光纖通信課件第5章.ppt

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第5章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)5 1兩種傳輸體制 5 2系統(tǒng)的性能指標(biāo) 5 3系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 返回主目錄 第5章數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 5 1兩種傳輸體制 光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時(shí)分復(fù)用 TDM 技術(shù) 復(fù)用又分為若干等級(jí) 因而先后有兩種傳輸體制 準(zhǔn)同步數(shù)字系列 PDH 和同步數(shù)字系列 SDH PDH早在1976年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化 目前還大量使用 隨著光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 PDH遇到了許多困難 在技術(shù)迅速發(fā)展的推動(dòng)下 美國(guó)提出了同步光纖網(wǎng) SONET 1988年 ITUT 原CCITT 參照SONET的概念 提出了被稱(chēng)為同步數(shù)字系列 SDH 的規(guī)范建議 SDH解決了PDH存在的問(wèn)題 是一種比較完善的傳輸體制 現(xiàn)已得到大量應(yīng)用 這種傳輸體制不僅適用于光纖信道 也適用于微波和衛(wèi)星干線(xiàn)傳輸 5 1 1準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH準(zhǔn)同步數(shù)字系列有兩種基礎(chǔ)速率 一種是以1 544Mb s為第一級(jí) 一次群 或稱(chēng)基群 基礎(chǔ)速率 采用的國(guó)家有北美各國(guó)和日本 另一種是以2 048Mb s為第一級(jí) 一次群 基礎(chǔ)速率 采用的國(guó)家有西歐各國(guó)和中國(guó) 表5 1是世界各國(guó)商用數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的PDH傳輸體制 表中示出兩種基礎(chǔ)速率各次群的速率 話(huà)路數(shù)及其關(guān)系 對(duì)于以2 048Mb s為基礎(chǔ)速率的制式 各次群的話(huà)路數(shù)按4倍遞增 速率的關(guān)系略大于4倍 這是因?yàn)閺?fù)接時(shí)插入了一些相關(guān)的比特 對(duì)于以1 544Mb s為基礎(chǔ)速率的制式 在3次群以上 日本和北美各國(guó)又不相同 看起來(lái)很雜亂 PDH各次群比特率相對(duì)于其標(biāo)準(zhǔn)值有一個(gè)規(guī)定的容差 而且是異源的 通常采用正碼速調(diào)整方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步復(fù)用 1次群至4次群接口比特率早在1976年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化 并得到各國(guó)廣泛采用 PDH主要適用于中 低速率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸 隨著技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)對(duì)信息的需求 數(shù)字系統(tǒng)傳輸容量不斷提高 網(wǎng)絡(luò)管理和控制的要求日益重要 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展 迫切需要建立在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò) 在這種形勢(shì)下 現(xiàn)有PDH的許多缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái) 主要有 1 北美 西歐和亞洲所采用的三種數(shù)字系列互不兼容 沒(méi)有世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口 使得國(guó)際電信網(wǎng)的建立及網(wǎng)絡(luò)的營(yíng)運(yùn) 管理和維護(hù)變得十分復(fù)雜和困難 2 各種復(fù)用系列都有其相應(yīng)的幀結(jié)構(gòu) 沒(méi)有足夠的開(kāi)銷(xiāo)比特 使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)缺乏靈活性 不能適應(yīng)電信網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大 技術(shù)不斷更新的要求 3 由于低速率信號(hào)插入到高速率信號(hào) 或從高速率信號(hào)分出 都必須逐級(jí)進(jìn)行 不能直接分插 因而復(fù)接 分接設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜 上下話(huà)路價(jià)格昂貴 5 1 2同步數(shù)字系列SDH1 SDH傳輸網(wǎng) SDH不僅適合于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 而且適合于多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸 圖5 1示出SDH傳輸網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 它由SDH終接設(shè)備 或稱(chēng)SDH終端復(fù)用器TM 分插復(fù)用設(shè)備ADM 數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC等網(wǎng)絡(luò)單元以及連接它們的 光纖 物理鏈路構(gòu)成 SDH終端的主要功能是復(fù)接 分接和提供業(yè)務(wù)適配 例如將多路E1信號(hào)復(fù)接成STM1信號(hào)及完成其逆過(guò)程 或者實(shí)現(xiàn)與非SDH網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的適配 ADM是一種特殊的復(fù)用器 它利用分接功能將輸入信號(hào)所承載的信息分成兩部分 一部分直接轉(zhuǎn)發(fā) 