计算机网络设计第版易建勋第三章光纤通信工程设计
计算机网络(第3章)课件(7-111-22935-3)
第3章数据通信技术基础机械工业出版社ISBN 7-111-22935-3本章学习内容及要求要求熟悉数据通信的基本概念，掌握信道复用技术、编码技术、交换技术和差错控制技术的原理和实现方法。
掌握网络传输时延计算方法，以及网络传输介质的选用方法。
3.1 数据通信基本知识3.1.1 信息、数据与信号\信息是在人们之间传递的知识，数据是信息的具体表现形式，其本身是各种各样的物理符号或它们的组合。
信息涉及到数据的内容和解释。
\信号是数据的电子或电磁编码，数据必须经过编码转换为电信号后才能在传输介质中传输。
\数据和信号都有两种不同的形式一种称为模拟数据和信号另一种称为数字数据和信号。
\存在两种数据、两种信号，就有四种类型的编码组合 即数字数据分别编码成数字信号或模拟信号，模拟数据分别编码成模拟信号或数字信号。
3.1.2 通信的基本要求通信的双方完成一次通信需要满足三个基本要求：\一是双方有通信的愿望；\二是通信的双方之间有信息传递的信道，也即是说通信要经过传输介质以及有关的传输设备；\三是通信双方要遵循通信的规则和约定，即通信双方按照通信协议传输信息，并能理解这些通信协议。
信道信道与电路并不等同，信道表示信号的通路，一般是用来表示向某一个方向传输信息的媒体\一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
信道与传输介质也是有区别的\传输介质是指用于连接两个或多个网络节点的物理传输线路。
通信信道建立在传输介质之上\包括传输介质和通信设备。
差错率/误码率由于噪声的影响和信道带宽的限制，信号可能发生失真.差错率/误码率：传输比特总数与其中出错比特数的比值Pe= 出错比特数传输/比特总数例：传输10000bit, 有2bit出错，Pe＝2/10000差错率越高表示信道的质量越差信道的差错率与信号的传输速率和传输距离成正比3.1.3 数据通信传输系统模型一个数据通信系统由\源系统、传输系统、目的系统三部分组成图3.1 数据通信系统的模型接收的信号发送的信号输入信息输出信息输入数据输出数据目的系统源系统传输系统信源变换器信宿反变换器信道信源：信息的发送者，信宿：信息的接收者,是发出各种信息（语言、文字、图象或者数据）的信息源载体：传送信息的媒体；（信道）注意：噪声的存在和对通信的影响信源信宿载体（信道）噪声源通信三要素变换器：将信源发出的信息变换成载体（信道）上可传输的格式；反变换器：将载体（信道）上可传输的信息变换成信宿可识别/处理的格式。
网络工程设计教程系统集成方法第三版教学设计 (2)
网络工程设计教程系统集成方法第三版教学设计一、背景介绍近年来，网络技术的飞速发展改变了人们的生活和工作方式，网络工程设计也随之越来越红火。
但是，网络工程设计新手面对过技术的门槛和设计的复杂性时，常常无从下手。
因此，为了提高网络工程设计者的能力和水平，本文设计了一套网络工程设计教程系统，旨在通过系统教学提高网络工程设计者的技能水平。
二、教学目的本教程的主要目的有以下三个：1.帮助网络工程设计者掌握网络工程设计的基本理论和方法2.提高网络工程设计者的设计能力和实践经验3.培养网络工程设计者的创新能力和团队合作精神三、教学目标本教程将以以下几个方面作为教学目标：1.掌握网络工程设计的原理和方法2.熟练使用网络工程设计的常用软件3.把握网络工程设计的趋势和未来发展方向4.能够独立完成简单到中等难度的网络工程设计项目四、课程安排1. 第一章：网络工程设计概述了解网络工程设计的基本概念，介绍网络工程设计的发展历程和行业趋势，掌握网络工程设计的常用软件和工具。
2. 第二章：网络工程设计原理介绍网络工程设计的原理和理论基础，掌握网络工程设计的思想模式和方法，能够用系统思维的方法分析网络工程设计问题。
3. 第三章：网络工程设计方法介绍网络工程设计方法和策略，包括可行性分析、需求分析、功能设计、构架设计等方面。
4. 第四章：网络工程设计案例以实际案例为基础，分析网络工程设计的具体实现过程和解决方案。
五、教学方法1.讲座式授课：通过教师的讲述，传授网络工程设计的基本理论和方法；2.实践性教学：通过实际案例和实验，培养学生的设计能力和实践经验；3.团队协作：通过小组活动和团队项目，培养学生的团队合作精神和创新能力。
六、教学评价本教程采用综合评价方式。
结合考试成绩、作业、课堂表现、实践项目成果、团队协作等因素，对学生的学习情况进行综合评价。
七、教学成果参加本课程的学生将能够熟练掌握网络工程设计的基本理论和方法，掌握常用的网络工程设计软件和工具，具备独立完成网络工程设计项目的能力和实践经验，同时也具备团队合作精神和创新能力。
计算机通信网第3章答案ppt课件
:
4、假设待传数据为100101，采用CRC编码，假设生 成多项式为G〔X〕=X4+1，计算出校验多项式R 〔X〕。
在待传数据对应的数据多项式为：M(x) = x5+x2+1
生成多项式为4次多项式 计算x4M(x) = Q(x) G(x) + R(x) 得R(x) = x2+x+1
:
10 0111
发方窗口
PDU0 PDU1 PDU2
发方超时重传旧的 PDU0
PDU0 PDU1 PDU3
0-ACK1 1-ACK2 2-ACK3 3
0：NAK3
1-丢弃
收方窗口
收方以为是新的PDU0， 反复接纳
3-ACK1 1
:
2
收方窗口
7、在停顿等待协议中，确认帧能否需求序号？请阐 明理由
全双工信道需求序号，半双工信道可以不需求。
发方超时，重传老 的PDU0
PDU0 PDU1 PDU2 PDU3 PDU0
ACK1 ACK2 ACK3 ACK0 ACK1
收方以为是新的PDU0， 反复接纳
:
6、对于选择性重传协议，请举例阐明为什么Ws+Wr 不能大于2n 〔用时序图〕
例如， n=2，PDU序号数为0 3，而Ws=3，Wr=2。
:
退后n帧协议
网络工程设计与应用(第3章)课件
3.6.5 以太网交换机
• 以太网交换机用来构建以太网 • 以太网交换机依据在组网中位置和作用的不 同，分为
– 核心层交换机、汇聚层交换机和接入层交换机 – 管理接口用于对交换机进行配置和控制管理 – 交换机支持VLAN，初始时，交换机的所有端口 均属于VLAN 1
– 路由器的主要技术指标 – 路由器类型指标 – 路由器的性能指标
• 路由器的主要技术指标：吞吐量、转发速度、时延、 所支持的通信协议、所支持的路由协议、网络接口 的类型、选路表的容量、最长区配、路由协议的收 敛时间、对多播的支持、对QoS的支持、支持网管 功能。 • 路由器类型指标：接口种类、用户可用槽数、 CPU档次、内存容量、端口密度。 • 路由器性能指标：全双工线速转发能力、设备吞吐 率、端口吞吐率、背靠背帧数、路由表能力、丢包 率、时延、时延抖动、VPN支持能力、平均无故障 工作时间。
NetFlow交换
• NetFlow交换仍然是在第三层操作 • NetFlow交换并没有建立连接源和目的端系统的第 二层交换路径，它是在单台路由器上进行的，仅仅 是利用先前缓存下来的路由信息
3.6.9 三层交换与传统路由器的比较
3.7网络服务器主机
• 3.7.1 服务器主机基本概念 • 3.7.2 服务器主机和集群技术
3.5 路由器
• 3.5.1 路由器的作用 • 3.5.2 路由器的结构 • 3.5.3 路由器的工作原理
3.5.1 路由器的作用
• 路由器(Router)是在网络层实现互连的网络设备 • 路由器通过IP分组中的IP地址标识，查找路由表中 的表项，确定如何转发IP分组
3.5.2 路由器的结构
• 路由器由输入端口、交换结构、选路处理器（路 由选择模块）、输出端口组成 • 路由器的交换结构有三种交换方式：
《计算机网络设计 第3版》第03章 网络结构设计 - 复件
3.1 点对点传输网络 [案例] 卫星通信广播网络
主讲：易建勋
第8页 共130页
3.1 点对点传输网络 广播网络没有用于广域网的原因： 主机协调通信需要占用大量的通信资源； 主机长距离通信会带来较大的信号延迟； 长距离高带宽的信道非常昂贵。
主讲：易建勋
第9页 共130页
环网信号单向传输，如果N+1节点需要将数据发送到 N节点，要绕环网络一周才能到达N节点。 环网在节点过多时会产生较大的信号时延。
主讲：易建勋
第20页 共130页
3.1 点对点传输网络 在工程实施中，往往在环的两端实现环封闭。因此 环网在物理上呈总线形状，逻辑上仍然是环型结构。 工程中双环网络拓扑结构
主讲：易建勋
第15页 共130页
3.1 点对点传输网络 [案例] 链路形网络应用
主讲：易建勋
第16页 共130页
3.1 点对点传输网络
3.1.3 环形网络结构 环网在首尾相接的闭合环中进行通信。
环网结构有： 单环 多环 环相切 环内切 环相交 环相连等
主讲：易建勋 第17页 共130页
3.1 点对点传输网络 SDH环网结构应用
主讲：易建勋
第25页 共130页
3.1 点对点传输网络 环形网络拓扑结构的缺点： 不适用于多用户接入； 增加节点时，会导致路由跳数增加； 难以进行故障诊断； 结构发生变化时，需要重新配置整个环网； 投资成本较高。
主讲：易建勋
第26页 共130页
3.1 点对点传输网络 环形网络应用案例：
主讲：易建勋
3.1 点对点类型网络拓扑结构 [案例P42] 环网结构
主讲：易建勋
第21页 共130页
计算机网络工程基础 课本课后习题完整版
第二章计算机网络工程规划1.简述计算机网络工程的含义。
2.计算机网络工程必须具备的要、、、。
3.网络工程的四个阶段是、、、。
4.简述网络规划的主要任务。
5.网络规划需要进行的主要工作是、、。
