《現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)浙江傳媒學(xué)院電子信息學(xué)院2016.3一 有線數(shù)字電視前端認(rèn)知實(shí)訓(xùn)1.1 實(shí)訓(xùn)目的與要求（1） 熟悉有線數(shù)字電視前端的基本設(shè)備組成和配置方案。（2） 掌握復(fù)用器及網(wǎng)管系統(tǒng)的操作與應(yīng)用，了解PSI信息的結(jié)構(gòu)、 PID再映射等相關(guān)內(nèi)容。（3） 掌握CAS系統(tǒng)加解擾、加解密的原理，并了解同密的原理。（4） 掌握EPG系統(tǒng)的操作與應(yīng)用，SI信息中主要表的原理與作用。（5） 掌握SMS系統(tǒng)的工作原理。1.2 實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、MPEG-2編碼器、復(fù)用器、加擾器、服務(wù)器、混合器、數(shù)字電視機(jī)頂盒、監(jiān)視器1.3 實(shí)訓(xùn)原理有線數(shù)字電視系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-1所示：圖1-1

2、有線數(shù)字電視系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)，六功分器是把高頻頭接收下來(lái)的信號(hào)分成六路(取其四路)，三路連接到數(shù)字衛(wèi)星綜合解碼器(TS流輸出)，另一路送至數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)(視音頻輸出)再經(jīng)MPEG-2編碼器編碼壓縮(TS流輸出)，接著將信號(hào)送至復(fù)用器的輸入端進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用后的信號(hào)經(jīng)QAM調(diào)制器調(diào)制后輸出，再通過(guò)混合器混合送出，在用戶端通過(guò)機(jī)頂盒便可收看到有線數(shù)字電視節(jié)目。（1） 信號(hào)源利用衛(wèi)星的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器傳送多套數(shù)字壓縮電視信號(hào)有SCPC(Single Channel Per Carrier，即單路單載波)方式和MCPC(Multiple Channel Per Carrier，即多路單載波)方式

3、。SCPC方式的每個(gè)載波只傳輸1套廣播電視信號(hào)，這樣一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)同時(shí)存在多個(gè)載波，其特點(diǎn)是各套節(jié)目可在不同地點(diǎn)上星。MCPC方式的每個(gè)載波可同時(shí)傳輸多套廣播電視信號(hào)，特點(diǎn)是1個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只有1個(gè)載波，頻帶和功率的利用率較高，多套節(jié)目要經(jīng)復(fù)接后在同一地點(diǎn)上星。（2） 數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)，又稱QPSK綜合接收解碼器（Integrated Receiver Decoding，簡(jiǎn)稱IRD），主要完成頻道調(diào)諧、QPSK解調(diào)、信道編碼、解復(fù)用、MPEG-2解壓縮和PAL編碼形成全電視信號(hào)等功能，對(duì)有條件接收功能還需加有系統(tǒng)控制和用戶智能卡。高頻頭對(duì)于C/Ku頻段的衛(wèi)星電視節(jié)目只設(shè)置不同的本振頻率，C

4、頻段為高本振而Ku頻段一般為低本振，因此要求IRD具有頻譜倒置功能以便接收不同頻段的電視節(jié)目。另外還要求IRD既能接收SCPC信號(hào)也能接收MCPC信號(hào)。（3）MPEG-2編碼器（數(shù)碼視訊）MPEG-2編碼器就是將模擬音視頻信號(hào)(A/V)按照MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮編碼，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字傳輸流的一種設(shè)備。模擬電視節(jié)目可用MPEG-2編碼器壓縮為215 Mbps，一般采用6 Mbps可獲得較好的效果。編碼器具有視頻實(shí)時(shí)數(shù)字預(yù)處理、時(shí)基校正等功能，對(duì)各種類型和不同圖像質(zhì)量的PAL/NTSC模擬電視信號(hào)按MPEG-2 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)字化編碼，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視節(jié)目傳輸流。（4）復(fù)用器（匯視源 EVRM M

5、ULTIPLEXER）復(fù)用器是將不同來(lái)源如MPEG-2編碼器和其它多路單節(jié)目碼流（SPTS）或多節(jié)目碼流（MPTS）通過(guò)時(shí)分復(fù)用的形式復(fù)接成一路多節(jié)目碼流（MPTS）。同時(shí)，可對(duì)所有的PID進(jìn)行過(guò)濾和映射，可對(duì)PSI/SI表進(jìn)行重新編輯和生成。復(fù)用是數(shù)字前端中的一個(gè)重要組成部分，它將所有接收到的信號(hào)以多個(gè)ASI傳輸流的方式加到復(fù)用器的輸入，再將所需要的節(jié)目從傳輸流中提取，然后再將提取的所有節(jié)目建立一個(gè)新的TS傳輸流，再加上附加信息以便引導(dǎo)機(jī)頂盒的正常接收和解碼。復(fù)用處理可以重新組織與更新它所取得節(jié)目的服務(wù)信息(SI)，它可實(shí)現(xiàn)在1個(gè)物理頻道上傳輸48套數(shù)字電視節(jié)目。復(fù)用器可以通過(guò)前面板設(shè)置參數(shù)

