光纤通信 第七章 SDH与数字光纤传输系统
光纤通信
第一章 概述1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出? 1966年由英籍华人高锟提出。
2 光纤通信有哪些优点?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。
3 光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。
点对点光纤通信系统通常由光发射机、光纤、光中继器和光接收机四部分组成，如下图所示：光放大器光纤信息光发射机的作用是把电信号转变为光信号注入光纤传输，它通常由复用器、调制器和光源组成。
复用器的作用是把多路信息信号复用为时分复用（TDM ）信号或频分复用（FDM ）信号。
调制器的作用是用复用信号直接调制（IM ）激光器（LD ）的光强，或通过外调制器调制 LD 的相位。
光源是把电信号转换为光信号，以便在光纤中传输。
光接收机的作用是把经光纤传输后的微弱光信号转变为电信号，对其放大并解调出原基带信号。
光中继器的作用是对经光纤传输衰减后的信号进行放大。
光中继器有光-电-光中继器和全光中继器。
如需对业务进行分出和插入，可使用光-电-光中继器；如只要求对光信号进行放大，则可以使用光放大器。
光纤是光信号传输的介质。
4 简述通信网络的分层结构。
P125 简述通信网络的发展过程。
P8第二章 光纤和光缆1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理。
当入射角超过临界角时，没有透射光，只有反射光，这就是多模光纤波导传输光的原理。
2 作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型？多模光纤和单模光纤3 什么叫多模光纤？什么叫单模光纤？如果光纤只支持一个传导模式，则称该光纤为单模光纤。
相反，支持多个传导模式的光纤称为多模光纤。
4 光纤传输电磁波的条件有哪2个？光纤传输电磁波的条件除满足光线在纤芯和包层界面上的全反射条件外，还需满足传输过程中的相干加强条件。
5 造成光纤传输损耗的主要因素有哪些？哪些可以改善的？最小损耗在什么波长范围内？引起光纤衰减的原因是光纤对光能量的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。
《光纤通信与SDH》复习题
复习题一、选择题1.光纤的色散最直接的影响是（B）A、光纤传输损耗B、光纤传输带宽C、光纤传输散射D、光纤传输的光波波长2.光纤色散越大，则（B）。
A、时延越大B、时延差越大C、时延越小D、时延差越小3.下列光纤损耗中属于附加损耗是（C）。
A、吸收损耗B、散射损耗C、工程造成的弯曲损耗D、色散损耗4.激光器要发出激光，输入电流I必需满足（C）A. I＜I th；B. I＜I b；C. I＞I th；D. I＜Is。
5. 受激辐射产生的条件是每个外来光子的能量满足（B）A. hf = E2-E1;B. hf≥E2-E1;C. hf≥E1-E2;D. hf≤E1-E2 。
6. 激光器的发光机理是（C）。
A. 自发辐射；B. 自发吸收；C. 受激辐射；D. 受激吸收。
7. 在激光器中，光的放大是通过（A ）Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的8. 目前光纤通信系统采用的LD的结构种类属于（D）A．F-P腔激光器（法布里—珀罗谐振腔）B．单异质结半导体激光器C．同质结半导体激光器D．双异质结半导体激光器9. DFB激光器与FP激光器相比有（AB）的优点A．单纵模激光器B．普线窄，动态普线好，线性好C．普线宽D．纵横模数多10. 半导体激光二极管(LD)的一个缺点是（B）A．光谱较宽B．温度特性较差C．与光纤的耦合效率较低D．平均发光功率较小11. 随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会（C ）A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增大D.先逐渐增大后逐渐减少12. PIN光电二极管的主要特性是（BCD）A．温度特性B．量子效率和光谱特性C．响应时间和频率特性D．噪声13. 掺饵光纤的放大能力（BC）Ａ．由掺铒元素决定Ｂ．由光纤的长度决定Ｃ．由泵浦功率决定Ｄ．由入射光的工作波长决定14. 光纤通信中，光源的间接调制是利用晶体的（ABC）等性质来实现对激光辐射的调制。
第七章同步数字体系(SDH)
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
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。
sdh原理
sdh原理SDH原理。
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字传输体系结构，它是一种用于光纤通信系统中的传输标准。
SDH原理是基于同步传输技术，它将低速率的数字信号通过多路复用技术组合成高速率的数字信号，然后通过光纤传输。
SDH原理的核心是同步传输和多路复用技术，下面将就SDH原理进行详细介绍。
首先，SDH原理中的同步传输技术是指在传输过程中，发送端和接收端的时钟是同步的。
这种同步传输技术可以保证传输过程中的时钟同步，从而避免了由于时钟不同步而导致的传输错误。
同步传输技术是SDH原理的基础，它保证了数字信号的可靠传输。
其次，SDH原理中的多路复用技术是指将多个低速率的数字信号通过多路复用器组合成一个高速率的数字信号进行传输。
多路复用技术可以充分利用传输介质的带宽，提高传输效率，同时也可以减少传输成本。
SDH原理中的多路复用技术可以将不同速率的数字信号进行有效地整合和传输。
另外，SDH原理中的光纤传输技术是指使用光纤作为传输介质进行数字信号的传输。
