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光纤传输与网络技术作业（第一部分）

分类: 文章 • 2024-08-14 09:23:16
  1. WDM 技术由点到点向网络发展形成的网络是什么？其基本思想是什么？网内的传输分别由谁负责？
    （1）波分复用系统由传统的点到点传输系统向光传送连网的方向发展，形成了多波长波分复用光网
    络，也叫光传送网（Optical Transport Network，OTN）。
    （2）多波长光网络的基本思想是将点到点的波分复用系统用光交叉互连节点和光分插复用节点连接起
    来，组成以端到端光通道为基础的光传送网。
    （3）波分复用技术完成 OTN 节点之间的多波长通道的光信号传输，OXC 节点和 OADM 节点则完成对光通
    道的交换配置功能。
  2. 什么是光传送网？其最终目标是什么？如何实现？
    （1）光传送网是一组可以为客户层信号提供主要在光域上进行传送、复用、选路、监控和生存性处
    理的功能实体。简单地说，光传送网是在光域上进行客户信息的传输、复用和交叉连接的光纤网络。
    （2）其最终目标是全透明的全光网络。
    （3）考虑到目前实现全透明网在技术上的困难，OTN 不限定网络的透明性，而是采用逐步演进的方式，
    先在技术经济条件允许的范围内发展光的透明子网（TSN），各 TSN 之间由光电处理单元连接。随着条件
    的成熟，逐步扩大 TSN 直至全（光）网。
  3. OTN 将光层分为哪三层？
    OTN 将整个光层细分为光通路（OCh）层、光复用段（OMS）层和光传输段（OTS）层
  4. 什么是波长汇聚？
    波长汇聚（也称为波长整饰）是指在光交叉节点上将不同速率或者相同速率的、去往相同方向的低
    速波长信号进行汇聚，形成一个更高速率的波长信号在网络中进一步传输。
  5. 根据光网络节点结构的复杂程度，OXC 分为哪两类？
    静态固定配置的光节点、动态可重构光网络节点
  6. 共享波长转换方式有哪些类型？波长转换给网络带来哪些好处？
    （1）三种类型：①节点共享型；②链路共享型；③共享本地处理器型。
    （2）波长转换将波长重复利用，既减少了波长阻塞，又提高了网络的可扩展性。
  7. 线形网络的节点类型？
    端节点是波分复用终端，中间节点是光分插复用设备。
  8. 逻辑拓扑的含义及其类型。
    （1）逻辑拓扑指的是网络节点之间业务的分布状况。
    （2）星形、平衡式、网孔形。
  9. 什么是网络生存性？业务中断的两个重要门限含义是什么？
    （1）生存性定义：网络生存性是指网络在经受网络失效和设备失效期间仍能维持可接受的业务质
    量等级的能力。
    （2）业务中断时间有两个重要门限。
    • 第一个是 50ms，此时可以满足绝大多数业务的质量要求。
    • 第二个门限是 2s，它称为作为网络恢复的目标值，是连接丢失门限。超过此值则无法忍受。
  10. 光网络的主要故障源有哪些？
    光纤断裂是光纤通信网络中的一个最主要的网络故障，网络节点故障是第二大网络故障源。
  11. 按恢复容量分，保护恢复技术包括哪两类？
    通道保护、复用段保护。
  12. “1+1”光层保护的原理和优缺点是什么？
    （1）原理：1+1 光链路保护是利用光分路器来桥接光信号，并把同样的两路信号分别送入工作光
    纤和保护光纤的通道中，保护倒换完全在光域内实现。当遇到单一的链路故障时，在接收端的光开
    关便把线路切换到保护光纤。
    （2）优点：保护倒换过程不需要发送端参与，保护倒换速度很快；缺点：尾端只有一个接收器对信号
    进行故障检测，因此接收器切换到保护光纤上时并不知道保护光纤上信号的情况。
  13. 二纤单向通道保护环如何实现网络保护？
    二纤单向通道保护环采用 1+1 保护机制，整个系统由两根光纤组成，通过网元支路板的并发选收功
    能来实现保护倒换。
  14. 国内的 PDH 系统使用的线路码型有哪些？
    分组码、插入码、加扰二进码。
  15. SDH 技术的优点体现在哪些方面？
  1. 统一的网络节点接口；
  2. 统一的光接口标准；
  3. 灵活的复用映射结构，传输速率高，传输容量大；
  4. 强大的网络管理能力；
  5. 完善的保护和恢复机制；
  6. 良好的兼容性。

  1. 对输入的 140 Mbps 的信号分别用 5B6B 和 8B1H 进行线路编码，输出的线路码速率为多少？
    . （1）5B6B：140÷5×6=168 Mbps；（2）8B1H：140÷8×9=157.5 Mbps。

  2. STM-1 帧包含哪三个部分？每个部分的字节数？
    STM-1 的帧结构由 3 部分组成：
     段开销，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别是 27 个字节、45 个字节；
     管理单元指针（AU-PTR），9 个字节；
     信息净负荷（payload），9×261 个字节。

