光纤通信系统 PPT
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《先进光纤通信系统》课件
光模块技术
• 光模块的基本组成 • 光模块的功能及应用 • 光模块的分类和规格 • 光模结构 • 光网络传输模式 • 光网络的无源光网络和有源光网络 • 光网络的安全管理和故障管理
未来发展趋势
• 光纤通信系统的现状和未来 • 光纤技术的趋势和前景 • 光纤通信系统的未来发展方向
先进光纤通信系统
欢迎来到《先进光纤通信系统》的PPT课件。本课件将介绍光纤通信系统的发 展历程、优点、应用领域以及光纤技术、光模块技术、光网络技术等内容。
概述
• 光纤通信系统的发展历程 • 光纤通信系统的优点 • 光纤通信系统的应用领域
光纤技术
• 光纤性能参数 • 光纤接口标准 • 光纤衰减特性 • 光纤色散特性
光纤通信系统PPT课件
套塑光纤结构
48 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传输波长分类 (1)短波长光纤
37 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(3)三角形光纤 纤芯折射
率分布曲线为 三角形。
38 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤折射率分布曲线 39 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传导模的数目分类： 传导模指能够在光纤中远距离传输的传
播模式。 (1)多模光纤
当纤芯的几何尺寸（直径一般为50μm） 远大于光波波长(如1.55μm)时，光纤剖面折 射率分布为渐变型，外径125μm。光纤传输 的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模 式，称为多模光纤。
40 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(2)单模光纤 当纤芯的几何尺寸较小（一般为
8μm～10μm），与光波长在同一数量级， 这时，光纤只允许一种模式（基模）在 其中传播，其余的高次模全部截止，这 样的光纤称为单模光纤。
单模光纤的折射率分布多呈阶跃性。
41 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒 质，光纤通信系统将成为未来国家信息基础 设施的支柱。
7 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤通信系统是以光导纤维和激光 技术、光电集成技术为基础发展起来的 通信系统，它具有频带宽、重量轻、体 积小、节省能源，主要用于大容量国际、 国内长途通信干线，也用于短局间中继。 我国今后不再敷设新的长途电缆线路， 而全部采用光缆。
实用的光纤通信系统一般都是双向 的，每一端都有光发送机、光接收机和 电发送机、电接收机并且每一端的光发 送机和光接收机做在一起，称为光端机， 电发送机和电接收机组合起来称为电端 机。同样，中继器也有正反两个方向。
48 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传输波长分类 (1)短波长光纤
37 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(3)三角形光纤 纤芯折射
率分布曲线为 三角形。
38 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤折射率分布曲线 39 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传导模的数目分类： 传导模指能够在光纤中远距离传输的传
播模式。 (1)多模光纤