6.简述网络环境分析的含义。
7.简述网络业务需求分析的含义。
8.简述管理需求分析的含义。
9.简述安全性需求分析的含义。
10.简述确定网络规模的含义。
11.简述网络拓扑结构分析的含义。
12.简述与外部网络互联的含义。
13.简述网络扩展性分析的含义。
14.结合图2-1说明网络工程组织的含义。
15.网路工程甲方的职责包括哪些方面？16.网络工程乙方的职责包括哪些方面？17.简述工程监理方的组织结构。
18.网络工程监理方的职责包括哪些方面？19.结合图2-4说明网络工程工作流程。
20.网络工程中要具备的基本报告（方案）是、、、。
21.网络工程实施的主要阶段是、、、。
第三章网络基础结构设计1.简述网络体系结构设计的含义。
2.网络体系结构设计包括、、。
3.网络物理层设计的任务包括、两个方面。
4.MAC子层设计包括、两个方面。
5.互联层设计要确定、、3个方面的协议。
6.简述网络拓扑结构设计的含义。
7.国际上比较通行的拓扑结构方法是。
8.三层结构是、、。
9.简述分层结构的设计目标。
10.按照分层结构规划网络拓扑时，应遵循两条基本原则：、。
11.核心层的主要工作。
12.核心层的设计应注意哪些问题？13.汇聚层的设计要达到、两个目标。
14.接入层的基本设计目标包括、、。
15.划分子网的作用包括、，、。
16.子网的划分一般按照其用户进行。
17.简述地址分配的原则。
18.VLAN设计的任务包括、、。
19.网络冗余是指。
20.网络冗余设计的手段包括、。
第四章网络服务器设备与选型1.网络服务器的作用包括、、、、。
2.根据配置指标的高低，服务器可以分为、。
3.服务器的技术特性包括、、、。
4.服务器的核心技术包括、、、。
5.服务器选型应该考虑哪些方面？6.简述网络工作站的作用。
光纤通讯工程设计
XX 大学XX 学院学院：-------------------- 班级：-------------------- 学号：------------- 姓名：--------------------光纤通讯工程设计目录第一章光纤与光缆 ---------------------- 错误！未定义书签。
1.1 光纤与光缆简介-------------------------------------- 错误！未定义书签。
1.2 光纤结构和类型-------------------------------------- 错误！未定义书签。
1.3 光纤传输特性---------------------------------------- 错误！未定义书签。
1.4 光缆结构和种类-------------------------------------- 错误！未定义书签。
1.5 光纤连接器------------------------------------------ 错误！未定义书签。
1.6 光纤通讯及其系统结构组成---------------------------- 错误！未定义书签。
第二章光纤通讯设备 -------------------- 错误！未定义书签。
2.1 光端机---------------------------------------------- 错误！未定义书签。
2.2 光纤收发器------------------------------------------ 错误！未定义书签。
2.3 光模块---------------------------------------------- 错误！未定义书签。
2.4 光纤modem ------------------------------------------ 错误！未定义书签。
2.5 光纤放大器------------------------------------------ 错误！未定义书签。
网络工程师教材第3章
E5类
6类
1000Mbit/s
2.4Gbit/s
1000Mbit/s的局域网数据传输
1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。
双绞线的两种类型
非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted-Pair, UTP) 屏蔽双绞线 (Shielded Twisted-Pair, STP) 比UTP多一层屏蔽层
路由器
路由器的工作原理(1)
与网桥和交换机使用帧中的MAC地
址转发帧相比较，路由器是通过数据包
中的网络层地址(如IP地址)来转发数据包 的，不对MAC地址进行操作。因此，在 用路由器连接的网络上，源节点不需要 知识目的节点的MAC也能够找到它。
路由器的工作原理(2)
与网桥和交换机类似，路由器的内存中也
之相连网段而不管目的计算机是否在该网
