光纖通信技術(shù)

光纖通信技術(shù)第1頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.5數(shù)字光纖通信系統(tǒng)4.6同步數(shù)字系列(SDH)4.7光纖通信新技術(shù)第2頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月第4章光纖通信技術(shù)4.1光纖通信概述4.1.1光纖通信基本概念光纖通信是以光為載波，以光纖為傳輸介質(zhì)的通信方式。任何通信系統(tǒng)追求的最終技術(shù)目標都是要可靠地實現(xiàn)最大可能的信息傳輸容量和傳輸距離。通信系統(tǒng)的傳輸容量取決于對載波調(diào)制的頻帶寬度，載波頻率越高，頻帶寬度越寬。光纖通信的載波是光波。第3頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

雖然光波和電波都是電磁波，但是頻率差別很大。目前，光纖通信用的近紅外光波長范圍約0.8μm～1.8μm。頻率約300THz。光纖通信用的頻帶寬度約為200THz，在常用的1.31μm和1.55μm兩個波長窗口頻帶寬度也在20THz以上。由于光源和光纖特性的限制，目前，光強度調(diào)制的帶寬一般只有20GHz，因此還有3個數(shù)量級以上的帶寬潛力可以挖掘。光纖是由絕緣的石英(SiO2)材料制成的，通過提高材料純度和改進制造工藝，可以在寬波長范圍內(nèi)獲得很小的損耗。

第4頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多，因此，相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。

1.容許頻帶很寬，傳輸容量很大

目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般為2.5Gb/s和10Gb/s。采用外調(diào)制技術(shù)，傳輸速率可以達到40Gb/s。波分復(fù)用和光時分復(fù)用更是極大地增加了傳輸容量。DWDM最高水平為132個信道，傳輸容量為20Gb/s×132=2640Gb/s。第5頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月2.損耗小，中繼距離長

石英光纖在1.31μm和1.55μm波長，傳輸損耗分別為0.50dB/km和0.20dB/km，甚至更低。因此，中繼距離長。目前，采用外調(diào)制技術(shù)，波長為1.55μm的色散移位單模光纖通信系統(tǒng)，若其傳輸速率為2.5Gb/s，則中繼距離可達150km；若其傳輸速率為10Gb/s，則中繼距離可達100km。傳輸容量大、傳輸誤碼率低、中繼距離長的優(yōu)點，使光纖通信系統(tǒng)不僅適合于長途干線網(wǎng)而且適合于接入網(wǎng)的使用，這也是降低每公里話路的系統(tǒng)造價的主要原因。第6頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.重量輕、體積小光纖重量很輕，直徑很小。即使做成光纜，在芯數(shù)相同的條件下，其重量還是比電纜輕得多，體積也小得多。

4.抗電磁干擾性能好光纖由電絕緣的石英材料制成，光纖通信線路不受各種電磁場的干擾和閃電雷擊的損壞。無金屬光纜非常適合于存在強電磁場干擾的高壓電力線周圍和油田、煤礦等易燃易爆環(huán)境中使用。光纖(復(fù)合)架空地線(OPGW)是光纖與電力輸送系統(tǒng)的地線組合而成的通信光纜，已在電力系統(tǒng)的通信中發(fā)揮重要作用。第7頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

5.泄漏小，保密性能好在光纖中傳輸?shù)墓庑孤┓浅Ｎ⑷酰词乖趶澢囟我矡o法竊聽。沒有專用的特殊工具，光纖不能分接，因此信息在光纖中傳輸非常安全。6.節(jié)約金屬材料，有利于資源合理使用制造同軸電纜和波導(dǎo)管的銅、鋁、鉛等為金屬材料；而制造光纖的石英(SiO2)在地球上基本上是取之不盡的材料?？傊饫w通信不僅在技術(shù)上具有很大的優(yōu)越性，而且在經(jīng)濟上具有巨大的競爭能力，因此其在信息社會中將發(fā)揮越來越重要的作用。第8頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.1.2光纖通信系統(tǒng)的基本組成

光纖通信系統(tǒng)是以光為載波，以光纖為傳輸介質(zhì)的通信系統(tǒng)，可以傳輸數(shù)字信號，也可以傳輸模擬信號。用戶要傳輸?shù)男畔⒍喾N多樣，一般有話音、圖像、數(shù)據(jù)或多媒體信息。為敘述方便，這里僅以數(shù)字電話和模擬電視為例。圖4-1示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)，包括發(fā)射、接收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)。第9頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-1光纖通信系統(tǒng)的基本組成(單向傳輸)

第10頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

如圖4-1所示，信息源把用戶信息轉(zhuǎn)換為原始電信號，這種信號稱為基帶信號。電發(fā)射機把基帶信號轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘?，這個轉(zhuǎn)換如果需要調(diào)制，則其輸出信號稱為已調(diào)信號。例如，對于數(shù)字電話傳輸，電話機把話音轉(zhuǎn)換為頻率范圍為0.3～3.4kHz的模擬基帶信號，電發(fā)射機把這種模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并把多路數(shù)字信號組合在一起。模/數(shù)轉(zhuǎn)換普遍采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)方式實現(xiàn)。一路話音轉(zhuǎn)換成傳輸速率為64kb/s的數(shù)字信號，然后用數(shù)字復(fù)接器把30路PCM信號組合成2.048Mb/s的一次群甚至高次群的數(shù)字系列，最后把這種已調(diào)信號輸入光發(fā)射機。還可以采用頻分復(fù)用(FDM)技術(shù)，用來自第11頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月不同信息源的模擬基帶信號(或數(shù)字基帶信號)分別調(diào)制指定的不同頻率的射頻(RF)電波，然后把多個這種帶有信息的RF信號組合成多路寬帶信號，最后輸入光發(fā)射機，由光載波進行傳輸。在這個過程中，受調(diào)制的RF電波稱為副載波，這種采用頻分復(fù)用的多路信號傳輸技術(shù)，稱為副載波復(fù)用(SCM)。不管是數(shù)字系統(tǒng)，還是模擬系統(tǒng)，輸入到光發(fā)射機帶有信息的電信號，都通過調(diào)制轉(zhuǎn)換為光信號。光載波經(jīng)過光纖線路傳輸?shù)浇邮斩?，再由光接收機把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。電接收機的功能和電發(fā)射機的功能相反，它把接收的電信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，最后由信息宿恢復(fù)用戶信息。第12頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

在整個通信系統(tǒng)中，在光發(fā)射機之前和光接收機之后的電信號段，光纖通信所用的技術(shù)和設(shè)備與電纜通信相同，不同的只是由光發(fā)射機、光纖線路和光接收機所組成的基本光纖傳輸系統(tǒng)代替了電纜傳輸。光纖可以傳輸數(shù)字信號，也可以傳輸模擬信號。光纖通信在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計算機局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，都得到了廣泛應(yīng)用。第13頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.1光纖結(jié)構(gòu)和類型1.光纖結(jié)構(gòu)光纖（OpticalFiber）是由中心的纖芯和外圍的包層同軸組成的圓柱形細絲。纖芯的折射率比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在纖芯內(nèi)傳輸。包層為光的傳輸提供反射面和光隔離，并起一定的機械保護作用。光纖的外形如圖4-2所示。設(shè)纖芯和包層的折射率分別為n1和n2，光能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件是n1>n2。纖芯和包層的相對折射率差Δ=（n1-n2）/n1的典型值，一般單模光纖為0.3%～0.6%，多模光纖為1%～2%。4.2光纖和光纜第14頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-2光纖的外形第15頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.光纖類型光纖種類很多，這里只討論作為信息傳輸波導(dǎo)用的由高純度石英（SiO2）制成的光纖。實用光纖主要有三種基本類型，圖4-3示出其橫截面的結(jié)構(gòu)和折射率分布、光線在纖芯傳播的路徑以及由于色散引起的輸出脈沖相對于輸入脈沖的畸變。這些光纖的主要特征如下。

突變型多模光纖（Step-IndexFiber,SIF）如圖4-3(a)，纖芯折射率為n1保持不變，到包層突然變?yōu)閚2。這種光纖一般纖芯直徑2a=50～80μm，光線以折線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點是信號畸變大。第16頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