当纤芯的几何尺寸（直径一般为50μm） 远大于光波波长(如1.55μm)时，光纤剖面折 射率分布为渐变型，外径125μm。光纤传输 的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模 式，称为多模光纤。
40 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(2)单模光纤 当纤芯的几何尺寸较小（一般为
8μm～10μm），与光波长在同一数量级， 这时，光纤只允许一种模式（基模）在 其中传播，其余的高次模全部截止，这 样的光纤称为单模光纤。
单模光纤的折射率分布多呈阶跃性。
41 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒 质，光纤通信系统将成为未来国家信息基础 设施的支柱。
7 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤通信系统是以光导纤维和激光 技术、光电集成技术为基础发展起来的 通信系统，它具有频带宽、重量轻、体 积小、节省能源，主要用于大容量国际、 国内长途通信干线，也用于短局间中继。 我国今后不再敷设新的长途电缆线路， 而全部采用光缆。
实用的光纤通信系统一般都是双向 的，每一端都有光发送机、光接收机和 电发送机、电接收机并且每一端的光发 送机和光接收机做在一起，称为光端机， 电发送机和电接收机组合起来称为电端 机。同样，中继器也有正反两个方向。
光纤通信技术-第七章-光纤通信系统PPT课件
能传输监控、公务和区间信号; 能实现比特序列独立性，即不论传输的信息
信号如何特殊，其传输系统都不依赖于信息 信号而进行正确的传输。
1. 扰码
为了保证传输的透明性，在系统光发射机 的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的 二进制码序列进行变换，使其接近随机序列。 它是根据一定的规则将信号码流进行扰码，经 过扰码后使线路码流中的“0”、“1”出现概 率相等，从而改善了码流的一些特性。但是它 仍然具有下列缺点：
2. 可以用再生中继，传输距离长。数字通信系 统可以用不同方式再生传输信号，消除传输 过程中的噪声积累，恢复原信号，延长传输 距离。
3. 适用各种业务的传输，灵活性大。在数字通 信系统中，话音、图像等各种信息都变换为 二进制数字信号，可以把传输技术和交换技 术结合起来，有利于实现综合业务。
4. 容易实现高强度的保密通信。只需要将明文 与密钥序列逐位模2相加， 就可以实现保密 通信。只要精心设计加密方案和密钥序列并 经常更换密钥， 便可达到很高的保密强度。
光纤部分可根据所传信号的质量要求、传 输距离、适用场合等指标选单模光纤、多模光 纤或其他特ห้องสมุดไป่ตู้光纤。
光接收部分则采用和光发射部分相反的操 作，将光信号转换为电信号，然后再进行解复 用，然后将基带信号送给相关用户。
7.1.2 光纤通信系统的分类
光纤通信系统根据不同的分类方法可以划分 为不同类型。 1. 按系统所用光纤类型可将光纤通信系统分为单模 光纤通信系统和多模光纤通信系统； 2. 按光纤通信系统应用的场合分为公用型光纤通信 系统和专用光纤通信系统，如专网中的电力光纤 通信系统，铁道光纤通信系统，军用光纤通信系 统等；
不能完全控制长连“1”和长连“0”序列的 出现；
没有引入冗余，不能进行在线误码检测； 信号频谱中接近于直流的分量较大。
信号如何特殊，其传输系统都不依赖于信息 信号而进行正确的传输。
1. 扰码
为了保证传输的透明性，在系统光发射机 的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的 二进制码序列进行变换，使其接近随机序列。 它是根据一定的规则将信号码流进行扰码，经 过扰码后使线路码流中的“0”、“1”出现概 率相等，从而改善了码流的一些特性。但是它 仍然具有下列缺点：
2. 可以用再生中继，传输距离长。数字通信系 统可以用不同方式再生传输信号，消除传输 过程中的噪声积累，恢复原信号，延长传输 距离。
