《光纤通信》SDH与数字光纤传输系统
通信光纤实验报告 南邮
（2）SDH 网管系统中为什么要设置不同的用户管理权限？
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（2）SDH 复用映射中采用 C12 复用路径涉及 S385 设备中哪些功能单板？
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南京邮电大学通信技术实验教学中心
《光纤通信与数字传输》实验报告
实验二：SDH 传输设备网络管理操作（2 学时）
实验目的：掌握网络管理系统中告警管理、性能管理和用户管理等管理操作实现过程， 熟悉和理解网管操作相关性能参数的意义。 实验内容：了解掌握 SDH 传输设备网络管理系统的构成及、使用和操作。 实验项目一：中兴通讯 S385 传输系统网管基本操作 1． 观察 E300 网管系统组成。 2． 使用用户名“ny”和口令“ny”登录客户端 GUI。 3． 了解 E300 网管视图及主要菜单。 实验结果和分析： （1）客户端 PC 与网管服务器是什么关系？
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南 京 邮 电 大 学
实验报告
光纤通信与数字传输
专
业：
学生姓名： 班级学号： 指导教师： 指导单位： 成建平 通信技术实验教学中心
日期：二○一二年六月
南京邮电大学通信技术实验教学中心
（2）说明如图所示的子框中 OW、NCP、QXI 和 SCI 单板的名称。
1
南京邮电大学通信技术实验教学中心
《光纤通信与数字传输》实验报告
实验项目三：S385 业务实现 1． 观察和了解节点配置类型。 2． 观察和了解时钟单板工作状态。 3． 观察和了解 E1 业务实现过程。 实验结果和分析： （1）时钟单板面板上 NOM、ALM1 和 ALM2 状态指示灯分别代表什么含义？
通信工程《光纤通信》考试题(含答案)
1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。
3、数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越( 强)，光纤与光源之间的耦合效率就越( 高)。
4、目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：（0.85μm、1.31μm、1.55μm）。
5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（PIN光电二极管；雪崩光电二极管）。
6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸收)，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。
物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。
7、在多模光纤中，纤芯的半径越( 大)，可传输的导波模数量就越多。
8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。
9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。
11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于( 开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。
13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。
14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。
二、选择题：（每小题2分，共20分。
1-7:单选题，8-10：多选题）1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
A、光波B、电信号C、微波D、卫星2、要使光纤导光必须使（ B ）A、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、（D ）是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。
《光纤通信》课程标准.
《光纤通信》课程教学标准目录一、课程名称二、适用专业：三、必备基础知识1、课程的地位2、课程的作用四、课程的地位和作用五、主要教学内容描述六、重点和难点1、重点2、难点七、内容及要求模块一：光纤通信概论模块二：光纤和光缆模块三：通信用光器件模块四：光端机模块五：光纤通信新技术模块六：光纤通信网络八、说明1、建议使用教材和参考资料2、模块学时分配3、考核方法及手段4、注意事项一、课程名称：光纤通信二、适用专业：通信技术、电子信息工程等三、必备基础知识学生在学习本门课程之前应当学习《电子技术基础》、《通信原理》、《计算机网络基础》以及《电磁场与电磁波》等专业基础课程，掌握相应的基本知识和技能。
