各样本的均值，得到更具代表性的聚类中心。
测试传输距离计算说明手册 备纤测试时OTDR的典型测试距离及计算方法： 元器件件插入损耗典型值：光连接器（Adapter）插入损耗＝0. 3 dB； 光开关(OSW) 插入损耗=0. 5dB; 光纤传输的平均损耗定义：1550nm波长典型损耗0.2 dB/km；光缆接头损耗0.05dB/km（光缆盘长为2KM） 头端损耗=OSW(0. 5) +4个接头(1. 2)=1. 7 dB； 为确保测试曲线清晰，保证余量3dB，末端波形不精确区和冗余3dB； ?动态范围为39dB的典型离线测试距离（无中继）： 【39dB - 3dB (末端波形不精确区和冗余) －3dB (保证余量)– 1. 7dB (头端光损耗)】/ (0. 20+0. 05) = 125.2km； ?动态范围为45dB的典型离线测试距离（无中继）： 【45dB - 3dB (末端波形不精确区和冗余) －3dB (保证余量)– 1. 7dB (头端光损耗)】/ (0. 20+0. 05) = 150km； 备纤测试时光源设计： 光源选用1550nm波长的模块，150km×0.2 + -2dB(出光功率) –5dB(接头损耗) = -37dBm
OTDR的动态范围和可测试距离 1. 测试距离公式 光纤测试距离指OTDR可监测光缆的长度。其由OTDR的动态范围、光器件的介入损耗、光缆的传 输损耗、光纤接头（机械接头、熔接接头）的损耗等因素决定的；需要根据工程的具体情况进行计算确定。监测距离计算公式如右： 其中： L：光纤测试系统监测光纤最大长度 P：OTDR模块的动态范围（如安立9081D为38/36dB） Ac：介入损耗，指OTDR、光开关、WDM、滤波器等设备的介入损耗的和 Af：光缆平均衰减系数(dB/km) As：光熔接接头平均衰减系统(dB/km) Mc：光缆线路富余度(dB) Ma：测试精度富余度（dB） 公式中变量的取值： P由系统供货商提供（37/40dB） Af取值由光缆生产厂商提供，如不能提供1625nm时的平均损耗，可用光缆在1550nm 时的平均损耗替代。 As取值按光缆每2公里一个熔接接头，每个熔接接头衰减为0.08dB计算，As为0.04dB。 Ma取值为10dB。 Mc光缆线路富余度取值为3.5dB Ac的计算要将OTDR、光开关、WDM、滤波器、机械接头的介入耗损耗。 对于光缆监测距离的计算，需要先以各项目数据代入公式计算，再根据工程情况加以一定经验修正，弥补理想情况与实际情况的差距。 2. 光纤监测设备对光传输系统的介入损耗 系统对光纤在线测试(只有少数OTDR有此功能)，会对传输系统产生一定的介入损耗。 这主要由接入在实用光纤中的无源光器件的介入损耗产生的。其计算方法将接入光纤中的所有光器件的介入损耗累加即可得出对光传输系统的介入损耗。在一个测试区段中，对于在用纤测试，介入损耗主要是OTDR和滤波器的影响。
武汉职业技术学院课程学习报告 报告题目： SDH技术 姓名：邹刚 所在院系：电信学院 班级：通信11302 学号： 11013382 指导教师：王碧芳 武汉职业技术学院 二〇一三年十一月二十日
1.1 SDH 的基本概念 SDH （Synchronous Digital Hierarchy ）全称叫做同步数字体系，SDH 是世界 公认的新一代宽带传输体制，SDH 体制规范了数字信号的传输速率等级、帧结构、 复用方式和光接口特性等。 1.2 SDH 的帧结构 STM-N 信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀、有规律 的分布。以便于实现支路信号的同步复用、交叉连接（DXC ）、分/插和交换，TU-T 规定了STM-N 的帧是以字节（8bit ）为单位的矩形块状帧结构，如图 2.1 1所示。 270×N 列行传输方向125μs 1359 4 1.3 SDH 的复用结构和步骤 SDH 的复用包括两种情况：一种是由STM-1信号复用成STM-N 信号；另一 种是由PDH 支路信号（例如2Mbit/s 、34Mbit/s 、140Mbit/s ）复用成SDH 信号STM-N 。