段上。但是，中继器的速度很快且时延很 小。
“5-4-3”规则
通常在一个网络中，最多可以分 为5个网段 其中用4个中继器连接 只允许在其中3个网段包含计算
机或设备，其他2个网段只能用于延
长传输距离。
5-4-3规则
集线器的功能
•集线器(Hub)其实是一个具有多个端口的中 继器。它可以集中网络连接，可以重发bit信 号。
• 红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器， 最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s~16Mbit/s。 • 红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理 (如墙壁)，并且易受外界光线干扰。
无线电波
窄带无线电波
• 发射器与接收器使用相同的频率传输信号，如广播收 音机。容易被非法听众截获信号。
扩频无线电波
• (1)跳频扩频
•
• •
第3章 光缆线路工程设计(公用)
【例子1】设计一个STM-4长途光纤通信系统，使用 G.652光纤，工作波长选定1310nrn，相关系统参数为： 平均发送光功率PS =-3dBm，接收灵敏度Pr=-28dBm， 活动接器总损耗 ∑AC= 2×0.8dB，光通道功率代价PP= 0.5dB，光缆光纤 损耗系数Af =0.4 dB/km，光缆固定接头平均损耗AS = 0.06dB/km，光缆富余度MC= 0.04dB/km，设备富余度 Me=2dB，系统采用单纵模光激光器，其谱宽Δλ=4nm。 试估计出该系统的最长中继段距离的值。 解：按式（3-1）可计算估计出该系统的中继段距离为：
如图3-2所示，图中OLA为掺铒光纤放大器。 DWDM传输系统中继距离的设计，需根据光功 率、色散和信噪比的计算结果，确定光放大器 的增益类型和中继段内允许的光放段数M系统衰减受限中继 段距离估算
光放段的长度一般按式（3-3）计算：
LA
A f M c As
G Ac
式中，LA：光放段长度（km)；G：光放大器增益（dB)； ΣAc：光放段间光纤连接器损耗之和（dB）；Af：光纤衰减 系数（dB/km)；Mc：光缆富余度（dB/km)；As：每km光 纤固定接头平均损耗（dB/km) 。
DWDM系统衰减受限中继段距离L 估算，按式（3-4）计算
3.竣工验收交付使用
在试运行期内电路开放，按地方网管理，即一级干线试运行阶段按二级干线管理使用。 竣工验收是在系统和试运行结束后，并具备了验收交付使用的条件，由相关部门组织对工程进 行系统验收。竣工验收是对整个光缆通信系统进行全面检查和指标抽测。对于中小型工程项目， 可视情况适当地简化验收程序，将工程初验同竣工验收合并进行。
3.2.4.施工阶段
光缆通信线路工程设计基本知识资料共69页文档
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛肩上。——叔本华
谢谢！
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主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
我国大部分城域网采用G.652.a和G.652.b类光纤，这 类光纤占总光纤用量的70％左右。 G.652.c和G.655光纤主要用于构建大城市的城域网和 省际骨干传输网。
计算机局域网大量使用G.651多模光纤。 G.653和G.654类光纤在国内很少使用。 G.655光纤将成为长途骨干传输网的首选光纤。
为了降低局域网成本，多模光纤普遍采用价格低廉的 发光二极管（LED）作为光源。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
4．单模光纤的基本技术特征
当光纤纤芯的尺寸与光波的波长大致相同时，如纤芯 直径在5～10μm时，光波在光纤中以一种模式传播， 这种光纤称为单模光纤。
可将单模光纤简单的理解为传输一束光波的光纤。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
（3）色散特性 模式色散为光信号随传输距离增大时的光线扩散。
色散分为：模式色散，材料色散和波导色散。
模式色散是对多模光纤而言，单模光纤只有一种 传播模式，不存在模式色散。
材料色散是指组成光纤的材料（二氧化硅）本身 产生的色散。
波导色散是指由光纤的波导结构引起的色散。 色散单位为ps/nm·km，它会引起光脉冲展宽和码间串 扰，影响通信距离和信道容量。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
3. 光纤的技术参数 光纤的技术参数可分为：几何特性参数、光学特性参 数与传输特性参数。 传输特性参数包括： 衰减系数 色散 非线性特性等。