6、，單獨(dú)使用，也可以由前端系統(tǒng)主控機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行控制。（5）加擾器（匯視源 EVSCR SCRAMBLER）數(shù)字加擾器是DVB廣播系統(tǒng)中一種重要的設(shè)備，能夠按照DVB標(biāo)準(zhǔn)加擾算法對(duì)將來(lái)源于復(fù)用器的多節(jié)目碼流（MPTS）或其他單節(jié)目碼流（SPTS）進(jìn)行DVB同步加擾。與CAS條件接收系統(tǒng)相配合使用，通過(guò)接收CAS系統(tǒng)發(fā)出的秘鑰對(duì)輸入的TS的節(jié)目進(jìn)行加擾，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視節(jié)目的有償廣播和收視管理。同時(shí)，將其所連接的CAS下傳的ECM、EMM等信息復(fù)用進(jìn)碼流中。支持同密，兼容多個(gè)條件接收系統(tǒng)，允許多家的CA系統(tǒng)同時(shí)接入。（6）條件接收系統(tǒng)（CAS系統(tǒng)）條件接收系統(tǒng)的功能是：只允許具有授權(quán)的用戶使用相對(duì)應(yīng)

7、的業(yè)務(wù)，而未授權(quán)或權(quán)限受限制的用戶不能使用相關(guān)業(yè)務(wù)。條件接收系統(tǒng)正是實(shí)現(xiàn)這樣功能的系統(tǒng)。條件接收系統(tǒng)一般采用加擾控制字（CW）加密傳輸?shù)姆绞?，接收端利用智能卡進(jìn)行解密。條件接收系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)各項(xiàng)數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)進(jìn)行授權(quán)管理和接收控制來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。條件接收系統(tǒng)是數(shù)字電視接收控制的核心技術(shù)保障系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以按不同情況對(duì)數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)按時(shí)間、頻道和節(jié)目進(jìn)行管理控制。在用戶端，未經(jīng)授權(quán)的用戶將不能對(duì)加擾節(jié)目進(jìn)行解擾，而無(wú)法收看節(jié)目，（7）QAM調(diào)制器(QAM860-A 射頻輸出) QAM調(diào)制器實(shí)際包括基于DVB-C標(biāo)準(zhǔn)的信道編碼和QAM調(diào)制兩部分功能，有些也包括上變頻。信道編碼的目的是保

8、證信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?；QAM調(diào)制是對(duì)經(jīng)過(guò)信道編碼的數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，輸出中頻信號(hào)，使其具有很高的抗干擾能力，便于在有線電視模擬網(wǎng)中傳輸。上變頻主要是將調(diào)制器輸出的數(shù)字中頻(IF)信號(hào)變?yōu)樯漕l(RF)信號(hào)后輸出。（8）EPG系統(tǒng)電子節(jié)目指南(Electronic Program Guide，EPG)，是指在符合MPEG-2 （13818-1）的TS傳輸流中插入DVB標(biāo)準(zhǔn)定義的業(yè)務(wù)信息(Service Information，SI)，使機(jī)頂盒(Set-Top-Box)的綜合接收解碼器(IRD)可以從TS流中提取出節(jié)目提供商播出節(jié)目的列表和播出參數(shù)，以直觀的形式顯示給數(shù)字電視用戶，使得用

9、戶可以方便地接收、選擇數(shù)字電視節(jié)目。基本EPG信息是指完全可以用數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范(GY/Z174-2001)中的網(wǎng)絡(luò)信息表(Network Information Table，NIT)、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表(BAT)、業(yè)務(wù)描述表(SDT)和事件信息表(EIT)進(jìn)行描述的EPG信息。在數(shù)字電視節(jié)目的播出過(guò)程中，可以加入輔助的SI信息，供機(jī)頂盒解碼器的開(kāi)發(fā)者來(lái)實(shí)現(xiàn)五花八門(mén)的電子節(jié)目指南的導(dǎo)航功能。利用機(jī)頂盒收看數(shù)字電視節(jié)目，用戶通過(guò)EPG不僅能夠接收普通的電視節(jié)目、廣播節(jié)目或圖文電視節(jié)目，而且，還可以查看感興趣的信息。（9）SMS系統(tǒng)數(shù)字電視SMS（Subscriber Management Syst

10、em）系統(tǒng)又稱數(shù)字電視用戶管理系統(tǒng)，數(shù)字電視用戶管理系統(tǒng)是數(shù)字電視建設(shè)及業(yè)務(wù)開(kāi)展中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是有線電視發(fā)展、直播衛(wèi)星系統(tǒng)建立、數(shù)字付費(fèi)電視業(yè)務(wù)開(kāi)展中必須建立的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)。SMS系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)用戶資料管理、收費(fèi)管理、業(yè)務(wù)設(shè)置、維護(hù)受理、統(tǒng)計(jì)分析、工單管理、客戶服務(wù)、代理商管理等運(yùn)營(yíng)支撐功能。1.4 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1） 認(rèn)識(shí)了解前端組成。2） 認(rèn)識(shí)了解節(jié)目源系統(tǒng)。3） 認(rèn)識(shí)了解編解碼系統(tǒng)。4） 認(rèn)識(shí)了解加解擾系統(tǒng)。5） 認(rèn)識(shí)了解QAM調(diào)制系統(tǒng)。6） 認(rèn)識(shí)了解安全播出監(jiān)看系統(tǒng)。7） 了解數(shù)字前端系統(tǒng)的信號(hào)處理流程。1.5 實(shí)訓(xùn)步驟組織學(xué)生實(shí)地參觀數(shù)字電視前端。1.6 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求根據(jù)實(shí)訓(xùn)畫(huà)出有線

