光纤通信光网络
关于光通信与光网络技术介绍
关于光通信与光网络技术介绍光通信与光网络技术介绍一:光通信技术是一种以光波为传输媒质的通信方式常用的光通信有：大气激光通信信息以激光束为载波，沿大气传播。
它不需要敷设线路，设备较轻，便于机动，保密性好，传输信息量大，可传输声音、数据、图像等信息。
大气激光通信易受气候和外界环境的影响，一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。
光纤通信是一种有线通信，光波沿光导纤维传输。
光源可以是激光器又称半导体激光二极管，也可以是发光二极管。
光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好，可用于大容量国防干线通信和野战通信等。
光纤有三个低损耗窗口：850nm，1310nm，1550nm。
蓝绿光通信是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光，在海水中传输信息的通信方式，是目前较好的一种水下通信手段。
红外线通信是利用红外线波长 300 ～ 0.76 微米传输信息的通信方式。
可传输语言、文字、数据、图像等信息，适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。
其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好，设备结构简单，体积小、重量轻、价格低。
但在大气信道中传输时易受气候影响,传输的距离也就是4000米。
紫外线通信是利用紫外线波长 0.39 ～60 × 10 微米传输信息的通信方式。
其基本原理与红外线通信相似，与红外线通信同属非激光通信。
因为激光是一种方向性极强的相干光，沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。
从发展的观点看，激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。
光通信与光网络技术介绍二:光纤通信技术已渗透到了电信网的接人网、本地网接人中继网和长途干线网骨干网之中。
由于价格和用户所需带宽的问题.短时间内完全实现全部光纤接人到户还不现实.但是长远来看，实现全部光纤入户是社会发展的必然性，而同时对光网络工程师的人才需求也将越来越大。
在这些典型的网络应用中，光纤只用来代替各类电缆，主要用做传输媒质连接业务节点，即实现了节点之间链路传输的光信号格式化，而节点对信号的处理、队列和交换等还是采用电子技术.这类网络称为第一代光网络，即光电混合网.典型的第一代光网络有SONET同步光网络和SDH同步数字体系.还有各类企业网如光纤分布数据接口FDDI等.当数据速率越来越高时.采用电子技术处理交换节点的数据速率是相当困难的。
光网络单元(ONU)与光分纤器(PON)的关系与区别
光网络单元(ONU)与光分纤器(PON)的关系与区别光网络单元（ONU）与光分纤器（PON）的关系与区别引言：随着互联网的普及和发展，传输速度的要求也逐渐提高。
为了满足用户对高速网络的需求，光纤通信技术应运而生。
光网络单元（ONU）和光分纤器（PON）作为光纤通信系统中的两个重要组成部分，扮演着至关重要的角色。
本文将对光网络单元（ONU）和光分纤器（PON）的关系与区别进行详细介绍。
一、光网络单元（ONU）：简介与功能光网络单元（ONU）是一种光纤通信系统中的终端设备，也被称为光猫。
它主要起到光纤接入网络的作用，将光纤信号转换为用户可以理解的电信号，实现光纤网络与用户终端设备之间的连接。
光网络单元（ONU）具有以下主要功能：1. 光纤接口：ONU设备通过光纤接口连接到光纤分布系统，接收光纤传输的信号。
2. 电信号转换：ONU将光纤信号转换为电信号，以便用户终端设备可以接收和理解这些信号。
3. 用户接口：ONU设备通常配备有多种用户接口，例如以太网、Wi-Fi等，以支持用户的不同接入方式。