光纤通信系统中，信号产生畸变的主要原因是光纤中 存在损耗和色散。 损耗限制了传输距离，色散则限制了传输容量。
主讲：易建勋
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（6）四波混频（FWM）效应 指多个光信号之间相互作用产生新的频率干扰。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
8.1.4 光缆结构和类型
1. 光缆的类型与结构 光缆结构有：层绞式、骨架式、中心管式（束管式） 和带状式等。 [P199图8-6] 光缆的结构形式
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆 [案例] 室外铠装光缆
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
光纤通信工作波长范围为850～1550nm （频率范围 180～300THz），除离子吸收峰（OH-）处外，光纤 的损耗随波长的增加而减小。
在波长为850nm、1310nm和1550nm处，有3个损耗很 小的波长“窗口”。
[P197图8-4] 普通光纤的传输损耗特性曲线
ITU-T规定：多模渐变型光纤的NA=0.18～0.24，单 模光纤的NA≈0.11。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
（5）啁啾（zhōu jiū，周纠） 啁啾是对脉冲进行编码时，载频脉冲线性增加，当脉 冲变化到音频区段时，会发出一种听起来像鸟叫的啁 啾声。 光脉冲传输时，中心波长发生偏移的现象也称为“啁 啾”。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
2. 光缆的材料与质量 （1）外护套
室内光缆外表光滑明亮，柔韧性较好。 室外光缆外表平整光亮，没有气泡。 （2）光纤 如果施工中遇到：带宽很窄，传输距离短，粗细 不均匀，不能和尾纤对接，光纤缺乏柔韧性，盘 纤时容易折断等现象，说明光纤质量不好。 （3）加强钢丝 室外光缆的钢丝一般不易生锈，强度高。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
2. 光纤通信的最大理论容量
目前只利用了光纤低损耗频谱中极少的一部分
以2.5G的城域网SDH系统为例，单波光信号占用的频 谱宽度大约只有0.02nm左右。
目前单模光纤可利用频谱宽度（波长范围）为200nm 左右，即25THz（125GHz/nm），如果按照波长间隔 为0.8nm（100GHz）计算，理论上可以同时开通250 多个波长的DWDM系统。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
3. 光纤跳线（尾纤） 由于光缆有较厚的保护层，弯曲性能不好，不能直接 连接到网络设备中，因此，往往利用光纤跳线（也称 为尾纤）来连接从网络设备与光缆链路。
[P200图8-7] 光纤跳线
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆 [案例] 光纤跳线
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆 [案例] 多模光纤跳线与网络设备的连接
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
如果采用0.4nm（50GHz）的波长间隔进行DWDM通 信，大约能安排500个波长，如果每个波长最大传输 速率为40Gbit/s，则单根光纤的通信容量理论上可以 达到20Tbit/s（500×40）左右。
如果在传输损耗方面打通1310nm、1550nm两个传输 窗口（全波光纤消除了1383处的吸收峰），使低损耗 窗口扩展至1280～1685nm（大约50THz），则光纤通 信可以得到更大的传输容量。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
（4）数值孔径（NA）
只有某个角度范围内的入射光才能够传输，这个角度 称为光纤的数值孔径。
NA值越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤 的耦合效率越高；
NA值越大，纤芯对光能的束缚越强，光纤抗弯曲性 能越好；
但NA值越大时，光纤传输后产生的信号畸变也越大， 因而限制了光纤传输容量。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
