光网络复习9道题的答案.doc

1、什么是线路交换？什么是包交换？分析这两种交换在实际应用网络中的优缺点。线路交换：就是要通过中间交换节点在两个站点之间建立一条专业的通信线路。利用线路交换进行通信需三个阶段：线路建立、数据传输和线路拆除。线路交换的特点是：数据传输可靠、迅速、有序，但线路利用率低、适应性不强，不够灵活。包交换：包交换也称分组交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。2、简要说明SDH相对于PDH有哪些优劣势？STMN的块状帧在线路上是怎样进行传输的？传完一帧STMN信号需要多长时间？ SDH，根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。PDH，是“准同步数字系列”， 是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。SDH传输体制是由PDH传输体制进化而来的，标准化：体系结构与光接口 PDH: q三种地区标准，难以国际互通 q光接口不规范，无法横向兼容SDH: q统一网络节点接口 q规范物理接口性能 网络化：信息传送与管理 PDH: q人工连接配置，监控开销不足 q用于点-点传输，拓扑灵活性差 SDH: q开销比特丰富，网管能力增强 q智能分插交换，支持自愈组网同步化：信息处理（复接） PDH: q背靠背异步复接 q逐级复用解复用 SDH: q同步复用，指针处理 q直接分插，一步到位 SDH 主要优点小结 q系列标准规范，接口统一兼容 q复用映射结构，同步透明灵活 q开销信息丰富，网管能力强大 q指针定位调整，支持自愈组网 SDH缺点：频带利用率低 大量的 OAM 开销 q 指针调整机理复杂 指针时刻指示低速信号的位置，以实现“直接”分插复用 增加了系统复杂性，引入了难以滤除的信号抖动 q 软件的大量使用对系统安全性的影响 大量软件功能实现 OAM 自动化，更易出现重大隐患，也易受攻击 StmN传输：SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销 （POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单元指针（AU PTR）的功能来实现；复用则是将多个低阶通道层信号通过码速调整使之进入高阶通道或将多个高阶通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程传输时间：125us3、画出C4容器的帧结构，并计算标称帧的码率。详细阐述C4容器在速率上如何适配标称速率的范围的E4之路信号？标称码率：C-4 子帧长度 = (12×20+1)W + 13Y + 5X + 1Z = (1934I + S) + 5C + 130R + 10O q C-4 有效载荷 = (1934 + S) × 9 × 8000 bit/s （标称码率）将信息分成若干个block，每个block都配置一个首帧，而在这个首帧上加入一些非信息比特，占用掉C4容器多出来的熟虑，达到同步。E4 的速率适配需要通过 9 个子帧的 180 个 13 字节块的首字节来实现。4、SDH网络基本组网设备有哪些？请分别说明其工作原理。并利用这些设备设计一个环形网。终端复用器 qTM 的作用是将”准同步电信号（2 Mb/s、34Mb/s或140Mb/s）”和/或”同步支路信号（电的或光的）”或若干个”同步支路信号”复接成STM-N信号，并完成电/光转换。在收端则完成相反的功能。Add/Drop Multiplexer 分/插复用器 q 概念与作用 lADM 是一个三端口设备，有两个”线路（也称群路）口”和一个”支路口”，支路信号可以是各种准同步信号，也可以是同步信号 lADM 作用是从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号 Regenerator 再生器 q设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，不能上下电路。 q首先将线路口接收到的光信号变换成电信号，然后对电信号进行放大、整形和判决再生，最后再把电信号转换为光信号送到线路上。 Digital Cross-Connect 数字交叉连接设备 q 基本概念 lDXC 是一种具有一个或多个准同步数字体系（G.702）或同步数字体系（G.707）信号的端口，可以在任何端口信号速率（及其子速率）间进行可控连接和再连接的设备 lDXC 可看成计算机软件（网管软件）控制的”数字配线架” l复用 / 解复用 l对 SDH 信号进行调度和中转 DXC 的核心部分是交叉连接矩阵，参与交叉连接的速率一般等于或低于接入速率。而交叉连接速率与接入速率之间的转换需要由复用和解复用功能来完成。 设计环形网：5、画出一个波分复用（WDM）光网络的基本结构，什么是WDM光网络的RWA问题，解决RWA问题必须考虑哪些限制因素？WDM光网络的RWA问题：为每个光通道找到一个路由，然后给每个通路分配一个波长使用。限制因素：波长数目的限制清晰地波长分配6、概述EPON系统ONU自动发现的流程，为什么不直接在EPON网中直接引入以太网协议，通过什么措施能在EPON网络中兼容以太网的带碰撞检测的载波侦听多址载入协议（CSMA/CD）？EPON系统ONU自动发现的流程1.OLT 广播一个发现发现授权帧 discovery GATE。其内容包括用于发现的授权，还有物理层的一些参数，如AGC建立时间、CDR锁定时间等。 2.新 ONU 在 discovery GATE 的授权时隙内发送一个注册请求帧: 3.OLT 每次处理第一个 REGISTER_REQ ，然后生成一个全局唯一的 LLID，再广播一个(允许)注册帧 4.跟着刚才的 REGISTER OLT 给刚才允许注册的 ONU 发一个普通 GATE,让它有机会给 OLT 发送一个注册确认消息。 5.ONU 在授权时隙到达时向 OLT 发一个注册确认帧 原因：在OLT和ONU之间接入N*N无源星型耦合器（SC）既可以实现在EPON网络中兼容以太网的带碰撞检测的载波侦听多址载入协议（CSMA/CD）7、假设某EPON系统，OLT在其1000TQ时刻发送一个发现控制帧，某个已经激活但是还没有注册的ONU成功接收到了该发现帧，并且在收到后等待2000TQ再向OLT发送了注册请求帧，OLT在其5500TQ时刻成功收到了该注册请求帧，阖闾任何其他帧处理时间，假设光纤折射率为1.5，真空中光速为300000000m/s，求ONU距离OLT的光纤距离有多行？（5500-3000）/2=1250TQ=1250*16ns L=300000000*1250*16*10（-9）/1.5=8、什么叫WDMPON无色光网络单元（colorless ONU），画出三种常用的colorless ONU的实现方案。WDM PON（Wavelength Division Multiplexing PON，波分复用无源光网络）采用波分复用作为接入技术的无源光网络。频谱分割技术：外注入锁定带有种子波长的colorless ONU自注入种子光：9、画出给予局端（OLT）多波长激光器作为种子光，ONU采用FPLD的WDMPON原理结构图，说明其上行基本工作原理，并阐述这种无色ONU方案一般需要采用双馈纤（即连接OLT和光波分复用器的光纤）的原因。上行基本工作原理采用双馈纤的原因