光通信技术高速光纤设计

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1、第五章高速光纤通信系统设计第一节光接口一、物理层接口的分类对于SDH物理层而言主要指的是光接口或电接口。与传统的PDH设备相比，SDH设备有更多的横向兼容模式，对于任何的网元都能在其光路上互通。在目前的应用场合中，对于SDH设备的物理层而言只需要三套光接口参数和一条电接口参数即可，为了在应用中便于理解通常用不同的代码来表示光纤的应用：用字母I表示局内通信，S表示短距离局间通信，L表示长距离局间通信。字母后面的第一位数字表示STM的等级，例如数字4就表示STM-4等级。第二位数字表示工作窗口和所用光纤类型

2、；空白或1表示标称工作波长为1310nm，所用光纤为G.652光纤。2表示标称工作波长为1550nm，所用光纤为G.652光纤和G.654光纤。3表示标称工作波长为1550nm，所用光纤为G.653光纤。下面就这四种不同的应用场合作以下介绍：1、长距离局间通信（光接口）一般指局间再生段距离为40km以上的应用场合，即工作于１.31um又可以工作于1.55um。若工作于１.31um窗口则只使用G..652光纤若工作于1.55um窗口，则G..652、G．653、G．654光纤均可使用。２、短距离局间通信（

3、光接口）一般只局间再生段距离为15km左右的场合，主要适用于室内局间通信和用户接入网环境。其工作波长可以是1.31um或1.55um，一般两个窗口都用G.652光纤。3、局内通信（光接口）一般传输距离为几百米，最多不超过2km，由于相对于传统局内设备之间互连的电缆而言光纤具有衰减低、传输速率快、抗干扰能力强等优点。一般指工作于1.31um窗口并采用G．653光纤。４、电接口由于技术经济原因，目前的电接口只适用于STM-1等级，所用的传输媒质为同轴电缆，因此网络单元所能传输的最大距离为70m下表总结了上述

4、物理层光接口的分类、应用代码、光纤类型、和典型传输距离（表5－１）二、光接口参数对于目前的同步光缆线路系统的光接口中（如图5-1）光接口参数可以划分为三大类：即参考点S的发送机光功率参数、参考点R的接收机光功率参数和S-R点之间的光通道参数。所有的参数值均按最坏值考虑。发送接收RS光缆设施图5-1光接口示意图1、发送机光参数a、光谱特性光谱特性是光源的重要参数，一般包括下述三种参数(1)最大均方根宽度（σ）：指为了度量光脉冲能量的集中程度。通常采用均方根宽度表示。(2)最大-20dB宽度：指在主模中心波

5、长的最大峰值功率跌落-20dB时的最大全宽（如图5-2）0dB-25dB图5-2SLM的典型光谱特性(3)最小边模抑制比（SMSR）：指在最坏反射条件时，全调制条件下主纵模（M１）与最显著边模（M２）的光功率之比的最小值即：SMSR＝10lg(m１/m２)ｂ、平均发送功率光发送机的输出功率被定义为当发送机送“0”、“1”交替码时再参考点S所测的平均光功率。C、消光比在全调制条件下送全“1”码时的平均光功率和送全“０”码时的平均光功率比值的最小值用工时表示为：EX＝10lg(EX1）＝10lg(A/B)其

6、中A表示　送全“1”的平均光功率　其中Ｂ表示　送全“0”的平均光功率２、光通道中的参数ａ、衰减在同步光线数字线路系统中，衰减值的上限制主要是由发送机功率和接收机功率动态范围所允许的国在点决定，而下限制则由最小发送功率和最小接受灵明度所决定的。ｂ、最大色散值指在光纤传输中由于码间干扰（即光纤在传输中的色散）、摸分配噪声、啁秋声而造成的系统损耗通常将1dB功率代价所对应的光通道色散值定义为最大色散值。c、反射反射是由光通道的折射率不连续造成的。为了适于光通道的传输，通常用光缆设施在S点的最小回波损耗和S-R

7、之间的最大离散反射系数来恒量传输通道是否满足传输的要求。3、接受机光参数a、接收机灵明度接收机灵明度定义为R点出为达到1*10-10的BER值所需要的平均光功率的最小可接受值。b、接收机过载功率接收机过载功率定义为R点出为达到1*10-10的BER值所需要的平均光功率的最大可接收值。（如图5-3所示）c、接收机反射系数接收机反射系数定义为R点出的反射光功率与入射光功率之比。BER接收光功率动态范围接收灵敏度过载点-图5-3接收灵敏度,过载点和动态范围4、光通道代价光通道代价：由于码间干扰、模分配噪声、激

8、光器啁秋声等原因，脉冲在光通道中的传输导致接收机灵敏度的变化，这种变化称为光通道代价，即为系统接入光通道时与不接入通道时接收机灵敏度的差值。通常光通道总功率的代价不得超过1dB。第二节波分复用系统的光接口一、光接口的分类对于目前波分复用系统的光接口分类通常从两个方面进行分类：1、应用（1）不带线路放大器的系统应用代码（表5-2）应用长距离甚长距离超长距离（目标距离80KM）（目标距离120KM（目标距离180KM））4路系统8路系统16路系