漸變型多模光纖（Graded-IndexFiber,GIF）如圖4-3(b)，在纖芯中心折射率最大為n1，沿徑向r向外圍逐漸變小，直到包層變?yōu)閚2。這種光纖一般纖芯直徑2a為50μm，光線以正弦形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點是信號畸變小。

單模光纖（Single-ModeFiber,SMF）如圖4-3(c)，折射率分布和突變型光纖相似，纖芯直徑只有8～10μm，光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播。因為這種光纖只能傳輸一個模式，所以稱為單模光纖。第17頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

那么我們怎樣理解光纖模式的概念呢？光也是電磁波，電磁波是由交變的電場和磁場組成且滿足一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。光在光纖中的傳播就是電場和磁場相互交替地變換傳播，電場和磁場不同的分布形式（滿足特定的方程）就構(gòu)成不同的模式。所謂單模光纖就是指只傳輸HE11一種矢量模式。多模光纖則指能同時傳輸多種模式（例如HE11、TM01、TE01、HE12等矢量模式）的光纖。漸變型多模光纖和單模光纖，包層外徑2b都選用125μm。實際上，根據(jù)應(yīng)用的需要，可以設(shè)計折射率介于SIF和GIF之間第18頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

的各種準漸變型光纖。為調(diào)整工作波長或改善色散特性，可以在圖4-3(c)常規(guī)單模光纖的基礎(chǔ)上，設(shè)計許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特種單模光纖。有在1.3～1.6μm之間色散變化很小的色散平坦光纖（DispersionFlattenedFiber,DFF）；有把零色散波長移到1.55μm的色散移位光纖（DispersionShiftedFiber,DSF）；有偏振保持光纖等。第19頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-3三種基本類型的光纖(a)突變型多模光纖；(b)漸變型多模光纖；(c)單模光纖第20頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

各種光纖，其用途也不同。突變型多模光纖信號畸變大，相應(yīng)的帶寬只有10～20MHz·km，用于小容量、短距離系統(tǒng)。漸變型多模光纖的帶寬可達1～2GHz·km，適用于中等容量、中等距離系統(tǒng)。大容量（565Mb/s～2.5Gb/s）長距離(30km以上)系統(tǒng)要用單模光纖。色散平坦光纖適用于波分復(fù)用系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以把傳輸容量提高幾倍到幾十倍。外差接收方式的相干光系統(tǒng)要用偏振保持光纖，這種系統(tǒng)最大優(yōu)點是提高接收靈敏度，增加傳輸距離。第21頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.2光纖傳光原理要詳細描述光纖傳光原理，需要求解由麥克斯韋方程組導(dǎo)出的波動方程。但在極限(波數(shù)k=2π/λ非常大，波長λ→0)條件下，可以用幾何光學(xué)的射線方程作近似分析。幾何光學(xué)的方法比較直觀，容易理解，但并不十分嚴格。用幾何光學(xué)方法分析光纖傳輸原理，我們關(guān)注的問題主要是光束在光纖中傳播的空間分布和時間分布，并由此得到數(shù)值孔徑和時間延遲的概念。1.突變型多模光纖設(shè)纖芯和包層折射率分別為n1和n2，空氣的折射率n0=1，纖芯中心軸線與z軸一致，如圖4-4所示。第22頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-4突變型多模光纖的光線傳播原理第23頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

光線在光纖端面以小角度θ從空氣入射到纖芯(n0<n1)，折射角為θ1，折射后的光線在纖芯直線傳播，并在纖芯與包層交界面以角度ψ1入射到包層(n1>n2)。改變角度θ，不同θ相應(yīng)的光線將在纖芯與包層交界面發(fā)生反射或折射。根據(jù)全反射原理，存在一個臨界角θc，當θ<θc時，相應(yīng)的光線將在交界面發(fā)生全反射而返回纖芯，并以折線的形狀向前傳播，如光線1。根據(jù)斯奈爾(Snell)定律得到

n0sinθ=n1sinθ1=n1cosψ1(4-1)第24頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

當θ=θc時，相應(yīng)的光線將以ψc入射到交界面，并沿交界面向前傳播(折射角為90°)，如光線2，當θ>θc時，相應(yīng)的光線將在交界面折射進入包層并逐漸消失，如光線3。由此可見，只有在半錐角為θ≤θc的圓錐內(nèi)入射的光束才能在光纖中傳播。根據(jù)這個傳播條件，定義臨界角θc的正弦為數(shù)值孔徑(NumericalAperture,NA)。根據(jù)定義和斯奈爾定律（4-2）

N0=1，由式（4-2）經(jīng)簡單計算得到

（4-3）第25頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月式中：Δ=(n1-n2)/n1為纖芯與包層相對折射率差。設(shè)Δ=0.01，n1=1.5，得到NA=0.21。NA表示光纖接收和傳輸光的能力，NA(或θc)越大，光纖接收光的能力越強，從光源到光纖的耦合效率越高。對于無損耗光纖，在θc內(nèi)的入射光都能在光纖中傳輸。NA越大，纖芯對光能量的束縛越強，光纖抗彎曲性能越好。現(xiàn)在我們來觀察光線在光纖中的傳播時間。根據(jù)圖4-4，入射角為θ的光線在長度為L(ox)的光纖中傳輸，所經(jīng)歷的路程為l(oy)，在θ不大的條件下，得到最大入射角(θ=θc)和最小入射角(θ=0)的光線之間時間延遲差近似為第26頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

（4-4）式中：c為真空中的光速。這種時間延遲差在時域產(chǎn)生脈沖展寬，或稱為信號畸變。由此可見，突變型多模光纖的信號畸變是由于不同入射角的光線經(jīng)光纖傳輸后，其時間延遲不同而產(chǎn)生的，其大小與Δ成正比。

可見，NA越大，經(jīng)光纖傳輸后產(chǎn)生的信號畸變越大，因而限制了信息傳輸容量。所以要根據(jù)實際使用場合，選擇適當?shù)腘A。第27頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月2.漸變型多模光纖

漸變型多模光纖具有能減小脈沖展寬、增加帶寬的優(yōu)點。漸變型多模光纖的子午面(r-z)示于圖4-5，一般光纖相對折射率差都很小，光線和中心軸線z的夾角也很小，即sinθ≈θ。第28頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-5漸變型多模光纖的光線傳播原理第29頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

由圖可見，漸變型多模光纖的光線軌跡是傳輸距離z的正弦函數(shù)，對于確定的光纖，其幅度的大小取決于入射角θ0，其周期Λ=2πa/，取決于光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)(a,Δ)，而與入射角θ0無關(guān)。這說明不同入射角相應(yīng)的光線，雖然經(jīng)歷的路程不同，但是最終都會聚在P點上，見圖4-5，這種現(xiàn)象稱為自聚焦(Self-Focusing)效應(yīng)。漸變型多模光纖具有自聚焦效應(yīng)，不僅不同入射角相應(yīng)的光線會聚在同一點上，而且這些光線的時間延遲也近似相等。這是因為光線傳播速度v(r)=c/n(r)(c為光速)，入射角第30頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

的光線經(jīng)歷的路程較長，但大部分路程遠離中心軸線，n(r)較小，傳播速度較快，補償了較長的路程。入射角小的光線情況正相反，其路程較短，但速度較慢。所以這些光線的時間延遲近似相等。所以信號畸變比突變型多模光纖的信號畸變要小。4.2.3光纖傳輸特性光信號經(jīng)光纖傳輸后要產(chǎn)生損耗和畸變(失真)，因而輸出信號和輸入信號不同。對于脈沖信號，不僅幅度要減小，而且波形要展寬。產(chǎn)生信號畸變的主要原因是光纖中存在色散。損耗和色散是光纖最重要的傳輸特性。損耗限制系統(tǒng)的傳輸距離，色散則限制系統(tǒng)的傳輸容量。本節(jié)討論光纖的色散和損耗的機理和特性，為光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計提供依據(jù)。第31頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）光纖色散