11、電數(shù)字視前端的系統(tǒng)框圖，標(biāo)明主要設(shè)備的型號(hào)和信號(hào)流程，簡(jiǎn)述每個(gè)系統(tǒng)的原理和主要功能，并攥寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 二 CATV光纖傳輸系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 了解CATV光傳輸系統(tǒng)組成。1.2 熟悉CATV光傳輸系統(tǒng)的主要設(shè)備和功能。1.3 熟悉光功率計(jì)、場(chǎng)強(qiáng)儀等測(cè)試儀器使用方法。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料：多路信號(hào)發(fā)生器(ZBL6860)、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光分路器、光功率計(jì)、場(chǎng)強(qiáng)儀、光纖跳線、同軸電纜等。3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1 了解多路信號(hào)發(fā)生器接口功能及主要作用。3.2 認(rèn)識(shí)光發(fā)射機(jī)、光放大器、光接收機(jī)、光分路器接口及主要作用。3.3 認(rèn)識(shí)光功率計(jì)、場(chǎng)強(qiáng)儀等測(cè)量?jī)x器的使用方法。3.4 熟悉CATV光傳

12、輸網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)以及工作原理。3.5測(cè)試光傳輸系統(tǒng)接收光功率、輸出電平等技術(shù)指標(biāo)。4、實(shí)驗(yàn)原理4.1系統(tǒng)框圖光接收機(jī)1光分路器光放大器光發(fā)射機(jī)信號(hào)發(fā)生器光接收機(jī)2光接收機(jī)n4.2信號(hào)發(fā)生器4.2.1概 述多路信號(hào)發(fā)生器在750MHz（862MHz）范圍內(nèi)提供了相互獨(dú)立的信號(hào)源，頻道（頻率）配置符合GY/T143-2000標(biāo)準(zhǔn)附錄A的要求，仿真前端機(jī)房射頻信號(hào)輸出，是測(cè)量有線電視系統(tǒng)和部件CTB、CSO、C/N等主要參數(shù)指標(biāo)的必備儀器。4.2.2射頻部分主要技術(shù)指標(biāo)工作頻率： 48-750（862）MHz頻率范圍內(nèi)各頻道圖像載頻頻率準(zhǔn)確度： ±10 kHz頻率總偏差： ±50

13、 kHz帶外抑制： ³80dBc最大輸出幅度： ³95dBmV單路輸出衰減： ³10dB步進(jìn)： £0.1 dB總輸出衰減： 40dB 步進(jìn)： 1 dB輸出阻抗： 75W 4.2.3功能微機(jī)控制每路輸出幅度及總輸出幅度可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制4.3光發(fā)射機(jī)4.3.1概述光發(fā)射機(jī)采用高線性、低噪聲分布反饋式（DFB）激光器，波長(zhǎng)為1550nm。具有AGC/MGC切換和OMI調(diào)整功能。配備符合國(guó)標(biāo)GB/T 20030-2005 HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)規(guī)范的SNMP網(wǎng)管接口。采用智能溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)溫度。采用可熱插拔式熱備份開(kāi)關(guān)電源。4.3.2整機(jī)原理本機(jī)含有光功率輸出

14、穩(wěn)定電路（APC）和激光器溫度自動(dòng)控制電路（ATC），具有完整的狀態(tài)檢測(cè)電路。采用具有背光顯示功能的液晶顯示整機(jī)的光輸出功率，激光器偏置電流，激光器溫度和制冷電流、機(jī)內(nèi)溫度、MGC/AGC狀態(tài)和OMI值并可切換及調(diào)整以及本機(jī)的各路電源檢測(cè)值。配有RS-232、RJ45通信接口，可通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)軟件監(jiān)測(cè)整機(jī)的各種工作狀態(tài)。原理框圖如下：光信號(hào)輸出RF輸入MGC/AGCC DFB激光器射頻放大微處理器APC、ATC電路RJ45接口RS-232接口電路顯示電路 光發(fā)射機(jī)原理框圖4.3.3主要技術(shù)參數(shù)帶 寬： 47-1000MHz平 坦 度： ±0.75dB反射損耗： 47550MHz 16d

15、B 5501000MHz 14dB輸入阻抗： 75AGC控制范圍： 輸入電平±5dBOMI調(diào)整： ±5dB光 波 長(zhǎng)： 1550±20nm光 功 率： 9mw非線性指標(biāo)： CTB65dB ； CSO60dB ； C/N51dB4.4光放大器4.4.1概述光放大器通過(guò)泵浦激光器及摻鉺光纖作用，對(duì)輸入的1550nm光信號(hào)產(chǎn)生放大功能。內(nèi)置完善可靠的光功率輸出穩(wěn)定電路和激光器致熱致冷穩(wěn)定控制電路，保證了整機(jī)的最佳性能和激光器的長(zhǎng)壽命穩(wěn)定工作； RJ45以太網(wǎng)接口支持SNMP協(xié)議，支持遠(yuǎn)程網(wǎng)管功能；內(nèi)設(shè)微處理器軟件，具有激光器監(jiān)控、數(shù)字顯示、故障告警、網(wǎng)絡(luò)管理等多種功能；

