具体描述
基本信息
书名：传输网工程维护手册
定价：49.00元
作者：杨彬 张兵 潘丽 戴洪帅 孙军 王彬
出版社：人民邮电出版社
出版日期：2016-05-01
ISBN：9787115416704
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
编辑推荐
1，全面：涵盖运营商日常传输维护工作的所有网络（SDH、DWDM、OTN、PTN、GPON、同步网），一本在手，面面俱到。2，新颖：包括了运营商所采用的新技术、新设备，如PTN和OTN等。3，实用：突出体现在，本书面向实际工作需要，核心内容“网络、业务、故障”均源自现网实践总结，与实际工作联系紧密，能切实解决实际工作中遇到的困惑和难题。
内容提要
本书的重点针对通信运营商的网络维护人员关注的核心工作问题：网络、业务、故障进行了讲解。首先介绍传输网络的技术演进，然后重点分章节介绍光缆、SDH、DWDM、OTN、PTN、GPON、同步网的数据传输原理、网络架构、典型业务和故障处理。适合通信运营商、设计院、研究院、设备厂家、及相关外协单位的工程技术人员阅读，同时也可以作为相关专业人士作为参考读物。
目录
章 传输网的发展与演进1
1.1 传输网的功能定位 1
1.2 传输网络技术的发展 2
1.3 传输网络的技术演进方向 5
参考文献 7
第2章 光缆线路维护基础 8
2.1 光纤与光缆基础知识 8
2.1.1 光纤的结构与分类 8
2.1.2 光纤传输特性 16
2.2 光缆日常维护 20
2.2.1 巡线维护 20
2.2.2 分类维护 21
2.2.3 维护常用仪表和机具等 25
2.3 光缆故障处理 26
2.3.1 光缆线路故障分类 27
2.3.2 故障原因分类 27
2.3.3 故障处理原则 28
2.3.4 制定应急调度方案 28
2.3.5 光缆线路故障修复流程 28
2.3.6 故障现象定位的流程 29
2.3.7 故障处理的注意事项 32
参考文献 33
第3章 SDH网络维护基础 34
3.1 SDH网络的数据传输原理 34
3.1.1 设备结构 34
3.1.2 数据封装 37
3.1.3 设备传输数据流程 41
3.2 SDH网络的典型架构 45
3.2.1 基本网络拓扑 45
3.2.2 网络架构 46
3.2.3 网络保护 47
3.3 SDH网络的典型业务 51
3.4 传输机房基本结构 52
3.5 SDH网络的故障处理 54
3.5.1 故障预警原理 54
3.5.2 故障分类 55
3.5.3 故障处理方法 57
3.5.4 故障案例 60
参考文献 63
第4章 DWDM网络维护基础 70
4.1 DWDM网络的数据传输原理 70
4.1.1 系统结构 71
4.1.2 发射机/接收机 71
4.1.3 光中继放大器 76
4.1.4 光监控功能 79
4.2 DWDM网络的典型架构 81
4.2.1 站点类型 81
4.2.2 组网方式 82
4.3 DWDM网络的维护和故障处理 83
4.3.1 日常维护工作 83
4.3.2 故障分类及处理 88
参考文献 97
第5章 OTN网络维护基础 98
5.1 OTN网络的数据传输原理 98
5.1.1 OTN技术特点 98
5.1.2 OTN层次结构 100
5.1.3 数据封装 101
5.2 OTN网络的典型架构 110
5.2.1 OTN设备简介
作者介绍
