光纤通信顾畹仪第04章.ppt

第四章 光纤通信系统 4.1 模拟光纤通信 4.2 数字光纤通信系统 4.3 SDH系统 4.4 数字光纤传输系统的总体设计 4.5 数字光纤传输系统的性能指标 4.6 光纤放大器及其在光纤通信系统中的应用 4.1 模拟光纤通信 同轴电缆CATV网络结构 用光纤替代原来同轴电缆CATV网络干线传输中的同轴电缆，配线和引入线部分仍然保留原来的同轴电缆网结构，组成光纤同轴电缆混合系统（Hybrid Fiber Cable，HFC） HFC系统 通常前端设备与光节点设备之间采用副载波复用（Sub-Carrier Multiplexing，SCM）进行多路模拟电视信号的光纤传输 4.2 数字光纤通信系统 数字光纤通信系统组成框图 光纤传输系统及其网管在系统/网络运行、管理、维护和指配（Operations，Administration，Maintenance Provisioning，OAMP）方面的主要任务: （1）根据用户业务需求和系统/网络资源状况来配置系统/网络、开通业务 （2）对系统运行状况（传输性能、关键部件状态等）进行不中断业务的在线实时监测，数字光纤传输系统最重要的一项监测项就是误码性能的监测 （3）故障告警。一旦设备或设备中的部件或光缆线路出现故障，系统应能检测到并在网管界面上显示出来或在设备上指示出来，并要能够及时通知维护人员 （4）为故障定位和其他维护需求而提供环回控制、主要项目的测试等 （5）为系统/网络OAM信息提供传输通道 （6）为系统的运营者提供业务性能、流量等方面的统计信息 （7）为维护管理人员提供话音通信的手段（公务电话） 具有再生器/中继器的数字光纤传输系统 4.3 SDH系统 4.3.1 SDH/Sonet技术的产生 全世界统一标准 运行维护管理能力强大 具有自愈能力 便于从高速信号中分插低速信号 4.3.2 SDH技术的特点 SDH网不仅能与现有的PDH网实现兼容，即使PDH的1.544Mbit/s和2.048Mbit/s两大体系在SDH信息结构上能获得统一，形成数字传输体制上的世界标准 SDH网络通过网络保护和网络恢复具有强大的自愈能力，这不仅使SDH网络的生存性和可靠性大大增强，而且便于组网和降低网络维护的费用 SDH采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，使低阶信号和高阶信号的复用和解复用一次到位，大大简化了设备的处理过程，省去了大量的有关电路单元、跳线电缆和电路接口数量，从而简化运营和维护，改善网络的业务透明性 SDH标准规范了全世界统一的网络节点接口，对各网络单元的光接口有严格的规范要求，从而使得任何网络单元在光路上得以互通，实现了横向的兼容性 SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络运营管理、维护与指配（OAMP）的能力大大地加强，通过远程控制，可实现对各网络单元/节点设备的分布式管理，同时也便于新功能和新特性的及时开发和升级，而且促进了更完善的网络管理和智能化设备的发展 SDH采用先进的指针调整技术，支持伪同步工作环境，使来自不同提供者的信息净负荷可以在不同的同步岛之间进行传送，并有能力承受一定的定时基准丢失 4.4 数字光纤传输系统的总体设计 4.4.1 总体考虑 1．网络拓扑、线路路由选择 2．网络/系统容量的确定 3．光纤/光缆选型 G.652光纤 G.653光纤 G.654光纤 G.655光纤 4．透择合适的设备，核实设备的性能指标 5．光传输设计 4.4.2 再生段的设计 光再生段组成 在实际组网应用中通常有三种光传输设计方法 : 最坏值设计法 联合设计法 统计设计法（包括半统计设计法） 应用范围最广的是最坏值设计法 再生段距离的设计可以分为两种情况： 损耗受限系统，即再生段距离由S和R点之间的光通道损耗决定 色散受限系统，即再生段距离由S和R点之间的光通道总色散所决定 1．损耗受限系统 S-R之间的光通道的损耗组成 损耗受限系统的最大再生段距离或者称作最大中继距离可以用下式来估算 其中 对于最坏值设计，最大传输距离则 公式中带下标“m”的参数皆为相应参数的最坏值 如光缆富余度按整个段总量留取，则上式变为 2．色散受限系统 对于色散受限系统，系统设计者首先应确定所设计的再生段的总色散（ps/nm），再据此选择合适的光接口及相应的一整套光参数 色散受限系统最大无再生传输距离的最坏值可以用下式估算 （1）使用多纵模激光器时系统色散受限的最大传输距离 使用多纵模激光器的光缆线路系统的光通路功率代价仅需计算模