光纖通信chpter5-數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

1、11第五章第五章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)v兩種傳輸體制兩種傳輸體制v系統(tǒng)的性能指標(biāo)系統(tǒng)的性能指標(biāo)v系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22兩種傳輸體制兩種傳輸體制v光纖傳輸復(fù)用技術(shù)：同步時(shí)分復(fù)用光纖傳輸復(fù)用技術(shù)：同步時(shí)分復(fù)用TDMvTDM擴(kuò)展為不同的群路等級(jí)：擴(kuò)展為不同的群路等級(jí)：ITU：將多路編碼數(shù)字電話按兩種標(biāo)準(zhǔn)組成群路。：將多路編碼數(shù)字電話按兩種標(biāo)準(zhǔn)組成群路。北美、日：北美、日：24路信道復(fù)用為一個(gè)基群，信息路信道復(fù)用為一個(gè)基群，信息速率速率1.544Mb/s;中、歐：中、歐：30路信道復(fù)用為一個(gè)基群，信息路信道復(fù)用為一個(gè)基群，信息速率速率2.048Mb/s;更高級(jí)復(fù)用：更高級(jí)復(fù)用： 4個(gè)基群

2、通過個(gè)基群通過TDM復(fù)用為二次群；信息速率稍大于復(fù)用為二次群；信息速率稍大于4倍；倍； 多個(gè)多個(gè)二次群復(fù)用為三次群二次群復(fù)用為三次群 33數(shù)字復(fù)接原理數(shù)字復(fù)接原理(1)v對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用v數(shù)字復(fù)接器數(shù)字復(fù)接器：將若干個(gè)低等級(jí)的支路信號(hào)按：將若干個(gè)低等級(jí)的支路信號(hào)按TDM的方式合并為一的方式合并為一個(gè)高等級(jí)的合路信號(hào)；個(gè)高等級(jí)的合路信號(hào)；v數(shù)字分接器數(shù)字分接器：將一個(gè)高等級(jí)的合路信號(hào)分解為原來：將一個(gè)高等級(jí)的合路信號(hào)分解為原來 的低等級(jí)支路的低等級(jí)支路信號(hào)；信號(hào)； 碼碼速速調(diào)調(diào)整整復(fù)復(fù)接接定定 時(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)鐘1234分分接接恢恢復(fù)復(fù)1234定定 時(shí)時(shí)同同步步合路合路支路

3、支路支路支路44數(shù)字復(fù)接原理數(shù)字復(fù)接原理(2)v碼速調(diào)整單元碼速調(diào)整單元：對(duì)輸入各支路信號(hào)的：對(duì)輸入各支路信號(hào)的速率和相位進(jìn)行調(diào)整速率和相位進(jìn)行調(diào)整，形成與本機(jī)定，形成與本機(jī)定時(shí)信號(hào)完全同步的數(shù)字信號(hào)，使輸入的各支路信號(hào)是同步的。時(shí)信號(hào)完全同步的數(shù)字信號(hào)，使輸入的各支路信號(hào)是同步的。 v定時(shí)單元定時(shí)單元：受時(shí)鐘控制，產(chǎn)生復(fù)接需要的各種定時(shí)控制信號(hào)。：受時(shí)鐘控制，產(chǎn)生復(fù)接需要的各種定時(shí)控制信號(hào)。 v復(fù)接器復(fù)接器：將支路信號(hào)在定時(shí)單元控制下合并為合路信號(hào)；：將支路信號(hào)在定時(shí)單元控制下合并為合路信號(hào)；v分接器分接器：合路數(shù)字信號(hào)和相應(yīng)的時(shí)鐘同時(shí)送給分接器。：合路數(shù)字信號(hào)和相應(yīng)的時(shí)鐘同時(shí)送給分接器。

4、分接器的定時(shí)單分接器的定時(shí)單元受合路時(shí)鐘控制，因此它的工作節(jié)拍與復(fù)接器定時(shí)單元同步。元受合路時(shí)鐘控制，因此它的工作節(jié)拍與復(fù)接器定時(shí)單元同步。v同步單元同步單元：從合路信號(hào)中提出幀同步信號(hào)，：從合路信號(hào)中提出幀同步信號(hào)， 用它再去控制分接器定時(shí)單用它再去控制分接器定時(shí)單元。元。v恢復(fù)單元恢復(fù)單元：把分解出的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)出來：把分解出的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)出來。55數(shù)字復(fù)接原理數(shù)字復(fù)接原理(3)v在數(shù)字復(fù)接中，如果復(fù)接器輸入端的各在數(shù)字復(fù)接中，如果復(fù)接器輸入端的各的，則稱為的，則稱為同步復(fù)接同步復(fù)接器。器。 如如SDH v如果不是同步的，如果不是同步的， 則稱為則稱為異步復(fù)接器異步復(fù)接器。v輸入各支路數(shù)字

