第5章 光纖通信

1、1提綱n光纖通信概述n光纖通信發(fā)展簡史n光纖通信的特點(diǎn)n光纖通信系統(tǒng)n同步數(shù)字體系光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 探索時(shí)期的光通信探索時(shí)期的光通信 原始形式的光通信原始形式的光通信:中國古代用中國古代用“烽火臺(tái)烽火臺(tái)”報(bào)警，歐洲人報(bào)警，歐洲人用旗語傳送信息。用旗語傳送信息。 1960年，美國人梅曼年，美國人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光紅寶石激光器，器， 給光通信帶來了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，給光通信帶來了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用， 使沉睡了使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。 在這個(gè)時(shí)期，美國麻省理工學(xué)院

2、利用在這個(gè)時(shí)期，美國麻省理工學(xué)院利用He - Ne激光器和激光器和CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。 由于沒有找到由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)， 對(duì)光通信對(duì)光通信的研究曾一度走入了低潮。的研究曾一度走入了低潮。1966年，英籍華裔學(xué)者年，英籍華裔學(xué)者高錕高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖指出了利用光纖(Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苓M(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信性和技術(shù)途徑，奠定了現(xiàn)

3、代光通信光纖通信光纖通信的基的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。 指明通過指明通過“原材料的提純制造出適合于長距離通信原材料的提純制造出適合于長距離通信使用的低損耗光纖使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向這一發(fā)展方向光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 諾貝爾獎(jiǎng)得主 高錕n(1933年年11月月4日日)，英國華，英國華裔科學(xué)家，生于中國上海金裔科學(xué)家，生于中國上海金山區(qū)。光纖通訊、電機(jī)工程山區(qū)。光纖通訊、電機(jī)工程專家。光纖之父，前香港中專家。光纖之父，前香港中文大學(xué)校長。美國國家工程文大學(xué)校長。美國國家工程院院士、英國皇家工程科學(xué)院院士、英國皇家工程科學(xué)院院士、英國皇家藝術(shù)學(xué)會(huì)院院士、英國皇家藝術(shù)學(xué)會(huì)會(huì)員和瑞典

4、皇家工程科學(xué)院會(huì)員和瑞典皇家工程科學(xué)院外籍院士，臺(tái)灣中央研究院外籍院士，臺(tái)灣中央研究院院士。院士。1996年當(dāng)選中國科學(xué)年當(dāng)選中國科學(xué)院外籍院士。院外籍院士。 n用石英基玻璃纖維進(jìn)行長距離信息傳遞，將帶來一場通訊事業(yè)的革命，并提出當(dāng)玻璃纖維損耗率下降到20分貝/公里時(shí)，光纖通訊即可成功。 光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段： 第一階段第一階段(19661976年年)，這是從基礎(chǔ)研究到商，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期。業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期。 第二階段第二階段(19761986年年)，這是以，這是以提高傳輸速率和提高傳輸速率和增加傳輸距離增加傳輸距離為研究目

5、標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。 第三階段第三階段(19861996年年)，這是以，這是以超大容量超長距超大容量超長距離為目標(biāo)離為目標(biāo)、全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期。、全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期。光纖通信n光纖通信是以光纖通信是以光波為載頻、光導(dǎo)纖維（簡稱光光波為載頻、光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）為傳輸媒質(zhì)纖）為傳輸媒質(zhì)的一種通信方式。的一種通信方式。 容許頻帶很寬，容許頻帶很寬，傳輸容量很大傳輸容量很大 損耗很小損耗很小， 中繼距離很長中繼距離很長且且誤碼率很小誤碼率很小 重量輕、重量輕、 體積小體積小 抗電磁干擾性能好抗電磁干擾性能好 泄漏小，泄漏小， 保密性

6、能好保密性能好 節(jié)約金屬材料，節(jié)約金屬材料， 有利于資源合理使用有利于資源合理使用光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn) 光纖可以光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)號(hào)。光纖在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)，。光纖在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)，以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中， 都得到了廣泛應(yīng)都得到了廣泛應(yīng)用。光纖用。光纖寬帶干線傳送網(wǎng)寬帶干線傳送網(wǎng)和和接入網(wǎng)接入網(wǎng)發(fā)展迅速，發(fā)展迅速， 是當(dāng)前研究開發(fā)應(yīng)用的主要目標(biāo)。是當(dāng)前研究開發(fā)應(yīng)用的主要目標(biāo)。 光纖通信的應(yīng)用光纖通信的應(yīng)用10DWDM 開始建設(shè)開始建設(shè)SDH逐步成為逐步成為傳輸主力設(shè)備傳輸主力設(shè)備D

7、WDM規(guī)模建規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn)SDH標(biāo)準(zhǔn)完善標(biāo)準(zhǔn)完善，PDH仍為主仍為主力力PDH產(chǎn)品開始產(chǎn)品開始規(guī)模使用規(guī)模使用實(shí)用化實(shí)用化產(chǎn)品出現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)高錕提出高錕提出光傳輸理論光傳輸理論196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域網(wǎng)興起城域網(wǎng)興起OADM、OXC逐逐漸使用漸使用2002年以后年以后PDH：準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)； SDH：同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；DWDM：密集波分復(fù)用系統(tǒng)； OADM：光分插復(fù)用系統(tǒng)；OXC：光交叉連接系統(tǒng)；光傳輸技術(shù)介紹11PDHnPDH采用比特填充和碼位交織的方法將低速率等級(jí)的信號(hào)復(fù)合成高速信號(hào)，它能夠獨(dú)立傳送國內(nèi)長途和市

8、話網(wǎng)業(yè)務(wù)n只有地區(qū)性的數(shù)字信號(hào)速率和幀結(jié)構(gòu)而不存在世界性的標(biāo)準(zhǔn) n沒有世界性的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范 n只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 ，進(jìn)行區(qū)段保護(hù) ，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一工作的多種路由的環(huán)狀保護(hù) n復(fù)用解復(fù)用需要逐級(jí)進(jìn)行，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件數(shù)量龐大n傳統(tǒng)PDH的運(yùn)行、管理和維護(hù)靠人工的數(shù)字信號(hào)交叉連接和停業(yè)務(wù)測試 12SDHnSDH是為克服PDH的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的，它是先有目標(biāo)再定規(guī)范，然后研制設(shè)備 n使北美、日本和歐洲三個(gè)地區(qū)性的標(biāo)準(zhǔn)在STM-1及其以上等級(jí)獲得了統(tǒng)一。n統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口能夠在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，允許不同廠家的設(shè)備在光路上互通，滿足多廠家環(huán)境的要求nSDH采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu) ，只需利用

9、軟件即可使高速信號(hào)一次直接分出低速支路信號(hào) n安排了豐富的開銷字節(jié)，大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)管理能力n具有前向和后向兼容性，能夠兼容PDH和ATM，IP等業(yè)務(wù)13基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）n以原有SDH為基礎(chǔ)，從單純支持2Mb/s 、155Mb/s 等話音業(yè)務(wù)接口向包括以太網(wǎng)和ATM等多業(yè)務(wù)接口演進(jìn)，將多種不同業(yè)務(wù)通過VC（虛容器）或VC 級(jí)聯(lián)方式映射入SDH 時(shí)隙進(jìn)行處理。n其實(shí)質(zhì)就是在SDH基礎(chǔ)上增加了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入和處理的單板，數(shù)據(jù)特性單板主要分為下面幾個(gè)種類：以太網(wǎng)特性單板，ATM特性單板，DDN及xDSL單板，分類接入單板。nSDH多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)將傳送節(jié)點(diǎn)與各種業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)融合在

10、一起，各廠商只是融合程度不同。14DWDMnDWDM是一種能在一根光纖上同時(shí)傳送多個(gè)攜帶有信息（模擬或數(shù)字）的光載波，只需通過增加波長（信道）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容的光纖通信技術(shù)n DWDM系統(tǒng)與SDH系統(tǒng)均屬于傳送網(wǎng)層，二者都是建立在光纖傳輸媒質(zhì)上的傳輸手段n傳統(tǒng)的DWDM主要解決了光纜資源不足的問題，OAM功能較弱，保護(hù)手段少15DWDMDWDMADMADMADMADMADMADM.ADMADMADMADMADMADM.ADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGA

11、DMREGADMREGREGREG.應(yīng)用應(yīng)用DWDM前前應(yīng)用應(yīng)用DWDM后后16IPATMSDHDWDM光纖物理層光纖物理層Open Optical InterfaceSDHATMIP其它其它DWDM在傳輸網(wǎng)中的地位17CWDMnCWDM的信道間隔為20nm nCWDM設(shè)備不需要DWDM所必需的摻鉺光纖放大器 ，使用成本低n單波道最高速率可達(dá)到2.5Gn適用于光纖資源緊張、帶寬要求很高的城域網(wǎng)絡(luò)的接入層18OTN網(wǎng)絡(luò)的引入nSDH網(wǎng)絡(luò)功能 nSDH網(wǎng)絡(luò)提供了多種業(yè)務(wù)的傳輸功能：PDH、IP、Ethernet 等；nSDH提供豐富的保護(hù)、管理功能；n不能滿足未來骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的Tbit以上得大容量業(yè)

12、務(wù)調(diào)度；nWDM系統(tǒng)功能nWDM系統(tǒng)提高了帶寬利用率、業(yè)務(wù)透明傳輸；n純光網(wǎng)絡(luò)沒有性能監(jiān)視能力，不能保證性能，也不能滿足傳送網(wǎng)絡(luò)的一般要求。 19OTN的定義nOTN光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network）由ITU-T G.872、G.798、G.709 等建議定義的一種全新的光傳送技術(shù)體制，它包括光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu)，對(duì)于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制。n光信號(hào)是由波長來表征，光信號(hào)的處理可以基于單個(gè)波長，或基于一個(gè)波分復(fù)用組。nOTN在光域內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信號(hào)的傳遞、復(fù)用、路由選擇、監(jiān)控，并保證其性能要求和生存性。nOTN可以支持多種上層業(yè)務(wù)或協(xié)議，

13、是未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的理想基礎(chǔ)。 20光纖通信的工作窗口n光纖的損耗系數(shù)隨著波長而變化光纖的損耗系數(shù)隨著波長而變化，為獲得低損耗特，為獲得低損耗特性，光纖通信選用的波長范圍在性，光纖通信選用的波長范圍在 0.81.8m，并稱并稱0.81.0m為短波長波段，為短波長波段，1.01.8m為長波長波為長波長波段。段。 CWDM的信道間隔為20nm n目前光纖通信實(shí)用的波長目前光纖通信實(shí)用的波長即短波長段的即短波長段的0.85m、長長波長波段的波長波段的1.31m和和1.55m，通常稱其為是目前光通常稱其為是目前光纖通信的纖通信的三個(gè)實(shí)用窗口。三個(gè)實(shí)用窗口。提綱n光纖通信概述n光纖通信系統(tǒng)n光纖與光纜n光纖

14、通信系統(tǒng)的組成n光線路的碼型n同步數(shù)字體系光纖的結(jié)構(gòu)和分類光纖的結(jié)構(gòu)和分類n光纖由光纖由纖芯和包層兩部分纖芯和包層兩部分組成，組成，纖芯完纖芯完成光信號(hào)的傳輸，包層是為了將光信號(hào)成光信號(hào)的傳輸，包層是為了將光信號(hào)封閉在纖芯中并保護(hù)纖芯封閉在纖芯中并保護(hù)纖芯。纖芯和包層。纖芯和包層的的折射率不同折射率不同，設(shè)纖芯、包層的折射率，設(shè)纖芯、包層的折射率分別為分別為n1、n2,則則n1n2。光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu) 目前通信用的光纖大多采用石英玻璃目前通信用的光纖大多采用石英玻璃(SiO)制成的橫截面很小的雙層同心圓柱體，未經(jīng)涂制成的橫截面很小的雙層同心圓柱體，未經(jīng)涂覆和套塑時(shí)稱為裸光纖，如圖所示。覆和套