3. 适用各种业务的传输，灵活性大。在数字通 信系统中，话音、图像等各种信息都变换为 二进制数字信号，可以把传输技术和交换技 术结合起来，有利于实现综合业务。
4. 容易实现高强度的保密通信。只需要将明文 与密钥序列逐位模2相加， 就可以实现保密 通信。只要精心设计加密方案和密钥序列并 经常更换密钥， 便可达到很高的保密强度。
光纤部分可根据所传信号的质量要求、传 输距离、适用场合等指标选单模光纤、多模光 纤或其他特ห้องสมุดไป่ตู้光纤。
光接收部分则采用和光发射部分相反的操 作，将光信号转换为电信号，然后再进行解复 用，然后将基带信号送给相关用户。
7.1.2 光纤通信系统的分类
光纤通信系统根据不同的分类方法可以划分 为不同类型。 1. 按系统所用光纤类型可将光纤通信系统分为单模 光纤通信系统和多模光纤通信系统； 2. 按光纤通信系统应用的场合分为公用型光纤通信 系统和专用光纤通信系统，如专网中的电力光纤 通信系统，铁道光纤通信系统，军用光纤通信系 统等；
不能完全控制长连“1”和长连“0”序列的 出现；
没有引入冗余，不能进行在线误码检测； 信号频谱中接近于直流的分量较大。
光纤通信_第7章 光纤通信系统PPT课件
FOH FOH FOH FOH
123 … N 1 … N 1 … N 1 … 时隙
一帧
图7.11 数字信号的时分复用
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路系统， 其 中每一帧的帧长是125μs，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。
每个时隙包含8 bit， 所以每帧有8×32=256 bit， 码速 率为256 bit×（1/125 μs）=2.048 Mb/s。 日本和北美使 用的PCM24路系统， 基群速率为1.544 Mb/s。 几个基 群信号（一次群）又可以复用到二次群， 几个二次群 又可复用到三次群……。 表7.1是PDH各次群的标准比 特率。
模拟信号
输出信号
6
6
抽 样4
4
滤波
2
2
0
0
量化 3
67
5 12
6 3
7
5
1
2
解码
编码
011 110 111 101 001 010 (3) (6) (7) (5) (1) (2)
011 110 111 101 001 010 (3) (6) (7) (5) (1) (2)
图7.10 PCM编码和解码过程
PCM编码包括抽样、 量化、 编码三个步骤， 如 图7.10左半部分所示。 把连续的模拟信号以一定的抽 样频率f或时间间隔T抽出瞬时的幅度值， 再把这些幅 度值分成有限的等级， 四舍五入进行量化。 如图中把 幅度值分为8种， 所以每个范围内的幅度值对应一个量 化值， 这8个值可以用3位二进制数表示， 比如0对应 000， 1对应001， 2对应010， 3对应011， 4对应100， 5对应101， 6对应110， 7对应111。
光纤通信系统模型课件
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THANKS
拉曼放大器
拉曼放大器利用拉曼散射 效应实现光的放大，具有 较宽的放大带宽和较低的 噪声。
半导体光放大器
半导体光放大器利用半导 体材料实现光的放大，具 有较高的响应速度和较低 的成本。
光接收技术
光电二极管
光电倍增管
光电二极管可以将光信号转换为电信 号，是光纤通信中的主要光接收器件 。
光电倍增管可以将微弱的光信号转换 为电信号，具有较高的灵敏度和较低 的噪声。
雪崩光电二极管
雪崩光电二极管具有较高的灵敏度和 较低的噪声，适用通信系统应用
电信网络
固定电话网络
光纤通信系统为固定电话网络提 供传输通道，支持语音通话和数
据传输。
长途和国际通信
光纤通信系统具有大容量和高速 度的传输能力，适用于长途和国
际通信网络的建设。
宽带接入
广播电视网
节目传输
光纤通信系统用于广播电视节目的传输，提供高 质量的视频和音频信号。
