第05章-數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

1、2021-12-161本章內(nèi)容本章內(nèi)容n5.1 5.1 兩種傳輸體制兩種傳輸體制n5.2 5.2 系統(tǒng)的性能指標系統(tǒng)的性能指標n5.3 5.3 系統(tǒng)的設計系統(tǒng)的設計2021-12-162本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容n5.1兩種傳輸體制5.1.1 準同步數(shù)字系列PDH5.1.2 同步數(shù)字系列2021-12-1635.1 5.1 兩種傳輸體制兩種傳輸體制 光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時分復用同步時分復用(TDM)技術技術。 復用又分為若干等級，先后有兩種傳輸體制：準同步數(shù)字系列準同步數(shù)字系列(PDH)同步數(shù)字系列同步數(shù)字系列(SDH) 隨著光纖通信技術和網(wǎng)絡的發(fā)展，PDH遇到了許多困難。美國提出了同步光纖

2、網(wǎng)同步光纖網(wǎng)(SONET)。 1988年，ITU-T(原CCITT) 提出了被稱為同步數(shù)字系列同步數(shù)字系列(SDH)的規(guī)范建議。 SDH解決了PDH存在的問題，是一種比較完善的傳輸體制，現(xiàn)已得到大量應用。這種傳輸體制不僅適用于光纖信道，也適用于微波和衛(wèi)星干線傳輸。2021-12-1645.1.1 5.1.1 準同步數(shù)字系列準同步數(shù)字系列PDH-PDH-基礎速率基礎速率n 準同步數(shù)字系列有兩種基礎速率準同步數(shù)字系列有兩種基礎速率以1.544 Mb/s為第一級(一次群一次群，或稱基群基群)基礎速率，采用的國家有北美各國和日本；以2.048 Mb/s為第一級(一次群)基礎速率， 采用的國家有西歐各國

3、和中國。2021-12-1655.1.1 5.1.1 準同步數(shù)字系列準同步數(shù)字系列PDH-PDH-光纖通信制式（光纖通信制式（1/21/2）2021-12-1665.1.1 5.1.1 準同步數(shù)字系列準同步數(shù)字系列PDH-PDH-光纖通信制式（光纖通信制式（2/22/2）n對于以2.048 Mb/s為基礎速率的制式，各次群的話路數(shù)按4倍遞增，速率的關系略大于4倍。n對于以1.544 Mb/s為基礎速率的制式，在3次群以上，日本和北美各國又不相同， 看起來很雜亂。 nPDH各次群比特率相對于其標準值有一個規(guī)定的容差，而且是異源的，通常采用碼速調(diào)整碼速調(diào)整方法實現(xiàn)準同步復實現(xiàn)準同步復用用。n1次群

4、至4次群接口比特率早在1976年就實現(xiàn)了標準化，并得到各國廣泛采用。 nPDHPDH主要適用于中、低速率點對點的傳輸。主要適用于中、低速率點對點的傳輸。2021-12-1675.1.1 5.1.1 準同步數(shù)字系列準同步數(shù)字系列PDH-PDH-PDHPDH存在的問題存在的問題nPDH存在的主要問題存在的主要問題 北美、西歐和亞洲所采用的三種數(shù)字系列互不兼容，造成國際互通困難。沒有世界性的標準光接口規(guī)范，導致了各個廠家自行開發(fā)的專用光接口大量滋生，限制了聯(lián)網(wǎng)應用的靈活性，增加了網(wǎng)絡的復雜性和運營成本。信號復用/解復用需要逐級進行，復接/分接設備結(jié)構(gòu)復雜，上下話路價格昂貴。 各種復用系列都有其相應的

5、幀結(jié)構(gòu)，沒有足夠的OAM開銷比特，使網(wǎng)絡設計缺乏靈活性，無法適應不斷演變的電信網(wǎng)要求。由于建立在點對點傳輸基礎上的復用結(jié)構(gòu)缺乏靈活性，使得數(shù)字通道設備的利用率很低，非最短的通道路由占了業(yè)務量的大部分。2021-12-1685.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（1/91/9）n SDH不僅適合于點對點傳輸，而且適合于多點之間的網(wǎng)絡傳輸。圖5.1示出SDHSDH傳輸網(wǎng)的拓撲傳輸網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。nSDHSDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)由SDHSDH終接設備終接設備(或稱SDHSDH終端復終端復用器用器TMTM)、分插復用設備分插復用設備ADMADM

6、、數(shù)字交叉連接數(shù)字交叉連接設備設備DXCDXC等網(wǎng)絡單元以及連接它們的(光纖)物理鏈路構(gòu)成。2021-12-1695.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（2/92/9）圖圖 5.1 SDH傳輸網(wǎng)的典型拓撲結(jié)構(gòu)傳輸網(wǎng)的典型拓撲結(jié)構(gòu)TMADMDXCADMTMTMTMADMSTM-nSTM-nDXCADMTMSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-n低速信號低速信號低速信號低速信號(nN)圖圖 5.1 SDH傳輸網(wǎng)的典型拓撲結(jié)構(gòu)傳輸網(wǎng)的典型拓撲結(jié)構(gòu)TMADMDXCADMTMTMTMADMSTM

7、-nSTM-nSTM-nSTM-nSTM-nSTM-nDXCADMTMSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-nSTM-nSTM-nSTM-n低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號低速信號(nN)(nN)(nN)2021-12-16105.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（3/93/9）n終端復用器（終端復用器（TM）SDHSD