杨彬毕业于重庆邮电大学通信工程专业。2001年起一直在中国移动通信集团安徽有限公司网络部负责传输维护和管理工作，在传输领域，具有丰富的理论储备和实践经验，先后被公司聘为技术副主管和技术主管，是安徽移动传输专业技术的先行者和带头人。张兵毕业于北京邮电大学，在中国移动通信集团安徽有限公司从事传输网优化工作，在传输领域，具有丰富的理论储备和实践经验，参与多项公司创新项目，其中《GPON终端互通标准研究》获科技进步奖，已提交GPON相关申请两项，PTN相关申请两项。同时具备丰富的技术著作编写经验，发表技术论文20余篇，是人民邮电出版社书籍《WLAN技术问答》、《TD-LTE技术标准与实践》的作者，也参与编写人邮出版书籍《无线城市：电信级Wi-Fi建设与运营》、《TD-SCDMA无线网络评估与优化》、《宽带无线城域网：WiMAX技术与应用》等。
文摘
序言
《光通信网络故障诊断与排除实践指南》 内容梗概 本书旨在为广大通信工程技术人员提供一套系统、实用、易于掌握的故障诊断与排除方法论，聚焦于现代光传输网络中常见的各类技术难题，并辅以详实的案例分析与实践操作指导。内容涵盖从基础的光学原理、传输介质特性到复杂的网络协议、设备配置，力求在理论深度与实际应用之间找到最佳平衡点，帮助读者快速定位问题、精准施策，最大限度地保障网络的稳定运行。 第一章：光传输网络基础回顾与关键概念解析 本章将作为全书的基石，对光传输网络的核心概念进行系统梳理与深入阐释。我们将首先回顾光纤通信的基本原理，包括光信号的产生、传输、接收过程，以及光波的衍射、干涉、衍射等物理现象在光纤通信中的应用。随后，将详细介绍构成光传输网络的关键组成部分，如光纤（单模、多模、特种光纤）、光模块（SFP, SFP+, QSFP等）、光放大器（EDFA, Raman放大器）、光分路器、合波/分波复用器（WDM, DWDM）、光开关、复用/解复用器等。 对于每一种组件，我们将深入剖析其工作原理、技术规格、关键性能指标（如插入损耗、回波损耗、隔离度、功率输出、波长稳定性等）以及在网络中的作用。此外，本章还将重点解读光传输网络中的关键技术概念，包括： 信号衰减与色散：深入分析光信号在光纤中传输时遇到的衰减机制（如吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗）及其对信号质量的影响；详细阐述不同类型的色散（如模式色散、材料色散、波导色散）的成因、传播特性以及对高速率、长距离传输的制约作用。 信号完整性：探讨影响光信号质量的关键因素，如信噪比（SNR）、误码率（BER）、眼图等，并介绍衡量和评估信号完整性的常用指标。 网络拓扑与架构：分析主流的光传输网络拓扑结构，如点对点、总线型、环形、星型以及更复杂的Mesh网络，并讨论不同拓扑在可靠性、可扩展性、成本等方面的优劣。 传输标准与协议：简要介绍与光传输网络相关的关键ITU-T标准（如G.652, G.655等）和行业标准，以及IP、MPLS、OTN等在传输网络层面的应用，为后续的故障诊断打下基础。 本章的目的是让读者对光传输网络的整体框架和基本运行机制有一个清晰、深刻的认识，为理解和解决更复杂的故障问题奠定坚实的理论基础。 第二章：光传输网络常见故障现象与初步判断 本章将聚焦于光传输网络中可能出现的各类典型故障现象，并指导读者如何进行初步的故障判断。我们将从宏观到微观，系统地分析各种故障的表现形式，以及可能导致这些现象的根本原因。 信号中断与连接丢失：分析网络连接突然中断、业务完全中断的现象，可能的原因包括光缆熔接点断裂、光纤物理损坏（如弯折、挤压、切割）、光模块故障、端口失效、设备电源问题等。 信号质量劣化：重点阐述信号衰减过大、色散超标、信噪比下降、误码率升高以及由此引发的业务速率下降、业务中断、丢包率增加等现象。我们将详细分析导致这些劣化问题的具体原因，例如光纤接头氧化、光纤损耗超标、放大器性能下降、波长漂移、非线性效应增强等。 设备告警与异常指示：分析网络管理系统（NMS）或设备本身发出的各种告警信息，如“光功率告警”、“LOS（Loss of Signal）告警”、“ODU告警”、“OTU告警”、“Laser Alarm”等。本章将解释这些告警的具体含义，以及它们通常指向的故障部位和原因。 