現(xiàn)代通信技術(shù)概論 第4版 課件 第3、4章 程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)、第4章光纖通信系統(tǒng)

現(xiàn)代通信技術(shù)概論2第3章程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)3.1程控?cái)?shù)字電話概述 3.2程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng) 3.3軟交換及軟交換系統(tǒng)33.1電話交換系統(tǒng)概述

電話交換系統(tǒng)從早期人工式、機(jī)械式、電子式交換階段，發(fā)展成為如今以計(jì)算機(jī)程序控制為主的程控?cái)?shù)字交換階段，不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)字語(yǔ)音通信，還能實(shí)現(xiàn)傳真、數(shù)據(jù)、圖像通信，構(gòu)成了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)。

本章將首先給出電話交換的概念模型、功能模型以及程控?cái)?shù)字交換機(jī)的基本組成，然后就程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)的基本工作原理從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明。43.1.1電話交換的概念模型交換機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶(hù)之間“兩兩連線構(gòu)通回路”的設(shè)想，同時(shí)也節(jié)省了連接線路。53.1.2電話交換技術(shù)發(fā)展史交換機(jī)類(lèi)型接續(xù)方式控制方式接線器供電方式交換信息年代磁石式人工鈴流*塞繩自備模擬話音1878共電式人工環(huán)路電流**塞繩交換機(jī)提供模擬話音1891步進(jìn)制自動(dòng)撥號(hào)脈沖步進(jìn)接線器交換機(jī)提供模擬話音1891縱橫制自動(dòng)布線邏輯縱橫接線器交換機(jī)提供模擬話音1919模擬程控自動(dòng)存儲(chǔ)程序干簧接線器交換機(jī)提供模擬話音1965程控?cái)?shù)字自動(dòng)存儲(chǔ)程序電子接線器交換機(jī)提供數(shù)字話音等1970*鈴流：接線員聽(tīng)到主叫振鈴后，人工完成接線**用戶(hù)摘機(jī)后接線員看到燈閃，人工完成接線表3-1各類(lèi)交換機(jī)及其主要特點(diǎn)63.1.3電話交換的功能模型終端接口模塊：與外部設(shè)備（本地用戶(hù)設(shè)備和中繼線）連接。接續(xù)模塊：任意兩用戶(hù)之間連接矩陣網(wǎng)絡(luò)?？刂颇K：控制建立或拆除接續(xù)。73.1.4電話交換機(jī)的基本組成信令設(shè)備產(chǎn)生各種標(biāo)準(zhǔn)的信令信號(hào)，如振鈴信號(hào)、撥號(hào)音、忙音等，其他與功能模型等效。83.2程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)實(shí)際上完全是由計(jì)算機(jī)控制的電話交換系統(tǒng)，由硬件和軟件兩大部分組成。本節(jié)將重點(diǎn)說(shuō)明其中數(shù)字交換的基本工作原理。93.2.1硬件的基本組成分話路和控制兩大部分：10小視頻5：程控電話交換原理動(dòng)畫(huà)展示模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)再到模擬信號(hào)的過(guò)程展示實(shí)物111.話路部分話路部分的主要任務(wù)是根據(jù)用戶(hù)撥號(hào)狀況，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)之間數(shù)字通路的接續(xù)：數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)：為參與交換的數(shù)字信號(hào)提供接續(xù)通路。用戶(hù)電路：與用戶(hù)線之間的接口電路，用于完成A/D和D/A變換，同時(shí)為用戶(hù)提供饋電、過(guò)壓保護(hù)、振鈴、監(jiān)視、二/四線轉(zhuǎn)換等輔助功能。中繼電路：與中繼線的接口電路，具有碼型變換、時(shí)鐘提取、幀同步等功能。121.話路部分掃描器：收集用戶(hù)的狀態(tài)信息，如摘機(jī)、掛機(jī)等動(dòng)作。交換網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器：在控制部分控制下具體執(zhí)行數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)中通路的建立和釋放。信令設(shè)備產(chǎn)生控制信號(hào)，主要包括信號(hào)音發(fā)生器（產(chǎn)生撥號(hào)音、忙音、回鈴音等）、話機(jī)雙音頻(DTMF)號(hào)碼接收器、局間多頻互控信號(hào)發(fā)生器和接收器（用于交換機(jī)之間的“對(duì)話”）以及完成CCITTNo.7號(hào)共路信令的部件。132.控制部分控制部分的主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶(hù)與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行控制程序，以控制相應(yīng)硬件實(shí)現(xiàn)交換及管理功能：中央處理器：普通計(jì)算機(jī)或交換專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，用于控制、管理、監(jiān)測(cè)和維護(hù)交換系統(tǒng)的運(yùn)行。程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：分別存儲(chǔ)交換系統(tǒng)的控制程序和執(zhí)行過(guò)程中用到的數(shù)據(jù)。維護(hù)終端：包括鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)等設(shè)備。遠(yuǎn)端接口：分散控制方式下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制連接。143.2.2軟件的基本功能與組成基本功能：程控?cái)?shù)字交換機(jī)將各種控制功能預(yù)先編寫(xiě)成功能模塊存入存儲(chǔ)器，并根據(jù)對(duì)交換機(jī)外部狀態(tài)作周期掃描所取得的數(shù)據(jù)，通過(guò)中斷方式調(diào)用相應(yīng)的功能模塊對(duì)交換機(jī)實(shí)施控制，協(xié)調(diào)運(yùn)行交換系統(tǒng)的工作。15軟件的組成163.2.3時(shí)隙交換與復(fù)用線交換為了說(shuō)明數(shù)字交換網(wǎng)的交換原理，先要了解時(shí)隙交換和復(fù)用線交換兩個(gè)重要的數(shù)字交換概念。而時(shí)分接線器和空分接線器則分別用來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種交換。171.時(shí)隙交換時(shí)隙交換實(shí)現(xiàn)同一條復(fù)用線上兩個(gè)用戶(hù)之間話音信息的交換。TSi←→TSj（i≠j）18T型時(shí)分接線器19讀出控制方式又稱(chēng)為時(shí)鐘（順序）寫(xiě)入，控制（地址）讀出。首先在定時(shí)脈沖控制下按照TS0~TSM的順序把輸入復(fù)用線上的M個(gè)時(shí)隙的話音數(shù)據(jù)寫(xiě)入到SM單元，與此同時(shí)，把每一個(gè)時(shí)隙要交換去的單元地址寫(xiě)入到CM單元。當(dāng)從SM讀出話音時(shí)隙時(shí)，按照CM中地址順序讀出。20寫(xiě)入控制方式與讀出控制方式不同，向SM寫(xiě)入話音時(shí)隙時(shí)，按照CM單元指定的順序?qū)?，SM讀出則在定時(shí)脈沖的控制下從上到下順序完成。