我国的SDH基本复用映射结构 2.1 140Mbit/s复用进STM-N信号 1．首先将140Mbit/s的PDH信号经过正码速调整（比特塞入法）适配进C-4，C-4是用来装载140Mbit/s的PDH信号的标准信息结构。经SDH复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速调整适配装进一个与信号速率级别相对应的标准容器：2Mbit/s—C-12、34Mbit/s—C-3、140Mbit/s—C-4。容器的主要作用就是进行速率调整。140Mbit/s的信号装入C-4也就相当于将其打了个包封，使139.264Mbit/s信号的速率调整为标准的C-4速率。C-4的帧结构是以字节为单位的块状帧，帧频是8000帧/秒，也就是说经过速率适配，139.264Mbit/s的信号在适配成C-4信号后就已经与SDH传输网同步了。这个过程也就是将异步的139.264Mbit/s信号装入C-4。C-4的帧结构如图2.2 3所示。 C4 的帧结构图 C-4信号的帧有260列×9行（PDH信号在复用进STM-N中时，其块状帧总是保持是9行），那么E4信号适配速率后的信号速率（也就是C-4信号的速率）为：8000帧/秒×9行×260列×8bit=149.760Mbit/s。所谓对异步信号进行速率适配，其实际含义就是指当异步信号的速率在一定范围内变动时，通过码速调整可将其速率转换为标准速率。在这里，E4信号的速率范围是139.264Mbit/s±15ppm （G.703规范标准）＝(139.261~139.266)Mbit/s，那么通过速率适配可将这个速率范围的E4信号，调整成标准的C-4速率149.760Mbit/s，也就是说能够装入C-4容器。 2．为了能够对140Mbit/s的通道信号进行监控，在复用过程中要在C-4的块状帧前加上一列通道开销字节（高阶通道开销VC-4 POH），此时信号构成VC-4信息结构，见图2.2 4所示。 VC-4是与140Mbit/s PDH信号相对应的标准虚容器，此过程相当于对C-4信号又
摘要：颜色恒常性算法通常使用距离测量是基于数学方法进行评价，如角误差。然而，并不知道这些距离与人类视觉距离是否相关。因此，本文的主要目的是分析的几个性能指标和质量之间的相关性，通过心理物理实验，用不同的颜色恒常性算法获得输出图像。随后处理的问题是性能指标的分布，表明在一个大的图像中可以提供更多附加的和替代的信息，而且得到了改进的感性意义，即人类观察者之前存在的差异得到了明显的改善。?2009美国光学学会 颜色恒常性是视觉系统的能力，无论是人或机器，尽管光源颜色发生了巨大变化也可以保持稳定的物体颜色。颜色恒常性是颜色和计算机视觉的一个主题部分。为了解决颜色恒常性的问题，通常的方法是通过估计从视觉场景中的光源，然后恢复这些反射光源。 许多的颜色恒常性的方法已经被提出，例如，[ 1，4 ]–。为基准，颜色恒常性算法的精度是通过计算在相同数据的距离度量集如[ 5,6 ]评价。事实上，这些距离的措施计算到什么程度原光源向量近似估计。两种常用的距离度量是欧氏距离和角度误差，后者可能是更广泛的应用。然而，这些距离的措施本身是基于数学原理和归一化RGB颜色空间计算，它是未知的是否与人类视觉距离措施。此外，其他的距离度量可以基于人眼视觉原理的定义。 因此，在本文中，一种颜色恒常性算法分类法不同距离的措施第一，
从数学基础的距离知觉和颜色恒常性的特定距离。然后，设置距离这些措施的颜色恒常知觉的比较。显示距离的措施和看法之间的相关性，颜色校正后的图像与视觉检测的参考光照下的原始图像相比。在这种方式中，距离度量的心理物理学实验涉及的颜色校正后的图像进行配对比较。此外，以下[ 7 ]，一个绩效指标的分布的讨论，表明附加的和替代的信息可以提供进一步的洞察在一个大的组的图像的颜色恒常性算法的性能。 最后，除了性能措施的心理评估，颜色恒常性算法之间的感知差异分析。这种分析是用来提供一个获得的性能改进的感性意义的指示。换句话说，这种分析的结果可以用来表明是否观察者可以看到之间的颜色校正两颜色恒常性算法产生的图像的差异。 本文的组织如下。在2节中，讨论了颜色恒常性和图像变换。进一步，设计了一套颜色恒常性的方法。然后，进行了3不同距离的措施。第一类问题的数学方法，包括角度误差和欧氏距离。第二类型涉及测量距离在不同的色彩空间，例如，设备无关的，感性的，或直观的色彩空间。第三，两域特定距离的措施进行了分析。在4节中，心理物理实验的实验装置进行了讨论，这些实验的结果在第5节。6节各种颜色恒常性算法进行比较，表明距离测量的影响，并在7节中两种算法之间的差异的感性意义的讨论。最后，对得到的结果进行了讨论在8节。 2、颜色恒常性 朗伯表面的图像值f取决于光源的颜色e(λ)，表面的反射率S（x,