業(yè)務(wù)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(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)內(nèi)容四業(yè)務(wù)類單板的使用和維護(hù)內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述業(yè)務(wù)板概念

業(yè)務(wù)類單板就是負(fù)責(zé)把各種業(yè)務(wù)接入波分設(shè)備，并轉(zhuǎn)換為OTN標(biāo)準(zhǔn)的光信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)膯伟濉?nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述業(yè)務(wù)板分類

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述單板在系統(tǒng)中的位置內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換

業(yè)務(wù)類單板的主要功能之一是進(jìn)行光信號(hào)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，把一種光信號(hào)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為另一種光信號(hào)波長(zhǎng)。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)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(shí)（Retiming），再生（Regenerating）功能。

2R即整形（Reshaping），再生（Regenerating）功能。

SDH或DWDM光纜數(shù)字線路系統(tǒng)采用的是基帶傳輸方式，光信號(hào)在傳輸過程中會(huì)引入衰減和色散等，導(dǎo)致信號(hào)的幅度變小，脈沖形狀發(fā)生畸變，從而限制傳輸距離。因此必須對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，整形再生，去除抖動(dòng)后再轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)重新進(jìn)行傳輸。

3R功能能夠有效抑制傳輸損傷；有利于單板對(duì)承載信號(hào)進(jìn)行性能監(jiān)視；便于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和故障定位。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹協(xié)議轉(zhuǎn)換與處理

客戶側(cè)支持的協(xié)議

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹協(xié)議轉(zhuǎn)換與處理 線路側(cè)一般是符合OTN標(biāo)準(zhǔn)。 背板側(cè)一般是ODUa，XOI（OTU10G）。

從客戶側(cè)往線路側(cè)映射，選取的方式如下內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹開銷處理與再生

根據(jù)處理業(yè)務(wù)的不同，檢測(cè)和再生的內(nèi)容也不同。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹前向糾錯(cuò)（FEC）

FEC(前向糾錯(cuò))技術(shù)利用一種預(yù)定的運(yùn)算法則，將冗余比特(多余的信息)和傳送的數(shù)據(jù)一起發(fā)送。 采用此技術(shù),接收器件利用多發(fā)送的冗余比特，通過一定的算法可以檢測(cè)并糾正在傳輸過程中可能產(chǎn)生的多比特錯(cuò)誤。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹前向糾錯(cuò)（FEC）

RS(255,239)碼以字節(jié)為單位的符號(hào)編碼擴(kuò)域G(256)碼長(zhǎng)：n=28-1=255信息長(zhǎng)：k=239冗余度：6.69%校驗(yàn)位：n-k=2t=16本原多項(xiàng)式：g(x)=x8+x4+x3+x2+1生成多項(xiàng)式：，α為本原多項(xiàng)式的根()?=a-=150)(iixxG內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹前向糾錯(cuò)（FEC）

RS(255,239)碼內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹前向糾錯(cuò)（FEC）

RS(255,239)碼內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹前向糾錯(cuò)（FEC）一級(jí)編碼增益一般在5～6dB，兩級(jí)編碼增益在8～9dB。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹FC拉遠(yuǎn)

背景隨著存儲(chǔ)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸。然而，由于FibreChannel業(yè)務(wù)的流量控制協(xié)議特性，當(dāng)兩個(gè)相連的FC設(shè)備之間的距離很遠(yuǎn)（也就是延時(shí)很大）時(shí)，業(yè)務(wù)的有效數(shù)據(jù)速率會(huì)明顯下降。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹FC拉遠(yuǎn)

FC的長(zhǎng)距離傳輸解決方案在INCITS和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)專門制定的FC-BB-3標(biāo)準(zhǔn)中，針對(duì)緩存到緩存流量控制模式的FC業(yè)務(wù)提出了一種新的長(zhǎng)距傳送方案，即FC-BB-3_GFPT。這個(gè)方案可使FC業(yè)務(wù)在基于SONET/SDH/OTN/PDH的MAN或WAN上實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳送。內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹FC拉遠(yuǎn)

FC的長(zhǎng)距離傳輸解決方案

FC-BB-3_GFPT并不是一個(gè)真正的FC設(shè)備，它只具有FC協(xié)議的最低兩層，因此FC-BB-3_GFPT在客戶端只是一個(gè)FC的物理接口，但他可以支持同相連的FC設(shè)備進(jìn)行鏈路速率協(xié)商。FC-BB-3_GFPT設(shè)備本身并不產(chǎn)生FC幀，也并不直接參與FC端口的初始化。

內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹性能和告警檢測(cè)與上報(bào)

性能分類內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹性能和告警檢測(cè)與上報(bào)

告警分類內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------功能介紹性能和告警檢測(cè)與上報(bào)

告警分類內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述------常用術(shù)語課程安排內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)內(nèi)容四業(yè)務(wù)類單板的使用和維護(hù)內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---業(yè)務(wù)板架構(gòu)業(yè)務(wù)板架構(gòu)

業(yè)務(wù)板一般包括光電光轉(zhuǎn)換、業(yè)務(wù)處理、控制部分、時(shí)鐘、電源。其中的光電光轉(zhuǎn)換部分一般在光模塊中實(shí)現(xiàn)。

內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---光電光轉(zhuǎn)換光模塊

光模塊實(shí)現(xiàn)的功能有光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換、光電光（電光）轉(zhuǎn)換、3R/2R。內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---光電光轉(zhuǎn)換發(fā)送光模塊的原理框圖

