现代通信技术光纤CH

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1、第五章光通纤信系统及新技术本章内容：5．1系统结构与类型5．2数字光纤通信系统5．3光同步数字传输网5．4光纤通信系统的设计5．5模拟光纤通信系统5．6光纤接入网5．7光放大技术5．8光波分复用技术5．9相干光通信技术5．10光孤子通信5．11全光通信网5．12光时分复用技术5.1系统结构与类型5.1.1系统结构1.点对点传输2.光纤分配网3.局域网（LAN）利用光纤将相对位置较近（＜10km）的终端连接起来5.1.2光纤通信系统的类型1.按传输信号分类数字系统:优点:抗干扰能力强、传输质量好，可以采用再生中继、传输距离长，

2、适用各种业务的传输、灵活性大，容易实现高强度的保密通信，数字电路易于集成、减少设备体积和功耗、增强设备可靠性、便于与计算机结合。缺点:是占用频带较宽应用：公用通信网中的长途干线和市内局间中继线路2.按光纤传输特性对系统限制分类损耗限制系统：光纤的带宽足够宽，经过较长距离传输以后，光脉冲的畸变并不严重。在这种情况下，传输距离L主要受光纤损耗限制。0.85m波段上，由于光纤损耗较高（典型值为2.5dB/km），根据码速率的不同，中继距离通常被限制在10～30km。长波长1.3m和l.55m波段上（光纤在1.3m处损耗值为

3、0.5dB/km，1.55m处为0.25dB/km），中继距离可以达到100～200km。模拟系统:频带较窄，电路简单、价格便宜应用：CATV系统色散限制系统：当光纤的损耗很小，而系统的码速率又足够高时，中继距离取决于光纤的总色散1.3m波长的单模光纤通信系统，在B<1Gbps以下为损耗限制系统，码速率在1Gbps以上时可能成为色散限制系统。1.55m波长处光纤具有最小的损耗，1.55m波长的光纤通信系统主要受限于光纤的色散5.2数字光纤通信系统数字系统各部分的作用1.发射端机2．光中继器3．接收端机4．备用系统与辅

4、助系统5.2.1、数字光纤通信系统的组成5.2.2系统的性能1．误码性能产生原因：噪声、码间干扰等BER≤10-6，则语音十分清晰，感觉不到噪声和干扰；BER达到10-5，则在低声讲话时就会感觉到干扰存在，听到个别的“喀喀”声；BER高达10-3，则不仅感到严重的干扰，而且可懂度也会受到影响。2．抖动性能定义是：数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏差。产生原因：电路的质量、输入信号的状态和输入码流中的连“0”码数目后果：信号失真、误码率增大5.3光同步数字传输网(SDH—SynchronousDigitalHierarch

5、y)5.3.1SDH的产生原因—PDH（PlesiochronousDigitalHierarchy）的问题PDH两种制式：北美各国和日本：以1.544Mb/s为第一级（一次群，或称基群）的系列。西欧各国和中国：以2.048Mb/s为第一级（一次群或基群）的系列PDH体系构成PDH的缺点（1）北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不兼容，没有世界统一的标准光接口，使得国际电信网的建立及网络的营运、管理和维护变得十分复杂和困难。（2）各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活性，不能适应电信网络不断

6、扩大、技术不断更新的要求。（3）由于是异步复接，低速率信号插入到高速率信号，或从高速率信号分出，都必须逐级进行，不能直接分插，因而复接/分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。5.3.2SDH的特点1.完全基于光通信的标准，采用世界上统一的标准传输速率等级，STM-1（155.520Mbps）、STM-4（622.080Mbps）、STM-16（2488.320Mbps）2.SDH各网络单元的光接口有严格的标准规范。开放型接口、不同厂家的产品可以互通3.在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、维护和管理便于实现性能检测、

7、故障检测和定位、故障报告等管理功能。4.采用数字同步复用技术，其最小的复用单元为字节，不必进行码速调整，简化了复用分接的实现设备，由低速信号复接成高速信号，或从高速信号分出低速信号，不必逐级进行。5.采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口码速率进行可控的连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，既提高了资源利用率，又增强了网络的抗毁性和可靠性。5.3.3SDH的帧结构段开销（SOH）信息载荷（Payload）管理单元指针（AU-PTR）5.3.4SDH网络（见教材）图中，TM：终端复用器；ADM：分插复用设备DXC：数字

8、交叉连接设备；5.4光纤通信系统的设计工作波长的选择0.85m、1.31m和1.55m2.预选光源—光纤—光检测器的组合LED—多模光纤—PIN光电二极管；LED—多模光纤—APD；LD—多模光纤—PIN光电二极管；LD—多模光纤—APD；LD—单模光纤—APD。5.4.1总体考虑5