16、一旦激光器的工作參數(shù)偏離軟件設(shè)定的允許范圍，將提示告警。4.4.2原理框圖微處理器CPU 控制單元泵浦激光器980nm泵浦激光器980/1480nmPD光輸入PD光輸出熱電冷卻器網(wǎng)管RJ45口平均功率控制平均功率控制熱電冷卻器前面板控制狀態(tài)監(jiān)控RS232狀態(tài)告警顯示器輸入光功率檢測(cè)器輸出光功率檢測(cè)器光隔離器光分路器光隔離器光分路器摻鉺光纖波分復(fù)用器1550/980波分復(fù)用器1550/980(1480) 光放大器原理框圖4.4.3主要技術(shù)指標(biāo)型 號(hào)（ZBL5155D）5155D-145155D-155155D-165155D-175155D-185155D-195155D-205155D-215

17、155D-225155D-23輸出光功率（dBm）14151617181920212223輸入光功率(dBm)-310光波長(zhǎng)（nm）15401560輸出光功率穩(wěn)定度(dB)<±0.2偏振靈敏度（dB）<0.2光反射損耗（dB）45C/N（dB）50CSO（dB）63CTB（dB）63光纖連接器FC/APC、SC/APC噪聲系數(shù)（dB）< 5.0 (0dBm光輸入)網(wǎng)管接口RS232或RJ454.5光接收機(jī)4.5.1概述CATV網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)，采用高線性光電轉(zhuǎn)換器件接收光信號(hào)，末級(jí)采用功率倍增輸出放大模塊，實(shí)現(xiàn)高電平輸出。適用于750（862）MHz有線電視光傳輸系統(tǒng)，

18、是大、中、小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。4.5.2原理框圖112or204EQATTAGCO OUT2EOUT1LED光功率指示處理電路光接收機(jī)原理框圖4.5.3技術(shù)參數(shù)頻率范圍： 47MHz750（862）MHz平坦度： ±0.75dB輸出端反射損耗：14dB光功率輸入范圍： -7-+2dBm（典型值-1dBm）輸出阻抗： 75CTB： 65dBCSO： 60dBC/N： 51dB 光波長(zhǎng)： 1310/1550nm 衰減器:018dB 均衡器:018dB單路輸出電平： 102dBuV 5、實(shí)驗(yàn)步驟5.1 認(rèn)識(shí)多路信號(hào)發(fā)生器接口功能及主要作用；5.2 認(rèn)識(shí)光發(fā)射機(jī)、光放大器

19、、光接收機(jī)、光分路器接口及主要作用； 5.3認(rèn)識(shí)光功率計(jì)、場(chǎng)強(qiáng)儀接口及使用方法；5.4熟悉CATV光傳輸網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)以及工作原理；5.5測(cè)試光傳輸系統(tǒng)接收光功率、輸出電平等技術(shù)指標(biāo)并做測(cè)試記錄。6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)并畫(huà)出CATV光傳輸系統(tǒng)的架構(gòu)圖，并簡(jiǎn)述系統(tǒng)的原理和主要功能，測(cè)量接收光功率、輸出電平指標(biāo)，攥寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。三 波分復(fù)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求（1） 了解光纖接入網(wǎng)中波分復(fù)用原理（2） 掌握波分復(fù)用技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備ZY12OFCom23BH1型光纖通信原理實(shí)驗(yàn)箱、20MHz雙蹤模擬示波器、萬(wàn)用表、波分復(fù)用器、FC-FC適配器、連接導(dǎo)線。3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

20、實(shí)現(xiàn)1310nm與1550nm光纖通信的波分復(fù)用系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)框圖如圖3-1所示。信號(hào)甲信號(hào)乙信號(hào)甲信號(hào)乙波分復(fù)用器波分復(fù)用器1310nm1310nm1550nm1550nm圖3-1 波分復(fù)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)框圖3.4 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 連接數(shù)字信號(hào)源模塊和中央處理器的A1和A2，B1和B2，C1和C2；連接中央控制器和數(shù)字終端模塊的A3和A4，B3和B4，C3和C4；連接模擬信號(hào)源模塊2的T602和T907（13_AIN）。連接中央控制器的D_OUT和T901（15_DIN），D_IN和T902（15_DOUT）。（2） 將開(kāi)關(guān)K706的值撥為“01000000”。將數(shù)字信號(hào)源撥碼開(kāi)關(guān)K501，K502和

21、K503的值撥為任意值。將中央處理器的開(kāi)關(guān)K1撥為“主”。（3） 將開(kāi)關(guān)BM901撥為1310nm，將開(kāi)關(guān)K902撥為“模擬”，將開(kāi)關(guān)BM902撥為1310nm，將開(kāi)關(guān)K901撥為“通信”。（4） 旋開(kāi)光發(fā)端和光收端1550和1310保護(hù)帽，將1550光發(fā)端機(jī)和波分復(fù)用器A中標(biāo)有“1550”光纖接頭連接，將1310光發(fā)端機(jī)和波分復(fù)用A中標(biāo)有“1310”光纖接頭連接。將1550光接收機(jī)和波分復(fù)用器B中標(biāo)有“1550”光纖接頭連接，將1310光接收機(jī)和波分復(fù)用器B中標(biāo)有“1310”光纖接頭連接。用FC-FC適配器將波分復(fù)用器連接起來(lái)。（5） 打開(kāi)交流電源。中央控制器指示燈NS、FS亮，表明環(huán)路同步

