光纤第五章 光纤通信系统
光纤通信系统
形成光缆
5
中继器
中继器
由于光纤的传输损耗和散射 效应，光信号在传输过程中 会逐渐衰减，因此需要使用 中继器来放大和整形光信号，
以实现长距离传输
中继器通常由掺铒光纤放大 器(EDFA)和光-电-光转换器
组成
掺铒光纤放大器可以对光信 号进行放大，提高光信号的 能量
光纤通信系统主要由光发信机、 光收信机、光缆、中继器等组
成
2
光发信机
光发信机
光发信机是实现电信 号转换为光信号的设 备，主要由光源、驱 动电路和调制电路组
成
光源是发信机的核 心器件，目前常用 的光源有半导体激 光器和发光二极管
驱动电路的作用是 为光源提供足够的 电流，使其发出稳
定的光信号
调制电路的作用是 将电信号加载到光 信号上，实现电信
的可靠性和效率
5
绿色光纤：在光纤的制造和使用过程中，需要注重环保和 节能，推动光纤通信系统的绿色发展
光纤通信系统的关键技术和发展趋势
总的来说，光纤通信系统将继续向着高速、大容量、智 能化、环保等方向发展
未来，随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，光 纤通信系统将会得到更加广泛的应用和推广，为人们提
光纤通信系统
-
1 概述 2 光发信机 3 光收信机 4 光缆 5 中继器 6 光纤通信系统的优点和缺点 7 光纤通信系统的应用和发展趋势 8 光纤通信系统的前景展望 9 光纤通信系统的关键技术和发展趋势
1
概述
概述
光纤通信系统是一种利用光波 在光纤中传输信息的通信方式
由于光纤具有传输容量大、抗 干扰能力强、传输距离长等优 点，光纤通信系统已成为现代 通信网的主要传输方式之一
光纤通信系统的设计与调制技术研究
光纤通信系统的设计与调制技术研究第一章引言随着信息时代的到来，通信技术迅速发展，光纤通信系统成为了传输大容量信号的重要技术。
光纤通信系统的设计与调制技术研究对于实现高速、稳定和可靠的数据传输至关重要。
本章将介绍本文的研究背景和目的，并提出本文的结构。
第二章光纤通信系统的基本原理光纤通信系统的基本原理是利用光纤将信号转化为光信号进行传输。
光纤通信系统由光源、调制器、光纤传输介质、光接收器和信号处理器等组成。
光源发出的光信号经过调制器调制后在光纤中传输，然后由接收器接收，并经过信号处理器进行处理。
本章将详细介绍光纤通信系统的基本原理和各个组成部分的功能。
第三章光纤通信系统的设计光纤通信系统的设计涉及到多个方面，包括系统的架构设计、光源的选择、调制器的设计以及信号处理器的性能等。
本章将针对光纤通信系统的设计过程进行详细介绍，并分析各个方面的考虑因素和设计方法。
第四章光纤通信系统的调制技术光纤通信系统的调制技术是实现信号在光纤中传输的关键。
调制技术可以将电信号转化为光信号，并在光纤中进行调制。
常用的调制技术包括直接调制技术、外差调制技术和间接调制技术等。
本章将介绍各种调制技术的原理和特点，并分析它们在光纤通信系统中的应用。
第五章光纤通信系统的性能分析与优化光纤通信系统的性能分析与优化是提高系统传输能力和可靠性的重要手段。
本章将介绍光纤通信系统的性能指标，如位错率、传输速率和信噪比等，并针对这些指标进行系统性能的分析和优化方法的研究。
同时，我们还将讨论如何在系统设计和调制技术中优化性能。
第六章光纤通信系统的应用前景与展望光纤通信系统在当前和未来的通信领域中有着广阔的应用前景。
本章将介绍光纤通信系统在数据通信、视频传输、远程监控和军事通信等领域的应用，同时也对光纤通信系统未来的发展方向进行展望，包括纳米光纤技术、多波长通信技术以及量子通信技术等。
第七章总结与展望本文通过对光纤通信系统的整体设计和调制技术的研究，对光纤通信系统的基本原理、设计方法和性能分析进行了全面深入的探讨。
光纤通信系统的基本概念、组成及特点。
光纤通信系统的基本概念、组成及特点。
光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。
光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光纤通信系统的特点有：1.频带宽、传输容量大，损耗小、中继距离长，重量轻、体积小，抗电磁干扰性能好，泄漏小、保密性好，节约金属材料，有利于资源合理使用。
