【正文】 脈沖在時間間隔上不再是等間隔的 ，而是隨時間變化的一種現(xiàn)象 。 70 圖 產(chǎn)生抖動的示意圖 ( b )輸入電壓噪聲判決門限tt輸出電壓? t( a )? t1? t2? t3? t471 ? 產(chǎn)生抖動的 原因 可以是隨機噪聲 ， 時鐘恢復電路的振蕩器的元件老化 、 調諧不準 ， 接收機碼間干擾 、 光纜老化等 。 所以不同的傳輸速率 ， 1UI的時間不同 ， 如表 。 74 ? 3. 可靠性 對通信系統(tǒng)而言 ， 可靠性包括光端機 、 中繼器 、 光纜線路 、 輔助設備和備用系統(tǒng)的可靠性 。 75 ? 3. 可靠性 （ 1） 可靠性的表示方法 可靠性 （ R） ：在規(guī)定條件和時間內系統(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 。 的單位為 109/h, 稱為菲特 (fit), 1 fit表示在 109 h內發(fā)生一次故障的概率 。 可用率 A是在規(guī)定時間內 ， 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 總工作時間 可用時間() MTTR (不可用時間 )。 兩者的關系為 ?77 失效率 PF可以表示為： PF= () 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。 3. 可靠性指標 79 IMDD數(shù)字光纖通信系統(tǒng)設計 ? 1 總體設計考慮 ? 我們知道 ， 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)一般采用 強度調制 、直接檢波 的方式 ， 即 IMDD方式 。 它包括三大部分 ， 即 光發(fā)送機 ， 光接收機 和 光纖線路 。 這里僅對原則性的問題作一下介紹 。 一個很長距離的傳輸系統(tǒng)一般包含若干個 數(shù)字段 ， 對這個系統(tǒng)的設計就包含這樣一些內容：根據(jù)通信系統(tǒng)性能指標的要求 ，確定這個數(shù)字鏈路中由幾個數(shù)字段組成 ， 每個 數(shù)字段的長度 ；每個站應配備的設備；總的系統(tǒng)要求的技術指標 ，如何在各數(shù)字段之間分配 。 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技術已經(jīng)成熟并已在線路上大量使用 ， 鑒于 SDH設備良好的性能和兼容性 ， 長途干線傳輸或大城市的市話系統(tǒng)都應該采用 SDH。 82 ? 3） 工作波長的確定 ? 工作波長可根據(jù)通信距離和通信容量進行選擇 。 如果是長距離大容量的系統(tǒng) ， 則選用長波長的傳輸窗口 ， 即 1310nm和 1550nm， 因為這兩個波長區(qū)具有較低的損耗和色散 。 83 ? 4） 光纖的選擇 ? 光纖有 多模光纖 和 單模光纖 ， 每種都有階躍的和漸變折射率的纖芯分布 。 但長波長傳輸一般使用單模光纖 。 1310nm波段是最佳選擇； 只適合于 1550nm波段；對于 WDM系統(tǒng) ， 效面積光纖是最適合的 。 另外 ， 對于傳輸距離為數(shù)百米的系統(tǒng) ， 可以用塑料光纖配以 LED。 PIN比起APD來結構簡單 ， 溫度特性更加穩(wěn)定 ， 成本低廉 。 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 。km以下 （ 1310 nm） ；而 LD的譜線較窄 ，傳輸容量可達 500（ Gb/s） 87 ? 典型情況下 ， LD耦合進光纖中的光功率比 LED高出 10～ 15dB， 因此會有更大的無中繼傳輸距離 。 而 LED價格便宜 ， 線性好 ， 對溫度不敏感 ， 線路簡單 。 88 a. 光纜的路由選擇；路由的確定；中繼距離的計算；中繼站址的選擇 ；傳輸路數(shù)的計算 、 分路 、 轉接的考慮 ， 備用 ，監(jiān)控系統(tǒng)的安排； ；誤碼率和相位抖動的確定和分配； ； ； 。 使用 最壞值設計 時 ， 所有考慮在內的參數(shù)都以最壞的情況考慮 。 統(tǒng)計設計方法 是按各參數(shù)的統(tǒng)計分布特性取值的 ， 即通過事先確定一個系統(tǒng)的可靠性代價來換取 較長的中繼距離 。 