SDH原理题库

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一、填空题:

1、 第37时隙在VC4中的位置为第( 2 )个TUG3,第 ( 6 )个TUG2,

第( 1 )个TU12

2、 误码率是指通信过程中,系统出现(错误码元 )的数目与(所传输码元总数 )之比

值。

3、 将离散化的PAM信号转换成对应二进制码组的过程称为( 编码)。 4、 加入前方保护后可防止( 假失步)增加系统稳定工作时间。 5、 加入(前方 )保护后可防止假失步,增加系统稳定工作时间。

6、 抖动表示数字信号的各(有效瞬间 )相对于其( 理想位置)的瞬时偏离。 7、 在数字复接系统中,( 码速调整)是产生相位抖动的一个主要根源。 8、 在数字复接系统中,码速调整是产生相位抖动的一个(主要根源 )。 9、 在时间上和幅度上均离散的信号称为(数字信号 )。

10、传输线衰减频率特性的基本关系是与√f成比例变化的,f是指(传输信号频率 )。 11、欧洲和我国采用以(2048kbit/s )为第一级速率的数字速率系列。

12、如果各输入支路数字信号相对于本机定时信号是同步的,那么只需相位调整就可实

施数字复接,这就是( 同步复接)。 13、码速调整技术可分为(正码速调整 )、正/负码速调整和正/0/负码速调整三种。 14、在正码速调整技术中,输出频率(大于 )输入频率。

15、如果符号速率为600波特,在二进制时的信息传输速率为(600比特/秒 )。 16、数字通信的特点是抗干扰能力(强 ),通信质量(高 )。 17、目前广泛采用的多路复用类型主要有频分多路复用和、(时分多路复用 )。 答案:时分多路复用 18、(抽样 )是将连续信号在时间上离散化的过程。 19、PCM的抽样频率为(8000Hz )

20、在PCM30/32系统中,偶数帧TS0传(帧同步码 )。 21、通常规定( 正)电荷移动的方向为电流的真实方向。

22、在一个闭合电路中,电流强度与电源的电动势成(正比 ),与电路中内电阻和外电

阻之和成( 反比),这个关系成为全电路欧姆定律。

23、二极管的核心部分是一个PN结,其基本特性是具有( 单向)导电性。 24、ISDN的中文意思是( 综合业务数字网)。

25、HDB3码是一种高密度双极性码,在它的码字中最长连“0”数不超过(3 )个。 26、在码速调整的接收端,通常用(锁相环 )来除去抖动。 27、UI就是一个比特传输信息所占的(时间 )。 答案:时间

28、输出抖动容限是指输入信号(无抖动 )的情况下,光纤数字通信系统输出信号的抖

动范围。

29、最基本的同步传送模块是( STM-1),其信号速率为( 155520kbit/s)。

30、更高等级的STM-N模块是将N个STM-1以(字节间插 )同步复用获得。

31、SDH的帧结构大致有三个主要区域,即段开销、信息净负荷和(管理单元指针 )。 32、段开销的主要作用是提供帧同步和提供网络运行、(维护 )和(管理 )的附加字节。 33、采用( 指针)调整技术是SDH复用方法的一个重要特点。

34、当AUG帧速率大于VC-4帧速率时,指针需进行(正 )调整,指针值(增加 )。 35、当AUG帧速率小于VC-4帧速率时,指针需进行( 负)调整。指针值(减少 )。 36、传送网可以从垂直方向分解为三个独立的层网络,即电路层、(通道层 )和传输媒

质层。

37、SDH帧结构中字节的传输是从(左 )到(右 ),从上到下顺序传送。

38、管理单元指针主要用来指示( 信息净负荷)的第一个字节在STM-N帧内的准确位

置。

39、容器是一种信息结构,主要完成(适配 )功能。

40、除了在VC的( 组合点)和( 分解点)外,VC在SDH网中传输时总是保持完整不变的。

41、段开销中的( A1)和( A2)字节用来识别帧的起始位置。 42、段开销中的(DCC )用来构成SDH管理网的传送链路。

43、段开销中的(K1 )和(K2 )字节是专用于保护目的的嵌入信令通路。 44、STM-1帧中的S1字节的第( 5)至第( 8)比特表示同步状态消息。 45、STM-1帧中的S1字节的第5至第8比特表示(同步状态消息 )。 46、为了将各种信号装入SDH帧结构净负荷区,需要经过映射、( 定位)和复用等三个

步骤。

47、检测到复用段AIS信号的标记是解扰后( K2)字节的第6、7、8比特出现全( 1)。 48、检测到复用段AIS信号的标记是解扰后( K2)字节的第6、7、8比特出现全“1”。 49、复用段远端收失效(MS-FERF)信号的标记是解扰后K2字节的第6、7、8比特出

现(110 )码。 50、当频率偏离较大,需要连续多次指针调整操作时,相邻两次的操作必须至少分开( 3)

帧。

51、VC-4通道开销中,G1字节的第( 5)比特是通道远端收失效(FERF)。 52、VC-4通道开销中,G1字节的第5比特为“1”时表示( 通道远端收失效)。

53、VC-12通道开销中,V5字节的第5至第7比特为“000” 时表示(VC-12通道未装载 )。

54、常规2048kbit/s信号按( 异步浮动)映射方式进入VC-12。

55、自愈环结构可以划分为两大类,即通道倒换环和(复用段 )倒换环。 56、通道倒换环和复用段倒换环分别属于子网连接保护和(路径 )保护。

57、目前,各国公用网中交换节点时钟的同步有两种基本方式,即主从同步方式和(相

互)同步方式。

58、从接收信号中提取定时信号是广泛应用的同步定时方式,随着应用场合的不同,该

方式又细分为通过定时,(环路 )定时和线路定时。 59、在开放系统互联(OSI)模型中,SDH属于(物理 )层。 60、朗讯ISM设备中,PPC的功能是指针处理和( )。 答案:交叉连接

61、北京市电话局传输网使用的SDH设备主要包括( 朗讯 )公司和(马可尼 )公司的产品。

62、SDH的LUCENT 网元管理系统的节点为红色是( 紧急)告警。

63、SDH的LUCENT 网元管理系统的节点为橙色是( 信息)告警。 64、SDH的LUCENT 网元管理系统的节点为黄色是(延时 )告警。 65、光纤的三个低损耗窗口分别是( 0.85?m )、( 1.31?m )和( 1.55?m )。 66、引起光纤色散的主要因素包括( 模式色散 )、( 材料色散 )和( 波导色散 )。

67、光纤按照折射率的分布不同,可分为(突变型光纤 )和( 渐变型光纤 )。 68、光纤的损耗大致可分为( 散射损耗 )与( 吸收损耗 )。

69、色散位移光纤(DSF)是将零色散点从正规的( 1310 )nm移至( 1550 )nm。 答案:1310、1550

70、严重误码秒(SES)的定义为(一秒钟内的误码率劣于门限值 )

71、光纤按照模式的不同可分为( 单模 )光纤和( 多模 )光纤。

72、光接收机的动态范围是指在保证一定的系统误码率要求的情况下,接收机的( 最大允许输入光功率 )和( 最小输入光功率 )之差。 73、标称速率为2.048Mb/s的数字信号其容许速率偏差为(?50ppm )。 74、标称速率为139.264Mb/s的数字信号的电口采用的码型为( CMI )。 75、抖动可分为( 相位抖动 )和( 定时抖动 )两种。 76、LOP是( 指针丢失)。 77、LOF是(帧丢失 )。

78、FERF 是( 远端接收失效)。

79、SDH的网管分层为五层,分别为(网元层),(网元管理层),(网络管理层),业务管理层,商务管理层。

80、LUCENT传输网管分为(两级 )。

81、凡是大小和方向都随时间变化的电流称为(交流 )电流。 82、量电流要将电流表(串联 )在电路中。

83、脉冲编码调制的英文缩写是(PCM ),它是实现( 模拟)信号(数字 )化的常用方法。

84、计算机的中央处理器英文缩写为(CPU )。 答案:CPU

85、二进制的101011等于十进制的(43 )。

二、判断题:

1、抽样是将连续的信号在幅度上离散化的过程。( 错) 2、量化信噪比随编码位数的增加而增加。( 对)

3、当AUG帧速率大于VC-4帧速率时,指针需进行正调整,指针值增加。( 对) 4、除了在VC的组合点和分解点外,VC在SDH网中传输时总是保持完整不变的。(对 ) 5、加入前方保护后可防止假失步,增加系统稳定工作时间。( 对) 6、在正码速调整技术中,输出频率大于输入频率。( 对) 7、在PCM30/32系统中,偶数帧TS0传帧同步码。(对 ) 8、通常规定正电荷移动的方向为电流的真实方向。( 对)

9、VC-4通道开销中,G1字节的第5比特为“1”时表示通道远端收失效。(对 ) 10、检测到复用段AIS信号的标记是解扰后K2字节的第6、7、8比特出现全“1”。( 对) 11、检测到复用段AIS信号的标记是解扰后K2字节的第6、7、8比特出现“110”。( 错)

12、通道倒换环和复用段倒换环分别属于子网连接保护和路径保护。( 对) 13、C-12的信号速率为2048kbit/s。(错 ) 14、虚容器是用于通道层连接的信息结构。( 对) 15、自愈网能在网络出现意外情况时自动恢复业务。(对 )

16、除了在VC的组合点和分解点,VC在SDH网中传输时总是保持完整不变的。( 对) 17、除了在VC的组合点和分解点,VC在SDH网中传输时并不是保持完整不变的。( 错) 18、为了将终结的通道状态和性能情况传送给VC-n的源设备,可以利用B3字节。( 错) 19、加入前方保护后可防止假失步,增加系统稳定工作时间。( 对) 20、加入前方保护后可防止假同步,增加系统稳定工作时间。(错 ) 21、在数字复接系统中,码速调整是产生相位抖动的一个主要根源。(对 )

22、如果各输入支路数字信号相对于本机定时信号是同步的,那么只需相位调整就可实

施数字复接。(对 )

23、帧频是指每单位时间内的帧数。( 对) 24、数字通信的主要优点之一是抗干扰能力强。(对 ) 25、数字通信的主要优点之一是占用频带宽。( 错) 26、凡是在时间上和幅度上均离散的信号称为数字信号。(对 ) 27、正弦交流电的三要素之一是有效值。( 错) 28、数字复接实际上是对数字信号实行时分复用。(对 ) 29、STM-1信号经光电转换后,速率改变。(错 ) 30、STM-1信号经光电转换后,速率不变。( 对) 31、SDH采用条形帧结构。( 错)

32、SDH帧结构中,A1和A2不经扰码,全透明传送。(对 ) 33、SDH帧结构中,A1和A2经扰码后传送。(错 )

34、映射的实质就是使各种支路信号与相应的虚容器VC容量同步。(对 ) 35、AU-4指针中的H3字节用作正调整机会。( 错) 36、AU-4指针中的H3字节用作负调整机会。(对 ) 37、VC-4帧速率的调整是以一个字节为单位进行调整。( 错) 38、VC-4帧速率的调整是以三个字节为单位进行调整。(对 ) 39、在SDH中复用的基本方法是比特间插。(错 ) 40、在SDH中复用的基本方法是字节间插。( 对) 41、TU-12复帧是由VC-12复帧加上TU-12指针构成。( 对) 42、DXC4/4设备可以在VC-12和VC-4级上进行交叉连接。(错 ) 43、DXC4/4设备仅在VC-4级上进行交叉连接。( 对) 44、电路层网络之中的链路连接由通道层中的通道提供。(对 ) 45、通道层网络中的链路连接由传输媒质层网络中的段层提供。( 对) 46、在一段时间内,出现一个或多个比特差错,称为误码秒。(错 ) 47、F1、F2字节用来提供公务联络语音通路。( 错) 48、E1、E2字节用来提供公务联络语音通路。(对 )

49、SDH信号格式为不同的功能层提供了不同的维护信号。(对 ) 50、对于电阻的串联电路,各电阻两端的电压之和等于电路的总电压。(对 ) 51、对于若干个电阻串联,可用一个等效电阻代替,其阻值等于各个电阻之和。(对 ) 52、电流流过导体产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻及通过的时间成正比。(对 ) 53、电流流过导体产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻及通过的时间成反比。( 错) 54、HDB3码具有检错能力。( 对)

