【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(jī)噪聲 ， 時鐘恢復(fù)電路的振蕩器的元件老化 、 調(diào)諧不準(zhǔn) ， 接收機(jī)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(jī) 、 中繼器 、 光纜線路 、 輔助設(shè)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(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 。 的單位為 109/h, 稱為菲特 (fit), 1 fit表示在 109 h內(nèi)發(fā)生一次故障的概率 。 可用率 A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： MTBF1??（ ） %100%100 ????? MTTRMTBF MTBFA 總工作時間 可用時間() MTTR (不可用時間 )。 兩者的關(guān)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(biāo) 79 IMDD數(shù)字光纖通信系統(tǒng)設(shè)計 ? 1 總體設(shè)計考慮 ? 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 。 它包括三大部分 ， 即 光發(fā)送機(jī) ， 光接收機(jī) 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(shè)計就包含這樣一些內(nèi)容：根據(jù)通信系統(tǒng)性能指標(biāo)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(yīng)配備的設(shè)備；總的系統(tǒng)要求的技術(shù)指標(biāo) ，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(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 ， 長途干線傳輸或大城市的市話系統(tǒng)都應(yīng)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(jìn)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(jié)構(gòu)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(dá) 500（ Gb/s） 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(zhuǎn)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(shè)計 時 ， 所有考慮在內(nèi)的參數(shù)都以最壞的情況考慮 。 統(tǒng)計設(shè)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(shè)計方法 —— 功率預(yù)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(jī)之后和光接收機(jī)之前各有一個連接器 ， 其損耗為 αc。 假設(shè)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(jī)的出纖功率 ， Pr為 R點進(jìn)入接收機(jī)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(yù)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(shè)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(dá)到 109的條件下接收機(jī)靈敏度可達(dá) 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(yīng)小于 km。 圖 模擬鏈路的基本單元 光發(fā)送機(jī) 光接收機(jī)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(fù)用（ FDM）技術(shù)，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(luò)中，有巨大 的競爭能力。 但這種方式設(shè)備復(fù)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(diào)制光脈沖強(qiáng)度 ， 稱為基帶直接強(qiáng)度調(diào)制；另一種調(diào)制方式是先用脈沖幅度調(diào)制 （ PAM） 、 脈沖頻率調(diào)制 （ PFM） 、 脈沖寬度調(diào)制 （ PWM） 、 脈沖間隔（ 位置 ） 調(diào)制 （ PPM） 的方式把基帶信號調(diào)制到一個電的副載波上 ， 再用這個副載波去強(qiáng)度調(diào)制 （ IM） 光脈沖 。 ? 優(yōu)點：簡單 ， 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 。 104 副載波調(diào)幅 光強(qiáng)度調(diào)制 ? 原始的電信號先對某一電載波進(jìn)行調(diào)幅 ， 然后再對光源進(jìn)行調(diào)制 。 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進(jìn)行殘留邊帶調(diào)幅 ， 組成頻分多路信號 ， 再對光源進(jìn)行調(diào)制 。 副載波多采用 微波 ， 與調(diào)幅方式同樣組成頻分多路信號 ， 再對光源進(jìn)行調(diào)制 。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 。 106 典型的模擬光纖通信系統(tǒng) ? 基帶直接強(qiáng)度調(diào)制 ? 基帶模擬視頻信號光纖傳輸系統(tǒng)主要用在高質(zhì)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(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 ， 對于光纖巨大的帶寬資源 ， 可以使用多路信號的復(fù)用技術(shù) 。 109 圖 N個信道的頻分復(fù)用 功率合成器光發(fā)送 光接收帶通濾波器…光纖信道…f1fNf1fN110 調(diào)幅 頻分多路光纖傳輸系統(tǒng) ? 調(diào)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(jìn)行殘留邊帶調(diào)幅 （ AMVSB ） ， 組成頻分多路信號 ， 然后對光源進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制 。 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 。 113 調(diào)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