光纤通信知识点归纳.docx

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1、光纤通信知识点归纳第1章概述1,光纤通信的基本概念：利用光导纤维传输光波信号的通信方式。光纤通信工作波长在于近缸外区：081.8um的波长区，对应频率：167-375THz.,对于SiO2光纤，在上述波长区内的三个低损耗窗口，是目前光纤通信的好用工作波长，即0.851m.1.31IIin及1.553m,2,光纤通侑系统的基本姐成（P2图1-3）目前接受比较多的系统形式是强度正制/干堂检波（IM/I）D）的光纤数字通信系统。该系统主要由光放射机,光纤,光接收机以及长途干线上必需设巴的光中H组成。桩木光纤传输系统光纤线路优息源光接收机1）在点对点的光纤通信系统中，信号的传输过程：由电放射机输出的脉

2、码调制信号送入光接收机，光接收机将电信号转换成光信号耦合进光纤，光接收机将光纤送过来的光信号转换成电信号，然后经过对电信号的处理以后，使其发原为原来的脉码调制信号送入电接收机，最终由信息宿豆原用户信息。2）光放射机中的重要器件是能鲂完成电-光转换的半导体光源，目前主要接受生导体发光二极管（1.ED）和半导体激光二极管（1.D）3）光接收机中的重要部件是能够完成光-电转换的光电检测器，目前主要接受光电二极管（P1.N）和雪器光电二极管（APD）特性弁效：灵敏度4）一般地，大容量.长距离光纤传输：雅模光纤+半导体激光器1.D小容忌，短距离光纤传输：多模光纤+半导体发光二极管1.ED5）光纤线路系统

3、：功能：把来自光放射机的光信号，以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。组成：光纤,光纤接头和光纤连接器要求：较小的损耗和色散参数3,光纤通信的特点：优点：1）.传输频带宽，通信容址大。2）传输损耗小，中继距离长：石英光纤损耗低达0.19dB1km,用光纤比用同轴电缆或波导管的中维距离长得多。（3）保密性能好：光波仪在光纤芯区传输，基本无泄露，（4）抗电磁干扰实力强：光纤由电绝缘的石英材料制成，不受电破场干扰（5）体积小,重量轻。（6）原材料来源丰富，价格低廉。缺点：I）不能远距离传输：2）传输过程易发生色散。4,（1）光纤通信在通信网中的将来发展趋势：GFP.ASON.全光网（0波分笑用技术（

4、WDM）O相干光通信。超长波长光纤通信0光集成技术0光孤子通信）（2）相应技术手段：时分复用TDM：波分红用WDM：光时分复用OTDM：光放大技术：色散补偿技术。（3）技术现状：PDH,SDH,WDM,光电收发器，EPON超高速度.超大容量以及超长距离传，的光纤通信始终是人们追求的“标,光舒到户和全光网是人们盼望早日实现的幻想。目前1.6Tbits的WDM系统已经大员运用，随着技术和业务的不断发展，WDM技术正从长途传愉领域Z城域网蒯扩展.将来的展速通信网是全光网.它是以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，具有良好的透亮性，开放性,兼容性以及牢靠性，并且能够供应巨大的带宽，网络结构简洁，组网

5、特殊灵敏。要形成个已WDM技术及光交换技术为主的光网络层，建立起真正的全光网络，必需要解决的问题是消退电光瓶31而光纤到户FTTH是朝决从Internet主干网到用户的“最终一公里”瓶颈现象的最好方案。第2章光导纤维1,光纤的结构I目前，通信用的光纤绝大多数用石英材料做成的横鼓面积很小的双UI可心圆柱体,光纤由涂盘层.纤芯.包层组成.折射率高的中心部分叫做纤芯，其折射率为I,直径为加：折射率低的外围部分称为包层，其折射率为n2,直径为2瓦纤芯：纤芯位于光纤的中心部位（直径d1.=950um）.多模光纤的纤芯为50m,单模光纤的纤芯为9-IOm。成份：高纯度的二氧化硅。还掺有极少量的掺杂剂（如二

6、氧化铝，五氧化二磷）。作用：适当提高纤芯对光的折射率（n1.）,用于传输光信号。包层：位于纤芯的四周（直径d2=1.25um）,含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。作用：适当降低包层对光的折射率（n2）,使之略低于纤芯的折射率，即n1.n2,这是光纤结构的关键，它是使光信号封闭在纤芯中传输。涂敷层I由丙烯酸酯.硅橡胶和尼龙组成.作用：增加光纤的机械强度及可弯曲性。2.光纤的分类：目前在通信中运用较为广泛的光纤有两种：紫套光纤及松套光纤,I）.依据光纤横裁面折射率分布不同来划分：阶跃型光纤：纤芯折射率n1.沿半径方向保持酷定，包忆折射率n2沿半径方向也保持确定，而且纤芯和包层的折射率在边界处呈阶梯

7、型变更的光纤称为阶跃型光纤，称为：匀整光纤。2渐变型光纤：假如纤芯折射率n1.随着半径加大而慢慢减小.而包层中折射率n2是匀整的，这种光纤称为渐变型光纤，又称为：非匀整光纤。2）依据纤芯中传,模式的数就划分：多模光纤：在确定的工作波卜.，多模光纤是能传输多种模式的介质波导。多模光纤可以接受阶跃折射率分布，也可接受渐变折射率分布多模光纤的纤芯直径约为50nu模式色散，仅适用于低速率，短距离通信单模光纤：光纤中只传输一种模式时，叫做单模光纤单模光纤的纤芯直径较小，约为4IOUm。适用于大容量，长距离的光纤通信。3）依据传输波长分类：（1）短波长光纤：0.85Hm（0.80.9m）作用：用于短距离市

8、话中继线路或专用通信网等线路.（2）长波长光纤：1.31.6um（主要1.3Um和1.55Um两个窗口）作用:用于干线传输.4）依据运用材料的不同来分：玻璃光纤，全室光纤，石英系列光纤.3,阶跃型光纤的导光原理1）相对折射指数差：弱导波光纤：2）导波：携带信息的光波在光纤的纤芯中，由纤芯和包层的界面引导前进，这种波称为导波。形成导波的条件：能在纤芯界而上产生全反射的子午线才能在纤芯中形成导波，即子午射线只有满足：曲寺麻晒成导波（即满足全反射条件）3）数值孔径NA,表示先肝轴神入射光线的实力.AN=Sin心=%、应|4）阶跃型光纤中的光射线种类子午射线：子午线在端面上的投影是一条直线斜射线：是不

9、经过光纤轴线的空间折线。4,渐变型光纤的导光原理1）渐变型的子午线不是直线，而是曲线1在轴线处折射指数最大：在纤芯和包层的交界面处折射指数最小为n2,BPn2=n（八）.2）得到佳折射指数分布的前提条件：（1）匀整的激励：（2）恒定的光中心波K：（3）相同传输损耗的模式:最佳折射指数分布：这种在最大程度上削减模式色散的Mr）分布，称为渐变型光纤的最佳折射指数分布。双曲正割型和平方律型3）渐变型（平方律）光纤的最佳折射指数分布表达为：n(r)=rt0X-2-)2a4）渐变型光纤的本地数值孔径NA渐变型光纤纤芯折射指数n随半径r变更。因此，数值孔彳仝NA是纤芯端面上位置的函数。故，渐变型光纤纤芯在

10、某一点的数值孔径可表示为：NA（r）=Jn1（r）-n2（八）比较：阶跃型光纤的数值孔径!”一匣夕吧;二亡渐变型光纤的数值孔径NA表征的意义：当折射指数越大时，本地数值孔径也越大，表示光纤捕获射线的实力就越强。轴线处的折射指数最大，捕获射线的实力最强。1例题：已知：渐变型光纤的折射指数分布为：11（r）=（）-2z（-r试求：该光纤的本地数值孔径“j解：NA(r)=ytr(r)-n（八）M(r)=Jn2(OJ1.-2(-1.-().NA)=n2(O)p-2(0)1-2(.M(r)=2n,(O)1.-(5,用波动理的法分析光纤的导光原理(1)阶跃型光纤的标址近似解法归一化频率：P26.V=区状M

11、导波的数量：P32单模传输条件：(KV2.4(M83(2)渐变型光纤的标量近似解法归一化频率：P26.V=瓜Ma最大导波数量：P37裁Ih条件VVVc：远离截止：V-8例题：己知：渐变光纤纤芯的折射指数为n1.=1.5,相对折射指数差AW1.,纤芯半径a=25Pm,若0=1Hm,求：该光纤的归一化频率值及其中传播的模数量。解：.W=21.1.a代入数据可得妇一化频率为：V=32.3216最大传播模式数量=261例同：已知：阶跃型光纤，若n1.=1.5,入0=1.31Um,(I)若4=001,当保证单模传输时，纤芯半径a应取多大？(2)若纤芯半径a=5um,应怎样选择才能保证单模传输？解：(1)

12、单模传输的条件(KV2.40483vV=2/02j,V2.40483020.011.5-j2.4(M8340a2,363582)若纤芯半径a=5mOV2*1.5*2.46,阶跋光纤的折射率主要由于以下两方面的缘由使得折射指数呈渐变趋势：-纤芯材料和包层材料各不同，在制造过程中，相U.扩散渗透，使得在纤芯包层交界处折射率由I慢慢过度到2,呈“圆形,变更MCvD工艺制造过程中,在预制棒制作阶段，使得纤芯片0处，折射指数下陷。7.单模光纤的特征参数：（1）衰减系数（2）截止波长入C:当入C时，光纤才能传输基模。（3）模场直彳仝山沿芯径方向上，相对该场强最大点功率下降了Ve的两点之间的距离，称为单模光

13、纤的模场直径四种新型单模光纤：1） .色敌位移单模光纤（DSF）常规石英单模光纤：在.55Um处损耗最小：在1.31Um时色散系数趋于零：色散位移单模光纤（DSF）：将零色散点移到1.55Pm单模光纤的色散=材料色散+波导色敢。实现方法：通过变更光纤的结构参数，加大波导色散值。图东色散位移光纤的色散3020IOIOS-io2040./“料色股/忍色敢1.012aJz8111n、；、/Wm）j/2） .非零色敢光纤NZDF存在问题：在色散位移光纤线路中接受光纤放大器会使得光纤中的光功率密度加大，引起非线性效应。当应用到WDM系统中造成光波间能量交换，引起信道问干扰。解决方法：将零色散波长移至1.

14、54-1.565范围内，减小其色散（忙约为1.04.0PSkmnm3）,色散平坦光纤DFF为了挖掘光纤的潜力，充分利用光纤的有效带宽，最好使光纤在整个光纤通信的长波段（1.31.6um）都保持低损耗和低色散，即研制一种新型光纤为了实现在一个比较宽的波段内得到平坦的低色散特性，接受的方法是利用光纤的不同折射率分布来达到目的。4）色散补偿光纤DCF 色散补偿又称为光均衡，它主要是利用一段光纤来消退光纤中由丁色散的存在使得光脉冲信号发生的展览和畸变。 能够起这种均衡作用的光纤称为色散补偿光纤（DCF）。 假如常规光纤的色散在155Um波长区为正色散值,则DC卜应具有负的色散系数“使得光脉冲信号在此工

15、作窗口波形不产生畸变.IXT的这一特性可以比较好地达到高速率长距离传输的11的,适用光纤：Q652和G1.654：常规单模光纤，色散最小值在131Onm处.衰减最小值在I55（）nm处.常见的结构有阶跃型和下凹型单模光纤.G653：色散位移光纤，色散最小值在155Onm处，衰减最小值在155Onm处。难以克服FWM混频等非线性效应带来的影响。G655：非零色散光纤.色散在131Onm处较小,不为0：衰减最小值在155Onm处.可以尽量克服FWM混频等非线性效应带来的影响。综上所述，选择G655作为WDM运用的光纤最为适宜。8.光纤的传，特性：（1）光纤的损耗特性分类：吸取损耗，散色损耗 吸取损

16、耗定义：光波通过光纤材料时，有一部分光能变成热能，从而造成光功率的损失。缘由1：本征吸取。即光纤基本材料（SiO2）固有吸取。吸取损耗的大小及波长有关，对FSiO2石英系光纤，本征吸取有两个吸取带，分别为紫外吸取带，和红外吸取带。缘由2：杂质吸取。材料的不纯净和工艺不完善造成的附加吸取损耗。尤为氮氧根离子的吸取。散射损耗定义：由丁光纤的材料，形态及折射指数分布等的缺陷或不匀整，光纤中传导的光散射而产生的损耗。分类：线性散射损耗,非线性散射损耗。 线性散射损耗主要包括：瑞利散射.材料不匀整引起的放射 非线性散射主要包括：受激喇蛙散射，受激布里渊散射等.瑞利散射损耗 瑞利散射损耗也是光纤的本征散射

17、损耗。 这种散射是由光纤材料的折射率随机性变更而引起的。 瑞利散射损耗及1/14成正比，它随波长的增加而急剧减小，所以在长波长工作时，瑞利散射会大大减小。材料不匀整所引起的散射损耗 结构的不匀整性以及在制作光纤的过程中产生的缺陷也可能使光线产生散射。（2）光纤的色散特性一股将光功率降到峰值一半时所对应的波长范围称为光源的谱线宽度，用A入表示。个志向的光源发出的应是单色光，即谱线宽度应为零。光纤中传送的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分构成的它们有不同的传播速度，将会引起脉冲波形的形态发生变更。假如从波形在时间上展宽的角度去理解，也就是光脉冲在光纤中传输，随着传输距离的加大，脉冲波形在时间上

18、发生了展宽，这种现象称为光纤的色散。结论：光源的谱线宽度越宽，信号的时延差就越大，起的色散也就越严峻.*=_=光纤中的色散 模式色散：光纤中的不同模式，在同一波长下传输，各自的相位常数Amn不同，它所引起的色散称为模式色散。 材料色散：由于光纤材料本身的折射指数n和波长.(呈非线性系，从而使光的传播速度随波长而变更，这样引起的色散称为材料色散。 波导色散：光纤中同一模式在不同的频率卜传输时，其相位常数不同，这样引起的色散称为波导色散。材料色故和波导色散都属于频率色敢，在多模光纤中存在频率色散和模式色散；在单模光纤中只存在频率色散。比较:多模阶跃型光纤和多模渐变型光纤，依照时延差公式，在相同的条

19、件下,渐变型光纤的色散较小。9,色故对中维距离的影响：(1)码间干扰对中继距惑的影响：拖尾”现象引起。(2)模支配噪声对中维距离的影响:高码速条件下,多纵模激光器产生的信号功率谱线随机支配，造成接收端判决困难。(3)陶啾声对中继距离的影响：干脆强度调制状态下，单纵模激光器在注入电流变更的时候，有源区的折射率指数发生变更使得振荡波长的时间偏移，即：须率明啾。这种状况卜.，光脉冲经过光纤后，在色敢作用卜.，光脉冲波形展宽，因此接收取样点所接收的信号就会存在随机成分，O1.1.：明啾声。10,衰减对中继距离的影响损耗特性色散特性本征吸收吸收损耗*质吸收/线性散射损耗散射损耗模式色散材料色敝波导色敝瑞

20、利散射材料不均匀引起的散射非线性散，散射作用而产生,SRS射损耗的非线性效应sbs折射指数随光强度变化SPMXPMFWMII,最大中继距离的计尊（1）衰减受限系统：在哀减受限系统中，中继距高越长，则光纤通信系统的成本越低，获得的技术经济效益越高。在工程设计中，一般光纤通信系统的中维距离可以表示为：PI12（2）色散受限系统：中继距离公式为：PU4【例题4/】若一个622MbitzS单模光缆通信系统，其系统总体要求如E：系统中接受InGaAs隐理异质结构多纵摸激光器,其阀值电流小于50mA.标称波长=H1.Omnu波长变更范围为=1295mn,=1325nun.光脉冲谱线宽度2nrn.发送光功率