以上兩種方式的時(shí)隙交換路由是由聯(lián)機(jī)程序根據(jù)用戶(hù)撥號(hào)號(hào)碼通過(guò)用戶(hù)忙閑表，查出被叫空閑鏈路而得到的。212.復(fù)用線交換

復(fù)用線交換完成兩條復(fù)用線之間話音信息的交換，可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大交換容量的目的。22S型空分接線器

S型接線器能夠把任一復(fù)用線上的任一時(shí)隙信息交換至另一復(fù)用線上任一時(shí)隙。交叉矩陣是由復(fù)用線交叉點(diǎn)陣組成的，交叉點(diǎn)陣中的每一個(gè)交叉點(diǎn)就是一個(gè)高速電子開(kāi)關(guān)。這些高速電子開(kāi)關(guān)受CM中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的控制，用于實(shí)現(xiàn)交叉點(diǎn)的接通和斷開(kāi)。23S型空分接線器（輸出控制方式）24輸出控制方式說(shuō)明按照輸出復(fù)用線來(lái)配置CM，每一條輸出復(fù)用線都要設(shè)置一個(gè)固定的CM，圖中共有n條輸出復(fù)用線需要n個(gè)CM。每個(gè)話路時(shí)隙對(duì)應(yīng)一個(gè)CM存儲(chǔ)單元。

CM存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的內(nèi)容是需要接通的輸入復(fù)用線的編號(hào)，因此，用二進(jìn)制表示輸入復(fù)用線編號(hào)時(shí)CM要保持足夠的位數(shù)。25S型空分接線器（輸入控制方式）26輸入控制方式說(shuō)明每一條入線都設(shè)置一個(gè)固定的CM，圖中共有n條入線，也就需要n

個(gè)CMCM存儲(chǔ)單元數(shù)量與復(fù)用線話路時(shí)隙數(shù)相同。CM存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的內(nèi)容是需要接通的輸出復(fù)用線編號(hào)。27兩種接線器的不足T型接線器只能完成同一條復(fù)用線交換；S型接線器只能完成或者入線指定時(shí)隙或者出線指定時(shí)隙情況下復(fù)用線之間的交換，而不能完成入線和出線同時(shí)指定時(shí)隙的交換；對(duì)于大規(guī)模的交換網(wǎng)絡(luò)，必須既能實(shí)現(xiàn)同一復(fù)用線不同時(shí)隙之間的交換又能實(shí)現(xiàn)不同復(fù)用線之間的時(shí)隙交換。因此，兩種接線器結(jié)合組成復(fù)合型交換網(wǎng)絡(luò)，才能實(shí)現(xiàn)這一要求。283.2.4TST型數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)T-S-T數(shù)字交換網(wǎng)交換過(guò)程示意圖29舉例說(shuō)明一次AB的交換過(guò)程把PCM0TS205時(shí)隙的話音信號(hào)交換到PCM15TS35時(shí)隙中去：假設(shè)選中了TS58，則處理機(jī)分別在輸入側(cè)T級(jí)的CMA0的第205號(hào)單元寫(xiě)入“58”，在S級(jí)CMS15的第58號(hào)單元寫(xiě)入“0”（0號(hào)復(fù)用線），在輸出側(cè)T級(jí)的CMB15的第35號(hào)單元寫(xiě)入“58”，于是各CM分別控制各級(jí)動(dòng)作。首先，當(dāng)PCM0的TS205時(shí)隙信息來(lái)到時(shí)，由CMA0控制寫(xiě)入SMA0的第58號(hào)單元；當(dāng)TS58時(shí)隙到來(lái)時(shí)，該信息被順序讀出到S級(jí)的輸入端的0號(hào)入線，并由CMS15控制交叉開(kāi)關(guān)點(diǎn)0入/15出閉合接通至輸出側(cè)T級(jí)的第15個(gè)T接線器的入線端，同時(shí)寫(xiě)入到SMB15的第58號(hào)單元；最后當(dāng)TS35到來(lái)時(shí)，再由CMB15控制從SMB15的第58號(hào)單元讀出至接收端B的解碼接收電路中去。303.2.5程控交換機(jī)主要性能指標(biāo)系統(tǒng)容量：用戶(hù)線數(shù)和中繼線數(shù)呼損率：呼叫未通量與呼叫總量之比接續(xù)時(shí)延：400ms~1000ms之間話務(wù)負(fù)荷能力：愛(ài)爾蘭（Erl）呼叫處理能力：最大忙時(shí)試呼叫次數(shù)可靠性和可用性：不中斷，故障少主要業(yè)務(wù)：基本業(yè)務(wù)（通話）和補(bǔ)充業(yè)務(wù)（呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、免打擾等）313.3軟交換及軟交換系統(tǒng)軟交換是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化過(guò)程中因特網(wǎng)與電話交換網(wǎng)絡(luò)充分融合的一種新興技術(shù)，將成為下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）一種最基本的技術(shù)。323.3.1軟交換的概念軟交換可以理解為利用因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)ISDN的功能。333.3.2軟交換系統(tǒng)組成框圖34軟交換系統(tǒng)各部分的功能信令網(wǎng)關(guān)：IP網(wǎng)與交換機(jī)之間信令中繼轉(zhuǎn)換處理媒體網(wǎng)關(guān)：兩種網(wǎng)絡(luò)之間媒體數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換（包括中繼媒體網(wǎng)關(guān)和接入媒體網(wǎng)關(guān)）IP媒體服務(wù)器：媒體資源的生成、控制和管理應(yīng)用服務(wù)器：提供業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)境網(wǎng)管中心：網(wǎng)絡(luò)的整體控制管理。353.3.3軟交換系統(tǒng)的應(yīng)用目前軟交換的應(yīng)用主要集中在如下幾個(gè)方面：分組中繼：在分組中繼網(wǎng)中，通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)直接提供高速的分組數(shù)據(jù)接口分組本地接入：實(shí)現(xiàn)話音的本地分組接入，淘汰掉電話終端局多媒體業(yè)務(wù)支持3G網(wǎng)：適用于3G網(wǎng)呼叫控制與媒體承載分離36本章小結(jié)和知識(shí)點(diǎn) 電話交換的概念模型與功能模型電話交換機(jī)的基本組成單條復(fù)用線上時(shí)隙交換：時(shí)分接線器多條復(fù)用線之間時(shí)隙交換：空分接線器程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)的硬件組成程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)的軟件組成TST數(shù)字交換網(wǎng)軟交換的概念

現(xiàn)代通信技術(shù)概論38第4章光纖通信系統(tǒng)4.1光纖通信概述

4.2光纖與光纜4.3光纖通信系統(tǒng)4.4光纖通信新技術(shù)394.1光纖通信概述光纖通信是以光波作為載體，以光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介的一種通信技術(shù)。光纖通信以其寬帶、大容量、低損耗、長(zhǎng)中繼、抗電磁干擾、體積小、重量輕、便于敷設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)代長(zhǎng)途通信最主要手段。本章首先對(duì)光纖通信的發(fā)展歷史做出回顧，然后對(duì)光纖通信的特點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明，重點(diǎn)闡述光纖的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、光波傳輸機(jī)理以及光纖通信系統(tǒng)各組成部分的工作原理。最后，簡(jiǎn)要介紹了一些光纖通信新技術(shù)。404.1.1光纖通信發(fā)展簡(jiǎn)史1960年，美國(guó)加州休斯實(shí)驗(yàn)室第一臺(tái)固體紅寶石激光器1961年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室氦-氫氣體激光器1966年，高錕提出帶有包層材料的石英玻璃光纖1970年，美國(guó)康寧玻璃公司首次制成了損耗僅為20dB/km的低損耗光纖1970年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室砷化鎵鋁半導(dǎo)體激光器41光纖通信發(fā)展簡(jiǎn)史（續(xù)）1974年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制造出1dB/km損耗的低損耗光纖。至此制約光纖通信的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，光源和傳輸媒介問(wèn)題完全得到解決。光纖通信的普及和推廣獲得了高速發(fā)展的基本條件。1977年美國(guó)芝加哥率先開(kāi)通了第一條45Mb/s的商用光纖通信系統(tǒng)。目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途通信傳輸網(wǎng)的光纖化比例已經(jīng)超過(guò)90%424.1.2光纖通信的特點(diǎn)傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)：1.55μm波長(zhǎng)附近約0.2-0.3dB/km，中繼跨度百公里。傳輸頻帶寬，通信容量大：?jiǎn)文９饫w的潛在帶寬可達(dá)幾十太赫茲（1012Hz）抗電磁干擾，保密效果好體積小、重量輕、便于運(yùn)輸和敷設(shè)原材料豐富、節(jié)約有色金屬、有利于環(huán)保不足：光纖質(zhì)地脆弱易斷，敷設(shè)時(shí)的彎曲半徑不宜太小434.2光纖與光纜光纖與光纜的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)以及光纖的導(dǎo)光原理。444.2.1光纖的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)光纖是多層同軸圓柱體，自?xún)?nèi)向外為纖芯、包層、涂覆層，稱(chēng)為裸纖。包層外面涂覆一層硅酮樹(shù)脂或聚氨基甲酸乙酯（30~150μm），然后增加保護(hù)套加以保護(hù)。

纖芯和包層是高純度石英材料，包層折射率略低于纖芯，與纖芯一起形成光的全反射通道，使光波的傳輸局限于纖芯內(nèi)。451.光纖的結(jié)構(gòu)462.光纖的分類(lèi)（表4.1）分類(lèi)方法具體名稱(chēng)說(shuō)明用途與特點(diǎn)按照材料的成分全石英系列光纖以SiO2為主要材料長(zhǎng)途大容量通信。損耗小，傳輸距離長(zhǎng)，成本高多組分玻璃纖維多種材料組合成分短距離光信號(hào)傳輸、容易制造、價(jià)格便宜塑料包層石英芯光纖線芯是SiO2材料，包層是硅樹(shù)脂易耦合，特性同全石英系列光纖相近但成本較低，短距離高速數(shù)據(jù)傳輸，如IEEE1394。全塑料光纖纖芯和包層均由塑料制成撓曲性好、易加工、易耦合、成本很低、傳輸距離很短。多用于家電、音響及短距圖像傳輸按照折射率的分布階躍型光纖纖芯和包層折射率均勻，但包層的折射率低于纖芯，交界處產(chǎn)生躍變。帶寬較窄，適于小容量短距離通信漸變型光纖從纖芯到包層的折射率呈拋物線規(guī)律逐漸變小帶寬較寬，適于中容量中距離通信按照傳輸模式單模光纖僅允許與光纖軸平行的光波傳輸，即只有一個(gè)基膜傳輸寬帶、大容量、長(zhǎng)途通信多模光纖光波可以以多個(gè)特定的角度射入光纖的端面?zhèn)鞑ザ酁闈u變型。漸變型多模光纖主要用于局域網(wǎng)按照工作波長(zhǎng)短波長(zhǎng)光纖0.8~0.9μm