四、课程的地位和作用1、课程的地位本课程为通信与电子信息类专业的一门重要的专业主干课。
其基本任务是通过本课程的学习，让学生掌握光纤的传输理论；光缆结构及特点；无源光器件的原理及性能；光源和光检测器的工作原理及特性；光纤放大器的工作原理及结构；光纤通信系统的组成与性能指标。
并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技术，以及代表未来光纤通信技术发展方向的全光光纤通信技术。
使学生对光纤通信这一在当今信息领域内高速发展并起着关键作用的技术有一较好的了解。
为进一步深造或走向社会打下一个良好的基础。
2、课程的作用通过本课程的学习，对光纤通信及光纤通信系统建立起比较完整的概念，并掌握光纤通信的基本原理和基本技术，为进一步学习相关专业课程及从事通信技术类工作奠定一定的基础。
本课程要求掌握光纤通信系统构成及特点，光纤通信的窗口波长，光纤分类及指标，光发射机的组成及对光源的要求，对光电检测器的要求；掌握光纤通信关键器件的原理及技术要求；熟悉光传输，中继放大技术；了解光纤通信中的新技术：光波分复用、光时分复用、光放大器及全光系统；初步掌握光通信网络的构成及组网技术。
本课程对培养学生综合应用以前所掌握的《通信原理》、《数字通信》等课程的基本知识等有良好的促进作用。
光纤通信之SDH
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
SDH/MSTP设备概述
SDH/MSTP设备日常维护
SDH/MSTP设备维护案例分析
SDH/MSTP设备维护注意事项
SDH/MSTP设备概述
设备类型及功能
SDH设备：同步数字传输设备，用于传输语音、数据和视频信号
MSTP设备：多业务传输平台设备，支持多种业务类型，如TDM、ATM、IP等
02
设备功能：提供传输、交换、复用、时钟同步等功能，保证通信网络的稳定运行
设备特点：高可靠性、低时延、大容量、可扩展性等
04
设备组成及工作原理
SDH/MSTP设备主要由传输系统、交换系统和控制单元组成。
传输系统负责将信号从输入端传输到输出端，包括光纤、光放大器和光中继器等。
交换系统负责信号的交换和处理，包括交叉连接、复用和解复用等。
01
SDH/MSTP设备可以提供高速、大容量、高质量的信号传输，满足现代通信网络的需求。
02
SDH/MSTP设备支持多种业务类型，如语音、数据、视频等，可以满足不同用户的需求。
03
SDH/MSTP设备具有较强的抗干扰能力，可以保证信号传输的稳定性和可靠性。
04
SDH/MSTP设备日常维护
设备检查与清洁
故障预防：定期进行设备检查、维护，确保设备正常运行
01
02
03
04
05
SDH/MSTP设备维护案例分析
典型故障案例
01
光纤断裂：导致通信中断，需要及时修复
03
电源故障：导致设备无法正常工作，需要检查电源系统
02
数字光纤通信系统简介
浅谈数字光纤通信系统摘要当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。
纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。
因而传统的模拟信号的传输的信息容量已经远远不能满足当前生产生活的实际技术需求，从上世纪开始数字信号传输已经逐步取代模拟信号，成为当前电视、电话、网络中信息传输的主要方式。
本文就光纤通信网络中的数字光纤通信部分进行了简要的介绍以及分析，涉及数字光纤通信系统基本概念特点的解析，系统的组成结构，主要传输体制以及线路的编码方式。
关键字数字光纤通信系统准同步数字系列（PDH）同步数字系列（SDH）线路编码内容一．数字光纤通信系统概况光纤是数字通信的理想的传输信道。
与模拟通信相比，数字通信有许多优点，最主要的是数字系统可以恢复因传输损失导致的信号畸变，因而传输质量高。
大容量长距离的光纤通信系统几乎都是采用数字传输方式。
在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
二．数字光纤通信系统组成数字光纤通信系统如图1所示，与模拟系统主要区别在于数字系统中有模数转换设备和数字复接设备，即为PCM端机。
1.模数转换设备。
它将来自用户的模拟信号转换为对应的数字信号。
数字复接设备则将多路低速数字信号按待定的方式复接成一路高速数字信号，以便在单根光纤中传输。
2.输入接口将来自PCM端机的数字基带信号适配成适合在光纤信道中传输的形态。
3. 光发送机将数字电信号转换为数字光信号，并将其反馈入光纤传输。
发送端一般采用强度调制方式实现数字电信号到数字光信号的转换，即通过直接调制或者间接调制，使得“1”码出现时发出光脉冲，而“0”码出现时不发光。
《光纤通信》课后习题答案
1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。
缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。