4. 路由器/交换机功能：一些高级ONU设备还具备路由器或交换机功能，可以实现网络管理、安全防护等功能。
二、光分纤器（PON）：简介与功能光分纤器（PON）是一种光纤通信系统中的传输设备，用于光纤通信系统中的分光和耦合。
它起到将光信号进行分发的作用，将光纤网络中的光信号分发给不同的光网络单元（ONU）。
光分纤器（PON）具有以下主要功能：1. 光路分发：PON设备通过光路分发功能，将输入的光信号分发给多个光网络单元（ONU），每个ONU可以独立地接收光信号。
2. 光路耦合：PON设备可将不同ONU设备发送出的光信号进行耦合，通过光纤网络传输到光分纤器，并将它们重新聚合成一个光信号进行传输。
3. 光功率测量：PON设备还具备测量光功率的功能，以确保光信号的质量和传输性能。
三、光网络单元（ONU）与光分纤器（PON）的关系光网络单元（ONU）是光分纤器（PON）系统中的一个重要组成部分，二者之间存在着密切的关系。
简述光纤通信系统的结构和各部分功能
简述光纤通信系统的结构和各部分功能光纤通信系统是一种基于光纤传输信号的通信系统，由多个部分组成，每个部分都有各自的功能。
下面将对光纤通信系统的结构和各部分功能进行简述。
一、光纤通信系统的结构光纤通信系统一般由光发射器、光纤传输介质、光接收器和光网络设备组成。
1. 光发射器：光发射器是光纤通信系统中的发送端，它将电信号转换成光信号并通过光纤传输介质发送出去。
光发射器的主要功能是将电信号转换为适合光纤传输的光信号，并能够调节光信号的强度和频率。
2. 光纤传输介质：光纤传输介质是光纤通信系统中的传输媒介，它能够将光信号传输到目标地点。
光纤传输介质具有高带宽、低损耗和抗干扰等特点，使得光信号能够在长距离传输过程中保持较高的质量。
3. 光接收器：光接收器是光纤通信系统中的接收端，它接收光纤传输介质中传输的光信号，并将其转换为电信号。
光接收器的主要功能是将光信号转换为电信号，并能够对电信号进行放大和解调等处理。
4. 光网络设备：光网络设备包括光纤交换机、光开关等，它们用于光纤通信系统的网络管理和控制。
光网络设备的主要功能是实现光信号的路由选择、调度和管理，以及对光信号进行调制和解调等处理。
二、各部分功能的详细描述1. 光发射器的功能：光发射器主要负责将电信号转换为适合光纤传输的光信号，并能够调节光信号的强度和频率。
它包括以下几个主要功能：- 光源发生器：产生光信号的光源，常见的有激光二极管、LED等。
- 调制电路：对电信号进行调制，将其转换为光信号。
- 驱动电路：控制光源的开关和调节光信号的强度。
2. 光纤传输介质的功能：光纤传输介质主要负责将光信号传输到目标地点，具有高带宽、低损耗和抗干扰等特点。
其主要功能包括：- 光纤芯：传输光信号的核心部分，由高折射率的材料构成。
- 光纤包层：包裹光纤芯，起到保护和传导光信号的作用。
- 光纤护套：保护光纤传输介质免受外界环境的影响。
3. 光接收器的功能：光接收器主要负责接收光纤传输介质中传输的光信号，并将其转换为电信号。
《光纤通信》第八章光纤通信网络
华为设备通道倒换速度≤15ms
华为设备复用段倒换速度≤15ms
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8.2 自愈网
1、基本概念 说明：② 自愈（自动恢复）条件？ 网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力 可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力 ③ 自愈仅指通过备用信道将失效的业务恢复而不涉 及具体故障的部件和线路的修复或更换。
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8.2 自愈网
2、各种自愈环的分析 说明：环上的Sk、Pk 中s表示主环，p表示备环， K表示光纤数 注意：主备环上业务的流向必须相反。
22
8.2 自愈网
（1）二纤单向通道保护环（并发选收） 正常情况