長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖1.0~1.7μm

超長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖2.0μm以上

按照ITU-T建議G.651漸變多模光纖工作波長(zhǎng)為1.31μm和1.55μm，主要用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或接入網(wǎng)。G.652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖是目前應(yīng)用最廣的光纖當(dāng)工作波長(zhǎng)在1.3μm時(shí)，光纖色散很小，系統(tǒng)的傳輸距離只受光纖衰減所限制G.653色散位移單模光纖在1.55μm處實(shí)現(xiàn)最低損耗與零色散波長(zhǎng)一致。用于超高速率、單信道、長(zhǎng)中繼距離通信。不利于多信道的WDM傳輸，易發(fā)生四波混頻導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_G.654最佳性能單模光纖在1.55μm處具有極低損耗（大約0.15dB/km）

G.655非零色散位移單模光纖這種光纖綜合了標(biāo)準(zhǔn)光纖和色散位移光纖最好的傳輸特性，特別適合于密集波分復(fù)用傳輸，所以非零色散光纖是新一代光纖通信系統(tǒng)的最佳傳輸介質(zhì)。全波光纖消除了常規(guī)光纖在1385nm附近由于OH-造成的損耗峰，使光纖可利用的波長(zhǎng)增加100nm左右處于推廣實(shí)用階段473.光纖的折射率徑向分布圖484.2.2光纖的導(dǎo)光原理在光學(xué)理論中，當(dāng)傳輸媒介的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)，可以把光表示成其傳播方向上的一條幾何線，稱(chēng)為光射線。用光射線來(lái)分析光傳播特性的方法，稱(chēng)為射線法。下面通過(guò)射線法來(lái)分析光在階躍型光纖中的導(dǎo)光原理。491.光的反射與折射定律

θ入=θ反當(dāng)θ折>900時(shí)，折射光線會(huì)反射回到纖芯進(jìn)行傳播，這種現(xiàn)象稱(chēng)為全反射。502.光纖中的全反射傳輸調(diào)整入射角θ，使得θ折2>90度而發(fā)生全反射：514.2.3光纖的傳輸特性

光纖的傳輸特性描述的是光纖的傳輸損耗、色散和非線性效應(yīng)。521.傳輸損耗

光纖傳輸損耗表現(xiàn)為隨著傳輸距離的增加光功率逐漸下降，主要原因是吸收和散射造成再加光纖結(jié)構(gòu)不完善導(dǎo)致。式中λ是光波波長(zhǎng)，L是光纖長(zhǎng)度（km），Po與Pi分別是光纖輸出和輸入端的光功率.532.色散理想光源應(yīng)是頻率單一的單色光，但現(xiàn)實(shí)光源信號(hào)不純，含有不同的波長(zhǎng)成分，在折射率為n1的光纖介質(zhì)中傳輸速度不同，從而導(dǎo)致光信號(hào)分量產(chǎn)生不同延遲，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光纖的色散。

具體表現(xiàn)為當(dāng)光脈沖沿著光纖傳輸一定距離后脈沖寬度展寬，嚴(yán)重時(shí)前后脈沖相互重疊，難以分辨。

有三個(gè)參數(shù)色散系數(shù)、最大時(shí)延差△τ、光纖帶寬系數(shù)可以分別從不同的角度來(lái)描述光纖色散的程度。54光纖色散的類(lèi)型模式色散：在多模光纖中，因同一波長(zhǎng)分量的各種傳導(dǎo)模式的相位不同、群速度不同而導(dǎo)致光脈沖展寬的現(xiàn)象，稱(chēng)為模式色散（或模間色散）。材料色散：由光纖材料自身特性造成的。波導(dǎo)色散：由光纖中的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)引起的。多模光纖主要考慮模式色散，單模光纖主要考慮材料色散和波導(dǎo)色散。55單模光纖中的色散系數(shù)與波長(zhǎng)關(guān)系563.非線性效應(yīng)非線性效應(yīng)在波分復(fù)用信道間產(chǎn)生串話和功率降低代價(jià)，限制光纖通信的傳輸容量和最大傳輸距離，影響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。