8、H終端終端的主要功能是SDH終端的功能主要由TM設備完成。MUXE1E1STM-N同步復接DMXE1E1STM-N同步分接圖5.2 SDH傳輸網(wǎng)絡單元(a) 終端復用器TM；MUXE1E1STM-N同步復接DMXE1E1STM-N同步分接MUXE1E1STM-N同步復接DMXE1E1STM-N同步分接圖5.2 SDH傳輸網(wǎng)絡單元(a) 終端復用器TM；2021-12-16115.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（4/94/9）n分插復用器（分插復用器（ADM） ADMADM是一種特殊的復用器，它利用分接功能將輸入信號所承載的信息分成

9、兩部分：所承載的信息分成兩部分：一部分直接轉(zhuǎn)發(fā)一部分卸下給本地用戶然后信息又通過復接功能將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的部分合成輸出DMXMUX中繼線中繼線STM-N中繼線中繼線STM-NAddSTM-n分接分接復接復接DropSTM- n本地本地圖圖5.2(b) SDH傳輸網(wǎng)絡單元分插復用設備傳輸網(wǎng)絡單元分插復用設備ADM(Add/DropMultiplexer)DMXMUX中繼線中繼線STM-N中繼線中繼線STM-N中繼線中繼線STM-N中繼線中繼線STM-NAddSTM-nAddSTM-n分接分接復接復接DropSTM- n本地本地DropSTM- n本地本地圖圖5.2(b) SDH傳輸網(wǎng)絡單元分

10、插復用設備傳輸網(wǎng)絡單元分插復用設備ADM(Add/DropMultiplexer)2021-12-16125.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（5/95/9）n數(shù)字交叉設備（數(shù)字交叉設備（DXC）DXCDXC類似于交換機類似于交換機，它一般有多個輸入和多個輸出，通過適當配置可提供不同的端到端連接。1: m1: mm:1m :1復接復接交叉連接矩陣交叉連接矩陣分接分接1n1n配置管理配置管理圖圖5.2 (c) SDH傳輸網(wǎng)絡單元傳輸網(wǎng)絡單元數(shù)字交叉連接設備數(shù)字交叉連接設備DXC 1: m1: mm:1m :1復接復接交叉連接矩陣交叉連

11、接矩陣分接分接1n1n1n1n配置管理配置管理圖圖5.2 (c) SDH傳輸網(wǎng)絡單元傳輸網(wǎng)絡單元數(shù)字交叉連接設備數(shù)字交叉連接設備DXC 2021-12-16135.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（6/96/9）nSDH傳輸網(wǎng)的連接模型傳輸網(wǎng)的連接模型n通過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)。n每個通道通道(Path)(Path)由一個或多個復接段復接段(Line)(Line)構(gòu)成，而每一復接段又由若干個再生再生段段(Section)(Section)串接而

12、成。圖圖 5.3 (a) 傳輸通道的結(jié)構(gòu)傳輸通道的結(jié)構(gòu)傳輸通道連接模型傳輸通道連接模型通道通道終接設備終接設備線路線路終接設備終接設備TMADM/DXC再生段再生段Section再生段再生段再生段再生段線路線路終接設備終接設備通道通道終接設備終接設備E1E3E1E3ADM/DXCTM復接段復接段(Line)傳輸通道傳輸通道(Path)再生中繼器再生中繼器圖圖 5.3 (a) 傳輸通道的結(jié)構(gòu)傳輸通道的結(jié)構(gòu)傳輸通道連接模型傳輸通道連接模型通道通道終接設備終接設備線路線路終接設備終接設備TMADM/DXC再生段再生段再生段再生段Section再生段再生段Section再生段再生段再生段再生段再生段再

13、生段線路線路終接設備終接設備通道通道終接設備終接設備E1E3E1E3E1E3E1E3ADM/DXCTM復接段復接段(Line)復接段復接段(Line)傳輸通道傳輸通道(Path)傳輸通道傳輸通道(Path)再生中繼器再生中繼器2021-12-16145.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（7/97/9）PathPathLineLineSectionSectionSectionPhotonicPhotonicPhotonic再生中繼器再生中繼器圖圖 5.3 (b) 傳輸通道的結(jié)構(gòu)傳輸通道的結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)PathPathPathPa

14、thLineLineLineLineSectionSectionSectionSectionSectionSectionPhotonicPhotonicPhotonicPhotonicPhotonicPhotonic再生中繼器再生中繼器圖圖 5.3 (b) 傳輸通道的結(jié)構(gòu)傳輸通道的結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)2021-12-1615SONETSONET中設備和層的關系中設備和層的關系2021-12-16162021-12-16175.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（8/98/9）n與與PDH相比，相比，SDH具有下列特點具有下列特點SDH

15、采用世界上統(tǒng)一的標準傳輸速率等級。 最低的等級也就是最基本的模塊稱為STM-1，傳輸速率為155.520 Mb/s； 4個STM-1 同步復接組成STM-4，傳輸速率為622.080 Mb/s； 16個STM-1 組成STM-16, 傳輸速率為2488.320 Mb/s，以此類推。SDH各網(wǎng)絡單元的光接口有嚴格的標準規(guī)范。因此， 光接口成為開放型接口，這有利于建立世界統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡。 標準的光接口綜合進各種不同的網(wǎng)絡單元， 簡化了硬件，降低了網(wǎng)絡成本。在SDH幀結(jié)構(gòu)中，豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡的運行、 維護和管理，便于實現(xiàn)性能監(jiān)測、故障檢測和定位、故障報告等管理功能。采用數(shù)字同步復用技術，其最小

16、的復用單位為字節(jié)， 不必進行碼速調(diào)整，簡化了復接分接的實現(xiàn)設備，由低速信號復接成高速信號，或從高速信號分出低速信號，不必逐級進行。采用數(shù)字交叉連接設備DXC可以對各種端口速率進行可控的連接配置，對網(wǎng)絡資源進行自動化的調(diào)度和管理，既提高了資源利用率，又增強了網(wǎng)絡的抗毀性和可靠性。 SDH采用了DXC后，大大提高了網(wǎng)絡的靈活性及對各種業(yè)務量變化的適應能力，使現(xiàn)代通信網(wǎng)絡提高到一個嶄新的水平。2021-12-16185.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（9/99/9）圖圖 5.4 分插信號流程的比較分插信號流程的比較光/電光信號分接分接分