色散(Dispersion)是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，由于不同成分的光的時間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。色散一般包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散。1）模式色散是由于不同模式的時間延遲不同而產(chǎn)生的，它取決于光纖的折射率分布，并和光纖材料折射率的波長特性有關(guān)。2）材料色散是由于光纖的折射率隨波長而改變，以及模式內(nèi)部不同波長成分的光(實際光源不是純單色光)，其時間延遲不同而產(chǎn)生的。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的譜線寬度。第32頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月3）波導(dǎo)色散是由于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)與波長有關(guān)而產(chǎn)生的，它取決于波導(dǎo)尺寸和纖芯與包層的相對折射率差。色散對光纖傳輸系統(tǒng)的影響，在時域和頻域的表示方法不同。如果信號是模擬調(diào)制的，色散限制帶寬(Bandwith)；如果信號是數(shù)字脈沖，色散產(chǎn)生脈沖展寬。所以，色散通常用3dB光帶寬f3dB

或脈沖展寬Δτ表示。光纖色散測量有相移法、脈沖時延法和干涉法等。第33頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）光纖損耗

由于損耗的存在，在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，不管是模擬信號還是數(shù)字脈沖，其幅度都要減小。光纖的損耗在很大程度上決定了系統(tǒng)的傳輸距離。損耗的大小用損耗系數(shù)表示。（dB/km）（4-5）式中：L為光纖的長度，km；Pi為輸入光功率；Po為輸出光功率。第34頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1.損耗的機理

光纖損耗機理包括吸收損耗和散射損耗兩部分。吸收損耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由雜質(zhì)引起的吸收產(chǎn)生的。主要是光波通過光纖時，有一部分光能變成熱能，從而造成光功率的損失。散射損耗主要由材料、形狀、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳的光發(fā)生散射。第35頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月2.損耗測量

光纖損耗測量有兩種基本方法：一種是測量通過光纖的傳輸光功率，稱剪斷法和插入法；另一種是測量光纖的后向散射光功率，稱后向散射法。在工程上最實用的是后向散射法。由于瑞利散射光功率與傳輸光功率成比例。利用與傳輸光相反方向的瑞利散射光功率來確定光纖損耗系數(shù)的方法，稱為后向散射法。設(shè)在光纖中正向傳輸光功率為P，經(jīng)過L1和L2點(L1<L2)時分別為P1和P2(P1>P2)，從這兩點返回輸入端(L=0)。光檢測器的后向散射光功率分別為Pd(L1)和Pd(L2)，經(jīng)分析推導(dǎo)得到，正向和反向平均損耗系數(shù)第36頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

（4-6）式中：右邊分母中因子2是光經(jīng)過正向和反向兩次傳輸產(chǎn)生的結(jié)果。后向散射法不僅可以測量損耗系數(shù)，還可利用光在光纖中傳輸?shù)臅r間來確定光纖的長度L。（4-7）

式中：c為光速；n1為光纖的纖芯折射率；t為光脈沖從發(fā)出到返回的時間。第37頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

式中：c為光速；n1為光纖的纖芯折射率；t為光脈沖從發(fā)出到返回的時間。圖4-6示出后向散射法光纖損耗測量系統(tǒng)的框圖。光源應(yīng)采用特定波長、穩(wěn)定的大功率激光器，調(diào)制的脈沖寬度和重復(fù)頻率應(yīng)和所要求的長度分辨率相適應(yīng)。耦合器件把光脈沖注入被測光纖，又把后向散射光注入光檢測器。光檢測器應(yīng)有很高的靈敏度。第38頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-6后向散射法光纖損耗測量系統(tǒng)圖4-7后向散射功率曲線的示例相對反向散射功率光纖長度EDCBA第39頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-7是后向散射功率曲線的示例，圖中A輸入端反射區(qū)；BC恒定斜率區(qū)，用以確定損耗系數(shù)；C連接器、接頭或局部缺陷引起的損耗；D介質(zhì)缺陷(例如氣泡)引起的反射；E輸出端反射區(qū)（光纖斷點），用以確定光纖長度。用后向散射法的原理設(shè)計的測量儀器稱為光時域反射儀(OTDR)。這種儀器采用單端輸入和輸出，不破壞光纖，使用非常方便。OTDR不僅可以測量光纖損耗系數(shù)和光纖長度，還可以測量連接器和接頭的損耗，觀察光纖沿線的均勻性和確定故障點的位置，確實是光纖通信系統(tǒng)工程現(xiàn)場測量不可缺少的工具。第40頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

（三）光纖標準和應(yīng)用

制訂光纖標準的國際組織主要有ITU-T和IEC(國際電工委員會)。應(yīng)用情況一般為：

G.651多模漸變型(GIF)光纖，這種光纖在光纖通信發(fā)展初期廣泛應(yīng)用于中小容量、中短距離的通信系統(tǒng)。

G.652常規(guī)單模光纖，是第一代單模光纖，其特點是在波長1.31μm色散為零，系統(tǒng)的傳輸距離只受損耗的限制。目前世界上已敷設(shè)的光纖線路90%采用這種光纖。

G.653色散移位光纖，是第二代單模光纖，其特點是在波長1.55μm色散為零，損耗又最小。這種光纖適用于大容量長距離通信系統(tǒng)。第41頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月G.6541.55μm損耗最小的單模光纖，其特點是在波長1.31μm色散為零，在1.55μm色散為17～20ps/(nm·km)，和常規(guī)單模光纖相同，但損耗更低，可達0.20dB/km以下。這種光纖實際上是一種用于1.55μm改進的常規(guī)單模光纖，目的是增加傳輸距離。此外還有色散補償光纖，其特點是在波長1.55μm具有大的負色散。這種光纖是針對波長1.31μm常規(guī)單模光纖通信系統(tǒng)的升級而設(shè)計的，因為當這種系統(tǒng)要使摻鉺光纖放大器(EDFA)以增加傳輸距離時，必須把工作波長從1.31μm移到1.55μm。用色散補償光纖在波長1.55μm的負色散和常規(guī)單模光纖在1.55μm的正色散相互抵消，以獲得線路總色散為零損耗又最小的效果。第42頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

G.655非零色散光纖，是一種改進的色散移位光纖。具有常規(guī)單模光纖和色散移位光纖的優(yōu)點，是最新一代的單模光纖。這種光纖在密集波分復(fù)用和孤子傳輸系統(tǒng)中使用，實現(xiàn)了超大容量超長距離的通信。4.2.4光纜及電力系統(tǒng)特種光纜在實際通信線路中，都是將光纖制成不同結(jié)構(gòu)型式的光纜。因為光纖本身脆弱易裂，直接和外界接觸，易產(chǎn)生接觸傷痕，甚至被折斷。保護光纖固有機械強度的方法，通常是采用塑料被覆和應(yīng)力篩選。光纖從高溫拉制出來后，要立即用軟塑料(例如紫外固化的丙第43頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

烯酸樹脂)進行一次被覆和應(yīng)力篩選，除去斷裂光纖，并對成品光纖用硬塑料(例如高強度聚酰胺塑料)進行二次被覆。二次被覆光纖有緊套、松套、大套管和帶狀線光纖四種。把一次被覆光纖裝入硬塑料套管內(nèi)，使光纖與外力隔離是保護光纖的有效方法。在工程應(yīng)用中，光纜不可避免要遭受一定的拉力而伸長，或者遭遇低溫而收縮。因此，松套管內(nèi)的光纖要留有一定的余長，使光纖受拉力或壓力的作用。第44頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）光纜結(jié)構(gòu)和類型光纜一般由纜芯和護套兩部分組成，有時在護套外面加有鎧裝。

1.纜芯纜芯通常包括被覆光纖(或稱芯線)和加強件兩部分。被覆光纖是光纜的核心，決定著光纜的傳輸特性。光纜類型多種多樣，圖4-8給出若干典型實例。根據(jù)纜芯結(jié)構(gòu)的特點，光纜可分為四種基本型式。第45頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-8光纜類型的典型實例(a)6芯緊套層絞式光纜(架空、管道)；(b)12芯松套層絞式光纜(直埋防蟻)；(c)12芯骨架式光纜(直埋)；(d)6～48芯束管式光纜(直埋)；(e)108芯帶狀光纜；(f)LXE束管式光纜(架空、管道、直埋)；(g)淺海光纜；(h)架空地線復(fù)合光纜(OPGW)第46頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）層絞式。把松套光纖繞在中心加強件周圍絞合而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的纜芯制造設(shè)備簡單，工藝相當成熟，得到廣泛應(yīng)用。采用松套光纖的纜芯可以增強抗拉強度，改善溫度特性。（2）骨架式。把緊套光纖或一次被覆光纖放入中心加強件周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的纜芯抗側(cè)壓力性能好，有利于對光纖的保護。