15、塑時(shí)稱為裸光纖，如圖所示。光纖與光纜光纖與光纜 1.光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)n石英玻璃、塑料或石英玻璃、塑料或晶體晶體n纖芯纖芯(折射率大折射率大)和和包層包層n全反射全反射光纖的分類光纖的分類 n按工作波長：按工作波長：n短波長短波長(850nm)和和長波長長波長(1310nm、1550nm)n按傳輸模式按傳輸模式(根據(jù)光纖中傳輸模式數(shù)量的不同根據(jù)光纖中傳輸模式數(shù)量的不同)：n多模光纖和多模光纖和單模光纖單模光纖n按折射率分布：按折射率分布：n階躍階躍(突變突變)型型(SI)、漸變漸變(梯度梯度)型型(GI)和和W型型n按材料：按材料：n石英光纖石英光纖、塑料光纖等、塑料光纖等 光纖的分類光纖的

16、分類 1. 按照光纖橫截面上折射率分布不同來分按照光纖橫截面上折射率分布不同來分 (1) 階躍型光纖（階躍型光纖（突變型多模光纖）突變型多模光纖） (2) 漸變型光纖漸變型光纖 圖 三種基本類型的光纖(a) 突變型多模光纖突變型多模光纖； (b) 漸變型多模光纖；漸變型多模光纖； （c） 單模光纖單模光纖 橫截面2a2brn折射率分布纖芯包層AitAot(a)輸入脈沖光線傳播路徑輸出脈沖50 m125mrnAitAot(b) 10 m125mrnAitAot(c) 2. 按照傳輸?shù)目偰?shù)來分按照傳輸?shù)目偰?shù)來分 所謂模式，實(shí)質(zhì)上是電磁場的一種分布形所謂模式，實(shí)質(zhì)上是電磁場的一種分布形式。模式不

17、同，其分布不同，根據(jù)光纖中傳輸式。模式不同，其分布不同，根據(jù)光纖中傳輸模式數(shù)量來分，可分為單模光纖和多模光纖。模式數(shù)量來分，可分為單模光纖和多模光纖。 (1) 單模光纖單模光纖(SM-Single mode fiber) (2) 多模光纖多模光纖(MM-Multi mode fiber) 多模光纖n62.5/125 m 的光纖的光纖n典型距離達(dá)典型距離達(dá)5英里英里n用于用于：nCCTVn門禁控制系統(tǒng)門禁控制系統(tǒng)n內(nèi)部通訊內(nèi)部通訊單模光纖n無限帶寬無限帶寬n810 mn典型距離超過典型距離超過5英里英里n用于用于：n長途電信長途電信n長途電視監(jiān)控及多路切換長途電視監(jiān)控及多路切換n共用天線電視系統(tǒng)

18、共用天線電視系統(tǒng)光傳播的基本知識(shí)光傳播的基本知識(shí)n n1 1n n2 2n n1 1 n n2 2n n1 1n n2 2臨界角臨界角90900 0臨界角臨界角n n1 1n n2 2全反射全反射入射角入射角= =反射角反射角1 12 2產(chǎn)生全反射的條件：n1n2 90臨界角 圖 突變型多模光纖的光線傳播原理321y1lLxoc23纖芯n1包層n2zc11. 突變型多模光纖突變型多模光纖 設(shè)設(shè)和和折射率分別為折射率分別為n1和和n2，空氣的折，空氣的折射率射率n0=1， 纖芯中心軸線與纖芯中心軸線與z軸一致，軸一致， 如下圖。如下圖。 光線在光纖端面以小角度光線在光纖端面以小角度從空氣入射到纖

19、芯從空氣入射到纖芯(n0n2)。 改變角度改變角度，不同，不同相應(yīng)的光線將在相應(yīng)的光線將在與與交界面交界面發(fā)生反射或折射。發(fā)生反射或折射。 根據(jù)根據(jù)全反射原理全反射原理， 存在一個(gè)臨界角存在一個(gè)臨界角c。 當(dāng)當(dāng)c時(shí)，相應(yīng)的光線將在交界面折射進(jìn)入時(shí)，相應(yīng)的光線將在交界面折射進(jìn)入并逐并逐漸消失，如光線漸消失，如光線3。 由此可見，只有在半錐角為由此可見，只有在半錐角為c的圓錐內(nèi)入射的光束的圓錐內(nèi)入射的光束才能在光纖中傳播。才能在光纖中傳播。 光纖的傳輸特性光纖的傳輸特性n1.損耗損耗n光纖的傳輸損耗是影響系統(tǒng)傳輸距離的重要因素，光纖的傳輸損耗是影響系統(tǒng)傳輸距離的重要因素，光纖自身的損耗主要有吸收損

20、耗和散射損耗。光纖自身的損耗主要有吸收損耗和散射損耗。n 吸收損耗吸收損耗是光波通過光纖材料時(shí)，是光波通過光纖材料時(shí)，有一部分光能變成有一部分光能變成熱能，造成光功率的損失熱能，造成光功率的損失。n功率分布等的缺陷或功率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光發(fā)生不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光發(fā)生散射，散射，由此產(chǎn)生的損耗為散射損耗由此產(chǎn)生的損耗為散射損耗。光纖色散(Dispersion)v所謂光纖色散是指由于光纖傳輸信號(hào)中的不同所謂光纖色散是指由于光纖傳輸信號(hào)中的不同模式或不同頻率成分，因傳播速度的不同而引模式或不同頻率成分，因傳播速度的不同而引起的傳輸信號(hào)發(fā)生畸變的一種物理現(xiàn)象。起的傳輸信號(hào)發(fā)生畸

21、變的一種物理現(xiàn)象。v由于光纖中色散的存在，會(huì)使得輸入脈沖在傳由于光纖中色散的存在，會(huì)使得輸入脈沖在傳輸過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率。輸過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率。它是限制傳輸速率的主要因素。它是限制傳輸速率的主要因素。散射n由于光線的基本結(jié)構(gòu)不完美，引起的光能量損失，由于光線的基本結(jié)構(gòu)不完美，引起的光能量損失，此此時(shí)光的傳輸不再具有很好的方向性。時(shí)光的傳輸不再具有很好的方向性。n簡單地說，光纖的色散就是由于光纖中光信號(hào)中的簡單地說，光纖的色散就是由于光纖中光信號(hào)中的不不同頻率成分同頻率成分或不同的模式，或不同的模式，在光纖中傳輸時(shí)，由于速在光纖中傳輸時(shí)，由于速度的不同而使得傳