17、接140/34 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s復接復接復接電/光光信號2/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s(電信號)SDHADM155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口2 Mb/s(電信號)PDH圖圖 5.4 分插信號流程的比較分插信號流程的比較光/電光信號光信號分接分接分接140/34 Mb/s140/34 Mb/s34/8 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s8/2 Mb/s復接復接復接電/光光信號光信號2/8 Mb/s2/8 Mb/s8/34 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s(電信號)

18、2 Mb/s(電信號)SDHADM155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口2 Mb/s(電信號)2 Mb/s(電信號)PDH2021-12-16195.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH幀結(jié)構(gòu)（幀結(jié)構(gòu)（1/21/2）n圖 5.5 給出SDH幀一個STM-N幀有9行，每行由270N個字節(jié)組成。n這樣每幀共有9270N個字節(jié)，每字節(jié)為8 bit。n幀周期為125s， 即每秒傳輸8000幀。n對于STM-1而言，傳輸速率為927088000=155.520 Mb/s。n字節(jié)發(fā)送順序為：

19、由上往下逐行發(fā)送，每行先左后右。圖圖 5.5 SDH幀的一般結(jié)構(gòu)幀的一般結(jié)構(gòu)SOH12AU-PTR345SOH9STM-N載荷(含POH)9N261N270N發(fā)送順序圖圖 5.5 SDH幀的一般結(jié)構(gòu)幀的一般結(jié)構(gòu)SOH12AU-PTR345SOH9STM-N載荷(含POH)9N261N270N發(fā)送順序2021-12-16205.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH幀結(jié)構(gòu)（幀結(jié)構(gòu)（2/22/2）nSDH幀的主要結(jié)構(gòu)幀的主要結(jié)構(gòu)段開銷段開銷(SOH)(SOH)。 段開銷是在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64 kb/s的容量)，主要用

20、于運行、 維護和管理，如幀定位、 誤碼檢測、 公務通信、自動保護倒換以及網(wǎng)管信息傳輸。信息載荷信息載荷(Payload)(Payload)。信息載荷域是SDH幀內(nèi)用于承載各種業(yè)務信息的部分。通道開銷（通道開銷（POHPOH） 。在Payload中包含少量字節(jié)用于通道的運行、 維護和管理， 這些字節(jié)稱為通道開銷通道開銷(POH)(POH)。管理單元指針（管理單元指針（AU PTRAU PTR）。管理單元指針是一種指示符，主要用于指示Payload第一個字節(jié)在幀內(nèi)的準確位置（相對于指針位置的偏移量）。n根據(jù)圖5.3(a)的傳輸通道連接模型，段開銷又細分為再生段開銷再生段開銷(SOH)(SOH)和復

21、接段開銷復接段開銷(LOH)(LOH)。前者占前3行，后者占59行。n采用指針技術是SDH的創(chuàng)新，結(jié)合虛容器虛容器(VC)(VC)的概念， 解決了低速信號復接成高速信號時，由于小的頻率誤差所造成的載荷相對位置漂移的問題。2021-12-16215.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-復用原理（復用原理（1/61/6） 將低速支路信號復接為高速信號，通常有兩種傳統(tǒng)方法： 正碼速調(diào)整法正碼速調(diào)整法和固定位置映射法固定位置映射法。n正碼速調(diào)整法正碼速調(diào)整法（正比特塞入法）是利用位于固定位置的比特塞入指示，來顯示塞入的比特究竟載有真實數(shù)據(jù)還是偽數(shù)據(jù)。優(yōu)點優(yōu)點：容許被復接

22、的支路信號有較大的頻率誤差；缺點缺點：復接與分接相當困難。n固定位置映射法固定位置映射法是讓低速支路信號在高速信號幀中占用固定的位置。優(yōu)點優(yōu)點：復接和分接容易實現(xiàn)，缺點：缺點：但由于低速信號可能是屬于PDH的或由于SDH網(wǎng)絡的故障，低速信號與高速信號的相對相位不可能對準，并會隨時間而變化。2021-12-16225.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-復用原理（復用原理（2/62/6）nSDH采用載荷指針技術采用載荷指針技術結(jié)合了正碼速調(diào)整法正碼速調(diào)整法和固定位置映射法固定位置映射法的優(yōu)點，付出的代價是要對指針進行處理。圖 5.6 示出載荷包絡與STM-1幀的一

23、段關系與指針所起的作用。通過指針的值，接收端就可以確定載荷的起始位置。ITU-T規(guī)定了SDH的一般復用映射結(jié)構(gòu)復用映射結(jié)構(gòu)。所謂映射結(jié)構(gòu)映射結(jié)構(gòu)， 是指把支路信號適配裝入虛容器的過程，其實質(zhì)是使支路信號與傳送的載荷同步。圖圖 5.6 載荷包絡與載荷包絡與SDH幀的一般關系幀的一般關系SDH幀1(125 s)SDH幀2(125 s)261字節(jié)9字節(jié)開銷9行載荷包絡AU PTR圖圖 5.6 載荷包絡與載荷包絡與SDH幀的一般關系幀的一般關系SDH幀1(125 s)SDH幀2(125 s)261字節(jié)9字節(jié)開銷9行載荷包絡AU PTR2021-12-16235.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步

