《光纖通信技術(shù)》課程教學(xué)大綱 夏林中

《光纖通信技術(shù)》課程教學(xué)大綱課程類別:專業(yè)必修課適用對(duì)象:總學(xué)時(shí)：56講授學(xué)時(shí)：56課內(nèi)實(shí)踐學(xué)時(shí)：0獨(dú)立實(shí)踐學(xué)時(shí)：0一、課程的性質(zhì)、任務(wù)與課程的教學(xué)目標(biāo)1．課程的性質(zhì)本課程是通信技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)必修課程。2．課程的任務(wù)①本課程的基本任務(wù)是闡述光纖通信基本知識(shí)、基本原理和系統(tǒng)應(yīng)用，包括有源和無源光器件，光、電接口，準(zhǔn)同步（PDH）和同步（SDH）光纖傳輸系統(tǒng)，同時(shí)盡可能多地介紹該領(lǐng)域的新技術(shù)和發(fā)展前沿，開闊學(xué)生的視野，完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生具有綜合運(yùn)用多門學(xué)科知識(shí)的能力。②光纖通信是當(dāng)今世界發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，光纖傳輸系統(tǒng)已經(jīng)遍及全世界的核心網(wǎng)和城域網(wǎng)，同時(shí)光纖技術(shù)也逐漸滲透到本地網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光纖到戶。本課程必須在具備數(shù)字通信原理、系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握光纖通信器件、SDH系統(tǒng)的基本原理，同時(shí)掌握光纜的接續(xù)和敷設(shè)以及SDH系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置，以適應(yīng)相關(guān)專業(yè)工作的職業(yè)崗位素質(zhì)要求。③本課程相關(guān)的先修課及后續(xù)課：本課程的先修課程是通信網(wǎng)基礎(chǔ)、數(shù)字通信原理、信號(hào)與系統(tǒng)、電子線路等課程或相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，后續(xù)課程是常用通信業(yè)務(wù)。3．課程的教學(xué)目標(biāo)基本理論要求：幫助學(xué)生建立光纖通信器件和SDH系統(tǒng)的基本概念，使學(xué)生能夠掌握器件、SDH系統(tǒng)的工作原理及分析方法?；炯寄芤螅赫莆展饫w通信有源、無源器件的工作特性，光纖的測(cè)試、敷設(shè)、接續(xù)以及SDH系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置等技能。職業(yè)素質(zhì)要求：嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，完整的光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)組成以及網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)思路。二、主要教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1章光纖通信概述1.1探索時(shí)期的光通信1.2光傳輸介質(zhì)的研究與進(jìn)展1.3光源的研究與進(jìn)展1.4光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展1.5光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用教學(xué)要求：了解光纖通信的發(fā)展概況，掌握光纖通信的組成及優(yōu)點(diǎn)。第2章光纖與光纜2.1光纖發(fā)展概述2.2光纖分類和結(jié)構(gòu)2.3光纖如何對(duì)光進(jìn)行傳導(dǎo)2.4單模光纖和多模光纖2.5光纜簡(jiǎn)介教學(xué)要求：掌握光纖的基本結(jié)構(gòu)、傳光原理、衰減和色散特性，了解單模光纖和多模光纖的各自特點(diǎn)。掌握光纜的種類和結(jié)構(gòu)，了解光纜的型號(hào)和命名方式。第3章光纖通信器件3.1有源器件3.2無源器件教學(xué)要求：了解光連接器、光衰減器、耦合器、光波分復(fù)用器、光調(diào)制器、光開關(guān)、光環(huán)形器的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理。學(xué)習(xí)光源、LD和LED的含義，掌握LD和LED的發(fā)光原理，掌握LD的工作特性。了解光檢測(cè)器的作用和要求，掌握PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）的特點(diǎn)和工作原理。了解光放大器的類型和應(yīng)用場(chǎng)合，掌握摻鉺光纖放大器的組成及其工作原理。第4章光纖通信網(wǎng)絡(luò)4.1光纖通信網(wǎng)絡(luò)概述4.2各種數(shù)據(jù)類型的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4.3關(guān)鍵光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4.4光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況概述教學(xué)要求：掌握光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成，了解光纖計(jì)算機(jī)網(wǎng)、光纖電話網(wǎng)和光纖電視網(wǎng)的基本工作原理。了解同步數(shù)字體系、多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)、波分復(fù)用、光傳送網(wǎng)、分組傳送網(wǎng)等關(guān)鍵光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第5章光纖通信接口技術(shù)5.1光接口技術(shù)5.2電接口技術(shù)教學(xué)要求：掌握光接口技術(shù)，了解電接口技術(shù)。第6章光纖通信網(wǎng)硬件平臺(tái)搭建6.1機(jī)房環(huán)境要求6.2硬件安裝準(zhǔn)備6.3硬件安裝流程與規(guī)范6.4機(jī)房配線架認(rèn)識(shí)6.5線纜布放與綁扎基本工藝6.6光纖綁扎帶6.7工程標(biāo)簽教學(xué)要求：了解機(jī)房環(huán)境的建設(shè)要求和光傳輸平臺(tái)硬件安裝的流程和規(guī)范。掌握線纜布放與綁扎基本工藝，工程標(biāo)簽的制作規(guī)范，光纖綁扎帶的操作規(guī)范。