光纖中的非線性效應(yīng)分為兩類(lèi):非彈性過(guò)程和彈性過(guò)程。574.2.4光纜分類(lèi)方法

光纜種類(lèi)按用途長(zhǎng)途光纜、短途中繼光纜、室內(nèi)光纜、混合光纜按敷設(shè)方式直埋光纜、管道光纜、架空光纜、水底光纜按傳輸模式單模光纜、多模光纜（階躍型、漸變型）按結(jié)構(gòu)層絞式、骨架式、大束管式、帶式、單元式

按外護(hù)套結(jié)構(gòu)

無(wú)鎧裝、鋼帶鎧裝、鋼絲鎧裝

按光纜中有無(wú)金屬

有金屬光纜、無(wú)金屬光纜

按維護(hù)方式

充油光纜、充氣光纜

光纜的分類(lèi)58幾種光纜的結(jié)構(gòu)594.3光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)是以光為載波，以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介來(lái)傳輸消息的通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)主要由電端機(jī)、光端機(jī)、光中繼器和光纜組成。601.電發(fā)送端機(jī)把信源消息轉(zhuǎn)換成電數(shù)字信號(hào)。612.光發(fā)送端機(jī)光源的調(diào)制有直接調(diào)制或外調(diào)制兩種方式：623.光端機(jī)的調(diào)制方式直接調(diào)制（強(qiáng)-直調(diào)制）：利用電信號(hào)調(diào)制光波的幅度，驅(qū)動(dòng)電路輸出“0”、“1”脈沖信號(hào)直接控制光源的發(fā)光強(qiáng)度。適用于低速的半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）。外腔調(diào)制（相干光調(diào)制）：把激光送入到外腔調(diào)制器，然后用電數(shù)字信號(hào)控制調(diào)制器，適用于高速激光器（LD）調(diào)制。外調(diào)制可選擇調(diào)制光波的頻率或相位。63例子：一種直接調(diào)制的共發(fā)射極驅(qū)動(dòng)電路64小視頻6：光纖通信原理動(dòng)畫(huà)展示電信號(hào)到光信號(hào)再恢復(fù)到電信號(hào)的過(guò)程，期間經(jīng)過(guò)的設(shè)備和變換過(guò)程光電通信設(shè)備實(shí)物，包括關(guān)鍵器件，如激光器、二極管、室內(nèi)光纖、室外光纜等654.光中繼器光-電-光中繼方式正在被光放大器取代，例如，摻鉺光纖放大器（EDFA:Erbium-DopedFiberAmplifier）可以放大1.55μm波長(zhǎng)附近的光信號(hào)，適用于長(zhǎng)途越洋光通信系統(tǒng)。665.光接收端機(jī)將光纖傳輸過(guò)來(lái)的微弱光信號(hào)，經(jīng)光檢測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后再經(jīng)放大電路放大到足夠的電平，送到電接收端機(jī)去。電信號(hào)676.電接收端機(jī)電接收端機(jī)接收判決器輸出的再生碼元數(shù)據(jù)流，并還原為信宿可接收的形式。684.4光纖通信新技術(shù)超大容量、超長(zhǎng)距離、超高速傳輸一直光纖通信新技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。拓展光纖可用“窗口”的波長(zhǎng)范圍可以提高光纖帶寬；

降低損耗系數(shù)α(λ)可以增加光纖中繼距離；

光波分復(fù)用或光時(shí)分復(fù)用可以增大系統(tǒng)容量；

相干光通信和光孤子通信也是研發(fā)熱點(diǎn)。

本節(jié)將對(duì)其中的一些內(nèi)容進(jìn)行概要介紹。694.4.1光波分復(fù)用與光時(shí)分復(fù)用采用光波分復(fù)用（WDM）或光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)可以在不增加線路投資的情況下，擴(kuò)大系統(tǒng)容量。701.光波分復(fù)用光波分復(fù)用：利用不同波長(zhǎng)的光信號(hào)作為載波來(lái)傳輸多路光信號(hào)。712.光波分復(fù)用的類(lèi)型根據(jù)光波分復(fù)用時(shí)波長(zhǎng)間隔的大小可以將波分復(fù)用系統(tǒng)分為三種類(lèi)型：密集波分復(fù)用（DWDM）：波長(zhǎng)間隔1~10nm稀疏波分復(fù)用（CWDM）：波長(zhǎng)間隔