55、VC-4与AU-4的净负荷容量一致,速率也相同。( 错) 56、扰码是在线路编码前进行的。( 对)

57、半导体发光二极管(LED)所发出的光是激光。( 错) 58、中继光缆中的光纤通常为多模光纤。(错 )

59、光接收机灵敏度是指光接收机所能允许输入的最大光功率。(错 ) 60、LUCENT传输网管分为两级。( 对) 61、D4-D12字节称为再生段DCC。( 错)

62、LUCENT的网元管理系统ITM-SC的功能为查询,告警管理,质量监测。( 错) 63、LUCENT99大网的操作系统是WINDOWS NT。(对 ) 64、节点与网管联系中断将影响业务。(错 ) 65、网元与网管系统全部中断将影响业务。(错 ) 66、D1--D3字节是嵌入通信通路的物理层。( 对) 67、OAM是指网络的运行,管理和维护。(对 ) 68、PM是质量监测。( 对) 69、OSI是开放系统互联。(对 ) 70、OSI的参考模型分为六层。(错 ) 71、当指针进行正调整时,I比特翻转。( 对) 72、当指针进行正调整时,D比特翻转。( 错) 73、当指针进行负调整时,I比特翻转。( 错) 74、当指针进行负调整时,D比特翻转。( 对)

75、光纤中的色散增大到一定程度时,会导致光信号质量劣化,影响通信业务。(对 ) 76、抖动是数字传输线路在传送信号过程中出现的一种累积的长期不稳定状态。( 错) 77、具有相同标称速率但不是由同一个时钟源产生的两个信号通常是同步的。(错 ) 78、具有相同标称速率但不是由同一个时钟源产生的两个信号通常是准同步的。( 对) 79、H4字节为0时,表示组成这个VC-4的TU-12都是TU-12复帧中的第一个子帧。(对 ) 80、H4字节为1时,表示组成这个VC-4的TU-12都是TU-12复帧中的第一个子帧。(错 ) 81、电源是一种把其它形式的能量转换为电能的装置。(对 )

82、与模拟通信相比,数字通信的抗干扰能力强,但保密性能差。(错 ) 83、我国的PCM 30/32制式中采用A律13折线。(对 ) 84、PCM的形成包括抽样、量化、调幅三个过程。(错 ) 85、在DOS系统中,dir命令是删除文件或目录。(错 ) 三、 选择题:

1、离散化的PAM信号转换成对应二进制码组的过程称为( C)。 A.抽样; B. 量化; C.编码; D.调制; 2、( A)表示数字信号的各有效瞬间相对于其理想位置的瞬时偏离。 A.抖动; B.误码; C.漂移; D. 帧失步;

3、传输线衰减频率特性的基本关系是与√f成比例变化的,f是指(C )。

A.信号功率; B.信号衰减率; C. 传输信号频率; D.频偏; 4、欧洲和我国采用以( B)为第一级速率的数字速率系列。

A.1544 kbit/s; B.2048 kbit/s; C.8448 kbit/s; D. 34368 kbit/s; 5、量化信噪比随编码位数的增加而( A)。 A.增加; B.减小; C.不变; D.不一定; 6、在PCM30/32系统中,偶数帧TS0传( C)。 A.帧对告码; B.全0; C. 帧同步码; D.全1;

19、什么是支路单元?

答案:支路单元是一种在低阶通道层和高阶通道层间提供适配功能的信息结构,它由信息净负荷和支路单元指针组成。 20、什么是管理单元?

答案:管理单元是在高阶通道层和复用段层之间提供适配功能的信息结构,它由信息净负荷和管理单元指针组成。 21、什么是映射?

答案:映射是一种SDH网络边界处使支路信号适配装进相应虚容器VC的过程。 22、指针的基本功能是什么?

答案:一是指示信息净负荷的起点位置,二是利用指针值的增加或减少调整虚容器VC与其相关联的AU或TU之间的频率偏差。 23、传送网可以分为哪几个独立的层网络?

答案:电路层网络,通道层网络和传输媒质层网络。 24、输入抖动容限是指什么?

答案:输入抖动容限是指光纤数字通信系统允许输入脉冲产生抖动的范围。 25、输出抖动容限是指什么?

答案:输出抖动容限是指输入信号无抖动的情况下,光纤数字通信系统输出信号的抖动范围。

26、光缆按结构不同可分为哪些常见种类?

答案:层绞式光缆、骨架式光缆、大束管式光缆、带状光缆。 27、选择光纤通信系统中的码型时,应注意哪些问题? 答案:能限制信号带宽,减小功率谱中的高、低频分量; 避免出现长连“0”、长连“1”的情况; 能进行不中断业务的误码检测; 尽量减少直流分量。

28、光缆的结构大体上可分为哪几部分? 答案:缆芯、护层和加强元件。

29、激光器的消光比参数是如何定义的?

答案:全“0”码平均发送光功率与全“1”码平均发送光功率之比。 30、晶体二极管的主要参数是什么?

答案:最大正向电流;最大反向电压;反向饱和电流。

有线传输专业

第一章 同步数字体系(SDH)技术

一、填空题

1、SDXC也是SDH传输网的重要网络单元,它主要由交叉连接网、接入端口和(监控单元)三部分组成。

2、SDH网络单元中交叉连接网的功能是在监控单元控制下完成接入端口信号间的(交换)功

能。

3、同步数字系列的网络节点接口NNI的基本特征是具有国际标准化的(接口速率)和信号帧结构。

4、SDH传输网STM-64信号的标准速率为(9953280)kbit/s。

5、SDH复用映射结构中的虚容器是SDH网中用以支持通道层连接的一种信息结构,它是同容

器加上(通道开销)构成的,可分成低阶VC和高阶VC两种。

6、SDH复用映射结构中的管理单元是在高阶通道层和复用段层之间提供(适配)功能的信息

结构,它由信息净负荷和指示净负荷帧起点相对于复用段起点偏移量的管理单元指针组成。

7、SDH复用映射结构中的同步传送模块同N个STM1信号以同步复用方式构成,它代表一个具

有(标准等级)速率的STM-N信号的帧。

8、SDH技术中,为了将各种信号复用映射进STM-N帧结构信息净负荷区的过程,必须要经过

映射、定位和(复用)三个步骤。

9、SDH技术中通道BIP-8字节B3用作高阶通道(误码)监测。 10、TU-3指针提供VC-3在(TU-3)帧中灵活和动态的定位方法。 11、TU-12指针提供VC-12在(TU-12)复帧中灵活和动态的定位方法。

12、电信网络的各种功能大致可概括成两个功能群,即传送功能群和(控制功能群)。 13、SDH传送网可以从垂直方向分解三个独立的层网络,即电路层、(通道层)和传输媒质层。 14、SDH自愈网中双向4纤环路的保护方式有两种,即(段保护)方式和环保护方式。 15、在光互联网络中,基于分组或信元的数据网络支持(统计复用),并可利用多种方式接入

到光网络中。

16、目前最流行的IP传送技术有三种,即IP Over ATM、(IP Over SDH)和IP Over WDM。 二、单项选择题

1、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为(A)kbit/s。

A、155520 B、622080 C、2488320 D、9953280

2、STM-1帧频8kHz,即每秒传送8000帧;一帧的周期为(A)μs。

A、125 B、225 C、325 D、425

3、ADM是一个(B)设备,它的输出和输入均为STM-N光信号,支路信号可以是准同步的,也

可以是同步的。

A、四端口 B、三端口 C、二端口 D、单端口

4、SDH网络中对于双向环复用段倒换既可用2纤方式也可用4纤方式,而对于通道倒换环只用()方式。

A、2纤 B、3纤 C、4纤 D、5

5、SDH在2纤双向环自愈保护中,每个传输方向用一条光纤,且在每条光纤上将(A)容量分

配给业务通路。

A、一半 B、三分之一 C、四分之一 D、五分之一

三、多项选择

1、SDH网络单元主要有(ABCD)。

A、同步光缆线路系统 B、终端复用器

C、分/插复用器 D、同步数字交叉连接设备 2、SDXC具有复用、(ABCD)和网络管理等功能。

A、配线 B、网络连接 C、保护与恢复 D、监控 3、网络节点所要完成的功能包括(ABCD)等多种功能。

A、信道终结 B、复用 C、交叉连接 D、交换

4、SDH复用映射结构中的容器是一种用来装载各种不同速率的信息结构主要有(ABCD)和C-4几种。

A、C-11 B、C-12 C、C-2 D、C-3

5、SDH复用映射结构中的支路单元是一种在低阶通道层和高阶通道层间提供适配功能的信息结构,它由信息净负荷和指示净负荷帧起点相对于高阶VC帧起点偏移量的支路单元指针组成,有(ABCD)几种。

A、TU11 B、TU12 C、TU2 D、TU3

6、SDH技术中低阶通道开销主要由(ABCD)和增强型远端缺陷指示组成。

A、通道状态和信号标记字节 B、通道踪迹字节 C、网络操作者字节 D、自动保护倒换通道 7、SDH网络的基本物理拓朴有(ABCD)和网孔形等类型。

A、线型 B、星形

C、树形 D、环形 8、SDH自愈保护的方式主要有(ABCD)。

A、2纤单向通道倒换环 B、2纤单向复用段倒换环 C、4纤双向复用段倒换环 D、2纤双向复用段倒换环 四、判断

1、SDH网络单元中ADM的特点是可从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号。(√) 2、由于ADM具有灵活的插入/分出电路的功能,当它用于两终端之间的一个中继点上时,可作为提取和 插入准同步信号或同步信号的复用设备,因此常用于线形网和环形网。(√) 3、ADM可用作TM,此时将它的两个STM-N接口用作主用和备用接口。(√)

4、光通信中简单的网络节点可以只具有部分功能,而复杂节点则通常包括交叉连接、复用和

交换全部的网络节点功能。(√)

5、光通信中网络节点接口(NNI)表示网络节点之间的接口,在实际中也可看成是传输设备

与网络节点之间的接点。(√)

6、光通信中段开销区域用于帧定位、运行、管理和维护等信息,以保证信息净负荷正确灵活地传送。(√)

7、SDH技术中信号标记字节G2用来指示VC帧内的复接结构和信息净负荷的性质。(×) 8、SDH技术中通道状态字节C1用来将通道终端的状态和性能情况回送给高阶VC通道的源设

备,实现双向通道的状态和性能监视。(×)

9、SDH技术中通道使用者通路字节F2和F3两个字节为使用者提供与净负荷有关的通道单元之间的通信。(√)

10、SDH技术中当网络处于同步工作状态时,指针用来进行同步信号间的相位调整;当网络处

于失步时,指针用作频率和相位调整。(√)

11、传送网是将用户信息双向或单向地从一点传送到另一些点,也可传送各种类型的网络控制信号。(√)

12、SDH网络中环形网保护就是实现自愈网的方法之一。(√)

13、SDH自愈保护中,通常情况下通道倒换环使用共享保护,复用段倒换环使用专用保护。(×) 14、SDH自愈保护中双向环工作于复用段倒换方式,单向环工作于通道倒换方式或复用段倒换方式。

15、SDH自愈网中4纤双向环的每段有四个传输方向,每个方向的业务容量和保护容量相等。(×)

16、SDH自愈网中4光纤双向环需要APS(自动保护倒换)协议,即使用保护段的复用段开销

MSOH中的K1和K2字节供保护倒换使用。(√)

17、SDH自愈保护中因为2纤双向环中每个方向的业务光纤和保护光纤是同一条光纤,即在一

条光纤上即传输业务信号又传输保护信号。(√)

18、光互联网络是数据网络,它的底层使用光传送网作为物理传输网络。(√) 19、在光互联网络中,数据业务使用固定的TMD复用结构。(×) 五、简答题

1、简述SDH基本概念及网络单元。

答:所谓SDH是由一些基本网络单元(NE)组成,在光纤上可以进行同步信息传 输、复用、分插和交叉连接的传送网络,它具有全世界统一的网络节点接口(NNIO),从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换过程;有一套标准化的信息结构等级,称为同步传送块STM-N(N=1,4,16??)。

2、简述SDH技术中终端复用器(TM)和分/插复用器的作用。

答:TM和ADM是SDH传输网中两个最常用的网络单元。TM用作线路终端设备, 它的主要功能是将准同步电信号(2、34或140Mbit/s)复接成STM-N信号并完成光—电转换及其逆过程。也可将准同步支路和同步支路(电的或光的)或将若干个同步支路(电的或光的)复接成STM-N信号并完成光—电转换及其逆过程。

3、简述SDH技术中STM-N的帧结构。

答:高阶同步模块STM-N信号是将STM-1信号按同步复用,经字节间插后得到的。 因此,STM-N的帧结构是由270×N列的9行8bit字节组成的矩形块状结构。整个帧结构包括段开销(SOH)、管理单元指针(AUPTR)、信息净负荷(payload)三个区域。

4、简述目前我国光同步传输网技术体制所定的SDH基本复用映射结构。 答:1、容器;2、低阶虚容器;3、支路单元;4、支路单元组;5、高阶虚容器; 6、管理单元;7、管理单元组;8、同步传送模块

5、描述SDH技术段开销中使用者通路字节F1的功能。

答:(1)该字节留给使用者(通常为网络提供者)专用,主要为特殊维护目的而 提供临时的数据/语声通路连接。 2)速率为64kbit/s

6、描述SDH技术段开销中自动保护倒换通路字节K1和K2的功能。 答:(1)这两个字节用作自动保护倒换(APS)指令。

7

(2)通过这两个字节实现保护倒换,响应时间较快。

7、描述SDH技术段开销中复用段远端缺陷指示字节K2(b6~b8)的功能。 答:(1)利用该字节向发送端回送一个指示信号,表示接收端已检测到上游段缺 陷或收到复用段告警指示信号(MS-AIS)。

(2)当解扰后KZ的b5 ~ b8为“110”则表示MS-RDI。 8、描述SDH技术段开销中同步状态字节S1(b5~ b8)的功能。 答:(1)该字节表示同步状态消息。

(2)各网元(NE)的S1(b5~b8)由它跟随着的时钟信号等级来定义。 9、SDH技术中通道踪迹字节J1的功能是什么?

答:J1是虚容器中第1个字节,其位置由相关的指针来指示,该字节被用来重 复发送高阶通道接入占识别符(HO APID),使通道接收端能够据此确认与所指定光送端是滞处于持续的连接状态。

10、简述SDH传送网中电路层的作用。

答:电路层直接面向通信业务,设备包括各种交换机和用于租用线业务的交叉连接设备。电路层向用户提供端到端之间的电路连接一般由交换机建立。

11、简述SDH传送网中通道层的作用。

答:通道层支持一个或多个电路层网络,为其提供传送通道,可分成高阶VC和 低阶VC组成的两种通道层。SDH网的一个重要特点是能够对通道原网络的连接进行管理和控制。

12、SDH的网络管理可以划分为哪几层。

答:SDH的网络管理可以划分为五层,从下至上分别为网元层(NEL)、网元管理 层(EML)、网络管理层(NML)、业务管理层(SML)的商务管理层(BML)。

13、简述SDH网络管理中网元管理层的功能。

答:网元管理层应提供诸如配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管 理等功能,还应提供一些附加的管理软件包以支持进行财政、资源及维护分析功能。

14、简述SDH网络管理中网络管理层的功能。

答:网络管理层负责对所辖管理区域进行监视和控制,应具备TMN所要求的主要 管理应用功能,并能对多数不同厂家的单元管理器进行协调和通信。

15、简述SDH网络管理中业务管理层的功能。

答:负责处理合同事项,在提供和中止服务、计费、业务质量、故障报告方面提

供与用户基本的联系点,并与网络管理层、商务管理层及业务提供者进行交互式联络。另外,还应保持所统计的数据。 六、综合题

1、与PDH传输网相比,SDH具有哪些主要特点?

答:1)STM-1中既可复用2Mbit/s系列信号又可复用1.5Mbit/s系列信号,使 两大PDH系列在STM-1中得到统一,便于实现国际互通,也便于顺利地从PDH向SDH过渡,体现了后向兼容性。

2)有标准的光接口规范,不同厂家的产品可以在光路上互通,实现横向兼容。

3)灵活的分插功能。SDH采用单级复用,可直接从STM-N中灵活地上下支路信 号,无需通过逐级复用实现分插功能,减少了设备的数量,简化了网络结构,节省了成本。

4)强大的自愈能力。SDH交叉连接设备的引入增强了SDH传输网的自愈能力, 便于根据需要选择带宽,动态配置网络容量。

5)强大的网管能力。SDH的帧结构中有足够的开销比特,包括段开销(SOH)和 通道开销(POH),可用来监控设备的告警和性能,进行网络配置、倒换、公务联络等等。

6)强大的网络生存性。自愈环形网络的引入,加上智能的检测装置可以实现全 网的故障定位和网络自愈功能。

7)具有前向兼容性。从STM-1以上采用同步复用(字节间插复用),便于升级 到更高线路速率,并与将来的宽带综合业务数字网中的异步传递模块(ATM)兼容。

2、阐述SDH基本复用映射的步骤。

答:1)映射。映射是一种SDH网络边界处使支路信号适配装进相应虚容器VC的 过程,其实质就是使各种支路信号与相应的虚容器VC容量同步,以便使VC成为可以独立地进行传送,复用和交叉连接的实体。

2)定位。定位是一种将帧偏移信号收进支路单元TU或管理单元AU的过程,即 通过附加于VC上的AU指针(或TU指针)来指示和确定高阶(或低阶)VC帧的起点在AU(或TU帧)中的位置。

3)复用。复用是一种使多个低阶通道层信号适配进高阶通道或将多个高阶通道 层信号适配进复用层的过程,基本方法是字节间插,也称正码速调整。它是利用位于固定的字节塞入指来显示塞入的字节究竟载有真实数据还是伪数据。

3、描述SDH技术段开销中再生段踪迹字节J0的功能。

答:1)该字节被用来重复发送段接入点识别符,以便使段接收机能据此确认其

与指定的发射机是否处于持续的连接状态。

2)在国内网,该“识别符”可以是一个单字节(包含0-255个码)或ITU-TG.831 建立中第三节规定的接入点标识符格式;在国际边界或不同运营者的网络边界,除已有安排外均应采用G.831第三节中所规定的格式。

3)以前采用C1字节(STM识别符)的老设备与采用J0字节的新设备之间的互 通问题,可通过J0为“0000 0001”来专门表示“再生段踪迹未规定”加以解决。

4、描述SDH技术段开销中公务联络字节E1和E2的功能。 答:1)这两个字节用于提供公务联络语声通路。

2)E1属于RSOH,提供速率为64kbit/s的语音通道,用于再生段再生器之间的公务联络。 3)E2属于MSOH,提供速率为64kbit/s的语音通道,用于复用段终端之间的直达公务联

络。

5、描述SDH技术段开销中比特间插奇偶校验8位码B1的功能。 答:1)该字节用作再生段误码监测。

2)误码监测的原理如下:发送端对上一帧(STM-N)扰码后的所有比特按8bit 一组分成若干码组。所有码组内的第1个bit与B1的第1个bit进行偶校验,并将计算结果置于B1(b1),以此类似,形成本帧扰码前的B1(b1~b8)数值。接收端以上述规则作为判决依据,若发现不符,则定为误码。

3)该方式简单易行,但若在同一监视码组内恰好发生偶数个误码的情况,则无 法检出。当然这种情况出现的可能性较小。

6、阐述SDH传送网中传输媒质层的作用。

答:传输媒质层与传输媒质(如光缆或微波)有关,支持一个或多个通道层网络,通道层两个节点之间的信息传递的完整性,而物理层涉及具体的支持段层的传输媒质。它可划分成段层(包括再生段和复用段)和物理层(如传输媒质为光缆)。其中段应涉及保证它为通道层网络节点(例如DXC)提供合适的通道容量,STM-N就是传输媒质层网络的标准传送容量:该层主要面向跨接线路系统的点到点传递。

7、SDH传送网络分层的好处有哪些?

答:对网络分层的好处是:(1)单独设计和运行每一层网络要比将整个网络作为 单个实体设计简单得多;(2)有助于规定TMN内管理目标;(3)每一层有各自独立的OAM&P,

减少彼此影响;(4)使网络规范与具体实施方法无关,使规范保持较长时间的稳定,不会随技术换代而轻易更改。

8、阐述SDH网络管理中故障管理功能。

答:(1)告警监视,即收集报告不同层网络的传输缺陷(或损伤)状态和指示信号,如:信号丢失(LOS)、指针丢失(LDP)、告警批示信号(AIS)等。

(2)告警历史管理、即存储某一特定期间内的告警记录并提供查询和整理这些告警记录

的支持。

(3)测试管理,即出于测试目的而进行的某些控制操作,如在各个层网络的不回控制等。 9、阐述SDH网络管理中性能管理功能。

答:(1)收集数据,包括物理媒质层、再生段层、复用段层、高阶/低阶通道层误码等性能参数的收集。

(2)存储数据,即存储多个15min间隔、24h间隔的历史性能参数。

(3)门限管理,即对性能参数的门限进行管理,其方法是查询和设定某一性能参数的门限,当性能参数越过规定的门限时能够发出越限报告。

(4)统计事件,即对SDH系统特有的一些事件(如指针调整事件)进行计数。

第二章 密集波分复用(DWDM)传输原理

一、填空

1、DWDM系统是指波长间隔相对较小,波长复用相对密集,各信道共用光纤一个(低损耗)窗

口,在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。 2、DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和(单纤双向传输)。

3、G.652光纤有两个应用窗口,即1310nm和1550nm,前者每公里的典型衰耗值为0.34dB,后者为(0.2dB)。

4、G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点,位

移到(1550)nm附近,从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 5、G.655在1530-1565nm之间光纤的典型参数为:衰减<(0.25)dB/km;色散系数在1-6ps/nm·km

之间。

6.克尔效应也称作折射率效应,也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的(非线性)现象。

7、在多波长光纤通信系统中,克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的(调制),这种

现象称交叉相位调制。

8、当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时,光纤的(非线性)会导致产生其它新的波长,

就是四波混频效应。

9、光纤通信中激光器间接调制,是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制,此调制

器实际起到一个(开关)的作用。

10、恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的(高稳定)光源。

11、电光效应是指电场引起晶体(折射率)变化的现象,能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。

12、光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起,一般采用(波分复用)器来实现。 13、光栅型波分复用器属于角色散型器件,是利用(角色散)元件来分离和合并不同波长的光信号。

14、DWDM系统中λ1中心波长是(1548.51nm) 15、DWDM系统中λ1中心频率是(193.5THz) 二、单选

1、 光纤WDM明线技术中的FDM模拟技术,每路电话(B)。

A、2kHz B、4 kHz C、6 kHz D、8 kHz 2、光纤WDM中的小同轴电缆60路FDM模拟技术,每路电话(B)。

A、2kHz B、4 kHz C、6 kHz D、8 kHz 3、光纤WDM中的中同轴电缆1800路FDM模拟技术,每路电话(B)。

A、2kHz B、4 kHz C、6 kHz D、8 kHz

4、光纤WDM中的光纤通信140Mbit/s PDH系统,TDM数字技术,每路电话(B)kbit/s。

A、32 B、64 C、128 D、256

5、光纤WDM中的光纤通信2.5Gbit/s SDH系统,TDM数字技术,每路电话(B)kbit/s。

A、32 B、64 C、128 D、256

6、光纤WDM中的光纤通信N×2.5Gbit/s WDM系统,TDM数字技术+光频域FDM模拟技术,每

路电话(B)kbit/s。

A、32 B、64 C、128 D、256

7、G.652光纤可以将2.5 Gbit/s速率的信号无电再生中继传输至少(C)公里左右。

A、200 B、400 C、600 D、800

8、由于SPM随长度而积累,因而是采用G.652光纤的单波长系统的基本非线性损伤,门限功率大约为(A)dBm。

A、18 B、28 C、38 D、48

9、DWDM系统的无电再生中继长度从单个SDH系统传输的50-60km增加到了500-(A)km。

A、600 B、700 C、800 D、900 10、DWDM系统中λ1的中心波长为(C)nm,中心频率为192.7THz。

A、1557.36 B、1556.55 C、1555.75 D、1554.94 三、多选

1、G.653光纤可以在1550nm波长的工作区毫无困难地开通长距离(AD)系统,是最佳的应用于单波长远距离传输的光纤。

A、10Gbit/s B、14 Gbit/s C、17 Gbit/s D、20 Gbit/s

2、在零色散波长区,传输3路WDM系统,传输25km以后,就可能产生不可弥补的失真,解决的办法有(ABC)。

A、采用不等间隔的波长安排 B、增加光通路的间隔 C、适当缩短光放大器间距 D、适当加大光放大器间距 3、掺饵光纤放大器主要由(ABCD)等部件组成。

A、掺饵光纤 B、泵浦光源 C、耦合器 D、隔离器

4、克尔效应也称作折射率效应,在理论上,克尔效应能够引起下面不同的非线性效应,即(ABC)。

A、自相位调制 B、交叉相位调制 C、四波混频 D、六波混频

5、目前广泛使用的光纤通信系统均为强度调制——直接检波系统,对光源进行强度调制的方法有(AB)。

A、直接调制 B、间接调制 C、交叉调制 D、混合调制 6、EDFA的基本结构与改进形式有(ABCD)。

A、同向泵浦 B、反向泵浦

C、双向泵浦 D、反射型泵浦 四、判断

1、 按各信道间的波长间隔的不同,WDM可分为密集波分复用和稀疏波分复用。(√) 2、 在光纤通信系统中可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量。(√) 3、 一根光纤只完成一个方向光信号的传输,反向光信号的传输由另一根光纤来完成,因此同

一波长在两个方向上不可以重复利用。(×)

4、 在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输,两个方向的光信号应安排在相同波长上。

(×)

5、 单纤双向传输不允许单根光纤携带全双工通路。(×)

6、 光波是一种高频电磁波,不同波长(频率)的光波复用在一起进行传输,彼此之间相互作

用,将产生四波混频(FWM)。(√)

7、 G.655光纤的工作区色散可以为正也可以为负,当零色散点位于短波长区时,工作区色散

为负,当零色散点位于长波长区时,工作区色散为正。(×)

8、 发生拉曼散射的结果将导致WDM系统中短波长通路产生过大的信号衰减,从而限制了通路

数。(√)

9、 在G.652光纤的1550nm窗口处,光纤的色散系数D为正值,光载波的群速度与载波频率

成正比。(√)

10、SPM的效果与输入信号的光强成正比,与光纤衰减系数及有效纤芯面积成反比。(√) 11、利用低色散光纤也可以减少SPM对系统性能的影响。(√)

12、DWDM系统的工作波长较为密集,一般波长间隔为几个纳米到零点几个纳米。(√) 13、DWDM系统的光源的两个突出的特点是比较大的色散容纳值和标准而稳定的波长。(√) 14、对光源进行强度调制的方法有两类,即直接调制和间接调制。(√)

15、分离外调制激光器是将输入光分成两路不相等的信号分别进入调制器的两个光支路。(×) 16、对于1.5μmDFB激光器,波长温度系数约为13GHZ/℃。(√)

17、没有定时再生电路的光波长转换器实际上由一个光/电转换器和一个高性能和电/光转换器构成。

18、没有定时再生电路的光波长转换器往往被应用于开放式DWDM系统的入口边缘,将常规光

源发出的非标准波长的光转换成符合ITU-TG.692规定的波长(√)

19、 放大器是一种需要经过光/电/光的变换而直接对光信号进行放大的有源器件。(×) 五、简答题

1、光纤WDM与同轴电缆FDM技术不同点有哪些?

答:(1)传输媒质不同,WDM系统是光信号上的频率分割,同轴系统是电信号上 的频率分割利用。(2)在每个通路上,同轴电缆系统传输的是模拟信号4kHz语音信号,而WDM系统目前每个波长通路上是2.5Gbit/s SDH或更高速率的数字信号系统。

2、什么是光通信中的斯托克频率?

答:当一定强度的光入射到光纤中时,会引起光纤材料的分子振动,低频边带称 斯托克斯线,高频边带称反斯托克斯线,前者强度强于后者,两者之间的频差称为斯托克斯频率。

3、什么是光通信中的受激拉曼散射?

答:当两个频率间隔恰好为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时,低频波将获 得光增益,高频波将衰减,高频波的能量将转移到低频波上,这就是所谓的受激拉曼散射(SRS)。

4、在理论上,光通信中的克尔效应能够引起哪些不同的非线性效应? 答:在理论上,克尔效应能够引起下面三种不同的非线性效应,即自相位调制 (SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)。

5、简述光纤通信中激光器直接调制的定义、用途和特点。

答:直接调制:即直接对光源进行调制,通过控制半导体激光器的注入电流的大 小,改变激光器输出光波的强弱,又称为内调制。传统的PDH和2.5Gbit/s速率以下的SDH系统使用的LED或LD光源基本上采用的都是这种调制方式。

直接调制方式的特点是,输出功率正比于调制电流,简单、损耗小、成本低。 一般情况下,在常规G.652光纤上使用时,传输距离≤100km,传输速率≤2.5Gbit/s。 六、综合题

1、阐述受激拉曼散射与受激布里渊散射的区别。

答:从现象上看,SBS类型于SRS,只是SBS涉及声子振动,而非分子振动。然 而实际上两者有三个重要区别,第一,峰值SBS增益比SRS大2个量级;第二,SBS频移(10~13GHz)和增益带宽(20~100MHz)远小于SRS的相应值。第三,SBS只出现在后向散射方向上,其影响要大于SRS。

2、举例说明由SPM引起的非线性影响的结果有几种可能?

答:由SPM引起的非线性影响的结果有两种可能:当使用色散系统D为负的光纤 工作区时(例如G.653光纤的短波长侧或工作区色散为负的G.655光纤),系统色散受限距离

变短;当使用色散系数D为正的光纤工作区时(例如G.652光纤、G.653光纤的长波长侧,或工作区色散为正的G.655光纤),系统色散受限距离反而会延长。

3、阐述光源半导体激光器LD和半导体发光二极管LED的主要区别和作用。 答:LD和LED相比,其主要区别在于,前者发出的是激光,后者发出的是荧光, 因此,LED的谱线宽度较宽,调制效率低,与光纤的耦合效率也较低;但它的输出特性曲线线性好,使用寿命长,成本低,适用于短距离、小容量的传输系统。而LD一般适用于长距离、大容量的传输系统,在高速率的PDH和SDH设备上已被广泛采用。

4、阐述DWDM的系统结构及其特点。

答:DWDM可以分为开放式和集成式两种系统结构,开放式WDM系统的特点是对 复用终端光接口没有特别的要求,只要这些接口符合ITU-T G.957建议的光接口标准,WDM系统采用波长转换技术(Transpond),将复用终端的光信号转换成指定的波长,而集成式WDM系统没有采用波长转换技术,要求复用终端的光信号的波长符合系统的规范。

第三章 SDH传输网维护测试项目及方法

一、填空

1、SDH设备的接口可分为PDH接口和(SDH)接口。

2、按照我国光同步传输网技术体制规定,SDH设备的PDH接口有三种速率,即时2048kbit/s,34368 kbit/s和(139264)kbit/s。

3、在ITU-TO.150建议《数字传输设备性能测量仪表的通用要求》中规定了(6种)SDH测试信号结构。

4、平均发送功率是发送机耦合到光纤的伪随机数据序列的(平均功率)在S参考点上的测试值。

5、接收机过载功率是在R参考点上,达到规定的BER所能接收到的(最高)平均光功率。 二、单选

1、ITU-T G.841建议对复用段倒换环的倒换时间作出这样的规定:环上如无额外业务,无预先的桥接请求,且光纤长度少于1200km,则倒换时间应少于(D)ms。 A、20 B、30 C、40 D、50

2、为了判断光接收机灵敏度的BER=1X10-,一次观察的时间,按所测的比特数计,需要不少

X

于10(A)比特。

A、10 B、20 C、30 D、40

3、接收机灵敏度是指在R参考点上达到规定的误比特率时所能接收到的(A)平均光功率。 A、最低 B、最高 C、偏低 D、偏高 三、多选

1、SDH光缆线路系统包括(ABC)。

A、复用器 B、光缆线路 C、再生器 D、中继器

2、光通道衰减是再生段S、R点之间的衰减,光通道衰减测试方法有(ABD)基准方法是,第

一替代方法是,第二替代方法是。

A、剪断法 B、后向散射法 C、前向散射法 D、介入损耗法 3、SDH中与复用段保护倒换有关的时间有(ABC)。

A、检测时间 B、倒换时间 C、等待恢复时间 D、准备时间 四、判断

1、在SDH测试中,如测试VC-4通道,则选择TSS5信号结构;测试140Mbit/s通道,则选择

TSS1信号结构(Χ)

2、在SDH测试中,如果是需要在SDH支路口观察误码,一般采用TSS1信号结构,如果仪表

不支持TSS1结构,可采用TSS5信号结构。(√)

3、SDH测试信号时,当需要在支路观察误码,且设备具有一种以上速率接口时,通常选择最

高速率接口进行测试,如果设备具有同种速率接口时,可将所有支路串接起来观察误码。(√)

4、SDH设备的结合抖动是支路映射和指针调整整合作用,在设备解复用侧的PDH支路输出口产生的抖动。(√)

5、SDH中利用通道开销C2字节测试只能在STM-N支路口进行。(√) 6、SDH设备的环回功能有二种,即STM-1内部环回和通道内部环回。(√) 五、简答题

1、简述SDH测试信号结构TSS1的功能。

答:为了测试提供高阶通道连接功能(HPC)和采用AU-4结构的网络单元(NE), 测试信号结构TSS1是一种适用于C-4容器所有字节,其长度为2-1比特的PRBS测试序列。

2、简述SDH测试信号结构TSS3的功能。

23

X

X

X

X

X

答:为了测试提供高阶通道连接功能(HPC)和低阶通道连接功能(LPC)的网络 单元(NE),测试信号结构TSS3是一种适用于C-3低阶容器所有字节,其长度为2-1比特的PRBS测试序列。

3、简述SDH测试信号结构TSS4的功能

答:为了测试提供高阶通道连接功能(HPC)和低阶通道连接功能(LPC)的网络 单元(NE),测试信号结构TSS4是一种通用于C-12低阶容器所有字节,其长度为2-1比特的PRBS测试序列。

4、简述SDH测试信号结构TSS5的功能。

答:为了测试提供高阶通道适配功能(HPA-4)和采用AU-4结构的网络单元(NE), 测试信号结构TSS5是一种适用于映射入C-4容器所有PDH支路比特,其长度为2-1比特的PRBS测试序列。

5、简述SDH测试信号结构TSS7的功能。

答:为了测试提供低阶通道适配功能(LPA-3)和采用AU-4结构的网络单元(NE), 测试信号结构TSS7是一种适用于映射入C-3容器所有PDH支路比特,其长度为2-1比特的PRBS测试序列。

6、简述SDH测试信号结构TSS8的功能

答:为了测试仅提供低阶通道适配功能(LPA-12)和采用AU-4结构的网络单元 (NE),测试信号结构TSS8是一种适用于映射入C-12容器所有PDH支路比特,其长度为2-1比特的PRBS测试序列。

7、SDH具有哪几类电接口?

答:SDH设备具有三种类型的电接口:第一类为SDH的155520kbit/s电接口;

第二类为准同步数字体系(PDH)的三种电接口,即2048、34368和139264kbit/s三种速率;第三类为数字同步网接口,即2048kHz和2048kbit/s基准定时源接口。 六、综合题

1、阐述测试SDH平均发送功率时的操作步骤。 答:(1)接好电路

(2)对于SDH设备输入口一般不需要送信号,如需要送信号,按输入口的速率 等级,图案发生器选择适当的伪随机二元序列(PRBS)或合适的测试信号结构,向输入口送测试信号。

(3)如有需要,测量并记录激光器的偏置电流(或输入功率)及温度。

15

23 23

1523

(4)光功率计设置在被测光波长上,待输出功率稳定,从光功率计读出平均发送光功率。 (5)精细的测试,可以通过多次测试取平均值,然后再用光连接器和测试光纤 的衰减对平均值进行修正。

(6)如果系统具有激光器自动关闭功能,则在断开设备尾纤与线路的连接,将 设备光发送口与光功率计相连时,需按下设备上的强制发光按键或通过软件设备强制被测设置光口发光。

2、阐述测试SDH发送信号波形时的操作步骤。 答:(1)接好电路。

(2)按输入口的速率等级,图案发生器选择适当的PRBS或测试信号结构,从输入口送测试信号。

(3)调整光衰减器,使光/电变换器有合适的输入光功率。

(4)调整示波器,调用相应的模框,获得稳定的波形,并由人工调整或由仪表 自动对准,使波形与模框之间位置最佳。 (5)按模框参数记录相应的数值。

3、阐述测试SDH接收机灵敏度时的操作步骤。 答:(1)接好电路

(2)按监视误码的通道速率等级,图案发生器(或SDH分析仪的发送部分)选择适当的PRBS,从支路输入口(或线路输入口与被测支路相关的通道)送测试信号。

(3)调整光衰减,逐渐加大衰减值,使误码检测器测到的误码尽量接近,但不大于规定的BER(通常规定BER=1×10)。

(4)断开R点的活动连接器,将光衰减器与光功率计相连,读出R点的接收光功率PR。 (5)对于精确的测量,应考虑R、R’和R”各点光功率的差异,用活动连接器的衰减值对读出的接收光功率进行修正。

4、阐述测试SDH输出口信号比特率时的操作步骤。 答:(1)接好电路

(2)将被测设备设置在内时钟(自由振荡)工作方式。

(3)按被测接口的速率等级,图案发生器选择合适的PRBS或测试信号结构,从 与被测输出口相对应的输入口送测试信号;群路口测试时,与此相对应的输入口一般不需要送测试信号。

(4)用误码检测器在输出口接收测试信号,并检查误码检测器的输出时钟是否已

-10

跟踪了测试信号比 特率。

(5)用数字频率计(或用误码检测器自身)测量频率,所得数值即是输出口信号比特率。 (6)断开图案发生器,此时数字频率计测量到的频率数值即是输出口AIS的比特率。

5、阐述测试SDH输入口允许偏差时的操作步骤。 答:(1)接好电路

(2)图案发生器工作于外时钟方式(如果图案发生器自身具有加频偏功能,则 用内时钟方式),按接口类型和速率等级,图案发生器或SDH分析仪(发送)从被测输入口送适当的测试信号。

(3)外时钟输出(或图案发生器时钟输出)用数字频率计监视,首先将频率调 整到接近标称值的任一频率上,用误码检测器与被测输入相应的输出口相连,判断系统已正常工作,无误码。

(4)逐渐调偏频率,在指标要求的正、负范围内,整个过程中设备正常工作,无误码。 (5)当需要测出实际可忍受的频偏极限时,可继续加大正、负频偏,直至刚好 不出现误码为止,记录相应频偏值。

6、阐述测试STM-N输出口输出抖动时的操作步骤。 答:(1)接好电路。

(2)调整光衰减器,使输出光的功率在抖动测试仪要求的范围内。 (3)按被测接口速率等级,设置抖动测试仪接收为相同速率。

(4)设置抖动测试的测试滤波器为f1-f4带通,连续进行不少于60秒的测量,读 出测到的最大抖动峰一峰值。

(5)设置抖动测试仪测试滤波器为f3-f4带通,重复步骤4,读出的抖动峰一峰值。 7、阐述测试SDH终端设备STM-N输入口抖动容限时的操作步骤。 答:(1)接好电路。

(2)根据测试配置及被测设备情况,抖动发生器(或图案发生器)选择适当结构的测试信号,选择抖动频率和幅度从被测输入口送加抖的测试信号。

(3)用误码检测器监视相应的输出信号。

(4)加大输入信号抖动幅度,直至刚不出现误码为止,该抖动即为被测STM-N的输入抖动容限值,记录抖动频率和幅度。

(5)改变抖动频率,重复(3)和(4)操作、获得完整的输入抖动容限。 8、阐述SDH抖动测试中需要注意哪些问题。

答:(1)在输出抖动测试时应注意仪表的抖动测量范围,通常仪表有两种范围可 选,如20UI和2UI或10UI和1UI。在测量时只要估计被测信号抖动不会超出范围,选用小范围测试能得到较准确的测量结果。

(2)在输入抖动容限测量时,有些仪表加抖能力有限(如最大5UI),这时可能 无法测到设备的实际抖动容限水平。

(3)在测量SDH设备的映射抖动和结合抖动时,需要对发送STM-N信号的PDH 支路PRBS净荷加频偏,这时要注意搞清仪表加频偏功能是对PDH支路信号加频偏还是对发出的STM-N线路信号加偏。

9、阐述测试SDH系统误码的在线监视时的操作步骤。

答:(1)根据需要测试的实体一再生段、复用段、高阶通道或低阶通道,选择适 当的监视点(通过耦合器在光路测试可以监视再生段、复用段、高阶通道和低阶通道的全部误码性能,在监测接口测试只能监视高阶通道和低阶通道的误码性能)。 (2)在监视点接入SDH分析仪(接收)。

(3)调整SDH分析仪,同时监视相应的参数:B1、B2、B3和V5(b1\\b2)。 (4)设置测试时间,同时在网管上进行相同的监测。 (5)测试结束后,记录测试结果。

10、阐述测试SDH设备误码特性时的操作步骤。 答:(1)接好电路。

(2)调整光衰减器,使接收侧收到合适的光功率。

(3)按被测设备支路接口速率等级,图案发生器选择适当的PRBS或测试信号结 构,向被测设备输入口送测试信号。

(4)用下面的方法判断设备工作是否正常:第一个测试周期15分钟,在此周期 内如没有误码和不可用等事件,则确认设备已工作正常:在此周期内,若观测到任何误码或其它事件,应重复测试一个周期(15分钟),至多两次。如果第三个测试周期内,仍然观测到误码或其它事件,则认为设备工作异常,需要查明原因。

(5)设备工作正常的条件下,进行长期观测,24小时观测结果应无误码(即误码为0)。 11、SDH通道内部环回功能测试时的操作步骤。 答:(1)接好电路。

(2)按被测设备支路口接口速率等级,图案发生器选择合适的测试信号,向被测设备送信号。

(3)误码检测器(Ⅱ)应能正常接收到该信号,无误码。

(4)通过网管系统(例如手持终端或操作系统OS)发出A端或B端通道内部环回命令。 (5)误码检测器(Ⅰ)立即应能接收到图案发生器的信号,无误码,无告警。 (6)误码检测器(Ⅱ)必须显示AIS。

第四章 光纤通信基本理论

一、填空题

1.光纤通信中所使用的光纤是截面很小的可绕透明长丝,它在长距离内具有(束缚) 和传输光的作用。

2.光具有波粒二像性,既可以将光看成光波,也可以将光看作是由光子组成的(粒子 流)。

3.波动光学是把光纤中的光作为经典(电磁场)来处理。

4.光纤色散是指由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的,由于不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同,从而导致(信号畸变)的一种物理现象。 5.在数字光纤通信系统中,色散使(光脉冲)发生展宽。

6.波导色散主要是由光源的光谱宽度和光纤的(几何结构)所引起的。 7、光纤的非线性可以分为两类,即受激散射效应和(折射率扰动)。 8.当光纤中的非线性效应和色散(相互平衡)时,可以形成光孤子。 9.单模光纤的截止波长是指光纤的第一个(高阶模)截止时的波长。 10.单模光纤实际上传输两个(相互正交)的基模。

11、光纤通信是以(光波)为载频,以光纤为(传输媒介)的通信方式。 12、目前光纤通信在(1550nm)波段附近的损耗最小。 13、(数值孔径)表征了光纤的集光能力。

14、G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将(1310)nm附近的零色散点,

位移到(1550)nm附近,从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 15、G.655在1530-1565nm之间光纤的典型参数为:衰减<(0.25)dB/km;色散系数在

(1-6ps/nm·km)之间。

16、克尔效应也称作折射率效应,也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的(非线性)现象。

17、在多波长光纤通信系统中,克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的(调制),这种

现象称(交叉相位调制)。

18、当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时,光纤的(非线性)会导致产生其它新的波

长,就是(四波混频)效应。

19、G.652光纤有两个应用窗口,即1310nm和1550nm,前者每公里的典型衰耗值为(0.34dB),后者为(0.2dB)。

20、单模光纤的(模场直径)是作为描述单膜光纤中光能集中程度的度量。 二、单项选择题

1.将光纤的低损耗和低色散区做到1 450~1 650 rim波长范围,则相应的带宽为( B)THz。 A.2.5 B.25 C.5.0 D.50

2.阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上( B )而使能量集中在芯子之中传输。

A.半反射 B.全反射 C.全折射 D.半折射 3.多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是( A )的。

A.连续变化 B.恒定不变 C.间断变化 D.基本不变

4.目前,光纤在( B )nm处的损耗可以做到0.2dB/km左右,接近光纤损耗的理论极限值。 A.1050 B.1550 C.2050 D.2550 5.石英光纤材料的零色散系数波长在( B )nm附近。

A.127 B.1270 C.227 D.2270

6.普通石英光纤在波长( A )nm附近波导色散与材料色散可以相互抵消,使二者总的色散为零。

A.1310 B.2310 C.3310 D.4310

7、非零色散位移单模光纤也称为(D )光纤,是为适应波分复用传输系统设计和制造的新型光纤。

A.G.652 B.G.653 C.G.654 D.G.655 8、G.652光纤可以将2.5 Gbit/s速率的信号无电再生中继传输至少( C )公里左右。

A、200 B、400 C、600 D、800

9、由于SPM随长度而积累,因而是采用G.652光纤的单波长系统的基本非线性损伤,门限功率大约为( A )dBm。

A、18 B、28 C、38 D、48 10、光纤通信的波段在电磁波谱中的( A )区。

A、 近红外 B、 远红外 C、 可见光 D、 紫外线 11、一路数字电话所占用的带宽为( C )。

A、4Kbit/s B、16Kbit/s C、64Kbit/s D、256Kbit/s 12、用来描述传输系统可靠性的参数是 ( D )

A、传输数率 B、频带利用率 C、转换效率 D、误码率 13、单波光纤通信限制中继距离的主要因素是( C )

A、数值孔径和模场直径 B、纤芯直径和包层直径 C、 衰减和色散 D、受激散色和克尔效应

14、光时域反射仪工作原理是根据光纤传输中的( A )理论来实现其相关功能。

A、瑞利散射 B、拉曼散射 C、布里渊散射 D、克尔效应 15、表征光纤集光能力的光学参数为( A )

A、数值孔径 B、包层直径 C、模场直径 D、纤芯不圆度

16、ITU-T命名色散位移单模光纤为( B )光纤。

A、 G..652 B、G..653 C、G. 654 D、G.655 17、ITU-T命名非零色散位移单模光纤为( D )光纤。

A、 G.652 B、G..653 C、G.654 D、G.655 三、多项选择题

1.根据光纤横截面折射率分布的不同,常用的光纤可以分成( AB )。

A.阶跃光纤 B.渐变光纤 C.单模光纤 D.多模光纤 2.光纤的损耗因素主要有本征损耗、( ABCD )和附加损耗等。

A.制造损耗 B.连接损耗 C.耦合损耗 D.散射损耗 3.光纤通信所使用的低损耗窗口是( AC )和1310nm波段。

A·850 nm波段 B.1050nm波段 C.1550 nm波段 D.2650 nm波段 4.根据色散产生的原因,光纤色散的种类主要可以分为( ABC )。

A.模式色散 B.材料色散 C.波导色散 D.偏振模色散 5.单模光纤可以分为( ABCD )。

A.非色散位移单模光纤 B.色散位移单模光纤

c.截止波长位移单模光纤 D.非零色散位移单模光纤 6、光纤是由( ABC )构成的圆柱介质光波导结构。

A、纤心 B、包层 C、涂敷层 D、缓冲层

7、光纤分类若按光纤传导电磁波模式数量可分为( AB )。

A、单模光纤 B、多模光纤 C、石英光纤 D、套塑光纤

8、G.653光纤可以在1550nm波长的工作区毫无困难地开通长距离(AD)系统,是最佳的应用于单波长远距离传输的光纤。

A、10Gbit/s B、14 Gbit/s C、17 Gbit/s D、20 Gbit/s 9、若按光纤横截面的折射率分类光纤可分为( CD )。

A、单模光纤 B、多模光纤 C、阶越光纤 D、渐变光纤

10、光纤通信系统主要是由( ABC )构成的。

A、光纤 B、光源 C、光检测器 D、光信号

11、克尔效应也称作折射率效应,在理论上,克尔效应能够引起下面不同的非线性效应,即

(ABC)。

A、自相位调制 B、交叉相位调制 C、四波混频 D、受激散射效应 12、光纤衰减常数的常用测量方法有:( BCD )。

A、近场扫描法 B、 剪断法 C、插入损耗法 D、背向散射法 13、不是描述光纤的传输特性的参数为( ABD )

A、数值孔径 B、包层直径 C、衰减 D、纤芯不圆度 14、光纤的受激散射效应是指( BC )。

A、瑞利散射 B、喇曼散射 C、布里渊散射 D、微弯散射 15、引起光纤损耗的因素有(ABCD)

A、吸收损耗 B、散射损耗 C、弯曲损耗 D、微弯损耗 四、判断题

1.光纤是圆截面介质波导。(√)

2.在多模阶跃光纤的纤芯中,光按曲线传输,在纤芯和包层的界面上光发生反射。 (×) 3.在渐变光纤中,光射线的轨迹是直线。(X)

4.光纤的折射率分布采取双曲正割函数的分布,所有的子午射线具有完善的自聚焦性质。(√) 5.材料色散引起的脉冲展宽与光源的光谱线宽和材料色散系数成正比。(√)

6.偏振模色散是由于实际的光纤总是存在一定的不完善性,使得沿着两个不同方向偏振的同一模式的相位常数β不同,从而导致这两个模式传输不同步,形成色散。(√)

7.在高强度电磁场中光纤对光的响应会变成线性。(×)

8.四波混频是指由2个或3个不同波长的光波混合后产生新的光波的现象。(√) 9.为了保证单模传输,光纤的芯径较小,一般其为4~10μm。(√)

10、由于光纤双折射的存在,将引起光波的偏振态沿光纤长度发生变化。(√) 11、按照ITU-T建议,2M信号的允许频偏范围是±50ppm。 (√) 12、描述光纤的传输特性的参数为衰减和色散。(√)

13、描述光纤的几何特性的参数为纤芯不圆度和包层不圆度。(√)

14、 在1310nm附近损耗值是0.34dB/km左右, 而色散趋于零的单模光纤为G.652光纤。(√) 15、在光纤通信系统中可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量。(√) 16、一根光纤可以完成光信号的双向传输。(√)

17、一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输,两个方向的光信号应安排在不同波长上。(√)

18、纤双向传输不允许单根光纤携带全双工通路。(×)

19、光波是一种高频电磁波,不同波长(频率)的光波复用在一起进行传输,彼此之间相互

作用,将产生四波混频(FWM)。(√)

20、射的结果将导致WDM系统中短波长通路产生过大的信号衰减,从而限制了通路数。(√) 21、利用低色散光纤也可以减少SPM对系统性能的影响。(√)

22、发生拉曼散射的结果将导致WDM系统中短波长通路产生过大的信号衰减,从而限制了通

路数。(√)

23、在G.652光纤的1550nm窗口处,光纤的色散系数D为正值,光载波的群速度与载波频率

成正比。(√)

24、激光器的功率过大会在光纤中产生非线性效应。 (√ )

25、多模光纤通信的工作波长是在短波长波段,即波长为850nm。(√ ) 26、PCM传输方式是指脉冲编码调制时分多路复用方式。(√ )

27、单模光纤通信的工作波长是在长波长波段,即波长为1310或1550nm。(√ ) 28、通信光纤的工作波长越长,其固有损耗越小。(√ )

29、风扇故障或机房温度过高,设备散热不好会导致传输设备出现大量误码或业务中断。(√ ) 30、非线性折射率和色散的相互作用,可以使光脉冲得以压缩,当二者相互平衡时,可以形

成光孤子。(√ ) 五、简答题

1.简述光纤通信的特点。 答:(1)频带宽,通信容量大; (2)传输损耗低,无中继距离长; (3)抗电磁干扰;

(4)光纤通信串话小,保密性强,使用安全; (5)体积小,重量轻,便于敷设; (6)材料资源丰富。

2.简述渐变光纤的折射率分布。

答:渐变光纤横截面的折射率分布,包层的折射率是均匀的,而在纤芯占中折射率则随着纤芯的半径的加大而减小,是非均匀、且连续变化的。 3.简述光纤材料色散的定义及其引起的原因。

答:由于光纤材料的折射率是波长入的非线性函数,从而使光的传输速度随波长的变化而变化,由此而引起的色散叫材料色散。

材料色散主要是由光源的光谱宽度所引起的。由于光纤通信中使用的光源不是单色光,具有一定的光谱宽度,这样,不同波长的光波传输速度不同,从而产生时延差,引起脉冲展宽。

4.解释什么是单模光纤的偏振色散 ?

答:所谓单模光纤,实际上传输两个相互正交的基模,在完美的光纤中,这两个模式有相同的相位常数,是互相兼并的。但实际光纤会有椭圆变形和制造过程中的残余应力等问题,这些因素使得两正交基模的传播常数不相等,这种现象叫做光纤的双折射,由于双折射,两模式的群速度不同,从而引起偏振色散。

5.解释什么是光通信中的斯托克频率?

答:当一定强度的光入射到光纤中时,会引起光纤材料的分子振动,低频边带称 斯托克斯线,高频边带称反斯托克斯线,前者强度强于后者,两者之间的频差称为斯托克斯频率。

6.简述光通信中的受激拉曼散射效应

答:当两个频率间隔恰好为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时,低频波将获 得光增益,高频波将衰减,高频波的能量将转移到低频波上,这就是所谓的受激拉曼散射(SRS)。

7.在理论上,光通信中的克尔效应能够引起哪些不同的非线性效应?

答:在理论上,克尔效应能够引起下面三种不同的非线性效应,即自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)。 六、论述题

1.阐述光纤受激散射效应的定义、表现形式及其主要区别。

(1)定义。受激散射效应是光通过光纤介质时,有一部分能量偏离预定的传播方向,且光波的频率发生改变,这种现象称为受激散射效应。

(2)表现形式。受激散射效应表现形式有两种,即受激布里渊散射和受激拉曼散射。这两种散射都可以理解为一个高能量的光子被散射成一个低能量的光子,同时产生一个能皎为两个光子能量差的另一个能量子。

(3)主要区别。两种散射的主要区别在于受激拉曼散射的剩余能量转变为光频声子,而受激布里渊散射转变为声频声子;光纤中的受激布里渊散射只发生在后向,受激拉曼散射主要是前向。受激布里渊散射和受激拉曼散射都使得入射光能量降低,在光纤中形成一种损耗机制在较低光功率下,这些散射可以忽略。当入射光功率超过一定阈值后,受激散射效应随入射光功率成指数增加。

2.阐述光纤的折射率扰动所引起的各种非线性效应。

答:折射率扰动主要引起自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频(FWM)和光孤子形成四种非线性效应。

(1)自相位调制。自相位调制是指光在光纤内传输时光信号强度随时间的变化对自身相位的作用。它导致光谱展宽,从而影响系统的性能。

(2)交叉相位调制。交叉相位调制是任一波长信号的相位受其他波长信号强度起伏的调制产生的。交叉相位调制不仅与光波自身强度有关,而且与其他同时传输的光波的强度有关,所以交叉相位调制总伴有自相位调制。交叉相位调制会使信号脉冲谱展宽。

(3)四波混频。四波混频是指由2个或3个不同波长的光波混合后产生新的光波的现象。其产生原因是某一波长的入射光会改变光纤的折射率,从而在不同频率处发生相位调制,产生新的波长。四波混频对于密集波分复用(DWDM)光纤通信系统影响较大,,成为限制其性能的重要因素。

(4)光孤子形成。非线性折射率和色散问的相互作用,可以使光脉冲得以压缩变窄。当光纤中的非线性效应和色散相互平衡时,可以形成光孤子。光孤子脉冲可以在长距离传输过程中,保持形状和脉宽不变。

3、阐述受激拉曼散射与受激布里渊散射的区别。

答:从现象上看,SBS类型于SRS,只是SBS涉及声子振动,而非分子振动。然而实际上两者实际上有三个重要区别,第一,峰值SBS增益比SRS大2个量级;第二,SBS频移(10-13GHz)和增益带宽(20-100MHz)远小于SRS的相应值;第三,SBS只出现在后向散射方向上,其影响要大于SRS。

4、举例说明由SPM引起的非线性影响的结果有几种可能?

答:由SPM引起的非线性影响的结果有两种可能:当使用色散系统D为负的光纤工作区时(例如C.653光纤的短波长侧或工作区色散为负的G.655光纤),系统色散受限距离变短;当使用色散系数D为正的光纤工作区时(例如C.652光纤、C·653光纤的长波长侧,或工作区色散为正的C.655光纤),系统色散受限距离反而会延长。

第五章 光发送机与光接收机

一、填空题

1.(受激)辐射是半导体激光器的基本工作原理。

2.半导体光源的核心是PN结,它由(高掺杂浓度)的P型半导体材料和N型半导体材料组成。 3.半导体激光器要产生稳定的激光振荡必须满足一定的条件,即阈值条件和(相位)条件。 4.半导体激光器的激光振荡是由光栅形成的光耦合来提供,其基本原理是(布拉格)反射原理。 5.半导体激光器的(PW-I,特性)是指它的输出功率P随注入电流,的变化关系。 6.半导体激光器把激励的电功率转换成(光功率)发射出去。 7.发光二极管是非相干光源,它的基本工作原理是(自发)辐射。

8.在光纤通信系统中,光发送机的任务是将(电端机)送来的电信号转变为光信号。 9.光发送机中的调制电路将电信号转变为(调制电流),以便实现对光源的强度调制。 10.PIN光电二极管可以对一定波长范围内的入射光进行(光电转换),这一波长范围就是PIN光电二极管的波长响应范围。

11、光纤通信中激光器间接调制,是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制,此调制器实际起到一个(开关)的作用。

12、恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的(高稳定)光源。

13、电光效应是指电场引起晶体(折射率)变化的现象,能够产生电光效应的晶体称为电光晶

体。

14、光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起,一般采用(波分复用)器来实现。

15、光栅型波分复用器属于角色散型器件,是利用(角色散)元件来分离和合并不同波长的光

信号。 二、单项选择题

1.为了获得高辐射度,发光二极管一般采用( D)结构。

A.多同质 B.双同质 C.多异质 D.双异质 2.发光二极管的远场特性是距离器件输出端面一定距离的光束在( B )的分布。 A.时间上 B.空间上 C.磁场上 D.电场上

3.光发送机技术指标中的消光比直接影响光接收机的灵敏度,从提高接收机灵敏度的角度希望消光比尽可能大,消光比一般应大于( A )dB。

A.10 B.8 C.6 D.4 4.一般PIN光电二极管在入射光功率(D )毫瓦量级时,能够保持比较好的线性。 A.高于 B.略高于 C.等于 D.低于

5.雪崩光电二极管特性中的量子效率只与初级光生载流子数目有关,不涉及倍增问题,故量子效率值总是( D)。

A.大于1 B.略大于1 C.等于1 D.小于1 6.在光纤通信中,光接收机再生电路的任务是把放大器输出的升余弦波形恢复成( B ),它由判决电路和时钟恢复电路组成。

A.模拟信号 B.数字信号 C.电子信号 D.光子信号 17、光纤通信限制中继距离的主要因素是( C )

A、数值孔径和模场直径 B、纤芯直径和包层直径 C、衰减和色散 D、纤芯不圆度和包层不圆度 18、光纤通信中,通常用光( C )来解决反射光的问题。

A、衰减器 B、耦合器 C、隔离器 D、环行器 19、单模光纤的色散不包含( C )。

A、材料色散 B、波导色散 C、模式色散 D、偏振色散 20、长途干线光纤通信所使用的光源为( A )。

A、激光器 B、发光二极管 C、光电检测器 D、白光源 21、OTDR可用于( C )的测量。

A、平均发送光功率 B、接收机灵敏度

C、衰减系数 D、色散系数 22、用来描述传输系统可靠性的参数是 ( D )。

A、传输数率 B、频带利用率 C、转换效率 D、误码率

23、当需要进行本站光发盘与光收盘对接时,特别要注意的方面是( B )。

A、阻抗匹配 B、相应端口接光衰耗器 C、码型一致 D、工作波长 24、光纤通信的波段在电磁波谱中的( B )区。

A、远红外 B、近红外 C、可见光 D、紫外线 25、光纤通信中,PCM通信采用的是( B )通信方式。

A、空分复用 B、时分复用 C、码分复用 D、波分复用 26、是由于描述发光二极管工作特性的指标是( D )

A、P-I特性 B、光谱特性 C、温度特性 D、模式特性 三、多项选择题

1.光纤通信中,光源的间接调制是利用晶体的( ABC )等性质来实现对激光辐射的调制。 A.电光效应 B.磁光效应 C.声光效应 D.场光效应 2.在光纤数字通信系统中,光发送机主要有( ABC )、光源及其控制电路。 A.输入接口 B.线路编码 C.调制电路 D.输出接口 3.在光纤通信系统中编码调制是先将连续的模拟信号通过( ACD ),转换成二进制脉冲代码,再用矩型脉冲的有、无来表示信号。

A.取样 B.过滤 C.量化 D.编码 4.雪崩二极管的响应速度主要取决于( ABC )等因素。

A.载流子完成倍增过程所需要的时间 B.载流子在耗尽层的渡越时间 c.结电容和负载电阻的RC时间常数 D.结电容和负载电感的Lc时间常数 5.光接收技术中的前置放大器一般可分为( ACD )等几种。

A.低阻抗前置放大器 B.无阻抗前置放大器

C.高阻抗前置放大器 D.跨阻抗前置放大器 5、光纤通信系统主要是由( ABC )构成的。

A、光纤 B、光源 C、光检测器 D、光信号

6、目前广泛使用的光纤通信系统均为强度调制——直接检波系统,对光源进行强度调制的方

法有( AB )。

A、直接调制 B、间接调制 C、交叉调制 D、混合调制 7、描述光接口的指标参数有:( ABC )

A、 发送信号波形 B、 最小边模抑制比 C、 接收灵敏度 D、 输出口信号比特率 8、光功率计可用于( ABCD )等参数的测量。

A、接收机过载功率 B、接收机灵敏度 C、信噪比 D、光通道衰减 9、光功率计可用于光接口( AB )的测量。

A、平均发送光功率 B、接收机灵敏度 C、误码率 D、眼图 10、较模拟通信,数字通信的特点:( ABD )

A、 抗干扰能力强,无噪声积累 B、 便于加密处理 C、采用空分复用实现多路通信 D、 频带利用率低 11、利用OTDR可完成的测量指标有:( BCD )

A、 抖动和漂移 B、光纤损耗系数 C、 光纤长度 D、光纤故障点定位

12、实现光纤通信的基本要素有:( ABC )

A、光源 B、光纤 C、光电探测器 D、光功率计 13、光纤衰减常数的常用测量方法有:( BCD )

A. 近场扫描法 B. 剪断法 C. 插入损耗法 D. 背向散射法

14、目前广泛使用的光纤通信系统均为强度调制——直接检波系统,对光源进行强度调制的

方法有( AB )。

A、直接调制 B、间接调制 C、交叉调制 D、混合调制

四、判断题

1.光端机是光纤通信系统中的光纤传输终端设备,它们位于电端机和光纤传输线路之间(√) 2.半导体激光器的输出光功率不会随温度而变化。(X) 3.半导体激光器中所允许的光场模式分为TE和TM两组。(√)

4.由于发光二极管输出的是自发辐射光,并且没有光学谐振腔,所以输出光谱要比半导体激光器窄得多。(×)

5.光调制是用待发送的电信号控制光载波的某一参量,使之携带发送信息的过程,也就是完成电/光转换的过程。(√)

6.对于半导体光源,其输出的光功率与注入电流成反比。(×) 7.激光器的发射中心波长随温度的升高向长波长漂移。(√) 8.受激吸收是半导体光检测器的基本工作原理。(√)

9.光电二极管的线性饱和是指它有一定的功率检测范围,当入射功率太强时,光电流和光功率将不成正比,从而产生非线性失真。(√)

10.雪崩光电二极管是具有内部增益的光检测器,它可以用来检测微弱光信号并获得较大的输出光电流。(√)

11.光接收机的主要作用是将经过光纤传输的微弱光信号转换成电信号,并放大、再生成原发射的信号。(√)

12、对光源进行强度调制的方法有两类,即直接调制和间接调制。(√)

13、分离外调制激光器是将输入光分成两路不相等的信号分别进入调制器的两个光支路。(×) 14、对于1.5μmDFB激光器,波长温度系数约为13GHz/C。(√) 15、测试光口的输入抖动容限指标时,需要停掉网元的保护机制。(√) 16、色散功率代价通常应小于1dB。(√)( T )

17、单模光纤通信的工作波长是在短波长波段,即波长为850nm。(×)) 18、激光器的功率过小会在光纤中产生非线性效应。(√×)

19、做2M中断业务误码测试时,应采用伪随机序列为随机2-1(×)。 20、系统误码测试可分为停业务测试和在线测试两种。(√) 21、PCM传输方式是指脉冲编码调制时分多路复用方式。(√)

22、分离外调制激光器是将输入光分成两路不相等的信号分别进入调制器的两个光支路。(×) 23、机房内的环境温度最好保持在20左右,湿度在60%左右。(√) 五、简答题

1.简述光纤通信中光接收机的主要作用。

光接收机的主要作用是将光纤传输后的幅度被衰减的、波形产生畸变的、微弱的光信号变换为电信号,并对电信号进行放大、整形、再生后,再生成与发送端相同的电信号,输入到电接收端机。

O

23

o

2.简述半导体激光器的光谱特性。

答:半导体激光器的光谱特性主要是由激光器的纵模决定。激光器的光谱会随着注入电流而发生变化。当注人电流低于阈值电流时,半导体激光器发出的是荧光,光谱很宽;当电流增大到阈值电流时,光谱突然变窄,光谱中心强度急剧增加,出现了激光;对于单纵模半导体激光器,由于只有一个纵模,其谱线更窄。 3.简述发光二极管的P-I,特性。

答:发光二极管不存在阈值,输出光功率与注入电流之间呈线性关系,且线性范围较大。当注入电流较大时,由于PN结的发热,发光效率降低,出现饱和现象。在相同注入电流下面发光二极管的发输出功率比边发光二极管大。

4.简述影响PIN光电二极管响应速度的主要因素。

答:影响响应速度的主要因素有:结电容和负载电阻的RC时问常数、载流子在耗尽区里的渡越时间及耗尽区外产生的载流子的扩散时间。

5、简述光纤通信中激光器直接调制的定义、用途和特点。

答:直接调制:即直接对光源进行调制,通过控制半导体激光器的注入电流的大 小,改变激光器输出光波的强弱,又称为内调制。传统的PDH和2.5Gbit/s速率以下的SDH系统使用的LED或LD光源基本上采用的都是这种调制方式。

直接调制方式的特点是,输出功率正比于调制电流,简单、损耗小、成本低。 一般情况下,在常规G.652光纤上使用时,传输距离≤100km,传输速率≤2.5Gbit/s。 六、论述题

1.阐述光纤通信系统对光源的要求。

答:(1)光源的发射波长应该与光纤的低损耗窗口一致,即为850nm、1310nm和1550nm的三个低损耗窗口;

(2)光源有足够高的、稳定的输出光功率,以满足系统中继距离的要求,一般为数十微瓦至数微瓦为宜:

(3)光源的光谱线宽要窄,即单色性好,以减小光纤色散对信号传输质量的影响; (4)调制方法简单,且要响应速度快,以满足高速率传输的需要: (5)电光转换效率要高; (6)能够在室温下连续工作;

(7)体积小,重量轻,寿命长,工作稳定可靠。

2.阐述半导体激光器控制电路中自动功率控制的手段和方法。

答:(1)控制手段。要精确控制激光器的输出功率,应从两方面着手:一是控制激光器的偏置电流,使其自动跟踪阈值的变化,从而使激光器总是偏置在最佳的工作状态;二是控制激光器调制脉冲电流的幅度,使其自动跟踪外微分量子效率的变化,从而保持输出光脉冲信号的幅度恒定。

(2)控制方法。自动功率控制方法有两种:一是通过光反馈来自动调整偏置电流的自动偏置控制法;二是峰值功率/平均功率控制法。 3.阐述光纤通信系统对光检测器的要求。

答:光检测器是把光信号变为电信号的器件,由于从光纤中传输过来的光信号一般是非常微弱且产生了畸变的信号,因此光纤通信系统对光检测器提出了非常高的要求。具体要求如下:

一是在系统的工作波长上要有足够高的响应度,即对一定的入射光功率,光检测器能输出尽可能大的光电流;

二是有足够高的响应速度和足够的工作带宽,即对高速光脉冲信号有足够快的响应能力; 三是产生的附加噪声小;

四是光电转换线性好,保真度高; 五是工作稳定可靠,工作寿命长; 六是体积小,使用简便。

2. 阐述光源半导体激光器LD和半导体发光二极管LED的主要区别和作用。 答:LD和LED相比,其主要区别在于,前者发出的是激光,后者发出的是荧光, 因此,LED的谱线宽度较宽,调制效率低,与光纤的耦合效率也较低;但它的输出特性曲线线性好,使用寿命长,成本低,适用于短距离、小容量的传输系统。而LD一般适用于长距离、大容量的传输系统,在高速率的PDH和SDH设备上已被广泛采用。

3、阐述光源半导体激光器LD和半导体发光二极管LED的主要区别和作用。

答:LD和LED相比,其主要区别在于,前者发出的是激光,后者发出的是荧光,因此,LED的谱线宽度较宽,调制效率低,与光纤的耦合效率也较低;但它的输出特性曲线线性好,使用寿命长,成本低,适用于短距离、小容量的传输系统。而LD一般适用于长距离、大容量的传输系统,在高速率的PDH和SDH设备上已被广泛采用。

第六章 光纤通信技术

一、填空题

1.光纤放大器分为稀土掺杂光纤放大器和利用(非线性)效应制作的常规光纤放大器。 2.掺铒光纤放大器中的泵浦光源为信号光的放大提供足够的能量,它使处于低能级的Er被提升到高能级上,使掺铒光纤达到粒子数(反转)分布。

3.掺铒光纤放大器中的同向泵浦是信号光与泵浦光以(同一方向)进入掺铒光纤的方式。 4.掺铒光纤放大器中的反向泵浦是信号光与泵浦光从(两个不同)的方向进人掺铒光纤的方式。

5.掺铒光纤放大器中的光耦合器的作用是将(信号光)和泵浦光合在一起,送人掺饵光纤中。 6.光时寸分复用是指在光上进行时间(分割)复用。

7.光时分复用技术中的高速光开关在逻辑上可以是一个全光的(与门)或者电/光脉冲控制的开关器件。 8.光纤中的孤子是光纤色散与(非线性)相互作用的产物,服从非线性薛定谔方程,受光纤线性与非线性的支配。

9.光纤通信技术中的光孤子源发出的光孤子应具有(双曲正割)型或高斯型的轮廓。 10.光传送网是一种以(波分复用)与光信道技术为核心的新型通信网络传送体系。 11、光纤通信在进行长距离传输时,由于光纤中存在(损耗和色散)使得光信号能量降低、光脉冲发生展宽。

12、光纤通信在进行长距离传输时,由于光纤中存在损耗和色散使得光信号(能量)降低、光脉冲发生展宽。

13、光纤通信在进行长距离传输时,由于光纤中存在损耗和色散使得光信号能量降低、(光脉冲)发生展宽。

14、光纤通信系统中每隔一定距离就设置一个(中继器),以便对信号进行放大和再生。 15、光纤通信系统中每隔一定距离就设置一个中继器,以便对信号进行(放大和再生)。 16、光放大器能直接放大光信号,无需转换成(电信号)。