主要包括：MCU、溫控電路、偏置電路、驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)制電路、檢測(cè)電路。

內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---光電光轉(zhuǎn)換接收光模塊的原理框圖

主要包括：光電轉(zhuǎn)換、MCU、放大電路、均衡濾波、CDR。

內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---業(yè)務(wù)處理業(yè)務(wù)處理 包括協(xié)議轉(zhuǎn)換與處理、開銷檢測(cè)與再生、FEC、FC拉遠(yuǎn)等功能，都有這部分實(shí)現(xiàn)。單板設(shè)計(jì)方案不同，實(shí)現(xiàn)方法也不一樣。

內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---業(yè)務(wù)處理FPGA

在該板中，協(xié)議轉(zhuǎn)換與處理、開銷檢測(cè)與再生、FEC、FC拉遠(yuǎn)等功能都是有FPGA來完成的。我們通過下圖來看一下FPGA實(shí)現(xiàn)的具體功能內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---時(shí)鐘時(shí)鐘

業(yè)務(wù)板上的時(shí)鐘電路，主要為芯片提供參考時(shí)鐘或者發(fā)送時(shí)鐘。

內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---時(shí)鐘PLL

鎖相環(huán)有鑒相器、濾波器、壓控振蕩器，分頻器組成。內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---時(shí)鐘PLL

鎖相環(huán)參數(shù)：ω3dB與ζ。

3dB帶寬：如果在某個(gè)頻率點(diǎn)上環(huán)路增益與環(huán)路直流增益相比下降3dB，那么該頻率點(diǎn)就是3dB點(diǎn)，通常記為ω3dB

阻尼系數(shù)：ζ值的大小決定了系統(tǒng)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(shí)間變長(zhǎng)。內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---電源電源 通信設(shè)備的供電電源包括-48V或者220V交流電。 從220V交流電轉(zhuǎn)換為48V，稱為一次電源；從48V轉(zhuǎn)換為5V或者3.3V，和其它低電壓的轉(zhuǎn)換統(tǒng)稱為二次電源。

二次電源的轉(zhuǎn)換方式，分為開關(guān)電源和線性電源。它們的工作原理圖不同。 電源指標(biāo)包括，紋波、電壓幅度、最大電流、功率、效率等。內(nèi)容二業(yè)務(wù)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(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理---控制部分最小系統(tǒng) 單板根據(jù)實(shí)際情況，選擇某個(gè)CPU模塊作為控制單元，實(shí)現(xiàn)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(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)內(nèi)容四業(yè)務(wù)類單板的使用和維護(hù)內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)接收靈敏度 接收靈敏度為誤碼率在某值時(shí)被測(cè)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(tǒng)的傳輸距離。輸出波長(zhǎng) 指激光器的輸出波長(zhǎng)。對(duì)于發(fā)送和中繼端的OTU單板輸出波長(zhǎng)為ITU-T標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的特定波長(zhǎng)。反射系數(shù) 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(hào)會(huì)損壞發(fā)射設(shè)備，因此必須降低反射。內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)抖動(dòng) 抖動(dòng)是一個(gè)數(shù)字信號(hào)的有效瞬時(shí)在時(shí)間上偏離其理想位置的短期的、非積累性的偏離。抖動(dòng)幅度常用UI表示。內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)輸入抖動(dòng)容限 被測(cè)單元/板能容忍輸入信號(hào)抖動(dòng)的程度，定義為引起誤碼性能下降的設(shè)備輸入口可加的正弦抖動(dòng)的幅度，通過在輸入口加抖的情況下測(cè)量BER決定。抖動(dòng)傳函抖動(dòng)從輸入傳輸?shù)捷敵龅牧康淖兓窃O(shè)備的正弦輸出抖動(dòng)與所加的輸入抖動(dòng)幅度之比。

輸出抖動(dòng)

當(dāng)設(shè)備的輸入口無抖時(shí)在網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備接口或輸出口測(cè)量的抖動(dòng)，用峰峰值表示。內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)眼圖

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

內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)眼圖

內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)編碼增益 用FEC的編碼增益衡量FEC對(duì)系統(tǒng)光信噪比和接收靈敏度的預(yù)算改善程度。 對(duì)于無光放大器的系統(tǒng)，用有無FEC時(shí)接收靈敏度改善的數(shù)值表示編碼增益。 對(duì)于有光放大器的系統(tǒng)，用有無FEC時(shí)系統(tǒng)光信噪比預(yù)算改善的數(shù)值表示編碼增益。內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)編碼增益的測(cè)量

課程安排內(nèi)容一業(yè)務(wù)類單板概述內(nèi)容二業(yè)務(wù)類單板的工作原理內(nèi)容三業(yè)務(wù)類單板的性能指標(biāo)內(nèi)容四業(yè)務(wù)類單板的使用和維護(hù)內(nèi)容四單板的使用和維護(hù)---使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)a．業(yè)務(wù)板是激光設(shè)備，不能把單板輸出光對(duì)準(zhǔn)人眼。b．業(yè)務(wù)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(shí)會(huì)損壞接收器件。在使用時(shí)需要注意使用說明中對(duì)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(huì)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(yùn)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(nèi)容四單板的使用和維護(hù)---常見故障常見故障a．輸出無光：原因激光器關(guān)斷。導(dǎo)致激光器關(guān)斷原因有：?jiǎn)伟宓臏囟瘸^工作溫度，有保護(hù)功能的單板線路光信號(hào)丟失或者