另一部分卸下給本地用戶(hù) 然后信息又通過(guò)復(fù)接功能將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的部分合成輸出 DXC類(lèi)似于交換機(jī) 它一般有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出 通過(guò)適當(dāng)配置可提供不同的端到端連接 圖5 1SDH傳輸網(wǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 上述TM ADM和DXC的功能框圖分別如圖5 2 a b c 所示 通過(guò)DXC的交叉連接作用 在SDH傳輸網(wǎng)內(nèi)可提供許多條傳輸通道 每條通道都有相似的結(jié)構(gòu) 其連接模型如圖5 3 a 所示 相應(yīng)的分層結(jié)構(gòu)如圖5 3 b 所示 每個(gè)通道 Path 由一個(gè)或多個(gè)復(fù)接段 Line 構(gòu)成 而每一復(fù)接段又由若干個(gè)再生段 Section 串接而成 與PDH相比 SDH具有下列特點(diǎn) 1 SDH采用世界上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級(jí) 最低的等級(jí)也就是最基本的模塊稱(chēng)為STM1 傳輸速率為155 520Mb s 4個(gè)STM1同步復(fù)接組成STM4 傳輸速率為4 155 52Mb s 622 080Mb s 16個(gè)STM 1組成STM 16 傳輸速率為2488 320Mb s 以此類(lèi)推 圖5 2SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)單元 a 終端復(fù)用器TM b 分插復(fù)用設(shè)備ADM Add DropMultiplexer c 數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC 圖5 3傳輸通道的結(jié)構(gòu) a 傳輸通道連接模型 b 分層結(jié)構(gòu) 2 SDH各網(wǎng)絡(luò)單元的光接口有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 因此 光接口成為開(kāi)放型接口 任何網(wǎng)絡(luò)單元在光纖線(xiàn)路上可以互連 不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品可以互通 這有利于建立世界統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò) 另一方面 標(biāo)準(zhǔn)的光接口綜合進(jìn)各種不同的網(wǎng)絡(luò)單元 簡(jiǎn)化了硬件 降低了網(wǎng)絡(luò)成本 有關(guān)光接口標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參看本書(shū)附錄A 3 在SDH幀結(jié)構(gòu)中 豐富的開(kāi)銷(xiāo)比特用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行 維護(hù)和管理 便于實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)測(cè) 故障檢測(cè)和定位 故障報(bào)告等管理功能 在后續(xù)章節(jié)將進(jìn)行介紹 4 采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù) 其最小的復(fù)用單位為字節(jié) 不必進(jìn)行碼速調(diào)整 簡(jiǎn)化了復(fù)接分接的實(shí)現(xiàn)設(shè)備 由低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào) 或從高速信號(hào)分出低速信號(hào) 不必逐級(jí)進(jìn)行 圖5 4示出PDH和SDH分插信號(hào)流程的比較 在PDH中 為了從140Mb s碼流中分出一個(gè)2Mb s的支路信號(hào) 必須經(jīng)過(guò)140 34Mb s 34 8Mb s和8 2Mb s三次分接 而若采用SDH分插復(fù)用器 ADM 可以利用軟件一次直接分出和插入2Mb s支路信號(hào) 十分簡(jiǎn)便 5 采用數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC可以對(duì)各種端口速率進(jìn)行可控的連接配置 對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)度和管理 既提高了資源利用率 又增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和可靠性 SDH采用了DXC后 大大提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性及對(duì)各種業(yè)務(wù)量變化的適應(yīng)能力 使現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)提高到一個(gè)嶄新的水平 圖5 4分插信號(hào)流程的比較 2 SDH幀結(jié)構(gòu) SDH幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步時(shí)分復(fù)用 保證網(wǎng)絡(luò)可靠有效運(yùn)行的關(guān)鍵 圖5 5給出SDH幀一個(gè)STMN幀有9行 每行由270 N個(gè)字節(jié)組成 這樣每幀共有9 270 N 個(gè)字節(jié) 每字節(jié)為8bit 幀周期為125 s 即每秒傳輸8000幀 對(duì)于STM1而言 傳輸速率為9 270 8 8000 155 520Mb s 字節(jié)發(fā)送順序?yàn)?