【正文】 調(diào)頻所占用的帶寬比調(diào)幅制寬 ， 傳輸性能比調(diào)幅制優(yōu)越 。 107 圖 基帶直接強(qiáng)度調(diào)制光纖系統(tǒng)光源的模擬調(diào)制響應(yīng) 108 ? 多信道傳輸 ? 前面所述的基帶直接強(qiáng)度調(diào)制僅是單信道傳輸?shù)那闆r ， 對(duì)于光纖巨大的帶寬資源 ， 可以使用多路信號(hào)的復(fù)用技術(shù) 。與殘留邊帶調(diào)幅方式相比 ， FM方式不易受失真的干擾 ， 可以采用較大的光調(diào)制度 ， 能進(jìn)行 高質(zhì)量 的傳輸 。 這種方式目前主要采用殘留邊帶調(diào)幅 （ AMVSB） 方式 ， 在 VHF和 UHF波段的一定數(shù)目 、 一定頻率間隔的副載波 ， 分別由不同頻道的模擬基帶信號(hào)進(jìn)行殘留邊帶調(diào)幅 ， 組成頻分多路信號(hào) ， 再對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制 。 ? 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 ， 但為了獲得高的傳輸質(zhì)量 ， 需要較高的 信噪比 ， 即 接收靈敏度低 。 但這種方式設(shè)備復(fù)雜 ， 價(jià)格昂貴 。因此，對(duì)于光源功率特性的線性要求 ，對(duì)系統(tǒng)信噪比的要求 ，都比較高。 ? 再考慮色散限制， 則 kmL 6?????顯然這是一個(gè)色散限制系統(tǒng) ， 最大中繼距離 應(yīng)小于 km。 97 例 :一個(gè)信息速率為 565 Mb/s的單模光纜傳輸系統(tǒng)采用5B6B碼型 ， 傳輸速率為 。nm)） ， σλ是光源的均方根譜寬 （ 單位為 nm） 。 由此有下式： ? PtPr=2αc+αsL+αfL+αmL+M 93 ? 則傳輸距離為 mfrt 2?????????＋sc MPPL94 例： 光纖傳輸損耗為 5dB/km，平均連接損耗為 1dB/km，光源與檢測(cè)器處的活接頭連接損耗為每個(gè) 3dB，若系統(tǒng)總的功率預(yù)算為37dB，留出 7dB的余量，試求光纖的傳輸距離。 假設(shè)每段光纖的長(zhǎng)度為 L， 每段光纖的損耗為 αf。 91 ? 1） 損耗受限系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 —— 功率預(yù)算法 ? 一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路的光功率損耗模型如圖 。 統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方法 是按各參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布特性取值的 ， 即通過事先確定一個(gè)系統(tǒng)的可靠性代價(jià)來換取 較長(zhǎng)的中繼距離 。 88 a. 光纜的路由選擇；路由的確定；中繼距離的計(jì)算；中繼站址的選擇 ；傳輸路數(shù)的計(jì)算 、 分路 、 轉(zhuǎn)接的考慮 ， 備用 ，監(jiān)控系統(tǒng)的安排； ；誤碼率和相位抖動(dòng)的確定和分配； ； ； 。 87 ? 典型情況下 ， LD耦合進(jìn)光纖中的光功率比 LED高出 10～ 15dB， 因此會(huì)有更大的無中繼傳輸距離 。 86 ? 6） 光源的選擇 ? 選擇 LED還是 LD， 需要考慮一些系統(tǒng)參數(shù) ， 比如色散 、 碼速率 、 傳輸距離 和 成本 等 。 另外 ， 對(duì)于傳輸距離為數(shù)百米的系統(tǒng) ， 可以用塑料光纖配以 LED。 但長(zhǎng)波長(zhǎng)傳輸一般使用單模光纖 。 如果是長(zhǎng)距離大容量的系統(tǒng) ， 則選用長(zhǎng)波長(zhǎng)的傳輸窗口 ， 即 1310nm和 1550nm， 因?yàn)檫@兩個(gè)波長(zhǎng)區(qū)具有較低的損耗和色散 。 81 ? 2） 采用的傳輸制式 ? 以前的數(shù)字傳輸鏈路使用的是 PDH體制 ， 現(xiàn)在SDH技術(shù)已經(jīng)成熟并已在線路上大量使用 ， 鑒于 SDH設(shè)備良好的性能和兼容性 ， 長(zhǎng)途干線傳輸或大城市的市話系統(tǒng)都應(yīng)該采用 SDH。 這里僅對(duì)原則性的問題作一下介紹 。 3. 可靠性指標(biāo) 79 IMDD數(shù)字光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 1 總體設(shè)計(jì)考慮 ? 我們知道 ， 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)一般采用 強(qiáng)度調(diào)制 、直接檢波 的方式 ， 即 IMDD方式 。 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： MTBF1??（ ） %100%100 ????? MTTRMTBF MTBFA 總工作時(shí)間 可用時(shí)間() MTTR (不可用時(shí)間 )。 75 ? 3. 可靠性 （ 1） 可靠性的表示方法 可靠性 （ R） ：在規(guī)定條件和時(shí)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 。 所以不同的傳輸速率 ， 1UI的時(shí)間不同 ， 如表 。 數(shù)字信號(hào)的抖動(dòng)一般指定時(shí)抖動(dòng) ， 它是數(shù)字傳輸中的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象 ， 即數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中 ， 脈沖在時(shí)間間隔上不再是等間隔的 ，而是隨時(shí)間變化的一種現(xiàn)象 。 ? (4) 誤碼秒 （ ES） ： 有誤碼的秒相對(duì)于整個(gè)測(cè)試時(shí)間的百分?jǐn)?shù)稱為誤碼秒 。 同時(shí) ， 規(guī)定一個(gè)較短的取樣時(shí)間 T0和誤碼率門限值 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)來衡量系統(tǒng)誤碼率性能的指標(biāo) 。 ? 62 幾乎聽不懂 5 102 強(qiáng)烈干擾，聽懂程度明顯下降 102 在各種話音電平范圍內(nèi)都察覺到有干擾 103 在低話音電平范圍內(nèi)有個(gè)別“喀喀”干擾 104 在低話音電平范圍內(nèi)剛察覺到有干擾 105 感覺不到干擾 106 受話者的感受 誤碼率 表 誤碼率對(duì)話音影響程度 63 ? 誤碼性能參數(shù)主要有以下幾種： ? (1) 長(zhǎng)期平均誤碼率 BERav(Bit Error Rate） ： 是指在一段 相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間 內(nèi)出現(xiàn)的誤碼的個(gè)數(shù)和總的傳輸碼元數(shù)的比值 ， 表示為 ? BERav= 誤碼的個(gè)數(shù) 總的傳輸碼元數(shù) 64 圖 誤碼率隨時(shí)間的變化 在實(shí)際監(jiān)測(cè)和評(píng)定中 ， 采用 誤碼時(shí)間百分?jǐn)?shù) 和 誤碼秒百分?jǐn)?shù) 的方法 。 ? 1. 誤碼特性 ? 所謂 誤碼 ， 經(jīng)接收再生后 ， 數(shù)字流的某些比特發(fā)生了差錯(cuò) ， 使傳輸?shù)馁|(zhì)量發(fā)生了損傷 。 SDH ADM SDH ADM SDH ADM SDH ADM … 支路 信號(hào) … 支路信號(hào) … 支路 信號(hào) 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 。 57 由于采用了同步復(fù)用方式，各種碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷內(nèi)的排列是有規(guī)律的，而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是 同步 的，因而只需利用軟件即可從高速?gòu)?fù)用信號(hào)中一次分插出低速支路信號(hào)，即具有 一步復(fù)用特性 ，使信號(hào)的分插和交叉連接功能的實(shí)現(xiàn)大為簡(jiǎn)化。 6) 數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 55 DXC在干線傳輸網(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 。 52 6) 數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 1: m 1: m … m:1 m :1 復(fù)接 交叉連接矩陣 分接 1 n 1 n 配置管理 圖 (c) SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 53 DXC的表示 通常用 DXC X/Y來表示一個(gè) DXC的配置類型 ， 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) 。 復(fù)用 就是把幾個(gè)相同等級(jí)的支路單元、支路單元組、管理單元、管理單元組按一定規(guī)則組合成更高等級(jí)速率的支路單元組、虛容器、管理單元、管理單元組或同步傳送模塊等。在 STMN的凈負(fù)荷中固定地占有規(guī)定位置的一個(gè)或多個(gè)AU的集合稱為 管理單元組 (AUG)。 49 4) 管理單元和管理單元組 (AU和 AUG) 管理單元 (AU)是提供高階通道層和復(fù)用段層之間適配的信息結(jié)構(gòu) ， 有 AU3和 AU4兩種管理單元 。 一個(gè) TUG2由一個(gè) TU2或三個(gè) TU12或四個(gè) TU11按字節(jié)交錯(cuò)間插組合而成 。VC4和 VC3為 高階虛容器 ， 這當(dāng)然是相對(duì)的 。而 VC內(nèi)部卻允許承載來自不同容器的凈負(fù)荷 。它是 SDH通道的信息終端 。針對(duì) PDH的速率體系規(guī)范有 C1 Cl C C3和 C4五種標(biāo)準(zhǔn)容器。 復(fù)用結(jié)構(gòu) 由一系列的基本單元組成 。 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 。 開銷又分為 再生段開銷 (RSOH)和 復(fù)用段開銷 (MSOH)兩部分 ， 它們分別位于幀結(jié)構(gòu)的三行 (第一行到第三行 )9列和五行 (第五行到第九行 )9列 ， 共計(jì) (3+5)x9=72個(gè)字節(jié) (576個(gè)比特 ) 。 STM4等級(jí)的速率是 bit/s； STM16等級(jí)的速率是 bit/s； STM64等級(jí)的速率是 bit/s。 ? 幀結(jié)構(gòu)中的 字節(jié)傳輸順序 是按照從左至右 、 從上至下的順序進(jìn)行的 。 1: m 1: m … m:1 m :1 復(fù)接 交叉連接矩陣 分接 1 n 1 n 配置管理 圖 (c) SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)字交叉連接設(shè)備 DXC 33 圖 分插信號(hào)流程的比較 光 / 電 光信號(hào) 分接 分接 分接 140/34 Mb/s 34/8 Mb/s 8/2 Mb/s 復(fù)接 復(fù)接 復(fù)接 電 / 光 光信號(hào) 2/8 Mb/s 8/34 Mb/s 34/140 Mb/s 2 Mb/s (電信號(hào) ) SDH ADM 155 Mb/s 光接口 155 Mb/s 光接口 2 Mb/s (電信號(hào) ) PDH P