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8.2 自愈网
（1）二纤单向通道保护环
异常情况
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8.2 自愈网
（2）二纤双向通道保护环
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8.3.3 光交叉连接器
波长选择交叉连接
波长选择交叉连接的典型结 构如右图所示，多路光纤中的光 信号分别接入各自的波分解复用 器，解复用后的相同波长的信号 进行空分交换，交换后的各路相 同波长的光信号分别进入各自输 出口的复用器，复用后从各输出 光纤输出。在这种结构中由于不 同光纤中的相同波长之间可以进 行交换，因而可以较灵活地对波 长进行交叉连接，但是这种结构 无法处理两根以上光纤中的相同 波长光信号进入同一根输出光纤 问题，即存在波长阻塞问题。而 波长可变的交叉连接可以解决波 长阻塞问题。
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8.3.1 WDM光传送网的分层结构
WDM网络结点的主要功能;
光通道的上下路功能; 光分插复用器（OADM）
交叉连接功能; 光交叉连接器（OXC）
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8.3.2 光分插复用器
光分插复用器的功能
在波分复用光路中对不同波长信道进行分下与插入操作
光纤通信与光网络试题
性。 11.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路 等三种部件。 12.在光（电磁波）的传播形态中，TEM 波的含义是__________。 13.在薄膜波导中，可能产生的三种类型的波是导波、__________和 敷层辐射模。 14.对称薄膜波导中截止波长的表达式为__________。 15.光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响，使得信号的 幅度受到衰减，波形__________。 16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布。 17.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、__________和骨架 式等几种。 18.激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振 腔等三部分组成。 19.光发射机的消光比过大，会使接收机的__________特性变坏。 20.光发射机中，__________的作用是使光源不至于因通过的电流过 大而损坏。 21.半导体 P-N 结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向 一致，这有利于耗尽层的加宽。 22.光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指 标。 23. 光 定 向 耦 合 器 的 主 要 特 性 参 数 有 ： 插 入 损 耗 、 分 光 比 和
D、光学特性 答案：A 14、光纤孤子通信系统的基本构成与一般光纤通信系统大体相似， 其主要差别在于光源应为（）；光放大器代替光/电/光中继器。 A、LD B、其他类型的激光器 C、光孤子源 D、LED 答案：C 15、OTDM 系统存在两种形成帧的时分复用方式，（）是使用较广泛 的复用方式。 A、比特间插 B、信元间插 C、帧间插 D、时隙间插 答案：A 16、EDFA 的应用是可作为（）、线路放大器（LA）和前置放大器 （PA）。 A、功率放大器 B、耦合器 C、隔离器 D、主放大器
光纤通信与光网络
光纤通信与光网络光纤通信与光网络的出现与发展，标志着信息与通信技术进入了一个崭新的时代。