由上往下逐行發(fā)送 每行先左后右 SDH幀大體可分為三個(gè)部分 1 段開(kāi)銷(xiāo) SOH 段開(kāi)銷(xiāo)是在SDH幀中為保證信息正常傳輸所必需的附加字節(jié) 每字節(jié)含64kb s的容量 主要用于運(yùn)行 維護(hù)和管理 如幀定位 誤碼檢測(cè) 公務(wù)通信 自動(dòng)保護(hù)倒換以及網(wǎng)管信息傳輸 圖5 5SDH幀的一般結(jié)構(gòu) 對(duì)于STM 1而言 SOH共使用9 8 第4行除外 72Byte相應(yīng)于576bit 由于每秒傳輸8000幀 所以SOH的容量為576 8000 4 608Mb s 根據(jù)圖5 3 a 的傳輸通道連接模型 段開(kāi)銷(xiāo)又細(xì)分為再生段開(kāi)銷(xiāo) SOH 和復(fù)接段開(kāi)銷(xiāo) LOH 前者占前3行 后者占5 9行 2 信息載荷 Payload 信息載荷域是SDH幀內(nèi)用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分 對(duì)于STM1而言 Payload有9 261 2349Byte 相應(yīng)于2349 8 8000 150 336Mb s的 容量 在Payload中包含少量字節(jié)用于通道的運(yùn)行 維護(hù)和管理 這些字節(jié)稱(chēng)為通道開(kāi)銷(xiāo) POH 3 管理單元指針 AUPTR 管理單元指針是一種指示符 主要用于指示Payload第一個(gè)字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置 相對(duì)于指針位置的偏移量 對(duì)于STM1而言 AUPTR有9個(gè)字節(jié) 第4行 相應(yīng)于9 8 8000 0 576Mb s 采用指針技術(shù)是SDH的創(chuàng)新 結(jié)合虛容器 VC 的概念 解決了低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)時(shí) 由于小的頻率誤差所造成的載荷相對(duì)位置漂移的問(wèn)題 3 復(fù)用原理 將低速支路信號(hào)復(fù)接為高速信號(hào) 通常有兩種傳統(tǒng)方法 正碼速調(diào)整法和固定位置映射法 正碼速調(diào)整法的優(yōu)點(diǎn)是容許被復(fù)接的支路信號(hào)有較大的頻率誤差 缺點(diǎn)是復(fù)接與分接相當(dāng)困難 固定位置映射法是讓低速支路信號(hào)在高速信號(hào)幀中占用固定的位置 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)接和分接容易實(shí)現(xiàn) 但由于低速信號(hào)可能是屬于PDH的或由于SDH網(wǎng)絡(luò)的故障 低速信號(hào)與高速信號(hào)的相對(duì)相位不可能對(duì)準(zhǔn) 并會(huì)隨時(shí)間而變化 SDH采用載荷指針技術(shù) 結(jié)合了上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn) 付出的代價(jià)是要對(duì)指針進(jìn)行處理 超大規(guī)模集成電路的發(fā)展 為實(shí)現(xiàn)指針技術(shù)創(chuàng)造了條件 圖5 6示出載荷包絡(luò)與STM1幀的一段關(guān)系與指針?biāo)鸬淖饔?通過(guò)指針的值 接收端就可以確定載荷的起始位置 ITUT規(guī)定了SDH的一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 所謂映射結(jié)構(gòu) 是指把支路信號(hào)適配裝入虛容器的過(guò)程 其實(shí)質(zhì)是使支路信號(hào)與傳送的載荷同步 圖5 6載荷包絡(luò)與SDH幀的一般關(guān)系 這種結(jié)構(gòu)可以把目前PDH的絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)速率信號(hào)裝入SDH幀 圖5 7示出SDH一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 圖中Cn是標(biāo)準(zhǔn)容器 用來(lái)裝載現(xiàn)有PDH的各支路信號(hào) 即C11 C12 C2 C3和C4分別裝載1 5Mb s 2Mb s 6Mb s 34Mb s 45Mb s和140Mb s 的支路信號(hào) 并完成速率適配處理的功能 在標(biāo)準(zhǔn)容器的基礎(chǔ)上 加入少量通道開(kāi)銷(xiāo) POH 字節(jié) 即組成相應(yīng)的虛容器VC VC的包絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)同步 但其內(nèi)部則可裝載各種不同容量和不同格式的支路信號(hào) 所以引入虛容器的概念 使得不必了解支路信號(hào)的內(nèi)容 便可以對(duì)裝載不同支路信號(hào)的VC進(jìn)行同步復(fù)用 交叉連接和交換處理 實(shí)現(xiàn)大容量傳輸 圖5 7SDH的一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 由于在傳輸過(guò)程中 不能絕對(duì)保證所有虛容器的起始相位始終都能同步 所以要在VC的前面加上管理單元指針 AUPTR 以進(jìn)行定位校準(zhǔn) 加入指針后組成的信息單元結(jié)構(gòu)分為管理單元 AU 和支路單元 TU AU由高階VC 如VC 4 加AU指針組成 TU由低階VC加TU指針組成 TU經(jīng)均勻字節(jié)間插后 組成支路單元組 TUG 然后組成AU3或AU4 3個(gè)AU3或1個(gè)AU4組成管理單元組 AUG 加上段開(kāi)銷(xiāo)SOH 便組成STM1同步傳輸信號(hào) N個(gè)STM1信號(hào)按字節(jié)同步復(fù)接 便組成STMN 最簡(jiǎn)單的例子是 由PDH的4次群信號(hào)到SDH的STM1的復(fù)接過(guò)程 把139 264Mb s的信號(hào)裝入容器C4 經(jīng)速率適配處理后 輸出信號(hào)速率為149 760Mb s 在虛容器VC4內(nèi)加上通道開(kāi)銷(xiāo)POH 每幀9Byte 相應(yīng)于0 576Mb s 后 輸出信號(hào)速率為150 336Mb s 在管理單元AU4內(nèi) 加上管理單元指針AUPTR 每幀9Byte 相應(yīng)于0 576Mb s 輸出信號(hào)速率為150 912Mb s 由1個(gè)AUG加上段開(kāi)銷(xiāo)SOH 每幀72Byte 相應(yīng)于4 608Mb s 輸出信號(hào)速率為155 520Mb s 即為STM1 4 數(shù)字交叉連接設(shè)備 數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 相當(dāng)于一種自動(dòng)的數(shù)字電路配線(xiàn)架 圖5 2表示的是SDH的DXC 也適合于PDH 其核心部分是可控的交叉連接開(kāi)關(guān) 空分或時(shí)分 矩陣 參與交叉連接的基本電路速率可以等于或低于端口速率 它取決于信道容量分配的基本單位 一般每個(gè)輸入信號(hào)被分接為m個(gè)并行支路信號(hào) 然后通過(guò)時(shí)分 或空分 交換網(wǎng)絡(luò) 按照預(yù)先存放的交叉連接圖或動(dòng)態(tài)計(jì)算的交叉連接圖對(duì)這些電路進(jìn)行重新編排 最后將重新編排后的信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)輸出 通常用DXCX Y來(lái)表示一個(gè)DXC的配置類(lèi)型 其中第一個(gè)數(shù)字X表示輸入端口速率的最高等級(jí) 第二個(gè)數(shù)字Y表示參與交叉連接的最低速率等級(jí) 數(shù)字0表示64kb s電路速率 數(shù)字1 2 3 4分別表示PDH的1至4次群的速率 其中4也代表SDH的STM1等級(jí) 數(shù)字5和6分別代表SDH的STM4和STM 等級(jí) 例如 DXC1 0表示輸入端口的最高速率為一次群信號(hào)的速率 E1 2 048Mb s 而交叉連接的基本速率為64kb s DXC4 1表示輸入端口的最高速率為155 52Mb s 對(duì)于SDH 或140Mb s 對(duì)于PDH 而交叉連接的基本速率為2 048Mb s 目前應(yīng)用最廣泛的是DXC1 0 DXC4 1和DXC4 4 交叉連接設(shè)備與交換機(jī)的區(qū)別有 1 DXC的輸入輸出不是單個(gè)用戶(hù)話(huà)路 而是由許多話(huà)路組成的群路 2 兩者都能提供動(dòng)態(tài)的通道連接 但連接變動(dòng)的時(shí)間尺度是不同的 前者按大量用戶(hù)的集合業(yè)務(wù)量的變化及網(wǎng)絡(luò)的故障狀況來(lái)改變連接 由網(wǎng)管系統(tǒng)配置 后者按照用戶(hù)的呼叫請(qǐng)求來(lái)建立或改變連接 由信令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)呼叫連接控制 DXC在干線(xiàn)傳輸網(wǎng)中的主要用途是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)配置管理 主要功能有 分離本地交換業(yè)務(wù)和非本地交換業(yè)務(wù) 為非本地交換業(yè)務(wù)迅速提供可用路由 為臨時(shí)性重要事件 如運(yùn)動(dòng)會(huì) 發(fā)生地震等 迅速提供通信電路 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障 如某些干線(xiàn)中斷 時(shí) 能迅速提供網(wǎng)絡(luò)的重新配置 根據(jù)業(yè)務(wù)流量的季節(jié)變化使網(wǎng)絡(luò)配置最佳化 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中混合使用PDH和SDH時(shí) 可作為PDH與SDH的網(wǎng)關(guān) 5 SDH的應(yīng)用 SDH可用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 圖5 8 鏈形網(wǎng) 圖5 9 和環(huán)形網(wǎng) 圖5 10 SDH環(huán)形網(wǎng)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是具有 自愈 能力 當(dāng)某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或光纜中斷時(shí) 仍能維持一定的通信能力 所以 SDH環(huán)網(wǎng)目前得到廣泛的應(yīng)用 當(dāng)然 SDH通過(guò)ADM和DXC等網(wǎng)絡(luò)單元可以構(gòu)成更為復(fù)雜的網(wǎng)形網(wǎng) 如圖5 1所示 這種SDH網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)是端到端之間存在一條以上的路徑 可同時(shí)構(gòu)成一條以上的傳輸通道 通過(guò)DXC的靈活配置 使網(wǎng)絡(luò)具有更好的抗毀性和更高的可靠性 圖5 8SDH用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 圖5 9SDH鏈形網(wǎng) 圖5 10SDH環(huán)形網(wǎng) 雙環(huán) 5 2系統(tǒng)的性能指標(biāo) 5 2 1參考模型 為進(jìn)行系統(tǒng)性能研究 ITUT 原CCITT 建議中提出了一個(gè)數(shù)字傳輸參考模型 稱(chēng)為假設(shè)參考連接 HRX 見(jiàn)圖5 11 最長(zhǎng)的HRX是根據(jù)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDN 的性能要求和64kb s信號(hào)的全數(shù)字連接來(lái)考慮的 假設(shè)在兩個(gè)用戶(hù)之間的通信可能要經(jīng)過(guò)全部線(xiàn)路和各種串聯(lián)設(shè)備組成的數(shù)字網(wǎng) 而且任何參數(shù)的總性能逐級(jí)分配后應(yīng)符合用戶(hù)的要求 如圖5 11所示 最長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字HRX為27500km 它由各級(jí)交換中心和許多假設(shè)參考數(shù)字鏈路 HRDL 組成 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字HRX的總性能指標(biāo)按比例分配給HRDL 使系統(tǒng)設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化 圖5 11標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字假設(shè)參考連接HRX 建議的HRDL長(zhǎng)度為2500km 但由于各國(guó)國(guó)土面積不同 采用的HRDL長(zhǎng)度也不同 例如我國(guó)采用5000km 美國(guó)和加拿大采用6400km 而日本采用2500km HRDL由許多假設(shè)參考數(shù)字段 HRDS 組成 見(jiàn)圖5 12所示 在建議中用于長(zhǎng)途傳輸?shù)腍RDS長(zhǎng)度為280km 用于市話(huà)中繼的HRDS長(zhǎng)度為50km 我國(guó)用于長(zhǎng)途傳輸?shù)腍RDS長(zhǎng)度為420km 一級(jí)干線(xiàn) 和280km 二級(jí)干線(xiàn) 兩種 假設(shè)參考數(shù)字段的性能指標(biāo)從假設(shè)參考數(shù)字鏈路的指標(biāo)分配中得到 并再度分配給線(xiàn)路和設(shè)備 圖5 12假設(shè)參考數(shù)字段HRDS 5 2 2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1 誤碼率 BER 誤碼率是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)劣的非常重要的指標(biāo) 它反映了在數(shù)字傳輸過(guò)程中信息受到損害的程度 BER是在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的概率 它對(duì)話(huà)音影響的程度取決于編碼方法 對(duì)于PCM而言 誤碼率對(duì)話(huà)音的影響程度如表5 2所示 由于誤碼率隨時(shí)間變化 用長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均誤碼率來(lái)衡量系統(tǒng)性能的優(yōu)劣 顯然不夠準(zhǔn)確 在實(shí)際監(jiān)測(cè)和評(píng)定中 應(yīng)采用誤碼時(shí)間百分?jǐn)?shù)和誤碼秒百分?jǐn)?shù)的方法 如圖5 13所示 規(guī)定一個(gè)較長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)時(shí)間TL 例如幾天或一個(gè)月 并把這個(gè)時(shí)間分為 可用時(shí)間 和 不可用時(shí)間 圖5 13誤碼率隨時(shí)間的變化 在連續(xù)10s時(shí)間內(nèi) BER劣于1 10 3 為 不可用時(shí)間 或稱(chēng)系統(tǒng)處于故障狀態(tài) 故障排除后 在連續(xù)10s時(shí)間內(nèi) BER優(yōu)于1 10 3 為 可用時(shí)間 對(duì)于 64kb s 的數(shù)字信號(hào) BER 1 10 3 相應(yīng)于每秒有64個(gè)誤碼 同時(shí) 規(guī)定一個(gè)較短的取樣時(shí)間T0和誤碼率門(mén)限值BERth 統(tǒng)計(jì)BER劣于BERth的時(shí)間 并用劣化時(shí)間占可用時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來(lái)衡量系統(tǒng)誤碼率性能的指標(biāo) 對(duì)于目前的電話(huà)業(yè)務(wù) 傳輸一路PCM電話(huà)的速率為64kb s 研究分析表明 合適的誤碼率參數(shù)和假設(shè)參考連接HRX的誤碼率指標(biāo)如表5 3所示 對(duì)三種誤碼率參數(shù)和指標(biāo)說(shuō)明如下 劣化分 DM 誤碼率為1 10 6時(shí) 感覺(jué)不到干擾的影響 選為BERth 每次通話(huà)時(shí)間平均3 5min 選擇取樣時(shí)間 T 0為1min是合適的 監(jiān)測(cè)時(shí)間以較長(zhǎng)為好 選擇TL為1個(gè)月 定義誤碼率劣于1 10 6的分鐘數(shù)為劣化分 DM HRX指標(biāo)要求劣化分占可用分 可用時(shí)間減去嚴(yán)重誤碼秒累積的分鐘數(shù) 的百分?jǐn)?shù)小于10 嚴(yán)重誤碼秒 SES 由于某些系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)大誤碼率的情況 嚴(yán)重影響通話(huà)質(zhì)量 因此引入嚴(yán)重誤碼秒這個(gè)參數(shù) 選擇監(jiān)測(cè)時(shí)間TL為1個(gè)月 取樣時(shí)間T0為1s 定義誤碼率劣于1 10 3的秒鐘數(shù)為嚴(yán)重誤碼秒 SES HRX指標(biāo)要求嚴(yán)重誤碼秒占可用秒的百分?jǐn)?shù)小于0 2 誤碼秒 ES 選擇監(jiān)測(cè)時(shí)間TL為1個(gè)月 取樣時(shí)間T0為1s 誤碼率門(mén)限值BERth 0 定義凡是出現(xiàn)誤碼 即使只有1bit 的秒數(shù)稱(chēng)為誤碼秒 ES HRX指標(biāo)要求誤碼秒占可用秒的百分?jǐn)?shù)小于8 相應(yīng)地 不出現(xiàn)任何誤碼的秒數(shù)稱(chēng)為無(wú)誤碼秒 EFS 指標(biāo)要求無(wú)誤碼秒占可用秒的百分?jǐn)?shù)大于92 表5 3列出的是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字假設(shè)參考連接HRX 27500km 的誤碼率總指標(biāo) 為了設(shè)計(jì)需要 必須把總指標(biāo)按不同等級(jí)的電路質(zhì)量分配到各部分 圖5 14示出最長(zhǎng)HRX的電路質(zhì)量等級(jí)劃分 圖中高級(jí)和中級(jí)之間沒(méi)有明顯的界限 我國(guó)長(zhǎng)途一級(jí)干線(xiàn)和長(zhǎng)途二級(jí)干線(xiàn)都應(yīng)視為高級(jí)電路 長(zhǎng)途二級(jí)以下和本地級(jí)合并考慮 表5 4示出HRX誤碼率總指標(biāo)按等級(jí)的分配 表5 5的誤碼率三項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測(cè)時(shí)間為1個(gè)月 在工程驗(yàn)收時(shí)執(zhí)行存在一定困難 通常采用長(zhǎng)期平均誤碼率來(lái)衡量 監(jiān)測(cè)時(shí)間為24h 假設(shè)誤碼為泊松分布 誤碼率三項(xiàng)指標(biāo)都可以換算為長(zhǎng)期平均誤碼率 根據(jù)原CCITT的建議 對(duì)于25000km高級(jí)電路長(zhǎng)期平均誤碼率BERav至少為1 10 7 按長(zhǎng)度比例進(jìn)行線(xiàn)性折算 得到每公里BERav 4 10 12 km 所以280km和420km數(shù)字段的BERav分別為1 12 10 9和1 68 10 9 因此取1 10 9作為標(biāo)準(zhǔn) 圖5 14最長(zhǎng)HRX的電路質(zhì)量等級(jí)劃分 我國(guó)長(zhǎng)途光纜通信系統(tǒng)進(jìn)網(wǎng)要求中規(guī)定 長(zhǎng)度短于420km時(shí) 按1 10 9計(jì)算 長(zhǎng)度長(zhǎng)于420km時(shí) 先按長(zhǎng)度比例進(jìn)行折算 再按長(zhǎng)度累計(jì)附加進(jìn)去 設(shè)計(jì)值應(yīng)比實(shí)際要求高1個(gè)數(shù)量級(jí) 