2.传输损耗小：在光纤通信系统中，由于采用了石英等材质作为光纤材料，其传输损耗比普通金属线要小得多。
3.传输容量大：由于光纤通信系统采用光信号传输，因此其传输容量比普通金属线要大得多。
4.抗电磁干扰性能好：由于光纤通信系统采用光信号传输，因此其抗电磁干扰性能比普通金属线要好得多。
5.保密性好：由于光纤通信系统采用光信号传输，因此其保密性比普通金属线要好得多。
6.节约金属材料：由于光纤通信系统采用石英等材质作为光纤材料，因此可以节约大量的金属材料。
7.易于安装和维护：由于光纤通信系统采用光信号传输，因此其安装和维护相对容易。
8.适用于远距离传输：由于光纤通信系统采用石英等材质作为光纤材料，因此可以适用于远距离传输。
9.适用于大规模网络：由于光纤通信系统采用光信号传输，因此可以适用于大规模网络。
光纤通信系统教材
光纤通信系统教材一、光纤通信概述光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的通信方式。
相比于传统的电通信方式，光纤通信具有传输容量大、传输距离远、传输损耗低、抗电磁干扰等优点，因此在现代通信领域得到了广泛应用。
二、光纤传输原理光纤传输的基本原理是光的全反射。
当光波入射到光纤的芯层时，如果入射角大于或等于临界角，光波将在芯层与包层的交界处发生全反射，从而被限制在芯层中传播。
通过在光纤中不断发生全反射，光波可以在光纤中传播很远的距离。
三、光源与光调制光源是光纤通信系统中的重要组成部分，用于产生光波。
常用的光源有发光二极管（LED）和激光器（LD）。
光调制则是将信息加载到光波上的过程，常用的调制方式有直接调制和外部调制。
四、光探测器与光解调光探测器是光纤通信系统中的重要组成部分，用于接收光波并将光波转换成电信号。
常用的光探测器有光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）。
光解调则是将从光波中提取出信息的过程，常用的解调方式有相干解调和非相干解调。
五、光纤光缆及其连接光纤光缆是光纤通信系统中传输光波的介质，具有传输容量大、传输损耗低等优点。
光纤光缆的连接方式有熔接和冷接等，连接时需要注意接头的质量和密封性，以保证信号传输的质量和稳定性。
六、光放大与光再生中继由于光纤传输过程中的损耗和散射等原因，光信号的强度会逐渐减弱。
为了延长传输距离和提高信号质量，需要在适当的位置放置光放大器和光再生中继器对光信号进行放大和再生。
常用的光放大器有掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼光纤放大器（FRA），常用的光再生中继器有光电转换器和数字中继器等。
七、光纤通信系统性能光纤通信系统的性能主要包括传输速率、传输距离、误码率、抖动、色散等方面。
其中，传输速率指的是单位时间内传输的数据量，传输距离指的是信号传输的距离，误码率指的是传输过程中出现错误的概率，抖动指的是信号时间上的不稳定，色散指的是不同频率的光波在光纤中传播速度不同而引起的脉冲展宽现象。
数字光纤通信系统和设计
数字光纤通信系统和设计
表5.1 世界各国商用光纤通信制式
国家或地区
中国 西欧
基群 二次群 三次群 四次群
五次群
六次群
/（Mb•S- /（Mb•S-1）/（Mb•S-1）/（Mb•S-1） /（Mb•S- /（Mb•S-1）
TM
STM- n
STM- n
STM- N
STM- NSTM- Nຫໍສະໝຸດ 低速 信号低速 信号
… …
TM
ADM
DXC
ADM
TM
STM- n
STM- N
STM- N
STM- n
低速 信号
(n<N)
图 5.1数字S光D纤H通传信输系统网和的设典计 型拓扑结构
SDH终端的主要功能是： 复接/分接和提供业务适配
• SDH终端的复接/分接功能主要由TM设备完成。
…
E STM-N
1
MUX
E
1
同步复接
E STM-N
1
DMX
E
1
同步分接
…
图5.2 SDH传输网络单元 (a) 终端复用器TM；
数字光纤通信系统和设计
电信管理网
数字光纤通信系统和设计
➢ ADM是一种特殊的复用器 ➢ 它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分： ➢ 一部分直接转发 ➢ 一部分卸下给本地用户然后信息又通过复接功能将转 ➢ 发部分和本地上送的部分合成输出
➢ 每个通道(Path)由一个或多个复接段\复用段(Line)构
4 2 . 4 Gb / s 32256 ch
光纤通信系统的基本概念
光纤通信系统的基本概念光纤通信系统是一种利用光纤作为传输介质的通信网络。
光纤通信系统具有传输距离远、带宽大、抗干扰能力强等优点，因此在现代通信中得到广泛应用。
本文将介绍，包括光纤的结构和工作原理、信号传输过程、光纤通信系统的组成部分以及其在大数据传输、互联网、通信等领域中的应用。
一、光纤结构和工作原理光纤是一种由高纯度的玻璃或塑料制成的细长柔软的材料。
光纤由纤芯和包层组成，其中纤芯是光信号传输的区域，包层是保护和引导光信号的区域。
光源产生的光信号通过光纤传输，利用光的全内反射特性，在光纤中沿纤芯传输。
光纤采用全内反射的原理传输光信号。
当光信号由高折射率介质进入低折射率包层时，会发生全内反射。
这使得光信号能够在光纤中沿一定角度传输，并且基本不损失信号的强度和质量。
光纤的包层还能够防止光信号的外部干扰。
二、信号传输过程光纤通信系统中，光信号通过调制的方式进行传输。
首先，光源将电信号转换为光信号，例如采用激光器产生的窄谱光信号。
接着，将光信号输入光纤，通过光纤的全内反射传输。
在光纤的整个传输过程中，光信号不断发生衰减，但在一定距离内，衰减并不显著。
在光纤传输的过程中，由于光信号频率较高，会发生色散现象和衰减现象。
色散现象会导致光信号的频率和相位发生变化，从而影响信号质量。
而衰减现象会使光信号的强度逐渐降低。
因此，在长距离的光纤传输中，需要采用一些调制和放大技术来补偿这些影响。
三、光纤通信系统的组成部分光纤通信系统由光源、调制器、光纤、接收器和控制系统等组成。
光源是发光二极管或激光器等能够产生光信号的设备。
调制器用于将电信号转换为光信号，并控制光信号传输的强度、频率等参数。
光纤用于传输光信号。
接收器接收传输过来的光信号，并将其转换为电信号。
控制系统用于控制整个通信系统的运行和管理。
四、光纤通信系统的应用光纤通信系统在现代通信中得到广泛应用。
与传统的铜缆通信相比，光纤通信具有很多优势。
首先，光纤通信的传输距离更远，可以达到几十公里甚至上百公里。
光纤通信系统
光纤通信系统
光纤通信系统是一种基于光纤传输技术的通信系统，它利用光纤传输光信号进行通信。
光纤通信系统已经成为现代通信领域中最重要的技术之一，被广泛应用于电话、互联网、电视等各个领域。
本文将介绍光纤通信系统的基本原理、技术特点以及未来发展趋势。
光纤通信系统的基本原理
光纤通信系统主要由光源、光纤、光探测器等几个基本部分组成。
光源通过调制产生光信号，然后经过光纤传输到接收端，最终被光探测器接收并解调还原成原始信号。
光信号在光纤中传输时会受到衰减和色散等影响，需要经过光放大器和光衰减器进行补偿和控制，以确保信号的传输质量。
光纤通信系统的技术特点
光纤通信系统具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强、安全性高等一系列优点。
光纤的传输速度可以达到数十亿比特每秒，远远超过了传统的铜缆传输速度。
光纤的带宽也非常宽，可以同时传输多个信号，满足不同应用的需求。
此外，光信号在传输过程中不会受到电磁干扰，保障通信质量稳定。
光纤通信系统的未来发展趋势
随着信息通信技术的不断发展，光纤通信系统也在不断进化。
未来，光纤通信系统将更加智能化和自适应化，能够更好地适应不同环境下的传输需求。
同时，光纤通信系统将更加绿色环保，采用更加节能的光源和光探测器，减少能源消耗。
未来，光纤通信系统将更加普及，为人们的生活和工作带来更多便利和创新。
综上所述，光纤通信系统是一种重要的通信技术，具有速度快、带宽大、抗干扰能力强、安全性高等优点。
未来，光纤通信系统将继续发展，为人们的生活和工作带来更多便利和创新。
光纤通信原理5 系统性能指标
误码参数的定义以块为基础，这有利于 进行在线的误码检测。
块是通道上连续比特的集合。每一比特 属于、且仅属于唯一的一块。
名词解释：
■块Block：由一串连续的比特组成，是 一组与通道有关的连续比特的集合。
■块差错：当与块有关的任意比特发生错 误时，称为块差错。 ■误块：在1块中有一个或多个比特差错， 称为误块。 ■误块秒（ES）：在1秒时间周期内有一 个或多个误块，称为误块秒。
10Hz以下的长期相位变化称 为漂动
产生抖动的原因：
1. 随机噪声 2. 时钟提取电路的性能 3. 多中继器产生的抖动积累 4. 码间干扰等 5. 指针调整
抖动对网络的性能损伤 ：
对数字编码的模拟信号，在解码后数字流的随机 相位抖动使恢复后的样值具有不规则的相位，从 而造成输出模拟信号的失真，形成所谓抖动噪声。
■严重误块秒比（SESR）：在一个确定的测试期 间内，在可用时间内的SES与总秒数之比。
■背景误块比（BBER）：在一个确定的测试期间 内，在可用时间内的BBE与总块数扣除SES中的 所有块后剩余块数之比。
■严重误块周期强度（SEPI）：在一个确定的测 试期间内，在可用时间内，SEP事件数与总秒数 之比。
2.抖动性能
■定义：数字脉冲信号的特定时刻(如最佳判 决时刻)相对于其理想时间位置的短时间偏 离。
■抖动包括两个方面：
a.输入信号脉冲在某一平均位置上左右 变化
b.提取的时钟信号在中心位置上的左右 变化
抖动示意图
理想信号
实际信号
A1
A2
抖动函数
A(t)
A3
A4
抖动 峰－峰值
t
变化频率10Hz以上的相位变 化则称为抖动
在信号再生时，定时的不规则性使有效判决点偏 离接收眼图的中心，从而降低了信噪比裕度，直 至发生误码。
光纤通信系统的组成与工作原理
光纤通信系统的组成与工作原理首先是光信号的产生。
光信号可以通过激光二极管（LD）或者半导体激光器产生。
激光二极管是一种能够产生高亮度和高单频的光源，它通过电流注入产生激励态电子与基态电子的受激辐射而发光。
半导体激光器则是一种基于电流注入的PN结的半导体器件，它可以产生高亮度、高单频和窄线宽的激光光源。
接下来是光信号的传输。
光信号通过光纤进行传输。
光纤是一种由高折射率的纤维材料制成的细长物体，其核心是由折射率较低的材料组成，外包覆着一个折射率较高的包层。
光信号通过光纤的传输是基于全内反射的原理。
当光信号由光纤的尾部入射到光纤的头部时，当入射角小于临界角时，光信号会发生全内反射，沿着光纤一直传输到目的地。
最后是光信号的接收。
光信号到达目的地后，需要被光电器件转换成电信号。
光电器件通常使用光电二极管（PD）或者光电探测器来完成这一过程。
当光信号到达光电器件时，光能转化为电能，产生电流。
接收到的电流经放大和滤波处理后，就可以得到我们需要的信号。
光源是光信号的发射源，如激光二极管、半导体激光器等。
光源需要具备稳定的光功率、窄的光谱线宽和较小的时延，以保证光信号的传输质量。
光纤是光信号的传输介质，它是一种波导结构，能够将光信号进行高效的传输。
光纤需要具备低损耗、高带宽和低色散等特点，以提高光信号的传输质量。
光电器件是光信号的接收器件，如光电二极管、光电探测器等。
光电器件能够将光信号转换为电信号，并经过电子电路的处理从而得到所需的信息。
除了以上的主要组成部分，光纤通信系统还包括光纤连接器、光纤调制器、光纤分光器等其他辅助设备，以提供更加稳定和高效的光信号传输。
总之，光纤通信系统是一种利用光纤进行光信号传输的通信系统。
它的工作原理基于光的全内反射原理，通过光源产生光信号，光纤进行光信号的传输，并通过光电器件将光信号转换为电信号。
光纤通信系统的组成包括光源、光纤和光电器件等主要部分，还包括其他辅助设备。
光纤通信系统的应用广泛，使用光纤传输可以实现高速、大容量和低延时的信息传输。
光纤通信系统原理
光纤通信系统原理光纤传输的基本原理是利用光的全反射现象。
光纤主要由两部分组成：芯线和包层。
芯线是光信号传输的区域，由高折射率的材料构成；包层是芯线的外部，由低折射率的材料构成。
光信号从一个端口输入到芯线中，通过多次发生全反射，一直传输到另一个端口。
1.光的发射：光信号通过光源（通常是激光器或发光二极管）产生。
激光器在光纤通信系统中应用较广，它可以产生稳定、高纯度的光信号。
2.光的调制：光信号需要携带信息，因此需要对光信号进行调制。
调制可以通过改变光源的电流或光的相位来实现。
常见的调制方式有电压调制、频率调制和相位调制。
3.光的传输：光信号被传输到光纤中，光线在光纤内部不断发生全反射，保持在芯线中传输。
光纤的内部结构可以有效地抑制光信号的衰减和色散现象，保证信号的传输质量。
