第八章SDH线路系统与光接口

教材p.184 －p.195
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第八章 SDH线路系统与光接口
8.4.1 光线路码型
传统PDH系统中，采用了许多线路模型（mBnB 分组码 插入比特码和简单扰码等） 分组码、插入比特码和简单扰码等）。 SDH帧结构中已安排丰富的段开销用于OAM功 能，线路码型的选择主要考虑不改变传输速率。 式 荐 统 NRZ＋扰码（或扰 扰 或扰 ITU ITU-T正式推荐的统一码型是 码二进制），采用7级扰码器，生成多项式为
光/电
C
C
MUX：复用器；DXC：数字交叉连接设备；ADM：分插复用器； S：发送参考点；R：接收参考点；C：线路段边界参考点
教材p.181，图8.2
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光接口示意图
光缆设施 CTX S 发 送
插头 插头
CRX R 接 收
教材p.181，图8.3
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≈15 S－1.1 11 S－4.1 S－1.2 12 S－4.2
≈80 L－1.2 12 L－4.2 L－1.3 13 L－4.3
STM 等级
STM-4 STM-16
S－16.1 S－16.2 L－16.1 L－16.2 L－16.3
教材p.183，表8.1
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局内通信
局内通信一般在几百米，最多不超过2km。 该场合下所用的光源要求不高，可以是低功 率MLM，也可以是发光二极管（ 也可以是发光二极管（LED）。 ） 只需工作于1310nm窗口，使用G.652光纤。
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1310nm 1310 窗口为1260nm 1260 ； 1550nm窗口为1530nm。
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光纤衰减限定工作波长范围
根据典型敷设光缆的衰减系数，并考虑现 场光纤接头的损耗和光缆温度系数余度等 因素，算出的最小允许波长范围如表： 因素 算出的最小允许波长范围如表
22 20 G.654 |D| (ps/(nm·k km)) 18 16 14 12 10 1430 1470 1510 波长（nm） 教材p.185，图8.6(b) 1550 1590 G.652
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光纤色散限定工作波长范围
根据光通道所允许的最大色散值和所要求 的传输距离目标值可以求出光纤的色散系 数值 数值。 对照前面给出的三张色散系数图，即可确 定光纤色散所限定的波长范围。 定光纤色散所限定的波长范围 由模式噪声、光缆衰减和色散所分别限定 的工作波长区的公有部分即为特定应用场 合和传输速率下的系统工作波长范围。
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SDH线路系统的参考配置
按照应用场合的不同， SDH线路系统有两 种不同的参考配置：
局间链路 局内链路
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第八章 SDH线路系统与光接口
局间链路参考配置
终端 S MUX DXC ADM 电/光 R 光/电 再生器 S R MUX DXC ADM 终端
8.4 光接口参数规范
光接口参数可以分为三大类：
参考点S的发送机光参数； 参考点R的接收机光参数； S-R点之间的光通道参数。
所有参数值为最坏值。 所有参数值为最坏值 设计目标：
在最极端的光通道衰减和色散条件下，每个再生段的 在最极端的光通道衰减和色散条件下 每个再生段的 BER≤1×10－10。 对于采用光纤放大器、STM STM-64及以上等级的系统和 波分复用系统， 要求BER≤1×10－12。
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8.4.3 光发送机
对光发送机，要考察的主要参数有四项： 1. 光谱特性
① 最大均方根宽度 ② 最大-20dB宽度 ③ 最小边模抑制比（ 最小边模抑制比 SMSR）
2. 平均发送功率 3. 消光比 4. 眼图
教材pp.186－187
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x x 1
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码型特点： 码型特点
简单，线路速率不增加，没有光功率代价
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8.4.2 系统工作波长范围
SDH系统工作波长受到一系列因素限制：
模式噪声限定工作波长的下限值； 光纤衰减限定工作波长范围（p.185图8.5）； 光纤色散限定工作波长范围。
由模式噪声、光缆衰减和色散所分别限定 由模式噪声 光缆衰减和色散所分别限定 的工作波长区的公有部分即为特定应用场 合和传输速率下的系统工作波长范围。
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模式噪声限定工作波长的下限值（1/2 / ）
模式噪声及其形成原因
当光纤中有多个模式共存并形成随机起伏的干 涉波时，就会在不完善的接头处造成对传输信 号的寄生调幅，形成模式噪声。 模式噪声是乘性噪声。 模式噪声是乘性噪声 模式噪声是多模光纤系统性能的重要限制因素。 只要条件合适，单模光纤系统也可能产生模式 条件合适 单模光纤系统也 能产生模式 噪声。（Heckmann，1981）
光接口的代码表示法
STM等级： 1：STM STM-1 1 4：STM-4 ……
X - N.Y
表示应用场合： VSR：甚短距离局内 通信 I：局内通信 S：短距离局间通信 L：长距离局间通信 长距离局间通信 V：甚长距离局间通信 U：超长距离局间通信 光电工程学院 工作窗口和光纤种类： 空白或1：1310nm，G.652 2：1550nm，G.652或G.654 3：1550nm，G.653 5：1550nm，G.655 2011 14
按照应用场合和传输距离的不同，光接口 可分三种应用场合来规范：
长距离局间通信 短距离局间通信 局内通信
电接口只适用于STM STM-1等级，所用传输媒 质为同轴电缆，最大传输距离70m。
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长距离局间通信
局间再生段距离超过40km，即长途通信。 该场合下所用的光源可以是高功率多纵模激 光器（MLM），也可以是单纵模激光器 ） 也可以是单纵模激光器 （SLM），主要取决于工作波长、速率、所 用光纤类型等因素。 用光纤类型等因素 若工作于1310nm窗口，则只使用G.652光纤； 若工作于1550nm窗口，则可以使用G.652、 G 653、G.654 G.653 G 654、G.655 G 655光纤。 光纤
