光纤传输以及宽带网络技术

1、关于光纤传输及宽带网络技术第1页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四第1章 光纤传输原理第2页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1.1光纤传输的特点：光纤对光信号的衰减极小。每km光纤对信号的衰减为0.2分贝，调幅光纤不加中继可传输40km左右，数字光纤可传输100km以上。光纤不易受电磁干扰，传输质量很好。光纤的容量极大。每一根光缆中包含4根至几千根光纤，每根光纤可复用几十个波长，每个波可传输几千套电视节目。第3页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四13 激光 Laser(Light Amplification by Stimulate

2、d Emission of Radiation ，莱塞、镭射），受激辐射引起的光放大。 1.三种辐射过程： 自发辐射； 受激辐射； 受激吸收。 2与激光有关的基本概念： 粒子数反转（高能态的粒子数大于低能态的粒子数） 激活物质（具有能实现粒子数反转能级结构的物质）第4页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四13 激光 泵浦过程（激励过程，即通过外界不断供给能量，促使低能态粒子尽快跃迁的过程） 谐振腔（使受激辐射光在两个反射镜之间来回反射，不断引起新的受激辐射，使其不断被放大）。 3 .产生激光的三个条件：实现粒子数反转，满足阈值条件（受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗）和

3、谐振条件(直射光与反射光位相相同）。 4.激光器的基本组成：工作物质（激活物质）泵浦系统谐振腔第5页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四14 光信号的调制和解调1. 光信号的副载波强度调制AM-IM:传输节目更多，但对激光器的要求较高，光接收机的灵敏度较低，传输距离较近，1.31m激光，无中继距离不超过35公里。FM-IM：对激光器线性的要求不高，传输距离较大。图像质量高交调互调产物表现为接收调频波的背景噪声，对图像质量的影响较小。但所占频道较宽（每个频道3540MHz），一根光纤只能传输1618套电视节目，光接收机输出的信号需经过FM/AM转换器才能送入用户。可组成一个卫星

4、电视传输系统。第6页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四14 光信号的调制和解调PCM-IM方式：失真小，无噪声积累，多级传输后载噪比仍可达60dB,C/CTB和C/CSO可达70dB。无中继放大可传输100公里以上，利用光纤放大器，可传输数千公里。但价格贵；无压缩时，一根光纤只能传输16套节目。经过压缩，可传输数百套节目，但成本较高。2光调制器原理直接调制的技术简单，损耗小，易于实现。但易出现附加频率调制或啁秋效应（chirping）。出现组合二次互调失真（CSO）。内调制和外调制需要通过专门的调制器。外调制调制效率较低，但无啁秋效应。第7页，共95页，2022年，5月20

5、日，9点42分，星期四14 光信号的调制和解调3光信号的解调光接收机的任务：把光信号恢复成电信号。光电效应：当光照射到金属或半导体上产生光电流的现象。光电效应的性质：光电流的强度与入射光成正比；当入射光的频率低于红限频率时，不会产生光电效应。入射光的频率太高，半导体材料对光的吸收系数将变大。波长响应范围：硅为0.51.0m，锗和InGaAs为1.11.6m。 第8页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四第2章 光纤与光缆 第9页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四21 光纤的结构和原理光纤素线光纤芯线光纤软线（单芯、双芯）单模光纤（SM）和多模光纤（MM） n

6、2n2n2 n1n1第10页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四22 光纤的特性1光纤的损耗在-25-35时，附加损耗为0.030.04dB/km,在-40时，附加损耗为0.060.08dB/km。 0 0.85 1.31 1.55 (m)第11页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四22 光纤的特性2光纤的色散 色散是指输入信号中不同频率或不同模式光的传播速度不同，不同时到达输出端，使输出波形展宽变形、失真的现象。 色散对数字传输的影响：限制了光信号一次传输的距离；减少了传输的信息容量；与光源的调制特性一起产生组合二次失真（CSO） 色散常数 D=d/( L

7、 d) （2.2） 第12页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四22 光纤的特性3. 不同的单模光纤：G.652光纤：对1.31m光的色散为零，性能最佳；也可用于1.55m光G.653光纤：零色散波长在1.55m附近，适于长距离、大容量的信息传输，但价格较贵。G.654光纤（截止波长移位光纤）：1.55m处的衰减最小（色散仍然较高），用于海底光缆G.655光纤：零色散点不在1.55m，避免发生多波长传输的四波混合，用于密集波分复用。无水峰光纤：多了一个1.4m的窗口（损耗比1.31m小，色散比1.55m低），可提供从1.28m至1.625m的完整波段，可复用的波长数大大增加。

8、 第13页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四23 光缆 231光缆的基本结构光纤导电线芯加强筋护套234.2 光缆的接续固定连接（粘接和熔接）与活动连接（光连接器和机械连接子）两类。第14页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四第3章 模拟光纤传输干线 第15页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.1模拟光纤干线的基本原理 光发射机将电视信号调制到光信号上 光分路器把光信号分成不同比例，分别送入 各光节点 光纤放大器将光纤中的光信号放大，使之传输更远的距离 光接收机从光信号中解调出电视信号光发射机光分路器光纤放大器光接收机第16页，共95

9、页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.2 光发射机3.2.1 直接调制光发射机第17页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四过调开关输出光信号输入RF预放PIN衰减器过调控制末放宽带驱动与预失真补偿直流放大半导体致冷器过流过热保护热敏电阻后向光检测APC光耦合器光隔离器激光器偏流控制ATC过调指示RF监测偏流检测温度监测致冷电流监测光功率监测第18页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.2 光发射机3.22 YAG外调制光发射机 射频放大光隔离器光耦合器YAG激光器外调制器分光器光检测器控制环预失真电路温度控制状态控制微处理器光输出RF输入第19

10、页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.2 光发射机3.23 DFB外调制光发射机 射频放大光隔离器光耦合器DFB激光器外调制器分光器光检测器控制环预失真电路温度控制状态控制微处理器光输出2RF输入光纤放大器分光器光纤放大器光输出1第20页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四33 光接收机光接收机方框图光输入RF输出光检测器组件AGC输出放大输入放大宽带均衡可变衰减 RF测试供电数据采集与控制第21页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四34 光纤放大器341 直接放大与间接放大1.间接放大：光接收机光发射机电放大器第22页，共95页，20

11、22年，5月20日，9点42分，星期四34 光纤放大器2.直接放大：半导体光放大器光纤放大器3.光纤放大器的使用后置放大器（光增强器）；前置放大器（预放器）；光中继器。第23页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.4.2 掺铒光纤放大器(EDFA）1.单掺铒EDFA激励光波长3 3211.55m 1.48m 0.98m 0.98m1.48m第24页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.4.2 掺铒光纤放大器(EDFA） 2.双掺杂EDFA同时掺入钇和铒两种元素，泵浦光功率达3W，波长为1.047m，信号光输出功率达2500mW(273dBm)。 3.包层

12、泵浦EDFA的光纤有两个包层。纤芯的直径为5m，第一包层的直径为90m，第二包层的直径为125m。泵浦光（波长为910990nm）从第一包层输入。可放大15371574nm或15601600nm的光，输出功率达3000mW以上。第25页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.4.2 掺铒光纤放大器(EDFA）4.EDFA原理示意图pssEDF光耦合器光隔离器光滤波器光隔离器泵浦光 电源控制第26页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.4.2 掺铒光纤放大器(EDFA）5.三种泵浦方式的比较：输出光功率:双向泵浦后向泵浦前向泵浦。 噪声：前向泵浦双向泵浦后向

13、泵浦。 第27页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3.4.3 掺镨光纤放大器(PDFA） PDFA的高增益区在1.3m附近，最高可达42dB，最大输出功率达280mW,在30nm带宽内，可以得到大于100mW的输出功率。PDFA与1.48m泵浦的EDFA的噪声性能差不多。第28页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四35 光分路器 MN光分路器有M个输入端和N个输出端。351光分路器原理：微光型, 光纤型光波导通路型。 第29页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四35 光分路器 352 光分路器的技术指标 插入损耗：Aj=10lg(Pi/P

14、j)附加损耗：Af =10lg(Pi/Pn) 分光比： kj= Pj/Pn显然， Aj=Af-10lgkj 第30页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四35 光分路器 表12.2 光分路器的附加损耗值Af N附加损耗Af N附加损耗Af30.390 .740.410 0 .85 0.45110 .960.512 1 .07 0.55161 .280.6第31页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四第4章 数字光纤传输干线 第32页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四41数字光纤传输系统411 数字光纤传输系统的基本组成412 广播电视光纤干线

15、网光源解调再生器调制信道编码时分复用信源编码解复用器信源解码信道解码第33页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四长春沈阳（大连）北京天津呼和浩特乌鲁木齐银川兰州西宁成都重庆贵阳昆明南宁广州（大同）太原石家庄济南（徐州）合肥南京上海郑州西安武汉长沙杭州南昌福州海口（包头）（湛江）（绥德）（乌兰浩特）（蓬莱）（三门峡）（廊坊）（黄眉）（株洲）国家级基础干线网拓扑图一期二期三期拉萨（宝鸡）（吉林）（延吉）（通化）（宜昌）（霍尔果斯）第34页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四42 SDH传输技术简介4.2.1数字信号的时分多路复用多路复用是将来自不同信息源的各路信

16、息，按某种方式合并为一路，通过同一信道传送给接收端。接收端再按相应方式分离出各路信号，送给不同的用户。时分复用是利用同一信道的不同时间间隙（时隙）间插传输多路信号。这是因为数字信号中每个脉冲的持续时间很短，相邻间隔很大，因而可把多路信号放在一路信道中传输。第35页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四42 SDH传输技术简介 时分复用中同步的重要性。 时分复用的优点：采用数字电路，比模拟滤波器简单；不容易产生交调、互调失真，对非线性失真指标要求较低。第36页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.2.2 PDHPDH的缺点:需要多次的

17、分接和复接，既增加了系统的成本，又使信号受到损伤；没有全世界统一的标准和规范，各有不同的传输速率标准，无横向兼容性；网络管理、操作和维护比特缺乏。第37页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介PDH传输速率等级系列PCM24系列PCM30/32系列数码率（Mb/s）话路数数码率话路数日本北美日本北美一次群1.544242.04830二次群6.312968.448120三次群32.06444.73648067234.368480四次群97.728274.17614404032139.2641920五次群397.2005760564.9927680第38页

18、，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.23 SDH网的产生美国贝尔通信研究所提出了同步光纤网络SONET 1988年，CCITT将SONET修订为国际标准，命名为同步数字体系SDH（Synchronous Digital Hierarchy),应用于光纤、微波和卫星网络。 SDH的传输速率分级:STM-1的传输速率为155.520Mb/s，STM-4的传输速率为622.080Mb/s，STM-16的传输速率为2488.320Mb/s，STM-64的传输速率为9954.280Mb/s。 第39页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4

19、.2 SDH传输技术简介 SDH网的优点数字信号的复接和分接只需利用软件即可从高速信号中一次分出低速信号。包容目前世界上几种主要的传输系列，便于各个国家的互通，也兼容现有的PDH。具有很好的横向兼容性。帧结构中安排了丰富的、用于管理的开销比特，智能化程度很高，网络的运行、管理和维护（0AM）能力大大加强。SDH的综合费用不到PDH的70，经济效益较好。便于向宽带综合信息网过渡。第40页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备 终端复用器TM一般用于线性链路的两端节点。第41页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四

20、4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备 分插复用器ADM既有主路输入，也有主路输出。一般环形网络的各个节点都采用分插复用器。第42页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备数字交叉连接设备DXC是具有一个或多个信号端口，可以对任意端口之间的信号进行可控连接的设备，具有与交换机类似的性能。第43页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备交叉连接配置的表示DXC X/Y数字X表示输入端口数据流速率的最高级别，数字Y表示参与交叉连接的数据流速率的最低级别。

21、数字为0表示64kb/s的传输速率，数字1、2、3表示一、二、三次群的传输速率，数字4表示四次群或STM-1的传输速率，数字5和6表示STM-4和STM-16的传输速率。第44页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备例如DXC 1/0（称为电路DXC）表示输入端口信号最高为一次群信号，交叉连接速率为64kb/s，它主要为PDH网提供快速、经济、可靠的数字交叉连接功能，也可以为专用网提供管理和维护，还可以作为汇接网的中心节点或网关。 DXC 4/1表示输入端口信号最高为四次群或STM-1信号（实际包括了所有一、二、三、四次群或S

