光纤通信原理光纤通信系统设计
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式中：D为单模光纤的色散系数；Δλ为光源的谱 线宽度；B为系统传输信号带宽。
9.3 数字光纤通信系统
(1) 抗干扰能力强，传输质量好。 (2) 可以再生，传输距离远。 (3) 数字系统采用大量的数字电路， 容易集成，采用超大规模集成电路芯片使 数字设备体积小，功耗低。
9.3.1
数字光纤通信系统的性能主要包括误 码性能、抖动性能和系统的可靠性。
运行在G.826所包括的速率下的通道 是由传输系统(数字段)来承载的。
误码性能指标如何应用到系统设计， 目前ITU-T还没有建议。
3.
(1)
定时抖动对网络的性能损伤表现在下
① 对数字编码的模拟信号，在解码后 数字流的随机相位抖动使恢复后的样值具 有不规则的相位，从而造成输出模拟信号 的失真，
② 在再生器中，定时的不规则性使有 效判决偏离接收眼图的中心，从而降低了
式中：P0为光发送机发射光功率(dBm)，Pr 为接收机的最低接收光功率(dBm)，M为系统富 余量(dB)；α为光缆线路每公里的损耗(包括每公 里光纤损耗、光纤接头损耗、光纤活动连接器的 损耗，单位为dB/km)；Ai为分光器插入损耗(dB)； Ad为分光器分光损耗(dB)。
如果单从满足系统的传输带宽来考虑， 只要系统要求的带宽不大于单模光纤可提 供带宽即可，此时系统的最大传输距离为：
②
一些具有突发性质的脉冲干扰如外部 电磁干扰、静电放电、设备故障、电源瞬 态干扰和人为活动会产生误码。
(2)
误码性能事件是导出误码性能参数的 基础，G.826建议是以块差错(误块)事件为 基础的规范，它规范的是运行在基群和基 群以上速率数字通道的误码性能事件、参 数和指标。
(3)
①
需要说明的是SES事件并不总是孤立 的事件，它可能会连续地发生SES。n个连 续的SES与n个孤立的SES对用户感到的性 能会产生很不相同的影响。
9.1 概 述
光纤通信系统根据传送的信号可以分 为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。
随着光纤通信技术的进步，系统的传 输容量(速率)越来越高。
系统设计的任务是：遵循建议规范， 采用先进、成熟技术，综合考虑系统经济 成本，合理地选用器件和设备，明确系统 的全部技术参数，完成实用系统的合成。 它与工程设计主要区别在于［9］
激光器相对强度噪声决定的(CNR)RIN 为：
(CNR)RIN与光接收机的接收功率无关。
2.
设N个频道的载波幅度均为I，频率分 别为ωj，初始相位为θj，则激光器的驱动电 流i(t)为：
此时激光器的输出功率为：
P(t)=P(i)
P(i)为非线性函数，且在Ib附近连续可 导，因此可以将激光器输出功率在偏置点
9.3.2
随着光纤放大器的大量实用，数字光 纤通信系统一般分为无光纤放大器系统和 有光纤放大器系统。
1.
在技术上，系统设计的主要问题是确 定中继距离，尤其对长途光纤通信系统， 中继距离的设计对系统的性能和经济效益 影响很大。工程上常用的设计方法主要有 三种：最坏值设计法、统计设计法和联合 设计法。
首先系统设计与工程设计的区别表现 在复杂程度上。
Fra Baidu bibliotek其次系统设计与工程设计的区别表现 在它们的任务不同。
9.2 模拟光纤通信系统
模拟光纤通信系统多采用副载波复用 技术。所谓副载波是指射频电磁波，以区 别于光调制时的光载波。副载波调制的电 视系统框图如图9.1所示。
图9.1 副载波复用模拟电视传输系统
③ 在SDH网中，像同步复用器等配有 缓存器的网络单元，过大的输入抖动会造 成缓存器的溢出或取空，从而产生滑动损 伤。
(2) (3)
PDH 信 号 在 SDH/PDH 边 界 处 应 满 足 原有PDH网的抖动性能要求。
① PDH网络接口允许的最大输出抖动
② SDH设备的PDH支路输入口抖动和漂
移容限
1. 参考模型［13］
(1) (2)
两个相邻数字配线架之间(或等效设备 之间)用来传送一种规定速率的数字信号的 全部装置构成一个数字段。
2.
