光纤通信整理.docx

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光纤通信整理

光纤通信，是指将要传送的语音、图像和数据信号等调制在光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式

1.本征：

　是光纤的固有损耗，包括：

瑞利散射，固有吸收等。

2.弯曲：

　光纤弯曲时局部光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。

3.挤压：

　光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

4.杂质：

　光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。

5.不均匀：

　光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

6.对接：

　光纤对接时产生的损耗，如：

不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。

7.多模光纤：

中心玻璃芯教粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。

但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。

例如：

600MB/KM的光纤在2KM时那么只有300MB的带宽了。

因此，多模光纤传输的距离就比拟近，一般只有几公里。

8.单模光纤：

中心玻璃芯教细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。

因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模　光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，　即谱宽要窄，稳定性要好

9.常规型光纤：

光纤生产长家将光纤传输频率最正确化在单一波长的光上，如1300μm。

10.色散位移型光纤：

光纤生产长家将光纤传输频率最正确化在两个波长的光上，如：

1300μm和1550μm。

11.突变型光纤：

光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。

其本钱低，模间色散高。

适用于短途低速通讯，如：

工控。

但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。

12.渐变型光纤：

光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但本钱较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。

13.电发射端机

　　主要任务是PCM编码和信号的多路复用。

　　多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输，到接收端再用专门的设备将各路信号别离出来，多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。

　　在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。

而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM〔pulse code modulation〕局部那么将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来表示，每种信号都可以由N个2二进制数来表示，M和N满足M=2N。

例如如果量化后的幅值有8种，那么编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来表示

16.时分多路复用：

当信道到达的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时，可以将使用信道的时间分成一个个的时间片〔时隙〕，按一定规那么将这些时间片分配给各路信号，每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输，所以信号之间不会互相干扰。

17.频分多路复用：

当信道带宽大于各路信号的总带宽时，可以将信道分割成假设干个子信道，每个子信道用来传输一路信号。

或者说是将频率划分成不同的频率段，不同路的信号在不同的频段内传送，各个频段之间不会相互影响，所以不同路的信号可以同时传送。

这就是频分多路复用〔FDM〕〔CDMA〕：

这种技术多用于移动通信，不同的移动台〔或〕可以使用同一个频率，但是每个移动台〔或〕都被分配带有一个独特的“码序列〞，该序列码与所有别的“码序列〞都不相同，所以各个用户相互之间也没有干扰。

因为是靠不同的“码序列〞来区分不同的移动台〔或〕，所以叫做“码分多址〞〔CDMA〕技术。

19.　空分多址〔SDMA〕：

这种技术是利用空间分割构成不同的信道。

举例来说，在一颗卫星上使用多个天线，各个天线的波束射向地球外表的不同区域。

地面上不同地区的地球站，它们在同一时间、即使使用相同的频率进行工作，它们之间也不会形成干扰。

　　空分多址〔SDMA〕是一种信道增容的方式，可以实现频率的重复使用，充分利用频率资源。

空分多址还可以和其它多址方式相互兼容，从而实现组合的多址技术，例如空分·码分多址〔SD-CDMA〕。

20.线路编码：

又称信道编码，其作用是消除或减少数字电信号中的直流和低频分量，以便于在光纤中传输、接收及监测。

大体可归纳为三类：

扰码二进制、字变换码、插入型码。

21.　调制方式：

模拟通信可采用调幅、调频、调相等多种调制方式，采用数字调制时，相应地称为幅移键控〔ASK〕、频移键控〔FSK〕、相移键控〔PSK〕；信号只有两种状态的ASK称为通断键控〔OOK〕，当前的数字通信系统使用OOK-PCM格式，属于强度调制-直接检测〔IM-DD〕通信方式，是通信方式中最简单、最初级的方式。

而相干通信系统那么可使用ASK、FSK或PSK-PCM格式，是复杂、高级的通信方式

22.光接收机灵敏度定义为：

在保证到达所要求的误比特率的条件下，接收机所需要的最小输入光功率。

22.光耦合是对同一波长的光功率进行分路或合路。

通过光耦合器，我们可以将两路光信号合成到一路上

23、光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件，其工作原理是基于法拉第旋转的非互易性。

24、磁光隔离器也可以说是单向导光器，隔离器放置于激光器及光放大器前面，防止系统中的反射光对器件性能的影响甚至损伤

25、光滤波器是用来进行波长选择的仪器，它可以从众多的波长中挑选出所需的波长，而除此波长以外的光将会被拒绝通过。

它可以用于波长选择、光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用/解复用。

基于干预原理的滤波器：

熔锥光纤滤波器、Fabry-Perot滤波器、多层介质膜滤波器、马赫-曾德干预滤波器。

　　基于光栅原理的滤波器：

体光栅滤波器、阵列波导光栅滤波器〔AWG〕、光纤光栅滤波器、声光可调谐滤波器。

26、光纤连接器是一种用于连接光纤的器件。

它在光纤通信系统和测量仪表中具有不可或缺的地位。

它不同于光纤固定接头，可以拆卸，使用灵活，所以由又称为光纤活动连接器或者光纤活动接头。

一般的，要求光纤连接器体积小、接入损耗小、可重复拆卸、可靠性高、寿命长、价格廉价等。

27、光衰减器是用于对光功率进行衰减的器件，它主要用于光纤系统的指标测量、短距离通信系统的信号衰减以及系统试验等场合。

光衰减器要求重量轻、体积小、精度高、稳定性好、使用方便等。

它可以分为固定式、分级可变式、连续可调式几种

28、光放大是指在泵浦能量〔电或光〕的作用下，实现粒子数反转〔非线性光纤放大器除外〕，然后通过受激辐射实现对入射光的放大。

29、MDF    Main Distribution Frame，主配线架。

30、IDF     Intermediate Distribution Frame，分配线架。

31、OC      OC〔Optical Carrier，光载波〕是SONET标准中定义的传输速度。

OC定义光设备的传输速度，STS定义电气设备的传输速度。

32、SC      Subscriber Connector（Optical Fiber Connector） 用户连接器〔光纤连接器〕。

33、ST      Straight Tip，直通式光纤连接器。

34、SONET     SONET〔Synchronous Optical NETwork，光纤同步网络〕是一种用于高速数据通信的光纤传输系统。

SONET被公司和公用通信公司部署，其速度从51Mb/s直到每秒几千兆。

SONET是一种提供先进网络管理和标准光纤接口的智能系统。

它采用自恢复环结构，如果一条线路发生故障，它能够改道传送。

SONET干线广泛用于聚集低速T1和T3线路。

SONET是宽带ISDN〔B-ISDN〕标准规定的。

欧洲相应的标准是SDH。

SONET采用时分复用〔TDM〕技术同时传送多数据流。

35、 光缆终端盒     光缆终端盒主要用于光缆终端的固定，光缆与尾纤的熔接及余纤的收容和保护。

36、  光纤盒    光纤盒应用于利用光纤技术传输数字和类似语音，视频和数据信号。

光纤盒可进行直接安装或桌面安装。

特别适合进行高速的光纤传输。

37、 光纤面板    光学纤维面板具有传光效率高，级间耦合损失小，传像清晰、真实，在光学上具有零厚度等特点。

最典型的应用是作为微光像增强器的光学输入、输出窗口，对提高成像器件的品质起着重要作用。

广泛的应用于各种阴极射线管、摄像管、CCD耦合及其他需要传送图像的仪器和设备中。

38、  光纤耦合器     光纤耦合器〔Coupler〕又称分歧器〔Splitter〕，是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属於光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的。

光纤耦合器可分标准耦合器〔双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率〕、星状／树状耦合器、以及波长多工器〔WDM，假设波长属高密度分出，即波长间距窄，那么属於DWDM〕，制作方式那么有烧结〔Fuse〕、微光学式〔Micro Optics〕、光波导式〔Wave Guide〕三种，而以烧结式方法生产占多数〔约有90％〕。

39、 光纤配线架（柜）      光纤配线架（柜）具有如下功能：

光缆的固定，保护和接地；光缆纤芯与尾纤的熔接；光路的调配并提供测度端口；冗余光纤及尾纤的存贮管理。

40、  光纤配线箱        光纤配线箱特别适合于光纤接入网中的光纤终端点，具有光缆的配线和熔接功能，可以实现光缆纤芯的灵活调线及存储。

41、 跳线      跳线就是不带连接器的电缆线对或电缆单元，用在配线架上交接各种链路。

42、线头盒     线头盒主要适用于架空光缆、直埋光缆、管道井光缆的直通和分歧接头，并对接头起保护作用。

44、   10BaseF     10Mbit/s基带以太网标准，指的是光纤电缆连接上的以太网10BaseFB,10BaseFl和 10BaseFL标准。

45、10BaseFB    指的是使用光纤电缆连接的10Mbit/s基带以太网标准。

它是IEEE10BaseF标准的一局部。

它不用于连接用户工作站。

而是用于提供一个同步的信令骨干网，该网允许附加网段和中继器连接到网络上。

10BaseFB的网段长度可达2km。

46、10BaseFL     指的是使用光纤电缆连接的10Mbit/s基带以太网标准。

它是IEEE 10BaseL标准的一局部。

尽管它可以与FOIRL进行互操作，但是制定它是为了取代FOIRL标准。

如果和FOIRL一起使用，10BaseFL的网段长度可达1km；而如果仅仅使用10BaseFL,那么10BaseFL的网段可达2km。

47、10BaseFP   指的是使用光纤电缆连接的10Mbit/s无源光纤基带以太网标准。

它是IEEE10BaseF标准的一局部。

它在不使用中继器的情况下将多个计算机组织成星形拓扑。

10BaseFP的网段长度可达500m。

48、10BaseFX    指的是在每个链路中使用两股多模光纤电缆的100Mbit/s基带快捷以太网标准。

为了保证适宜的信号记时，一个100BaseFX链路不能超过400m长。

它基于IEEE802.3标准。

49、4B/5B 光纤    指的是4字节/5字节的局部光纤。

它是用于FDDI和ATM的光纤信道物理介质，它支持在多模光纤上高达100Mbit/s的速率。

50、8B/10B 光纤     8字节 /10字节的局部光纤。

它指的是在多模光纤上支持高达149.76Mbit/s速率的光纤信道物理介质。

51、  FDDI II     第二代光纤分布式数据接口。

改良的光纤分布式数据接口（FDDI）的美国国家标准协会 （ANSI）标准。

它为无连接的数据电路和面向连接的声音和图像电路提供了同步传输。

52、FDDI/CDDI   由美国国家标准协会ANSI的X3T9.5制定。

速率为100Mbps；CDDI是基于铜电缆〔双绞线〕的FDDI。

FDDI技术成熟，网络可延伸100公里，且由于采用环形结构和优良的管理能力，具有高可靠性。

价格贵，安装复杂，标准完善，技术成熟，支持的软硬件产品丰富

53、传播延迟  信号通过电缆或系统所用的时间。

54、传播延迟歪斜    电缆或系统中最慢与最快的线对之间的传输延迟差异。

55、 单模   一种光纤类型，光以单一路径通过这种光纤。

以激光器为光源

56、多模   一种光纤类型，光以多重路径通过这种光纤。

以发光二极管或激光器为光源。

57、光纤    光纤即光导纤维，是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，光缆由多条光纤组成。

与双绞线和同轴电缆相比，光缆适应了目前网络对长距离传输大容量信息的要求，在计算机网络中发挥着十分重要的作用。

58、平面电缆   包括工作区接线口、分布电缆和电信柜里的连接硬件。

59、衰减     信号在通过光纤线缆或系统时所损失的数量

60.滑码    数字网内任何两个数字交换设备的时钟速率差超过一定数值时，会使接收信号交换机的缓冲存储器读、写时钟有速率差，当这个差值超过某一定值时就回产生滑码。

这一滑码就会造成接收数字流的误码或失步

〔telecommunication network〕 

构成多点间相互通信的多个电信系统互连的体系。

电信网由终端设备、传输链路和交换设备三要素构成，运行时还应辅之以信令系统、通信协议以及相应的运行支撑系统。

电信网是人类实现远距离通信的重要根底〔supporting network〕

现代电信网运行的支撑系统。

一个完整的电信网除有以传递电信业务为主的业务网之外，还需有假设干个用来保障业务网正常运行、增强网路功能、提高网路效劳质量的支撑网路。

支撑网中传递相应的监测和控制信号。

支撑网包括同步网、公共信道信令网、传输监控和网路管理网等。

63.信令网（signalling network）

公共信道信令系统传送信令的专用数据支撑网。

信令网一般由信令点〔SP〕，信令转接点〔STP〕〔synchronization network〕

现代电信网运行的支持系统之一，为电信网内所有电信设备的时钟〔或载波〕〔telecommunication management network〕

现代电信网运行的支撑系统之一。

为保持电信网正常运行和效劳，对它进行有效地管理所建立的软、硬件系统和组织体系的总称。

电信管理网主要包括网路管理系统、维护监控系统等。

电信管理网的主要功能是：

根据各局间的业务流向、流量统计数据有效地组织网路流量分配；根据网路状态，经过分析判断进行调度电路、组织迂回和流量控制等，以防止〔telecommunication services network〕

现代电信网的主要组成局部，是向用户提供诸如电报、、〔television transmission network〕〔ISDN〕〔integrated services digital network〕

综合业务数字网简称ISDN ，是由综合数字网演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务〔包括话音和非话音业务〕〔B- ISDN〕〔broadband integrated services digital network〕

宽带综合业务数字网简称B-ISDN。

B-ISDN是在ISDN的根底上开展起来的，可以支持各种不同类型、不同速率的业务，不但包括连续型业务，还应包括突发型宽带业务，其业务分布范围极为广泛，包括速率不大于64kbit/s的窄带业务〔如语音、〕，宽带分配型业务〔播送电视、高清晰度电视〕，宽带交互型通信业务〔可视、会议电视〕,宽带突发型业务（高速数据）等。

B-ISDN的主要特征是以同步转移模式〔STM〕和异步转移模式〔ATM〕兼容方式，在同一网路中支持范围广泛的声音、图象和数据的应用。

ATM不仅能把话音、数据、图象等各种业务都综合到一个网内，它还具有实现带宽动态分配和多媒体通信的优点。

ATM宽带交换是实现B-ISDN 的关键和核心。

它是一种快速分组交换，面向分组的转移模式。

〔local telephone network〕

在一个长途编号区内、由假设干端局〔或端局与汇接局〕、局间中继线、长市中继线及端局用户线所组成的自动网。

又称为本地网。

本地网的主要特点是在一个长途编号区内只有一个本地网，同一个本地网的用户之间呼叫只拨本地号码，而呼叫本地网以外的用户那么需按长途程序拨号。

我国本地网有五种类型：

〔1〕 京、津、沪、穗特大城市本地网；

〔2〕 大城市本地网；

〔3〕 中等城市本地网；

〔4〕 小城市本地网；

〔5〕 县本地〔intelligent network〕

由程控交换机节点、7号信令网及业务控制计算机构成的网。

智能网是在现有网的根底上开展而来的，是指带有智能的网或综合业务数字网。

它的网络智能配置于分布在全网中的假设干个业务控制点中的计算机上，而由软件实现网络智能的控制，以提供更为灵活的智能控制功能。

智能网在增加新业务时不用改造端局和交换机，而由电信公司人员甚至用户自己修改软件就能到达随时提供新业务的目的。

72.虚拟专用网 〔Virtual private network〕

建立在实在网路〔或称物理网路〕根底上的一种功能性网路，或着说是一种专用网的组网方式，简称VPN。

它向使用者提供一般专用网所具有的功能，但本身却不是一个独立的物理网路；也可以说虚拟专用网是一种逻辑上的专用网路。

“虚拟〞说明它在构成上有别于实在的物理网路，但对使用者来说，在功能上那么与实在的专用网完全相同。

目前的虚拟专用网可以分为三类：

〔1〕在网上实现的向用户提供交换连接型电路业务，可用于通话或传送话路数据;

〔2〕在分组交换数据网上实现的向用户提供连接型虚电路〔交换型虚电路或永久虚电路〕业务，可用于传送分组数据业务；

〔3〕在数字数据网上实现的，向用户提固定或半固定〔永久或半永久〕根本要求了,但随着光纤生产工艺和连接技术的不断成熟,光纤连接损耗已经大大的降低。

在光纤连接技术中被广泛采用的是熔接法，此种方法可以作到平均连接损耗小于0.1dB，该方法是借助光纤熔接机的电极尖端放电，电弧产生的高温使被接光纤熔为一体。

75、永久性光纤连接（又叫热熔）：

这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。

一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。

其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03dB/点。

但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且 连接点也需要专用容器保护起来。

76、 应急连接（又叫）冷熔：

应急连接主要是用机械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。

这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为0.1~0.3dB/点。

但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用

77、活动连接：

活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接 起来的一种方法。

这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。

其典型衰减为1dB/接头。

78、光纤配线架:

用于室内光纤网络配线系统。

光纤活动连接器:

用于各类光纤设备〔如光端机等〕与光纤之间的连接。

光纤适配器:

用于各类光纤设备与光纤连接方式的转换。

光纤衰减器:

用于对输入光功率的衰减，防止了由于输入光功率超强而使光接收机产生的失真。

光分路器:

适用于将一根光纤信号分解为多路光信号输出 

光波分复用器:

用于光路中不同波长的光的别离或混合。

79、 光纤检测：

光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。

检测方法很多，主要分为人工简易测量和精密仪器测量。

A. 人工简易测量：

这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。

它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现。

这种方法虽然简便，但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。

B. 精密仪器测量：

使用光功率计或光时域反射图示仪（OTDR）对光纤进行定量测量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，甚至可测出光纤的断点位置。

这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。

80、静态疲劳:

材料的破坏与损伤大局部都从微细损伤现象开始，萌生出微小裂纹并可能扩展至断裂，为了防止这一破坏过程发生至危害状态，微细缺陷或者夹杂物以及由晶格变形引起的微米级缺陷的力学行为特别是瞬间状态下微细变化以及定量地检测，评价材料和器件的可靠性、高精度的寿命预测、疲劳裂纹尖端开口变化和裂纹速率间的关系、塑性变形与裂纹萌生间的关系等

81、802.1p定义了优先级的概念，对于那些实时性要求很高的数据包，主机在发送时就在MAC祯头增加3位优先级中指明该数据包的优先级高，这样当交换机数据流量比拟多时，就会转发这些优先级较高的数据802.1p协议还定义了 GARP GENERIC ATTRIBUT REGISTRATION  PROTOCO指MAC地址端口过滤模式和VLAN属性，还定义了GMRP GERNERIC MULICAST REGIRATION PROTOL 它的很多方面与 IGMP 类似，而802.1p协议是根据MAC地址来在以太网交换机上注册和取消成员身份的。

82、802.1Q

由于各厂商都申明支持VLAN，但各厂商实现的方法各不相同，所以彼此无法相连，VLAN的标准IEEE802.1Q协议，只有支持相同开放标准才能保证设备的互连互通,802.1q规定了一种新的以太祯字段，与标准的以太祯相比，VLAN报文格式在源地址后增加了一个4字节的802.1q标签，包括两字节的标签协议标识 , 和两字节标签控制信息，对于交换机所连的端口，可以识别和发送802.1q报文，这种端口称为TAG AWARE 端口，一般情况下，两个交换机互连端口一般情况下都是TAG AWARE 端口。

交换机与交换机之间交换数据包时是没有必要去掉标签。

83、802.1x

802.1x协议成为基于端口的纺问控制协议。

 802.1x包括客户端，认证系统，认证效劳器。

    1:

 客户端系统：

一般要安装客户端软件，用户通过客户端软件发起认证过程。

认证系统：

通常是支持802.x的网络设备，该设备对应于不同用户的端口，有两个逻辑端口。

受控端口与不受控端口 ,不受控端口始终处于双向连通状态，主要用来传EAPOL 协议帧，可保证客户端始终可以发出或接受认证。

受控端口只有在认证通过的状态下才翻开，用于传递网络资源和效劳。

受控端口可配置为双向受控、仅输入受控两种方式，以适应不同的应用环境。

如果用户未通过认证，那么受控端口处于未认证状态，那么用户无法访问认证系统提供的效劳;

    2:

认证效劳器 :

通常为RADIUS效劳器，该效劳器可以存储有关用户的信息，比方用户所属的VLAN、CAR参数、优先级、用户的访问控制列表等等。

当用户通过认证后，认证效劳器会把用户的相关信息传递给认证系统，由认证系统构建动态的访问控制列表，用户的后续流量就将接受上述参数的监管。

认证效劳器和RADIUS效劳器之间通过EAP协议进行通信。

    值得注意的是，在IEEE 802.1x协议中的“可控端口〞与“非可控端口〞是逻辑上的理解，设备内部并不存在这样的物理开关。

    3:

 对于每个用户而言，IEEE 802.1x协议均为其建立一条逻辑的认证通道，该逻辑通道其他用户无法使用，不存在端口翻开后被其他用户利用问题。

84、MAC地址表深度

地址表深度反映了交换机可以学习到的最大MAC地址数。

故地址表