【正文】 ，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的世界性標(biāo)準(zhǔn)。 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 13 （ 3）網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng) SDH 幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開(kāi)銷比特，使網(wǎng)絡(luò)的 OAM 能力大大加強(qiáng)，通過(guò)軟件下載的方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各網(wǎng)絡(luò)單元的分布式管理，同時(shí)也便于新功能和新特性的及時(shí)開(kāi)發(fā)與升級(jí)。 SDH 的特點(diǎn) SDH 是完全不同于 PDH 的新一代傳輸體系，它主要具有以下特點(diǎn)： （ 1）新型的復(fù)用映射方式 SDH 采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，使低階信號(hào)和高階信號(hào)的復(fù)用解復(fù)用一次到位，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備的處理過(guò)程，省去了大量的有關(guān)電路單元、跳線電纜和電接口數(shù)量，從而簡(jiǎn)化了運(yùn)營(yíng)與維護(hù)，改善了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)透明性。 （ 3）管理單元指針區(qū)域 管理單元指針（ AUPTR）是一種指示符，其作用是用來(lái)指示凈負(fù) 荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在 STMN 幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，以便在接收端能正確分離凈負(fù)荷。圖 63 中 1~9 行、 10 N~270 N 列字節(jié)屬于信息凈負(fù)荷區(qū)域。由于幀長(zhǎng)為 125us，所以傳輸 RSOH 的速率是 ，傳輸 MSOH的速率是 ，總計(jì)用于 OAM的速率為 可見(jiàn)段開(kāi)銷是非常豐富的，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理奠定了基礎(chǔ)。 段開(kāi)銷分為再生段開(kāi)銷（ RSOH）和復(fù)用段開(kāi)銷（ MSOH）兩部分，其中： RSOH 位于幀結(jié)構(gòu)中的 1~3 行和 1~9 N 列， MSOH 位于幀結(jié)構(gòu)中的 5~9 行和 1~9 N 列。 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 12 從結(jié)構(gòu)組成來(lái)看，整個(gè)幀結(jié)構(gòu)可分成 3 個(gè)區(qū)域，分別是段開(kāi)銷區(qū)域、信息凈負(fù)荷區(qū)域和管理單元指針區(qū)域。例如，將 4 個(gè) STN1 同步復(fù)用構(gòu)成 STM4，傳輸速率為 =。 對(duì)于 STM1 而言，其信息結(jié)構(gòu)為 9 行 270 列的塊狀幀結(jié)構(gòu)；一幀的字節(jié)數(shù)為 9270=2430 字節(jié)；一幀的比特?cái)?shù)是 2430 8=19440 比特；傳輸一幀的時(shí)間為 125us，每秒共傳 8000 幀；傳輸速率： fb=9 270 8 8000=。 為滿足上述要求， ITUT 最終采納了一種以字節(jié)（每個(gè)字節(jié)含 8bi）為基本單元的矩形塊狀 幀結(jié)構(gòu)，如圖 4 所示。相應(yīng)各 SYMN 等級(jí)的速率為 STM1 STM4 STM16 STM64 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 11 SDH 的幀結(jié)構(gòu) SDH 的幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn) SDH 網(wǎng)絡(luò)諸多功能的基礎(chǔ)。 第二節(jié) SDH的速率與幀結(jié)構(gòu) SDH 的速率 SDH 采用一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步傳送模塊 STMN（ N=1,4,16,64,… ），其中最基本的模塊是 STM1，其傳輸速率是 ；更高等級(jí)的 SYMN 信號(hào)是將 N 個(gè) STM1 按字節(jié)間插同步復(fù)用后所獲得的。 要規(guī)范一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口，則必須有一個(gè)統(tǒng)一、規(guī)范的接口速率和信號(hào)幀結(jié)構(gòu)。傳輸設(shè)備可以 是光纜傳輸系統(tǒng)、微波傳輸系統(tǒng)或衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)。