业务性能下降与间歇性故障：探讨业务速率不达标、延迟增大、抖动（Jitter）超限、间歇性连接中断等看似难以追踪的故障。我们将分析这些问题可能与瞬时功率波动、串扰、环境因素（温度、湿度）变化、设备过载、软件bug等有关。 网管系统与协议层异常：分析在网络管理层面出现的故障，如设备无法发现、配置信息丢失、链路状态显示错误、协议协商失败等。这将涉及对SNMP、TLV等网管协议的理解，以及对SDH/SONET、OTN等协议层信号同步、通道管理问题的排查。 在本章中，我们将强调“初步判断”的重要性，即在面对复杂的故障时，如何通过观察现象、分析告警，快速缩小故障范围，从而指导后续的深入排查。我们将介绍一系列诊断流程和思维模型，帮助读者建立起“由表及里”的分析思路。 第三章：光功率测量与分析在故障诊断中的应用 光功率是衡量光信号强度的最直接指标，其测量与分析在光传输网络故障诊断中占据核心地位。本章将深入介绍光功率测量的基本原理、常用设备（光功率计、OTDR）及其使用技巧，并重点讲解如何利用光功率数据来定位和诊断各类故障。 光功率计的使用与测量：详细阐述光功率计的种类、测量范围、精度要求，以及在不同场景下（如端口输出功率、链路插入损耗、接收端功率）的测量方法。我们将指导读者如何正确连接光功率计，如何进行仪器校准，以及如何解读测量结果。 OTDR（光时域反射仪）的原理与应用：深入剖析OTDR的工作原理，包括其发出的激光脉冲、接收到的反射光和散射光信号，以及如何通过时间域信息转换为距离域信息。本章将详细介绍OTDR的各项关键参数（如测量距离、动态范围、事件分辨率、衰减分辨率），并重点讲解如何解读OTDR曲线，识别光纤中的各种事件点，如熔接点、连接器、弯曲、断裂、端口损耗等。 基于光功率的故障诊断： 低光功率诊断：当接收端光功率低于设备接收灵敏度阈值时，会导致信号中断或误码率升高。本章将分析导致低光功率的常见原因，如光缆衰减过大（因熔接质量差、光纤老化、弯曲过大）、连接器损耗、光放大器增益不足、光模块老化等，并指导如何通过OTDR测量和逐级排查来定位具体损耗点。 高光功率诊断：虽然不常见，但过高的光功率也可能损坏接收设备。本章将讨论其可能的原因，如放大器输出过载、反射光过强等。 功率波动诊断：分析信号功率的异常波动，这可能与环境温度变化、设备内部不稳定、瞬时负载过高等因素有关。 OTDR曲线分析实例：提供大量不同故障场景下的OTDR曲线图，并进行详细解读，帮助读者熟悉各种故障在OTDR曲线上所呈现的典型特征。例如，熔接点、连接器、光缆断裂、宏弯、微弯等在OTDR曲线上分别如何体现。 通过本章的学习，读者将能够熟练运用光功率测量技术，将其作为排查光传输网络故障的“火眼金睛”，快速、准确地定位问题根源。 第四章：色散与非线性效应的测量与缓解策略 在高速率、长距离光传输系统中，色散和非线性效应是影响信号质量的关键因素。本章将深入探讨这些效应的成因、测量方法以及有效的缓解策略。 色散的种类与影响： 材料色散：介绍不同波长光在介质中传播速度不同的原因，以及它如何导致脉冲展宽。 波导色散：解释光在光纤波导结构中传播时，由于不同模式能量分布不同而产生的色散。 模式色散：在多模光纤中，不同模式光传播路径长度不同而产生的色散。 偏振模色散（PMD）：详细阐述光纤内不均匀性导致的不同偏振模式传播速度差异，尤其是在高速率系统中的重要性。 色散测量方法：介绍常用的色散测量仪器和技术，如色散斜率测量仪、偏振模色散测量仪等。 非线性效应的机理与表现： 受激拉曼散射（SRS）：分析拉曼散射如何引起能量从低频向高频转移，导致波长通道间的串扰。 受激布里渊散射（SBS）：讲解布里渊散射如何将能量反馈到入射光波长，造成功率损耗和潜在的激光器损伤。 自相位调制（SPM）：阐述光强变化引起介质折射率变化，从而导致信号相位改变。 