5、信號(hào)與本機(jī)定時(shí)信號(hào)標(biāo)稱速率相同，輸入各支路數(shù)字信號(hào)與本機(jī)定時(shí)信號(hào)標(biāo)稱速率相同，但實(shí)際上有一個(gè)很小的但實(shí)際上有一個(gè)很小的， 這種復(fù)接器稱為這種復(fù)接器稱為準(zhǔn)同步準(zhǔn)同步復(fù)接器復(fù)接器。如。如PDH66準(zhǔn)同步數(shù)字系列準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH(1)vPDH：在低速率群路的信號(hào)采用同步復(fù)用，而多數(shù)高：在低速率群路的信號(hào)采用同步復(fù)用，而多數(shù)高等級(jí)信號(hào)采用異步復(fù)用，即靠塞入額外比特使各路信等級(jí)信號(hào)采用異步復(fù)用，即靠塞入額外比特使各路信號(hào)與復(fù)用設(shè)備同步并復(fù)用為高速信號(hào)，這樣的系統(tǒng)稱號(hào)與復(fù)用設(shè)備同步并復(fù)用為高速信號(hào)，這樣的系統(tǒng)稱準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)：準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)：PDH。vPDH各次群比特率相對(duì)于其標(biāo)準(zhǔn)值有一個(gè)規(guī)定的容差，

6、各次群比特率相對(duì)于其標(biāo)準(zhǔn)值有一個(gè)規(guī)定的容差，而且是異源的，通常采用而且是異源的，通常采用正碼速調(diào)整正碼速調(diào)整方法實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步準(zhǔn)同步復(fù)用復(fù)用。v應(yīng)用：中、低速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。應(yīng)用：中、低速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。v1976年對(duì)一次群年對(duì)一次群四次群實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，并得到廣泛四次群實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，并得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。77準(zhǔn)同步數(shù)字系列準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH(2)世界商用數(shù)字光纖通信制式世界商用數(shù)字光纖通信制式88兩種傳輸體制兩種傳輸體制PDH(3)vPDH的缺點(diǎn)：的缺點(diǎn)：各獨(dú)立系列相互不兼容，沒有統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn)；各獨(dú)立系列相互不兼容，沒有統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn)；沒有足夠的開銷比特，用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理、維護(hù)和指配等管

7、沒有足夠的開銷比特，用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理、維護(hù)和指配等管理的信息不足，不能滿足電信網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大、技術(shù)不斷更新的理的信息不足，不能滿足電信網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大、技術(shù)不斷更新的要求；要求；高低速率信號(hào)的不能直接分插高低速率信號(hào)的不能直接分插/復(fù)用復(fù)用,必須逐級(jí)進(jìn)行，使得復(fù)接必須逐級(jí)進(jìn)行，使得復(fù)接/分分接設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下話路價(jià)格昂貴；接設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下話路價(jià)格昂貴；PDH傳輸線路主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活性，使傳輸線路主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活性，使數(shù)字設(shè)備的利用效率低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度性差，缺乏自愈功能。數(shù)字設(shè)備的利用效率低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度性差，缺乏自愈功能。99同步數(shù)字系列同步數(shù)字系列SDH的提

8、出的提出v1985年，年，USA Bell 實(shí)驗(yàn)室提出實(shí)驗(yàn)室提出同步光網(wǎng)絡(luò)同步光網(wǎng)絡(luò) (Synchronous Optical Network，SONET),于于1988年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)協(xié)會(huì)(ANSI)通過了兩個(gè)最早的通過了兩個(gè)最早的SONET標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。v1988年，年，CCITT命名命名數(shù)字同步系列數(shù)字同步系列(SDH)，并建立了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)并建立了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)(CCITT)(現(xiàn)在的現(xiàn)在的ITU）接受了）接受了SONET的概念的概念并加以修訂和完善，重新命名為同步數(shù)字系列并加以修訂和完善，重新命名為同步數(shù)字系列(SDHSynchron

9、ous Digital Hierarchy )，建立了世界性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)，建立了世界性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)ITUT關(guān)于關(guān)于SDH已發(fā)布幾十標(biāo)準(zhǔn)。已發(fā)布幾十標(biāo)準(zhǔn)。vSDH體制不僅應(yīng)用于體制不僅應(yīng)用于光纖信道光纖信道，還可應(yīng)用于，還可應(yīng)用于微波衛(wèi)星干線傳輸微波衛(wèi)星干線傳輸。vSDH/Sonet在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。1010SDH的概念的概念vPhysical-layer protocol that frames data for fast and reliable transmission over optical fibervThe fundamental principle

