现代通信-ch5

1、2022年4月24日ECUST1第五章第五章 光纤通信系统光纤通信系统 2022年4月24日ECUST22022年4月24日ECUST32022年4月24日ECUST42022年4月24日ECUST52022年4月24日ECUST62022年4月24日ECUST72022年4月24日ECUST82022年4月24日ECUST92022年4月24日ECUST102022年4月24日ECUST112022年4月24日ECUST122022年4月24日ECUST132022年4月24日ECUST142022年4月24日ECUST15表表5-1 5-1 光纤分类及主要性能光纤分类及主要性能光纤类型光纤

2、类型纤 芯 直纤 芯 直径径（umum）材料材料传输损耗（传输损耗（dB/kmdB/km）B BL L(GHz(GHzkm)km)0.85u0.85um m1.3um1.3um1.55u1.55um m单模光纤单模光纤1 11010纤芯：以二氧化硅为主的玻纤芯：以二氧化硅为主的玻璃璃包层：以二氧化硅为主的玻包层：以二氧化硅为主的玻璃璃2 20.380.380.20.25050100100多多模模光光纤纤阶阶跃跃型型50506060(200)(200)纤芯：以二氧化硅为主的玻纤芯：以二氧化硅为主的玻璃璃包层：以二氧化硅为主的玻包层：以二氧化硅为主的玻璃璃2.52.50.50.50.20.20.0

3、050.005 0.020.02纤芯：以二氧化硅为主的玻纤芯：以二氧化硅为主的玻璃璃包层：塑料包层：塑料3 3高高高高纤芯：多组分玻璃纤芯：多组分玻璃包层：多组分玻璃包层：多组分玻璃3.53.5高高高高渐渐变变型型50506060纤芯：以二氧化硅为主的玻纤芯：以二氧化硅为主的玻璃璃包层：以二氧化硅为主的玻包层：以二氧化硅为主的玻璃璃2.52.50.50.50.20.21 1纤芯：多组分玻璃纤芯：多组分玻璃包层：多组分玻璃包层：多组分玻璃3.53.5高高高高0.40.42022年4月24日ECUST162022年4月24日ECUST172022年4月24日ECUST182022年4月24日ECU

4、ST192022年4月24日ECUST202022年4月24日ECUST21dB3)0()(lg10PfPc2022年4月24日ECUST222lnexp2ln)(2tffthccfccff44. 0)/(2ln22022年4月24日ECUST232022年4月24日ECUST24)(13MHzLfBkmdB2022年4月24日ECUST25LPPi/log100102022年4月24日ECUST262022年4月24日ECUST272022年4月24日ECUST28+ Disp 输入脉冲输入脉冲 输出脉冲输出脉冲0.10.20.30.40.50.6衰减衰减 (dB/km)1600170014

5、001300120015001100波长波长(nm)EDFA频带频带 20 10 0-10-20色散色散(ps/nm.km)G.652 & G.654G.653G.655 不同光纤类型的衰减和色散不同光纤类型的衰减和色散2022年4月24日ECUST292022年4月24日ECUST30anNAsin0a2022年4月24日ECUST312cos11nnNAa)()0(sin20annnNAa2022年4月24日ECUST3212221maxnnnNA2022年4月24日ECUST332022年4月24日ECUST342022年4月24日ECUST352022年4月24日ECUST362022

6、年4月24日ECUST372022年4月24日ECUST382022年4月24日ECUST392022年4月24日ECUST402022年4月24日ECUST412022年4月24日ECUST422022年4月24日ECUST432022年4月24日ECUST442022年4月24日ECUST452022年4月24日ECUST462022年4月24日ECUST472022年4月24日ECUST482022年4月24日ECUST492022年4月24日ECUST502022年4月24日ECUST512022年4月24日ECUST522022年4月24日ECUST532022年4月24日ECUST

7、542022年4月24日ECUST552022年4月24日ECUST562022年4月24日ECUST572022年4月24日ECUST582022年4月24日ECUST5910auauPPEXT 2022年4月24日ECUST602022年4月24日ECUST612022年4月24日ECUST622022年4月24日ECUST632022年4月24日ECUST64hfPeIp/00入射光子数空穴对数光生电子2022年4月24日ECUST65)/(00WAfhePIRp2022年4月24日ECUST662022年4月24日ECUST672022年4月24日ECUST68pIIg0pIIg0nB

8、VVg112022年4月24日ECUST692022年4月24日ECUST702022gBIeipnxpngBIei20222022年4月24日ECUST712022年4月24日ECUST722022年4月24日ECUST732022年4月24日ECUST742022年4月24日ECUST75)/()3/(42HzVgKTSmE2022年4月24日ECUST76cEIeKTS02bIIeS02022年4月24日ECUST77000NSPPSNR 2022年4月24日ECUST782022年4月24日ECUST792022年4月24日ECUST802022年4月24日ECUST812022年4月

9、24日ECUST822022年4月24日ECUST832022年4月24日ECUST842022年4月24日ECUST852022年4月24日ECUST86（二）光同步数字传输网（二）光同步数字传输网 SONET/SDHSONET/SDH（同步光纤网（同步光纤网/ /同步数字序列）同步数字序列）2022年4月24日ECUST872022年4月24日ECUST882022年4月24日ECUST892022年4月24日ECUST90传输方向134592022年4月24日ECUST91A1A1A1A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3AUPTRB2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D1