22、。按動(dòng)開(kāi)關(guān)KB，使燈LED由滅變亮，此時(shí)將來(lái)自數(shù)字信號(hào)源的數(shù)字信號(hào)送出。（6） 用雙蹤示波器的兩個(gè)探頭同時(shí)測(cè)量T907和TP902(13OUT)處的波形，調(diào)節(jié)電位器W905（模擬驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)）和W909（幅值調(diào)節(jié)），直到波形相同為止，信號(hào)的幅度可以不同。（7） 用示波器測(cè)量T901(15_DIN)和T902（15_DOUT）的波形，觀察經(jīng)波分復(fù)用和解復(fù)用后的信號(hào)是否相同。（8） 觀測(cè)數(shù)字信號(hào)源模塊和數(shù)字終端的二極管發(fā)光的個(gè)數(shù)與順序，驗(yàn)證數(shù)據(jù)光纖傳輸后的正確性。（9） 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)兩路數(shù)字信號(hào)波分復(fù)用后光纖傳輸實(shí)驗(yàn)。（10） 實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉交流電源，拆除各個(gè)連線，將所有的開(kāi)關(guān)撥向下，將實(shí)驗(yàn)箱還

23、原。3.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1） 記錄并畫(huà)出個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形，畫(huà)出波分復(fù)用系統(tǒng)組成框圖；（2） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，總結(jié)體會(huì)波分復(fù)用的原理。四 分配器、分支器的指標(biāo)測(cè)試實(shí)驗(yàn)4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求（1） 了解掃頻儀的工作原理。（2） 掌握掃頻儀的使用方法。（3） 掌握分配器、分支器主要技術(shù)指標(biāo)定義及測(cè)量方法。4.2實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備掃頻儀、分配器、分支器、75電阻4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）熟悉掃頻儀的使用方法。（2）測(cè)量分配器的分配損耗、相互隔離度、反射損耗。（3）測(cè)量分支器的分支損耗、插入損耗、反向隔離度和相互隔離度。4.4實(shí)驗(yàn)步驟掃頻儀的基本操作和檢查。1）開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)2）衰減器置零，掃頻功能置為全掃，頻標(biāo)功

24、能選擇100MHz。3）檢波器接RF輸出口，用電纜將檢波器輸出與顯示輸入通道A或B連接，適當(dāng)調(diào)節(jié)被測(cè)曲線垂直位移旋鈕和電平參考線垂直位置旋鈕4）通道選擇開(kāi)關(guān)置A/B檔，將對(duì)數(shù)動(dòng)態(tài)選擇鍵置5dB/DIV檔。這時(shí)可在顯示屏上看到一個(gè)檢波后的方框。旋轉(zhuǎn)中心頻率旋鈕可見(jiàn)一動(dòng)標(biāo)在5-1000MHz范圍內(nèi)游動(dòng)，中心頻率變化LCD的顯示也發(fā)生相應(yīng)變化，證明掃頻儀工作正常。4.4.1分配器主要指標(biāo)測(cè)量1）分配損耗的測(cè)量（1）測(cè)量方框圖： （IN口和OUT口） 掃頻儀接A通道 檢波器分配器 （2）測(cè)量步驟對(duì)掃頻儀進(jìn)行校準(zhǔn)。衰減器置40dB，掃頻功能置為全掃，頻標(biāo)功能選擇100MHz，再將檢波器通過(guò)測(cè)試電纜接入儀

25、器RF輸出口，檢波器輸出口通過(guò)連接電纜接顯示輸入口A，通道選擇開(kāi)關(guān)A鍵按入，將5dB/DIV鍵按入。調(diào)節(jié)A通道信號(hào)線垂直位移旋鈕，將A通道信號(hào)線移至屏幕上方，調(diào)節(jié)A通道電平參考線垂直位置旋鈕，將水平參考線移至屏幕上方，與信號(hào)線重合，并用儀器左下方的斜率補(bǔ)償電位器將信號(hào)線盡量校平。（校準(zhǔn)后，測(cè)量的任何時(shí)間都不要調(diào)節(jié)信號(hào)線垂直位移旋鈕和電平參考線垂直位置旋鈕，否則測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將出現(xiàn)錯(cuò)誤）按照測(cè)量方框圖接入被測(cè)分配器。掃頻儀的RF輸出口與分配器的輸入端相連，分配器的被測(cè)輸出端與檢波器的輸入端相連，其它端口接75電阻。這時(shí)A通道信號(hào)線下降，調(diào)整衰減器的衰減值，使A通道信號(hào)線中在有效通帶內(nèi)指標(biāo)最差的一

26、點(diǎn)與A通道電平參考線重合，記錄這時(shí)衰減器的顯示值Uo(dB)。則被測(cè)端口的分配損耗Ls=40-Uo(dB)（頻率越高分配損耗越大，分配輸出路數(shù)越多分配損耗越大）重復(fù)幾次上述測(cè)試過(guò)程，就可測(cè)出不同輸出端口的分配損耗。2）相互隔離度的測(cè)量（1）測(cè)量方框圖：（OUT口和OUT口） 與分配器分配損耗的測(cè)量相同（2）測(cè)量步驟用短接器（雙通）取代上次測(cè)量的分配器，調(diào)整衰減器將上次測(cè)量改變的衰減顯示值恢復(fù)為40dB。若A通道信號(hào)線與A通道電平參考線重合，則可繼續(xù)測(cè)量，否則需對(duì)掃頻儀重新進(jìn)行校準(zhǔn)。將掃頻儀的RF輸出口與分配器的某一被測(cè)輸出端相連。檢波器與分配器的另一被測(cè)輸出端口相連，分配器的其它端口（包括輸入