另外也可以綜合考慮這兩種方法 ， 部分參數(shù)值按最壞值處理 ， 部分參數(shù)取統(tǒng)計值 ， 從而得到相對穩(wěn)定 ， 成本適中 ， 計算簡單的系統(tǒng) 。 91 ? 1） 損耗受限系統(tǒng)的設計方法 —— 功率預算法 ? 一個點到點鏈路的光功率損耗模型如圖 。 一般在光發(fā)送機之后和光接收機之前各有一個連接器 ， 其損耗為 αc。 假設每段光纖的長度為 L， 每段光纖的損耗為 αf。 Pt為 S點發(fā)射機的出纖功率 ， Pr為 R點進入接收機的功率 。 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，光源與檢測器處的活接頭連接損耗為每個 3dB，若系統(tǒng)總的功率預算為37dB，留出 7dB的余量，試求光纖的傳輸距離。 ? 色散受限的中繼距離 計算公式 為： ? ? Fb為線路碼速度 ， 單位為 Mb/s。nm)） ， σλ是光源的均方根譜寬 （ 單位為 nm） 。 ???0b610CFL ???96 ? 3） 設計舉例 ? 一般地 ， 對于一個傳輸鏈路 ， 對于不同的速率 ，可以分別計算損耗限制下的中繼距離和色散限制下的中繼距離 ， 然后取其中較 短 的為該速率下允許的 最大中繼傳輸距離 。 97 例 :一個信息速率為 565 Mb/s的單模光纜傳輸系統(tǒng)采用5B6B碼型 ， 傳輸速率為 。nm） ， 發(fā)送光功率為 ， 使用 PINFET組件 ， 在 BER達到 109的條件下接收機靈敏度可達 37 dBm。 ? 再考慮色散限制， 則 kmL 6?????顯然這是一個色散限制系統(tǒng) ， 最大中繼距離 應小于 km。 圖 模擬鏈路的基本單元 光發(fā)送機 光接收機電模擬信號 電模擬信號100 ? 和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)不同，模擬光纖通信系統(tǒng)采用參數(shù)大小連續(xù)變化的信號來代表信息 。因此，對于光源功率特性的線性要求 ，對系統(tǒng)信噪比的要求 ，都比較高。目前采用頻分復用（ FDM）技術，實現(xiàn)了一根光纖傳輸 100 多路電視節(jié)目，在有線電視（ CATV )網(wǎng)絡中，有巨大 的競爭能力。 但這種方式設備復雜 ， 價格昂貴 。 102 ? 對于圖像信號的傳輸 ， 一般采用基帶電視信號直接調制光脈沖強度 ， 稱為基帶直接強度調制；另一種調制方式是先用脈沖幅度調制 （ PAM） 、 脈沖頻率調制 （ PFM） 、 脈沖寬度調制 （ PWM） 、 脈沖間隔（ 位置 ） 調制 （ PPM） 的方式把基帶信號調制到一個電的副載波上 ， 再用這個副載波去強度調制 （ IM） 光脈沖 。 ? 優(yōu)點：簡單 ， 但為了獲得高的傳輸質量 ， 需要較高的 信噪比 ， 即 接收靈敏度低 。 104 副載波調幅 光強度調制 ? 原始的電信號先對某一電載波進行調幅 ， 然后再對光源進行調制 。 這種方式目前主要采用殘留邊帶調幅 （ 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進行殘留邊帶調幅 ， 組成頻分多路信號 ， 再對光源進行調制 。 副載波多采用 微波 ， 與調幅方式同樣組成頻分多路信號 ， 再對光源進行調制 。與殘留邊帶調幅方式相比 ， FM方式不易受失真的干擾 ， 可以采用較大的光調制度 ， 能進行 高質量 的傳輸 。 106 典型的模擬光纖通信系統(tǒng) ? 基帶直接強度調制 ? 基帶模擬視頻信號光纖傳輸系統(tǒng)主要用在高質量的短距離傳輸線路 ， 它是模擬電視光纖傳輸最基本的傳輸形式 。 107 圖 基帶直接強度調制光纖系統(tǒng)光源的模擬調制響應 108 ? 多信道傳輸 ? 前面所述的基帶直接強度調制僅是單信道傳輸?shù)那闆r ， 對于光纖巨大的帶寬資源 ， 可以使用多路信號的復用技術 。 109 圖 N個信道的頻分復用 功率合成器光發(fā)送 光接收帶通濾波器…光纖信道…f1fNf1fN110 調幅 頻分多路光纖傳輸系統(tǒng) ? 調幅頻分多路 （ AMFDM） 方式是首先將各頻道的視頻基帶信號對各自的副載波進行殘留邊帶調幅 （ AMVSB ） ， 組成頻分多路信號 ， 然后對光源進行強度調制 。 調頻所占用的帶寬比調幅制寬 ， 傳輸性能比調幅制優(yōu)越 。 113 調幅 頻分多路光纖傳輸系統(tǒng) 114 115 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH