光纤数字通信系统是以光纤为传输介质传送数字信息的通信系统。

光纤数字通信系统由常规的电数字终端设备、光端机、光中继器及光纤传输线路所组成，见图1。在发送端由光发送机把来自数字终端发送的电数字信号调制其中的光源，产生光数字信号，经光纤线路传输到远端的光接收机。再由光接收机中的光检测器把光数字信号还原成电数字信号，并经数字终端接收端给出传输的原有信息。为了增长传输距离，必要时需在光纤线路中安置光中继器。一个完善的实用化的光纤数字通信设备还要包括维护所需的辅助设备等。

例如N6000系列140M装置、光纤数字通信传输设备、GD34-13型34Mbit/s光终端机和一、二、三、四次群光电通信系统设备，都广泛使用于通信系统中。

光纤数字通信系统的码率（表示二进制信息传输速率的量，即每秒钟的比特数）实际上是电数字终端设备输入、输出的接口码率，即CCITT建议系列的接口码率，如下表。我国和欧洲采用2 048kbit/S系列，北美、日本采用1 544kbit/s系列。为了维护需要，在信息码中要加入若干比特作为传输监控公务信息，

它在光纤中传输的码率大于系列的接口码率。光纤中传输信号的码率。称为线路码码率。商用的设备型号不同其线路码率也不同，无统一规定。

通常指能传输的话路数。例如码率为139 264kbit/s的光纤通信系统的容量为1 920路，即同时可以传送1 920路双向电话。

制式 从码率角度看，光纤数字通信系统有两种制式，即表中列出的1 544kbit/s的北美、日本制式和2048kbit/s的欧洲、中国制式。从数字复接方式看，可分为伪随机数字复接系列（PDH），即异步或准同步系列与同步数字复接系列（SDH）两种制式。从传输波形角度看，可分为两电平制与多电平制。两电平制即传输的光脉冲为0或1电平。多电平制为几种不同电平的光脉冲，它很少采用。

数字通信系统的优点:

(1) 抗干扰能力强，传输质量好。

(2) 可以用再生中继，传输距离长。

(3) 适用各种业务的传输，灵活性大。

(4) 容易实现高强度的保密通信。

(5) 数字通信系统大量采用数字电路，易于集成，从而实现小型化、微量化，增强设备可靠性，降低成本。

数字通信系统的缺点：

(1) 占用频带比较宽，系统的频带利用率不高。

(2) 对非线性失真不敏感

(3) 在通信全程中，即使有多次中继、失真(包括线性失真和非线性失真)和噪音也不会累积

(4) 对光源的线性要求和接收信噪比的要求都不高

(5) 适合长距离、大容量和高质量的信息传输

光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用(TDM)技术。准同步数字系列PDH早在1976年就实现了标准化，目前多适用于中、低速率点对点的微波通信中。随着光纤通信技术和网络的发展，PDH遇到了许多困难。美国提出了同步光纤网(SONET)。1988年，ITU-T(原CCITT)提出了被称为同步数字系列(SDH)的规范建议。SDH解决了PDH存在的问题，是一种比较完善的传输体制，现已得到大量应用。这种传输体制不仅适用于光纤信道，也适用于微波和卫星干线传输。

准同步数字系列PDH有两种基础速率：以1.544Mb/s为第一级(一次群，或称基群)基础速率，采用的国家有北美各国和日本；即PCM24路系列；以2.045Mb/s为第一级(一次群)基础速率，采用的国家有西欧各国和中国，即PCM30/32路系列。

扩大数字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有两种：PCM复用和数字复接。PCM复用就是直接将多路信号编码复用。数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。在各低次群复接之前，必须使各低次群数码率互相同步，就必须采用正码速调整方法来实现准同步。

现有PDH的缺点主要有：

(1) 北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不兼容。

(2) 各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活性。

(3) 复接/分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。

SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网络传输。SDH传输由SDH终接设备(或称SDH终端复用器TM)、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。SDH终端的主要功能是:复接/分接和提供业务适配。SDH终端的复接/分接功能主要由TM设备完成。

ADM是一种特殊的复用器，利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接转发，一部分卸下给本地用户，然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。

可靠性是一个重要指标，它直接影响通信系统的使用、维护和经济效益。对光纤通信系统而言，可靠性包括光端机、中继器、光缆线路、辅助设备和备用系统的可靠性。

确定可靠行一般采用故障统计分析法，即根据现场实际调查结果，统计足够长时间内的故障次数，确定每两次故障的时间间隔和每次故障的修复时间。