它在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖 3 所示。它的基本網(wǎng)元由終端復(fù)用器（ TM）、分插復(fù)用器（ ADM）、同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（ SDXC）和再生中繼器（ REG）等，其功能各異， 但都有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口，能夠在光路上實(shí)現(xiàn)橫向兼容。 SDH 的概念 所謂 SDH 是一套可進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的結(jié)構(gòu)等級(jí)。 SDH 與 SONET 相比，兩者的主體思想和內(nèi)容基本一致，但在一些技術(shù)細(xì)節(jié)上卻不盡相同，主要反映在速率等 級(jí)、復(fù)用映射結(jié)構(gòu)、開(kāi)銷字節(jié)定義、指針中比特定義和凈負(fù)荷類型等方面。 1988 年原CCITT 經(jīng)充分地討論協(xié)商，接受了 SONET 的概念，并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷模匦旅麨橥綌?shù)字體系（ SDH），使之成為不僅適于光纖，也適于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)募夹g(shù)體制。 1986 年這一體系成為美國(guó)數(shù)字體系的新標(biāo)準(zhǔn)。 SDH 的產(chǎn)生 由于 PDH 已不能滿足現(xiàn)代通信的需求，于是在 1984 由美國(guó)貝爾通信研究所的科學(xué)家們提出來(lái)一種新的傳輸體制 — 光同步傳送網(wǎng)（ SYNTRAN），此技術(shù)結(jié)合了高速大容量光纖傳輸技術(shù)和智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 9 （ 5）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)缺乏靈活性 PDH 是建立在點(diǎn)到點(diǎn)連接的基礎(chǔ)之上的，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺乏靈活性，造成網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度性較差，同時(shí)也很難實(shí)現(xiàn)良好的自愈功能。為了上下電路，惟一的方法是逐級(jí)碼速調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)用 /解復(fù)用，這不僅增加了設(shè)備的復(fù)雜性，而且也缺乏靈活性，使信號(hào)產(chǎn)生損傷。 （ 3）準(zhǔn)同步復(fù)用方式，上下電路不便 現(xiàn)行的 PDH 中只有 （及日本的 次群）用同步復(fù)用，其余高速等級(jí)信號(hào)均采用準(zhǔn)同步復(fù)用。由于沒(méi)有統(tǒng)一的世界性標(biāo)準(zhǔn)，造成國(guó)際間互通、互連困難。 PDH 存在的主要問(wèn)題 長(zhǎng)期以來(lái) PDH 在通信網(wǎng)的傳輸中占著主導(dǎo)地位，然而隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，這種復(fù)用方法有以下一些固有弱點(diǎn)。SDH 是一種全新的傳輸體制，它是隨著現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和用戶要求的不斷提高而產(chǎn)生的。目前，已經(jīng)實(shí)用的 SDH 系統(tǒng)其單波長(zhǎng)通信速率可達(dá) [2]。 按數(shù)字復(fù)接類型（即速率轉(zhuǎn)換制式）劃分 （ 1）準(zhǔn)同步數(shù)字系列 (PDH)光纖通信系統(tǒng) 目前 565Mb/s 以下速率的光纖通信系統(tǒng)多屬此類。 按應(yīng)用范圍劃分 （ 1）公用光纖通信系統(tǒng) 如光纖市話中繼通信系統(tǒng)、光纖長(zhǎng)途通信系統(tǒng)、光纖用戶接入系統(tǒng)等。 （ 2）中速光纖通信系統(tǒng) 傳輸速率為 34Mb/s、 140Mb/s。但外差系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜，對(duì)激光光源的頻率穩(wěn)定度和單色性以及對(duì)單摸光纖的保偏性要求都很高，技術(shù)難度很大，正在研制中。其原理是：發(fā)送端的本地光頻振蕩信號(hào)被電信號(hào)所調(diào)制（調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等），然后輸入到單摸光纖內(nèi)傳輸，光束傳到接收端后再與接收端的本地河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 7 光頻振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻、解調(diào)，還原出電信號(hào)。