光纤传输技术具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，可以满足大容量、高速率的数字信号传输需求。
SDH原理中的光纤传输技术是实现高速率数字信号传输的重要手段。
总之，SDH原理是基于同步传输、多路复用和光纤传输技术的一种数字传输体系结构。
它具有传输速度快、传输容量大、传输可靠等优点，可以满足高速率数字信号传输的需求。
SDH原理在光纤通信系统中得到了广泛应用，成为了光纤通信系统中的主流传输标准。
以上就是关于SDH原理的介绍，希望能够对大家有所帮助。
如果您对SDH原理还有其他疑问，可以继续深入了解，相信会对您的学习和工作有所帮助。
第7章- 数字信号传输
编码器直接编成这种最原始的码型输 出。单极性不归零码（全占空τ＝ T）的 B 码型及其功率谱如图7-13所示。
单极性NRZ码不符合要求，它不适合 在电缆信道中传输。
2.单极性归零码（即RZ码）
单极性归零码（τ= 率谱如图7-14所示。
TB /2）的码型及功
RZ码与NRZ码相比，f B 成份不为零， 其他缺点仍然存在。所以单极性归零码也 不适合在电缆信道中传输。
自愈网的实现手段多种多样，目前主 要采用的有线路保护倒换、环形网保护、 DXC保护及混合保护等。下面分别加以介 绍。
1.线路保护倒换
线路保护倒换方式有： ①1＋1方式。l＋1方式采用并发优收， 即工作段和保护段在发送端永久地连在一 起（桥接），信号同时发往工作段（主用） 和保护段（备用），在接收端择优选择接 收性能良好的信号。
图7-26四纤双向复用段倒换环
（5）二纤双向复用段倒换环
二纤双向复用段倒换环采用时隙交换 （TSI）技术，使S1光纤和P2光纤上的信 号都置于一根光纤（称S1／P2光纤），利 用S1/P2光纤的一半时隙（例如时隙1到M） 传S1光纤的业务信号，另一半时隙（时隙 M＋1到N，其中M≤N/2）传P2光纤的保护 信号。
7.2.4 传输码型特性的分析比较
以上介绍了几种传输码型，下面主要 将AMI码、HDB3码和CMI码的性能作一 分析比较。
1.最大连“0”数及定时钟提取
最大连“0”数及定时钟提取见表7-5。
2.检测误码能力
AMI码、HDB3码和CMI码均具有一 定的检测误码能力。
3.误码增殖
由前面分析可见：AMI码和CMI码无 误码增殖，而HDB3码有误码增殖。
4.电路实现
(完整版)《光纤通信》教学大纲
《光纤通信》教学大纲一、课程描述光纤通信是20世纪70年代开始发展起来的一种通信新技术。
80年代以后，随着我国通信技术的迅速发展，光纤通信有了长足的发展，成为社会信息基础设施中不可缺少的一部分，广泛应用于各个领域。
《光纤通信》是结合光纤通信的发展，系统地介绍光纤通信系统的基本原理、基本概念、基本技术和基本分析设计方法，全面反映全光通信技术概貌的课程，为学生学习后续的光纤通信设备、光缆线路工程、综合布线工程、宽带接入技术及现代通信技术等通信专业课程奠定基础。
《光纤通信》是通信工程专业的一门专业任选课，包括光纤通信传输理论，光纤与光缆，光源与光发送机，光检测器与光接收机，无源光器件与集成光路，光纤系统中的信号传输和光纤通信系统等内容。
先修课程是通信原理、信号与系统、高频电路。
二、课程目标1、使学生掌握光纤通信的基本概念和基本原理，理解光发射机和光接收机的基本理论和特性。
2、理解和掌握光纤通信系统的构成、性能指标及光纤通信新技术。
三、课程内容和教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道——是指对这门学科的基本知识、基本理论的认知。
理解——是指运用已了解的基本原理说明、解释一些现象。
掌握——是指利用掌握的理论知识对一些较复杂的功能线路进行解释，说明其工作过程，估计有关参数。
学会——是指在利用仪表和工具完成对某些功能线路的设计、组装、参数测量，并根据理论知识计算相关参数，理论与实验作比较。
能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。
教学内容及教学要求表四、课程实施（一）课时安排与教学建议一般情况下，本课程共54学时，其中讲授54学时，具体课时安排如下：（二）教学组织形式与教学方法要求1.主要的教学组织形式是班级授课。
有时也可以采用分组教学。
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
《光纤通信》SDH与数字光纤传输系统
步数字体 系
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
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
44.736 Mb/s
672×2 = 1344路 44.736×2 + 0.528 =
90 Mb/s
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 =
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
一、SDH 的特点
SDH概念的核心是从统一的国家电信网和国际互 通的高度来组建数字通信网，组建的网络是一个高 度统一的、标准化的、智能化的网络
采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容 ，在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操 作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功 能，提高网络资源利用率，由于维护功能的加强大 大降低了设备的运行维护费用
光纤通信技术-第七章-光纤通信系统PPT课件
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。