24、數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-復用原理（復用原理（3/63/6） 這種結(jié)構(gòu)可以把目前PDH的絕大多數(shù)標準速率信號裝入SDH幀。 圖5.7示出SDH一般復用映射結(jié)構(gòu)，圖中C-n是標準容器標準容器， 用來裝載現(xiàn)有PDH的各支路信號， 并完成速率適配處理的功能。 在標準容器的基礎上，加入少量通道開銷通道開銷(POH)字節(jié)，即組成相應的虛容器虛容器VC。VC的包絡與網(wǎng)絡同步，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。引入虛容器的概念，使得不必了解支路信號的內(nèi)容，便可以對裝載不同支路信號的VC進行同步復用、交叉連接和交換處理，實現(xiàn)大容量傳輸。2021-12-16245.1.2 5.1.2 同步數(shù)字

25、傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-復用原理（復用原理（4/64/6）圖圖 5.7 SDH的一般復用映射結(jié)構(gòu)的一般復用映射結(jié)構(gòu)STM-NAUGAU-4VC-4TU-2VC-2C-2TU-12VC-12C-12TU-11VC-11C-11TUG-2134C-3VC-3TU-3VC-3TUG-31773C-4139264 kb/s44736 kb/s34368 kb/s6312 kb/s2048 kb/s1544 kb/sAU-3N13指 針 處 理復 用定 位 校 準映 射圖圖 5.7 SDH的一般復用映射結(jié)構(gòu)的一般復用映射結(jié)構(gòu)STM-NAUGAU-4VC-4TU-2VC-2C-2TU-12

26、VC-12C-12TU-11VC-11C-11TUG-2134C-3VC-3TU-3VC-3TUG-31773C-4139264 kb/s44736 kb/s34368 kb/s6312 kb/s2048 kb/s1544 kb/sAU-3N13指 針 處 理復 用定 位 校 準映 射2021-12-16255.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-復用原理（復用原理（5/65/6） 由于在傳輸過程中，不能絕對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單元指針(AU PTR)， 以進行定位校準。 加入指針后組成的信息單元結(jié)構(gòu)分為管理

27、單元管理單元(AU)和支路支路單元單元(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，組成支路單元組支路單元組(TUG)，然后組成AU-3或AU-4。 3個AU-3或1個AU-4組成管理單元組管理單元組(AUG)，加上段開銷SOH，便組成STM-1同步傳輸信號；N個STM-1 信號按字節(jié)同步復接， 便組成STM-N。 2021-12-16265.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-復用原理（復用原理（6/66/6）舉例：由舉例：由PDH的的4次群信號到次群信號到SDH的的STM-1的復接過程的復接過程

28、n把139.264 Mb/s的信號裝入容器C-4，經(jīng)速率適配處理后，輸出信號速率為149.760 Mb/s; n在虛容器VC-4內(nèi)加上通道開銷通道開銷POH(每幀9 Byte, 相應于0.576 Mb/s)后，輸出信號速率為150.336 Mb/s；n在管理單元AU-4內(nèi)，加上管理單元指針AU PTR(每幀9 Byte, 相應于0.576 Mb/s)，輸出信號速率為150.912 Mb/s; n由 1個AUG加上段開銷SOH(每幀72 Byte, 相應于4.608 Mb/s), 輸出信號速率為155.520 Mb/s, 即為STM-1。2021-12-16275.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳

29、輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-數(shù)字交叉連接設備（數(shù)字交叉連接設備（1/51/5） 數(shù)字交叉連接設備數(shù)字交叉連接設備(DXC)相當于一種自動的數(shù)字電路配線架。 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關交叉連接開關(空分或時分)矩陣矩陣。 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。 一般每個輸入信號被分接為m個并行支路信號，然后通過時分(或空分)交換網(wǎng)絡，按照預先存放的交叉連接圖或動態(tài)計算的交叉連接圖對這些電路進行重新編排，最后將重新編排后的信號復接成高速信號輸出。2021-12-1628同步數(shù)字傳輸系列同步

30、數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-數(shù)字交叉連接設備（數(shù)字交叉連接設備（2/52/5）2021-12-16292021-12-16305.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-數(shù)字交叉連接設備（數(shù)字交叉連接設備（3/53/5）n 通常用DXC X/Y來表示一個DXC的配置類型，其中第一個數(shù)字X表示輸入端口速率的最高等級，第二個數(shù)字Y表示參與交叉連接的最低速率等級。 數(shù)字0表示64 kb/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STM-1 等級； 數(shù)字 5 和 6 分別代表SDH的STM-4 和STM-16等級。如：

31、如：DXC1/0表示輸入端口的最高速率為一次群信號的速率（表示輸入端口的最高速率為一次群信號的速率（E1：2.048Mb/s）,而交叉鏈接的基本速率為而交叉鏈接的基本速率為64kb/s. 2021-12-16315.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-數(shù)字交叉連接設備（數(shù)字交叉連接設備（4/54/5）n交叉連接設備與交換機的區(qū)別有交叉連接設備與交換機的區(qū)別有DXC 的輸入輸出不是單個用戶話路， 而是由許多話路組成的群路；兩者都能提供動態(tài)的通道連接，但連接變動的時間尺度是不同的。前者按大量用戶的集合業(yè)務量的變化及網(wǎng)絡的故障狀況來改變連接，由網(wǎng)管系統(tǒng)配置；后者按照用

32、戶的呼叫請求來建立或改變連接，由信令系統(tǒng)實現(xiàn)呼叫連接控制。 2021-12-16325.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-數(shù)字交叉連接設備（數(shù)字交叉連接設備（5/55/5）n DXC在干線傳輸網(wǎng)中的主要用途在干線傳輸網(wǎng)中的主要用途 實現(xiàn)自動化的網(wǎng)絡配置管理。n主要功能有主要功能有分離本地交換業(yè)務和非本地交換業(yè)務， 為非本地交換業(yè)務迅速提供可用路由；為臨時性重要事件(如運動會、發(fā)生地震等)迅速提供通信電路；當網(wǎng)絡發(fā)生故障(如某些干線中斷)時，能迅速提供網(wǎng)絡的重新配置；根據(jù)業(yè)務流量的季節(jié)變化使網(wǎng)絡配置最佳化；當網(wǎng)絡中混合使用PDH和SDH時，可作為PDH與SDH的

