光传输基础知识培训.ppt

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1、1,2023/9/22,传输基础知识,2,2023/9/22,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,3,2023/9/22,什么是传输?,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200m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。,4,2023/9/22,传输的几种体制,传

2、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。,5,2023/9/22,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,6,2023/9/22,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,7,2023/9/22,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

3、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。,8,2023/9/22,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）。,9,2023/9/22,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。,10,2023/9/22,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

4、；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,11,2023/9/22,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,12,2023/9/22,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

5、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,n1,1,2,3,13,2023/9/22,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,14,2023/9/22,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,15,2023/9/22,光在光

6、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,n1,16,2023/9/22,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。,17,2023/9/22,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/km1550nm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

7、干扰，降低信号质量。,18,2023/9/22,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,19,2023/9/22,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

8、于WDM系统。,光纤与光缆,20,2023/9/22,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,21,2023/9/22,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

9、别适用于长途一、二级干线通信。,22,2023/9/22,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,23,2023/9/22,主要内容,一、传输的定义 二、光纤通信概论 三、传输网基本

10、结构,24,2023/9/22,GSM网络基本结构,传 输 网,25,2023/9/22,手机通话的传输过程,孟州,济源,沁阳,生产楼,高新,武陟,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,AB,26,2023/9/22,手机通话的传输过程,孟州,济源,沁阳,生产楼,高新,武陟,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,BA,27,2023/9/22,Thank You!Thank you for your time and patience!,