2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：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。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）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。
光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
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。
常用的器件有PIN和APD。
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。
光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。
光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。
SDH数字微波通信系统
三 、ＳＤＨ数 字微 波传 输 设 备 采 用 的关 键 技术
１、微波帧复用技术 在光纤通信系统中是采用Ｓ ＤＨ帧结构来传输数字流的， 而在数字微波 传输系统中， 为了传输数字公务信息、 旁路业务信号等 ， 贝 需要在 Ｓ ＤＨ复 用帧结构的基础上插入一些辅助比特 ， 因而需要在数字微波传输系统的收 、 发 信端 分别 增 加 分 、 复接 器 ， 得 微波 帧复 用 技 术 更为 复 杂 。 使 在不同的微波通信系统中可以使用不同的微波帧结构， 微波帧结构与 Ｓ ＤＨ同步传输模块的速率、 所插入的微波帧开销 比特速率以及调制方式等 因素 有关 。 ２ 、编 码 调 制技 术 我 国在 ４ １ ～１ＧＨｚ 频段 大多 采 用Ｉ Ｕ— Ｒ建议 的２ ～３Ｍ Ｈｚ ４Ｍ Ｈｚ Ｔ ８ ０ 和 ０ 的波 道 间隔配 置 ， 在有 限 的频带 内传送 尽 可能 高的 比特 率 ， 要 最有 效 的办 法 就是采用高性能高速多状态调制解调技术。 ＤＨ传送方式的特点而决定 因Ｓ 了在 传 送相 同话 路或 相 同 的 ２ ｉ ／ｓ 口数 的传 输方 式 中， Ｄ 微波 所 Ｍｂｔ 接 ＳＨ 需 占用 的 比特 率要 比Ｐ ＤＨ微 波所 需 占用 的 比特 率 高 ｌ ％ ～２ ％ 。 ｌ １ Ｏ 表 示 出Ｓ Ｈ微波与Ｐ Ｄ ＤＨ微波在相同的波道间隔下， 其所需调制状态数的区别。
Ｓ ＤＨ数 字 微 波 通 信 系 统
屠 小 君 浙 江 省 邮 电 器 材 公 司杭 州 设 备 分 公 司
【 摘 要 】 Ｈ数 字微 波 通信 是 新 一代 的 数 字微 波 传输体 制。 它 兼有 Ｓ Ｓ Ｄ Ｈ数 字通 信 和微 波 通 信 两者 的优 点 ，本 文 简单 介 绍 了Ｓ Ｈ的速 Ｄ Ｄ 率和 帧 结构 ，阐明 了 ＳＤＨ数 字微 波 传输 设 备 采 用的 关键 技 术 以及 ＳＤＨ数 字微 波 通 信 系统 的 组成 。 【 关键字 】 Ｄ Ｓ 微 波通 信 数 字 Ｈ 中图分类号 ：Ｔ １ 文献标识码 ：Ｂ文章编 号 ：１ ０ ・ ０ ７ ２ １ ） ６ Ｏ — ２ Ｎ９ ０ ９４ ６ （ ０ ０ ０ ．０ ０
光纤通信基本知识 (2)
G.653:1550nm性能最佳的色散移位单模光纤
G.654:1550nm损耗最小的单模光纤
31 G.655:1550nm非零色散光纤
SJTU
SDH的光接口位置
Ctx 光缆设施
Crx
发
S
R
接
送
收
TX:发送机 Ctx,Crx:活动连接器 S,R:参考点 RX:接收机
32
SJTU
发送机在S点的特性
光源类型：LED、MLM、SLM 光谱特性：最大均方根宽度、最大-20dB
13
SJTU
相干光通信系统
相干光通信系统又称为外差光纤通信系 统。是一种采用单一频率的相干光做光 载波，利用无线电技术中的外差接收方 式，再配合ASK\FSK\PSK等调制方式 的新型光纤通信方式。主要优点是光接 收机灵敏度高，选择性好；既可扩大通 信容量，又可增加再生中继距离。
14
SJTU
光孤子（Soliton）通信
VC-3
VC-4
复用段层网络 再生段层网络 物理层网络
27
电路层
低阶 高阶
通道层
SDH 传送层
段层 传输 媒质层
SJTU
SDH的承载业务
L5~7
Application
L4
TCP/UDP
L3
IP
L2 ATM FR PPP/HDLC LAPS SDL
L1
SDH
L0
WDM
FR: Frame Relay
PPP: Point to Point Protocol
4
SJTU
光缆
含有光纤，符合现场实际使用要求的光、 机械和环境规范的缆。由光纤、加强件和 外护层等组成。
通信概论SDH与光纤通信(运输j)
线路速率 51.84Mb/s 155.52 Mb/s 622.08 Mb/s 2.488Gb/s 10G
STM-1
STM-4
STM-16
STM-64
9
5.2 SDH同步数字系列及特点
STM-1信号复用成STM-4
t
STM-1
STM-4 复用
t STM-4
10
5.2 SDH同步数字系列及特点
5.2.4 SDH