33、網(wǎng)關。 2021-12-16335.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH的應用（的應用（1/41/4） SDH可用于點對點傳輸(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)環(huán)形網(wǎng)的一個突出優(yōu)點優(yōu)點是具有“自愈自愈”能力。 當某節(jié)點發(fā)生故障或光纜中斷時，仍能維持一定的通信能力。 當然， SDH通過ADM和DXC等網(wǎng)絡單元可以構(gòu)成更為復雜的網(wǎng)形網(wǎng)網(wǎng)形網(wǎng)(如圖 5.1 所示)。 網(wǎng)形網(wǎng)形SDH網(wǎng)絡網(wǎng)絡的主要特點主要特點是： 端到端之間存在一條以上的路徑，可同時構(gòu)成一條以上的傳輸通道，通過DXC的靈活配置，使網(wǎng)絡具有更好的抗毀性和更

34、高的可靠性。 2021-12-16345.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH的應用（的應用（2/42/4）圖圖 5.8 SDH用于點對點傳輸用于點對點傳輸SDHTMSDHTM支路支路信號信號支路支路信號信號STM- N再生中繼器再生中繼器圖圖 5.8 SDH用于點對點傳輸用于點對點傳輸SDHTMSDHTM支路支路信號信號支路支路信號信號支路支路信號信號支路支路信號信號STM- N再生中繼器再生中繼器再生中繼器再生中繼器2021-12-16355.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH的應用（的應用（3/43

35、/4）圖圖 5.9 SDH鏈形網(wǎng)鏈形網(wǎng)SDHTMSDHTM支路支路信號信號支路支路信號信號SDHADMSTM-n(n N)STM- NSTM-NSTM-n圖圖 5.9 SDH鏈形網(wǎng)鏈形網(wǎng)SDHTMSDHTM支路支路信號信號支路支路信號信號支路支路信號信號支路支路信號信號SDHADMSTM-nSTM-n(n N)STM- NSTM- NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-n2021-12-16365.1.2 5.1.2 同步數(shù)字傳輸系列同步數(shù)字傳輸系列SDH-SDH-SDHSDH的應用（的應用（4/44/4）圖圖 5.10 SDH環(huán)形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)(雙環(huán)雙環(huán))SDHADMSDHADMSDHADMSD

36、HADM支路支路信號信號支路信號支路信號支路信號支路信號支路支路信號信號圖圖 5.10 SDH環(huán)形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)(雙環(huán)雙環(huán))SDHADMSDHADMSDHADMSDHADM支路支路信號信號支路支路信號信號支路信號支路信號支路信號支路信號支路信號支路信號支路信號支路信號支路支路信號信號支路支路信號信號2021-12-1637本章內(nèi)容本章內(nèi)容n5.1 5.1 兩種傳輸體制兩種傳輸體制n5.2 5.2 系統(tǒng)的性能指標系統(tǒng)的性能指標n5.3 5.3 系統(tǒng)的設計系統(tǒng)的設計2021-12-1638本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容n5.2 系統(tǒng)的性能指標5.2.1 參考模型5.2.2 系統(tǒng)的主要性能指標5.2.3 可靠性2021

37、-12-16395.2.1 5.2.1 參考模型參考模型-標準數(shù)字假設參考連接（標準數(shù)字假設參考連接（1/21/2）n為進行系統(tǒng)性能研究，ITU-T(原CCITT)建議中提出了一個數(shù)字傳輸參考模型，稱為，見圖5.11。 最長的是根據(jù)的性能要求和64 kb/s信號的全數(shù)字連接來考慮的。假設在兩個用戶之間的通信可能要經(jīng)過全部線路和各種串聯(lián)設備組成的數(shù)字網(wǎng)，而且任何參數(shù)的總性能逐級分配后應符合用戶的要求。如圖 5.11 所示， 最長的標準數(shù)字HRX為27 500 km, 它由各級交換中心和許多組成。標準數(shù)字HRX 的總性能指標按比例分配給HRDL，使系統(tǒng)設計大大簡化。圖圖 5.11 標準數(shù)字假設參考

38、連接標準數(shù)字假設參考連接HRXLEPCSCTCISCISCISCISCISCTCSCPCLE本 地國 內(nèi)國 際本 地國 內(nèi)27500 kmT 參考點T 參考點LE本 地 交 換PC一 級 中 心SC二 級 中 心TC三 級 中 心ISC國 際 交 換 中 心數(shù) 字 鏈 路數(shù) 字 交 換圖圖 5.11 標準數(shù)字假設參考連接標準數(shù)字假設參考連接HRXLEPCSCTCISCISCISCISCISCTCSCPCLE本 地國 內(nèi)國 際本 地國 內(nèi)27500 kmT 參考點T 參考點LE本 地 交 換PC一 級 中 心SC二 級 中 心TC三 級 中 心ISC國 際 交 換 中 心數(shù) 字 鏈 路數(shù) 字 交

39、 換2021-12-16405.2.1 5.2.1 參考模型參考模型-標準數(shù)字假設參考連接（標準數(shù)字假設參考連接（2/22/2）n建議的HRDL長度為2500 km, 但由于各國國土面積不同， 采用的HRDL長度也不同。nH R D L 由 許 多組成(見圖5-12所示)，在建議中：用于長途傳輸?shù)腍RDS長度為280 km, 用于市話中繼的HRDS長度為50 km。n我國用于長途傳輸?shù)腍RDS長度為420 km(一級干線)和280 km(二級干線)兩種。的性能指標從假設參考數(shù)字鏈路的指標分配中得到，并再度分配給線路和設備。圖圖 5.12 假設參考數(shù)字段假設參考數(shù)字段HRDS X b/s終端設備