（3）中心束管式。把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中，加強件配置在套管周圍而構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的加強件同時起著護套的部分作用，有利于減輕光纜的重量。第47頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）帶狀式。把帶狀光纖單元放入大套管內(nèi)，形成中心束管式結(jié)構(gòu)，也可以把帶狀光纖單元放入骨架凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀式纜芯有利于制造容納幾百根光纖的高密度光纜，這種光纜已廣泛應(yīng)用于接入網(wǎng)。2.護套護套起著對纜芯的機械保護和環(huán)境保護作用，要求具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。護套通常由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。不同使用環(huán)境和敷設(shè)方式對護套的材料和結(jié)構(gòu)有不同的要求。第48頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)使用條件，光纜又可以分為許多類型。一般光纜有室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等。

（二）光纜特性光纜的傳輸特性取決于被覆光纖。對光纜機械特性和環(huán)境特性的要求由使用條件確定。光纜生產(chǎn)出來后，對這些特性的主要項目：拉力、壓力、扭轉(zhuǎn)、彎曲、沖擊、振動和溫度等，要根據(jù)國家標準的規(guī)定做例行試驗。成品光纜一般要求給出上述特性。第49頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3光源與光檢測器

光源、光檢測器是光發(fā)射機、光接收機和光中繼器的關(guān)鍵器件，和光纖一起決定著基本光纖傳輸系統(tǒng)的水平。4.3.1光源光源是光發(fā)射機的關(guān)鍵器件，其功能是把電信號轉(zhuǎn)換為光信號。目前光纖通信廣泛使用的光源主要有半導(dǎo)體激光二極管或稱激光器(LD)和發(fā)光二極管或稱發(fā)光管(LED)。第50頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）半導(dǎo)體激光器工作原理和基本結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光的基本原理是向半導(dǎo)體PN結(jié)注入電流，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生受激輻射，再利用諧振腔的正反饋，實現(xiàn)光放大而產(chǎn)生激光振蕩的。所以討論激光器工作原理要從受激輻射開始。

1.受激輻射和粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布

有源器件的物理基礎(chǔ)是光和物質(zhì)相互作用的效應(yīng)。在物質(zhì)的原子中，存在許多能級，最低能級E1稱為基態(tài)，能量比基態(tài)大的能級Ei(i=2,3,4…)稱為激發(fā)態(tài)。電子在低能級E1的基態(tài)和高能級E2的激發(fā)態(tài)之間的躍遷有三種基本方式(見圖4-11)：第51頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-11能級和電子躍遷(a)受激吸收；(b)自發(fā)輻射；(c)受激輻射第52頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）在正常狀態(tài)下，電子處于低能級E1，在入射光作用下，它會吸收光子的能量躍遷到高能級E2上，這種躍遷稱為受激吸收。電子躍遷后，在低能級留下相同數(shù)目的空穴，見圖4-11(a)。（2）在高能級E2的電子是不穩(wěn)定的，即使沒有外界的作用，也會自動地躍遷到低能級E1上與空穴復(fù)合，釋放的能量轉(zhuǎn)換為光子輻射出去，這種躍遷稱為自發(fā)輻射，見圖4-11(b)。（3）在高能級E2的電子，受到入射光的作用，被迫躍遷到低能級E1上與空穴復(fù)合，釋放的能量產(chǎn)生光輻射，這種躍遷稱為受激輻射，見圖4-11(c)。第53頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

受激輻射是受激吸收的逆過程。電子在E1和E2兩個能級之間躍遷，吸收的光子能量或輻射的光子能量都要滿足波爾條件，即E2-E1=hf12(4-8)式中：h為普朗克常數(shù)，h=6.628×10-34J·s；；f12為吸收或輻射的光子頻率。受激輻射和自發(fā)輻射產(chǎn)生的光其特點很不相同。受激輻射光的頻率、相位、偏振態(tài)和傳播方向與入射光相同，這種光稱為相干光；自發(fā)輻射光是由大量不同激發(fā)態(tài)的電子自發(fā)躍遷產(chǎn)生的，其頻率和方向分布在一定范圍內(nèi)，相位和偏振態(tài)是混亂的，這種光稱為非相第54頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

干光。產(chǎn)生受激輻射和產(chǎn)生受激吸收的物質(zhì)是不同的。設(shè)在單位物質(zhì)中，處于低能級E1和處于高能級E2(E2>E1)的原子數(shù)分別為N1和N2。如果N1>N2，則受激吸收大于受激輻射，當光通過這種物質(zhì)時，光強按指數(shù)衰減，這種物質(zhì)稱為吸收物質(zhì)。如果N2>N1，則受激輻射大于受激吸收，當光通過這種物質(zhì)時，會產(chǎn)生放大作用，這種物質(zhì)稱為激活物質(zhì)。N2>N1的分布，和正常狀態(tài)的分布相反，所以稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。如何得到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的狀態(tài)呢?2.PN結(jié)的能帶和電子分布在P型和N型半導(dǎo)體組成的PN結(jié)界面上，由于存在多數(shù)載流子(電子或空穴)的梯度，因而產(chǎn)生擴散運動，形成內(nèi)部電場，見圖4-12(a)。第55頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4光端機4.4.1發(fā)射機光發(fā)射機的功能是把輸入電信號轉(zhuǎn)換為光信號,并用耦合技術(shù)把光信號最大限度地注入光纖線路。光發(fā)射機完成把電信號轉(zhuǎn)換為光信號(常簡稱為電/光或E/O轉(zhuǎn)換)，是通過電信號對光的調(diào)制而實現(xiàn)的。㈠兩種調(diào)制方式目前調(diào)制分為直接調(diào)制和外調(diào)制兩種方式。如圖4-20所示。第56頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-20兩種調(diào)制方案(a)直接調(diào)制；(b)間接調(diào)制(外調(diào)制)第57頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1．直接調(diào)制直接調(diào)制是用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動電流，使輸出光隨電信號變化而實現(xiàn)的。圖4-21示出激光器(LD)和發(fā)光二極管(LED)直接光強數(shù)字調(diào)制原理，對LD施加了偏置電流Ib。由圖4-21可見，當激光器的驅(qū)動電流大于閾值電流Ith時，輸出光功率P和驅(qū)動電流I基本上是線性關(guān)系，輸出光功率和輸入電流成正比，所以輸出光信號反映輸入電信號。這種方案技術(shù)簡單，成本較低，容易實現(xiàn)，但調(diào)制速率受激光器的頻率特性所限制。第58頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-21直接光強數(shù)字調(diào)制原理(a)LED數(shù)字調(diào)制原理；(b)LD的數(shù)字調(diào)制原理

第59頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月2.外調(diào)制外調(diào)制是把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實現(xiàn)的。如圖4-20（b）所示。目前有多種調(diào)制器可供選擇，最常用的是電光調(diào)制器。這種調(diào)制器是利用電信號改變電光晶體的折射率，使通過調(diào)制器的光參數(shù)隨電信號變化而實現(xiàn)調(diào)制的。外調(diào)制方式雖然技術(shù)復(fù)雜，但是傳輸速率和接收靈敏度很高，在大容量的波分復(fù)用和相干光通信系統(tǒng)中使用，是很有發(fā)展前途的通信方式。（二）光發(fā)射機基本組成

目前技術(shù)上成熟并在實際光纖通信系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用的是直接光強(功率)調(diào)制。直接調(diào)制光發(fā)射機由輸入接口、編碼電路、光源、驅(qū)動電路、公務(wù)及監(jiān)控電路、自動偏置控制電路、溫控電路等組成(圖4-22)，其核心是光源及驅(qū)動電路。第60頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月電信號光信號輸入電路驅(qū)動電路光源保護、報警自動偏置編碼電路圖4-22數(shù)字光發(fā)送機框圖第61頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