這類調(diào)制對(duì)光源譜線影響小 ，適合很高速率的通信，目前采用外調(diào)制的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)其速率可達(dá) 20Gb/s。目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)均采用這類調(diào)制方式，其最高速率已達(dá) 10Gb/s。其設(shè)備簡(jiǎn)便、價(jià)廉，調(diào)制效率較高。 * 單模光纖通信系統(tǒng) 通信速率可達(dá) 565Mb/s 以下，中繼間距更長(zhǎng)，可 達(dá) 70km 左右。 * 單模光纖通信系統(tǒng) 通信速率可達(dá) 140Mb/s 和 565Mb/s,中繼間距為 30～ 50km(140Mb/s)。 （ 2）長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng) * 多模光纖通信系統(tǒng) 通信速率為 34Mb/s 和 140Mb/s,中繼間距為 20km 左右。 使用范圍：長(zhǎng)距離通信，是目前廣泛采用的光纖通信系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)，噪聲積累少，與計(jì)算機(jī)聯(lián)用方便。 使用范圍：短距離通信，如傳輸廣播電視節(jié)目、工業(yè)和交通監(jiān)控電視等。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，不需要模 /數(shù)（ A/D）、數(shù) /模（ D/A）轉(zhuǎn)換部件。實(shí)際中，光發(fā)送器和光接收器安放在同一機(jī)架中，合稱為光纖傳輸終端設(shè)備，又稱光端機(jī)。光接收器的功能是將光纖傳送過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，然后送往用戶端。其主要組成包括光纖、光發(fā)送器、光接收器、光中繼器以及適當(dāng)?shù)慕涌谠O(shè)備等。 綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)，分為有源接入網(wǎng)和無(wú)源接入網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)電話、數(shù)據(jù)、視頻（會(huì)議電視、可視電話等）及多媒體業(yè)務(wù)綜合接入核心網(wǎng)，提供各種各樣的社區(qū)服務(wù)。 構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，如光纖以太 網(wǎng)、路由器間光纖高速傳輸鏈路。光纖寬帶干線傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)發(fā)展迅速，是當(dāng)前研究、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用的主要目標(biāo)。 二、光纖通信的應(yīng)用 光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)。 原材料來(lái)源豐富，潛在價(jià)格低廉 制造石英光纖的最基本原材料是二氧化硅，即砂子，而砂子在大自然中幾乎是取之不盡、用之不竭的。無(wú)金屬光纜非常適合于存在強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的高壓電力線路周圍和油田、煤礦等易燃易爆環(huán)境中使用。 保密性能好 光波在光纖中傳輸時(shí)只在其芯區(qū)進(jìn)行，基本上沒(méi)有光“泄露”出去，其保密性能極好。 中繼距離長(zhǎng) 光纖具有極低的衰耗系數(shù)（目前商用化石英光纖已達(dá) ），這是傳統(tǒng)的電纜（ ）、微波（ 50km）等根本無(wú)法與之相比擬的。 第二節(jié) 光纖通信的特點(diǎn)與應(yīng)用 一、光纖通信的特點(diǎn) 通信容量大 從理論上講，一根僅有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖可以同時(shí)傳輸 1000 億個(gè)話路。 1998 年 12 月，貫穿全國(guó)的“八縱八橫”光纖干線骨干通信網(wǎng)建成，網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)省會(huì)以上城市和 70％的地市，全國(guó)長(zhǎng)途光纜達(dá)到 20 萬(wàn)公里。 1993 年和 1995 年先后實(shí)現(xiàn) 纖通信系統(tǒng)，隨后推出的密集波分復(fù)用技術(shù)可使光纖傳輸速率提高到幾百個(gè) Gb/s。如1994 年 10 月世界最長(zhǎng)的海底光纜（全長(zhǎng) 萬(wàn)公里，連接?xùn)|南亞、中東和西歐的 13個(gè)國(guó)家）在新加坡正式啟用。從 1988 年起 ，我國(guó)的光纖通信系統(tǒng)有多模向單模發(fā)展。 我國(guó)于 1987 年前在市話中繼線路上應(yīng)用光纖通信， 1987 年開(kāi)始在長(zhǎng)途干線上應(yīng)用光纖通信。如橫跨太平洋的海底光纜，橫跨大西洋的海底光纜等。 （ 3） 研制出光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 1976～ 1979 年，美國(guó)、日本相繼 進(jìn)行了 m 波長(zhǎng)、速率為幾十 Mb/s 的多模光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。 現(xiàn)在，光纖損耗已低于 （ 波長(zhǎng)窗口）和 （ 波長(zhǎng)窗口）。 1976 年，日本電報(bào)電話公司和富士通公司制成 。 1972 年，美國(guó)康寧公司制成 4dBkm 損耗的光纖。大體說(shuō)來(lái)，光纖通信的發(fā)展經(jīng)歷了以下三個(gè)階段： 20 世紀(jì) 70 年代的起步階段 這個(gè)階段是光纖通信能否問(wèn)世的決定性階段。其中，用戶通過(guò)電纜或雙絞線與發(fā)送端和接收端相聯(lián)，發(fā)送端將用戶輸入的信息（語(yǔ)音、文字、圖形、圖像等）經(jīng)過(guò)處理后調(diào)制 在光波上，然后入射到光纖內(nèi)傳送到接收端，接收端對(duì)收到的光波進(jìn)行處理，還原出發(fā)送用戶的信息輸送給接收用戶。 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 2 第一章 概述 第一節(jié) 光纖通信的基本概念 一、光纖通信的定義 光纖通信是以光波作為傳輸信息的載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的一種通信。第三章主要介紹了現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的 DWDM 技術(shù)并簡(jiǎn)單介紹了光纖通信的相干光通信、超波超長(zhǎng)光纖通信、光集成技術(shù)以及光孤子通信等新技術(shù)。第一章主要介紹了光纖通信的基本概念、特點(diǎn)與應(yīng)用，以及系統(tǒng)的構(gòu)成與分類。為了使人能全面、系統(tǒng)地了解現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)的特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)的原理及其應(yīng)用，以及光纖通信在 21 世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，本文由淺入深、 準(zhǔn)確清晰地描述了光纖通信的基本概念和基本原理，其中的論證簡(jiǎn)明扼要，避免了繁瑣的推理，著重地論述了結(jié)論，注重將基本原理和實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，并且特別注意以形象、直觀的圖標(biāo)形式來(lái)配合文字的敘述，能使人抓住技術(shù)關(guān)鍵并全面理解本文內(nèi)容。目前，光纖通信是利用光導(dǎo)纖維傳輸光波信號(hào)的通信方式，已經(jīng)遍及世界各地，成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要支柱。 關(guān)鍵詞： 光纖通信 SDH 技術(shù) DWDM 技術(shù) 河南工程學(xué)院畢業(yè)論文 II Abstract At present, optical fiber munications are in a highcapacity, highspeed, longrange direction of rapid development, its technical development trend of the main fully reflected in the highspeed systems, workbased, long wavelength of light, highdensity core of the fiber optic cable and optical devices highly integrated Of, and so on. In order to provide a prehensive, systematic understanding of modern optical fiber munication systems to the characteristics of the principle of key technology and its applications, and optical fiber munications in the 21st century, the development trend, I wrote a paper election. This paper seeks to easytodigest, step by step, the basic concepts and basic principles of accuracy clear, concise proof, to avoid the plicated reasoning, focused on the conclusion will focus on basic principles and practical application of anic integration, with special attention to the image, intuitive map Standard form to cope wi