信号的传输距离可以达到数十公里甚至更远。
4.光的检测：光信号到达目的地后，需要进行解调，将光信号转化为电信号。
光探测器（通常是光电二极管或光电二极管阵列）可以将光信号转化为电压信号。
5.信号处理：电信号需要经过一系列信号处理步骤，如放大、滤波、调整等。
信号处理的目的是提高信号的质量和准确性。
光纤通信系统的优势在于其传输速度、容量和稳定性。
光信号的传输速度可以达到光的传播速度，即30万公里/秒，远远高于电信号的速度。
此外，光纤通信系统的传输容量也非常大，一根光纤可以同时传输多个频道的光信号，每个频道的速率可以达到几百兆比特甚至几个十几个兆比特。
此外，光纤传输的信号稳定性也非常高，不容易受到外界的电磁干扰。
总之，光纤通信系统利用光信号传输数据，充分发挥了光的高速传输特性，具有传输速度快、容量大和稳定性高的优势。
随着技术的不断发展，光纤通信系统在各个领域的应用也越来越广泛。
光纤通信第5章.ppt
影响光纤的连接损耗有多种，主要包括 以下2个方面：
(1)光纤结构参数失配引起的连接损耗，主 要包括光纤芯径尺寸失配、数值孔径失配 以及折射率分布失配等3个方面。
① 光纤芯径尺寸失配（主要在单模光纤中 考虑）
②数值孔径失配（多模光纤中起作用）
③折射率分布失配（多模光纤中起作用）
（2）两光纤相对位置偏离引起的连接损耗
对掺铒光纤进行激励的泵浦功率低，仅需几十毫 瓦，而喇曼放大器需要1W以上；
增益高、噪声低、输出功率大。增益可达40dB， 噪声系数可低至3-4dB，输出功率可达14-20dBm；
连接损耗低，与光纤连接损耗可低至0.1dB；
对各种类型、速率与格式的信号传输透明。
一、EDFA的基本结构
两根光纤相对位置偏离引起的连接损耗主要 包括横向错位引起的损耗、倾斜损耗以及间隙损 耗。
①横向错位引起的损耗
②纵向间隙引起的损耗 ③角度偏移引起的损耗
• 2）回波损耗大。
回波损耗是指在光纤连接处，后向反射光功率Pr相对输 入光功率Pi比的分贝值。回波（绝对值）越大越好，以减小 反射光对光源和系统的影响，其典型值应不小于45dB。
2
1
2
1
3
3 3端口环行器
4 4端口环行器
从图中可见，从任何端口进入的光都能被定向到任 何其它的端口，但必须按顺序通过。
环行器的主要参数： 隔离度： 插入损耗： 偏振相关损耗： 工作波长：
3、衰减器 衰减器是在控制状态下减少传输光功率的装置。
衰减器在光网络中最重要的应用包括：
防止接收器达到饱和（保证输入功率在接收器的 动态范围内）。
3、特性参数
在耦合器/分离器基础上，又增加了新的特性参数。
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26
2、同步数字复用体系
2) SDH的帧结构是矩形块状结构， 低速率支路的 分布规律性极强， 可以利用指针（PTR）指出其位置，
于在高速率码流中分(取)出/插入低速率的码流；数字交叉
连接设备(DXC)，用于同等速率码流之间的交换等 SDH网典型的网路结构是环形网，主要的两个网元是 ADM和DXC，图是两个环形网通过DXC互连。
37
2、同步数字复用体系
38
2、同步数字复用体系
（3） SDH的帧结构
SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有
12
5.1 通信网简介
PCM基群（一次群）：
目前国际上有两种复用制式：30/32路帧结构和24路帧结构。
我国采用的是30/32帧路结构方式，即每一帧占125us,分为32 个时隙，一次复用后的基群复用速度为2.048M bit/s。
13
5.1 通信网简介
电信号 输入 PCM 端 机 输 入 接 口 光 发 送 机 光信号 光 中 继 光信号 光 接 收 机 电信号 输 出 接 口 输出 PCM 端 机
22
1、PDH数字复用体系
(3) 没有统一的光接口。 PDH数字体系仅仅规范 了电接口的技术标准， 各厂家开发的光接口不兼容， 光路互通要先转换为电接口， 因此限制了联网应用的
灵活性， 增加了网络的复杂性。
(4) PDH预留的插入比特较少， 使得网络的运行、 管理和维护（OAM）较困难， 无法适应新一代网络 的要求。
第5章 光纤通信系统
1
第5章 数字光纤通信系统
本章内容：
5.1 5.2 5.3 5.4 通信网简介 两种传输体质 系统的性能指标 系统的设计
2
5.1 通信网简介
通信网：多用户通信系统互连的通信体系。 通信网的种类划分方法： ① 按照所能实现的业务种类，通信网可分为：电 话通信网，数据通信网，和广播电视网等。 ② 按照网络所服务的范围：通信网可分为本地网、 长途网和国际网等。 ③ 按基本结构形式，通信网可分为：总线形、环
STM- N
STM- N
…
信号
…
低速
TM STM- n
ADM STM- N
DXC STM- N
ADM STM- n
TM
低速 信号
(n<N)
图 5.1 SDH传输网的典型拓扑结构
30
SDH终端的主要功能是： 复接/分接和提供业务适配
• SDH终端的复接/分接功能主要由TM设备完成。
E
1
STM-N MUX …
SDH传输网络单元数字交叉连接设备DXC
33
PDH和SDH分插信号流程的比较 采用SDH分插复用器(ADM)，可以利用软件一次直接分出和 插入 2 Mb/s支路信号，十分简便。
140/34 Mb/s 光 / 电 分接 34/8 Mb/s 分接 PDH 34/140 Mb/s 8/34 Mb/s 复接 电 / 光
统， 其中每一帧的帧长是125 μs， 共有32个时隙
（TS0～TS31）， 其中30个为话路（TS1～TS15和 TS17～TS31）， 时隙TS0被用作帧同步信号的传输， 而时隙TS16用作信令及复帧同步信号的传输。
18
1、PDH数字复用体系
每个时隙包含8 bit， 所以每帧有8×32=256 bit， 码
16
1、PDH数字复用体系
PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy）是指
准同步数字体系。 根据国际电报电话咨询委员会 CCITT（现改为国际电联标准化组织ITU-T）G.702建 议， PDH的基群速率有两种， 即PCM30/32路系统和 PCM24路系统。 我国和欧洲各国采用PCM30/32路系
一次性地直接从高速信号中取出， 而不必逐级分接，
这使得上下话路变得极为简单。
3) SDH帧结构中拥有丰富的开销比特， 使得网络 的运行、 管理、 维护（OAM）能力大大增强。 预留 的备用字节可以进一步满足智能化网络发展的需要。
27
2、同步数字复用体系
4) SDH具有统一的网络节点接口， 不同厂家的设 备， 只要应用类别相同， 就可以实现光路上的互通。
STM-N DMX …
E
1
E
1
E
1
同步复接
同步分接
图5.2 SDH传输网络单元
(a) 终端复用器TM；
31
• ADM是一种特殊的复用器
它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：
• 一部分直接转发 • 一部分卸下给本地用户然后信息又通过复接功能将转 发部分和本地上送的部分合成输出
中继线 DMX STM-N Drop STM- n 本地 Add STM-n MUX
接交换设备、接入部分。
终端设备：通信网中的源点和终点。除了信源和信宿之 外 ，还包括一部分的变换和反变换装置。
传输链路：网络节点的连接媒介，是信息和信号的传输
通路。
7
5.1 通信网简介
转换交换设备：现代通信网的核心。基本功能：完成接 入交换点链路的汇集，转接接续和分配。目前主要采用的是 接续通话电路的电路交换方式，还有类似电报传送的报文交
中继线 STM-N
分接
复接
图5.2(b) SDH传输网络单元分插复用设备ADM(Add/DropMultiplexer)
32
• DXC类似于交换机，它一般有多个输入和多个输出，通过适当 配置可提供不同的端到端连接。
分接
交叉连接矩阵
复接
1
1: m m:1
1 …
n
1: m
m :1
n
配置管理 图5.2 (c)
换方式。 接入部分：业务节点接口和用户网络接口之间的传送实
体，通过标准接口将用户接入到业务节点。
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5.1 通信网简介
作为提高线路利用率的主要手段，目前常用的多路复
用技术有：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码
分复用（CDM）。 FDM系统的传输线路上每路终端信号使用不同的频率段。 TDM系统的传输线路上每路终端信号使用不同的时间段。 CDM系统的传输线路上每路终端信号使用不同的编码方式， 由此达到线路复用的目的。
光纤线路
光纤线路
图5.16 数字光纤通信系统的组成原理图
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5.2. 两种传输体制（PDH、SDH）
为了提高信道利用率， 可以采用多路复用的方式在 同一条信道上传输多路信号。 目前较常用的方式是时分
复用， 是指不同的信号在同一个信道上占用不同的时隙。
复用又分为若干等级，先后有两种传输体制。 准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）
8/2 Mb/s
分接
2/8 Mb/s
复接
光信号
复接
光信号
2 Mb/s (电信号)
155 Mb/s
光接口
SDH ADM
155 Mb/s
光接口
2 Mb/s (电信号)
图 5.4 分插信号流程的比较
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2、同步数字复用体系
(2) SDH传输网
它的基本网元有终端复用器(TM)，用于将低速率的 码流复接/分接成高速率的码流；分插复用器(ADM)，用
SDH成为涉及比特率、 网络节点接口、 复用结构、 复用设备、 网络管理、 线路系统、 光接口、 信息模型、 网络结构等的一系列标准， 成为不仅适用于光纤， 也适 用于微波和卫星传输的通信技术体制。
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2、同步数字复用体系(SDH)
(1) SDH的主要特点如下：
1) SDH统一的标准传输速率等级， 称之为同步传送模
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1、PDH数字复用体系
(5) PDH体系建立在点对点传输的基础上， 网络
结构较为简单， 无法提供最佳的路由选择， 的上述种种缺陷导致了一种新的 数字体系——同步数字体系SDH（Synchronous Digital Hierarchy）。
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2、同步数字复用体系(SDH)
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5.1 通信网简介
星型结构具有交换的功能，使之有别于总线型网络结构
星型网络结构如图5-13所示，从图中可以看出，它是利 用点对点的光纤传输，将所有节点与一个中心节点实现互 连，这个节点通常是采用星型耦合器
发 收 发 收 发 收
星型指令器
发 收 发 收 发 收
图5-13 星型网络结构示意图
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5.1 通信网简介
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1、PDH数字复用体系
(1) 我国和欧洲、 北美、 日本各自有不同的PDH数 字体系， 这些体系互不兼容， 造成国际互通的困难。
(2) PDH的高次群是异步复接， 每次复接就进行一次
码速调整， 因而无法直接从高次群中提取支路信息， 每 次插入/取出一个低次群信号（上下话路）都要逐次群的 复用解复用， 使得复用结构相当复杂， 缺乏灵活性。
1、PDH数字复用体系
PDH可以很好地适应传统的点对点通信， 但这 种数字系列主要是为话音设计的， 除了低次群采用同 步复接外， 高次群均采用异步复接， 通过增加额外比
特使各支路信号与复接设备同步， 虽然各支路的数字
信号流标称值相同， 但它们的主时钟是彼此独立的。 随着信息化社会的到来， 这样的结构已远不能适应现 代通信网对信号宽带化、 多样化的要求。 PDH主要存 在以下缺点：
5) SDH采用同步和灵活的复用方式， 大大简化了
数字交叉连接（DXC）设备和分插复用器（ADM）的 实现， 增强了网络的自愈功能， 并可根据用户的要求 进行动态组网， 便于网络调度。