40、終端設備X b/sY km*“Y” 的合適值取決于網(wǎng)的應用 。 目 前50 km和280 km被認定是必需的。圖圖 5.12 假設參考數(shù)字段假設參考數(shù)字段HRDS X b/s終端設備終端設備X b/sY km*“Y” 的合適值取決于網(wǎng)的應用 。 目 前50 km和280 km被認定是必需的。2021-12-16415.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（1/81/8）n誤碼率誤碼率(BER) 誤碼率誤碼率是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸質(zhì)量優(yōu)劣的非常重要的指標，它反映了在數(shù)字傳輸過程中信息受到損害的程度。 BER是在一個較長時間內(nèi)的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的概率，是在一個較長時間

41、內(nèi)的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的概率，它對話音影響的程度取決于編碼方法。它對話音影響的程度取決于編碼方法。對于PCM而言，誤碼率對話音的影響程度如表 5.2 所示。 由于誤碼率隨時間變化，用長時間內(nèi)的平均誤碼率來衡量系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，顯然不夠準確。在實際監(jiān)測和評定中，在實際監(jiān)測和評定中， 應采應采用誤碼時間百分數(shù)和誤碼秒百分數(shù)的方法。用誤碼時間百分數(shù)和誤碼秒百分數(shù)的方法。 2021-12-16425.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（2/82/8）2021-12-16435.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（3/83/8）2021-12-16445

42、.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（4/84/8）n對于目前的電話業(yè)務，傳輸一路PCM電話的速率為 64 kb/s。研究分析表明，合適的誤碼率參數(shù)和假設參考連接HRX的誤碼率指標如表 5.3 所示。2021-12-16455.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（5/85/8）n 對三種誤碼率參數(shù)和指標說明如下對三種誤碼率參數(shù)和指標說明如下劣化分劣化分(DM)(DM) 誤碼率為110-6時，感覺不到干擾的影響，選為BERth。每次通話時間平均35 min, 選擇取樣時間T0為 1 min。監(jiān)測時間以較長為好，選擇TL為1個月。定義誤碼率劣于

43、110-6的分鐘數(shù)為。HRXHRX指標要求劣化分占可用分指標要求劣化分占可用分( (可用時間減去嚴重誤碼秒累積的可用時間減去嚴重誤碼秒累積的分鐘數(shù)分鐘數(shù)) )的百分數(shù)小于的百分數(shù)小于10%10%。嚴重誤碼秒嚴重誤碼秒(SES)(SES) 由于某些系統(tǒng)會出現(xiàn)短時間內(nèi)大誤碼率的情況，嚴重影響通話質(zhì)量，因此引入嚴重誤碼秒這個參數(shù)。選擇監(jiān)測時間TL為1個月，取樣時間T0為1s。定義誤碼率劣于 110-3的秒鐘數(shù)為。HRXHRX指標要求嚴重誤碼秒占可用秒的百分數(shù)小于指標要求嚴重誤碼秒占可用秒的百分數(shù)小于0.2%0.2%。誤碼秒誤碼秒(ES)(ES) 選擇監(jiān)測時間TL為1個月，取樣時間T0為1s，誤碼率門

44、限值BERth=0。定義凡是出現(xiàn)誤碼(即使只有1 bit)的秒數(shù)稱為誤碼秒誤碼秒(ES)(ES)。HRXHRX指標要求誤碼秒占可用秒的百分數(shù)小于指標要求誤碼秒占可用秒的百分數(shù)小于8%8%。相應地，不出現(xiàn)任何誤碼的秒數(shù)稱為無誤碼秒無誤碼秒(EFS)(EFS)，指標要求無誤碼秒占可用秒的百分數(shù)大于指標要求無誤碼秒占可用秒的百分數(shù)大于92%92%。2021-12-16465.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（6/86/8）n圖5.14示出最長HRXHRX的電路質(zhì)量等級劃分的電路質(zhì)量等級劃分，圖中高級和中級之間沒有明顯的界限。我國長途一級干線和長途二級干線都應視為高級電路，

45、長途二級以下和本地級合并考慮。本地交換本地交換中級本地級中級本地級1250 km25000 km1250 km27500 kmT參考點T參考點高級圖圖 5.14 最長最長HRX的電路質(zhì)量等級劃分的電路質(zhì)量等級劃分本地交換本地交換中級本地級中級本地級1250 km25000 km1250 km27500 kmT參考點T參考點高級圖圖 5.14 最長最長HRX的電路質(zhì)量等級劃分的電路質(zhì)量等級劃分2021-12-16475.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（7/87/8）2021-12-16485.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-誤碼率（誤碼率（8/88/8

46、）n表5.5的誤碼率三項指標監(jiān)測時間為1個月，在工程驗收時執(zhí)行存在一定困難，通常采用長期平均誤碼率來衡量，監(jiān)測時間為24 h。n假設誤碼為泊松分布，誤碼率三項指標都可以換算為長期平均誤碼長期平均誤碼率率。2021-12-16495.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-抖動（抖動（1/51/5）n抖動抖動是數(shù)字信號傳輸過程中產(chǎn)生的一種瞬時不穩(wěn)定現(xiàn)象。 抖動抖動的定義是：數(shù)字信號在各有效瞬時對標準時間位置的偏差。n偏差時間范圍稱為抖動幅度抖動幅度(J(JPPPP) )，偏差時間間隔對時間的變化率稱為抖抖動頻率動頻率(F)(F)。n這種偏差包括輸入脈沖信號在某一平均位置左右變化，和提取時鐘