22、播時(shí)間不同度的不同而使得傳播時(shí)間不同，因此造成光信號(hào)中的，因此造成光信號(hào)中的不同頻率成分或不同模式到達(dá)光纖終端有先有后，從不同頻率成分或不同模式到達(dá)光纖終端有先有后，從而產(chǎn)生而產(chǎn)生波形畸變的一種現(xiàn)象。波形畸變的一種現(xiàn)象。 光線光線缺陷缺陷n3.非線性效應(yīng)非線性效應(yīng)n光纖通信中，激光器輸出的高功率導(dǎo)光纖通信中，激光器輸出的高功率導(dǎo)致光纖的非線性極為顯著。致光纖的非線性極為顯著。n非線性效應(yīng)：在非線性效應(yīng)：在輸出端可以產(chǎn)生輸入輸出端可以產(chǎn)生輸入端所沒有的新的頻率分量端所沒有的新的頻率分量。光纖的傳輸性能光纖的傳輸性能1. 1. 衰減衰減( (LossLoss) )(1)(1)衰減衰減( (dBdB

23、 ) ) 衰減是光纖的一個(gè)重要傳輸參數(shù)。它表明了衰減是光纖的一個(gè)重要傳輸參數(shù)。它表明了光纖對(duì)光能量的傳輸損耗，對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)定光纖對(duì)光能量的傳輸損耗，對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)定和對(duì)光纖通信系統(tǒng)的中繼距離的確定都起著十和對(duì)光纖通信系統(tǒng)的中繼距離的確定都起著十分重要的作用，其評(píng)定量綱為分重要的作用，其評(píng)定量綱為dBdB。 (2)(2)衰減系數(shù)衰減系數(shù)( (dB/kmdB/km) )n衰減系數(shù)定義為單位長度光纖引衰減系數(shù)定義為單位長度光纖引 起起的光功率衰減，其評(píng)定量綱為的光功率衰減，其評(píng)定量綱為dB/KmdB/Km。光纜n按芯數(shù)分為單芯、雙芯按芯數(shù)分為單芯、雙芯、多芯、多芯n按敷設(shè)場合分為架空、按敷設(shè)場合分

24、為架空、直埋、管道、移動(dòng)、室直埋、管道、移動(dòng)、室內(nèi)、水下、海底等內(nèi)、水下、海底等n按用途分為通信用光纜按用途分為通信用光纜和非通信用光纜和非通信用光纜加強(qiáng)加強(qiáng)元件元件加強(qiáng)加強(qiáng)元件元件加強(qiáng)加強(qiáng)元件元件加強(qiáng)加強(qiáng)元件元件加強(qiáng)加強(qiáng)元件元件光纖光纖光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成光纖光纖光纖光纖電電端端機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)制制光光檢檢測測判判決決再再生生光光源源光光源源光光檢檢測測放放大大電電端端機(jī)機(jī)光發(fā)信機(jī)光發(fā)信機(jī)光收信機(jī)光收信機(jī)中繼器中繼器光發(fā)送機(jī)光發(fā)送機(jī)碼型變換碼型變換光源驅(qū)動(dòng)光源驅(qū)動(dòng)發(fā)送光源發(fā)送光源溫控電路溫控電路光檢測器光檢測器自動(dòng)功率控制自動(dòng)功率控制圖5-6 光發(fā)送機(jī)組成原理框圖將HDB3碼或CMI

25、碼變化為NRZ碼將電信號(hào)加載到光束上產(chǎn)生光信號(hào)光源n在光纖通信系統(tǒng)中，在光纖通信系統(tǒng)中，光源光源產(chǎn)生光纖通信系統(tǒng)所需要產(chǎn)生光纖通信系統(tǒng)所需要的的載波載波。n1. 激光二極管（激光二極管（LD） 半導(dǎo)體激光器在注入電流達(dá)到一定數(shù)值（半導(dǎo)體激光器在注入電流達(dá)到一定數(shù)值（IIt）時(shí)，才發(fā)出；而時(shí)，才發(fā)出；而IM）nmBnB碼又叫分組碼，是把輸入的信息碼流以碼又叫分組碼，是把輸入的信息碼流以m比特（比特（mB）分為一組，再按分為一組，再按一定規(guī)則（變一定規(guī)則（變換表）變換成換表）變換成n比特（比特（nB）一組的碼組輸出一組的碼組輸出。n常用碼型：常用碼型：5B6B碼碼 0111 1111111 011

26、0 1110110 0101 1101101 0100 1100100 0011 1011011 0010 1010010 0001 1001001 0000 10000004B3B3B和和4B的碼字的碼字 n這種碼型是把輸入的信息碼流按這種碼型是把輸入的信息碼流按m比特分為一比特分為一組，再在每組的組，再在每組的m位之后插入一個(gè)比特位之后插入一個(gè)比特（根據(jù)（根據(jù)每組中奇偶校驗(yàn)結(jié)果，插入奇偶校正位），組每組中奇偶校驗(yàn)結(jié)果，插入奇偶校正位），組成線路碼。成線路碼。插入比特碼n擾碼是把已知的二進(jìn)制序列擾碼是把已知的二進(jìn)制序列按一定方法加入按一定方法加入到信息碼流中到信息碼流中，在接收端，用同樣方法

27、再恢，在接收端，用同樣方法再恢復(fù)出原來的信息碼流復(fù)出原來的信息碼流。擾碼提綱n光纖通信概述n光纖通信系統(tǒng)n同步數(shù)字體系nSDH的產(chǎn)生nSDH的特點(diǎn)nSDH幀結(jié)構(gòu)nSDH復(fù)用原理PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)nPDH:準(zhǔn)同步數(shù)字序列。所謂準(zhǔn)同步，就是被復(fù)準(zhǔn)同步數(shù)字序列。所謂準(zhǔn)同步，就是被復(fù)接的接的支路信號(hào)的時(shí)鐘來自不同的時(shí)鐘源支路信號(hào)的時(shí)鐘來自不同的時(shí)鐘源（即各（即各自都有自己的時(shí)鐘）各支路信號(hào)的數(shù)碼率都可自都有自己的時(shí)鐘）各支路信號(hào)的數(shù)碼率都可以在標(biāo)稱值上以在標(biāo)稱值上有偏差有偏差，各支路信號(hào)的時(shí)鐘和本，各支路信號(hào)的時(shí)鐘和本機(jī)的機(jī)的定時(shí)信號(hào)是異步的定時(shí)