27、端口）接75電阻。這時(shí)A通道信號(hào)線下降，調(diào)整衰減器的衰減值，使A通道信號(hào)線中在有效通帶內(nèi)指標(biāo)最差的一點(diǎn)與A通道電平參考線重合，記錄這時(shí)衰減器的顯示值Uo(dB)。則兩被測(cè)輸出端口的隔離度S=40-Uo(dB)重復(fù)幾次上述測(cè)試過(guò)程，就可測(cè)出不同輸出端之間的相互隔離度。取其指標(biāo)最差一點(diǎn)即為該分配器的相互隔離度。3）分配器反射損耗的測(cè)量1） 測(cè)量方框圖：（IN口單獨(dú)測(cè)量）掃頻儀接A通道電橋分配器2） 測(cè)量步驟按測(cè)量方框圖連接，分配器的其它輸出端口接75電阻。輸出衰減調(diào)節(jié)到40dB位置。按下A鍵， A通道按下5dB/DIV。將電橋測(cè)試端與分配器斷開(kāi)，調(diào)節(jié)信號(hào)線垂直位移旋鈕A，使顯示有頻標(biāo)的信號(hào)線至上端

28、某位置，再調(diào)節(jié)電平參考線垂直位置旋鈕A使電平基線與信號(hào)線重合，做為全反射狀態(tài)的基值。將被測(cè)分配器的輸入端與電橋的測(cè)試端相接，其輸出端接75電阻。此時(shí)A通道信號(hào)線下降，調(diào)整衰減器的衰減值，使A通道信號(hào)線與A通道電平參考線重合，記錄這時(shí)衰減器的顯示值Uo(dB)。反射損耗=40-Uo (dB)3） 輸入電壓駐波比根據(jù)公式：求出電壓駐波比。4.4.2分支器主要指標(biāo)測(cè)量1）插入損耗測(cè)量（1）測(cè)量方框圖：（IN口和OUT口） 掃頻儀接A通道分支器檢波器（2）測(cè)量步驟對(duì)掃頻儀進(jìn)行校準(zhǔn)。（射頻按鈕置ON）衰減器置40dB，掃頻功能置為全掃，頻標(biāo)功能選擇100MHz，再將檢波器通過(guò)測(cè)試電纜接入儀器RF輸出口，

29、檢波器輸出口通過(guò)連接電纜接顯示輸入口A，通道選擇開(kāi)關(guān)A鍵按入，將5dB/DIV鍵按入。調(diào)節(jié)A通道信號(hào)線垂直位移旋鈕，將A通道信號(hào)線移至屏幕上方，調(diào)節(jié)A通道電平參考線垂直位置旋鈕，將水平參考線移至屏幕上方，與信號(hào)線重合，并用儀器左下方的斜率補(bǔ)償電位器將信號(hào)線盡量校平。按照測(cè)量方框圖接入被測(cè)分支器。掃頻儀的RF輸出口與分支器的輸入端相連，分支器的被測(cè)主路輸出端與檢波器的輸入端相連，其它端口接接75電阻。這時(shí)A通道信號(hào)線下降，調(diào)整衰減器的衰減值，使A通道信號(hào)線指標(biāo)最差的一點(diǎn)與A通道電平參考線重合，記錄這時(shí)衰減器的顯示值Uo(dB)。則被測(cè)端口的插入損耗Ld=40-Uo(dB)（頻率越高插入損耗越大）

30、2）分支損耗測(cè)量（1）測(cè)量方框圖：（IN口和BR口） 與分支器的插入損耗測(cè)量方框圖相同（2）測(cè)量步驟用短接器（雙通）取代上次測(cè)量的分支器，調(diào)整衰減器將上次測(cè)量改變的衰減顯示值恢復(fù)為40dB。若A通道信號(hào)線與A通道電平參考線重合，則可繼續(xù)測(cè)量，否則需對(duì)掃頻儀重新進(jìn)行校準(zhǔn)。按照測(cè)量方框圖接入被測(cè)分支器。掃頻儀的RF輸出口與分支器的輸入端相連，分支器的被測(cè)分支輸出端與檢波器的輸入端相連，其它端口接接75電阻（包括主路輸出端口）。這時(shí)A通道信號(hào)線下降，調(diào)整衰減器的衰減值，使A通道信號(hào)線指標(biāo)最差的一點(diǎn)與A通道電平參考線重合，記錄這時(shí)衰減器的顯示值Uo(dB)。則被測(cè)端口的分支損耗C=40-Uo(dB)重

31、復(fù)幾次上述測(cè)試過(guò)程，就可測(cè)出不同輸出端口的分支損耗。取最大值即為該分支器的分支損耗。3）分支隔離度測(cè)量（1）測(cè)量方框圖：（BR口之間） 與分支器的插入損耗測(cè)量方框圖相同（2）測(cè)量步驟按照測(cè)量方框圖接入被測(cè)分支器。掃頻儀的RF輸出口與分支器的某一分支輸出端相連，分支器另一分支輸出端與檢波器的輸入端相連，其它端口接接75電阻。這時(shí)A通道信號(hào)線下降，調(diào)整衰減器的衰減值，使A通道信號(hào)線指標(biāo)最差的一點(diǎn)與A通道電平參考線重合，記錄這時(shí)衰減器的顯示值Uo(dB)。則被測(cè)端口的隔離度S=40-Uo(dB)重復(fù)幾次上述測(cè)試過(guò)程，就可測(cè)出不同輸出端口的分支隔離度。取最小值即為該分支器的分支分支隔離度。4）反向隔離