(1)
误码就是经接收判决再生后，数字码 流的某些比特发生了差错，使传输信息的 质量产生了损伤。
①
它包括各种噪声源产生的误码；定位 抖动产生的误码；复用器、交叉连接设备 和交换机的误码。
1.
载噪比(CNR)是在规定的带宽内一个 频道中的载波功率(C)与噪声功率(N)之比， 一般以dB作单位。定义式为：
前置放大器的热噪声所决定的(CNR)T 为：
(CNR)T与输入功率的平方成正比，即 输入功率增加1dB，(CNR)T增加2dB。
光电转换散弹噪声决定的(CNR)q为：
(CNR)q与接收机输入功率成正比，输 入功率增加1dB，(CNR)q增加1dB。
9.2.1 系统主要性能指标
作为残留边带调幅的副载波光纤传输 系 统 ， 其 主 要 指 标 有 ： 载 噪 比 ( Carrier Noise Ratio，CNR)、 组 合 二 阶 互 调 失 真 (Composite Second Order intermodulation， CSO)、 组 合 三 阶 差 拍 失 真 ( Composite Triple Beat，CTB)。
Ib附近展开为泰勒级数：
式中：P0为对应偏置点i=Ib时的直流 光功率，对式（9-15）做三角函数展开可 以得到：
k=1时，频率仍为ωj(j=1，2，3…N)， 对应的是线性放大部分。
k=2时，对应二阶失真。
k=3时，对应三阶失真。
9.2.2
直接强度调制光纤电视传输系统的传 输距离绝大多数是损耗限制系统。根据发 射功率、接收机灵敏度、线路损耗和分光 器损耗可以计算出传输距离L：
③ SDH网络输出接口允许的最大抖动 为了保证不同SDH网元之间的互连而 不影响网络的传输质量，SDH网络输出接 口允许的最大抖动不应超过表9.8中所规定 的数字。括号中数值为数字段要求。
④ SDH设备的输入口的抖动和漂移容限
⑤ SDH
4.
系统的可靠性一般采用故障统计分析 法，即根据实际调查结果，统计足够长时 间内的可用时间和不可用时间，然后用可 用性指标来表示。所谓可用性是指可用时 间占系统全部运营时间的百分比。因为是 统计量，因此统计时间越长，所得结果越 精确。
9.3 数字光纤通信系统
(1) 抗干扰能力强，传输质量好。 (2) 可以再生，传输距离远。 (3) 数字系统采用大量的数字电路， 容易集成，采用超大规模集成电路芯片使 数字设备体积小，功耗低。
9.3.1
数字光纤通信系统的性能主要包括误 码性能、抖动性能和系统的可靠性。
运行在G.826所包括的速率下的通道 是由传输系统(数字段)来承载的。
误码性能指标如何应用到系统设计， 目前ITU-T还没有建议。
3.
(1)
定时抖动对网络的性能损伤表现在下
① 对数字编码的模拟信号，在解码后 数字流的随机相位抖动使恢复后的样值具 有不规则的相位，从而造成输出模拟信号 的失真，
② 在再生器中，定时的不规则性使有 效判决偏离接收眼图的中心，从而降低了
式中：P0为光发送机发射光功率(dBm)，Pr 为接收机的最低接收光功率(dBm)，M为系统富 余量(dB)；α为光缆线路每公里的损耗(包括每公 里光纤损耗、光纤接头损耗、光纤活动连接器的 损耗，单位为dB/km)；Ai为分光器插入损耗(dB)； Ad为分光器分光损耗(dB)。
如果单从满足系统的传输带宽来考虑， 只要系统要求的带宽不大于单模光纤可提 供带宽即可，此时系统的最大传输距离为：
②
一些具有突发性质的脉冲干扰如外部 电磁干扰、静电放电、设备故障、电源瞬 态干扰和人为活动会产生误码。
(2)
误码性能事件是导出误码性能参数的 基础，G.826建议是以块差错(误块)事件为 基础的规范，它规范的是运行在基群和基 群以上速率数字通道的误码性能事件、参 数和指标。
(3)
①
需要说明的是SES事件并不总是孤立 的事件，它可能会连续地发生SES。n个连 续的SES与n个孤立的SES对用户感到的性 能会产生很不相同的影响。
9.1 概 述
光纤通信系统根据传送的信号可以分 为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。
随着光纤通信技术的进步，系统的传 输容量(速率)越来越高。
系统设计的任务是：遵循建议规范， 采用先进、成熟技术，综合考虑系统经济 成本，合理地选用器件和设备，明确系统 的全部技术参数，完成实用系统的合成。 它与工程设计主要区别在于［9］
激光器相对强度噪声决定的(CNR)RIN 为：
(CNR)RIN与光接收机的接收功率无关。
2.