单模光纤跳线一般用黄色表示，接头和塑料保护套为 蓝色。 多模光纤跳线一般用橙色表示，保护套用黑色。 尾纤的纤芯直径必须与主干光缆相同。 尾纤两端光模块的收发波长必须一致。
尾纤不使用时，要用保护套将光纤接头保护起来，避 免灰尘损害光纤的耦合性能。
光纤中的激光会对人的视网膜造成不可救治的损害， 因此不要直视通电中的光纤。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
2. 光纤通信系统基本组成 数字光纤通信系统包括： 光发射机、光缆、光中继器、光接收机。 [P194图8-1] 单向数字光纤通信系统基本组成
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
（1）光发射机 光发射机的功能是实现电-光转换。 组成：光源、驱动电路和调制器等。 功能：将电信号调制成光信号。 光源采用发光二极管（LED）或激光二极管（LD）。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
模拟光纤通信系统主要用于模拟电视信号传输、模拟 视频监控系统等。
通信网络和计算机网络都采用数字通信系统。
光纤能不能进行双向和多波长传输，取决于采用的传 输技术和光源技术。
以太网目前采用单光纤下的单波长和单向传输。
采用WDM（波分复用）技术，可以实现单根光纤下的多 波长同时传输，甚至单根光纤下的双向多波长信号传 输。
主讲：易建勋
40
8.1 光纤与光缆
8.1.5 光纤连接器类型 1．光纤连接器的结构
光纤连接器采用高精密组件（2个插针和1个套管）实 现光纤的对准连接。 [P200图8-8] 光纤连接器结构
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
光纤连接器大多有金属或塑料的法兰盘，以便于连接 器的安装固定。 [P201图8-9] 常用光纤连接器类型
第8章 光纤通信工程设计
8.1 光纤与光缆 【重点】 8.2 光纤通信设备 8.3 光纤通信工程设计 【重点】 8.4 光缆线路施工与验收
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
8.1.1 光纤通信系统结构
1. 光纤通信系统概述 光纤通信原理： 光纤中无光信号为0码，有光信号则为1码。 优点： 通信容量大（单根光纤理论容量可达20Tbit/s以 上），保密好（不易窃听），抗电磁波辐射干扰， 防雷击，传输距离长（不中继可达600km）。 缺点： 光纤连接困难，成本较高。
8.1 光纤与光缆 [案例] 光纤中继距离与传输速率的关系
主讲：易建勋
22
8.1 光纤与光缆
（1）信道容量 信道容量指单根光纤的最大通信容量，单位 Mbit/s·km或Gbit/s·km。 光纤带宽越大，信道容量越大； 带宽取决于光纤载波频率，载波频率越高，带宽越大。 目前商用光纤的单波长信道容量达40Gbit/s； 实验室光纤信道总容量达到5Tbit/s（128个波长 ×40Gbit/s，传输距离为：3中继×100km）。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
2. 光信号在光纤中的传输 光纤中纤芯与包层的折射率不同，光源通过特定角度 射入光纤后，光纤的包层像一面镜子，使光在纤芯内 不断折射前进。
光在光纤中的传输路径称为“模”。
传输多路径光波的光纤称为多模光纤（MMF）。 可将多模光纤简单理解为传输多束光波的光纤。
多模光纤只能单向传输，而且不能同时传输多个 光波信号。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆
（2）衰减特性
衰减特性决定了光纤通信的中继距离。
多模光纤在900nm波长处的损耗为3dB/km，这表示 传输1km后，信号光功率将损失50％；2km后损失 达75％（损失6dB）。
例如，波长为1550nm的单模光纤通信系统，如果 传输速率为2.5Gbit/s，则中继距离为150km；如果 传输速率提高到10Gbit/s，则中继距离会降低到 100km。
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8.1 光纤与光缆
（4）金属铠装 （5）防水油膏
光纤对水和潮气非常敏感，水或潮气渗透到光纤 中时，会导致光纤表面的微裂纹迅速扩张而致使 光纤断裂。同时，水与光纤中金属材料的化学反 应产生的氢，会引起光纤的氢损。
光缆中的防水油膏可以防止光纤氧化。
（6）抗拉材料 室内光缆一般用芳纶纱作为抗拉材料，芳纶纱是 一种高强度的化学纤维。
主讲：易建勋
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8.1 光纤与光缆 [案例] 6～48芯松套层绞式室外光缆