工作過程是這樣的：輸入電路將輸入的PCM脈沖信號進行整形，變換成NRZ/RZ碼后送給編碼電路，編碼電路將簡單的二電平碼變換為適合于光纖傳輸?shù)木€路碼，因為在光纖通信系統(tǒng)中，從電端機輸出的是適合于電纜傳輸?shù)碾p極性碼。光源不可能發(fā)射負光脈沖，因此必須進行碼型變換，以適合于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)囊蟆Ｔ诠獍l(fā)射機中有編碼電路，在光接收機中有對應(yīng)的解碼電路。第62頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

常用的光纖線路碼有擾碼、mBnB碼和插入碼。線路碼通過驅(qū)動電路調(diào)制光源。驅(qū)動電路要給光源提供一個合適的偏置電流和調(diào)制電流。為了穩(wěn)定輸出的平均光功率和工作溫度，通常設(shè)置一個自動功率控制電路（APC）和自動溫控電路（ATC）。此外，在光發(fā)射機中還有監(jiān)控、報警電路，對光源壽命及工作狀態(tài)進行監(jiān)控與報警等。第63頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

數(shù)字光發(fā)射機最重要的性能指標為平均輸出光功率和消光比。1.平均發(fā)送光功率（1）平均發(fā)送光功率的定義。光端機的平均發(fā)送光功率是指光端機在正常工作的情況下，由電端機輸出223-1或215-1的偽隨機碼時，在光端機輸出端測量到的平均光功率。平均發(fā)送光功率的功率值用PT（μW）表示，電平值用LT（dBm）表示，光功率值與電平值之間的關(guān)系是：（4-11）第64頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于一個實際的光纖通信系統(tǒng)，平均發(fā)送光功率并不是越大越好，雖然從理論上講，發(fā)送光功率越大，通信距離越長，但光功率越大會使光纖工作在非線性狀態(tài)，這種非線性狀態(tài)會對光纖產(chǎn)生不良影響。

2．消光比（1）消光比的定義。消光比是指光端機的電接口輸入為全“1”碼和全“0”碼時的平均發(fā)送光功率之比，用EXT表示。無輸入信號時，光端機輸出平均發(fā)送光功率P0，對接收機來說是一種噪聲，會降低接收機的靈敏度，因此希望消光比越小越好。但是，對激光器LD來講，要使消光比小就要減小偏置電流，從而使光源輸出功率降低，譜線寬度增加。所以要全面考慮消光比與其它指標之間的矛盾。第65頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.2光接收機（一）光接收機基本組成直接檢測方式的數(shù)字光接收機方框圖示于圖4-23，主要包括光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡器、時鐘提取電路、取樣判決器以及自動增益控制(AGC)電路。第66頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-23數(shù)字光接收機方框圖第67頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1.光檢測器光檢測器是光接收機實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，其性能特別是響應(yīng)度和噪聲直接影響光接收機的靈敏度。

2.放大器前置放大器應(yīng)是低噪聲放大器，它的噪聲對光接收機的靈敏度影響很大。主放大器一般是多級放大器，它的作用是提供足夠的增益，并通過它實現(xiàn)自動增益控制(AGC)，以使輸入光信號在一定范圍內(nèi)變化時，輸出電信號保持恒定。主放大器和AGC決定著光接收機的動態(tài)范圍。第68頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.均衡和再生均衡的目的是對經(jīng)光纖傳輸、光/電轉(zhuǎn)換和放大后已產(chǎn)生畸變(失真)的電信號進行補償，使輸出信號的波形適合于判決(一般用具有升余弦譜的碼元脈沖波形)，以消除碼間干擾，減小誤碼率。再生電路包括判決電路和時鐘提取電路，它的功能是從放大器輸出的信號與噪聲混合的波形中提取碼元時鐘，并逐個地對碼元波形進行取樣判決，以得到原發(fā)送的碼流。第69頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）光電集成接收機為了適合高傳輸速率的需求，人們一直在努力開發(fā)而且已實現(xiàn)單片光接收機，即用“光電集成電路(OEIC)技術(shù)”在同一芯片上集成包括光檢測器在內(nèi)的全部元件。（三）噪聲特性光接收機的噪聲有兩部分：一部分是外部電磁干擾產(chǎn)生的，這部分噪聲的危害可以通過屏蔽或濾波加以消除；另一部分是內(nèi)部產(chǎn)生的，這部分噪聲是在信號檢測和放大過程中引入的隨機噪聲，只能通過器件的選擇和電路的設(shè)計與制造盡可能減小，一般不可能完全消除。下面討論的噪聲是指內(nèi)部產(chǎn)生的隨機噪聲。第70頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

光接收機噪聲的主要來源是光檢測器的噪聲和前置放大器的噪聲。因為前置級輸入的是微弱信號，其噪聲對輸出信噪比影響很大，而主放大器輸入的是經(jīng)前置級放大的信號，只要前置級增益足夠大，主放大器引入的噪聲就可以忽略。（四）主要性能1.靈敏度靈敏度Pr的定義是，在保證誤碼率的條件下，光接收機所需的最小平均接收光功率Pmin，并以dBm為單位。靈敏度是衡量光接收機質(zhì)量的綜合指標，它反映接收機調(diào)整到最佳狀態(tài)時，接收微弱光信號的能力。靈敏度主要第71頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月取決于組成光接收機的光電二極管和放大器的噪聲，并受傳輸速率、光發(fā)射機的參數(shù)和光纖線路的色散的影響，還與系統(tǒng)要求的誤碼率或信噪比有密切關(guān)系。所以靈敏度也是反映光纖通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標。2.動態(tài)范圍光接收機應(yīng)具有一定的動態(tài)范圍。由于使用條件不同，輸入光接收機的光信號大小要發(fā)生變化，為實現(xiàn)寬動態(tài)范圍，采用AGC是十分有必要的。第72頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

動態(tài)范圍(DR)的定義是：在限定的誤碼率條件下，光接收機所能承受的最大平均接收光功率Pmin和所需最小平均接收光功率Pmin的比值，用dB表示。動態(tài)范圍是光接收機性能的另一個重要指標，它表示光接收機接收強光的能力，數(shù)字光接收機的動態(tài)范圍一般應(yīng)大于15dB。第73頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.5數(shù)字光纖通信系統(tǒng)4.5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光纖通信系統(tǒng)是通信網(wǎng)的一個組成部分。典型的光纖通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-24所示。從圖中可以看出，該系統(tǒng)是由發(fā)射端機(電/光)、接收端機(光/電)、光中繼器、監(jiān)控系統(tǒng)、備用系統(tǒng)等組成。由于在前面已經(jīng)對端機進行了討論，下面僅就光中繼器加以介紹。第74頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月光接收機光發(fā)射機光中繼器光接收機光發(fā)射機圖4-24光纖通信系統(tǒng)示意圖第75頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1.光中繼器傳統(tǒng)的光中繼器采用光—電—光的轉(zhuǎn)換形式，即先將受到的微弱光信號用光檢測器轉(zhuǎn)換成電信號后進行放大、整形和再生后，恢復(fù)出原來的數(shù)字信號，然后再對光源進行調(diào)制，變換為光脈沖信號后送入光纖繼續(xù)傳輸。自光纖放大器實用化以來，光纖放大器開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光中繼器，特別是在高速光纖通信系統(tǒng)中。光放大器能直接放大光信號，對信號的格式和速率具有高度的透明性，使得整個系統(tǒng)更加簡單、靈活。第76頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.5.2系統(tǒng)的主要性能指標（一）誤碼性能1.誤碼的定義光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的誤碼性能用誤碼率BER來衡量。即在特定的一段時間內(nèi)所接收的錯誤碼元與同一時間內(nèi)所接收的總碼元數(shù)之比。2.誤碼發(fā)生的形態(tài)和原因誤碼發(fā)生的形態(tài)主要有兩類：一類是隨機形態(tài)的誤碼，即誤碼主要是單個隨機發(fā)生的，具有偶然性；另一類是突發(fā)的、成群發(fā)生的誤碼，這種誤碼可能在某個瞬間集中發(fā)生，而其它大部分時間無誤碼發(fā)生。誤碼發(fā)生的原因是多方面的。如數(shù)字網(wǎng)中的熱噪聲，交換設(shè)備的脈沖噪聲干擾，雷電的電磁感應(yīng)，電力線產(chǎn)生的干擾等。第77頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月3.誤碼性能的評定方法評定誤碼性能的參數(shù)包括平均誤碼率、劣化分、嚴重誤碼秒和誤碼秒。（二）抖動性能