从对信号的损伤来看，主要局限于减小损耗（衰减），色散
输入信号
光
衰减
纤 对
时间
信
号
色散
的 损
时间
伤 非线性
频率
衰减
输出信号
脉冲展宽 失真
新频率
24
5.5 光纤通信系统
5.5.2 线路对光纤信号的损伤
α (dB/km)
OH根吸收
紫外吸收
红外吸收
1.0 1.1
0.85μm短波 长窗口(No.1)
1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
外调制技术、 2.5~10Gb/s
超大容量DWDM系统、超长距离光孤子通 信、光交换、全光通信
15
5.3 光纤通信基本概念
通信波段划分及相应传输媒介 频率，Hz
101 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015
ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF
F1 F2 F3 F4 F5 F6
再生段 开销
指针
复用段 开销
9×N列
净负荷 270×N列
9行
11
SDH与数字光纤传输系统
PDH 预留的插入比特（开销字节）较少，这也就是为
什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余 编码来完成线路性能监控功能的原因
开销字节少，对完成传输网的分层管理、性能监控、业
务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位很不 利 使得网络的运行、管理和维护（OAM）较困难
PDH传输体制的缺陷
(1) 接口方面
只有地区性的电接口规范。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
没有统一的光接口规范。为了完成设备对光路上的传输
性能进行监控各厂家各自采用自行开发的线路码型，不 同厂家同一速率等级的光接口码型和速率不一样，致使 不同厂家的设备无法实现横向兼容
PDH主要适用于中、低速率点对点的传输
7.1 PDH准同步数字体系
PDH的复用方式很明显不能满足大容量信息传输 的要求
另外 PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了
难度 PDH不能适应现代通信网对信号宽带化、多样化 的要求 制约了传输网向更高的速率发展
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
SDH的这些优点是以牺牲其它方面为代价的
(2) 指针调整机理复杂
指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在拆包
时能正确地拆分出所需的低速信号，实现从高速信号中 直接分／插出低速支路信号
指针的使用是 SDH 的一大特色，但指针功能的实现增
加了系统的复杂性，并使系统产生 SDH 的一种特有抖 动－由指针调整引起的结合抖动
2．SDH的不足
SDH的这些优点是以牺牲其它方面为代价的
(3) 软件的大量使用对系统安全性的影响
通信工程《光纤通信》考试题(含答案)
1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。
3、数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越( 强)，光纤与光源之间的耦合效率就越( 高)。
4、目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是：( 0。
85μm、1.31μm、1。
55μm）.5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：(PIN光电二极管；雪崩光电二极管）.6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的（受激辐射)强于( 受激吸收），即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。
物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布.7、在多模光纤中，纤芯的半径越（大)，可传输的导波模数量就越多。
8、光缆由缆芯、( 加强元件（或加强芯））和外护层组成。
9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和（单模光纤）.11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于（开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度)。
13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件）.14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量.15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声 )。