22、TM-1信号），交叉连接速率为一次群信号的速率，是功能最齐全的多用途系统。第45页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备DXC 4/1主要用于局间中继网，或长途网和本地网之间的网关，或PDH与SDH的网关。DXC 4/4表示输入端口信号最高为四次群或STM-1信号，交叉连接速率与输入端口速率相同，逻辑功能要求较低，采用空分交换，交叉连接速度很快，适用于宽带交叉连接，主要用于长途网的恢复和自动监控。 第46页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.24 SDH的网元设备 再生器RG经过

23、适当的处理，使信号按照规定的幅度、波形和定时特性继续向前传送。第47页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四再生段4.2 SDH传输技术简介4.2.5 SDH结构1.SDH网络结构再生段终端复用器TM再生器分插复用器ADM终端复用器TM终端复用器TM再生器再生段再生段复用段第48页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介2.SDH的帧结构：9*270*NRSOHPOHPAYLOADAU PTRMSOH第49页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.26 SDH的复用1.SDH的复用单元等级111

24、2234有效负荷1.5442.0486.3128.44834.36844.736139.264容器C1.6002.1766.78448.384149.760虚容器VC1.6642.2406.84848.960150.336支路单元TU1.7282.3046.91249.152-管理单元AU-50.304150.912第50页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介2 SDH网的复用路线STM-NAU-4AUG139.264VC-4TUG-3TUG-2TU-12VC-12C-4C-12VC-3TU-3C-334.368或44.73672.048第51页，共

25、95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.27 SDH自愈网1 线路保护倒换11保护：并发优收。1：n保护：n条信道共享一条不传输信息的保护信道。线路保护倒换方式的不足：整条光缆都被切断时，备用光纤也断；光缆保护所需成本太高；对于网络节点的故障无法提供保护。 第52页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介2 环型网保护方式（1）二纤单向通道倒换环ACDB第53页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介（2）二纤单向复用段倒换环BDCA第54页，共95页，2022年，5月20日

26、，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介4.28 SDH网的同步主从同步方式，形成树型结构。 优点：组网灵活，控制简单，网络的稳定性较好，对从时钟的要求不高。缺点：对基准主时钟要求较高，对网络故障比较敏感。相互同步方式，节点时钟的要求较低，设备较便宜；对同步分配链路故障也不敏感。但网络稳定性较低。混合同步方式 第55页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.2 SDH传输技术简介SDH网的同步性能决定于主时钟的精度、定时参考信号的传输链路的性质以及各网元中获取定时参考信号的接收时钟的性能。 从时钟的工作模式： 正常工作模式 保持模式 自由运行模式第56页，共95页，20

27、22年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术 为了利用单一的网络，即可支持由话音、图像、数据、文字等组成的各种综合业务，需要建立一个宽带综合业务数字网。43 1对宽带综合业务数字网的基本要求1 .传输媒体的宽带化。 2 .建立综合各种业务的高速传输体制，例如光同步数字系列（SDH）和异步传递模式（ATM）。第57页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术 3 .采用快速交换技术。例如ATM交换和宽带IP交换技术。4 .具有较高的业务质量。要求信息丢失率尽可能低。5 .根据业务的不同性质和不同要求，采用灵活多样的定时方法。第58页，共95页，2022年，5

28、月20日，9点42分，星期四43 ATM技术432 ATM网络的基本概念1. 异步转移模式ATM是“一门基于非信道化的高速数字链路的交换技术” 。2. 虚通路VC与虚通道VP：一个网络中可以有28256或212=4096条虚通道，一条虚通道中可以有21665536条，或64k条虚通路。 3信元：5+48字节第59页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术 433 ATM业务 业务分类ABCD定时关系要求定时不要求定时比特率恒定可变连接方式面向连接无连接适用规范AAL1AAL2AAL3/4或AAL5第60页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43