1.抖動的定義抖動是數(shù)字信號傳輸中的一種瞬時不穩(wěn)定現(xiàn)象。即數(shù)字信號的各有效瞬間對其理想時間位置的短時間偏離，稱為抖動。圖4-25為定時抖動的圖解定義。抖動可分為相位抖動和定時抖動。相位抖動是指傳輸過程中所形成的周期性的相位變化。定時抖動是指脈碼傳輸系統(tǒng)中的同步誤差。第78頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-25定時抖動的圖解第79頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

抖動的大小或幅度通?？捎脮r間、相位或數(shù)字周期來表示。目前多用數(shù)字周期來表示，即“單位間隔”，用符號UI（UnitInterval），也就是1比特信息所占有的時間間隔。例如碼速率為34.368Mb/s的脈沖信號，1UI=1/34.368μs。2.抖動產(chǎn)生的原因（1）數(shù)字再生中繼器引起的抖動。由于再生中繼器中的定時恢復(fù)電路的不完善及再生中繼器的累計導(dǎo)致了抖動的產(chǎn)生和累加。（2）數(shù)字復(fù)接及分接器引起的抖動。在復(fù)接器的支路輸入口，各支路數(shù)字信號附加上碼速調(diào)整控制比特和幀定位信號形成群輸出信號。而在分接器的輸入口，要將附加比特扣除，恢復(fù)原分支數(shù)字信號，這些將不可避免地引起抖動。第80頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）噪聲引起的抖動。由于數(shù)字信號處理電路引起的各種噪聲。（4）其它原因。由于環(huán)境溫度的變化、傳輸線路的長短及環(huán)境條件等也會引起抖動。

3.抖動的類型（1）隨機性抖動。在再生中繼器內(nèi)與傳輸信號關(guān)系不大的抖動來源稱為隨機性抖動。這些抖動主要由于環(huán)境變化、器件老化及定時調(diào)諧回路失調(diào)引起。（2）系統(tǒng)性抖動。由于碼間干擾，定時電路幅度—相位轉(zhuǎn)換等因素引起的抖動。4.抖動的容限第81頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）輸入抖動容限。輸入抖動容限是指數(shù)字段能夠允許的輸入信號的最低抖動限值，即加大輸入信號的抖動值，直到設(shè)備由不誤碼到開始誤碼的這個分界點。此時的輸入信號上的誤碼即為最大允許輸入抖動下限。（2）輸出抖動容限。在數(shù)字段輸入信號無抖動時，由于數(shù)字段內(nèi)的中繼器產(chǎn)生抖動，并按一定規(guī)律進行累計，于是在數(shù)字段輸出端產(chǎn)生抖動。ITU―T提出了數(shù)字段無輸入抖動時的輸出抖動上限，即為輸出抖動容限。第82頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）抖動轉(zhuǎn)移特性。由于輸入口數(shù)字信號的抖動經(jīng)設(shè)備或系統(tǒng)轉(zhuǎn)移后到達輸出口，從而構(gòu)成了輸出抖動的另一個來源。為了保證數(shù)字網(wǎng)抖動的總質(zhì)量目標，ITU―T建議抖動轉(zhuǎn)移增益不大于1dB。

第83頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-26光纖通信系統(tǒng)的具體組成（三）光纖通信系統(tǒng)接口指標一個完整的光纖通信系統(tǒng)的具體組成如圖4-26所示。第84頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

我們把光端機與光纖的連接點稱為光接口。光接口有兩個，一個由S點向光纖發(fā)送光信號；另一個由R點從光纖接收信號。光中繼器兩側(cè)均與光纖相連，所以它兩側(cè)的接口均為光接口。光接口是光纖通信系統(tǒng)特有的接口。在S點的主要指標有平均發(fā)送光功率和消光比，在R點的主要指標有接收機靈敏度和動態(tài)范圍。圖4-26中的A、B點為電接口。通常把A點稱為輸入口，B點稱為輸出口。在輸入口和輸出口都需要測試的指標是：比特率及容差、反射損耗。在輸入口測試的指標有輸入口允許衰減和抗干擾能力、輸入抖動容限；在輸出口測試的指標有輸出口脈沖波形、無輸入抖動時的輸出抖動容限。第85頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月三、光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計

根據(jù)前面所討論的光纖傳輸系統(tǒng)的各種指標要求，光發(fā)射機與光接收機之間有最大傳輸距離的問題。因此如要實現(xiàn)長距離通信，在設(shè)計一個光纖系統(tǒng)時，最大中繼距離的設(shè)計就是一個重要問題。從前面的性能討論知道，最大中繼距離要受發(fā)射機耦合入光纖的功率PT、光接收機靈敏度Pmin、光纖的衰減系數(shù)、光纖的色散4個因素的影響。

下面我們分兩種情況討論：第86頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1.中繼距離受光纖衰減限制的情況如果在光纖通信系統(tǒng)中，信號的碼速不是很高，帶寬足夠?qū)?，則光纖的色散對傳輸距離的影響不大，可認為光纖傳輸系統(tǒng)的最大中繼距離僅受光纖衰減的影響。則中繼距離的長度可按下式計算。

（4-12）第87頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月式中：PT為平均發(fā)射光功率(dBm)；Pmin為接收靈敏度(dBm)；αc為連接器損耗（dB/對）；Me為系統(tǒng)余量(dB)；αf為光纖損耗系數(shù)(dB/km)；αs為每km光纖平均接頭損耗(dB/km)；αm為每km光纖線路損耗余量(dB/km)；L為中繼距離(km)。連接器損耗一般為0.3～1dB/對。設(shè)備余量Me包括由于時間和環(huán)境的變化而引起的發(fā)射光功率和接收靈敏度下降，以及設(shè)備內(nèi)光纖連接器性能劣化，Me一般不小于3dB。光纖損耗系數(shù)αf取決于光纖類型和工作波長。光纖損耗余量αm一般為0.1～0.2dB/km，但一個中繼段總余量不超過5dB。平均接頭損耗可取0.05dB/個，每千米光纖平均接頭損耗αs可根據(jù)光纜生產(chǎn)長度計算得到。第88頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月2.色散對中繼距離的影響當光纖系統(tǒng)的碼速大于140Mb/s時，如果中繼距離過長，由于色散的影響，會造成數(shù)字信號脈沖過大的展寬，引起碼間干擾，從而降低光接收機的靈敏度。就目前的速率系統(tǒng)而言，僅考慮色散影響的中繼距離的計算公式為

（4-13）第89頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

式中：LD為傳輸距離，km；為線路碼速率，Mb/s；D為色散系數(shù)，ps/km·nm；ε為與色散代價有關(guān)的系數(shù)。ε由系統(tǒng)中所選用的光源類型來決定，若采用多縱模激光器，取ε為0.115；若采用單縱模激光器和半導(dǎo)體發(fā)光二極管，則取ε為0.306。對于某一傳輸速率的系統(tǒng)而言，在考慮上述兩個因素的同時，分別算出兩個中繼距離L和LD，然后取距離短的為該傳輸速率的實際中繼距離。以140Mb/s單模光纖通信系統(tǒng)為例計算中繼距離。設(shè)系統(tǒng)平均發(fā)射功率PT=-3dBm,接收靈敏度Pmin=-42dBm，設(shè)備余量Me=3dB，連接器損耗αc=0.3dB/對，光纖損耗系數(shù)α第90頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月f=0.35dB/km,光纖余量αm=0.1dB/km，每km光纖平均接頭損耗αs=0.03dB/km。把這些數(shù)據(jù)代入式(4-12)，得到中繼距離74km。又設(shè)線路碼型為5B6B,線路碼速率fb=140×(6/5)=168Mb/s,|C0|=3.0ps/(nm·km)，σλ=2.5nm。把這些數(shù)據(jù)代入式(4-13)，得到中繼距離

