光纤通信技术基础绪论.ppt

五.光纤通信系统的基本组成 工作方式： 数字编码：信源编码（PCM），线路编码（5B6B） 强度调制：用电信号直接调制光源的光强度，使光强度随电信号电流的变化而变化。 直接检波：将光信号功率直接在光频上检出电信号电流。 1.1 光纤通信 1.1 光纤通信 六.光纤通信网络-----三代网络技术比较 1.1 光纤通信 全电网络，第一代网络，节点用电缆互连在一起，电缆是一种窄带线路，它的容量有限； 电光网络，第二代网络，用一段段光纤取代电缆后构成的网络，现在正被广泛使用，因节点内仍是对电信号进行交换，所以称为电光网络 全光网络，第三代网络，所有节点被不间断的光缆连接起来，节点内只对光信号进行交换，这就是未来的第三代网络。 1.1 光纤通信 全 光 网 络 全光网络是光在传输、放大、中继、上下话路、交换、光存储、复用和解复用过程中完全是在光频范围内进行处理的网络。 WDM 技术加全光节点技术才是全光网络。 1.1 光纤通信 全光网络最重要的优点是它的开放性。全光网络本质上是完全透明的，即对不同速率、协议、调制频率和制式的信号同时兼容，并允许几代设备（ PDH/SDH/ATM）共存，并共同使用同一个光纤基础设施。 全光网络结构上非常灵活，因此可以随时增加一些新节点，包括增加一些无源分路/合路器和短光纤，而不必安装另外的切换节点或者长光缆。 全光网络与电光网络的显著不同之处在于它具有最少量的电/光和光/电转换。最重要的是没有一个节点为其他节点传输和处理信息服务。 全 光 网 络 1.1 光纤通信 1.1 光纤通信 六.三大通信技术 1.1 光纤通信 卫星系统与光纤网络 速率 信号延迟 大气影响 移动通信和光纤网络 1.1 光纤通信 七.发展趋势 1.1 光纤通信 三网融合示意图 为了使有限而宝贵的网络资源最大程度地实现共享，避免大量低水平的重复建设，打破行业垄断和部门分割，三网融合是信息网发展的必然趋势 1.2 光纤通信的带宽优势 一.光通信频率所处的位置 光通信波长：0.8～1.8μm 二.光纤中的光谱衰减 Ep=hf=ΔE 光子所拥有的频率使其具有能量，如果这个能量等于材料的能及差ΔE，这个光子就会被吸收。 如果我们要减少或消除吸收，就是改变光频率或换另一种材料。 1.2 光纤通信的带宽优势 1.2 光纤通信的带宽优势 三.光纤通信的带宽 通信系统的主要特征就是它的运载信息的能力，而链路能力的主要限制可以由香农公式算出来。 C=Bw×log2(1+SNR) C :运载信息能力，b/s Bw :链路带宽，Hz SNR：信噪比 1.2 光纤通信的带宽优势 对信号带宽的估算，经验规则就是 总结 通信系统运载信息的能力与带宽成正比。 带宽与载体频率成正比。 光纤通信系统的信息载体——光，是所有可用信号中具有最高频率的载体。 因此，光纤通信具有最高运载信息能力。 1.2 光纤通信的带宽优势 思考： 计算一根光纤理论上的最大带宽； 计算一根光纤可运载多少路电话的信息。 1.2 光纤通信的带宽优势 光纤通信技术基础 * 光纤通信技术基础 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院 主讲：张雅彬 * 第1章 绪论 第2章 光纤和光缆 第4章 光源与光发送机 第5章 光电检测器与光接收机 第3章 光无源器件 第6章 光放大器 第y章 OTDR 第7章 SDH—光同步数字网 第8章 IM-DD光纤通信系统及设计 ※ ※※ ※ ※ × ※ × × ※ 课程内容 * 第1章 绪论 1.1 光纤通信 光纤通信的定义 光纤通信技术的发展历史、意义、发展趋势 光纤通信系统的优点 光纤通信系统的基本组成 1.2 光纤通信的带宽优势 光纤通信所用光波段 为什么光纤通信系统具有最高的信息运载能力 * 1.1 光纤通信 一.定义 以光波为载波、光纤为传输媒介的通信方式。 1.人类通信技术的发展： 19世纪30年代， 电报 1.1 光纤通信 二.意义 1876年， 电话 1940 双绞线→同轴电缆 1948年， 微波系统 总之，1830年之后的一百多年时间里（1830-1966），电话、电视、广播等技术广泛应用，电子作为通信载体，为社会发展做出巨大贡献。 1.1 光纤通信 通信容量的变化 2.为什么出现光纤通信 对通信质量、信息质量要求越来越高，信息爆炸式增长 1.1 光纤通信 美RMK公司，给出1998～2002年世界通信业务量： 电子载体这种信道，极限10Gb/s →“电子瓶颈” 1998：1 1999