47、信號在中心位置左右變化， 見圖5.15所示。 圖圖 5.15 抖動示意圖抖動示意圖輸入信號提取時鐘圖圖 5.15 抖動示意圖抖動示意圖輸入信號提取時鐘2021-12-16505.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-抖動（抖動（2/52/5） 抖動現(xiàn)象相當于對數(shù)字信號進行相位調(diào)制，抖動現(xiàn)象相當于對數(shù)字信號進行相位調(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02 kHz。抖動單位為UI，表示單位時隙。當脈沖信號為二電平NRZ時，1 UI等于1bit信息所占時間， 數(shù)值上等于傳輸速率fb的倒數(shù)。 抖動嚴重時，使得信號失真、抖動嚴重時，使得信號失真、 誤碼率增大。

48、誤碼率增大。完全消除抖動是困難的，因此在實際工程中，需要提出容許最大抖動的指標。光纖通信系統(tǒng)各次群輸入口對抖動容限的要求如表 5.6所示。2021-12-16515.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-抖動（抖動（3/53/5）2021-12-16525.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-抖動（抖動（4/54/5）2021-12-16535.2.2 5.2.2 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標-抖動（抖動（5/55/5）圖圖 5.16 表表5.6和表和表5.7的圖解說明的圖解說明Jpp/UIA0A1A20F0F1F2F3F420dB/10倍 頻 程下 降f圖圖 5.16 表表5.

49、6和表和表5.7的圖解說明的圖解說明Jpp/UIA0A1A20F0F1F2F3F420dB/10倍 頻 程下 降f2021-12-16545.2.3 5.2.3 可靠性可靠性n可靠性是一個重要指標，它直接影響通信系統(tǒng)的使用、維護和經(jīng)濟效益。對光纖通信系統(tǒng)而言，對光纖通信系統(tǒng)而言， 可靠性包括光端機、中繼器、可靠性包括光端機、中繼器、 光纜線路、輔助光纜線路、輔助設備和備用系統(tǒng)的可靠性。設備和備用系統(tǒng)的可靠性。n確定可靠性一般采用故障統(tǒng)計分析法，即根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)查結(jié)果，統(tǒng)計足夠長時間內(nèi)的故障次數(shù)，確定每兩次故障的時間間隔和每次故障的修復時間。2021-12-16555.2.3 5.2.3 可靠性

50、可靠性-可靠性的表示方法（可靠性的表示方法（1/31/3）n（1）可靠性）可靠性R和故障率和故障率可靠性是指在規(guī)定的條件和時間內(nèi)系統(tǒng)無故障工作的概率，它反映系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力?？煽啃訰通常用故障率表示，兩者的關系為：故障率故障率是系統(tǒng)工作到時間t，在單位時間內(nèi)發(fā)生故障(功能失效)的概率。的單位為10-9/h, 稱為菲特(fit), 1 fit等于在109 h內(nèi)發(fā)生一次故障的概率。如果通信系統(tǒng)由n個部件組成，且故障率是統(tǒng)計無關的， 則系統(tǒng)的可靠性Rs可表示為： 式中, Ri和i分別為系統(tǒng)第i個部件的可靠性和故障率。(5.1)exp(tR (5.2) t(expR.RRRn21ssniis12

51、021-12-16565.2.3 5.2.3 可靠性可靠性-可靠性的表示方法（可靠性的表示方法（2/32/3）n (3) 可用率可用率A和失效率和失效率PF。可用率。可用率A是在規(guī)定時間內(nèi)，系統(tǒng)是在規(guī)定時間內(nèi)，系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)的概率，它可以表示為：處于良好工作狀態(tài)的概率，它可以表示為：MTBF1（5.3）%100%100MTTRMTBFMTBFA總工作時間可用時間(5.4) 式中MTTR為平均故障修復時間(不可用時間)。n (2) 故障率故障率和平均故障間隔時間和平均故障間隔時間MTBF。兩者的關系為。兩者的關系為2021-12-16575.2.3 5.2.3 可靠性可靠性-可靠性的表示方

52、法（可靠性的表示方法（3/33/3） 失效率PF可以表示為：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。%100%100MTTRMTBFMTTRPF總工作時間不可用時間（5.5）由式(5.4)和式(5.5)得到 (5.6)在有備用系統(tǒng)的情況下， 失效率為：) 1()!1 ( !)!(PFnPnmnm（5.7）%100)A1 (PF（5.6）2021-12-16585.2.3 5.2.3 可靠性可靠性-可靠性指標（可靠性指標（1/31/3）n根據(jù)國家標準的規(guī)定，具有主備用系統(tǒng)自動倒換功能的數(shù)字光纜通信系統(tǒng)，容許5000 km雙向全程每年4次全阻故障，對應于420 km和280

53、 km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。n市內(nèi)數(shù)字光纜通信系統(tǒng)的假設參考數(shù)字鏈路長為100 km, 容許雙向全程每年4次全阻故障，對應于50 km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10104 h, PIN-FET壽命大于50104 h, APD壽命大于50104 h。2021-12-16595.2.3 5.2.3 可靠性可靠性-可靠性指標（可靠性指標（2/32/3）n根據(jù)上述標準，以5000 km為基準，按長度平均分配給各種數(shù)字段長度，相應的全年指標如表5.8所示，假設平均故障修復時間MTTR=6 h。2021-12-16605.2.3 5.2.3

