光纤通信系统的性能优化及误码分析

光纤通信系统的性能优化及误码分析
赵文浩
摘要：对于光纤通信，是近些年兴起的一种新型通信模式，该通信方式传输速度快，且在传输过程中受到的干扰较少，目前已经广泛应用在各行各业。

而在光纤通信系统中，误码的产生对信息传递的准确性具有较大的影响，且误码还会对通信质量等造成影响，严重限制着光纤通信系统的正常发展。

关键词：误码；光纤通信系统；性能优化
引言
对于误码，其指的是在进行数字传输的过程中，传输系统受到损伤，从而导致其传递的信息准确性受到较大的影响。

为了能够更好的防止误码的产生，CCITT在1980年制定了对应的G.821规范，通过该规范，其将光纤通信系统中产生的误码原因等进行了详细的介绍，但随着光纤通信系统的快速发展，G.821已经逐渐不能满足各国的光纤通信需求，尤其是
64kbit/s的接口，其完全无法采用G.821进行误码性能测试优化。

为了能够更好的提高光纤通信系统的性能，CCITT退出了G.82X，期能够对高比特率的系统进行规范，且能够适应大部分的范围和参数等。

1 误码产生的机理和有关概念
对于误码，其主要是由于在进行数字通信的过程中，接收端由于判决电路出现问题，导致其产生的比特流同原有的比特流之间发生了改变，从而导致传输信息发生变化，影响信息传输质量。

对于光纤通信系统，其在运行过程中受到外界的干扰很少，因此大部分的误码是由于系统自身传输过程中出现的问题。

通过研究，对于误码的产生，其主要是由于以下几点原因：
首先是噪声导致的误码，这一原因造成的误码比较常见，大部分是由于光纤传输系统的发送端存在着热噪声和量子噪声等，这些噪声的产生不是固定的，因此，其造成的光纤系统误码也不是固定不变的。

然后是不同码间的干扰，对于光纤通信系统，其每次传输的信息量是非常大的，这些信息中的一些码可能会产生相互影响，从而导致误码的出现。

然后是定位抖动
原因造成的误码，最后则是由于不同外界环境所造成的干扰，导致误码的出现。

对于误码，由于不同原因产生的特点相差较大，且各自独立，在进行光纤通信系统的误码分析时，起需要对整个系统的误码进行泊松分布研究，从而确定误码产生的原因，然后才能针对性的开展预防措施，降低误码的产生几率。

2 误码分布
2.1 泊松分布
对于光纤的误码分布，其中的泊松分布主要是由于其内部运行机理出现问题，从而导致通信出现问题。

另外，对于泊松分布，其还有两个先决条件，首先，对于光纤通信系统，其内部的数字序列构成的各比特之间是相互独立，不会产生影响。

此外，对于每一比特内的误码出现情况，其概率为一个恒定数值。

对于这一种分布情况，其可以通过概率统计理论对速率为B的二进制序列T时间内传送的比特数为BT，二对于比特的错误率也可以通过公式对其进行计算。

2.2 A型传染分布
对于A型传染分布，其又被人们称为复合泊松分布，这种分布情况针对的是突发性的误码，在该模型中，误码的出现是批量性的，但这一分布需要满足以下两个条件：首先，对于光纤通信中的误码群，其出现的概率是固定不变的，这是泊松分布的最基本条件。

另外，对于每一个误码群，其中的误码再出现是也是随机的，这一情况符合泊松分布。

通过有关计算方程可以得知，对于A型传染分布，其在T时间内出现k各误码的概率可以通过以下方程式得到，
其中的m1代表的是每秒钟所产生的误码群数量，m2代表的是每一次误码群中出现的误码数量，其中k大于等于1，μ是公式的中间变量。

对于A型传染分布，其是泊松分布的一种变形，都是一种近似的数学模型，在对通信系统的误码分布情况进行分析时，其需要非常严格的条件，因此，这种分布并不能准确的反应光纤通信中的误码分布情况。

一般情况下，泊松分布的模型在實际应用是较为广泛的，且该模型能够适用在大多数的工程中。

3 误码的性能规范优化
伴随着光纤通信系统的逐渐完善，其比特率的数字体系也在不断的完善中，特别是同步数字系列产品的出现，其已经逐渐摆脱了传统光纤通信系统的局限性，随着1990年G.82X规章的出现，高比特率系统正在逐渐完善，其误码的性能规范工作不断完善。

3.1 建议范围
对于G.826建议，其能够应用在比特率固定的数字通道中，这一数字通道指的是基群速率，对于这些通道，其包含的光纤通信系列，像PDH和SDH等，一般情况下，采用该建议的性能规范，能够保证所有的64kbit/s通道能够符合该建议的相关要求，从而保证相关传送网络的误码性能，保证数据传输的准确性。

3.2 误码性能参数
在G.826中，其最大的特点是其参数全部都是以块为模型，这一模型同传统的G.821不同，其误码性能能够更加准确的规范，经过G.826建议的不断修正，其讲误码性能通过一些专业术语进行规范和衡量，从而使得误码性能能够更加准确的反应。

对于该模型中的块，其值得是不同通道见得顺序比特集，而对于误码块，其值得是错误的状态块。

此外，严重误块秒指的是严重干扰周期在1S以上，其含量在30%以上。

3.3 误码性能指标
对于误码性能指标，其在G.826建议中进行一些规定，像参考通道，其长度为27500KM的国际数字，通过上面的定义参数能够对光纤通信中的端到端指标进行规范，另外，通过上述定义，期间还能够对不同基群和不同速率的国际数字通道进行指标确认，从而保证这些数字通道的正确使用。

假如在进行通道误码分析时，其中的一项参数不能满足上述定义标准，其光纤通信系统的误码性能无法进行准确的分析。

一般情况下，对一条数字通道进行误码分析，其评估周期大约在1个月时间左右。

对于G.826和G.821指标，其参数是一致的，也就是说符合前者的比特通道，一般情况下也能够满足后面的性能指标。

但对比G.826和G.821，两者在“块”的定义中存在一定的差别，前者的参数更加细致。

这是由于在G.826中，其块的持续时间要更短，从而使得误码的性能分析更加准确。

4 结束语
综合上述所说，随着科技的不断进步，光纤通信系统的应用也在逐渐拓宽，而在光纤通信系统中的误码，其对通信质量具有较大的影响，在文章中，作者通过对误码性能进行分析和优化，总计了误码出现的原因等，希望能够帮助有关部门更加清楚的了解光纤通信系统的性能优化工作。

参考文献
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[2]吴三明.数字光纤通信系统的误码分析及测试[J].光通信研究，1995（3）：18-23.
[3]邓青，胡贵军，李公羽，等.2DPSK光纤通信系统的误码特性分析[J].半导体光电，2007（4）：561-563+567.
-全文完-。