21、=2dBn,如用高性能的P1.N-FET组件，可在BER=IX条件卜得到接收灵敏度=TOdBm,动态范围D220dB0则考虑接受直埋方式状况下，光缆工作环境温度范用为0C26C时，计算最大中继距离.解：（1）衰减的影响：若考虑光通道功率代价=IdB,光连接器衰减AC=IdB（发送和接收各一个），光纤接头损耗As=O.IdB,Km,光纤固有损耗=0.28dBKm,取MC=O.1.dBKm,ME=32dB,则:（2）色散的影响：取光纤色散系数DW2pM（kmnm）.由上述计算可以看出，中继距离只能小于46km,对于大于46km的线段，可接受加中继站或光放大器的方法解决。12,光纤的非线性效应定义：

22、在强光场的作用下，光波信号和光纤介质相互作用的一种物理效应。包括：由于散射作用而产生的非线性效应。如，受激喇变散射.布里渊散射：由于光纤的折射指数随光强度变更引起的非线性效应。如，自相位调制SPM.交叉相位调制XPM.四波混频FWM等.13.光孤子通信：为了使光纤中所传输的光信号能够保持其脉冲波形的稳定，从而提高系统的传输距离。这种技术称为光孤子通信。光纤的损耗和色故是制约传输系统中继冲离的主要囚素,而光孤子通信技术可以解决色散问题“第3章光纤通信卷件1.半导体光源的种类：半导体激光叁1.D和半导体发光二光管1.ED.光和物质的相互作用：D自发福射的特点：在没有外界作用的条件下自发产生的过程辐

23、射光子的频率亦不同，频率范围很宽。电子的放射方向和相位也是各不相同的，是非相干光。2）受激吸取的特点：在外来光子的激发下发生跃迁过程外来光子的能量等于电子跃迁的能级之差受激跃迁是个消耗外来光能的过程3）受激搐射的特点：外来光子的能量等于跃迁的能级之差。受激过程中放射出来的光子及外来光子频率.相位.偏振方向，传播方向相同这是一个使光得到放大的过程。2.1）激光器的工作原理：激光耦是能够产生激光的自激振荡器。发出振荡光的前提是受激辐射作用大于受激吸取作用。受激辐射是产牛.激光的关键。在热平衡条件下，物质不行能有光放大作用。粒子数发转分布状态是使物质产生光放大的必要条件。2）激光器的基本组成：能够产

24、生激光的工作物质泵油源：使粒了数反转分布NKN2）的外界激励源。能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔.工作物质在泉浦源的作用下发生粒子数发转分布，成为激活物质，从而有光的放大作用。激活物质和光学谐振腔是产生激光振荡的必要条件。3,半导体激光器的结构.工作原理及工作特性1）光纤通信对半导体发光器件1.D/1.ED的基本要求：a,光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗窗口b.能长时间连续工作，并能供应足鲂的光输出功率。c,及光纤的耦合效率高。d,光源的谱级宽度帘.C.寿命长，工作稳定。2）1.D的结构：从光振荡的形式上来看，激光器分为：布里珀罗谐振腔（F-P腔）激光器和分布反馈型（DFB）激光

25、器常用的光纤通信激光器钢线珅磷（InGaAsP）双异质结条形激光器.它的特点：注入虫流小，发光强度大。3）比较1.D.1.E：比较项目1.D1.ED光学谐1振腔有无光然种类激光荧光光谱宽度次5三光纤耦合度高任温度恃性一殷良好函?5三高速、长距离中氏速、运距离4,常用的半导体光电检潴器：PIN光电二极管,APD，解光电二极管I）APD工作特性：具有光/电转换作用；具有内部放大作用：（通过管子内部的雪崩倍增效应完成）2）APD的雪崩倍增效应：光生毂流子在P-N结强电场处加速后及晶格的原子发生碰撞后使价带的电子得到了能量：越过禁带到达导带，产生新的电子一空穴对：电子一空穴对在强电场再次被加速，再次碰

26、撞：循环过程，能量:倍增。5,光放大叁分类：半导体光放大器和光纤放大器光纤放大器:非畿性光纤放大器（如:拉曼放大器）和掺银光纤放大器（EDFA）。I）EDFA的优点：工作波长接近于光纤低损耗窗口：1.531.56um泵浦功率低，仅需几十宅瓦：高增益：4OdB低噪声，噪声系数可低至343） EDFA的工作原理：在泵浦源的作用下，在掺银光纤中出现了粒子数发转分布，产生了受激辐射，从而使光信号得到放大。激发至一血先、修出仙乡7七蚓6,无源光器件：光定向耦合器，光隔离器.光环行器.光滤波器，光开关.波长转换罂，波分复用器。7.WDM波分上用；在一根光纤中能同时传输多波长光信号的技术，称为光波分更用技术