10、1D12S1M1E22022年4月24日ECUST92：国内使用字节：国内使用字节：不扰码国内使用字节：不扰码国内使用字节：与传输媒介有关的字节：与传输媒介有关的字节2022年4月24日ECUST93类别缩写字符功能帧定位字节A1,A1,A1,A2,A2,A2识别帧的起始位置再生段踪迹字节J0重复发送“段接入点识别符”比特间插奇偶校验码（BIP-8）B1再生段误码监测公务字节E1,E2E1和E2分别用于RSOH和MSOH的公务通信通路使用者通路F1为使用者特定维护目的而提供的临时通路连接数据通信通路（DCC）D1D12SOH中用来构成SDH管理网的传送链路误码监测（BIP-24）B2复用段误码

11、监测自动保护倒换（APS）通路K1,K2用作APS信令同步状态字节S1(b5b8)S1的后四个比特表示同步质量等级空闲字节M1未正式定义2022年4月24日ECUST942022年4月24日ECUST952022年4月24日ECUST962022年4月24日ECUST972022年4月24日ECUST982022年4月24日ECUST992022年4月24日ECUST1002022年4月24日ECUST1012022年4月24日ECUST1022022年4月24日ECUST1032022年4月24日ECUST1042022年4月24日ECUST1052022年4月24日ECUST1062022

12、年4月24日ECUST107超短脉冲光源时钟源MODMODMODMOD延时EDFA耦合器时分解复用器时钟提取接收机 MODOTDMOTDM系统原理图：系统原理图：2022年4月24日ECUST108 OTDM 特点 2022年4月24日ECUST1092022年4月24日ECUST1102022年4月24日ECUST1112022年4月24日ECUST1122022年4月24日ECUST113）每公里光纤衰减（）富余度（）接头损耗（）每公里光纤衰减（）光接收机灵敏度（）发射均光功率（kmdBdBdBkmdBdBmdBmkmL/)(2022年4月24日ECUST114222/)(teth2022

13、年4月24日ECUST1154/T2/TT35. 02022年4月24日ECUST116bcLff22)21()4247. 0(44. 03 . 035. 0/TbbcLfff)9 . 07 . 0()88. 067. 0(2/122/12)21()4247. 0()4 . 0(bcffL2022年4月24日ECUST1172022年4月24日ECUST1182022年4月24日ECUST119表表5-2 mBnB5-2 mBnB码对接收机灵敏度影响码对接收机灵敏度影响码型码型光纤归一化带光纤归一化带宽减小后的恶宽减小后的恶化量（化量（dBdB）码速增加后的码速增加后的恶化量（恶化量（dBdB

14、）总恶化量总恶化量（dBdB）3B4B3B4B0.740.741.881.882.662.665B6B5B6B0.440.441.181.181.621.627B8B7B8B0.3060.3060.870.871.171.1717B18B17B18B0.1210.1210.3720.3720.530.532022年4月24日ECUST1202022年4月24日ECUST1212022年4月24日ECUST1222022年4月24日ECUST1232022年4月24日ECUST1242022年4月24日ECUST1252022年4月24日ECUST126 最小电平最小电平最大电平最大电平范范 围

15、围探测光功率（探测光功率（PrPr）-57dBm-57dBm-20dBm-20dBm37dB37dBAPDAPD电流增益电流增益6 6（15.6dB15.6dB）120(41.6dB)120(41.6dB)26dB26dBAPDAPD平均输出电流平均输出电流0.16uA0.16uA40uA40uA 前放输出（前放输出（P-PP-P）4.5mV4.5mV1120mV1120mV 主放增益主放增益-1dB-1dB47dB47dB48dB48dB接收机输出（接收机输出（P-PP-P）1.0V1.0V2022年4月24日ECUST1272022年4月24日ECUST1282022年4月24日ECUST

16、1291 1、波分复用技术、波分复用技术 波分复用（波分复用（WDMWDM）、密集波分复用（）、密集波分复用（DWDMDWDM）和光频分）和光频分复用（复用（OFDMOFDM）本质上都是光波长分割复用，所不同的是）本质上都是光波长分割复用，所不同的是复用信道波长间隔不同。复用信道波长间隔不同。 类型类型 复用信道的波长间隔复用信道的波长间隔 WDM WDM 几十几十几百纳米几百纳米 DWDM nmDWDM nm量级量级 0.8nm,1.6nm,2.4nm,3.6nm0.8nm,1.6nm,2.4nm,3.6nm OFDM OFDM 几个几个GHzGHz几十几十GHzGHz2022年4月24日ECUST130波分复用系统的构成：波分复用系统的构成：2022年4月24日ECUST131波分复用系统主要优点：波分复用系统主要优点： （1 1）充分利用光纤的低损耗波段，大大增加传输容）充分利用光纤的低损耗波段，大大增加传输容量，降低成本。（量，降低成本。（1.3um :1000 ;1.5um :15001.3um :1000 ;1.5um :1500信道）信道） （2 2）兼容性好）兼容性好 （3 3）节省光纤和光中继器，便于扩容）节省光纤和光中继器，便于扩容 （4 4）可提供波长选路，使建立）可提供波长选路，使建立WDMWDM全光通信网成为全