作为一种高速、高容量、低损耗的传输媒介，光纤通信与光网络在数据传输、通信、互联网等方面起着重要的作用。
本文将探讨光纤通信与光网络的基本原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、基本原理光纤通信是利用光纤作为传输媒介，通过光的全反射原理将光信号传输到目标地点的通信方式。
在光纤通信中，光信号被转换成光脉冲，通过光纤中的光纤芯层进行传输，到达目标地点后再进行光信号的接收和解码。
光纤通信具有高带宽、低传输损耗、抗干扰能力强等优点，因此被广泛应用于长距离通信和高速宽带传输领域。
光网络是建立在光纤通信基础上的网络系统，通过光纤传输设备和光网络控制设备进行信息传递和处理。
光网络采用光纤传输技术，具有高速、大容量、低延迟等特点，能够满足日益增长的数据传输需求。
光网络可以分为光分布式网络和光分组网络两种形式，灵活性高、传输效率高，成为现代通信网络的重要组成部分。
二、应用领域光纤通信与光网络广泛应用于各个领域，为我们提供了高效的通信和数据传输服务。
以下是光纤通信与光网络在几个主要领域的应用：1. 电信领域：光纤通信和光网络在电信领域起着至关重要的作用，用于实现电话、宽带、移动通信等服务。
光纤通信的高带宽和低延迟特性，为用户提供了更快速、更稳定的通信体验。
2. 数据中心：在大型数据中心中，光纤通信和光网络被广泛应用于服务器之间的高速数据传输。
光纤通信的高速率和大容量特性，能够满足数据中心对高速互联和大容量数据传输的需求。
3. 科学研究：光纤通信和光网络在科学研究领域中扮演着重要角色。
科学家们利用光纤传输设备进行大规模数据收集和传输，加速了科学研究的进程，提高了实验数据的可靠性和准确性。
4. 医疗行业：光纤通信和光网络在医疗行业中广泛应用于医院的信息化建设和远程医疗。
通过光纤传输技术，医生和患者能够实现视频会诊、远程手术等医疗服务，提高了医疗资源的利用效率和医疗水平。
光通信与光网络技术
光通信与光网络技术随着互联网的迅猛发展，通信技术也在不断创新，以满足人们日益增长的通信需求。
光通信作为一种高效、快速的信息传输方式，逐渐成为了主流。
在光通信中，光网络技术是不可分割的一部分。
本文将探讨光通信与光网络技术的发展历程、应用前景和未来趋势。
光通信起源于19世纪末的光电效应研究，当时人们发现光可以转换为电信号，并用以传输信息。
然而，由于光信号的传输距离有限、信号损耗大等问题，直到20世纪60年代，才真正开始了光纤通信的探索。
1970年代，光纤通信取得了突破性进展，光纤作为信息传输媒介开始被广泛应用。
光纤通信的基本原理是利用光的折射和反射特性，将信息以光信号的形式在纤维中传输。
与传统的电信号相比，光信号具有传输速度快、带宽大、抗干扰性强的优势。
光通信技术革新了传统通信方式，迅速成为了现代通信的核心技术之一。
随着信息时代的到来，人们对通信速度和带宽的需求不断增加。
光通信技术的快速发展，提供了强有力的支撑。
通过光纤通信，大量的数据可以在几乎实时的速度下传输，满足了人们对高速通信的需求。
例如，在云计算和大数据应用中，光通信技术为巨量数据的传输提供了先进的解决方案。
除了速度和带宽，光通信技术还可以提供更高的安全性。
传统的电信号在传输过程中容易受到干扰，被非法监听或窃取。
而光通信则通过光的特殊性质，实现了更高的安全性。
光信号不能轻易被窃听和破解，因此在军事通信、金融交易等领域被广泛应用。
光网络技术与光通信紧密相关，是光通信网络的重要组成部分。
光网络技术通过网络节点之间的光信号转发，实现了大规模数据的高效传输，解决了传统电网络传输能力不足的问题。
光网络技术的发展在很大程度上推动了光通信的普及。
光网络技术主要包括光传送网、光接入网和光分布网络。
光传送网是由光纤构成的骨干网，用于远距离传输大量数据。
光接入网则用于将光信号转换为电信号，连接用户终端设备和宽带网络。
光分布网络是在光接入网的基础上，通过多路复用和分波复用技术将光信号传输至各个用户，实现了网络资源的共享利用。
光纤通信概述及光纤和光缆基础知识介绍
