第五章光纤通信系统
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①对一个数字段的控制 这种监控方式的组成方框图如图5.4所示。图中，主控站、副控站、
被控站都装有微机，能迅速处理监控信息。主控站的功能为收集本站和 被控站、9 副控站发来的监测信息，同时还可以向这些站发出指令，对这 些站实行控制。
传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
副控站是辅助主控站工作的。他亦可收集本站和其他被控站的信息并转 发给主控站。但副控站不能发控制指令。
由于光纤通信是在近20年来发展起来的新的通信手段， 故能在光纤通信的监控系统中，应用了许多先进的监控手 段。如用计算机进行集中监控等方式。
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传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
(1)监控的内容
除上述内容外，还可根据需要设置其他监测内容
①监视的内容 a.在数字光纤通信系统中误码率是否满足指标要求
b.各个光中继器是否工作正常 c.接受光功率是否满足指标要求 d.光源的寿命 e.电源是否有故障 f.环境的温度、湿度是否在要求的范围内
光 纤
光脉冲信号从光发射机输出经光纤传输若干距离以后，由于光纤损耗 和色散的影响，将使光脉冲信号的幅度受到衰减，波形出现失真，这样， 就限制了光脉冲信号在光纤中作长距离的传输。为此就需在光波信号经过 一定距离传输之后，要加一个光中继器，以放大衰减的信号，恢复失真的 波形，是光脉冲得到再生。
(1)中继器的构成方框图
第五章 光纤通信系统
5.1 系统结构 5.1.1 点对点的光纤传输结构 5.1.2光纤局域网结构
5.2 光纤数字通信系统的性能指标—— 误码率和抖动
5.2.1误码性能 5.2.2 抖动性能 5.3 光纤通信系统的设计指标 5.3.1 衰减对中继距离影响的分析
5.3.2 色散对中继距离的影响的 分析
5.3.3 最大中继距离的计算 5.4 传输系统的可靠性
传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
(2)监控系统的基本构成 监控系统根据功能不同大致有三种构成方式：在一个数字段内对光传输
设备和PCM服用设备进行监控，这是一种基本的监控方式；在具有多个方向 传输的终端站内，对多个方向进行监控，这是第二种方式；第三重视对跨越 数字段的设备进行集中监控。上述钟后两种监控方式是建立在第一种方式之 上的监控方式。
根据光中继器的上述作用，一个功能最简单的中继器，硬是有一个 设有码型变换的光接收机和设有均放和码型变换的光发射机相接而成， 如图5-2所示。
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传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
(1)中继器的构成方框图
根据光中继器的上述作用，一个功能最简单的中继器，硬是有一个 设有码型变换的光接收机和设有均放和码型变换的光发射机相接而成， 如图5-2所示。
R-SV R-SV R-SV R-SV
T-SV T-SV T-SV T-SV
图5-5 多方 向进行监控 的系统组成
方框图
②对多方向的控制 对多方向进行监控系统组成的方框图如图5-5所示。途中之花除了监
图5-1给出了以光电再生的方法作为光信号中继的点对点光传输 示意图，从图中可以看出，该系统是由发射端机（电，光）、接收端 机（光，电）、光中继器、监控系统、备用系统等组成。
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5.1.1
Fra Baidu bibliotek
传点 输对 结点 构的
光 纤
图5-1 强度调制-直接检波光纤通信系统原理方框图
3
5.1.1
1.光中继器
传点 输对 结点 构的
5.4.1 可靠性的概念 5.4.2 可靠性的表示方法和指标 5.4.3 不同系统的可靠性分析 5.4.4 可靠性估算
5.1
5.1.1 点对点的光纤传输结构
结 构系
统
所谓传输是指任何地方的两个用户以一定的终端设备连接方式 进行信息交流的过程。实际上这种端与端的连接情况是相当复杂的， 其中，点对点的信息传输方式是一种最简单的结构形式。
端站
光缆
光缆
中继
中继
中继
设备
器
器
器
端10站
被控 被控 被控
监主控控站
站 被控站
站 被控站
站 被控站
微机 如图5.4微对机一个数字段微监机控的组成方微框机图
