光纤通信第7章光纤传输系统.pptVIP

第七章 光纤传输系统 PCM通信制式的基础速率E1 话音信号的频带为（300~4000）Hz，取上限频率为4 000Hz，按取样定理则取样频率为 fs = 8 kHz（即每秒取样8 000次），取样时间间隔T =1/ fs = 1/8k = 125?s，在125 ?s时间间隔内要传输8个二进制代码（比特），每个代码所占时间为Tb= 125/8(?s)，所以每路数字电话的传输速率为B = 1/Tb = 64 kb/s。 如果传输32路PCM电话，则传输速率为64 kb/s ?32 = 2048 kb/s（也就是8 bit/每个取样值 ? 32个取样值/每次 ? 8 000帧/每秒）。这一速率就是我国PCM通信制式的基础速率。 STM-N 帧结构 块状帧由横向 270?N 列和纵向 9 行字节（1字节为8比特）组成，因而全帧由2430个字节，相当于19 440个比特组成，帧重复周期仍为 125 ?s。因此对于 STM-1 而言（N = 1），每秒传送速率为（8 bit/字节?9?270字节）/帧?8 000帧/s = 155.52 Mb/s； 对于STM-16而言（N = 16），每秒传送速率为8? 9?270?16?8 000 = 2 480.32 Mb/s。 STM-N 帧结构 段开销是指STM帧结构中为了保证信息正常灵活传送所必需的附加字节，主要是些维护管理字节； 信号净荷域是用于存放各种信息业务容量的地方，在净荷中还包含有通道开销字节，它用于信道性能监视、控制、维护和管理的开销比特； 管理指针域是一种指示符，主要用来指示净荷的第一个字节在STM-N帧中的准确位置，以便接收端正确地分解。 STM和sSTM复用映射结构 SDH复用 首先几个低比特率信号复用成STM-0信号，接着3个STM-0信号复用成STM?1信号，然后4个STM?1信号再复用成STM?4信号，最后4个STM?4信号形成STM?16信号。 在实际上也可以将STM?1信号直接复用成STM?16信号，几个低比特率信号也可以直接复用成STM?1信号。 3. 影响CNR的因素 7.3.2 微波副载波复用(SCM)光纤传输系统 （2）强度噪声 信号在光纤中传输时，激光器的相对强度噪声RIN增强了。 光纤的色散也会引强度噪声增大。 （3）调制深度 4. 提高模拟SCM系统性能的方法 7.3.2 微波副载波复用(SCM)光纤传输系统 调幅模拟SCM系统要求大CNR，将导致功率代价增加，传输距离缩短和服务用户减少。 解决方法之一是使用在线光放大器以增强信号功率，补偿广播网络的分配损耗。 解决方法之二是用调频取代调幅。 5. 模拟SCM系统的基本限制 模拟SCM系统的基本限制是半导体激光器本身的P-I曲线。 7.3.3 SDH光纤传输系统－电时分复用的典型应用 时分复用（TDM）有电时分复用和光时分复用两种。 1. 时分复用工作原理 时分复用（TDM，Time-Division Multiplexing）是采用交错排列多路低速模拟或数字信道到一个高速信道上传输的技术。 为实现 TDM 传输，把传输时间分成若干个时隙； 在每个时隙传输一路信号的1个字节，或者说把若干个原始信号的脉冲调制信号在时间上进行交错排列，从而形成复合脉冲串，经光纤信道传输到达接收端； 在接收端，采用一个与发送端同步的类似于旋转式开关的器件，完成 TDM 多路脉冲流的分离； 24个信道（T1）复用原理图 N个信道复用后的帧结构 T1的速率是1544kb/s 帧开销（FOH，Fram Overhead） 填充比特，同步比特、误码检测和开销比特 24个信道（T1）复用原理图 7.3.3 电时分复用光纤传输系统 2. 时分复用传输帧效率 时分复用对光纤线路设计的影响有以下三个方面： （1）传输数据速率与复用信道数有关； （2）由于缓存、再定时以及比特填充，改变了对抖动的要求； （3）复用器信号编码的结果使传输参数发生了改变。 在复用器输出端，每单位时间的误码数（即每个信道误码之和）可能增加，但是，从理论上讲比特误码率不会改变，因为误码率是单位时间产生的误码数与传输的总比特数的比。在忽略帧编码影响时，传输比特误码率与每个信道比特误码率相等，即 （BER）t＝（BER）c 7.3.3 电时分复用光纤传输系统 2. 时分复用传输帧效率 传输系统带宽与每个信道数据率Bc、信道复用数N以及每帧中开销比特数有关。 在一帧中，N个信道的总比特数与传输总比特之比称做复用帧效率（FET，Fram Efficiency），即 每个信道比特 帧开销 7.3.3 电时分复用光纤传输系统 3. SDH传输系统－TDM的典型应用 1）SDH帧结构和传输速率。