第7章光傳輸網(wǎng)基礎(chǔ)7.1光傳輸網(wǎng)概述7.2光傳輸技術(shù)7.3光纖接入技術(shù)教學(xué)要求：了解光傳輸網(wǎng)的基本概念，PDH技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的組成。掌握SDH的幀結(jié)構(gòu)、速率等級(jí)等技術(shù)要點(diǎn)，掌握PON技術(shù)的特點(diǎn)，理解APON、EPON和GPON之間的差異。第8章SDH傳輸網(wǎng)工作原理8.1SDH幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用結(jié)構(gòu)和映射方法8.2SDH的開銷8.3SDH的指針8.4網(wǎng)元網(wǎng)絡(luò)地址定義8.5SDH傳輸性能教學(xué)要求：掌握SDH傳輸網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用結(jié)構(gòu)和映射方法，掌握SDH傳輸網(wǎng)的開銷和指針，了解網(wǎng)元網(wǎng)絡(luò)地址定義和SDH傳輸性能。第9章SDH網(wǎng)元組網(wǎng)方式和設(shè)備規(guī)范9.1網(wǎng)元簡(jiǎn)介9.2各類SDH傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)9.3SDH傳輸網(wǎng)的應(yīng)用形式9.4SDH網(wǎng)元設(shè)備規(guī)范教學(xué)要求：掌握SDH常見網(wǎng)元分/插復(fù)用器、終端復(fù)用器、數(shù)字交叉連接設(shè)備和再生中繼器的原理和特性。了解SDH的應(yīng)用形式，SDH網(wǎng)元設(shè)備規(guī)范以及SDH終端復(fù)用設(shè)備的典型模塊組成。第10章SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)10.1網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的必要性10.2自愈的基本概念10.3自愈環(huán)保護(hù)10.4鏈形網(wǎng)保護(hù)教學(xué)要求：掌握自愈的基本概念及其分類，掌握二纖單向通道保護(hù)環(huán)、二纖雙向通道保護(hù)環(huán)、二纖單向復(fù)用段環(huán)、四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)和二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的工作原理。了解鏈形網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的基本原理和特性。第11章SDH時(shí)鐘同步原理11.1時(shí)鐘同步基本原理11.2SDH網(wǎng)同步原理 11.3S1字節(jié)和SDH網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘保護(hù)倒換原理教學(xué)要求：掌握SDH傳輸網(wǎng)的定時(shí)和同步工作原理。第12章SDH傳輸網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)備選型12.1傳輸網(wǎng)規(guī)劃12.2SDH常見設(shè)備介紹12.3SDH常見設(shè)備選擇原則教學(xué)要求：掌握SDH光傳輸網(wǎng)的建設(shè)原則、規(guī)劃要點(diǎn)，了解SDH光傳輸網(wǎng)的常見設(shè)備選擇原則。三、課程學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)數(shù)56學(xué)時(shí)，其中理論50學(xué)時(shí)、習(xí)題6學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容（按課題或章為單元）學(xué)時(shí)其中講授實(shí)踐其他1光纖通信概述442光纖與光纜663光纖通信器件884光纖通信網(wǎng)絡(luò)445光傳輸網(wǎng)接口技術(shù)226SDH傳輸網(wǎng)硬件平臺(tái)搭建667光傳輸網(wǎng)基礎(chǔ)448SDH傳輸網(wǎng)工作原理669SDH網(wǎng)元組網(wǎng)方式和設(shè)備規(guī)范2210SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)4411SDH時(shí)鐘同步原理2212SDH傳輸網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)備選型2213復(fù)習(xí)、考試642學(xué)時(shí)總計(jì)565042四、實(shí)踐教學(xué)在每學(xué)期期末系統(tǒng)開展連續(xù)兩周的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。五、必要說明1．課程開設(shè)的基本條件本課程在第二學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)，學(xué)生已經(jīng)具備現(xiàn)代通信技術(shù)、通信網(wǎng)基礎(chǔ)、數(shù)字通信原理、電子線路等相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識(shí)。2．建議使用的教材及教學(xué)參考書教材：《光纖通信技術(shù)》，夏林中、楊文霞、曹雪梅主編，中國(guó)鐵道出版社，2017年10月第一版。參考書：《光纖通信》，喬桂紅主編，人民郵電出版社，2005年5月第一版；《光纖通信系統(tǒng)》，顧畹儀、李國(guó)瑞編著，北京郵電大學(xué)出版社，2006年9月第一版；《光纖通信技術(shù)》，田國(guó)棟主編，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.9第一版；《SDH光傳輸技術(shù)與應(yīng)用》，許圳彬主編，人民郵電出版社，2012年8月第一版。3．考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定本課程為專業(yè)必修課，成績(jī)主要由平時(shí)成績(jī)（主要來源于平時(shí)作業(yè)完成情況、回答課堂提問情況、考勤情況及其他記分事項(xiàng)）、期末成績(jī)等組成。期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)各占學(xué)期總成績(jī)的50%。4．其他說明在實(shí)際教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生接受能力，可適當(dāng)調(diào)整學(xué)時(shí)分配。本課程將在不影響授課進(jìn)度的前提下，盡量增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以加