28、信號(hào)是異步的，所以準(zhǔn)同步復(fù)接又稱，所以準(zhǔn)同步復(fù)接又稱為異步復(fù)接。為異步復(fù)接。nPDH有三個(gè)有三個(gè)系列，分別是日本系列、北美系列系列，分別是日本系列、北美系列、歐洲系列，各系列定義的速率等級(jí)以及速率歐洲系列，各系列定義的速率等級(jí)以及速率層次各不相同。層次各不相同。通常我們經(jīng)常用一次群（基群通常我們經(jīng)常用一次群（基群）、二次群、三次群、四次群以及高次群來描）、二次群、三次群、四次群以及高次群來描述述PDH的速率的速率。 對(duì)于以對(duì)于以2.048 Mb/s為基礎(chǔ)速率的制式，各次群的話路為基礎(chǔ)速率的制式，各次群的話路數(shù)按數(shù)按4倍遞增，速率的關(guān)系略大于倍遞增，速率的關(guān)系略大于4倍。倍。 對(duì)于以對(duì)于以1.5

29、44 Mb/s為基礎(chǔ)速率的制式，在為基礎(chǔ)速率的制式，在3次群以上，次群以上，日本和北美各國又不相同，日本和北美各國又不相同， 看起來很雜亂。看起來很雜亂。 PDH各次群比特率相對(duì)于其標(biāo)準(zhǔn)值有一個(gè)規(guī)定的容各次群比特率相對(duì)于其標(biāo)準(zhǔn)值有一個(gè)規(guī)定的容差，而且是異源的，通常采用正碼速調(diào)整方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步差，而且是異源的，通常采用正碼速調(diào)整方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步復(fù)用。復(fù)用。 1次群至次群至4次群接口比特率早在次群接口比特率早在1976年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，并得到各國廣泛采用。并得到各國廣泛采用。 PDH主要適用于中、低速率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸。主要適用于中、低速率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸。n 1、接口方面、接口方面n 電

30、接口電接口只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無 世界世界標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。造成國際間互通困難。造成國際間互通困難。n PDH有有3種速率等級(jí)：歐洲和中國（種速率等級(jí)：歐洲和中國（2Mb/s）、）、日本、北美（日本、北美（1.5Mb/s）n 光接口光接口無光接口規(guī)范，各廠家獨(dú)自開發(fā)。無光接口規(guī)范，各廠家獨(dú)自開發(fā)。在同一數(shù)字等級(jí)上光接口的信號(hào)速率不一樣。在同一數(shù)字等級(jí)上光接口的信號(hào)速率不一樣。PDHPDH的固有缺陷：的固有缺陷： 1.5Mbit/s2Mbit/s日本系列北美系列歐洲系列1.6Gbit/s400Mbit/s100Mb/s32Mbit/s6.3Mbit/s*4*4*3*5*4

31、*46.3Mbit/s*745Mbit/s274Mbit/s*6*48Mbit/s*434Mbit/s*4130Mbit/s*4565Mbit/s準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH)n2、復(fù)用方式：、復(fù)用方式：n復(fù)用復(fù)用/解復(fù)用的方式，決定高速信號(hào)上解復(fù)用的方式，決定高速信號(hào)上/下下低速信號(hào)的方便性。低速信號(hào)的方便性。nPDH采用采用異步復(fù)用異步復(fù)用方式：低速信號(hào)在高方式：低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置無規(guī)律性，即無預(yù)知性，速信號(hào)中的位置無規(guī)律性，即無預(yù)知性，即不能從高速信號(hào)中直接分離低速信號(hào)。即不能從高速信號(hào)中直接分離低速信號(hào)。n從高速信號(hào)插從高速信號(hào)插/分低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)分低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)進(jìn)行，層層的

32、復(fù)用進(jìn)行，層層的復(fù)用/解復(fù)用增加了信號(hào)解復(fù)用增加了信號(hào)的損傷，不利于大容量傳輸。的損傷，不利于大容量傳輸。PDHPDH的固有缺陷：的固有缺陷： 140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解復(fù)復(fù)復(fù)用用用復(fù)復(fù)復(fù)用用用140Mb/sn3、運(yùn)行維護(hù)功能（、運(yùn)行維護(hù)功能（OAM）nOAM決定設(shè)備維護(hù)成本，與信號(hào)幀中開銷決定設(shè)備維護(hù)成本，與信號(hào)幀中開銷（冗余）（冗余） 字節(jié)的數(shù)量有關(guān)；字節(jié)的數(shù)量有關(guān)；nPDH信號(hào)幀中用于信號(hào)幀中用于OAM的開銷少，的開銷少，OAM功功能弱，能弱， 系統(tǒng)安全性差系統(tǒng)安全性差n4、無統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，無法形成統(tǒng)一的、無統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，無法形成統(tǒng)一的

33、TMN因此，因此，PDH體制不適應(yīng)大容量傳輸網(wǎng)的組建，體制不適應(yīng)大容量傳輸網(wǎng)的組建，SDH體制應(yīng)運(yùn)而升。體制應(yīng)運(yùn)而升。PDHPDH的固有缺陷：的固有缺陷： 同步數(shù)字體系（SDH）nSDH(Synchronous Digital Hierarchy) 所謂SDH是一套可進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的結(jié)構(gòu)等級(jí)。n北美的同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）n1988年CCITT（現(xiàn)ITU-T）重新命名為SDH，使之成為不僅適用于光纖，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)募夹g(shù)體制。SDH的特點(diǎn)n具有世界范圍內(nèi)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口。具有世界范圍內(nèi)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口。n有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步