91km。因為，LDL，所以中繼距離為74km。在工程設(shè)計中，中繼距離應(yīng)取74km。在本例中中繼距離主要受損耗限制。第91頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

（三）功率預(yù)算

功率預(yù)算是設(shè)計一個系統(tǒng)所必需的，正確的預(yù)算，才能選擇合適的功率匹配，使整個系統(tǒng)工作在良好狀態(tài)。受損耗限制的中繼距離由第五節(jié)式（4-13）確定，也可采用預(yù)算損耗的方法。用S表示總損耗，表示每公里光纖損耗，dB/km；L表示光纜長度km，表示光纜接頭損耗dB/個，n表示接頭數(shù)量，表示光纖連接器損耗，dB/個；m表示連接器數(shù)量，Mc表示光纜富余度(常見0.05～0.1dB/km)，Me表示光設(shè)備富余度。則S=×L+×n+×m+MC+Me。（4-14）第92頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

現(xiàn)舉一例說明，某電業(yè)局A變一B變，全長約30km(電力線長度為接近29km)，1310nm波長光纜損耗為0.33dB/km，取0.1dB/個，光纜盤長以標稱3km計，接頭11個，取1dB/個，共2個，Mc取3dB，Me取1dB。這樣：S=0.33×30+0.1×11+1×2+3+1=17dB第93頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

計算出該結(jié)果就要看光設(shè)備發(fā)送功率與該結(jié)果的差值在光設(shè)備接收功率動態(tài)范圍之內(nèi)，否則就要提高發(fā)光功率或者增加光衰減器，來達到功率平衡。（四）色散預(yù)算由于色散的存在，光脈沖在傳輸過程中將被展寬，限制了光纖的傳輸容量或者說傳輸帶寬，因此在高速率傳輸系統(tǒng)中，色散是主要考慮的。受色散限制的中繼距離由第五節(jié)式（4-13）確定。（五）誤碼與抖動誤碼性能和抖動性能是SDH光傳輸系統(tǒng)中兩個重要性能指標。第94頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1.誤碼性能參數(shù)

由于在SDH光傳輸系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸是以塊的形式進行的，其長度不等，可以是幾十比特，也可能長達數(shù)千比特，然而無論其長短，只要出現(xiàn)誤碼，即使僅出現(xiàn)1比特的錯誤，該數(shù)據(jù)塊也必須進行重發(fā)，因而在高比特率通道的誤碼性能參數(shù)是用誤塊來進行說明的，這在ITU-T制定的G.826規(guī)范中得以充分體現(xiàn)。規(guī)范是以誤塊秒比(ESR)、嚴重誤塊比(SESR)及背景誤塊比(BBER)為參數(shù)來表示的。第95頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月2.抖動性能與前面介紹的系統(tǒng)抖動性能分析一樣，ITU-T根據(jù)抖動累積規(guī)律，對兩類設(shè)備(數(shù)字段內(nèi)傳輸設(shè)備和數(shù)字復(fù)接設(shè)備)，就其容許的抖動范圍提出了建議，具體技術(shù)指標為輸入抖動容限、無輸入抖動時的輸出抖動容限和抖動轉(zhuǎn)移特性等。第96頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（六）路由選擇對于電力系統(tǒng)而言，最豐富的就是路由資源，無處不在的不同電壓等級的輸電線路，桿塔管道都是用來敷設(shè)光纜的極好資源。電力系統(tǒng)通信站一般都是變電站、供電局(電力局)，且都建有通信機房。在兩通信站間有多種電力線路可以敷設(shè)光纜時，一般應(yīng)選擇電壓等級高的電力線路，因為電壓等級愈高安全性愈好。第97頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月4.6.3SDH傳送網(wǎng)

（一）SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)所謂傳送網(wǎng)就是完成傳送功能的手段，主要指邏輯功能意義上的網(wǎng)絡(luò)。描述對象是信息傳送的功能過程。而傳輸網(wǎng)的描述對象是信號在具體物理媒質(zhì)傳輸?shù)奈锢磉^程。并且傳輸主要是指由具體設(shè)備所形成的實際網(wǎng)絡(luò)。在不引起誤解的前提下，它們也都可以認為是全部邏輯網(wǎng)或?qū)嶓w網(wǎng)。由于傳送網(wǎng)實際上是一個巨大的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，為了使分析簡單，我們規(guī)定一種網(wǎng)絡(luò)模型，它具有規(guī)定的功能實體并具有分層(Layering)和分割(Partitioning)概念，這樣也便于網(wǎng)絡(luò)的建立、維護和管理。第98頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

傳送網(wǎng)可從垂直方向分解為一個獨立的層網(wǎng)絡(luò)，即電路層、通道層和傳輸媒質(zhì)層(又分為段層和物理層)。每一層網(wǎng)絡(luò)為其相鄰的高一層網(wǎng)絡(luò)提供傳送服務(wù)，同時又使用相鄰的低一層網(wǎng)絡(luò)所提供的傳送服務(wù)。提供傳送服務(wù)的層，稱為服務(wù)者(Server)，使用傳送服務(wù)的層，稱為客戶(Client)，因而相鄰的層網(wǎng)絡(luò)之間構(gòu)成了客戶/服務(wù)者關(guān)系。每一層網(wǎng)絡(luò)在水平方向又可以按照該層內(nèi)部結(jié)構(gòu)分割為若干分離的部分，組成適于網(wǎng)絡(luò)管理的基本骨架。因而分層和分割之間滿足正交關(guān)系。

SDH傳送網(wǎng)分層模型如圖4-34所示。自上而下依次為電路層網(wǎng)絡(luò)、通道層網(wǎng)絡(luò)和傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò)。第99頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-34SDH傳送網(wǎng)的分層模型第100頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-35傳送網(wǎng)的分割

(a)分層概念；(b)分割概念第101頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

傳送網(wǎng)分層后，每一層網(wǎng)絡(luò)仍然很復(fù)雜，地理上覆蓋的范圍很大。為了便于管理，在分層的基礎(chǔ)上，將每一層網(wǎng)絡(luò)在水平方向上按照該層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分割為若干個子網(wǎng)和鏈路連接。分割往往是從地理上將層網(wǎng)絡(luò)再細分為國際網(wǎng)、國內(nèi)網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)等，并獨立地對每一部分行使管理。圖4-35給出了傳送網(wǎng)分割概念與分層概念的一般關(guān)系。采用分割的概念可以方便地在同一網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行規(guī)定，允許層網(wǎng)絡(luò)的一部分被層網(wǎng)絡(luò)的其余部分看作一個單獨實體；可以按所希望的程度將層網(wǎng)絡(luò)遞歸分解表示，為層網(wǎng)絡(luò)提供靈活的連接能力，從而方便網(wǎng)絡(luò)管理，也便于改變網(wǎng)絡(luò)的組成并使之最佳化。第102頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

鏈路是代表一對子網(wǎng)之間有固定拓撲關(guān)系的一種拓撲元件，用來描述不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接點間的聯(lián)系，例如兩個交叉連接設(shè)備之間的多個平行的光纜線路系統(tǒng)就構(gòu)成了鏈路。（二）SDH網(wǎng)的物理拓撲

網(wǎng)絡(luò)物理拓撲一般有5種類型，即線形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形，如圖4-36所示。第103頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-36SDH網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲(a)線形；(b)星形；(c)樹形;(d)環(huán)形；(e)網(wǎng)孔形第104頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

