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光传输技术 二OO五年三月 基本概念 光纤数字通讯系统是以光纤为传输媒介传送数字信息的一种通信系统。 光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。 典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层。核心部分是纤芯和包层，其中纤芯由高度透明的材料制成， 是光波的主要传输通道；包层的折射率略小于纤芯，使光的传输性能相对稳定。 纤芯粗细、纤芯材料和包层材料的折射率，对光纤的特性起决定性影响。涂覆层包括一次涂覆、缓冲层和二次涂覆，起保护光纤不受水汽的侵蚀及机械的擦伤， 同时又增加光纤的柔韧性， 起着延长光纤寿命的作用。 光纤的结构 光纤的分类 光线在光纤内的传输 全反射现象是光纤传输的基础。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光线限制在纤芯中传输。 纤芯折射率为n1 ，包层的折射率为n2，且n1n2，空气折射率为n0。在光纤内传输的子午光线，简称内光线，遇到纤芯与包层的分界面的入射角大于时?c，才能保证光线在纤芯内产生多次全反射，使光线沿光纤传输。 光线在光纤内的传输 光线在光纤中的衰耗 光纤的损耗是指光信号经光纤传输后，由于吸收、散射等原因引起光功率的减小。在整个频谱上，有三个衰减系数较低的“窗口”，分别为：850nm,1310nm,1550nm。自光纤问世以来，人们在降低光纤损耗方面做了大量的工作，1.31μm光纤的损耗值在0．5dB/km以下，而1.55μm的损耗为0.2dB/km以下，这个数量级接近了光纤损耗的理论极限。 光线在光纤中的衰耗 光线在光纤中的色散 光纤的色散是指光纤所传信号的不同频率或不同模式有不同的传输群速度，导致所传信号到达终端（即在接收端）时造成脉冲展宽从而引起信号失真。（由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。）光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。 光纤接口分类 法兰 FC/UPC ST/UPC SC/UPC FC/APC SC/UPC 光波分复用理论 光波分复用（WDM）的通讯方式是在发送端利用波分复用器件（合波器）将特定的不同波长的光信号混合在一起沿单根光纤传输，在接收端再利用波分复用器件（分波器），将各个不同波长的光信号分开，这样就在原有的光纤网络基础上提高了传输容量。 波分复用系统 传输网络的接口 PDH网络：准同步数字系列 在传统的电信网络中传送的都是话音信号，我们知道一路电话的带宽是64kbit/s，属于低速信道。在传送的时候必须把低速信道复接成高速信道，为了统一接口，规定了信道的等级速率标称值和容差范围。这种允许信道比特率有偏差但几乎是同步的工作状态被称为准同步工作。 信道的复用采用的是时分复用技术，一般把30个经抽样、量化、编码的话路数字信号复接成一次群数字信号（2M），4个一次群码流复接成一个2次群码流（8M），然后依次向上。 国际上允许的三种PDH体制 397.2Mbit/s 97.728Mbit/s 32.064Mbit/s 日本 ------ 274.8Mbit/s 44.736Mbit/s 6.312Mbit/s 1.54Mbit/s 北美 564.922Mbit/s 139.264Mbit/s (E4) 34.368Mbit/s (E3) 8.448Mbit/s (E2) 2.048Mbit/s (E1) 64kbit/s 欧洲 五 次 群 四 次 群 三 次 群 二 次 群 一 次 群 零 次 群 复用等级 体制 传输网络的接口 SDH网络：同步数字系统 利用指针及容器传送技术真正实现同步复用，使复用和解服用一步到位，统一了光接口和线路标准，各厂商设备之间可以互通，建立了世界统一的速率标准。 SDH的容器传输原理： SDH的常用虚拟容器有VC12（2M）,VC3（45M）,VC4（155M）。SDH的容器传送过程大致上是：首先根据不同的业务信号速率大小选择不同的虚拟容器，对于一些小的虚拟容器（如VC12）按一定时序复合到一起并封装到更大的虚拟容器中（如VC4）中，最后这些大的虚拟容器复合到一起形成同步传送模块（STM）