现代通信技术 第2版 教学课件 ppt 作者 魏东兴 冯锡钰 主编 光纤CH5
38页1、第五章 光通纤信系统及新技术,本章内容: 51 系统结构与类型 52 数字光纤通信系统 53 光同步数字传输网 54 光纤通信系统的设计 55 模拟光纤通信系统 56 光纤接入网 57 光放大技术 58 光波分复用技术 59 相干光通信技术 510 光孤子通信 511 全光通信网 512 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,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。 0.85m波段上,由于光纤损耗较高(典型值为2.5dB/k
2、m),根据码速率的不同,中继距离通常被限制在1030km。 长波长1.3m和l.55m波段上(光纤在1.3m处损耗值为0.5dB/km,1.55m处为0.25dB/km),中继距离可以达到100200km。,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 1.3m波长的单模光纤通信系统,在B1Gbps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。 1.55m波长处光纤具有最小的损耗,1.55m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 BER10-6,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
3、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(SDHSynchronous Digital Hierarchy ),5.3.1 SDH的产生原因PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy )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。,5.3.2 SDH的特点,1.完全基于光通信的标准,采用
4、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、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。,5.3.3 SDH的帧结构,段开销(SOH) 信息载荷(Payload) 管理单元指针(AU-PTR),5.3.4 SDH网络(见教材),图中,TM:终端复用器;ADM:分插复用设备 DXC:数字交叉连接设备;,5.4 光纤通信系统的设计,工作波长的选择 0.85m、1.31m和1.55m 2. 预选光源光纤光检测
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