27、（WDM）。I）光波分复用1是对光波波进步行合成及分别的光器件。有光波分身用器构成的光波分及川系统，从结构上来分，可分为单纤单向WDM系统传单纤双向WDM系（基本应用方式）的问的Q容效率高，具仃评级效应,不要:求将原有的光纤设施进行改动；双向具有简化传输网络等方面的优点。2）优点：史用器结构简洁，体枳小，牢拈性高：提高光纤的领带利用率：降低时器件的速率要求：供应透亮的传送通道：可更灵敏地进行光纤通信组网.缺点：存在插入损耗和串光等问即。3） WDM对光源和光电检测涔的要求对光源的要求：激光器输出波长保持稳定激光器应具有比较大的色散容纳值接受外调制技术对光检测器的要求：具备多波长检测实力4） W

28、DM监控和管理系统两个功能：对EDFA的监控及管理：对各波道工作状态的监控。5）分类：WDM,DWDM密集波分复用，CwDM粗波分发用叁IaaG依据波长间隔分类：WDM(约几十nm或者20Onm):CWDM(1.Onm)；DWDM(0.4-2nm).我国接受100GHZ和200GHZ作为通路间隔标准。6)WDM系统结构-光放射机输入：SDH的光信号：输出：WDM的光信号。光接收机输入：WDM的光信号：输出：SDH的光信号。光中继可以运用EDFA,也可以运用RFA.增益选取适当，不能过大避开光纤处于非线性状态7)WDM网络的关键设备OADM(光分插第用器)：及SDH的ADM功能类似：波长上，下话

29、路的功能：具有波长转换功能；具有光中继放大和功率平衡功能：供应笈用段和通道爱惜倒换功能，支持各种自愈环：具有多业务接入功能，比如SDH,Gbit4不同之处：OADM是在光城上完成；ADM是在电域上完成OXC光数字交叉连接器)：用于完成光域上光信号的交叉连接OXC实现的三种方式：光纤交叉连接(FXC)：以一根光纤所传输的总容员为基础进行交叉连接.优点：交叉容量大。缺点：缺乏灵敏性。波长交叉连接(WSXC)：能够转换从输入光纤到输出光纤的个子集的波长信道。优点：比FXC灵械，可供应波长业务等。缺点：无波长转换，会遇到波长缺乏的状况。波长转换连接(W1XC)：随意输入波长经转换到随意输出波长。优点：

30、随意波长转换，最灵敏8)接受光波分豆用技术的高速光纤通信线路影响波分更用系统性能的因素：(1)制作技术和成本限制：光器件制作成本高于电子器件，而J1.很多理论上没问题，实际部件难以实现.(2)串扰影响：信道之间的串扰,引起误码。(3)稳频：激光涔的放射频率。(4)堵塞特性：对OXC要求无堵塞特性。9)及WDM系统设计有关的因崇最小光功率：光放输入端，要求到达最终一个光放至少须要多少功率。最大光功率：光放输出端，以不出现SRS非线性效应为目标，限制功率输出。信噪比，通道间隔.总通道数对传输距离的影响。第4章光纤通信系统I.驾驭小”DD光纤通信中的线路码型：交换机（内部，电信号，PCM,接受NRZ

31、码）传输系统脉冲编码调制（PCM）通信系统中的接口码型：HDB3码.CM1.码PCM系统中的码型并不都适乎在数字光纤通信系统中传输。2,了解IM/DD光纤通信系统：将光发.光中维.光收，备用系统.监控系统.电源（供电系统）结合起来就形成个完整的光纤通信系统。备用系统：接受主备用，负荷分担等形式防止主系统故障。电源：大多数通信机房电源接受48V.监控系统：监视系统的运行状态，比如：系统的温度，光功率等指标是否正常:限制系统的某些动作，比如：主备用系统切换指令等.3,驾驭干脆调制和间接调制1）干脆调制：用电信号干脆调制1.ED或1.D的驱动电流,使输出光随电信号变更而实现。它的特点是：成本低，易实