  3. （1）计算 STM-1 的 RSOH 和 MSOH 的传输速率。（2）计算 STM-4 帧复用段开销的信息速率。
    （1）因为每个字节速率为 64 kbps，STM-1 的 RSOH 和 MSOH 分别有 27 个字节和 45 个字节，因此两者传输速率分别为 1.728 Mbps、2.880 Mbps。
    （2）STM-4 段开销字节数为(27+45) ×4=288 个字节，其传输速率为 288×64 kbps=18.432 Mbps。

  4. SDH 信号复用的类型及其采用的方法。
    （1）SDH 的复用包括两种情况：
     低阶的 SDH 信号复用成高阶 SDH 信号；
     低速支路信号复用成 SDH 信号。
    （2）采用的方法：
     第一种情况是简单的同步复用，SDH 采用了字节间插复用方式来完成这种复用。
     第二种情况一般属于异步复用，使用的复用方法是指针调整定位法。

  5. 140 Mbps 复用进 STM-N 信号的步骤是什么？

  1. 码速调整适配进 C-4；
  2. 加入 VC-4 POH 构成 VC-4；
  3. VC-4 定位进 AU-4；
  4. 加入 SOH 复用成 STM-1 信号；
  5. N 个 STM-1 信号通过字节间插复用成 STM-N 信号。
  1. 根据 PDH 复用关系，1 个 PDH 34M 信号可以承载 16 个 2 Mbps 支路信号，而 1 个 PDH 140M 信号可以承载 64 个 2 Mbps 支路信号。试根据 SDH 复用原理，说明在我国规定的 SDH 三个容器接口中，哪一个带宽效率最高？哪一个应用灵活性最优？
    带宽效率最高：C-4； 应用灵活性最优：C-12。
  2. 通道开销的功能及分类。
    通道开销（POH）负责的是通道层的 OAM 功能；POH 分为高阶通道开销和低阶通道开销。
  3. STM-1 再生段开销中有 3 个 DCC 字节，复用段开销中有 9 个 DCC 字节，以此类推，STM-64 中再生段
    DCC 和复用段 DCC 速率各是多少？
    再生段 DCC：3×64×64kbps=12.288 Mbps；复用段 DCC：9×64×64kbps=36.864 Mbps。
  4. SDH 系统如何通过开销实现误码监视功能？
    SDH 在网络各个层面都安排了误码监视功能，其中 B1 字节属于再生段误码监视字节，B2 字节属于复用段误码监视字节，B3 字节属于高阶通道误码监视字节，V5 字节的 b1、b2 比特属于低阶通道VC-12 误码监视。
  5. SDH 常见网元有哪些？
     TM（终端复用器）
     ADM（分插复用器）
     REG（再生中继器）
     DXC（数字交叉连接设备）
  6. SDH 的线路码型及其原因，扰码的作用。
    （1）SDH 系统的线路码型采用加扰的 NRZ 码，线路信号速率等于标准 STM-N 信号速率。（2）SDH 系统中由于帧结构中安排了丰富的开销字节用于系统的 OAM 功能，所以线路码型不必像 PDH 那样通过线路编码加上冗余字节，以完成端到端的性能监控。（3）采用扰码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；还可以在相当程度上减弱各个再生器产生的抖动相关性，减弱整个系统的抖动积累量。
  7. AU-4 PTR 的指针调整单位及指针值范围。
    以 3 个字节为一个调整位，指针值范围是 0-782。
  8. 在 STM-1 的帧结构中，已知第 1 帧 VC-4 的 J1 字节位于第 4 行第 16 列，若此后 VC-4 的帧速率高于 AU-4 的帧速率，写出第 1～4 帧内 AU-4 PTR 中 H1、H2、H3 的信息内容，并说明第 4 帧 J1 字节在 STM-1 帧中的位置。
    （1）第 1 帧到第 4 帧：
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    （2）每 3 个字节为一个调整位，负调整意味着下一帧的 J1 字节向前移动一个调整位，即 3 个字节，
    因此第 4 帧 J1 字节在 STM-1 帧中的位置为 16-3=13，即第 4 行第 13 列。（或者：由指针值可知 J1 在第
    4 行第 13 列。）
  9. 某时刻接收端读到的 AU-4 指针的内容已连续 3 帧为 0110100001000010，当前帧 AU-4 指针的内容变为 0110100100010111，能否判断出当前帧发生何种指针操作？判断的理由是什么？试判断当前帧的 H3 字节的信息内容是什么？并写出下一帧的 H1、H2 和 H3 字节的信息内容。
    （1）当前帧发生负指针调整；（2）理由：5 个 I 比特保持不变，5 个 D 比特发生了翻转；（3）由于当前帧发生负调整，因此 3 个 H3 字节填充的是用户数据；（4）下一帧 H1、H2 和 H3 字节内容见下表：
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