29、ATM技术 434保证QOS措施： 设置了优先级比特； 采用合理的排队方法和硬件交换方式，提高交换速率，降低交换时延和时延抖动，减少信元的丢失。 采用传统的自动请求重发（ARQ）协议或快速传输协议（XTP），对丢失或出错的信息进行重传。 采用较为复杂的前向检错（FED）和（或）前向纠错（FEC）方法。 采用分层编码方式。第61页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术分层编码的概念把要传输的信息划分成不同的层。不同的层对应不同的质量，对错误的敏感度也不同：越是低层，其分辨率和清晰度越低，但越不容易出错。因为低层的比特率较低，发生错误的机会较小。也很容易通过不太复杂

30、的前向纠错控制（FEC）来得到保护。尽管高层容易出错，但高层出现错误以后，接收端仍然可以依靠正确的低层信息来提供质量 。第62页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术435 ATM交换1. 三大功能：路由选择；信头翻译；排队2. 特点：能够交换小到几kb/s，大到几百Mb/s的各种不同速率的业务信息，总吞吐量大于5Gb/s。能够提供一点到多点的广播方式的通信。内部连接丢失率1081011， 误插率为10111014，保证用户业务的通信质量。交换时延在101000s以下，时延抖动在几百s以下。具有良好的扩展性，便于交换机的扩容。第63页，共95页，2022年，5月

31、20日，9点42分，星期四43 ATM技术436 ATM交换的排队方式1 输入排队方式。N1仲裁逻辑输入队列缓冲器输入队列缓冲器交换传送媒体 N 1第64页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术2 输出排队方式。N输出队列缓冲器N交换传送媒体输出队列缓冲器11第65页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四43 ATM技术 3 中央排队方式2N1交换传送媒体 第一部分中央队列缓冲器交换传送媒体 第二部分12N第66页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四44 宽带IP技术441 宽带IP网的概念宽带IP网，就是在其中高速传输IP数据

32、包的通信网络。宽带干线的带宽要求为622Mb/s以上，用户接入线路的带宽要求为2Mb/s以上。IP是说在网络中的是遵守IP协议的数据包。宽带IP网还应是一个范围比较大的网。 第67页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四4.4宽带IP技术442 千兆位以太网 的 特 点1.高速性。每秒10亿比特。2.简易性。在技术原理、布线结构、设备安装调试和管理维护等方面继承了以太网的简单易用性。3.可扩展性。是10兆和100兆以太网标准的扩展，还可以平稳升级至万兆以太网。4.可靠性。采用以交换机为中心的星型结构和结构化布线系统，确保了网络的高可靠性。5.经济性。低成本。6.可管理性。管理和

33、维护非常简单。7.支持新的宽带应用。 第68页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四44宽带IP技术443 IP over ATMIP Oveer ATM 在ATM网络上传输IP数据包，利用ATM技术承载IP信号。既发挥了TCP/IP协议的开放性和应用的广泛性，又利用了ATM速度快、容量大和可以支撑多种业务的能力。但需要把IP数据包转换成ATM信元，传输效率较低。因为ATM面向连接，IP面向无连接，各有自己的地址结构、选路方式和信令，结合起来有一定难度。 主要有局域网仿真、CIPOA 、ATM支持多协议（MPOA） 、IP交换、标记交换、多协议标记交换（MPLS）等 。第69页

34、，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四 4.4宽带IP技术444 IP over SDHIP over SDH以SDH网络作为IP网的物理传输网络，让IP包直接在SDH干线网上传输。它可以提供数据、语音、视频综合传输业务。网络体系结构简单，技术比较成熟，可用带宽比IP over ATM提高2530。但拥塞控制能力较差，只有业务分类和优先级的能力。预计在不远的将来，可达到现在ATM和帧中继的水平。 第70页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四44宽带IP技术445 IP over OpticalIP Oveer Optical（IP优化光学网络）让IP数据包直接

35、在光纤上运行。它不需要ATM或SDH设备，不需要进行反复的地址转换，避免了重复的打包、拆包，减少了开销字节，降低了网络的成本。第71页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四44宽带IP技术445 IP over OpticalIP Oveer DWDM采用密集波分复用技术，使被高速IP数据包调制的多个光载波直接在同一根光纤上传送。现在已有96个通道的复用系统。若在每个光通道中传输10Gb/s的数字信号，一条光纤内的传输速率可达960Gb/s，无中继的传输距离可达500公里。第72页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四宽带用户网 中国传媒大学信息工程学院第73页

36、，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网Hybrid Fiber Coax光纤同轴混合网1). 光纤干线从前端到各光节点， 采用星形连接正向信号与反向信号各使用一根光纤光发射机光节点6光节点5光节点4光节点3光节点2光节点1第74页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网2). 电缆分配网从光节点到用户，采用树形连接光接收机第75页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网双向放大器可以放大正向与反向信号正向信号占用频率：871000MHz 87108MHz：FM 1111000MHz: （含标准频道和增补

37、频道）传送电视信号和数据信号反向信号占用频率：565MHz第76页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网11 调幅光纤干线传输系统前端光发射机光纤放大器用户分配系统光分路器光接收机第77页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网12 数模混合的有线电视网主前端分配中心光节点用户网络单元二级分配中心双向电缆网分配中心分配中心二级分配中心二级分配中心光节点光节点光节点电视电话数据远端单元电缆分配系统分配器电视电话数据第78页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网13 HFC网的反向噪声1)反向噪声的来源

38、侵入噪声：70来自用户端 结构噪声：由反向放大器产生，具有漏斗效应2)反向噪声的抑制 减少每个光节点的用户数 选择优良器材，提高安装工艺 第79页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四1 HFC用户网动态分配上行频率，增加上行通道的有效带宽。 采用QPSK等抗噪声的数字调制方案来增加系统的抗干扰性能。加接滤波器滤除用户设备引入的噪声 ：900MHz解调用户接口高通滤波器900MHz调制反向输出有用信号反向输入第80页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四2 ADSL技术高速数字用户线（HDSL）对称1.544或2.048Mb/s对称数字用户线（SDSL）对称76

39、8kb/s非对称数字用户线（ADSL）下行1.59Mb/s，上行16640kb/s自适应速率数字用户线（RADSL）下行1.59Mb/s，上行16640kb/s 用户数字用户线（CDSL）下行1Mb/s，上行16128kb/sISDN数字用户线（ISDL）对称144kb/s超高速数字用户线（VDSL）下行1352Mb/s，上行1.56Mb/s第81页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四2 ADSL技术ADSL的结构电话机PC或LANADSL调制解调器广域网IP路由器或ATM交换机ADSL调制解调器PSTN话音电路交换机分离器LPFHPF分离器HPFLPF第82页，共95页，2

40、022年，5月20日，9点42分，星期四2 ADSL技术ADSL的传输速率 上行速率为16Kb/s640kb/s， 04kHz传输电话信号，251104kHz传输数据信号，其中25138kHz传输上行数据信号。 下行速率为1.544Mb/s时，传输距离为6000m；下行速率为2.048Mb/s时，传输距离为5000m；下行速率为6.312Mb/s时，传输距离为4000m；下行速率为8.448Mb/s时，传输距离为3000m。第83页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3 电力线通信技术1. 小区电力线通信网的组成：基站变压器高压电本地基站交换机因特网保险盒保险盒保险盒保险盒通

41、信模块通信模块通信模块通信模块PC家电第84页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四3 电力线通信技术 噪声和干扰的抑制 扩展频谱调制，使能量尽量均匀分布在传输带宽上，接收端恢复信号的能量集中成一个较大的数值，比噪声、干扰等大得多，不影响人们对信息的检测。即使信号的部分频谱丢失，扩展频谱调制信号的冗余性也可以恢复原始数据。 采用多载波调制，系统可以自动检测、避开窄带干扰源的频率。3 信号传输方式 采用令牌方式，避免冲突。把较大的数据包分成短帧，同时采用前向纠错和错帧重发两种方式，保证传输的可靠性。 第85页，共95页，2022年，5月20日，9点42分，星期四10. 家庭网络10.1组成：将家庭的多台计算机、电源开关和其它家电联网，并与小区网、城域网、因特网相联。电话线输入CATV输入电