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8.2 传输介质
光纤的种类 光纤的主要参数
本节的主要内容已在先修课 程中学习过，请大家复习自学。
（教材pp.177～180） 光电工程学院 2011 8
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8.3 物理层接口分类
SDH物理层主要是光接口。电接口只适用于 STMSTM -1等级，传输媒质为同轴电缆，最大传输距 离为70m。 光接口的标准化是横向兼容性的前提。 目前已定义的SDH光接口可以分为两大类系统：
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模式噪声限定工作波长的下限值（2/2 / ）
防范模式噪声的基本原则：保证系统中无连 接光缆长度上的有效截止波长不超过系统工 作波长的下限 以确保光纤中的单模传输条 作波长的下限，以确保光纤中的单模传输条 件。 具体要求是基本光缆段内的最短无连接光缆 体 求 基本 缆 内的最短 连接 缆 段的长度≥22m。 由模式噪声所限定的系统工作波长的下限：
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第一类光接口
局间 应用场合 光源标称波长( (nm) ) 光纤类型 传输距离(km)
STM 1 STM-1
局内 短距离 1310 G.652 ≤2 I－1 I－4 I－16 1310 G.652 1550 G.652 1310 G.652 ≈40 L－1.1 11 L－4.1 长距离 1550 G.652 G 654 G.654 G.653
教材pp.188－192
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光接收机接口规范
BER
1×10-10
接收灵敏度 动态范围
教材p.192，图8.9
过载点
接收光功率
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8.5 光传输设计方法
第一类：不包括任何光放大器，速率低于STM STM-64的 系统 第二类：包括光放大器或速率为STM STM-64、256的系统
本课程只介绍第 本课程只介绍第一类系统的光接口 类系统的光接口。
教材p.181 －p.184
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光接口分类规范
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8.4.4 光通道
1. 衰减 2. 色散
光通道允许的最大色散：最大光通道功率代 价为1dB（或2dB）下的光通道色散值
3 反射 3.
教材pp.187－188
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8.4.5 光接收机
1. 2. 3 3. 4. 接收机灵敏度 接收机过载功率 接收机反射系数 光通道功率代价
电/光
光/电
再生段 C C C
再生段 C
MUX：复用器； 复用器 DXC C：数字交叉连接设备； 数字交叉连接设备 ADM：分插复用器； 分插复用器 S：发送参考点；R：接收参考点；C：线路段边界参考点
教材p.181，图8.1
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第八章 SDH线路系统与光接口
局内链路参考配置
终端 S MUX DXC ADM 电/光 R MUX DXC ADM 终端
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通过本章的学习，要求
熟悉SDH系统的传输媒质及适用范围； 掌握物理层接口的分类方法； 掌握光接口参数规范
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本章主要内容
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 概述 传输媒质 物理层接口分类 光接口参数规范 光传输设计方法
教材p.177 －p.197
教材p.185，表8.4
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第八章 SDH线路系统与光接口
光纤色散限定工作波长范围
根据光通道所允许的最大色散值和所要求 的传输距离目标值可以求出光纤的色散系 数值 数值。 下面两张图给出了G652、G654光纤最大色 散系数绝对值 D 与波长的关系。 与波长的关系
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最大衰减系数 0.65 dB/km G.652, G 652 G.653 G 653 0.40 dB/km 0.25 dB/km G.652 G.652, G.653, G.654 1430 ~ 1580 1580nm（C） 1270 ~ 1340nm（A） 1480 ~ 1580nm（B） 光纤种类 G.652 最小波长范围 1260 ~ 1360nm（D）
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G.652光纤 纤1310nm区域
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|D D| (ps/(nm m·km))
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0 1260 教材p.185，图8.6(a) 1280 1300 1320 1340 1360 波长（nm）
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第八章 SDH线路系统与光接口
G.652、G.654光纤 纤1550nm区域
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8.1 概
述
SDH光缆线路系统的定义
SDH线路系统定义为两个相邻同步复用器 （TM、DXC或ADM）的两个C参考点之间传 送STM STM-N信号的手段。
SDH线路系统包含了两端SDH网元设备中 C参考点到S/R参考点之间的逻辑功能块、 光缆线路段和再生器。 光缆线路段和再生器
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第八章 SDH线路系统与光接口
短距离局间通信
局 局间再生段距离为 再 段 离为15km左右，主要适用于市 要 用 市 内局间通信和接入网环境。 该场合下所用的光源可以是MLM，也可以是 也可以是 低功率SLM。 由于传输距离较近，从经济角度考虑，不管 工作在哪个窗口，建议都采用G.652光纤。