10、of the SDH protocol is time-division multiplexing (TDM), which works in contrast to a system such as Ethernet where data is sent in sporadic bursts. 1111SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(1)v適用網(wǎng)絡(luò)類型：適用網(wǎng)絡(luò)類型：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸；多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸；vSDH網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成：網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成：終端設(shè)備，即終端復(fù)用器終端設(shè)備，即終端復(fù)用器TM；分插復(fù)用設(shè)備分插復(fù)用設(shè)備ADM；數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC；物理鏈路物理鏈路光纖；光纖；v下圖為

11、典型的下圖為典型的SDH拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖圖 5.1 SDH傳輸網(wǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸網(wǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)TMADMDXCADMTMTMTMADMSTM-nSTM-nDXCADMTMSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-n低速信號(hào)低速信號(hào)低速信號(hào)低速信號(hào)(nN)SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(2)1313SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(3)vSDH終端終端TM，功能：，功能：復(fù)接復(fù)接/分接；分接；提供網(wǎng)絡(luò)適配；提供網(wǎng)絡(luò)適配；MUXEnE1STM-nEnE1STM-nDMXvADM,功能：功能：上下話路；上下話路；直接轉(zhuǎn)發(fā)；直接轉(zhuǎn)發(fā)；DMXMUX中繼線中繼線STM-N

12、中繼線中繼線STM-N-DropSTM-nAddSTM-n分接分接復(fù)接復(fù)接本地本地vDXC(數(shù)字交叉連接數(shù)字交叉連接)：通過適配提供不同的端到端通過適配提供不同的端到端連接。連接。1:mm:1復(fù)接復(fù)接交叉連接矩陣交叉連接矩陣分接分接1n1n配置管理配置管理m:11:m1414SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(4)SDH傳輸網(wǎng)的連接模型傳輸網(wǎng)的連接模型vDXC的交叉連接，的交叉連接，SDH網(wǎng)中提供網(wǎng)中提供多條結(jié)構(gòu)相同的傳輸通道多條結(jié)構(gòu)相同的傳輸通道；通道；通道Path復(fù)接段復(fù)接段LineLine再生段再生段SectionSection；通道通道終接設(shè)備終接設(shè)備線路線路終接設(shè)備終接設(shè)備TMADM/DXC再生段再

13、生段Section再生段再生段再生段再生段線路線路終接設(shè)備終接設(shè)備通道通道終接設(shè)備終接設(shè)備E1E3E1E3ADM/DXCTM復(fù)接段復(fù)接段(Line)傳輸通道傳輸通道(Path)再生中繼器再生中繼器1515SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(5)與與PDH相比的特點(diǎn)相比的特點(diǎn)vSDH采用采用：STM-1，最低等級(jí)，傳輸速率：，最低等級(jí)，傳輸速率：155.520Mb/s;STM-4，4個(gè)個(gè)STM-1復(fù)接成一組復(fù)接成一組STM-4，速率：，速率：622.080Mb/s；STM-16，4個(gè)個(gè)STM-4復(fù)接成一組復(fù)接成一組STM-16，速率：，速率：2488.32Mb/s； STM-N，N=1、4、16、64.標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

14、，可以承載不同格式的數(shù)字信號(hào)，如標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，可以承載不同格式的數(shù)字信號(hào)，如PDH，ATM信元，信元，IP分組，以太網(wǎng)幀等，分組，以太網(wǎng)幀等，。v具有具有：有利于建立世界統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)；有利于建立世界統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)；簡(jiǎn)化硬件，降低了網(wǎng)絡(luò)成本；簡(jiǎn)化硬件，降低了網(wǎng)絡(luò)成本；v幀結(jié)構(gòu)中有幀結(jié)構(gòu)中有：可用于網(wǎng)絡(luò)的可用于網(wǎng)絡(luò)的，便于實(shí)現(xiàn)性能的監(jiān)測(cè)、故障監(jiān)，便于實(shí)現(xiàn)性能的監(jiān)測(cè)、故障監(jiān)測(cè)、定位故障報(bào)告等管理功能。測(cè)、定位故障報(bào)告等管理功能。1616SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(6)與與PDH相比的特點(diǎn)相比的特點(diǎn)v采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù)：采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù)：以字節(jié)以字節(jié)(8bit)為最小復(fù)用單位，不必進(jìn)行碼速率調(diào)整，簡(jiