業務類單板的主要功能及工作原理秦永兵2010年3月?2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.課程安排內容一業務類單板概述內容二業務類單板的工作原理內容三業務類單板的性能指標內容四業務類單板的使用和維護內容一業務類單板概述業務板概念

業務類單板就是負責把各種業務接入波分設備，并轉換為OTN標準的光信號進行傳輸的單板。內容一業務類單板概述業務板分類

內容一業務類單板概述單板在系統中的位置內容一業務類單板概述------功能介紹光的波長轉換

業務類單板的主要功能之一是進行光信號波長轉換，把一種光信號波長轉換為另一種光信號波長。

內容一業務類單板概述------功能介紹光電光變換及3R/2R功能

3R即整形（Reshaping），再定時（Retiming），再生（Regenerating）功能。

2R即整形（Reshaping），再生（Regenerating）功能。

SDH或DWDM光纜數字線路系統采用的是基帶傳輸方式，光信號在傳輸過程中會引入衰減和色散等，導致信號的幅度變小，脈沖形狀發生畸變，從而限制傳輸距離。因此必須對光信號進行光電轉換，整形再生，去除抖動后再轉變為光信號重新進行傳輸。

3R功能能夠有效抑制傳輸損傷；有利于單板對承載信號進行性能監視；便于網絡維護和故障定位。

內容一業務類單板概述------功能介紹協議轉換與處理

客戶側支持的協議

內容一業務類單板概述------功能介紹協議轉換與處理 線路側一般是符合OTN標準。 背板側一般是ODUa，XOI（OTU10G）。

從客戶側往線路側映射，選取的方式如下內容一業務類單板概述------功能介紹開銷處理與再生

根據處理業務的不同，檢測和再生的內容也不同。

內容一業務類單板概述------功能介紹前向糾錯（FEC）

FEC(前向糾錯)技術利用一種預定的運算法則，將冗余比特(多余的信息)和傳送的數據一起發送。 采用此技術,接收器件利用多發送的冗余比特，通過一定的算法可以檢測并糾正在傳輸過程中可能產生的多比特錯誤。

內容一業務類單板概述------功能介紹前向糾錯（FEC）

RS(255,239)碼以字節為單位的符號編碼擴域G(256)碼長：n=28-1=255信息長：k=239冗余度：6.69%校驗位：n-k=2t=16本原多項式：g(x)=x8+x4+x3+x2+1生成多項式：，α為本原多項式的根()?=a-=150)(iixxG內容一業務類單板概述------功能介紹前向糾錯（FEC）

RS(255,239)碼內容一業務類單板概述------功能介紹前向糾錯（FEC）

RS(255,239)碼內容一業務類單板概述------功能介紹前向糾錯（FEC）一級編碼增益一般在5～6dB，兩級編碼增益在8～9dB。

內容一業務類單板概述------功能介紹FC拉遠

背景隨著存儲業務的不斷發展，越來越多的數據業務需要經過遠距離傳輸。然而，由于FibreChannel業務的流量控制協議特性，當兩個相連的FC設備之間的距離很遠（也就是延時很大）時，業務的有效數據速率會明顯下降。

內容一業務類單板概述------功能介紹FC拉遠

FC的長距離傳輸解決方案在INCITS和美國國家標準委員會專門制定的FC-BB-3標準中，針對緩存到緩存流量控制模式的FC業務提出了一種新的長距傳送方案，即FC-BB-3_GFPT。這個方案可使FC業務在基于SONET/SDH/OTN/PDH的MAN或WAN上實現長距離傳送。內容一業務類單板概述------功能介紹FC拉遠

FC的長距離傳輸解決方案

FC-BB-3_GFPT并不是一個真正的FC設備，它只具有FC協議的最低兩層，因此FC-BB-3_GFPT在客戶端只是一個FC的物理接口，但他可以支持同相連的FC設備進行鏈路速率協商。FC-BB-3_GFPT設備本身并不產生FC幀，也并不直接參與FC端口的初始化。

內容一業務類單板概述------功能介紹性能和告警檢測與上報

性能分類內容一業務類單板概述------功能介紹性能和告警檢測與上報

告警分類內容一業務類單板概述------功能介紹性能和告警檢測與上報

告警分類內容一業務類單板概述------常用術語課程安排內容一業務類單板概述內容二業務類單板的工作原理內容三業務類單板的性能指標內容四業務類單板的使用和維護內容二業務類單板的工作原理---業務板架構業務板架構

業務板一般包括光電光轉換、業務處理、控制部分、時鐘、電源。其中的光電光轉換部分一般在光模塊中實現。

內容二業務類單板的工作原理---光電光轉換光模塊

光模塊實現的功能有光波長轉換、光電光（電光）轉換、3R/2R。內容二業務類單板的工作原理---光電光轉換發送光模塊的原理框圖

主要包括：MCU、溫控電路、偏置電路、驅動電路、調制電路、檢測電路。

內容二業務類單板的工作原理---光電光轉換接收光模塊的原理框圖

主要包括：光電轉換、MCU、放大電路、均衡濾波、CDR。

內容二業務類單板的工作原理---業務處理業務處理 包括協議轉換與處理、開銷檢測與再生、FEC、FC拉遠等功能，都有這部分實現。單板設計方案不同，實現方法也不一樣。