光纤通信概述及光纤和光缆基础知识介绍一、光纤通信概述光纤通信是一种基于光纤传输信息的技术，它利用光的特性实现信号的传输和处理。
与传统的铜线和无线通信相比，光纤通信具有更高的带宽、更低的信号衰减和更远的传输距离等优点，因此成为国际上普遍采用的通信方式之一。
光纤通信系统通常由三部分组成：光源、传输介质和接收器。
其中，光源产生光信号，光纤负责传输；光接收器接收信号并将其转化为电信号。
光源可以是半导体激光器、发光二极管等，而光接收器则可以是光电二极管、光二极管等。
光纤通信系统具有以下优点：1.高速传输：光纤的传输速度很快，可达到每秒数十亿位的传输速率，远高于传统的铜线通信。
2.信号衰减小：由于光纤中传播的是光信号，而光信号的衰减比电信号小很多，因此在长距离传输时，光纤的信号衰减相对较小，传输质量更好。
3.安全可靠：由于光信号无法被窃听和干扰，因此光纤通信更安全可靠。
二、光纤和光缆基础知识介绍1. 光纤光纤是将光束导入硅基、石英等材料中传播的一种技术。
一般由芯、包层和包覆层组成。
芯是载流介质，包层是用来防止信号泄漏的介质，包覆层是用来保护光纤的外层。
光纤的类型主要有多模光纤和单模光纤两种。
多模光纤的芯的直径一般为50或62.5微米，单模光纤的芯的直径只有几个微米左右。
单模光纤的优点在于传输质量更好，由于芯的直径小，所以功率损失更少，传输距离也更远，但造价也较高。
2. 光缆光缆是用来保护和传输光纤的一种材料。
它主要由光纤、护套、铠装层和防水层等组成。
光缆的护套一般由PVC、LSZH和PE等材料构成，不同的护套材料具有不同的特性，一般用于不同的场合。
光缆比较脆弱，需要特别的保护，因此在光缆的外层一般要铺设防水层、铠装层等来进行保护。
其中的防水层主要作用是保护光缆不能被水泡，铠装层则是为了防止外力对光缆的影响。
三、总结光纤通信是一种现代化的通信技术，它具有高速传输、信号衰减小和安全可靠等优点。
光纤通信系统由光源、传输介质和接收器三部分组成。
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9.1 SDH传送网
所谓传送网就是完成传送功能的手段，当然传送网 也能传递各种网络控制信息 这里需要区别传送网与传输（transmission） 网的不同
传送网主要指逻辑功能意义上的网络，即网络的逻辑功 能集合 传输网是指实际信息传递设备（如光缆）组成的物理网 络
9.1 SDH传送网
可以看出，基本区别是描述的对象不同 传送是从信息传递的功能过程来描述，而传输是从 信号在具体物理媒质中传输的物理过程来描述 传送网可以有基于SDH的传送网、基于PDH的传 送网和基于ATM的传送网等
通道层网络
通道层网络与其相邻的传输媒质层网络是相互独立 的 但它可以将各种电路层业务信号映射进复用段层所 要求的格式内 SDH传送网的一个重要特点是能够对通道层网络 的连接进行管理和控制，因此网络应用十分灵活和 方便
传输媒质层网络
传输媒质层网络与传输媒质（光缆或微波）有关， 为通道层网络节点（例如DXC、ADM等）提供合 适的通道容量，支持一个或多个通道层网络 STM-N是传输媒质层网络的标准等级容量 传输媒质层网络的主要设备为线路传输系统
进入21世纪以后，WDM提供的带宽资源已经可 以满足当前通信流量的需求，然而随着市场竞争的 加剧，网络运营商不仅要解决带宽问题，更需要具 有能够灵活提供带宽的能力 光网络需要从传统的“带宽驱动型”运营模式向 “用户驱动型”转变，自动交换光网络（ASON） 正是顺应这一发展而兴起
第9章 光网络
ASON将网络的控制功能和管理功能分离，通过 控制平面的路由和信令机制实现邻居和业务的自动 发现，实现连接的自动建立和删除，支持带宽的按 需分配和动态的流量工程，支持多粒度、多层次的 智能，提供多样化、个性化的服务，成为光网络发 展的新方向
一、SDH传送网分层模型
由于SDH传送网主要指逻辑功能意义上的网络， 是一个复杂庞大的网络 为了便于网络的设计和管理，需要建立一个合适的 网 络 模 型 ， 通 过 采 用 分 层 （ layering ） 和 分 割 （partitioning）的概念，从而使网络变得灵活， 并且易于描述
1．分层与分割的概念
定 (4) 某一层网络的更新与改变不会影响其它层
对网络进行分割的好处是：
(1) 便于管理 (2) 便于改变网络组成，使之最佳化等
2．SDH传送网的分层模型
ITU-T的G.803建议采用的SDH传送网分层模型
电路层网络
电路层
3
VC-3
VC-4
复用段层
再生段层
低阶通道层 高阶通道层
第9章 光网络
波分复用进一步地挖掘了光纤的带宽潜力，极大地 增加了光纤的传输容量，同时也为光层的联网提供 了可能 结合光纤放大器，通过引入光交叉连接设备 （ODXC）和光分插复用设备（OADM），可以 实现以波长为交换粒度，具有高度灵活性、透明性 和生存性的光网络，即光传送网（OTN）
第9章 光网络
第9章 光纤通信网
9.1 SDH传送网 9.2 光传送网（OTN） 9.3 自动交换光网络（ASON） 9.4 光城域网 9.5 光接入网
9.1 SDH传送网
电信网是十分复杂的网络，它泛指提供通信服务的 所有实体（设备、装备和设施）及逻辑配置 一个电信网有两大基本功能群：
一类是传送（transport）功能群，它可以将任何通 信信息从一个点传递到另一些点 另一类是控制功能群，它可以实现各种辅助服务和操作 维护功能
通道层 SDH传送层
段层
传输媒质层
物理层
2．SDH传送网的分层模型
将传送网分为独立的三层，每层能在与其它层无关 的情况下单独加以规定，可以较简便地对每层网络 进行设计和管理 每个层网络都有自己的操作和维护能力 从网络的观点来看，可以灵活地改变某一层而不影 响到其它层
电路层网络
第9章 光网络
第9章 光网络
当今时代是信息的时代，是网络的时代 光网络作为国家基础信息设施的基础网络，经过几 十年的发展，已达到了较高的水平，并得到了长足 发展 这里所指的光网络是以光纤为基础链路所组成的一 种通信网络结构 目前正向着大容量、高速化、全光化和集成化方向 发展，以期更加充分利用光纤的频带资源，适应信 息社会的需要
第9章 光网络
这不仅需要庞大的电／光和光／电转换设备，在处 理速度上也受到电子迁移速率的限制 并且随着网络规模的不断扩大，SDH/SONET的 开销不再充裕，多级复用还造成带宽利用率低的缺 点 随着掺铒光纤放大器（EDFA）的问世，波分复用 （WDM、DWDM）技术在20世纪90年代中期 以后快速走向成熟并迅速商用
电路层网络涉及到电路层接入点之间的信息传递并 直接为用户提供通信服务业务 按照提供业务不同，可以区分不同的电路层网络 电路层网络与相邻的通道层网络是相独立的 电路层网络是面向业务的，严格意义上不属于传送 层网络，但是为叙述的完整性，此处仍将其列入
通道层网络
通道层网络用于通道层接入点之间的信息传递并支 持不同类型的一个或多个电路层网络，为电路层网 络节点（如交换机）提供透明的通道（即电路群） 通道层网络可以进一步划分为高阶通道层（VC-3 ／VC-4）和低阶通道层（如VC-12） VC-12可以看作电路层网络节点间通道的基本传 送单位，VC-3／VC-4可以作为局间通道的基本 传送单位
第9章 光网络
20世纪80年代，SDH/SONET同步数字传输体 制第一次实现了全球统一的传送网标准，规范了光 接口 SDH传送网借助成熟的时分复用（TDM）技术， 提高了系统和网络的传输效率，在我国和国际上都 已得到广泛应用，成为信息高速公路的重要支柱之 一 但是，在光域，SDH主要起到传输媒介的作用， 信息的处理都是在电域完成的
传送网可从垂直方向分解为3个独立的层网络，即 电路层、通道层和传输媒质层 分割往往是从地理上将层网络再细分为国际网、国 内网和地区网等，并独立地对每一部分行使管理
1．分层与分割的概念
分层和分割是正交的
1．分层与分割的概念
对网络进行分层的好处是：
(1) 对每一层网络比对整个网络作为单个实体设计简单 (2) 简化了TMN管理目标的规定 (3) 使网络规范与具体实施方法无关，保持较长时间的稳