数字光纤传输系统性能

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1、光纤通信与数字传输南京邮电大学通信与信息工程学院本章内容简介为了满足全程全网各种通信的要求，需要对通信网在技术和经济相权衡的基础上进行规划和设计。对通信系统进行规划和设计时，首要考虑的因素是系统的传输性能。数字光纤通信系统的各种传输性能指标（如误码、抖动、漂移和延时等）必须满足系统传输性能的要求。本章主要讲解系统的传输性能指标要求以及相应的系统设计和规划方法。2第八章数字光纤通信系统性能8.1数字传输模型8.2误码特性8.3抖动特性8.4漂移特性8.5延时特性8.6光纤通信系统的可用性8.7光缆线路系统设计38.1数字传输模型目的方法分类48.1.1假设参考连接（H

2、RX）一个通信连接是通信网中从用户至用户，包括参与交换和传输的各个部分(如用户线，终端设备，交换机，传输系统等)的传输全程。通信连接是根据用户需要建立的各种机线设备的临时组合。这些实际的连接有长有短，结构上有简单有复杂，传输的业务可能也不相同。5思考确定传输系统性能的模型应该按照什么原则设定？是按照系统性能最佳的组合，还是按照可能出现的最坏情况进行设计？6图8-1标准数字假设参考连接HRX是按照最长距离和最坏情况下考虑的全程64kb/s连接国际部分4段国内部分5段HRX实际上是极端情况下的系统模型，按HRX设计的系统能满足实际中的性能要求7图8-2标准数字假设参考连

3、接（中等长度）国际部分只有1段国内部分3段实际连接一般都比最长HRX短，因此引入了标准中等长度HRX8图8-3标准数字假设参考连接（用户接近ISC）注意与前2种模型的区别98.1.2假设参考数字链路（HRDL）为了便于进行数字信号传输劣化的研究（如误码率、抖动、漂移、时延等），保证全程通信质量，必须规定由各种不同形式的传输组成部分（如传输系统，复接和分接设备等）所构成的网络模型，即HRDL。HRDL是HRX的一个组成部分，2500km的长度被认为是一个合适的距离。通常HRDL的长度并非是唯一考虑的。ITU-T并没有提出具体的构成，由各国自行研究解决。108.1.3假

4、设参考数字段（HRDS）为适应传输系统性能规范，保证全线质量和管理维护方便引入了HRDS。HRDS是HRDL的一个组成部分。图中Xbit/s表示G.702建议中所规定的各种数字系统系列比特率之一。长度Y的选择是以在实际运行的网络中可能遇到的数字段为代表的。11图8-4假设参考数字段12HRDS的长度ITU-T建议假设参考数字段的长度为280km(对于长途传输)和50km(对于市话中继)。我国根据具体情况提出假设参考数字段的长度为280km或420km(对于长途传输)和50km(对于市话中继)。数字网的性能指标往往被分配到数字段。我国有关数字光纤通信系统的一系列标准都

5、是在这个模型的基础上制定的。138.1.4光缆数字通信系统框图图8-5以一个PDH四次群光纤数字通信系统为例，给出了其在一个传输方向上的构成及接口位置。14第八章数字光纤通信系统性能8.1数字传输模型8.2误码特性8.3抖动特性8.4漂移特性8.5延时特性8.6光纤通信系统的可用性8.7光缆线路系统设计15误码（Error）也称为差错，对于一个数字传输系统而言，出现误码也就意味着发送和接收的数字序列出现了不一致。误码对于用户来说出现了接收信号的信噪比降低或者数据的准确率下降。对于误码指标的表征可以有误码计数、误码概率和误码率等。8.2误码特性168.2.1误码和误码

6、率数字传输系统的误码性能通常用误码率衡量。误码率是指在特定的一段时间内所接收到的数字码元误差数目与在同一时间内所收到的数字码元总数之比，可用下式表示：(8-1)17比特误码率误码率的数值通常可用n×10-P的形式表示，其中P为一整数。对于数字系统来说，实际上指的是比特误码率(BER)，它是指每个码元为1比特时的误码率，其表达式为：(8-2)18考察误码率的重要意义误码率是衡量数字系统传输质量好坏的一个主要指标。对于不同的通信业务，误码的影响后果也不同。对误码发生的形态和原因、误码的评定方法以及误码全程指标的确定和在网络各组成部分的合理分配等问题的研究都是十分重要的，

7、是提供光纤数字传输系统设计的重要依据。198.2.2误码发生形态和原因绝大多数的误码发生形态可归为两类：一类是误码显示出随机发生形态，即误码往往是单个随机发生的，具有偶然性。另一类误码常常是突发的，成群发生的，这种误码在某个瞬间可能集中发生，而在其它大部分时间可能处于几乎没有误码的状态。误码发生的原因是多方面的。理想的光纤传输系统是十分稳定的传输通道，基本上不受外界电磁干扰的影响，造成误码的主要内部机理有下列几类：各种噪声源、色散引起的码间干扰、定位抖动产生的误码及复用器、交叉连接设备和交换机的误码等。208.2.3误码特性的评定方法1.长期平均比特误码率平均误