有线电视网络
光纤通信系统构建有线电视网络，实现信号的分 配和传输。
直播卫星
光纤通信系统支持直播卫星信号传输，为广播电 视节目的直播提供可靠保障。
05
光纤通信系统发展趋势
超高速率、超大容量、超长距离传
总结词
随着人们对信息传输需求的不断增长，光纤通信系统正朝着超高速率、超大容量 和超长距离的方向发展。
光纤通信系统可以提供高速宽带 接入服务，支持互联网接入、云
计算和大数据等应用。
电力通信网
调度自动化
光纤通信系统为电力通信网提供可靠的传输通道，支持调度自动 化系统的实时数据传输。
配电网自动化
光纤通信系统应用于配电网自动化建设，实现远程监控、控制和保 护等功能。
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mB1C码中插入的C码为补码，这种码除了进 行误码监测外，还可以减少连“0”或连“1” 的不良影响。
mB1H码中插入的H码为混合码。这种码型具 有多种功能。它除了可以完成mB1P或mB1C 码的功能外，还可同时用来做几路区间通信， 公务联络、数据传输以及误码监测的功能。 从使用上看mB1H有较强的优势。
第七章光纤通信系统
* 7.2光纤通信的线路码型 * 7.1数字光纤通信系统 * 7.3光纤通信系统的性能指标 * 7.4光纤损耗和色散对系统的限制
* 7.6光同步传输网 * 7.7光纤通信系统设计 * 7.8光纤通信系统工程
7.1数字光纤通信系统
1 IM-DD数字光纤通信系统的组成
目前最常用、最主要的方式是强度调制－直接 检测(IM-DD)数字光纤通信系统。
多路复用的方法主要有频分复用、时分复用、码分 复用等，数字通信中广泛采用时分复用方式。
按CCITT对话音PCM数字信号复用的建议，有两 种基群系列，即PCM30/32路系统(我国及西欧采用) 及PCM24路系统(日美采用)。在PCM30/32路系统 中，帧长125μs，共有32个时隙(TS0～TS31)，其中 30个话路时隙(TS1～TS15及TS17～TS31)，TS0时 隙用作帧同步，TS16时隙用作信令及复帧同步。由 于每个时隙包含8个比特，故一帧共有8×32=256比特，
(4) PDH各等级的帧结构中预留的插入比特(开 销)很少，使网络无法适应不断演变的管理要求， 更难以支持新一代的网络。
为此，CCITT根据世界各国间通信联网的需要， 制定了同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)的建议。在用光纤来构成基于SDH 的传输网时，也称为同步光网 SONET(Synchronous Optical Network)，是一 种新一代的理想传输体制。
相应的码速为2.048Mb/s。
为了实现更多路信号的复用，可采用数字复接的 方法将几个低次群复接成一个高次群，如将4个 32路的基群复接成一个二次群，四个二次群复接 成一个三次群等等。
目前，有一些的数字通信设备采用准同步数字系 列PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)，其复 接结构采用异步方式，即各支路的数字信号流标 称速率值相同，它们的主时钟是彼此独立的，但 通过加进一些额外的比特使各支路信号与复接设 备同步，并复用成高速信号。 PDH系列可很好地适应传统电信网的点对点通信， 但难以适应动态联网要求，也难以支持新业务的 开发及现代的网络管理。
抖动的单位是UI(Unit Interval)
1UI的时间相差非常大，一般用抖动占UI的 相对值来表示。
由于抖动难以完全消除，为保证整个系统正 常工作，根据ITU-T建议和我国国标，抖动 的性能参数主要有：
①输入抖动容限；
②输出抖动；
③抖动转移特性。
7.4光纤损耗和色散对系统的限制
1 光纤通信系统受到光纤损耗的限制，因此 ，我们要在满足系统的性能指标前提下， 最大限度地延长中继距离。 中继距离的估算一般采用ITU-T G.956所建 议的极限值设计法。
(3) 不可能在不中断业务的条件下检测线路 的BER。 除此之外线路码速比标准码速尽量增加要 小，对高次群光纤通信系统特别重要。还 应具备电路简单等特点。
常用的码型有分组码、伪双极性码、插入 比特码。
2
分组码又称为mBnB码。
它是把输入信码流中每m比特码分为一组， 然后变换为n比特(n＞m)输出。
通常用长期平均误码率、误码的时间百分数和误码 秒百分数来表示。
长 期 平 均 误 码 率 简 称 误 码 率 ( BER：Bit Error Rate)它表示传送的码元被错误判决 的概率，
但它不能反映反统是否有突发性、成群的 误码存在，为了有效地反映系统实际的误 码特性，还需引入误码的时间百分数和误 码秒百分数。常用的有劣化分百分数(DM) 和严重误码秒百分数(SES)。
4 监控系统为监视、监测和控制系统的简称。它与其他 通信系统一样，在一个实用的光纤通信系统中，为保 证通信的可靠，监控系统是必不可少的。 (1)
a 在数字光纤通信系统中误码率是否满足指标要求； b c d e f 环境的温度、湿度是否在要求的范围内。 除上述内容外，还可根据需要设置其他监测内容。
大家有疑问的，可以询问和交流
常采用的码型有8B1H、4B1H、1B1H。
7.3
目前，ITU-T已经对光纤通信系统的各个速率、各 个光接口和电接口的各种性能给出具体的建议，系 统的性能参数也有很多，这里介绍系统最主要的两 大性能参数，误码性能和抖动性能。
1 系统的误码性能是衡量系统优劣的一个非常重要的 指标，它反映数字信息在传输过程中受到损伤的程 度。
上结结论虽然不一定精确，但是作为理解ITU-T 光接口分类的基础是有意义的。
7.5光纤局域网
1
所谓光纤局域网(LAN)是指利用光纤将较为靠近 的许多用户连接起来的网络，这样网上的所有 用户都可以通过该网络进行相互数据交流。
2 LAN
光纤局域网的基本拓扑结构形式，有星型、环 型、总线型和树型以及它们间的不同组合。
2 PCM
通信中传送的许多信号(如话音、图像 信号等)都是模拟信号。PCM端机的任 务，就是把模拟信号转换为数字信号 (A/D变换)，完成PCM编码，并且按照 时分复用的方式把多路信号复接、合群， 从而输出高比特率的数字信号。
PCM编码包括取样、量化、编码三个步 骤
3 为了提高信道利用率，可使多路信号沿同一信道传 输而又互不干扰，这就是多路复用。
(2) STM-16系统用于局间通信时必需选用线宽 较 窄 的 SLM 激 光 器 。 不 加 光 放 大 器 情 况 下 ， 1310nm工作波长区最大无再生距离可达50km， 1550nm工作波长区最大无再生距离可达80km 以上。加光放大器不加色散补偿，在1550nm工 作波长区最大无再生距离可达160km。
(2)
在光纤通信监控系统中，监控信号是怎样在主控 站和被控站之间传输呢?目前有两类方式：
一类是在光缆中加金属导线对来传输监控信号， 已经逐渐被淘汰；
另一类是由光纤来传输监控信号。
光纤来传输监控信号又可分为如下两种方式
a 频分复用传输方式。
采用频分方式可有不同的方法的简明公式：
式中，Dm为光纤在工作波长范围内的最大色散 系数；Δλ3dB为光源谱线的半高全宽；Tb为系统 的数字传输速率的倒数。
(1) STM-4的最大色散受限距离与最大衰耗受 限距离基本相当，因此PDH系统都是衰耗受限 系统，色散的影响可以忽略不计，工程设计时 只要工作波长不超过C区和D区范围，光纤产 品的色散特性甚至无需检验。速率等级高于 STM-4的系统的最大无再生传输距离主要取决 于色散的限制。
7.2光纤通信的线路码型
1 码型转换是十分必要的，因为HDB3不能在光纤 中传输。
(1) 码流中“1”及“0”码的出现是随机的，可 能会出现长串的连“1”或连“0”，这时定时 信息将会消失，使接收机定时信息提取产生困
(2) 简单的单极性码流中有直流成分，且当码流 中“0”与“1”作随机变化时直流成分也作随 机变化，从而引起数字信号的基线漂移，给判 决和再生带来困难。
这种编码的优点是可使信码流的直流分量为0， 缺点是冗余度大，仅在基群和二次群系统中使 用。
