光纤通信系统 第3版 教学课件 ppt 作者 沈建华 第九章 数字光纤传输系统性能
65页1、光纤通信系统,2,本章内容简介,为了满足全程全网各种通信的要求,需要对通信网在技术和经济相权衡的基础上进行规划和设计。对通信系统进行规划和设计时,首要考虑的因素是系统的传输性能。数字光纤通信系统的各种传输性能指标(如误码、抖动、漂移和延时等)必须满足系统传输性能的要求。 本章主要讲解系统的传输性能指标要求以及相应的系统设计和规划方法。,3,9.1 数字传输模型,目的 方法 分类,4,9.1.1 数字传输模型原理及意义,一个通信连接是通信网中从用户至用户,包括参与交换和传输的各个部分(如用户线,终端设备,交换机,传输系统等)的传输全程。 通信连接是根据用户需要建立的各种机线设备的临时组合。这些实际的连接有长有短,结构上有简单有复杂,传输的业务可能也不相同。,5,思考,确定传输系统性能的模型应该按照什么原则设定? 是按照系统性能最佳的组合,还是按照可能出现的最坏情况进行设计? ITU-T提出了各种数字传输模型的建议。模型分为假设参考连接(HRX),假设参考数字链路(HRDL)和假设参考数字段(HRDS)等。在此基础上,针对全光的光传送网(OTN),ITU-T还提出了假设参考光通道(HROP
2、)。,9.1.2 数字传输模型分类,假设参考连接(HRX) 假设参考数字链路(HRDL) 假设参考数字段(HRDS),6,7,图9-1 标准数字假设参考连接,HRX是按照最长距离和最坏情况下考虑的全程64kb/s连接,国际部分4段,国内部分5段,HRX 实际上是极端情况下的系统模型,按HRX 设计的系统能满足实际中的性能要求,8,图9-2 标准数字假设参考连接(中等长度),国际部分只有1段,国内部分3段,实际连接一般都比最长HRX短,因此引入了标准中等长度HRX,9,图9-3 标准数字假设参考连接(用户接近ISC),注意与前2种模型的区别,10,9.1.3 光传送网传输模型,光传送网(OTN)是ITU-T最新的传送网标准,ITU-T专门制定了建议G.8021对其误码性能进行了规范。为了与传统的假设参考连接保持一致,G.8021建议针对OTN端到端误码性能也定义了一个27500km 的假设参考光通道(HROP)。HROP引入了运营域的概念以取代了传统的国内和国际部分的划分,其中包括本地运营域(LOD)、区域运营域(ROD)和骨干运营域(BOD),LOD和ROD可以看作是国内部分,BOD是
3、国外部分。,11,图9-4 假设参考光通道,9.2 光接口性能,9.2.1 SDH光接口性能 9.2.2 WDM光接口性能,12,1. SDH光接口分类,ITU-T根据传输距离和所用技术将SDH光接口归纳为局内通信、短距离局间通信和长距离局间通信三类。实际应用中分别使用不同代码表示三类光接口。,13,表9-1 SDH光接口分类,14,2. SDH光接口参数,光线路码型 系统工作波长范围 光发送机接口 光通道 光接收机接口,15,9.2.2 WDM光接口参数,中心频率偏差 光通道衰减 光通道色散,16,中心频率偏差,中心波长(频率)偏差定义为标称中心波长(频率)与实际中心波长(频率)之差。影响其大小的主要因素有激光器频率啁啾、信号带宽、非线性效应引起的频谱展宽以及期间老化和温度的影响。,17,光通道衰减,与SDH系统光通道衰减性能类似,WDM系统光通道衰减也是一个范围,其最大值主要受限于光放大器增益以及反射等因素。,18,光通道色散,表中所给出的无线路放大器和有线路放大器WDM系统在G.652光纤上的光通道色散限值,目标距离的计算中假设光纤的色散系数是20ps/nm.km,比G.652光
4、纤的实际色散系数值略大,也是基于最坏值的考虑。,19,9.3 光纤数字通信系统性能,9.3.1 误码 9.3.2 抖动 9.3.3 漂移 9.3.4 延迟,20,21,对于一个数字通信系统而言,误码是最易观察到的传输损伤。顾名思义,误码表示由于传输过程中各种干扰、噪声、畸变等导致的接收的信号与发送信号不一致的情况,即差错。 数字传输系统的误码性能通常用误码率衡量,误码率是指在特定的一段时间内所接收到的差错误码元数目与在同一时间内所收到的码元总数之比,9.3.1 误码(Error),22,比特误码率,误码率的数值通常可用n10-P的形式表示,其中P为一整数。对于数字系统来说,实际上指的是比特误码率(BER),它是指每个码元为1比特时的误码率,其表达式为: (9-2),23,考察误码率的重要意义,误码率是衡量数字系统传输质量好坏的一个主要指标。对于不同的通信业务,误码的影响后果也不同。 对误码发生的形态和原因、误码的评定方法以及误码全程指标的确定和在网络各组成部分的合理分配等问题的研究都是十分重要的,是提供光纤数字传输系统设计的重要依据。,24,1. 误码产生原因,绝大多数的误码发生形态可
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