光缆
端站
设备 端站 监副控控站 微机
传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
T-SV T-SV T-SV T-SV
R-SV R-SV R-SV R-SV
前
电信号
主放
均
判
调 光光
置
大衡
决
制源
光放大光
电
自
时
路自
器电 5检 测图5-2
最简单（C的动增益）A光G中继器原理钟提取方框图
（动AP C功）
率
器
控
控
5.1.1
传点 输对 结点 构的
光 纤
光接收 部光分发射 部分
光发射 光部接分收 部分
区 间
通警 信
告公 务
通控 信
监源
点
图5-3 实用的中继器方框图
这种监控系统的工作过程大致如下： 首先是由主控站的监控微机不断地向各被控站发出各种询问指令，被控 站监控微机受到询问指令后就将本站设备运行的情况编成的数字信号不断地 传向主控站。主控站微机受到各被控站发来的信息后，进行判别处理，然后 显示在监视器屏幕上，并同时由打印机将信息打印出来，以上是监测过程。 主控站的监控设备可根据上述处理的信息，人工或自动发出控制指令。 被控站受到指令后，有监控设备完成所需的控制动作。以上是控制过程。
显然，一个幅度受到衰减、波 形发生畸变的信号，经过中继器的 放大、再生之后就可挥发为原来的 情况。
但是作为一个实用的光中继器， 为了维护的需要，还应具有公务通 信、监控、告警的功能，有的中继 器还有区间通信的功能。另外，实 际使用的中继器应由两套收发设备， 一套是输出，一套是输入，故实际 中的中继器方框图应如图5-3所示。
②控制内容 当光纤通信系统中主用系统出现故障时，监控系统即由主控站发出倒
换指令，遥控装置将被用系统接入，将主用系统退出工作。当主用系统恢 复正常后，监控系统应在发出指令，将系统由备用切换到主用中。
另外8 ，当市电中断后，将控系统还要发出启动电机的指令。又如中继 站温度过高，则应发出启动风扇或者空调的指令。同样，还可根据需要设 置其他控制内容。
(2)中继器的结构形式
中继器的结构有的是机架式的，设在机房中，有的是箱式或罐式的， 直埋在地6 下或在架空光缆中架在杆上，对于直埋或架空的中继器需要有 良好的密封性能。
5.1.1
传点 输对 结点 构的
光 纤
2.监控系统
监控系统为监视、监测和控制系统的简称。它与其他的 通信系统一样，在一个实用的光纤通信系统中，为保证通 信的可靠，监控系统是必不可少的。
被控站都装有微机，能迅速处理监控信息。主控站的功能为收集本站和 被控站、9 副控站发来的监测信息，同时还可以向这些站发出指令，对这 些站实行控制。
传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
副控站是辅助主控站工作的。他亦可收集本站和其他被控站的信息并转 发给主控站。但副控站不能发控制指令。
由于光纤通信是在近20年来发展起来的新的通信手段， 故能在光纤通信的监控系统中，应用了许多先进的监控手 段。如用计算机进行集中监控等方式。
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传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
(1)监控的内容
除上述内容外，还可根据需要设置其他监测内容
①监视的内容 a.在数字光纤通信系统中误码率是否满足指标要求
b.各个光中继器是否工作正常 c.接受光功率是否满足指标要求 d.光源的寿命 e.电源是否有故障 f.环境的温度、湿度是否在要求的范围内
光 纤
光脉冲信号从光发射机输出经光纤传输若干距离以后，由于光纤损耗 和色散的影响，将使光脉冲信号的幅度受到衰减，波形出现失真，这样， 就限制了光脉冲信号在光纤中作长距离的传输。为此就需在光波信号经过 一定距离传输之后，要加一个光中继器，以放大衰减的信号，恢复失真的 波形，是光脉冲得到再生。
(1)中继器的构成方框图
第五章 光纤通信系统
5.1 系统结构 5.1.1 点对点的光纤传输结构 5.1.2光纤局域网结构
5.2 光纤数字通信系统的性能指标—— 误码率和抖动
5.2.1误码性能 5.2.2 抖动性能 5.3 光纤通信系统的设计指标 5.3.1 衰减对中继距离影响的分析
5.3.2 色散对中继距离的影响的 分析
5.3.3 最大中继距离的计算 5.4 传输系统的可靠性
传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
(2)监控系统的基本构成 监控系统根据功能不同大致有三种构成方式：在一个数字段内对光传输
