一级建造师通信与广电管理第三讲（每日一学一级建造师）
一级建造师通信与广电管理第三讲（每日一学一级建造师）光纤组成示意图（一）光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质，由单根玻璃纤芯、包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。1、编码：用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。2、强度调制：在光端机的发送端，通过调制器用电信号控制光源的发光强度，使光强度（单位面积上的光功率）随信号电流线性变化。3、直接检波：在光端机的接受端，用光电检测器直接检测光的有无，在转化为电信号。
（一）光纤通信是指以光波作为载频，以光纤作为传输媒介、遵循相应的技术体制的一种通信方式。
最基本的光纤通信系统由光发射机、光纤线路（包括光缆和光中继器）、光接收机组成。
光纤系统组成框图
（二）光纤通信系统采用的技术有：数字编码、强度调制、直接检波等技术。
1、编码：用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
2、强度调制：在光端机的发送端，通过调制器用电信号控制光源的发光强度，使光强度（单位面积上的光功率）随信号电流线性变化。
3、直接检波：在光端机的接受端，用光电检测器直接检测光的有无，在转化为电信号。
二、光传输媒质（一）光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质，由单根玻璃纤芯、包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。
光纤组成示意图
光纤传播原理：光纤中的纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，纤芯对光的折射率比包层对光的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生光全反射现象，能量将不受损失。涂覆层的作用是为了防止光线在穿插过程中从表面逸出。
（二）光纤的损耗和色散
光在光纤中传播，会产生信号的衰减和畸变，主要原因色光纤中存在损耗和色散，是光纤最重要的两个传输特性，它将直接影响光传输的性能。
1、光纤传输损耗：损耗是影响传输距离的重要因素之一，光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。
（1）吸收损耗：光波在传输过程中有部分光能转换为热能；
（2）散射损耗：是由于材料的折射率不均匀或有缺陷、光纤表面畸变或粗糙造成的，主要包含瑞利散射损耗、非线性散射损耗和波导效应散射损耗。
（3）其它损耗：非光纤自身原因的损耗，如连接损耗、弯曲损耗、微弯损耗等。
2、光纤传输色散：色散是光脉冲信号在光纤中传输，达到输出端时发生的时间上的展宽。
产生的原因：光脉冲信号的不同频率成分、不同模式，在传输时因速度不同，到达终点所用的时间不同而引起的波形畸变，畸变使得通信质量下降，从而限制了通信容量和传输距离。
三、光传输设备光传输设备主要包括：光发送机、光接收机、光中继器。
（一）光发送机：将数字设备的电信号进行电-光转换，调节并处理成满足一定条件的光信号后送入光纤中传输。
光发送机组成框图
1、光源是光发送机的关键器件，产生光纤通信系统所需要的载波；
2、输入接口在电/光之间解决阻抗、功率及电位的匹配问题；
3、线路编码包括码型转换盒编码；
4、调制电路将电信号转变为调制电流，用来实现对光源输出功率的调节。
（二）光接收机：把经过光纤传输后，脉冲幅度被衰减、宽度被展宽的弱光信号转变为电信号，并放大、再生恢复出原来的信号。
光接收机组成框图
（三）光中继器：将通信线路中传输一定距离后衰弱、变形的光信号恢复再生，以便继续传输。
光中继器分为两种类型：光-电-光中继器、光-光中继器
1、光-电-光中继器（OEO）：将光纤传送来的非常微弱且肯能失真的光信号转换为电信号，再通过放大、整形、再定时，还原成与原来信号一样的电脉冲信号，然后用这一电脉冲信号驱动激光器发光，又将电信号转换为光信号，向下一段光纤发送出光脉冲信号。
2、光-光中继：直接对光信号脉冲进行补偿和再生。从掺饵光纤放大器问世以后，光中继实现了全光中继。
四、光通信系统传输网技术体制在数字通信发展初期，采用的是准同步数字体系（PDH），适应了当时点对点通信的应用。随着数字交换的引入，光通信技术的发展，同步数字体系（SDH）成为了新一代的光通信传输网体制。
（一）准同步数字体系（PDH）的弱点
1、没有世界性标准，只有地区性的数字型号速率和帧结构标准，造成国际互通困难。
2、没有世界性的标准光接口规范，各厂家自行开发的光接口无法互通，限制了联网应用的灵活性。
3、复用结构复杂，缺乏灵活性，数字通道设备利用率低，上下业务费用高，数字交叉连接功能实现复杂。
4、网络运行、管理和维护（OAM）主要靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试，复用信号帧结构中辅助比特严重缺乏，阻碍网络OAM能力的进一步改进。
（二）同步数字体系（SDH）的特点
1、在STM-1登记以上获得统一，实现了数字传输体制的世界性标准。
2、采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，使网络结构得以简化，上下业务十分容易，数字交叉连接的实现大大简化。
3、SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的OAM能力大大加强。
4、有标准的光接口信号和通信协议，降低了网络成本。
5、与现网完全兼容，还能容纳各种新的业务信号，即具有完全的后向兼容性和前向兼容性。
6、频带利用率较PDH有所降低。
五、光波分复用（WDM）（一）光波分复用：是将不同规定波长的信号光载波在发送端通过光复用器（合波器）合并起来送入一根光纤进行传播，在接收端在用一个光解复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。
（二）WDM技术可以充分利用单模光纤的巨大带宽资源（低损耗波段），在大容量长途传输时可以节约大量光纤。
（三）波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关，是理想的扩容手段。
（四）依据通道间隔和应用不同，光波分复用可分为：稀疏波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM）;CWDM的信道间隔为20nm，DWDM的信道间隔从0.2nm到1.2nm。