即短于420km數(shù)字段按BERav 1 10 10設(shè)計(jì) 50km中繼段按BERav 1 10 11設(shè)計(jì) 2 抖動(dòng) 抖動(dòng)是數(shù)字信號(hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的一種瞬時(shí)不穩(wěn)定現(xiàn)象 抖動(dòng)的定義是 數(shù)字信號(hào)在各有效瞬時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間位置的偏差 偏差時(shí)間范圍稱(chēng)為抖動(dòng)幅度 JPP 偏差時(shí)間間隔對(duì)時(shí)間的變化率稱(chēng)為抖動(dòng)頻率 F 這種偏差包括輸入脈沖信號(hào)在某一平均位置左右變化 和提取時(shí)鐘信號(hào)在中心位置左右變化 見(jiàn)圖5 15所示 圖5 15抖動(dòng)示意圖 抖動(dòng)現(xiàn)象相當(dāng)于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制 表現(xiàn)為在穩(wěn)定的脈沖圖樣中 前沿和后沿出現(xiàn)某些低頻干擾 其頻率一般為0 2kHz 抖動(dòng)單位為UI 表示單位時(shí)隙 當(dāng)脈沖信號(hào)為二電平NRZ時(shí) 1UI等于1bit信息所占時(shí)間 數(shù)值上等于傳輸速率fb的倒數(shù) 抖動(dòng)嚴(yán)重時(shí) 使得信號(hào)失真 誤碼率增大 完全消除抖動(dòng)是困難的 因此在實(shí)際工程中 需要提出容許最大抖動(dòng)的指標(biāo) 光纖通信系統(tǒng)各次群輸入口對(duì)抖動(dòng)容限的要求如表5 6所示 全程各次群輸出口對(duì)抖動(dòng)容限的要求如表5 7所示 表中括號(hào)內(nèi)的數(shù)值是對(duì)數(shù)字段的要求 表5 6和表5 7各符號(hào)的意義如圖5 16所示 圖5 16表5 6和表5 7的圖解說(shuō)明 5 2 3可靠性衡量通信系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣除上述性能指標(biāo)外 可靠性也是一個(gè)重要指標(biāo) 它直接影響通信系統(tǒng)的使用 維護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益 對(duì)光纖通信系統(tǒng)而言 可靠性包括光端機(jī) 中繼器 光纜線(xiàn)路 輔助設(shè)備和備用系統(tǒng)的可靠性 確定可靠性一般采用故障統(tǒng)計(jì)分析法 即根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查結(jié)果 統(tǒng)計(jì)足夠長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的故障次數(shù) 確定每?jī)纱喂收系臅r(shí)間間隔和每次故障的修復(fù)時(shí)間 1 可靠性表示方法 1 可靠性R和故障率 可靠性是指在規(guī)定的條件和時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)無(wú)故障工作的概率 它反映系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力 可靠性R通常用故障率 表示 兩者的關(guān)系為 R exp t 5 1 故障率 是系統(tǒng)工作到時(shí)間t 在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障 功能失效 的概率 的單位為10 9 h 稱(chēng)為菲特 fit 1fit等于在109h內(nèi)發(fā)生一次故障的概率 如果通信系統(tǒng)由n個(gè)部件組成 且故障率是統(tǒng)計(jì)無(wú)關(guān)的 則系統(tǒng)的可靠性Rs可表示為Rs R1 R2 Rn exp st 5 2 式中 Ri和 i分別為系統(tǒng)第i個(gè)部件的可靠性和故障率 2 故障率 和平均故障間隔時(shí)間MTBF 兩者的關(guān)系為 3 可用率A和失效率PF 可用率A是在規(guī)定時(shí)間內(nèi) 系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)的概率 它可以表示為 式中 MTTR 為平均故障修復(fù)時(shí)間 不可用時(shí)間 失效率PF可以表示為 由式 5 4 和式 5 5 得到 PF 1 A 100 5 6 在有備用系統(tǒng)的情況下 失效率為 PF 5 7 式中m和n分別為主用系統(tǒng)數(shù)和備用系統(tǒng)數(shù) P MTTR MTBF 2 可靠性指標(biāo)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 具有主備用系統(tǒng)自動(dòng)倒換功能的數(shù)字光纜通信系統(tǒng) 容許5000km雙向全程每年4次全阻故障 對(duì)應(yīng)于420km和280km數(shù)字段雙向全程分別約為每3年1次和每5年1次全阻故障 市內(nèi)數(shù)字光纜通信系統(tǒng)的假設(shè)參考數(shù)字鏈路長(zhǎng)為100km 容許雙向全程每年4次全阻故障 對(duì)應(yīng)于50km數(shù)字段雙向全程每半年1次全阻故障 此外 要求LD光源壽命大于10 104h PINFET壽命大于50 104h APD壽命大于 50 104h 根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn) 以5000km為基準(zhǔn) 按長(zhǎng)度平均分配給各種數(shù)字段長(zhǎng)度 相應(yīng)的全年指標(biāo)如表5 8所示 假設(shè)平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR 6h 某些國(guó)產(chǎn)設(shè)備的可靠性指標(biāo)列于表5 9 5 3系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 對(duì)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)而言 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 根據(jù)用戶(hù)對(duì)傳輸距離和傳輸容量 話(huà)路數(shù)或比特率 