32、现，但调制速率受激光器的频率特性所限，2）间接调制：把激光的产生和调制分开，用独立的调制制调制激光器的输出光而实现的。它的特点是：调制速率高，但技术困难，成本较高。只用在大容量的波分如用和相干光通信系统中。4,低速的光纤通信系统：接受1M,DD技术新型光纤通信系统：接受多信道第用技术第5章SDH&WDM1.SDH网由基本网络单元组成：终端更用器（TM）.分插复用器（ADM）,再生中维器（REG）,数字交叉连接设备等。I）四种网元的区分：TM只是简洁的夏用.ADM可以实现自由灵敏地上下话路功能。DXC具有ADM全部功能，还具有交叉连接，实现电路群的调度，成本较ADM高。REG只起放大信号的作用。

33、2）终端复用器（TM）：供应由G703（即PDH接口）接口到STM-I输出的简洁复用功能;供应由若干STM-N复用到STM-M（MN）的史用功能：3）分插且用器（ADM）:利用分接功能将输入信号所承我的信息分成两部分：一部分干脆转发，另一部分卸卜.给本地用户，然后信息又通过更接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。主要用于SDH网络的转接站点处4）数字交叉连接器（DXC）：完成STM-N信号的交叉连接功能,多端口器件.相当于交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接。可符输入的m路信号交叉连接到输出的n路信号上5）再生中继器：光传输网的再生中维然行两种：一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率放大以延

34、长光传输距离：一种是用于脉冲再生整形的电再生中继裾，主要通过光/电变换，电信号抽样.判决.再生.整形.E国光变换，以达到不积累线路噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。2. SDH网模型架构SDH对模型的下列几个方面做了规定：（1）网络节点接口（2）同步数字体系的速率（3）帧结构。1）网络节点接口传输设备光缆传输系统设笛：微波传输系统设备；英星传输系统设备“网络节点：只有且用功能（简洁）；复用，交叉连接多种功能（困难）。2）速率：同步传输模块：STM-N,N=I,4.16等。STM-I155.520MbiUS155MbitASTM-4622.080MbityS622MbitsSTM-16248

35、8.320MbiUS2.5Gbi1.sSTM-649953.280MbiUS1OGbitZsSTM-25639813.12MbiUS40GbiVS3）帧结构：SDH帧为块状帧结构，共有9行,270列，以字节为单位9X27OXz字IT231/一SOHI偌输力1；，JI_4KfAU-!xISM-N讣仇他（含Po1.1.）N$行SOH一。XV-*.DXG汇接网ADM汇接网：省内各地ADM成环路长距值干线网：全国各省ADM成环状.7. SDH的网同步：定义：网络的全部设备的时钟嫉率和相位的偏差都限制在容许的范国内，这样可以保证通信网内的数字信号的正常交换及传输.方式：主从同步方式（我国）,相互同步方式

36、，准同步方式。8. SDH网络的自愈爱惜（1）自动线路爱惜倒换：1）1+1方式（两根光纤）ZHj卮H亘HCMMSTMSA-MSP-f11T111.IT11TMW-Z发端，收端永久和主用，备用信道相连接：STM-N可以同时在主备用信道中传送；对两路信号同时监测，主用作为输出：假如主用出现问题，MSP自动从招用信道接收信号.MSA：豆用段适配功能MSP：爱用段爱惜MST：宓用段终端（MSOH）RST:再生段终端（RSOH）SPI：SDH物理接口2）1：n方式通过2SDH帧结构中的两个自动爱惜倒换字节K1.K2完成倒换爱惜操作（2）环路爱惜P166-168图5-3841类型划分：二纤单向通道倒换环：

37、二纤单向复用段倒换环：二纤双向豆用段倒换环;四纤双向复用段倒换环9,光传送网：I）分后结构：简洁的划分为3层基本功能：业务层：各种不同业务网络供应的业务。电交换/发接层：供应业务服务，诸如交换等。光传送层：信号传输。:以之间的关系：下层为上U供应支持手段0依据网元所起作用来划分:接入层汇接层核心层在传送剧中的作用接近用户，收桀和分出用户4悌流.计对接入层,进行业务的收集和分配，汇接层的业务溢进人核心层,形成闲络节点以及用络节点间的隹除南络.服务环境有业务集中的大客户和相对分散的居民区等：不同的用户又有不同的特点，例如业务以南等.在长途网中的中间节点或城域网中介于核心节点和用户之间的节点.其节点