交叉相位调制（XPM）：分析不同波长信号之间由于SPM效应的相互影响。 四波混频（FWM）：介绍当多个光信号同时存在时，会产生新的频率成分，干扰原始信号。 非线性效应的测量与评估：探讨如何通过眼图、误码率等指标来间接评估非线性效应的影响，以及一些专门的测量技术。 色散与非线性效应的缓解与补偿： 色散补偿技术：详细介绍色散补偿光纤（DCF）、光栅补偿器、啁啾反射镜（CFBG）、以及在相干接收系统中通过电子信号处理进行色散补偿的方法。 非线性效应抑制：讨论通过优化光纤类型、降低光功率、增加波长间隔、采用光放大器增益均衡等措施来抑制非线性效应。 混合光纤补偿：介绍如何通过合理设计混合光纤段落来同时补偿色散和管理非线性效应。 本章将帮助读者深入理解色散和非线性效应对高速光传输系统的挑战，并掌握相应的测量与缓解技术，从而优化网络性能。 第五章：设备故障诊断与维护：光模块、放大器、复用器等 本章将聚焦于光传输网络中的关键设备，深入剖析其常见故障现象、诊断方法和维护要点。 光模块（SFP, SFP+, QSFP等）故障诊断： 常见故障表现：光功率不稳定、接收灵敏度下降、传输距离缩短、速率不匹配、无法识别、高温告警等。 诊断方法：通过网管系统查看光模块的诊断信息（DDM/DOM），测量光模块的发射和接收光功率，检查连接是否牢固，尝试更换同规格光模块进行测试，检查设备端口状态。 维护要点：防静电、保持清洁、注意温湿度、定期检查光模块兼容性。 光放大器（EDFA, Raman放大器）故障诊断： 常见故障表现：输出光功率下降、增益不平坦、噪声增加、泵浦激光器故障、EDFA过热告警、Raman效率降低。 诊断方法：监测放大器的输出光功率和增益，检查泵浦激光器的状态，使用OTDR检测放大器前后的光功率，检查冷却系统是否正常工作，查看网管系统告警。 维护要点：注意散热、避免过载、定期检查泵浦源寿命、保持工作环境清洁。 波分复用/解复用器（WDM, DWDM）故障诊断： 常见故障表现：通道损耗增大、通道串扰、波长漂移、插入损耗不均匀、某通道信号丢失。 诊断方法：使用光谱分析仪或OTDR测量各通道的插入损耗和串扰，检查光模块与复用器端口的匹配度，检查设备环境温度变化对设备性能的影响。 维护要点：注意温湿度控制，避免物理损伤，定期进行功率测量。 光交叉连接（OXC）/光电复用器（Mux/Demux）故障诊断： 常见故障表现：端口无法连接、信号路径错误、速率转换问题、设备死机、配置丢失。 诊断方法：检查设备电源和基本运行状态，通过网管系统进行端口测试和配置检查，分析设备日志，必要时进行设备重启或恢复出厂设置。 维护要点：定期检查设备散热，确保供电稳定，注意软件版本更新。 其他设备（如光开关、衰减器、分路器）的故障诊断： 常见故障表现：导通损耗异常、切换失败、无法正常工作。 诊断方法：使用光功率计测量输入输出功率，检查控制信号是否正常，尝试手动控制设备进行测试。 本章将通过大量的实际案例，为读者提供一套行之有效的设备故障排查方法，帮助其快速恢复设备运行。 第六章：网络层与协议层故障的诊断与排查 在光传输网络中，设备和链路层的故障会直接影响到上层的网络层和协议层的正常运行。本章将探讨这些上层故障的特点，以及与传输网络相关的排查思路。 IP/MPLS网络与光传输网络的联动诊断： 故障表现：IP路由不通、MPLS标签交换异常、VPN连接中断、QoS策略失效。 诊断方法：首先排除底层的物理链路问题，然后使用ping、traceroute等工具测试连通性，检查路由表信息，分析MPLS标签分发协议（LDP）或RSVP-TE的状态，检查ACL和QoS配置。 与光传输网络关联：分析IP/MPLS业务中断时，是否与底层的OTN/SDH业务中断同时发生，或者是否存在特定的波长通道出现问题。 