光纤通信 第5章 数字光纤通信系统课件.ppt

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1、返回第5章数字光纤通信系统光纤通信系统主要由发送机、接收机和光缆组成。它是一个高质量的传输系统，既可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。对于短距离的宽带视频信号的传输，光纤模拟通信系统更为经济。由于光纤传输频带宽，以及半导体激光器的一些特点，光纤通信系统非常适合于数字信号，它最好地发挥了数字信号抗干扰能力强和光纤介质频带宽的优点，是大容量通信中最主要的传输方式。10/8/20211返回5.0光纤数字通信系统的分类5.0.1按传输信号的类型分5.0.2按光调制方式分5.0.3按光纤的传输特性分5.0.4按工作波长分5.0.5按光纤中载波数量分5.0.

2、6按光纤通信系统在电信网所处的地位分5.0.7按信号的中继方式分10/8/202125.0.1按传输信号的类型分这是用模拟电信号，对光源进行强度调制的系统。可传输广播、电视、工业监视、交通监控等信息。特点是设备简单。⒈光纤模拟通信系统用来传输PCM数字通信信号的系统。设备复杂，但传输质量高，通信距离长，传输容量大。⒉光纤数字通信系统10/8/202135.0.2按光调制方式分在发送端用电信号对光源进行强度调制，在接收端用光检测器直接解调。简单，经济，但通信容量有限。⒈强度调制—直接检波光纤通信系统（IM—DD系统）在发送端将电信号对光源发出的光载波

3、进行调制（外调制）后，经单模光纤传送到接收端，与接收机内部产生的本机振荡光波混频，再用光检测器变换得到与光载波和本振光之差成正比的中频光信号，然后再解调出电信号。关键技术：发端光载波与收端本振光必须为相干光。特点：接收机灵敏度高，选择性好，通信容量大，但技术复杂，是未来的发展的方向。⒉相干光纤通信系统10/8/202145.0.3按光纤的传输特性分采用多模光纤作为传输媒介。它的传输带宽受到限制，一般应用于140Mb/s以下的系统。⒈多模光纤通信系统采用石英单模光纤作为传输媒介，其通信（或中继）距离长，通信容量大。⒉单模光纤通信系统10/8/2021

4、55.0.4按工作波长分波长0.7～0.9，典型值0.85，石英多模光纤，中继距离较短。⒈短波长光纤通信系统波长1.2～1.7，典型值1.31、1.55，可以是多模，也可以是单模（1.55只能用于单模），中继距离长，140Mb/s中继距离可以在100km以上。⒉长波长光纤通信系统⒊超长波长光纤通信系统波长大于2，采用卤化物等非石英光纤，损耗可以降到dB/km，可以实现1000km无中继传输，极具前景。10/8/202165.0.5按光纤中载波数量分一根光纤中只有一个光载波载荷信息，它只利用光纤传输带宽的极小部分，容量较小。目前应用较多。⒈单波长光纤

5、通信系统一根光纤有两个以上光载波传送信息，它充分利用了光纤传媒的宽频带，通信容量大，可以达到几万到几十万路广播电视信号。主要采用光波复用系统和光频分复用系统——未来的宽带网。⒉多波长光纤通信系统10/8/202175.0.6按光纤通信系统在电信网所处的地位分⒈长途光纤通信系统⒉本地光纤通信系统10/8/202185.0.7按信号的中继方式分在这种系统中，再生中继器是把收到的光信号转化为电信号，对它进行再生放大，再将它转化为光信号发送出去继续传输。由于多次光—电—光转换，通信质量差（目前多为该系统）。⒈光—电—光中继方式光纤通信系统它采用了光纤放大器

6、等技术，整个传输过程中，信号都以光的形式放大处理，通信质量很高，可实现高质量远距离传输（它是未来发展的系统）。⒉全光中继方式光纤通信系统10/8/202195.1两种传输体制光纤大容量数字传输采用的复用方式有：时分复用TDM、频分复用FDM及波分复用WDM或光频分复用OFDM。WDM（OFDM）：将光信道按光载波波长划分为多个子信道。目前主要还是采用PCM信号TDM复用技术。为了通信组网及维护管理的规范化，ITU-T（国际电信联盟标准部，原CCITT国际电报电话咨询委员会）先后推荐了两种传输体制（标准）：准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SD

7、H）。10/8/2021105.1.1准同步数字体系（PDH）CCITT推荐了两种PCM传输系统的系列制式，各有一个基础速率：一种以1.554Mb/s为第一级（一次群、基群），采用的国家有北美各国和日本；一种以2.048Mb/s为第一级，采用的国家有西欧各国及中国。准同步系统：同一等级群路，比特率不统一，且在同一标准中，也仅是低速率群路等级的信号采用同步复用，而高速率群路的信号采用异步复用，其差异靠插入一些额外比特使其与复用设备同步。10/8/202111优点：已广泛应用，运行基本正常。缺点：⑴无统一标准，互不兼容，无标准光接口，增加了联网的复杂程

8、度；⑵不同系列都有其不同的帧结构，没有足够的开销，组网不灵活；⑶复用与解复用结构复杂。10/8/202112一个实用的PC