光纖通信系统实验指导书.doc

光纤通信系统实验指导书 桂林电子科技大学信息科技学院 二零零九年三月 目 录 实验一 数字光纤传输测试系统实验........................................... 2 实验二SDH点对点组网2M配置实验……………………......…9 实验三 SDH 链型组网配置实验.................................................. 17 实验四 SDH 环形组网配置实验...................................................27 实验一 数字光纤传输测试系统实验 概 述 光纤通信是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质实现信息传输，是一种必威体育精装版的通信技术。 光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光纤通信使用的波长在近红外区，即波长800～1800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是目前所采用的三个通信窗口。 通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量，光是一种频率极高的电磁波（3×1014HZ），因此用光作载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，是通信发展的必然方向。 光纤通信有许多优点：首先它有极宽的频带。目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统，这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。其次，光纤的传输损耗很小，传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上，站间距离不足10Km；而工作在1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗，站间无中继传输可达100Km以上。另外，光纤通信还具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗辐射等特点，它在地球上有取之不尽，用之不竭的光纤原材料—SiO2。 光纤通信可用于市话中继线，长途干线通信，高质量彩色电视传输，交通监控指挥，光纤局域网，有线电视网和共用天线（CATV）系统。 波分复用技术（WDM）的出现，使光纤传输技术向更高的领域发展，实现信息宽带、高速传输。 光纤通信将会在光同步数字体系（SDH）、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网（B—ISDN）、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。 光纤通信系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。实现过程如下：输入电信号既可以是模拟信号（如视频信号、电话语音信号、正弦波或三角波信号），也可以是数字信号（如计算机数据、PCM编码信号、数字信号源信号）；调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变换的功能；光源 输出的光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度的光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入的光信号进行直接检波，将光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等电信号处理过程，以弥补线路传输过程中带来的信号损伤（如损耗、波形畸变），最后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传送过程。 根据所使用的光波长、传输信号形式、传输光纤类型和光接收方式的不同，光纤通信系统可分成： （1）按光波长划分可以分为短波长和长波长光纤通信系统 类别 特点 短波长光纤通信系统 工作波长：800nm～900nm￡10km 长波长光纤通信系统 工作波长：1000nm～1600nm100km 超长波长光纤通信系统 工作波长：32000nm；中继距离：31000km；采用非石英光纤 （2）按光纤特点划分 类别 特点 多模光纤通信系统 传输容量：￡100Mbit/s；传输损耗：较高 单模光纤通信系统 传输容量：3140Mbit/s；传输损耗：较低 （3）按传输信号形式划分 类别 特点 数字光纤通信系统 传输信号：数字；抗干扰；可中继 模拟光纤通信系统 传输信号；模拟；短距离；成本低 (4) 按光调制的方式划分 类别 特点 强度调制直接检测系统 简单、经济、但通信容量受到限制 外差光纤通信系统 技术难度大，传输容量大 （5）其它 类别 特点 相干光纤通信系统 光接收灵敏度高；光频率选择性好；设备复杂 光波分复用通信系统 一根光纤中传送多个单/双向波长；超大容量，经济效益好 光时分复用通信系统 可实现超高速传输；技术先进 全光通信系统 传送过程无光电变换；具有光交换功能；通信质量高 副截波复用光纤通信系统 数模混传；频带宽，成本低；对光源线性度要求高 光孤子通信系统 传输速率高，中继距离长；设计复杂 量子光通信系统 量子信息论在光通信中