《光纤通信》课后习题答案.doc

****题一 1 .光纤通信的优缺点各是什么? 答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,保密性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。 2 .光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么? 答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤(尾纤或光纤跳线)组成。模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配(限制输入信号的振幅)作用。光源是 LED 或 LD, 这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口, 用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。光检测器组件包括一段光纤( 尾纤或光纤跳线) 、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。光检测器将光信号转化为电流信号。常用的器件有 PIN 和 APD 。然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。光缆线路盒: 光缆生产厂家生产的光缆一般为 2km 一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多 2km 时,每隔 2km 将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。光缆终端盒:主要用于将光缆从户外(或户内)引入到户内(或户外) ,将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房内。光纤连接器: 主要用于将光发送机( 或光接收机) 与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。 3. 假设数字通信系统能够在高达 1% 的载波频率的比特率下工作, 试问在 5GHz 的微波载波和 μm 的光载波上能传输多少路 64kb/s 的音频信道? 解: 根据题意, 求得在 5GHz 的微波载波下, 数字通信系统的比特率为 50Mb/s , 则能传输 781 路 64kb/s 的音频信道。根据题意, 求得在 μm 的光载波下, 数字通信系统的比特率为 , 则能传输 3024193 5 路 64kb/s 的音频信道。 4. SDH 体制有什么优点? 答:(1) SDH 传输系统在国际上有统一的帧结构,数字传输标准速率和标准的光路接口,使网管系统互通, 因此有很好的横向兼容性,它能与现有的准同步数字体制( PDH )完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性; (2) SDH 接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律,而净负荷与网络是同步的,它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号, 实现了一次复用的特性, 克服了 PDH 准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程, 由于大大简化了数字交叉连接( DXC ), 减少了背靠背的接口复用设备,改善了网络的业务传送透明性; (3 )由于采用了较先进的分插复用器( ADM ) 、数字交叉连接( DXC ) 、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大,具有较强的生存率。因 SDH 帧结构中安排了信号的 5 %开销比特,它的网管功能显得特别强大,并能统一形成网络管理系统, 为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用; (4) 由于 SDH 有多种网络拓扑结构, 它所组成的网络非常灵活, 它能增强网监, 运行管理和自动配置功能, 优化了网络性能,同时也使网络运行灵活、安全、可靠,使网络的功能非常齐全和多样化; (5) SDH 有传输和交换的性能, 它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合, 实现了不同层次和各种拓扑结构的网络,十分灵活; (6) SDH 并不专属于某种传输介质,它可用于双绞线、同轴电缆,但 SDH 用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明, SDH 既适合用作干线通道,也可作支线通道。例如,我国的国家与省级有线电视干线网就是采用 SDH ,而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC) 相兼容; (7)从 OSI 模型的观点来看, SDH 属于其最底层的物理层, 并未对其高层有严格的限制, 便于在 SDH 上采用各种网络技术,支持 ATM 或 IP 传输; (8) SDH 是严格同步的,从而保证了整个网络稳定可靠,误码少,且便于复用和调整; (9 )标准的开放型光接口可以在基本光缆段上