光网络传输基础知识培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/20,*,传输基础知识,2024/8/26,1,主要内容,一、传输的定义,二、光纤通信概论,三、传输网基本结构,2024/8/26,2,什么是传输?,传输,就是信号的传递过程。,例如：两台电脑通过网线直接相连，进行数据的拷贝，就是一种传输的方式；同楼内的,MSC,和,BSC,之间通过电缆相连，进行信号的传递，也是一种信号传输的方式。,其中的网线和电缆是,传输媒质,，它们的传输距离非常有限，通常也就200,m,左右；当需要进行信号传递的两个设备之间的距离较远时，网线和电缆无法满足要求，就需要引入一种的新的传输媒质,光纤,，依靠光纤进行信号的传输我们就称之为,光传输,。,2024/8/26,3,传输的几种体制,传输的体制有多种：,微波、,PDH,、,SDH,、波分（,WDM,）,等都是传输的体制。,其中,PDH,、,SDH,和波分（,WDM,）是利用光纤做为传输媒质的，属于光传输的范畴。,2024/8/26,4,主要内容,一、传输的定义,二、光纤通信概论,三、传输网基本结构,2024/8/26,5,光纤通信概论,光纤通信概念,光纤通信以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信之目的。 数字光纤通信系统的基本组成：光发送机,光接收机,中继器、光纤,2024/8/26,6,光纤通信概论,典型的数字光纤通信系统方框图,光发送机,光纤,中继器,光纤,光接收机,电端机（模,/,数）,模拟信号,电端机（模,/,数）,模拟信号,发送端的电端机把信息（如话音）进行模,/,数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件,LD,，输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数,/,模转换，恢复成原来的信息。,2024/8/26,7,光纤通信概论,携带信息的光波：,数字信号为,1,时，光源器件发送一个,传号,光脉冲；,当数字信号为,0,时，光源器件发送一个,空号,（不发光）。,2024/8/26,8,光纤简介,光纤是由圆柱形玻璃纤芯和玻璃包层构成，最外层是一种弹性耐磨的塑料护套，整根光纤呈圆柱形。,2024/8/26,9,纤芯主要采用高纯度的,SiO2,二氧化硅，并掺有少量的掺杂剂，提高纤芯的光折射率,n1,；,包层也是高纯度的二氧化硅，也掺杂一些掺杂剂，主要是降低包层的光折射率,n2,；,护套采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械强度和可弯曲性。光缆是多根光纤放在放在一个松套管内，内冲石油膏和钢丝形成的。海底光缆内还有电源线，主要为中继站的放大器等提供电源。,光纤简介,2024/8/26,10,光纤的导光原理,光是一种频率很高的电磁波，而光纤本身是一种介质波导。,我们从几何光学的角度来简单讨论光纤的导光原理。,全反射原理,光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象，如图所示：,光纤与光缆,2024/8/26,11,全反射原理,光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象，如图所示：,光纤与光缆,包层,纤芯,折射光,反射光,入射光,光的反射与折射,n2,n1,1,2,3,2024/8/26,12,全反射原理,当,n2/n1,的比值增大到一定程度，则会使折射角,90,度，此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上掠过，或者重返回到纤芯中进行传播，这种现象叫做光的全反射现象。,不难理解，当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基本上全部在纤芯区进行传播，没有光跑到包层中去，所以可以大大降低光纤的衰耗。,光纤与光缆,2024/8/26,13,全反射现象,光纤与光缆,光的全反射现象,n2,n1,折射光,1,3,入射光,2024/8/26,14,光在光纤中的传播,光在光纤中以“,Z”,形轨迹传播及沿纤芯与包层的分界面掠过,光纤与光缆,n2,n1,2024/8/26,15,光纤工作波长,光纤的工作波长（工作窗口）,光线路信号在光纤上传送的波长：,850nm,、,1310nm,、,1550nm,。,850nm,窗口用于多模传输,1310nm,和,1550nm,窗口用于单模传输。,2024/8/26,16,光纤简介,光通道参数：衰减、色散,光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。,衰减,使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。,1310nm,窗口每公里衰减：,0.4dB/km,1550nm,窗口每公里衰减：,0.25dB/km,色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。,2024/8/26,17,光纤的类型,G.652,光纤：在,1310nm,波长窗口色散性能最佳，是目前应用最广泛的光纤。,在,1310nm,处，色散小，衰耗大；,在,1550nm,处，色散大，衰耗小；,G.653,光纤：在,1550nm,波长，衰耗和色散皆为最小值，可实现大容量长距离传输。因出现四波混频效应,(FWM),限制了它在,WDM,（波分复用）方面的应用。,光纤与光缆,2024/8/26,18,光纤的类型,G.654,光纤：,1550nm,损耗最小光纤，主要用于长再生中继距离的海底光缆。,G.655,光纤：克服了,G.652,光纤在,1550nm,处色散受限和,G.653,光纤在,1550nm,处出现四波混频效应的缺陷，适用于,WDM,系统。,光纤与光缆,2024/8/26,19,常见光纤连接器种类：,FC/PC,：,FC,，圆头尾纤连接器，,PC,，陶瓷截面为平面；,SC/PC,：,SC,，方头尾纤连接器，,PC,，同上；,FC/APC,：,FC,，同上，,APC,，以截面中心为圆心，向外倾斜,80,度。,光纤与光缆,2024/8/26,20,光纤通信的优点,通信容量大,从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输,1000,亿个话路。目前一根光纤同时传输,24,万个话路，比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍。,中继距离长,光纤具有极低的衰耗系数。目前商用化石英光纤已达,0.19dB/km,以下，配以适当的光发送与光接收设备，中继距离达数百公里以上，特别适用于长途一、二级干线通信。,2024/8/26,21,保密性能好，抗干扰能力强,由于光的频率极高，远高于一般的电磁波的频率，而且光波在光纤中传输时只在其芯区进行，不存在传统的电磁波辐射，因此其保密性能极好，同时也不怕外界强电磁场的干扰，抗干扰能力强。,便于施工和维护,体积小、重量轻。光缆的敷设方式方便灵活。既可以直埋、架空，又可以通过管道和水底敷设。,原材料来源丰富，潜在价格低廉,制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的。,光纤通信的优点,2024/8/26,22,主要内容,一、传输的定义,二、光纤通信概论,三、传输网基本结构,2024/8/26,23,GSM,网络基本结构,MSC3,BSC16,MSC4,MSC5,BSC3,BSC9,BSC8,BSC10,BSC12,BSC5,BSC1,BSC2,传 输 网,2024/8/26,24,手机通话的传输过程,孟州,济源,沁阳,生产楼,高新,武陟,MSC,BSC1,BSC14,伏背,坞头,紫陵镇,神农坛,小云台,常乐,义庄,西向,济源一中,西马蓬,供电局,锦捷集团,汽车站,人才大厦,地税局,华新小区,用户,B,用户,A,生产楼扩,A,B,2024/8/26,25,手机通话的传输过程,孟州,济源,沁阳,生产楼,高新,武陟,MSC,BSC1,BSC14,伏背,坞头,紫陵镇,神农坛,小云台,常乐,义庄,西向,济源一中,西马蓬,供电局,锦捷集团,汽车站,人才大厦,地税局,华新小区,用户,B,用户,A,生产楼扩,B,A,2024/8/26,26,Thank You!,Thank you for your time and patience!,2024/8/26,27,