二、选择题：(每小题2分，共20分.1—7：单选题，8-10:多选题）1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
A、光波B、电信号C、微波D、卫星2、要使光纤导光必须使（ B ）A、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、（D ）是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器4、CCITT于（C）年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。
光纤通信网络 SDH部分
– 由A到C的信号以及由C返回A的信号都是沿S1顺时针及P1逆时针，所 以它是一个单向环
• 当B和C节点间的光缆被切断时
– 在节点C，由于从A经S1来的AC信号丢失，按并发优收原则，倒换开 关将由S1转向P1，接收由A节点经P1而来的AC信号作为分路信号， 从而使AC间的业务信号得以维持，不会丢失
– 故障排除后，开关返回原来位置
N N N N N N
• 树型
– 当将点到点拓扑单元的末端节点连接到几个特殊节点时就构 成了树形拓扑 – 树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑的结合。这种拓扑 结构适合于广播式业务，但不适于提供双向通信业务
• 环形网应用
– 将通信网中的所有节点串联起来，而且首尾相连，没有任 何节点开放时，就形成了环形网 – 这种网络拓扑具有很高的生存性，即自愈功能，因此环形 网在SDH网中得到了最广泛的应用
• 传送网分层以后，每一层仍然很复杂，地理上覆盖的 范围很大。因此将每一层在水平方向上按照内部的结 构分割为若干个子网和链路连接
网络的分层与分割
电信管理网TMN
用户
用户
交叉连接功能
电路层
通道层
接入点
子网
传输媒质层
SDH 传送网分层模型
电 路 层 网 络
低 阶 通 道 层 高 阶 通 道 层
电 路 层 VC3 VC4
二纤双向复用段倒换环
• 四纤双向复用段倒换环 中S1上的业务信号与P2上的保 护信号的传输方向完全相同，都是顺时针。利用时隙 交换技术，可使光纤S1和P2上的信号都置于一根光纤 上，这根光纤就称为S1/P2光纤，这时，这根光纤上的 一半时隙如奇时隙用于传业务信号，而另一半时隙如 偶时隙留给保护信号 • 同样也有S2/P1光纤 • S1/P2上的保护信号时隙可保护S2/P1上的业务信号， 而S2/P1上的保护信号时隙可保护S1/P2上的业务信号 • 四纤环就可以简化为二纤环 • 对于二纤双向复用段倒换环我们一般采用奇偶时隙保 护，也有其他的保护形式，如前半时隙传业务信号， 后半时隙传保护信号
《光纤通信系统》数字光纤传输测试系统实验
《光纤通信系统》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，是一种最新的通信技术。
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。
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PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
(1) 接口方面 只有地区性的电接口规范。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 没有统一的光接口规范。为了完成设备对光路上的传输 性能进行监控各厂家各自采用自行开发的线路码型，不 同厂家同一速率等级的光接口码型和速率不一样，致使 不同厂家的设备无法实现横向兼容
120×4 = 480路 8.448×4 + 0.576 =
34.368 Mb/s
96×7 = 672路 6.312×7 + 0.552 =
44.736 Mb/s
480×4 = 1920路
672×2 = 1344路
四次群 34.368×4 + 1.792 = 44.736×2 + 0.528 =
139.264 Mb/s
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
(4) 没有统一的网管接口 由于没有统一的标准，各厂家提供的管理系统不兼容， 不利于形成统一的电信管理网
7.1 PDH准同步数字体系
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，使得设备利 用率较低 凡此种种缺陷导致了一种新的数字体系－同步光网 络 （ SONET ， Synchronous Optical Network）的产生 最初提出这个概念的是美国贝尔通信研究所。 SONET于1986年成为美国新的数字体系标准
从20世纪70年代光纤通信进入实用化后，迅速成 为电信传输的主要手段 一般而言，光纤通信系统最主要、最基本的功能是 完成大信息量的传输，所以也更明确地称光纤通信 系统为光纤传输系统 传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好 坏直接制约着通信网的发展
第7章 SDH与数字光纤传输系统
光纤传输系统为各个国家乃至全球的信息基础设施 建设提供了大容量、可靠的信息传输手段 尽管基于IP技术的数据通信迅猛增长，但从传输 体制上，同步数字体系（SDH）仍然占据主导地 位 实际上，SDH也能够很好地传送IP数据包 SDH具有标准化接口、灵活的上／下业务能力和 强大的网管等特点，是目前全球最重要的传送体制
7.1 PDH准同步数字体系
1988年，CCITT接受了SONET的概念并重新命 名 为 同 步 数 字 体 系 （ SDH ， Synchronous Digital Hierarchy） SDH后来又经过修改和完善，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、网络结构等一系列 标准，成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和 卫星传输的数字通信技术体制
PDH各次群比特率相对于其标准值有一个规定的 容差（允许的偏差标称值），而且是异源的，这种 对比特率偏差的约束就是所称的准同步工作 一次群至四次群接口比特率早在1976年就实现了 标准化，并得到各国广泛采用 PDH主要适用于中、低速率点对点的传输
7.1 PDH准同步数字体系
PDH的复用方式很明显不能满足大容量信息传输 的要求 另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了 难高的速率发展
7.1 PDH准同步数字体系
PDH各次群的标准速率
我国及欧洲
北美
一次群
30/32路 2.048 Mb/s
24路 1.544 Mb/s
二次群
30×4 = 120路 2.048×4 + 0.256 =
8.448 Mb/s
24×4 = 96路 1.544×4 + 0.136 =
6.312 Mb/s
三次群
7.1 PDH准同步数字体系
世界各国使用的PDH设备有不同的标准 根据ITU-T的G.702建议，PDH的基群速率有两 种，即PCM 30/32路系统（E1）和PCM 24路 系统（T1或DS1） 我国和欧洲各国采用的是PCM 30/32路系统， 基群速率为2.048 Mb/s 美国和日本采用的是PCM 24路系统，基群速率 为1.544 Mb/s
90 Mb/s
日本
24路 1.544 Mb/s
24×4 = 96路 1.544×4 + 0.136 =
6.312 Mb/s
96×5 = 480路 6.312×5 + 0.504 =
32.064 Mb/s
480×3 = 1440路 32.064×3 + 1.536
= 97.728 Mb/s
7.1 PDH准同步数字体系
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 PCM技术在复接成一次群时，采用同步复接 但在复接成二、三、四次群时要采用异步复接，通 过增加额外比特（正码速调整）使各支路信号和复 接设备同步，虽然各支路的数字信号流标称值相同， 但主时钟是彼此独立的
7.1 PDH准同步数字体系
第7章 SDH与数字光纤传输系统
第7章 SDH与数字光纤传输系统
在前面各章中讨论了光纤传输媒质、光源与光发送 机、光检测器与光接收机，还讨论了光纤的连接和 用于连接光缆、光源以及光检测器的连接器 将这些分立的模块组合到一起就形成一条完整的光 纤传输链路，从而构成光纤通信系统
第7章 SDH与数字光纤传输系统
(3) 运行维护方面 PDH预留的插入比特（开销字节）较少，这也就是为 什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余 编码来完成线路性能监控功能的原因 开销字节少，对完成传输网的分层管理、性能监控、业 务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位很不 利 使得网络的运行、管理和维护（OAM）较困难
第7章 光纤通信系统
7.1 PDH准同步数字体系 7.2 SDH同步传输体系 7.3 数字光纤传输系统的设计 7.4 数字光纤系统的性能指标
7.1 PDH准同步数字体系
准同步数字体系（PDH）是20世纪60年代逐步 发展起来的一种数字复用多路技术，当时正致力于 语音信号的数字化传输与复用，如PCM 30/32 路系统 由于数字通信技术的应用是从市话中继传输开始的， 为了适应点对点的应用而选择了准同步复用方式， 以实现在同一信道上传输多路信号，从而提高信道 利用率
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
(2) 复用方式 PDH的高次群是异步复接，每次复接就进行一次码速 调整，用来匹配和容纳时钟的差异 导致当低速信号复用到高速信号时，在高速信号的帧结 构中的位置没有规律性和固定性 无法直接从高次群中提取低速支路信号
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：