17、(WDM)技术是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。 18、光纤的折射率将随光强的增加而变化,产生(非线性效应)。 19、光网络的(节点技术)是光网络技术的核心。 二、单项选择题

1.半导体光放大器的增益一般在( A )dB。

A.15~30 B.45~60 C.75~90 D.1 15~130

3+

2.半导体光放大器的频带宽度一般为( B )nm。

A.30~50 B.50~70 C.70~90 D.90~1 10 3.掺铒光纤放大器的工作波长为( B )nm波段。

A.1 350 B.1 550 C.1 750 D.1 950 4.掺镨光纤放大器的工作波长为( A )nm波段。

A.1 300 B.1 500 C.1 700 D.1 900 5.光纤拉曼放大器具有在( c )nm全波段实现光放大的优点。

A.127~167 B.270~670 C.1 270~1 670 D.2 700~6 700 6.掺铒光纤放大器具有较高的饱和输出功率,一般为( C )dBm。

A.0.1~0.2 B.1.0。2.0 C.10~20 D.100~200 7、 稀土掺杂光纤放大器中其中掺( A )的工作波长是在1550nm。

A.饵(Er) B.镨(Pr) C.镱(Yb) D.钕(Nd) 8、EDFA的信号增益谱很宽,可达到( A )nm或更高

A.10 B.20 C.30 D.40

9、EDFA的增益高,约为( D )dB,且具有较高的饱和输出功率,一般为10-20dBm;

A.10-20 B.10-30 C.20-30 D.20-40 10、EDFA具有较低的噪声指数,为( C )dB。

A.1-2 B.2-4 C.4-8 D.8-16 三、多项选择题

1.掺铒光纤放大器的光路部分由( ABCD )和光滤波器组成。

A.掺铒光纤 B.泵浦光源 C.光耦合器 D.光隔离器 2.光波分复用(WDM)系统的基本构成主要有( AB )几种形式。 A.双纤单向传输 B.单纤双向传输

c.双纤双向传输 D.单纤单向传输 3.目前,光纤通信技术中的光网络节点主要有( AC )。

A.光分插复用器 B.光分插连接器 C.光交叉连接器 D.光交叉复用器

4.光传送网节点技术中的光交叉连接器的光交换单元可采用( AC )几种基本交换机制。 A.空问交换 B.时间交换 C.波长交换 D.信号交换 5.掺铒光纤放大器的泵浦形式有( ABC )几种。

A.同向泵浦 B.反向泵浦 C.双向泵浦 D.三向泵浦 6、用于通信的光放大器的种类有( AD )。

A.光纤放大器 B.发光二极管 C.发光三极管 D.半导体光放大器 7、可选波长为( ABD )nm的激光器作为EDFA的泵浦光源。

A.800 B.980 C.1310 D.1480 8、DWDM系统主要由下面那些部分组成(ABCD)?

A.光发射机 B.光中继放大器 C.光接收机 D.光监控信道 9、传送网可以分成如下的子层( ABC )。

A.电路层 B.通道层 C.传输媒质层 D.协议层 10、光传送网的优点包括( ABCD )

A.吞吐量大 B.透明度高 C.兼容性好 D.生存性强 四、判断题

1.光纤通信在进行长距离传输时,由于光纤中存在损耗和色散,使得光信号能量降低、光脉冲发生展宽。(√)

2.光放大器不能直接放大光信号,需转换成电信号。(X)

3.掺铒光纤放大器中的双向泵浦是同向泵浦和反向泵浦同时泵浦的方式。(√)

4.常规光纤放大器是利用光纤的三阶线性光学效应产生的增益机制对光信号进行缩大。(×) 5.双纤单向传输是指采用两根光纤实现两个方向信号传输,完成全双工通信。(√) 6.单纤双向传输是指光通路在一根光纤中同时沿着两个不同的方向传输,此时,双向传输的波长相互分开,以实现彼此双方全双工的通信。(√)

7.当进入光纤中的光功率较低时,光纤可以认为是线性系统,其折射率可以认为是常数。(√) 8.光纤孤子通信依靠光纤的线性和色散特性,实现传输过程中畸变光信号的分布式自整形。(X)

9.在光网络中,信息流的传送处理过程主要在光域进行,由波长标识的信道资源成为光层连网的基本信息单元。(√)

10.WDM波分复用光传送网是用光波长作为最基本交换单元的交换技术,来替换传统交换节点中以时隙为交换单位的时隙交换技术。(√) 11、OTDM是指在光上进行时间分割复用。(√)

12、半导体光放大器是一个具有或不具有端面反射的半导体激光器。(√)

13、光放大器是一种不需要经过光/电/光的变换而直接对光信号进行放大的有源器件。(√) 14、EDFA适用于密集波分复用光纤通信系统。(√) 15、EDFA与光纤的耦合损耗大,甚至可达0.1dB。(×) 16、EDFA具有较高的饱和输出功率,一般为10-20dBm。(√) 17、OTDM对数据速率和业务种类具有完全的透明性和可扩展性。(√) 18、由光纤的非线性所产生的光孤子可抵消光纤色散的作用。(√) 19、光孤子是一种相干光脉冲。(√)

20、光孤子通信系统中的关键器件是光光孤子源。(√) 21、光网络节点可以分成OADM和OXC两大类。(√) 五、简答题

1.简述掺铒光纤放大器辅助电路部分的作用及其所包含的功能电路。

答:辅助电路部分中的自动控制部分一般采用微处理器对EDFA的泵浦光源的工作状态进行监测和控制、对EDFA输入和输出光信号的强度进行监测,根据监测结果适当调节泵浦光源的工作参数,使EDFA工作在最佳状态。此外,辅助电路部分还包括自动温度控制和自动功率控制等保护功能的电路。

2.简述光波分复用技术(WDM)的工作原理。

答:WDM技术是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的信号组合起来(复用),送入到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将组合波长的光信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端,因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。

3.简述光时分复用(OTDM)需要解决的关键技术。

答:从目前的研究情况看,实现OTDM需要解决的关键技术如下: (1)高重复率超短光脉冲源;

(2)超短光脉冲的长距离传输和色散抑制技术; (3)时钟恢复技术;

(4)光时分复用和解复用技术;

(5)帧同步及路序确定技术。 4.简述WDM光传送网的特点。 答:(1)波长路由; (2)透明性;

(3)网络结构的扩展性; (4)可重构性; (5)可扩容性; (6)可操作性; (7)可靠性和可维护性。 5、介绍EDFA的主要特点

工作波长为1550nm,与光纤的的损耗波段一致;

(1) EDFA的信号增益谱很宽,达到30nm或更高,可用于多路信号的放大,尤其适用于密

集波分复用光纤通信系统;

(2) EDFA的增益高,约为20-40dB,且具有较高的饱和输出功率,一般为10-20dBm; (3) EDFA具有较低的噪声指数,为4-8dB; (4) 与光纤的耦合损耗小,甚至可达0.1dB;

(5) 所需泵浦光功率较低,约数十毫瓦,泵浦效率较高。 6、简述OTDM的技术特点

(1) 系统可以工作在单波长状态,具有很高的速率带宽化,可以有效的利用光纤的带宽资

源。特别是和WDM技术结合,可以联手实现超长距离、超大容量的光纤传输。

(2) OTDM可以克服WDM技术中的一些固有限制。

(3) OTDM技术能够提供从MHz到THz任意速率等级的业务接入,对数据速率和业务种类具

有完全的透明性和可扩展性,无需集中式资源分配和路由管理,比WDM技术更能满足未来超高速全光网络的需求。

3、简述光传送网的特点 (1) 波长路由选择性; (2) 业务透明性; (3) 网络结构的扩展性; (4) 网络的可重构性; (5) 可扩容性; (6) 管理的可操作性; (7) 可靠性和可维护性。

六、论述题

1.阐述掺铒光纤放大器(FDFA)的应用形式。

答:(1)系统线路放大器。将EDFA直接接人光纤传输链路中作为在线放大器,或光中继器取代光一电一光中继器,实现光一光放大。可广泛应用于长途通信、越洋通信和CATV分配网络等领域。

(2)功率放大器。将EDFA接在光发射机的光源之后对信号进行放大。由于增加了入纤的光功率,从而可延长传输距离。

(3)前置放大器。将EDFA放在光接收机的前面,可以提高光接收机的接收灵敏度。 (4)LAN放大器。将EDFA放在光纤局域网络中用作分配补偿器,以便增加光节点的数目,为更多的用户服务。

2.阐述光传送网中各子层的功能。

答:(1)光信道层。光信道层负责为来自电复用段层的不同格式的客户信息选择路由和分配波长,为灵活的网络选路安排光信道连接,处理光信道开销,提供光信道层的检测、管理功能,提供端到端的连接,并在故障发生时,通过重新选路或直接把工作业务切换到预定的保护路由来实现保护倒换和网络恢复。

(2)光复用段层。光复用段层保证相邻两个波长复用传输设备间多波长复用光信号的完整传输,为多波长信号提供网络功能。主要包括:为灵活的多波长网络选路重新安排光复用段功能;为保证多波长光复用段适配信息的完整性处理光复用段开销;为段层的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。

(3)光传输段层。光传输段层为光信号在不同类型的光媒质(如G.652,G.655光纤)上提供传输功能,同时实现对光放大器或中继器的检测和控制功能等。通常会涉及的问题是:功率均衡问题、EDFA增益控制问题和色散的积累和补偿问题。

3、实现光层联网的基本目的:

(1) 消除电子设备引入的带宽瓶颈,大大提高传送网的吞吐容量; (2) 允许旁路非落地业务,降低对节点路由器规模的要求;

(3) 提供了透明的光传送平台,允许互连任何新老系统和制式的信号; (4) 采用合理的网络分层技术减少建网成本和维护管理成本;

(5) 同时实现光层和数据业务层在不同程度的连网,可以增强网络整体资源利用率与组网

的灵活性;

(6) 实现以波长为基础的快速故障保护与自动恢复,保障光层服务质量; (7) 支持网络可扩展性,允许随节点数目和业务量增长平滑升级现有网络; (8) 支持网络可重构性,允许根据业务需求变化动态配置网络逻辑拓扑;

(9) 网络可靠性高、可维护性好,便于开通基于波长或光纤级别的新业务。

4、光纤WDM与同轴电缆FDM技术不同点有哪些?

答:(1)传输媒质不同,WDM系统是光信号上的频率分割,同轴系统是电信号上 的频率分割利用。(2)在每个通路上,同轴电缆系统传输的是模拟信号4kHz语音信号,而WDM系统目前每个波长通路上是2.5Gbit/s SDH或更高速率的数字信号系统。

第七章 传送网技术

一、填空题

1.传送网可分成电路层、通道层和(传输媒质)层三个子层。

2.SDH帧结构中的更高阶同步传送模块由基本模块信号STM一1的(N倍)组成。 3.SDH帧结构可分成(段开销)、STM—N净负荷和管理单元指针三个基本区域。

4.SDH帧结构中的段开销是指为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的(字节),主要用于网络的运行、管理、维护及指配。

5.SDH帧结构中的信息净负荷指的是可真正用于电信业务的(比特)。 6.SDH帧结构中设置了两种开销,分别是段开销和(通道)开销。

7.在SDH网络基本传送模块STM一1中,El和E2字节用于提供(公务联络)语声通路。 8.在SDH网络基本传送模块STM一1中,K1和K2字节用作(APS)指令。

9.在SDH网络基本传送模块STM一1中M1字节用来传送BIP—N×24所检出的(差错块)个数。 10.SDH的通用复用映射结构中,具有一定频差的各种支路的业务信号要想复用进STM一N帧,

都要经历映射、(定位校准)和复用三个步骤。

11.SDH基本单元中的虚容器是用来支持SDH(通道层)连接的信息结构。

12.SDH网络基本单元中的支路单元是一种提供低阶通道层和(高阶)通道层之问适配功能的信

息结构。

13.SDH网络基本单元中的管理单元是提供高阶通道层和(复用段)层之间适配功能的信息结

构。

14.在SDH网络中,映射是一种在SDH网络边界处,把支路信号适配装入相应(虚容器)的过

程。

15.SDH网络中的分插复用器是利用(时隙交换)实现宽带管理。

16、步数字体系是一个将复接、(线路传输)及交换功能融为一体,并由统一网管系统操作的

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