32、度測(cè)量與分支隔離度測(cè)量方法相同，同學(xué)可根據(jù)反向隔離度的定義（從分支輸出端加入信號(hào)電平與主路輸出端測(cè)得的電平之差）按分支隔離度測(cè)量方法相同進(jìn)行測(cè)量。4.5預(yù)習(xí)思考（1）查找相關(guān)資料，確定各個(gè)指標(biāo)的含義，并分析確定指標(biāo)的性能最差點(diǎn)的含義和描述，并完成下表。指標(biāo)指標(biāo)含義分配器分配損耗是指在各輸出端口良好匹配的情況下，傳輸信號(hào)在輸入端和輸出端信號(hào)的電平差。相互隔離度駐波比反射損耗分支器分支損耗插入損耗分支隔離度反向隔離度（2）熟悉掃頻儀器的工作原理及使用方法。4.6實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）自行設(shè)計(jì)表格，并將測(cè)量數(shù)據(jù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。2）將預(yù)習(xí)思考部分在報(bào)告上完成。五 EPON接入網(wǎng)的認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)5.1

33、實(shí)訓(xùn)目的與要求（1） 了解EPON數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)組成，熟悉EPON數(shù)據(jù)平臺(tái)主要設(shè)備主要功能。（2） 了解EPON+EOC接入系統(tǒng)組成。5.2 實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備OLT(華為MA5680T)、ONU(華為MA5620E）、EOC設(shè)備、1:16光分路器、三波長(zhǎng)波分復(fù)用器、光纖跳線、RJ45跳線、計(jì)算機(jī)等。5.3實(shí)訓(xùn)原理5.3.1 EPON系統(tǒng)組成EPON系統(tǒng)通常由OLT 光線路終端、ODN 光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、ONU（ONT） 光網(wǎng)絡(luò)單元組成。圖5-1是EPON系統(tǒng)組成方框圖，圖5-2是OLT內(nèi)部功能圖。圖5-1EPON系統(tǒng)組成方框圖圖5-2 OLT內(nèi)部功能圖另外廣電網(wǎng)絡(luò)光進(jìn)銅退也是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)，因此這

34、里再介紹EPON的幾種典型的應(yīng)用，供大家參考。1） 住宅小區(qū)組網(wǎng)應(yīng)用MA5626E/MA5620E作為MDU，可放置于小區(qū)樓道內(nèi)，通過(guò)以太網(wǎng)接入普通住宅用戶，為使用5類線接入的樓宇用戶提供高帶寬的解決方案。組網(wǎng)如5-3所示。圖5-3住宅小區(qū)組網(wǎng)應(yīng)用2） 邊緣地區(qū)組網(wǎng)應(yīng)用通過(guò)MA5620E實(shí)現(xiàn)的EPON接入業(yè)務(wù)可以與xDSL接入業(yè)務(wù)互補(bǔ)，在邊遠(yuǎn)地區(qū)滿足xDSL覆蓋范圍之外已有的窄帶用戶的寬帶需求。對(duì)于邊遠(yuǎn)地區(qū)用戶，采用EPON接入技術(shù)，只需要一根光纖就可以解決多個(gè)遠(yuǎn)距離用戶的接入，適用于相對(duì)比較集中的一組遠(yuǎn)距離用戶的寬帶接入。組網(wǎng)如5-4所示。圖5-4邊緣地區(qū)組網(wǎng)應(yīng)用3） 單纖多用戶群組網(wǎng)應(yīng)用通

35、過(guò)MA5620E實(shí)現(xiàn)的EPON接入業(yè)務(wù)還可以取代現(xiàn)有的部分光纜和光交接設(shè)備，節(jié)省接入光纜。通過(guò)一根光纖，即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)吧一條街和商務(wù)客戶群的接入，組網(wǎng)如0所示。圖5-5單纖多用戶群組網(wǎng)5.3.2 OLT(華為MA5680T)的認(rèn)識(shí)1）MA5680T 主要系統(tǒng)規(guī)格和關(guān)鍵性能指標(biāo)表5-1MA5680T基本特性(1)大容量的共享平臺(tái)l 背板交換容量達(dá)到3.2Tbit/s，512K MAC地址容量。l 主控板的雙向交換容量高達(dá)480Gbit/s。l GPBD單板支持8個(gè)GPON端口，整框最多支持8K個(gè)ONT(ONT可以理解為只有一個(gè)口的ONU)。l EPBD單板支持8個(gè)EPON端口，按照1：64分光比，整

36、框最多支持8K條流處理。l 二層/三層線速轉(zhuǎn)發(fā)l BITS/E1/STM-1/Ethernet 時(shí)鐘同步/IEEE 1588v2等時(shí)鐘同步方式(2)強(qiáng)大的GPON/EPON一體化接入能力l EPON:表5-2 MA5680T系統(tǒng)業(yè)務(wù)特性l GPON:n 高速率，支持下行2.488Gbit/s、上行1.244Gbit/s的傳輸速率。n 長(zhǎng)距離，支持ONT的最大邏輯距離60km，最遠(yuǎn)和最近ONT之間的物理距離最大相差20km。n 高分光比，8端口GPON接入單板支持1：128分光比，從而提高容量、節(jié)約光纖資源。n 提供8端口或者4端口的GPON高密度接入單板。n 支持SFP可插拔光模塊(Class