4
插入比特码是将信码流中每m比特划为一组，然后 在这一组的末尾一位之后插入一个比特码输出， 根 据 插 入 码 的 类 型 分 为 ： mB1P码 ， mB1C码 ， mB1H码。
mB1P码中插入的P码为奇偶校验码，利用它 可实现误码监测的功能。
(2)
星型网络拓扑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7-5-4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
2 所谓数字信号的抖动一般指定时抖动，它是数字传 输中的一种不稳定现象，即数字信号在传输过程中， 脉冲在时间间隔上不再是等间隔的，而是随时间变 化的一种现象，这种现象就称为抖动。
① 由于噪声引起的抖动。 ② 时钟恢复电路产生的抖动。 ③ 其他原因引起的抖动。引起抖动还有其他原因， 如数字系统的复接、分接过程，光缆的老化等。
mBnB 码 型 有 1 B2B，2B3B，3B4B，5B6B， 5B7B，6B8B等。我国在三次群或四次群系 统中常采用5B6B编码。
5B6B
· ·对于三、四次群，可以利用计算机的IC-PROM 器件直接编、译码， ·连“0”和连“1”数小， ·可以实现运行误码监测。
3
光纤通信中使用的伪双极性码是用“11”和“00” 来代表双极性码中的+1和-1。
这种方法在使用5B6B码型的机器上，用来传输监控 信号，此外还可传输公务区间通信等信号。
b 时分复用方式。
这种方式就是在电的主信号码流中插入冗余(多余) 的比特，用这个冗余的比特来传输监控等信号。
5 在一个实用的光纤通信系统中，除了要传输从
电端机送来的多路信号之外，为了使整个系统完善 地工作，还需传送监控信号、公务联络信号、区间 通信信号以及其他信号。
PDH
(1) PDH有两种系列，即以2.048Mb/s为基群 及以1.544Mb/s为基群的体系，相互间难以互 通和兼容。
(2) 由于没有统一规范的光接口，不同厂家的 设备在光路上不能互通，必须转换成标准电 接口才能互通，限制了联网应用。
(3) PDH高次群信号中的低次群信号位置没有指 示，因此要从中取出/插入一个低次群信号(俗 称上/下电路)很不方便，必须逐级分接、复接 才能实现，需要设备多，上下业务费用高。
2
光纤色散会使系统性能参数恶化，比较重要的有三类：
(1) 码间干扰
(2) 模分配噪声
(3) 啁啾声。
那么光纤色散对系统的中继距离有哪些影响呢?
mB1H码中插入的H码为混合码。这种码型具 有多种功能。它除了可以完成mB1P或mB1C 码的功能外，还可同时用来做几路区间通信， 公务联络、数据传输以及误码监测的功能。 从使用上看mB1H有较强的优势。
第七章光纤通信系统
* 7.2光纤通信的线路码型 * 7.1数字光纤通信系统 * 7.3光纤通信系统的性能指标 * 7.4光纤损耗和色散对系统的限制
* 7.6光同步传输网 * 7.7光纤通信系统设计 * 7.8光纤通信系统工程
7.1数字光纤通信系统
1 IM-DD数字光纤通信系统的组成
目前最常用、最主要的方式是强度调制－直接 检测(IM-DD)数字光纤通信系统。
多路复用的方法主要有频分复用、时分复用、码分 复用等，数字通信中广泛采用时分复用方式。
按CCITT对话音PCM数字信号复用的建议，有两 种基群系列，即PCM30/32路系统(我国及西欧采用) 及PCM24路系统(日美采用)。在PCM30/32路系统 中，帧长125μs，共有32个时隙(TS0～TS31)，其中 30个话路时隙(TS1～TS15及TS17～TS31)，TS0时 隙用作帧同步，TS16时隙用作信令及复帧同步。由 于每个时隙包含8个比特，故一帧共有8×32=256比特，
(4) PDH各等级的帧结构中预留的插入比特(开 销)很少，使网络无法适应不断演变的管理要求， 更难以支持新一代的网络。
为此，CCITT根据世界各国间通信联网的需要， 制定了同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)的建议。在用光纤来构成基于SDH 的传输网时，也称为同步光网 SONET(Synchronous Optical Network)，是一 种新一代的理想传输体制。
相应的码速为2.048Mb/s。
为了实现更多路信号的复用，可采用数字复接的 方法将几个低次群复接成一个高次群，如将4个 32路的基群复接成一个二次群，四个二次群复接 成一个三次群等等。
目前，有一些的数字通信设备采用准同步数字系 列PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)，其复 接结构采用异步方式，即各支路的数字信号流标 称速率值相同，它们的主时钟是彼此独立的，但 通过加进一些额外的比特使各支路信号与复接设 备同步，并复用成高速信号。 PDH系列可很好地适应传统电信网的点对点通信， 但难以适应动态联网要求，也难以支持新业务的 开发及现代的网络管理。
抖动的单位是UI(Unit Interval)
1UI的时间相差非常大，一般用抖动占UI的 相对值来表示。
由于抖动难以完全消除，为保证整个系统正 常工作，根据ITU-T建议和我国国标，抖动 的性能参数主要有：
①输入抖动容限；
②输出抖动；
③抖动转移特性。
7.4光纤损耗和色散对系统的限制
1 光纤通信系统受到光纤损耗的限制，因此 ，我们要在满足系统的性能指标前提下， 最大限度地延长中继距离。 中继距离的估算一般采用ITU-T G.956所建 议的极限值设计法。
(3) 不可能在不中断业务的条件下检测线路 的BER。 除此之外线路码速比标准码速尽量增加要 小，对高次群光纤通信系统特别重要。还 应具备电路简单等特点。
常用的码型有分组码、伪双极性码、插入 比特码。
2
分组码又称为mBnB码。
它是把输入信码流中每m比特码分为一组， 然后变换为n比特(n＞m)输出。
通常用长期平均误码率、误码的时间百分数和误码 秒百分数来表示。
长 期 平 均 误 码 率 简 称 误 码 率 ( BER：Bit Error Rate)它表示传送的码元被错误判决 的概率，
但它不能反映反统是否有突发性、成群的 误码存在，为了有效地反映系统实际的误 码特性，还需引入误码的时间百分数和误 码秒百分数。常用的有劣化分百分数(DM) 和严重误码秒百分数(SES)。
4 监控系统为监视、监测和控制系统的简称。它与其他 通信系统一样，在一个实用的光纤通信系统中，为保 证通信的可靠，监控系统是必不可少的。 (1)
a 在数字光纤通信系统中误码率是否满足指标要求； b c d e f 环境的温度、湿度是否在要求的范围内。 除上述内容外，还可根据需要设置其他监测内容。
大家有疑问的，可以询问和交流
常采用的码型有8B1H、4B1H、1B1H。
7.3
目前，ITU-T已经对光纤通信系统的各个速率、各 个光接口和电接口的各种性能给出具体的建议，系 统的性能参数也有很多，这里介绍系统最主要的两 大性能参数，误码性能和抖动性能。
1 系统的误码性能是衡量系统优劣的一个非常重要的 指标，它反映数字信息在传输过程中受到损伤的程 度。
上结结论虽然不一定精确，但是作为理解ITU-T 光接口分类的基础是有意义的。
7.5光纤局域网
1
所谓光纤局域网(LAN)是指利用光纤将较为靠近 的许多用户连接起来的网络，这样网上的所有 用户都可以通过该网络进行相互数据交流。
2 LAN
光纤局域网的基本拓扑结构形式，有星型、环 型、总线型和树型以及它们间的不同组合。
2 PCM
通信中传送的许多信号(如话音、图像 信号等)都是模拟信号。PCM端机的任 务，就是把模拟信号转换为数字信号 (A/D变换)，完成PCM编码，并且按照 时分复用的方式把多路信号复接、合群， 从而输出高比特率的数字信号。
PCM编码包括取样、量化、编码三个步 骤
3 为了提高信道利用率，可使多路信号沿同一信道传 输而又互不干扰，这就是多路复用。