OTN/SDH/SONET协议层故障分析： 故障表现：段告警（如RS-BER, POH等）、线路告警（如LOF, LOS, SSD, OPR等）、信号同步丢失、通道映射错误、业务误码率升高。 诊断方法：深入分析OTN/SDH/SONET的告警类型及其含义，理解不同层级的指针（Pointer）、开销字节（Overhead Bytes）的作用，使用协议分析仪进行协议报文解码，检查设备的时钟同步是否正常。 与光传输网络的关联：识别协议告警与实际光功率、光信号质量的对应关系，例如，ODU告警通常与光功率问题相关。 业务层面的故障诊断（如以太网业务、存储业务）： 故障表现：以太网吞吐量下降、丢包严重、时延超标、存储访问缓慢或中断。 诊断方法：使用专业的网络测试仪进行业务性能测试，分析网络流量，检查端口统计信息，排查是否存在速率不匹配、流量拥塞、CRC错误等问题。 与光传输网络的关联：判断业务故障是否由底层的传输链路容量不足、传输质量差引起。 网络管理系统（NMS）的故障与问题排查： 故障表现：设备无法接入NMS、告警信息不准确、拓扑显示错误、配置下发失败。 诊断方法：检查NMS服务器的运行状态、网络连通性，确认SNMP配置正确，检查防火墙设置，分析NMS日志。 本章强调了将网络故障的排查置于整个网络体系中进行，从底层到上层，逐层分析，从而实现高效准确的故障定位。 第七章：故障排除与预防性维护策略 本章将系统地总结故障排除的流程与方法，并重点探讨如何通过有效的预防性维护来降低故障发生的概率，保障网络的长期稳定运行。 故障排除的通用流程： 告警确认与收集信息：快速响应告警，收集所有相关信息，包括告警内容、发生时间、影响范围、近期变更记录等。 问题定位与范围界定：根据收集的信息，初步判断故障类型和可能的影响区域。 原因分析与假设验证：基于理论知识和经验，提出可能的故障原因，并设计验证方案。 实施解决方案：按照预定的方案进行故障修复，并记录操作过程。 效果验证与恢复确认：测试故障是否已排除，业务是否已恢复正常。 故障复盘与记录：分析故障原因，总结经验教训，更新维护手册，防止类似故障再次发生。 应急响应与故障处理的关键要素： 快速响应机制：建立完善的告警处理流程和团队协作机制。 工具与资源准备：确保常用测试仪器、备品备件、技术文档的及时可用。 风险评估与决策：在故障处理过程中，评估不同解决方案的风险，并做出最优决策。 沟通与协调：与相关部门、客户保持有效沟通，及时汇报进展。 预防性维护的关键措施： 定期巡检与性能监测：制定详细的巡检计划，对关键设备和链路进行日常监测，关注性能指标的变化趋势。 设备健康度评估：定期评估设备的运行状态，识别潜在的隐患，如老化部件、性能衰减等。 备品备件管理：建立合理的备品备件库存，确保关键设备易损件的及时更换。 环境监控：监测机房的温湿度、电源稳定性、防雷接地等，创造良好的运行环境。 软件与固件更新：及时关注设备厂商发布的软件和固件更新，评估其对网络稳定性的影响，并适时进行升级。 人员培训与知识更新：持续对维护人员进行培训，确保其掌握最新的技术和维护方法。 容量规划与扩容预警：通过对网络流量和性能的分析，提前进行容量规划，避免因容量不足导致的故障。 案例分析与经验总结： 选取典型故障案例，从故障发生、诊断、排除、预防等各个环节进行深入剖析，提炼出可推广的经验和方法。 本书的最后一章旨在将理论知识转化为实际行动，通过系统性的流程和策略，帮助读者从“被动救火”转变为“主动运维”，最大程度地提升光传输网络的可靠性与可用性。 结论 《光通信网络故障诊断与排除实践指南》是一本集理论、实践、案例于一体的专业书籍，旨在为光通信工程技术人员提供全面的技术支持。本书力求深入浅出，图文并茂，帮助读者在复杂的光传输网络环境中，迅速识别问题，精准解决，从而保障通信网络的高效、稳定运行。
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