第5章光纤通信PPT

第5章光纤通信

本章学习要点1、光纤通信系统的概念及组成

2、光纤、光缆、光发送机与光接收机

3、同步数字系列SDH的概念及原理

4、光波分复用（WDM）的概念及原理

5、MSTP的概念、原理及应用6、ASON的概念、原理及应用5.1光纤通信概述5.2光纤通信系统

5.3同步数字系列（SDH）5.4光波分复用（WDM）

5.5多业务传送平台（MSTP）

5.6自动交换光网络（ASON）

5.7光纤孤子通信技术

5.8光网络的发展趋势5.1光纤通信概述

5.1.1光纤通信发展简史光通信的发展主要是光源与光传输媒介两个方面。光源方面的发展情况如下：1960年发明了新光源——固体红宝石激光器；

1961年发明了‍氦-氢气体‍激光器；1970年研制成功可以在室温下连续振荡半导体激光器；目前在通信领域中开发出许多新型光电器件。

光的传播介质方面的主要发展阶段为：（1）最初是光在大气中传播；（2）第二阶段是光通过一系列透镜在管道中传播；（3）第三阶段是利用玻璃纤维传输光；

5.1.2光纤通信的特点

(1)高带宽，大容量。

(2)低损耗，长中继。

(3)具有抗电磁干扰能力。

(4)细线径，轻重量。

5.1.3光纤通信的工作窗口目前的光纤损耗对应有3个低损耗波长，我们称之为光纤通信的三个工作窗口：

(1)0．85um波段处损耗约为2dB／km。(2)1．31um波段处损耗约为0.5dB／km。(3)1．55um波段处损耗约为0．2dB／km。5.2光纤通信系统

5.2.1光纤与光缆

(1)光纤分类与结构(2)光纤中光波传输原理(3)光纤的损耗特性(4)光纤的色散特性(5)光缆结构与分类

5.2.2光纤通信系统的组成电信号电端机发光端机光中继器收光端机电端机电信号光缆光缆

(1)光发送机

(2)光接收机

(3)光中继器

(4)光放大器

5.2.3光线路的码型

光纤数字传输系中并不是直接传输由电端机传送过来的数字信号，而是要经过编码处理变换成码速率略高一点的适合在光纤数字传输系统中传的线路码。⑴CMI码(编码信号反转码，伪双极性码)和DMI码

⑵mBnB码

5.3同步数字系列（SDH）

5.3.1SDH的产生

PDH技术的主要缺点

一种有机地结合了高速大容量光纤传输技术和智能网络技术的新体制——光同步传送网应运而生。最初，这一概念是由美国贝尔通信研究所提出来的，并称之为同步光网络（SONET）。

SDH概念

5.3.2SDH的特点

归纳起来，SDH最为核心的有三大特点：(1)同步复用

(2)强大的网络管理能力

(3)统一的光接口及复用标准

5.3.3SDH帧结构

5.3.4SDH复用原理

SDH的一般复用结构是由一些基本复用映射单元组成的，有若干个中间复用步骤的复用结构，具有一定频差的各种支路的业务信号要想复用进STM-N帧都要经历映射、定位校准和复用三个步骤。

SDH复用映射结构

5.3.5SDH网络二纤单向复用段倒换环

5.4光波分复用（WDM）

5.4.1WDM的产生

5.4.2WDM的概念5.4.3WDM的特点5.4.4WDM系统的基本应用形式

5.5多业务传送平台（MSTP）

5.5.1MSTP的产生5.5.2MSTP的基本概念（1）广义MSTP技术

（2）狭义MSTP技术

5.5.3MSTP的系统原理及特点

(1)提供集成的数字交叉连接功能。

(2)具有动态带宽分配和链路高效建立能力。

(3)支持多种以太网业务类型。

(4)支持WDM扩展。

(5)提供综合的网络管理能力。

5.5.4MSTP的关键技术

(1)GFP

(2)VCat

(3)LCAS

(4)RPR

(5)MPLS

5.5.5MSTP技术的应用

第一代MSTP

第二代MSTP

第三代MSTP

MSTP应用案例介绍

5.6自动交换光网络（ASON）

5.6.1ASON的概念及技术特点（1）快速智能的业务配置，满足紧急的业务需求。

（2）强大而灵活的传送和交换能力。

（3）分布式的控制能力。（4）开放的网络管理。

（5）强大的恢复功能。

5.6.2ASON的功能

(1)控制平面的基本功能

(2)传送平面的基本功能

(3)管理平面的基本功能

5.6.3ASON的标准化现状

(1)ITU-T

(2)IETF

(3)OIF和TMF

5.6.4ASON的组网方式

(1)ASON+DWDM组网方案

(2)ASON和SDH混合组网方案

5.6.5ASON在本地网中的应用举例

华为ASON系列设备

:

(a)OptiXOSN9500(b)OptiXOSN7500(c)OptiXOSN35005.7光纤孤子通信技术

光孤子源外调制器光放大器光放大器光放大器光检测器原电信号GHz综合器脉冲信号发生器误码检测误码外信号光纤孤子通信系统组成框图

5.8光网络的发展趋势

全光网络应具有的特点：（1）全光透明传输（2）可扩展性

（3）可重构性（4）可靠性高

本章小结光纤技术比其他通信方式有明显的优越性，因此从20世纪80年代中期开始，许多国家已经大力发展光纤通信系统。本章从光纤通信的基本概念、各种光纤通信技术原理及应用等方面对光纤通信系统作了全面阐述。

思考与练习题5-1什么是光纤通信？它有何特点？简述光纤通信系统的组成及各部分功能？5