34、傳輸模塊有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步傳輸模塊STM-1，STM-4，STM-16，STM-64n頁面式的幀結(jié)構(gòu)頁面式的幀結(jié)構(gòu).n采用了同步復(fù)用和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)采用了同步復(fù)用和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu),使低階信號(hào)使低階信號(hào)和高階信號(hào)的復(fù)用和高階信號(hào)的復(fù)用/解復(fù)用一次到位解復(fù)用一次到位,簡化了傳輸處理簡化了傳輸處理設(shè)備的品種和數(shù)量設(shè)備的品種和數(shù)量.n既能兼容現(xiàn)存的各種既能兼容現(xiàn)存的各種PDH系列系列,又充分考慮了未來新又充分考慮了未來新業(yè)務(wù)的發(fā)展業(yè)務(wù)的發(fā)展.n采用了指針調(diào)整技術(shù)采用了指針調(diào)整技術(shù).n引入了引入了“虛容器虛容器”的概念的概念.n采用了分插復(fù)用器采用了分插復(fù)用器(ADM)和數(shù)字交

35、叉連接和數(shù)字交叉連接(DXC)等設(shè)等設(shè)備備.歸納起來，SDH最為核心的有三大特點(diǎn) ：n(1)同步復(fù)用 n(2)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力 n(3)統(tǒng)一的光接口及復(fù)用標(biāo)準(zhǔn) SDH的特點(diǎn)AU PTRSOH9*270*N字節(jié)SOHSTM-N(Payload)9*N261*N270*N列STM-N幀結(jié)構(gòu)(含POH)SOH：段開銷AU PTR：管理單元指針POH：通道開銷幀結(jié)構(gòu)的組成n信息凈負(fù)荷區(qū)域（payload）n存放待傳送的各種信息碼(待傳的低速信號(hào))的地方，其中包含少量用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷字節(jié)（POH）。n信息凈負(fù)荷區(qū)相當(dāng)于STM-N這輛運(yùn)貨車的車箱，車箱內(nèi)裝載的貨物就是經(jīng)過打包的低速

36、信號(hào)待運(yùn)輸?shù)呢浳铩榱藢?shí)時(shí)監(jiān)測貨物（打包的低速信號(hào)）在傳輸過程中是否有損壞，在將低速信號(hào)打包的過程中加入了監(jiān)控開銷字節(jié)通道開銷（POH）字節(jié)。何謂通道、段？n舉例: STM-1信號(hào)可復(fù)用進(jìn)632Mbit/s的信號(hào)，那么換一種說法可將STM-1信號(hào)看成一條傳輸大道，那么在這條大路上又分成了63條小路，每條小路通過相應(yīng)速率的低速信號(hào)，那么每一條小路就相當(dāng)于一個(gè)低速信號(hào)通道，通道開銷的作用就可以看成監(jiān)控這些小路的傳送狀況了。n這63個(gè)2M通道復(fù)合成了STM-1信號(hào)這條大路此處可稱為“段”了。71SDH傳送網(wǎng)分層模型電 路 層 網(wǎng) 絡(luò)VC-11VC-12VC-2VC-3VC-3VC-4復(fù)用段層網(wǎng)絡(luò)再生

37、段層網(wǎng)絡(luò)物理層網(wǎng)絡(luò)低階通道層高階通道層段層電路層通道層傳輸媒質(zhì)層SDH傳送層72傳送網(wǎng)的分層與分割n電路層n通道層n低階通道層n高階通道層n傳輸媒質(zhì)層n段層n復(fù)用段層n再生段層n物理層段開銷(SOH:Section Overhead)n所謂段開銷是指為保證信息正常、靈活、有效地傳送所必須附加的字節(jié)，它主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配（OAM&P）。 再生段開銷(RSOH) 復(fù)用段開銷(MSOH)n通道開銷（POH） 低階通道開銷（LPOH） 高階通道開銷（HPOH） n（1）幀定位字節(jié):A1、A2n（2）再生段蹤跡字節(jié)：J0:跟蹤通道連接情況n（3）數(shù)據(jù)通信通路（DCC）:D1D1

38、2：為網(wǎng)管提供專用通路；n（4）公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié):E1（再生段開銷）、E2（復(fù)用段開銷）n（5）使用者通路字節(jié):F1n（6）比特間插奇偶校驗(yàn)8位碼（BIP-8）:B1（用在再生段誤碼檢測）段開銷字節(jié)圖2-8-6 STM-1 SOH字節(jié)安排POH VS SOHn段開銷可進(jìn)行對(duì)STM-N這輛運(yùn)貨車中的所有貨物在運(yùn)輸中是否有損壞進(jìn)行監(jiān)控，nPOH的作用是當(dāng)車上有貨物損壞時(shí)，通過它來判定具體是哪一件貨物出現(xiàn)損壞。nSOH完成對(duì)貨物整體的監(jiān)控，POH是完成對(duì)某一件特定的貨物進(jìn)行監(jiān)控。n當(dāng)然，SOH和POH還有一些管理功能。 v(3) 管理單元指針(AU PTR)。管理單元指針是一種指示符， 主要用于指示Pa

39、yload第一個(gè)字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置(相對(duì)于指針位置的偏移量)。n采用指針技術(shù)是SDH的創(chuàng)新，結(jié)合虛容器(VC)的概念， 解決了低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)時(shí)，由于小的頻率誤差所造成的載荷相對(duì)位置漂移的問題。管理單元指針SDH的一般復(fù)用結(jié)構(gòu)是由一些基本復(fù)用映射單元組成的，有若干個(gè)中間復(fù)用步驟的復(fù)用結(jié)構(gòu)，具有一定頻差的各種支路的業(yè)務(wù)信號(hào)要想復(fù)用進(jìn)STM-N幀都要經(jīng)歷映射、定位校準(zhǔn)和復(fù)用三個(gè)步驟。STM復(fù)用原理C-4C-4C-3C-3C-2C-2C-12C-12C-11C-11VC-3VC-3VC-2VC-2VC-12VC-12VC-11VC-11TU-2TU-2TU-12TU-12TU-11TU-11

