光纤通信系统与网络（第5版）课件 第1章光纤通信概论 .ppt

图八横八纵光纤网络图1.1.2光纤通信系统概念与发展概况图1-5中所示的是一个方向的传输系统，反方向传输系统的结构与之相同。光纤通信系统可分为三个组成部分，即光发射机、光纤线路和光接收机。1光纤通信系统概念图1-5光纤通信系统基本构成示意图光发射机的关键部分是由光源和驱动电路组成。光纤线路是光的传输通道，包括光纤、光纤接头和光纤连接器等组成。如图1-6所示，在光纤线路中，光缆可以架空敷设，也可以敷设在管道内、直埋于地下或敷设于海底。图1-6光纤线路常用的敷设方式2.光纤通信系统的概况（1）模拟光纤通信系统传输模拟信号的光纤通信系统称为模拟光纤通信系统，模拟光纤通信系统的典型应用场景是工业控制的单路电视系统和光纤有线电视（CATV）的多路传输系统。（2）数字光纤通信系统

传输数字信号的光纤通信系统称为数字光纤通信系统，数字光纤通信系统有PDH和SDH两种传输体制。PDH/SDH数字光纤通信系统长途或中继线图1-7数字光纤通信系统原理图图1-8给出了一个32波分复用系统，即32×STM-64组成的光纤通信系统。图1-832×STM-64DWDM光纤通信系统原理图1.3光纤通信网络概况（1）通信网概念两用户间需要通信时，可利用通信系统来完成，也就是说，欲让A、B两地的用户互相通信，必须在他们之间建立一个通信系统。对于离散分布的n个用户，若要让其中任意两个用户能互相通信，最简单的方法是用通信系统把各用户分别一一连接起来，这就需要建立n(n-1)/2个通信系统。通信网的基本结构如图1-9所示，图中圆点代表网络上的节点，节点具有宽泛的意义，节点既可以是终端节点，如电话机、电视机、计算机、手机等，也可以是网络节点（或网元），如交换机、路由器、传输设备和中继器等。节点之间由传输线路（如电缆、光缆、无线电）连接在一起。通信网的基本结构主要有网孔型、星型、复合型、环型和总线型等，如图1-9所示。将各类网型结合起来使用会更合理些。图1-9通信网的基本结构拓扑图（2）光网络概念光网络是光纤通信网络的简称，它兼顾“光”和“网络”两层含义，即可通过光纤提供大容量、长距离、高可靠性的线路传输，同时在传输介质上，可利用先进电或光交换技术，引入控制和管理机制，实现多节点间的联网以及资源和业务需求的灵活配置功能。光网络由光传输系统和在光域内进行交换/选路的光节点构成，具有光传输容量和光节点处理能力非常大的特点。光网络组成设备常有光终端复用设备（OTM）、光分插复用(OADM)和光交叉连接设备(OXC)等。光网络主要分为三级网，即接入网、本地网、骨干网。1.3.2光纤通信网络模型及发展1.光纤通信网络模型光纤通信网从电信的业务来分，有电话网、电报网、传真通信网、计算机数据网、图像通信网及有线电视网等；按服务区域范围分为：长途骨干网、本地网以及用户接入网。一个完整光纤通信网络实质上是由用户终端设备、传输设备、交换设备和相应的信令、协议、标准、资费制度与质量标准等软件构成图1-10光纤通信网的基本结构拓扑图链型环型星型树型网孔型2．光纤通信网络发展概况光纤通信网络不仅适用于电信业务网，而且也广泛适用于有线电视网、计算机局域网、光互联网等信息网络。骨干网、本地网中继传输主要以光纤传输（通信）系统为主，其结构如图1-5所示。光纤接入网是指在用户接入网中采用光纤作为主要传输媒质来实现用户信息传送的应用形式。光纤接入网的主要优点是可以传输宽带业务，如高速数据下载业务、IPTV业务和图像传送业务等，且传输质量好、可靠性高。网径一般较小，可不需要中继器等。图1-11给出了一种光纤接入网结构示意图，它将光纤引入千家万户保正多媒体信息畅通无阻。利用光纤作为有线电视（CATV）的干线传输媒质，可大大提高信号传输质量，为多功能、大容量的信息传送提供了基础。然而，目前做到光纤到户成本很高，难于大规模实现。因此，目前CATV网的最佳选择是光纤、同轴电缆混合（HFC）传输方式。基于光纤通信网络容易建成高速率计算机网，如可将计算机局域网连在如图1-12所示的分前端，借助光纤通信网络实现高速数据传输网络。利用光纤通信系统可容易地传输1?000Mbit/s计算机校园网的数据信号，其结构如图1-13所示。图1-11光纤接入网结构示意图图1-12电视、数据传输网络结构图图1-13计算机校园网组成1.4未来光通信1.4.1光纤、光缆发展趋势由于光纤传输速率的逐步高速化、大容量化（例如：美国MCI于1991年开