设N个频道的载波幅度均为I，频率分 别为ωj，初始相位为θj，则激光器的驱动电 流i(t)为：
此时激光器的输出功率为：
P(t)=P(i)
P(i)为非线性函数，且在Ib附近连续可 导，因此可以将激光器输出功率在偏置点
9.3.2
随着光纤放大器的大量实用，数字光 纤通信系统一般分为无光纤放大器系统和 有光纤放大器系统。
1.
在技术上，系统设计的主要问题是确 定中继距离，尤其对长途光纤通信系统， 中继距离的设计对系统的性能和经济效益 影响很大。工程上常用的设计方法主要有 三种：最坏值设计法、统计设计法和联合 设计法。
首先系统设计与工程设计的区别表现 在复杂程度上。
Fra Baidu bibliotek其次系统设计与工程设计的区别表现 在它们的任务不同。
9.2 模拟光纤通信系统
模拟光纤通信系统多采用副载波复用 技术。所谓副载波是指射频电磁波，以区 别于光调制时的光载波。副载波调制的电 视系统框图如图9.1所示。
图9.1 副载波复用模拟电视传输系统
③ 在SDH网中，像同步复用器等配有 缓存器的网络单元，过大的输入抖动会造 成缓存器的溢出或取空，从而产生滑动损 伤。
(2) (3)
PDH 信 号 在 SDH/PDH 边 界 处 应 满 足 原有PDH网的抖动性能要求。
① PDH网络接口允许的最大输出抖动
② SDH设备的PDH支路输入口抖动和漂
移容限
1. 参考模型［13］
(1) (2)
两个相邻数字配线架之间(或等效设备 之间)用来传送一种规定速率的数字信号的 全部装置构成一个数字段。
2.
(1)
误码就是经接收判决再生后，数字码 流的某些比特发生了差错，使传输信息的 质量产生了损伤。
①
它包括各种噪声源产生的误码；定位 抖动产生的误码；复用器、交叉连接设备 和交换机的误码。
1.
载噪比(CNR)是在规定的带宽内一个 频道中的载波功率(C)与噪声功率(N)之比， 一般以dB作单位。定义式为：
前置放大器的热噪声所决定的(CNR)T 为：
(CNR)T与输入功率的平方成正比，即 输入功率增加1dB，(CNR)T增加2dB。
光电转换散弹噪声决定的(CNR)q为：
(CNR)q与接收机输入功率成正比，输 入功率增加1dB，(CNR)q增加1dB。
9.2.1 系统主要性能指标
作为残留边带调幅的副载波光纤传输 系 统 ， 其 主 要 指 标 有 ： 载 噪 比 ( Carrier Noise Ratio，CNR)、 组 合 二 阶 互 调 失 真 (Composite Second Order intermodulation， CSO)、 组 合 三 阶 差 拍 失 真 ( Composite Triple Beat，CTB)。
Ib附近展开为泰勒级数：
式中：P0为对应偏置点i=Ib时的直流 光功率，对式（9-15）做三角函数展开可 以得到：
k=1时，频率仍为ωj(j=1，2，3…N)， 对应的是线性放大部分。
k=2时，对应二阶失真。
k=3时，对应三阶失真。
9.2.2
直接强度调制光纤电视传输系统的传 输距离绝大多数是损耗限制系统。根据发 射功率、接收机灵敏度、线路损耗和分光 器损耗可以计算出传输距离L：
③ SDH网络输出接口允许的最大抖动 为了保证不同SDH网元之间的互连而 不影响网络的传输质量，SDH网络输出接 口允许的最大抖动不应超过表9.8中所规定 的数字。括号中数值为数字段要求。
④ SDH设备的输入口的抖动和漂移容限
⑤ SDH
4.
系统的可靠性一般采用故障统计分析 法，即根据实际调查结果，统计足够长时 间内的可用时间和不可用时间，然后用可 用性指标来表示。所谓可用性是指可用时 间占系统全部运营时间的百分比。因为是 统计量，因此统计时间越长，所得结果越 精确。