40、TU-3TU-3TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-3VC-3AUGAUGAU-4AU-4VC-4VC-4STM-NSTM-NAU-3AU-3指針處理指針處理復(fù)用復(fù)用定位校準(zhǔn)定位校準(zhǔn)映射映射SDH通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)139 264kbit/s34 368kbit/s44 736kbit/s6 312kbit/s2 048kbit/s1 544kbit/s134177331N各種業(yè)務(wù)信號(hào)納入各種業(yè)務(wù)信號(hào)納入STM-N幀的過程都要經(jīng)歷映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟。幀的過程都要經(jīng)歷映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟。n1容器（容器（Container），），C-nx（n= 14）n2虛容器（

41、虛容器（Virtual Container），），VC-nx 基本虛容器，基本虛容器，VC-n（n= 1、2） 高階虛容器，高階虛容器，VC-n（n= 3、4） n3支路單元（支路單元（Tributary Unit），），TU-nx（n= 13）n4支路單元組（支路單元組（Tributary Unit Group），），TUG-n（n= 2、3）n5管理單元（管理單元（Administrative Unit），），AU-n（n= 3、4）n6管理單元組（管理單元組（Adminstraive Unit Group，AUG）n7基本同步傳輸模塊基本同步傳輸模塊STM-1n8N階同步傳輸模塊階同步傳

42、輸模塊STM-N復(fù)接單元容器(C)容器是容器是SDH系統(tǒng)的基本負(fù)載單元系統(tǒng)的基本負(fù)載單元2 Mbit/s 準(zhǔn)同步碼流準(zhǔn)同步碼流碼速調(diào)整字節(jié)碼速調(diào)整字節(jié)C12除開銷有效負(fù)荷之外容器也傳輸最終用戶的信息容器容器C-11C-12C-2C-3C-4容器速率容器速率（Mbit/s）1.6002.1766.78448.384149.760基幀速率基幀速率（kHz）88888基幀結(jié)構(gòu)基幀結(jié)構(gòu)（字節(jié)）（字節(jié)）93294291229849260虛容器 (VC)CPOH一個(gè)虛容器包括一個(gè)虛容器包括:一個(gè)容器和通道開銷一個(gè)容器和通道開銷 POH (Path Overhead)通道開銷通道開銷VC12C容器容器POH

43、虛容器虛容器VC-11VC-11VC-12VC-12VC-2VC-2VC-3VC-3VC-4VC-4周期或復(fù)幀周期或復(fù)幀周期（周期（usus）500500500500500500125125125125基幀或復(fù)幀基幀或復(fù)幀頻率（頻率（HzHz）2000200020002000200020008000800080008000基幀結(jié)構(gòu)基幀結(jié)構(gòu)4(94(93 31)1)4(94(94 41)1)4(94(912121)1)9 985859 9261261容量（字節(jié)容量（字節(jié)數(shù)）數(shù)）10410414014042842876576523492349速率（速率（Mbit/sMbit/s）1.6641.66

44、42.2402.2406.8486.84848.96048.960150.336150.336 VC-12 VC-3POHC-3 ( 34/45Mb/s )85列POHC-12 ( 2Mb/s )4列9行復(fù)用與映射復(fù)用與映射VC12VC2VC：是SDH中最重要的一種信息結(jié)構(gòu)。可在通道中任一點(diǎn) 取出或插入，進(jìn)行同步復(fù)用或交叉連接處理，方便靈活。SOHVC3支路單元 (TU)TU 指針指針TU12VC12虛容器虛容器n一個(gè)支路單元包括一個(gè)支路單元包括:n 一個(gè)虛容器一個(gè)虛容器 (VC)n 包含基本負(fù)荷n 和通道開銷 POH (Path Overhead)n 以及支路單元指針以及支路單元指針n 指針

45、指出VC的開始和指針變化的終值，n 在TU幀的內(nèi)部允許動(dòng)態(tài)排列n支路單元組支路單元組TUGTUGn一個(gè)或多個(gè)一個(gè)或多個(gè)TUTU的組合的組合n管理單元管理單元AUAUn提供高階通道層和復(fù)用段層間適配功能的信息結(jié)構(gòu)提供高階通道層和復(fù)用段層間適配功能的信息結(jié)構(gòu)nAU-nAU-nVC-nVC-nAU-n PTRAU-n PTRn管理單元組管理單元組AUGAUGn一個(gè)或多個(gè)一個(gè)或多個(gè)AUAU的組合的組合n在在SDH中，映射是指將中，映射是指將PDH信號(hào)比特流或其他信號(hào)比特流或其他類型的信號(hào)比特流經(jīng)過速率和格式的變換，放置類型的信號(hào)比特流經(jīng)過速率和格式的變換，放置到到SDH容器中的確切位置上去。容器中的確

46、切位置上去。映射 復(fù)用復(fù)用n復(fù)用是指幾路信號(hào)逐字節(jié)間插或逐比特間插合為一路信號(hào)的過復(fù)用是指幾路信號(hào)逐字節(jié)間插或逐比特間插合為一路信號(hào)的過程。在程。在SDH中基本采用中基本采用逐字節(jié)復(fù)用逐字節(jié)復(fù)用。nSTM-N的段開銷由的段開銷由N個(gè)個(gè)STM-1段開銷按字節(jié)間插同步間插復(fù)用段開銷按字節(jié)間插同步間插復(fù)用而成，但只有第一個(gè)（而成，但只有第一個(gè)（STM-1）的段開銷完全保留，其余）的段開銷完全保留，其余N 1個(gè)個(gè)STM-1的段開銷僅保留的段開銷僅保留A1、A2和和3個(gè)個(gè)B2字節(jié)，其他的字節(jié)全字節(jié)，其他的字節(jié)全部省略，如下圖所示部省略，如下圖所示STM-4開銷分布。開銷分布。A1A1A1A1A1A1A1

47、A1A1A1A1A1A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2J0Z0Z0Z0*B1E1F1D1D2D3B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2X保留為國內(nèi)使用*未擾碼字節(jié)（注：所有位標(biāo)注字節(jié)保留為將來國際使用）*9行36 列RSOHMSOH管理單元指針AU-PTR定位n定位是一種將幀偏移信息收進(jìn)支路單元或管理單元的過程n定位由TU-ATR或AUU-PTR完成我國規(guī)定的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)nSDH不僅適合于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，而且適合于多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。nSDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)由SDH終接設(shè)備（終接設(shè)備（TM)、分插復(fù)用分插復(fù)用設(shè)

48、備設(shè)備ADM、數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC等網(wǎng)絡(luò)單元以及連接它們的(光纖)物理鏈路構(gòu)成。SDH網(wǎng)絡(luò)92SDH基本網(wǎng)元類型（1）TM . 終端復(fù)用器終端復(fù)用器 TM 在線形網(wǎng)的端站，把PDH / SDH 支路信號(hào)復(fù)用成SDH線路信號(hào)，或反之。PDH支路信號(hào) SDH支路信號(hào)OAM線路信號(hào)STM-NTM93SDH基本網(wǎng)元類型（2）ADM . 分插復(fù)用器分插復(fù)用器 ADM 設(shè)在網(wǎng)絡(luò)的中間局站，完成直接上、下電路功能。PDH支路信號(hào) SDH支路信號(hào)OAM東側(cè)線路信號(hào)西側(cè)線路信號(hào)STM-NSTM-NADM94SDH基本網(wǎng)元類型（3）REG . 再生器再生器 REG 設(shè)在網(wǎng)絡(luò)的中間局站，目的是延長

49、傳輸距離，但不能上、下電路。 OAM東側(cè)線路信號(hào)西側(cè)線路信號(hào)STM-NSTM-NREG95SDH基本網(wǎng)元類型（4）DXC . 數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 兼有同步復(fù)用、分插、交叉連接、網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)恢復(fù)與保護(hù)等多項(xiàng)功能的SDH 設(shè)備。PDH支路信號(hào) STM-NSTM-N SDH支路信號(hào)DXC圖SDH拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖圖2-8-2SDH網(wǎng)絡(luò)單元示意圖網(wǎng)絡(luò)單元示意圖圖圖 SDH傳輸網(wǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸網(wǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)TMADMDXCADMTMTMTMADMSTM-nSTM-nDXCADMTMSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-n低速信號(hào)低速信號(hào)

50、低速信號(hào)低速信號(hào)(nN)99SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)100SDH傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)n省際干線網(wǎng)n網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以網(wǎng)孔形為主，并輔以少量線形網(wǎng)。n匯接節(jié)點(diǎn)由DXC 4/4組成n光纖鏈路主要是STM-4/STM-16或STM-16/STM-64速率系統(tǒng)組成。n省內(nèi)干線網(wǎng)n在業(yè)務(wù)量大、節(jié)點(diǎn)多的省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)孔形；業(yè)務(wù)量較大、節(jié)點(diǎn)數(shù)少的省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為環(huán)形。n匯接節(jié)點(diǎn)由DXC4/4或DXC4/1組成n光纖鏈路是STM4/16傳輸鏈路101SDH傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)n中繼網(wǎng)n一般中等城市采用環(huán)形網(wǎng)，由ADM組成速率為STM-4/STM-16的自愈環(huán)。n特大和大城市可采用環(huán)形網(wǎng)加DXC組網(wǎng)。n基本網(wǎng)絡(luò)單元為DXC4/1,ADMn傳輸鏈路

51、由STM-4和STM-16組成n用戶接入網(wǎng)n網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可采用環(huán)形、線形及星形n基本網(wǎng)絡(luò)單元為ADM、TMn傳輸鏈路由STM-1或Sub STM-N組成5.4光波分復(fù)用（光波分復(fù)用（WDM） n5.4.1 WDM的產(chǎn)生的產(chǎn)生 n5.4.2 WDM的概念 n5.4.3 WDM的特點(diǎn)的特點(diǎn)n5.4.4WDM系統(tǒng)的基本應(yīng)用形式 WDM的概念的概念高速路加油站巡邏車什么是波分復(fù)用？Wavelength Division multiplexingEach wavelength is like a separate channel (fiber)n由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同，每個(gè)波長之間的間隔寬度也會(huì)有差別，按照通道

52、間隔的差異，可以細(xì)分:n（，通道間隔25）n（，3.2通道間隔25 ）n（，通道間隔3.2）。 波分復(fù)用系統(tǒng)的基本形式波分復(fù)用系統(tǒng)的基本形式nWDM系統(tǒng)主要有如下的兩種形式：系統(tǒng)主要有如下的兩種形式：n1.雙纖單向傳輸雙纖單向傳輸n單向單向WDM是指所有光波長同時(shí)在一根光纖上是指所有光波長同時(shí)在一根光纖上沿同沿同一方向傳送一方向傳送（如圖（如圖 所示）；所示）；n在發(fā)送端將載有各種信息的、具有在發(fā)送端將載有各種信息的、具有不同波長的已調(diào)不同波長的已調(diào)光信號(hào)光信號(hào)1，2，3，4，n通過光復(fù)用器組合在通過光復(fù)用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸。一起，并在一根光纖中單向傳輸。n由于各信號(hào)是通過不同光波長攜帶的，因而彼此之由于各信號(hào)是通過不同光波長攜帶的，因而彼此之間不會(huì)混淆。間不會(huì)混淆。n 在接收端通過光解復(fù)用器將不同波長的信號(hào)分開在接收端通過光解復(fù)用器將不同波長的信號(hào)分開， 完成多路光信號(hào)傳輸?shù)娜蝿?wù)完成多路光信號(hào)傳輸?shù)娜蝿?wù)。圖圖 雙纖單向傳輸?shù)碾p纖單向傳輸?shù)腤DM系統(tǒng)系統(tǒng)n2.單纖雙向傳輸單纖雙向傳輸n單纖雙向傳輸如圖單纖雙向傳輸如圖 所示。所示。n雙向：不同光波長在一根光纖上雙向：不同光波長在一根光纖上同時(shí)向兩個(gè)不同的同時(shí)向兩個(gè)不同的方向傳輸方向傳輸，但是兩個(gè)方向所用的，但是兩個(gè)方向所用的波長相互分開波長相互分開，