及其分布的要求 按照國(guó)家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)前設(shè)備的技術(shù)水平 經(jīng)過(guò)綜合考慮和反復(fù)計(jì)算 選擇最佳路由和局站設(shè)置 傳輸體制和傳輸速率以及光纖光纜和光端機(jī)的基本參數(shù)和性能指標(biāo) 以使系統(tǒng)的實(shí)施達(dá)到最佳的性能價(jià)格比 在技術(shù)上 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是確定中繼距離 尤其對(duì)長(zhǎng)途光纖通信系統(tǒng) 中繼距離設(shè)計(jì)是否合理 對(duì)系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)效益影響很大 中繼距離的設(shè)計(jì)有三種方法 最壞情況法 參數(shù)完全已知 統(tǒng)計(jì)法 所有參數(shù)都是統(tǒng)計(jì)定義 和半統(tǒng)計(jì)法 只有某些參數(shù)是統(tǒng)計(jì)定義 這里我們采用最壞情況設(shè)計(jì)法 用這種方法得到的結(jié)果 設(shè)計(jì)的可靠性為100 但要犧牲可能達(dá)到的最大長(zhǎng)度 中繼距離受光纖線(xiàn)路損耗和色散 帶寬 的限制 明顯隨傳輸速率的增加而減小 中繼距離和傳輸速率反映著光纖通信系統(tǒng)的技術(shù)水平 5 3 1中繼距離受損耗的限制圖5 17示出了無(wú)中繼器和中間有一個(gè)中繼器的數(shù)字光纖線(xiàn)路系統(tǒng)的示意圖 圖中符號(hào) T T 光端機(jī)和數(shù)字復(fù)接分接設(shè)備的接口 Tx 光發(fā)射機(jī)或中繼器發(fā)射端 Rx 光接收機(jī)或中繼器接收端 C1 C2 光纖連接器 S 靠近Tx的連接器C1的接收端 R 靠近Rx的連接器C2的發(fā)射端 SR 光纖線(xiàn)路 包括接頭 圖5 17數(shù)字光纖線(xiàn)路系統(tǒng) a 無(wú)中繼器 b 一個(gè)中繼器 如果系統(tǒng)傳輸速率較低 光纖損耗系數(shù)較大 中繼距離主要受光纖線(xiàn)路損耗的限制 在這種情況下 要求S和R兩點(diǎn)之間光纖線(xiàn)路總損耗必須不超過(guò)系統(tǒng)的總功率衰減 即 L f s m Pt Pr 2 c Me 或 L 式中 Pt為平均發(fā)射光功率 dBm Pr為接收靈敏度 dBm c為連接器損耗 dB 對(duì) Me為系統(tǒng)余量 dB f為光纖損耗系數(shù) dB km s為每km光纖平均接頭損耗 dB km m為每km光纖線(xiàn)路損耗余量 dB km L為中繼距離 km 式 5 8 的計(jì)算是簡(jiǎn)單的 式中參數(shù)的取值應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)水平和系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要來(lái)確定 平均發(fā)射光功率Pt取決于所用光源 對(duì)單模光纖通信系統(tǒng) LD的平均發(fā)射光功率一般為 3 9dBm LED平均發(fā)射光功率一般為 20 25dBm 光接收機(jī)靈敏度Pr取決于光檢測(cè)器和前置放大器的類(lèi)型 并受誤碼率的限制 隨傳輸速率而變化 表5 10示出長(zhǎng)途光纖通信系統(tǒng)BERav 1 10 10時(shí)的接收靈敏度Pr 連接器損耗一般為0 3 1dB 對(duì) 設(shè)備余量Me包括由于時(shí)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) f取決于光纖類(lèi)型和工作波長(zhǎng) 例如單模光纖在1310nm f為0 4 0 45dB km 在1550nm f為0 22 0 25dB km 光纖損耗余量 m一般為0 1 0 2dB km 但一個(gè)中繼段總余量不超過(guò)5dB 平均接頭損耗可取0 05dB 個(gè) 每千米光纖平均接頭損耗 s可根據(jù)光纜生產(chǎn)長(zhǎng)度計(jì)算得到 根據(jù)ITU T 原CCITT G 955建議 用LD作光源的常規(guī)單模光纖 G 652 系統(tǒng) 在S和R之間數(shù)字光纖線(xiàn)路的容限如表5 11所示 5 3 2中繼距離受色散 帶寬 的限制 如果系統(tǒng)的傳輸速率較高 光纖線(xiàn)路色散較大 中繼距離主要受色散 帶寬 的限制 為使光接收機(jī)靈敏度不受損傷 保證系統(tǒng)正常工作 必須對(duì)光纖線(xiàn)路總色散 總帶寬 進(jìn)行規(guī)范 我們要討論的問(wèn)題是 對(duì)于一個(gè)傳輸速率已知的數(shù)字光纖線(xiàn)路系統(tǒng) 允許的線(xiàn)路總色散是多少 并據(jù)此計(jì)算中繼距離 對(duì)于數(shù)字光纖線(xiàn)路系統(tǒng)而言 色散增大 意味著數(shù)字脈沖展寬增加 因而在接收端要發(fā)生碼間干擾 使接收靈敏度降低 或誤碼率增大 嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法通過(guò)均衡來(lái)補(bǔ)償 使系統(tǒng)失去設(shè)計(jì)的性能 設(shè)傳輸速率為fb 1 T 發(fā)射脈沖為半占空歸零 RZ 碼 輸出脈沖為高斯波形 如圖5 18所示 高斯波形可以表示為 g t exp 5 9 式中 為均方根 rms 脈沖寬度 把 T a定義為相對(duì) rms脈沖寬度 碼間干擾 的定義如圖5 18所示 由式 5 9 和圖5 18得到 由式 5 10 得到a和 的數(shù)值關(guān)系 并列于表5 12 圖5 18高斯波形的碼間干擾 美國(guó)Bell實(shí)驗(yàn)室S D Personick的早期研究中 曾建議采用下列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)考查光纖線(xiàn)路色散對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的限制 當(dāng)a 0 25時(shí) 碼間干擾 只有峰值的0 034 完全可以忽略不計(jì) 當(dāng)a 0 5時(shí) 增加到13 5 此時(shí)功率代價(jià)為7 8dB 難以通過(guò)均衡進(jìn)行補(bǔ)償 一般系統(tǒng)設(shè)計(jì)選取a 0 25 0 35 功率代價(jià)不超過(guò)2dB 為確定中繼距離和光纖線(xiàn)路色散 帶寬 的關(guān)系 把輸出脈沖用半高全寬度 FWHM 表示 即 式中 0 4247 aT a為相對(duì)rms脈沖寬度 T 1 fb fb為系統(tǒng)的比特傳輸速率 f為光纖線(xiàn)路 FWHM 脈沖展寬 取決于所用光纖類(lèi)型和色散特性 對(duì)于多模光纖系統(tǒng) 色散特性通常用3dB帶寬表示 如式 2 47b 所示 因此 f 0 44 B B為長(zhǎng)度等于L的光纖線(xiàn)路總帶寬 它與單位長(zhǎng)度光纖帶寬的關(guān)系為B B1 L B1為1km光纖的帶寬 通常由測(cè)試確定 0 5 1 稱(chēng)為串接因子 取決于系統(tǒng)工作波長(zhǎng) 光纖類(lèi)型和線(xiàn)路長(zhǎng)度 把這些關(guān)系代入式 5 11 并取a 0 25 0 35 得到光纖線(xiàn)路總帶寬B和速率fb的關(guān)系為 B 0 83 0 56 fb 5 12 中繼距離L與1km光纖帶寬B1的關(guān)系為B1 BL 所以 L 1 21 1 78 1 fb 1 5 13 或?qū)懗?L fb 1 21 1 78 B1 5 14 以fb為參數(shù) B1與L的關(guān)系示于圖5 19 圖中取 T 0 3 0 75 由此可見(jiàn) 中繼距離L與傳輸速率fb的乘積取決于1km光纖的帶寬 色散 這個(gè)乘積反映了光纖通信系統(tǒng)的技術(shù)水平 圖5 191km光纖帶寬B1與中繼距離L的關(guān)系 對(duì)于單模光纖系統(tǒng) f 2 355 f f為光纖線(xiàn)路rms脈沖展寬 由式 2 55b 取一級(jí)近似 得到 f C0 L C0 C 0 為在光源中心波長(zhǎng) 0光纖的色散 ps nm km 為光源譜線(xiàn)寬度 nm L為光纖線(xiàn)路長(zhǎng)度 km 把這些關(guān)系式代入式 5 11 同樣得到一個(gè)簡(jiǎn)明的公式 設(shè)取a T 0 25 得到中繼距離 L 在這個(gè)基礎(chǔ)上 根據(jù)原CCITT建議 對(duì)于實(shí)際的單模光纖通信系統(tǒng) 受色散限制的中繼距離L可以表示為 式中 Fb是線(xiàn)路碼速率 Mb s 與系統(tǒng)比特速率不同 它要隨線(xiàn)路碼型的不同而有所變化 C0是光纖的色散系數(shù) ps nm km 它取決于工作波長(zhǎng)附近的光纖色散特性 為光源譜線(xiàn)寬度 nm 對(duì)多縱模激光器 MLM LD 為rms寬度 對(duì)單縱模激光器 SLMLD 為峰值下降20dB的寬度 是與功率代價(jià)和光源特性有關(guān)的參數(shù) 對(duì)于MLMLD 0 115 對(duì)于SLMLD 0 306 由于光纖制造工藝的偏差 光纖的零色散波長(zhǎng)不會(huì)全部等于標(biāo)稱(chēng)波長(zhǎng)值 而是分布在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi) 同樣 光源的峰值波長(zhǎng)也是分配在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi) 并不總是和光纖的零色散波長(zhǎng)度相重合 對(duì)于G 652規(guī)范的單模光纖 波長(zhǎng)為1285 1330nm 色散系數(shù)C不得超過(guò) 3 5ps nm km 波長(zhǎng)為1270 1340nm C不得超過(guò)6ps nm km S和R兩點(diǎn)之間最大色散CL ps nm 的容限如表5 11所示 由表可知 在140Mb s以上的單模光纖通信系統(tǒng)中 色散的限制是不可忽視的 5 3 3中繼距離和傳輸速率光纖通信系統(tǒng)的中繼距離受損耗限制時(shí)由式 5 8 確定 中繼距離受色散限制時(shí)由式 5 13 多模光纖 和式 5 15 或式 5 16 單模光纖 確定 從損耗限制和色散限制兩個(gè)計(jì)算結(jié)果中 選取較短的距離 作為中繼距離計(jì)算的最終結(jié)果 以140Mb s單模光纖通信系統(tǒng)為例計(jì)算中繼距離 設(shè)系統(tǒng)平均發(fā)射功率Pt 3dBm 接收靈敏度Pr 42dBm 設(shè)備余量Me 3dB 連接器損耗 c 0 3dB 對(duì) 光纖損耗系數(shù) f 0 35dB km 光纖余量 m 0 1dB km 每km光纖平均接頭損耗 s 0 03dB km 把這些數(shù)據(jù)代入式 5 8 得到中繼距離 又設(shè)線(xiàn)路碼型為5B6B 線(xiàn)路碼速率 b 140 6 5 168Mb s C0 3 0ps nm km 2 5nm 把這些數(shù)據(jù)代入式 5 16 得到中繼距離 在工程設(shè)計(jì)中 中繼距離應(yīng)取74km 在本例中中繼距離主要受損耗限制 但是 如果假設(shè) C0 3 5ps nm km 3nm 而上述其他參數(shù)不變 根據(jù)式 5 16 計(jì)算得到的中繼距離L 65km 則此時(shí)中繼距離主要受色散限制 中繼距離應(yīng)確定為65km 圖5 20示出各種光纖的中繼距離和傳輸速率的關(guān)系 包括損耗限制和色散限制的結(jié)果 由圖5 20可見(jiàn) 對(duì)于波長(zhǎng)為0 85 m的多模光纖 由于損耗大 中繼距離一般在20km以?xún)?nèi) 傳輸速率很低 SIF光纖的速率不如同軸線(xiàn) GIF光纖的速率在0 1Gb s以上就受到色散限制 單模光纖在長(zhǎng)波長(zhǎng)工作 損耗大幅度降低 中繼距離可達(dá)100 200km 在1 31 m零色散波長(zhǎng)附近 當(dāng)速率超過(guò)1Gb s時(shí) 中繼距離才受色散限制 在1 55 m波長(zhǎng)上 由于色散大 通常要用單縱模激光器 理想系統(tǒng)速率可達(dá)5Gb s 但實(shí)際系統(tǒng)由于光源調(diào)制產(chǎn)生頻率啁啾 導(dǎo)致譜線(xiàn)展寬 速率一般限制為2Gb s 采用色散移位光纖和外調(diào)制技術(shù) 可以使速率達(dá)到20Gb s以上 圖5 20各種光纖的中繼距離和傳輸速率的關(guān)系 現(xiàn)在可以把反映光纖傳輸系統(tǒng)技術(shù)水平的指標(biāo) 速率 距離 fb L 乘積大體歸納如下 0 85 m SIF光纖 fb L 0 01 1 0 01 Gb s km 0 85 m GIF光纖 fb L 0 1 20 2 0 Gb s km 1 31 m SMF光纖 fb L 1 125 125 Gb s km 1 55 m SMF光纖 fb L 2 75 150 Gb s km 1 55 m DSF光纖 fb L 20 80 1600 Gb s km