设备和PCM服用设备进行监控，这是一种基本的监控方式；在具有多个方向 传输的终端站内，对多个方向进行监控，这是第二种方式；第三重视对跨越 数字段的设备进行集中监控。上述钟后两种监控方式是建立在第一种方式之 上的监控方式。
根据光中继器的上述作用，一个功能最简单的中继器，硬是有一个 设有码型变换的光接收机和设有均放和码型变换的光发射机相接而成， 如图5-2所示。
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传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
(1)中继器的构成方框图
根据光中继器的上述作用，一个功能最简单的中继器，硬是有一个 设有码型变换的光接收机和设有均放和码型变换的光发射机相接而成， 如图5-2所示。
R-SV R-SV R-SV R-SV
T-SV T-SV T-SV T-SV
图5-5 多方 向进行监控 的系统组成
方框图
②对多方向的控制 对多方向进行监控系统组成的方框图如图5-5所示。途中之花除了监
图5-1给出了以光电再生的方法作为光信号中继的点对点光传输 示意图，从图中可以看出，该系统是由发射端机（电，光）、接收端 机（光，电）、光中继器、监控系统、备用系统等组成。
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Fra Baidu bibliotek
传点 输对 结点 构的
光 纤
图5-1 强度调制-直接检波光纤通信系统原理方框图
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1.光中继器
传点 输对 结点 构的
5.4.1 可靠性的概念 5.4.2 可靠性的表示方法和指标 5.4.3 不同系统的可靠性分析 5.4.4 可靠性估算
5.1
5.1.1 点对点的光纤传输结构
结 构系
统
所谓传输是指任何地方的两个用户以一定的终端设备连接方式 进行信息交流的过程。实际上这种端与端的连接情况是相当复杂的， 其中，点对点的信息传输方式是一种最简单的结构形式。
端站
光缆
光缆
中继
中继
中继
设备
器
器
器
端10站
被控 被控 被控
监主控控站
站 被控站
站 被控站
站 被控站
微机 如图5.4微对机一个数字段微监机控的组成方微框机图
光缆
端站
设备 端站 监副控控站 微机
传点 输对 结点 构的
光 纤
5.1.1
T-SV T-SV T-SV T-SV
R-SV R-SV R-SV R-SV
前
电信号
主放
均
判
调 光光
置
大衡
决
制源
光放大光
电
自
时
路自
器电 5检 测图5-2
最简单（C的动增益）A光G中继器原理钟提取方框图
（动AP C功）
率
器
控
控
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传点 输对 结点 构的
光 纤
光接收 部光分发射 部分
光发射 光部接分收 部分
区 间
通警 信
告公 务
通控 信
监源
点
图5-3 实用的中继器方框图
这种监控系统的工作过程大致如下： 首先是由主控站的监控微机不断地向各被控站发出各种询问指令，被控 站监控微机受到询问指令后就将本站设备运行的情况编成的数字信号不断地 传向主控站。主控站微机受到各被控站发来的信息后，进行判别处理，然后 显示在监视器屏幕上，并同时由打印机将信息打印出来，以上是监测过程。 主控站的监控设备可根据上述处理的信息，人工或自动发出控制指令。 被控站受到指令后，有监控设备完成所需的控制动作。以上是控制过程。
显然，一个幅度受到衰减、波 形发生畸变的信号，经过中继器的 放大、再生之后就可挥发为原来的 情况。
但是作为一个实用的光中继器， 为了维护的需要，还应具有公务通 信、监控、告警的功能，有的中继 器还有区间通信的功能。另外，实 际使用的中继器应由两套收发设备， 一套是输出，一套是输入，故实际 中的中继器方框图应如图5-3所示。
②控制内容 当光纤通信系统中主用系统出现故障时，监控系统即由主控站发出倒
换指令，遥控装置将被用系统接入，将主用系统退出工作。当主用系统恢 复正常后，监控系统应在发出指令，将系统由备用切换到主用中。
另外8 ，当市电中断后，将控系统还要发出启动电机的指令。又如中继 站温度过高，则应发出启动风扇或者空调的指令。同样，还可根据需要设 置其他控制内容。
(2)中继器的结构形式
中继器的结构有的是机架式的，设在机房中，有的是箱式或罐式的， 直埋在地6 下或在架空光缆中架在杆上，对于直埋或架空的中继器需要有 良好的密封性能。
5.1.1
传点 输对 结点 构的
光 纤
2.监控系统
监控系统为监视、监测和控制系统的简称。它与其他的 通信系统一样，在一个实用的光纤通信系统中，为保证通 信的可靠，监控系统是必不可少的。