54、 可靠性可靠性-可靠性指標（可靠性指標（3/33/3）2021-12-1661本章內(nèi)容本章內(nèi)容n5.1 5.1 兩種傳輸體制兩種傳輸體制n5.2 5.2 系統(tǒng)的性能指標系統(tǒng)的性能指標n5.3 5.3 系統(tǒng)的設計系統(tǒng)的設計2021-12-1662本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容n5.3 系統(tǒng)的設計5.3.1 中繼距離受損耗的限制5.3.2 中繼距離受色散（帶寬）的限制5.3.3 中繼距離和傳輸速率2021-12-16635.3 5.3 系統(tǒng)和設計系統(tǒng)和設計-系統(tǒng)設計的主要任務系統(tǒng)設計的主要任務n系統(tǒng)設計的主要任務系統(tǒng)設計的主要任務 根據(jù)用戶對傳輸距離和傳輸容量(話路數(shù)或比特率)及其分布的要求，按照國家相關的技術

55、標準和當前設備的技術水平，經(jīng)過綜合考慮和反復計算。 選擇最佳路由和局站設置、選擇最佳路由和局站設置、 傳輸體制和傳輸速率以及光纖傳輸體制和傳輸速率以及光纖光纜和光端機的基本參數(shù)和性能指標，以使系統(tǒng)的實施達到最佳光纜和光端機的基本參數(shù)和性能指標，以使系統(tǒng)的實施達到最佳的性能價格比。的性能價格比。 在技術上，系統(tǒng)設計的主要問題是確定中繼距離，尤其對長途光纖通信系統(tǒng)，中繼距離設計是否合理，對系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟效益影響很大。 2021-12-16645.3 5.3 系統(tǒng)和設計系統(tǒng)和設計-中繼距離設計方法中繼距離設計方法n中繼距離設計方法中繼距離設計方法最壞情況法(參數(shù)完全已知)統(tǒng)計法(所有參數(shù)都是統(tǒng)計定

56、義) 統(tǒng)計法(只有某些參數(shù)是統(tǒng)計定義)n這里我們采用最壞情況設計法，用這種方法得到的結(jié)果，設計的可靠性為100%，但要犧牲可能達到的最大長度。n中繼距離受光纖線路損耗和色散中繼距離受光纖線路損耗和色散( (帶寬帶寬) )的限制，明顯隨傳輸速率的的限制，明顯隨傳輸速率的增加而減小。增加而減小。中繼距離和傳輸速率反映著光纖通信系統(tǒng)的技術水平。2021-12-16655.3.1 5.3.1 中繼距離受損耗的限制中繼距離受損耗的限制(1/6)(1/6)n圖5.17示出了無中繼器和中間有一個中繼器數(shù)字光纖線路系統(tǒng)的示意圖，圖中符號：T, T:T, T: 光端機和數(shù)字復接分接設備接口；T Tx x: :

57、光發(fā)射機或中繼器發(fā)射端；Rx: 光接收機或中繼器接收端； C C1 1, C, C2 2: : 光纖連接器；S:S: 靠近Tx的連接器C1的接收端； R:R: 靠近Rx的連接器C2的發(fā)射端；S-R:S-R: 光纖線路，包括接頭。圖圖 5.17 數(shù)字光纖線路系統(tǒng)數(shù)字光纖線路系統(tǒng)(a)無中繼器；無中繼器； (b) 一個中繼器一個中繼器TxRxC1SR(a)TTTxRxC1SR(b)TTRC2中繼器C1SC2C2圖圖 5.17 數(shù)字光纖線路系統(tǒng)數(shù)字光纖線路系統(tǒng)(a)無中繼器；無中繼器； (b) 一個中繼器一個中繼器TxRxC1SR(a)TTTxRxC1SR(b)TTRC2中繼器C1SC2C22021

58、-12-16665.3.1 5.3.1 中繼距離受損耗的限制中繼距離受損耗的限制(2/6)(2/6) 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路損耗的限制。纖線路損耗的限制。在這種情況下，要求S和R兩點之間光纖線路總損耗必須不超過系統(tǒng)的總功率衰減，即 式中，Pt 為平均發(fā)射光功率平均發(fā)射光功率(dBm)，Pr為接收靈敏度接收靈敏度(dBm)，c 為連接器損耗連接器損耗(dB/對對)， Me 為系統(tǒng)余量系統(tǒng)余量(dB)，f為光纖損耗系數(shù)光纖損耗系數(shù)(dB/km), s為每每km光纖平均接頭損耗光纖平均接頭損耗(dB/km

59、), m為每每km光纖線路損耗余量光纖線路損耗余量(dB/km), L 為中繼距離為中繼距離(km)。ecrtmsfMppL2或(5.8)msfecrtMppL22021-12-16675.3.1 5.3.1 中繼距離受損耗的限制中繼距離受損耗的限制(3/6)(3/6) 平均發(fā)射光功率平均發(fā)射光功率Pt取決于所用光源取決于所用光源，對單模光纖通信系統(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-20-25 dBm。 光接收機靈敏度光接收機靈敏度Pr取決于光檢測器和前置放大器的類型取決于光檢測器和前置放大器的類型， 并受誤碼率的限制，隨傳輸速率而變化。 表5.10示出

60、長途光纖通信系統(tǒng)BERav110-10時的接收靈敏度Pr。2021-12-16685.3.1 5.3.1 中繼距離受損耗的限制中繼距離受損耗的限制(4/6)(4/6)2021-12-16695.3.1 5.3.1 中繼距離受損耗的限制中繼距離受損耗的限制(5/6)(5/6)n連接器損耗一般為連接器損耗一般為0.31 dB/對。對。包括由于時間和環(huán)境的變化而引起的發(fā)射光功率和接收靈敏度下降， 以及設備內(nèi)光纖連接器性能劣化，Me一般不小于3 dB。n光纖損耗系數(shù)光纖損耗系數(shù)f取決于光纖類型和工作波長，取決于光纖類型和工作波長，例如：單模光纖在1310 nm, f為0.40.45 dB/km; 在1