第04章光纤通信PPT课件
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频率啁啾的功率代价均和相对展宽因子有 一定的关系
采用单纵模激光器的系统 ，可以得到一个 十分简明的色散限制最大传输距离
71400
Ld Dm 2 B2
4.5 数字光纤传输系统的性能 指标
1．误码概念及其性能参数的定义
误码是指经光接收机的接收与判决再生之后，码 流中的某些比特发生了差错，使传输的质量发生 了损伤 误码的产生主要有以下因素 ①各种噪声产生的误码 ②由于光纤色散导致的码间干扰引起的误码 ③定时抖动产生的误码 ④各种外界因素产生的误码
As asi /(n 1)
i 1
对于最坏值设计，最大传输距离则
Ll (PTm PRm 2ACm PPm ) /(a fm aSm / Lf MC )
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
Ll (PTm PRm 2ACm PPm MC ) /(a fm aSm / Lf )
（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
模式分配噪声的功率代价和码间干扰的功
率代价均和相对展宽因子有关 ， 表示码
元脉冲经过信道传输后脉冲的相对展宽值
B
T
Dm
L
106
可以求出系统色散受限的最大传输距离
Ld
106 Dm B
（2）使用单纵模激光器系统色散受限系统 的最大传输距离
对于使用单纵模激光器的光缆线路系统 ， 其光通路功率代价仅需计算频率啁啾的功 率代价和码间干扰的功率代价两项
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
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
Ld DSR / Dm
（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式分配噪声的功率 代价和码间干扰的功率代价两项
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（OAM&P） 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
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
L1 (PT PR 2AC PP ) /( Af AS / Lf MC )
其中
n
Af a fi / n
i 1
n 1
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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）
（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
HFC系统
通常前端设备与光节点设备之间采用副载波复用（SubCarrier 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，OAM&P）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
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
4.4.1 总体考虑
设计
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
采用单纵模激光器的系统 ，可以得到一个 十分简明的色散限制最大传输距离
71400
Ld Dm 2 B2
4.5 数字光纤传输系统的性能 指标
1．误码概念及其性能参数的定义
误码是指经光接收机的接收与判决再生之后，码 流中的某些比特发生了差错，使传输的质量发生 了损伤 误码的产生主要有以下因素 ①各种噪声产生的误码 ②由于光纤色散导致的码间干扰引起的误码 ③定时抖动产生的误码 ④各种外界因素产生的误码
As asi /(n 1)
i 1
对于最坏值设计，最大传输距离则
Ll (PTm PRm 2ACm PPm ) /(a fm aSm / Lf MC )
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
Ll (PTm PRm 2ACm PPm MC ) /(a fm aSm / Lf )
（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
模式分配噪声的功率代价和码间干扰的功
率代价均和相对展宽因子有关 ， 表示码
元脉冲经过信道传输后脉冲的相对展宽值
B
T
Dm
L
106
可以求出系统色散受限的最大传输距离
Ld
106 Dm B
（2）使用单纵模激光器系统色散受限系统 的最大传输距离
对于使用单纵模激光器的光缆线路系统 ， 其光通路功率代价仅需计算频率啁啾的功 率代价和码间干扰的功率代价两项
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
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
Ld DSR / Dm
（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式分配噪声的功率 代价和码间干扰的功率代价两项
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（OAM&P） 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
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
L1 (PT PR 2AC PP ) /( Af AS / Lf MC )
其中
n
Af a fi / n
i 1
n 1
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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）
（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
HFC系统
通常前端设备与光节点设备之间采用副载波复用（SubCarrier 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，OAM&P）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
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
4.4.1 总体考虑
设计
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