上述的拓撲結(jié)構(gòu)都有各自的特點，在網(wǎng)中都有不同程度的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)拓撲的選擇要考慮的因素很多，如網(wǎng)絡(luò)的生存性是否高，網(wǎng)絡(luò)配置是否容易，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否適于引進新業(yè)務(wù)等。一個實際網(wǎng)絡(luò)的不同部分適宜采用的拓撲結(jié)構(gòu)也有可能不同，例如本地網(wǎng)適宜采用環(huán)形和星形拓撲結(jié)構(gòu)，有時也可用線形拓撲，市內(nèi)局間中繼網(wǎng)適宜采用環(huán)形和線形拓撲，而長途網(wǎng)可能采用網(wǎng)孔形拓撲。（三）自愈網(wǎng)隨著人類社會進入信息社會，人們對通信的依賴性越來越大，對通信網(wǎng)絡(luò)生存性的要求也越來越高，自愈網(wǎng)(SelfhealingNetwork)應(yīng)運而生。第105頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

所謂自愈網(wǎng)就是無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能在極短的時間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。其基本原理就是使網(wǎng)絡(luò)具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新確立通信的能力。自愈網(wǎng)的概念只涉及重新確立通信，不管具體失效元部件的修復(fù)或更換，后者仍需人員干預(yù)才能完成。

PDH系統(tǒng)采用的線路保護倒換方式是最簡單的自愈網(wǎng)形式。但是當光纜被切斷時，往往是同一纜內(nèi)的所有光纖(包括主用和備用)都被切斷，在這種情況下上述保護方式就無能為力了。改善網(wǎng)絡(luò)生存性的最好辦法是將網(wǎng)絡(luò)結(jié)點連成一個環(huán)形，形成所謂的自愈環(huán)(SelfhealingRing)。環(huán)形網(wǎng)的結(jié)點可以是ADM，也可以是DXC，但通常由ADM構(gòu)成。SDH的特色之一便是能夠利用ADM的分插復(fù)用能力構(gòu)成自愈環(huán)。第106頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可分為兩大類：通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)。通道倒換環(huán)屬于子網(wǎng)連接保護，其業(yè)務(wù)量的保護是以通道為基礎(chǔ)，是否倒換以離開環(huán)的每一個通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定，通常利用通道AIS信號來決定是否應(yīng)進行倒換。復(fù)用段倒換環(huán)屬于路徑保護，其業(yè)務(wù)量的保護以復(fù)用段為基礎(chǔ)，以每對結(jié)點的復(fù)用段信號質(zhì)量的優(yōu)劣來決定是否倒換。通道倒換環(huán)與復(fù)用段倒換環(huán)的一個重要區(qū)別是前者往往使用專用保護，即正常情況下保護段也在傳業(yè)務(wù)信號，保護時隙為整個環(huán)專用；而后者往往使用公用保護，即正常情況下保護段是空閑的，保護時隙由每對結(jié)點共享。

第107頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

如果按照進入環(huán)的支路信號與由該支路信號分路結(jié)點返回的支路信號方向是否相同，又可以將自愈環(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)。正常情況下，單向環(huán)中所有業(yè)務(wù)信號按同一方向在環(huán)中傳輸。雙向環(huán)中進入環(huán)的支路信號按一個方向傳輸，而由該支路信號分路結(jié)點返回的支路信號按相反的方向傳輸。如果按照一對結(jié)點間所用光纖的最小數(shù)量還可以分為二纖環(huán)和四纖環(huán)。。第108頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月1.自愈環(huán)結(jié)構(gòu)下面以四個結(jié)點的環(huán)為例，介紹4種典型的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)（1）二纖單向通道倒換環(huán)二纖單向通道倒換環(huán)如圖4-37所示。通常單向環(huán)由兩根光纖來實現(xiàn)，S1光纖用來攜帶業(yè)務(wù)信號，P1光纖用來攜帶保護信號。這種環(huán)采用“首端橋接，末端倒換”結(jié)構(gòu)。例如，在結(jié)點A進入環(huán)傳送給結(jié)點C的支路信號(AC)同時饋入S1和P1向兩個不同方向傳送到C點，其中S1光纖按順時針方向，P1光纖按逆時針方向，C點的接收機同時收到兩個方向傳第109頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖4-37二纖單向通道倒換環(huán)第110頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月送來的支路信號，擇優(yōu)選擇其中一路作為分路信號。正常情況下，S1傳送的信號為主信號。同理，在C點進入環(huán)傳送至結(jié)點A的支路信號(CA)按上述同樣的方法傳送到結(jié)點A，S1光纖所攜帶的CA信號為主信號。當BC結(jié)點間的光纜被切斷時，兩根光纖同時被切斷，從A經(jīng)S1光纖到C的AC信號丟失，結(jié)點C的倒換開關(guān)由S1轉(zhuǎn)向P1，結(jié)點C接收經(jīng)P1光纖傳送的AC信號，從而使AC間業(yè)務(wù)信號不會丟失，實現(xiàn)了保護作用。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來的位置。第111頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖4-38所示。這是一種路徑保護方式。在這種環(huán)形結(jié)構(gòu)中每一結(jié)點都有一個保護倒換開關(guān)。正常情況下，S1光纖傳送業(yè)務(wù)信號，P1光纖是空閑的。當BC結(jié)點間光纜被切斷，兩根光纖同時被切斷，與光纜切斷點相鄰的兩個結(jié)點B和C的保護倒換開關(guān)將利用APS(AutomaticProtectionSwitching)協(xié)議執(zhí)行環(huán)回功能。例如在B結(jié)點S1光纖上的信號(AC)經(jīng)倒換開關(guān)從P1光纖返回，沿逆時針方向經(jīng)A結(jié)點和D結(jié)點仍然可以到達C結(jié)點，并經(jīng)C結(jié)點的倒換開關(guān)環(huán)回到S1光纖后落地分路。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來的位置。第112頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-38二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)第113頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

當BC結(jié)點間光纜被切斷，兩根光纖同時被切斷，與光纜切斷點相鄰的兩個結(jié)點B和C的保護倒換開關(guān)將利用APS(AutomaticProtectionSwitching)協(xié)議執(zhí)行環(huán)回功能。例如在B結(jié)點S1光纖上的信號(AC)經(jīng)倒換開關(guān)從P1光纖返回，沿逆時針方向經(jīng)A結(jié)點和D結(jié)點仍然可以到達C結(jié)點，并經(jīng)C結(jié)點的倒換開關(guān)環(huán)回到S1光纖后落地分路。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來的位置。（3）四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)

通常雙向環(huán)工作在復(fù)用段倒換方式，既可以是四纖又可以是二纖。四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖4-39所示，它由兩根業(yè)務(wù)光纖S1與S2(一發(fā)一收)和兩根保護光纖P1與第114頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月P2(一發(fā)一收)構(gòu)成，其中S1光纖傳送順時針業(yè)務(wù)信號，S2光纖傳送逆時針業(yè)務(wù)信號，P1與P2分別是和S1與S2反方向傳輸?shù)膬筛Ｗo光纖。每根光纖上都有一個保護倒換開關(guān)。正常情況下，從A結(jié)點進入環(huán)傳送至C結(jié)點的支路信號順時針沿光纖S1傳輸，而由C結(jié)點進入環(huán)傳送至A結(jié)點的支路信號則逆時針沿光纖S2傳輸，保護光纖P1和P2是空閑的。（4）二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)在四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)中，光纖S1上的業(yè)務(wù)信號與光纖P2上的保護信號的傳輸方向完全相同。如果利用時隙交換技術(shù)，可以使光纖S1和光纖P2上的信號都置于一根光纖(稱S1/P2光纖)中，例如S1/P2光纖的一半時隙用于傳送業(yè)務(wù)信號，另一半時隙留給保護信第115頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-39四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)第116頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月號。同樣，光纖S2和光纖P1上的信號也可以置于一根光纖(稱S2/P1光纖)上。這樣S1/P2光纖上的保護信號時隙可以保護S2/P1光纖上的業(yè)務(wù)信號，S2/P1光纖上的保護信號時隙可保護S1/P2光纖上的業(yè)務(wù)信號，于是四纖環(huán)可以簡化為二纖環(huán)，如圖4-40所示。第117頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-40二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)第118頁，課件共165頁，創(chuàng)作于2023年2月

當BC結(jié)點間光纜被切斷，二根光纖也同時被切斷，與切斷點相鄰的B和C結(jié)