37、 B/Class B+/Class C+光模塊可選)n 每PON口支持4k GEM ports和1k T-CONTsn 長(zhǎng)發(fā)光ONT檢測(cè)和隔離功能n 靈活的DBA工作模式，低延遲或高帶寬效率模式(3)強(qiáng)大的QoS能力表5-3為MA5680T QoS特性。(4)以太網(wǎng)百兆P2P接入單板l 每單板48*FE接口，SFP可插拔光模塊l 單纖雙向光模塊支持l 支持DHCP Option 82中繼代理和PPPoE 中繼代理l 支持Ethernet OAM5.3.3機(jī)柜配置MA5680T配套采用的是N63-22機(jī)柜，其尺寸為600mm（寬）×300mm（深）×2200mm（高）可以容納

38、的最大用戶數(shù)4K（純EPON，1：32分光比，兩框滿配情況），圖5-6為MA5680T機(jī)柜配置。 圖5-6機(jī)柜配置布局5.3.4 硬件配置1）機(jī)框配置圖5-7為華為MA5680T的正面及板卡布局圖。 主控板：SCUL SCUB 業(yè)務(wù)板：EPBA EPBC GPBC GPBD OPFA以太網(wǎng)業(yè)務(wù)級(jí)聯(lián)板：ETHA ETHB 上行接口板：GICF/G GICD/E X1CA X2CA TOPA電源接口板：PRTG 通用接口板：CITA圖5-7MA5680T的正面圖2）主要配置l 主控板：SCUx通過(guò)帶寬GE/10GE的總線接口與業(yè)務(wù)板通信，以此完成對(duì)設(shè)備的配置、管理和控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單路由協(xié)議等功能

39、，同時(shí)通過(guò)帶內(nèi)網(wǎng)管通道實(shí)現(xiàn)告警信息的處理，SCUx與業(yè)務(wù)板之間存在高層協(xié)議，SCUx單板軟件通過(guò)此協(xié)議從業(yè)務(wù)板上報(bào)的信息中分離出告警等管理信息進(jìn)行相關(guān)的識(shí)別處理。 SCUL為全10GE交換矩陣，交換能力雙向400G。SCUB為全GE交換矩陣，交換能力雙向48G。SCUB和SCUL的區(qū)別：除了交換能力的不同，還有：n SCUB支持4×GE的上行扣板，通過(guò)電子開(kāi)關(guān)控制選用上行板槽位上行還是扣板上行；n SCUB支持4口上行板，其板卡實(shí)物及模塊方框圖如圖5-8所示；n SCUB性能不足，成本較低，在少量配置的時(shí)候可以使用，多數(shù)情況下，推薦使用SCUL；n SCUL只支持2口或1口的上行板，

40、其模塊方框圖如圖5-9所示。 圖5-8SCUB單板及模塊框圖圖5-9SCUL單板模塊框圖l EPON業(yè)務(wù)板： EPBA 單板支持4 個(gè)EPON 端口，支持1000Base-PX10/PX20 光模塊 ，支持最遠(yuǎn)20km 的傳輸距離，支持最大分光比1：64，一個(gè)EPON 端口可同時(shí)支持64個(gè)ONT，其板卡實(shí)物及模塊方框圖如圖5-9所示。 圖5-10 4口EPBC業(yè)務(wù)板卡l 上行板：主要負(fù)責(zé)與上行業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)接，其板卡實(shí)物圖如圖5-11所示。 圖5-11上行板卡表5-4為上行業(yè)務(wù)板分類及功能。5.3.5 ONU(華為MA5620E-8）的認(rèn)識(shí)華為MA5620E（ONU）正面如圖5-12所示，這是一個(gè)

41、24口的MA5620E-24。圖5-12 MA5620E正面1)接口特性華為MA5620E提供了網(wǎng)絡(luò)接口、業(yè)務(wù)接口、維護(hù)接口，以適應(yīng)不同的組網(wǎng)環(huán)境，如0所示。表5-5 MA5620E提供的接口接口類別提供的接口備注網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口EPON光接口光接口采用單模光模塊，支持單纖雙向的數(shù)據(jù)傳輸。用戶側(cè)接口POTS接口支持VoIP業(yè)務(wù)，提供POTS用戶接入。FE電接口支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，提供上網(wǎng)用戶接入。維護(hù)接口維護(hù)串口通過(guò)串口維護(hù)方式滿足本地維護(hù)、遠(yuǎn)程維護(hù)等多種需求。2)業(yè)務(wù)特性與規(guī)格MA5620E業(yè)務(wù)特性及指標(biāo)和系統(tǒng)維護(hù)管理特性分別如表5-6、5-7所示：表5-6業(yè)務(wù)特性及指標(biāo)分類特性指標(biāo)MAC地址MAC地址自學(xué)習(xí)IEEE 802.1D標(biāo)準(zhǔn)MAC地址表數(shù)量16K（16×1024）VLANVLAN ID范圍14094用戶側(cè)VLAN按物理端口劃分VLANVLAN透?jìng)?、VLAN標(biāo)記/去標(biāo)記VLAN Stacking、QinQ VLANVLAN Translation、VLAN Trunk三層特性三層路由轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議靜態(tài)路由、動(dòng)態(tài)路由（包括RIP V2/OSPF）組播組播協(xié)議IGMP Proxy和IGMP Snooping組播組512個(gè)組播VLAN32個(gè)STB認(rèn)證支持DHCP Option82受控組播-QoS 流分類-優(yōu)先級(jí)支持基