內容二業務類單板的工作原理---業務處理FPGA

在該板中，協議轉換與處理、開銷檢測與再生、FEC、FC拉遠等功能都是有FPGA來完成的。我們通過下圖來看一下FPGA實現的具體功能內容二業務類單板的工作原理---時鐘時鐘

業務板上的時鐘電路，主要為芯片提供參考時鐘或者發送時鐘。

內容二業務類單板的工作原理---時鐘PLL

鎖相環有鑒相器、濾波器、壓控振蕩器，分頻器組成。內容二業務類單板的工作原理---時鐘PLL

鎖相環參數：ω3dB與ζ。

3dB帶寬：如果在某個頻率點上環路增益與環路直流增益相比下降3dB，那么該頻率點就是3dB點，通常記為ω3dB

阻尼系數：ζ值的大小決定了系統的阻尼程度，其值越大，振蕩越小甚至完全沒有振蕩，但上升時間變長。內容二業務類單板的工作原理---電源電源 通信設備的供電電源包括-48V或者220V交流電。 從220V交流電轉換為48V，稱為一次電源；從48V轉換為5V或者3.3V，和其它低電壓的轉換統稱為二次電源。

二次電源的轉換方式，分為開關電源和線性電源。它們的工作原理圖不同。 電源指標包括，紋波、電壓幅度、最大電流、功率、效率等。內容二業務類單板的工作原理---電源電源樹 單板電源的分布，稱為電源樹。

內容二業務類單板的工作原理---控制部分最小系統 單板根據實際情況，選擇某個CPU模塊作為控制單元，實現單板的管理和跟NCP板的通信。通信口包括S口，H口，APS口，IST口等。

課程安排內容一業務類單板概述內容二業務類單板的工作原理內容三業務類單板的性能指標內容四業務類單板的使用和維護內容三業務類單板的性能指標接收靈敏度 接收靈敏度為誤碼率在某值時被測單元/板接收端口可接收的最小光功率。

輸出光功率 指激光器的輸出光功率。輸出光功率的大小影響系統的傳輸距離。輸出波長 指激光器的輸出波長。對于發送和中繼端的OTU單板輸出波長為ITU-T標準規定的特定波長。反射系數 反射光功率與入射光功率之比，包括輸入端和輸出端的反射。反射信號會損壞發射設備，因此必須降低反射。內容三業務類單板的性能指標抖動 抖動是一個數字信號的有效瞬時在時間上偏離其理想位置的短期的、非積累性的偏離。抖動幅度常用UI表示。內容三業務類單板的性能指標輸入抖動容限 被測單元/板能容忍輸入信號抖動的程度，定義為引起誤碼性能下降的設備輸入口可加的正弦抖動的幅度，通過在輸入口加抖的情況下測量BER決定。抖動傳函抖動從輸入傳輸到輸出的量的變化，是設備的正弦輸出抖動與所加的輸入抖動幅度之比。

輸出抖動

當設備的輸入口無抖時在網絡、設備接口或輸出口測量的抖動，用峰峰值表示。內容三業務類單板的性能指標內容三業務類單板的性能指標眼圖

眼圖指發送信號的波形，以發送眼圖模框的形式規定了發送機的光脈沖形狀特性，包括上升時間、下降時間、脈沖過沖及振蕩等。消光比在最壞反射條件時，全調制條件下，傳號（發送光信號）平均光功率與空號（不發射光信號）平均光功率的比值。

內容三業務類單板的性能指標眼圖

內容三業務類單板的性能指標編碼增益 用FEC的編碼增益衡量FEC對系統光信噪比和接收靈敏度的預算改善程度。 對于無光放大器的系統，用有無FEC時接收靈敏度改善的數值表示編碼增益。 對于有光放大器的系統，用有無FEC時系統光信噪比預算改善的數值表示編碼增益。內容三業務類單板的性能指標編碼增益的測量

課程安排內容一業務類單板概述內容二業務類單板的工作原理內容三業務類單板的性能指標內容四業務類單板的使用和維護內容四單板的使用和維護---使用注意事項使用注意事項a．業務板是激光設備，不能把單板輸出光對準人眼。b．業務板光電接收器件接收的光功率有一定范圍，輸入光功率太大時會損壞接收器件。在使用時需要注意使用說明中對輸入光功率上限的要求。c．注意保持單板光接口的清潔，否則會影響輸入或者輸出光功率的大小以及反射。d．單板上有靜電敏感器件，安裝及運輸過程中注意防靜電要求。e．小心輕放，注意盡量避免觸摸和碰撞單板的管腳及光纖出口。f．不要過度用力拉拔尾纖，否則可能造成光纖損壞。內容四單板的使用和維護---常見故障常見故障a．輸出無光：原因激光器關斷。導致激光器關斷原因有：單板的溫度超過工作溫度，有保護功能的單板線路光信號丟失或者