(2) STM-16系统用于局间通信时必需选用线宽 较 窄 的 SLM 激 光 器 。 不 加 光 放 大 器 情 况 下 ， 1310nm工作波长区最大无再生距离可达50km， 1550nm工作波长区最大无再生距离可达80km 以上。加光放大器不加色散补偿，在1550nm工 作波长区最大无再生距离可达160km。
(2)
在光纤通信监控系统中，监控信号是怎样在主控 站和被控站之间传输呢?目前有两类方式：
一类是在光缆中加金属导线对来传输监控信号， 已经逐渐被淘汰；
另一类是由光纤来传输监控信号。
光纤来传输监控信号又可分为如下两种方式
a 频分复用传输方式。
采用频分方式可有不同的方法的简明公式：
式中，Dm为光纤在工作波长范围内的最大色散 系数；Δλ3dB为光源谱线的半高全宽；Tb为系统 的数字传输速率的倒数。
(1) STM-4的最大色散受限距离与最大衰耗受 限距离基本相当，因此PDH系统都是衰耗受限 系统，色散的影响可以忽略不计，工程设计时 只要工作波长不超过C区和D区范围，光纤产 品的色散特性甚至无需检验。速率等级高于 STM-4的系统的最大无再生传输距离主要取决 于色散的限制。
7.2光纤通信的线路码型
1 码型转换是十分必要的，因为HDB3不能在光纤 中传输。
(1) 码流中“1”及“0”码的出现是随机的，可 能会出现长串的连“1”或连“0”，这时定时 信息将会消失，使接收机定时信息提取产生困
(2) 简单的单极性码流中有直流成分，且当码流 中“0”与“1”作随机变化时直流成分也作随 机变化，从而引起数字信号的基线漂移，给判 决和再生带来困难。
这种编码的优点是可使信码流的直流分量为0， 缺点是冗余度大，仅在基群和二次群系统中使 用。
4
插入比特码是将信码流中每m比特划为一组，然后 在这一组的末尾一位之后插入一个比特码输出， 根 据 插 入 码 的 类 型 分 为 ： mB1P码 ， mB1C码 ， mB1H码。
mB1P码中插入的P码为奇偶校验码，利用它 可实现误码监测的功能。
(2)
星型网络拓扑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7-5-4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
2 所谓数字信号的抖动一般指定时抖动，它是数字传 输中的一种不稳定现象，即数字信号在传输过程中， 脉冲在时间间隔上不再是等间隔的，而是随时间变 化的一种现象，这种现象就称为抖动。
① 由于噪声引起的抖动。 ② 时钟恢复电路产生的抖动。 ③ 其他原因引起的抖动。引起抖动还有其他原因， 如数字系统的复接、分接过程，光缆的老化等。
mBnB 码 型 有 1 B2B，2B3B，3B4B，5B6B， 5B7B，6B8B等。我国在三次群或四次群系 统中常采用5B6B编码。
5B6B
· ·对于三、四次群，可以利用计算机的IC-PROM 器件直接编、译码， ·连“0”和连“1”数小， ·可以实现运行误码监测。
3
光纤通信中使用的伪双极性码是用“11”和“00” 来代表双极性码中的+1和-1。
这种方法在使用5B6B码型的机器上，用来传输监控 信号，此外还可传输公务区间通信等信号。
b 时分复用方式。
这种方式就是在电的主信号码流中插入冗余(多余) 的比特，用这个冗余的比特来传输监控等信号。
5 在一个实用的光纤通信系统中，除了要传输从
电端机送来的多路信号之外，为了使整个系统完善 地工作，还需传送监控信号、公务联络信号、区间 通信信号以及其他信号。
PDH
(1) PDH有两种系列，即以2.048Mb/s为基群 及以1.544Mb/s为基群的体系，相互间难以互 通和兼容。
(2) 由于没有统一规范的光接口，不同厂家的 设备在光路上不能互通，必须转换成标准电 接口才能互通，限制了联网应用。
(3) PDH高次群信号中的低次群信号位置没有指 示，因此要从中取出/插入一个低次群信号(俗 称上/下电路)很不方便，必须逐级分接、复接 才能实现，需要设备多，上下业务费用高。
2
光纤色散会使系统性能参数恶化，比较重要的有三类：
(1) 码间干扰
(2) 模分配噪声
(3) 啁啾声。
那么光纤色散对系统的中继距离有哪些影响呢?