38、通常处于长途闲或城域用的业务集SfoS速率较低，例如155例如2.5G较高，例如2.5G,IOG拓扑结构受磁磅、环等环、用状用2）交换方式:光路交换：以波长为单位进行交换.分组交换：利用分组进行交换，属于同一数据流的分组分成若干个进行传输和交换，到达目的地以后再进行重组。光突发交换：也利用分组，但是数据信息和限制信息分组进行传送。数据信息称为突发。光分组流交换：也是利用分组进行交换，不同于光分组交换，分组流是将属于同一数据流的分组看成一个整体进行传输和交换，3）波长路由机制:波长通道（WP）:光通路的OXC没有波长转换功能.例：A-1-6-7-10-D始终用同一波长；此时，如有另外一个通道C-

39、7-I3D则在7-10段产生冲突，虚波长通道（VWP”假如利用WDM,将上述例子中重复用到的7-10段，分别对不同通道的信号用不同的波长，则可解决波长冲突的问题。OXC需具备波长转换功能。第6章城域光网络1.城域网：在地域上初盖城市及其郊区范围.为城域多业务供应综合传送平台的网络，能实现语音，数据,图像，多媒体.IP等接入。业务：文字，图像，多媒体等数据服务。以后发展方向：实现语音，数据.多媒体均用IP承毂。接受可管理和可扩展的分层电信运营网络，分为3层：核心层.汇聚层.接入层2,核心以：I）基本功能：完成城域网内部信息的高速传送及交换，实现及其它网络的互连互通。2）拓扑结构：星型+负荷分担模

40、式3）传输速度：网内传输链路接受155M,2.5G,1（X）M.IG混合组网。国家骨干接受2.5G海速传输。3,汇聚层：1）基本功能：完成信息的汇聚和分发任务，实现用户网络管理。2）拓扑结构：星型+负荷分担模式3）传输速度：I55M,1.M,IG混合组网。4,接入层：D基本功能：为用户供应具体的接入手段.2）接入方式：有线接入，无线接入等。5.I）MAN传，至WAN接受的传技术：IPovcrSDH.IPovcrWDM.GE.IPovcrATM;2）MAN中各个交换.路由设备接受的传输技术，MSTP,FE和GE所运用的光电收发.其中，MSTP传输距离远，车第性高，但是带宽利用率低。FE和GE的光

41、电收发作为二层交换和汇聚常用方式6、IPoverATM：有QOS保证：适应于多业务：呼叫处理实力较弱；封装开销较高。IPoVerSDH：保密因特网的无连接特性：简化网络体系结构；提高传输效率：符合IntCrne1.业务特点；具有自愈功能：仪对IP业务支持良好；缺乏QoS保证。IPoVerWDM：简化层次：充分利用光纤的带宽资源：对传输码率，数据格式和调制方式透亮。GE：基于IP业务：提而网络的带宽利用率；无QoS保证。MSTP：适应于多业务：可实现带宽管理：具有爱惜机制：能够支持V1.AN.流量:限制等功能7,光接入网OAN：以光纤作为传辘媒质来取代传统的双绞线接入网.作用范圉：用户端通信设备V局端交换机设备（,调制解调涔，计算机）（语音交换机,数据交换机）用户端设备将电信转成光信号，称0NU。局湍交换机必需要将电信号转成光信号，称OIT.光接入网OAN=ONUO1.T,实现双向业务传送。拓扑结构：单星型.总线型.环形,双星型8, ODN：用于无源光网络PON,用无源光器件实现：优点：运营成本较低，对业务透亮，便于升级。缺点：有衰减，O1.T和ONU距离受到限制。ODT：用于有源光网络AON,且用和解豆在电层：优点：可克服衰减影响，距离较远,容量较大。缺点：成本较高。9, OAN应用类型：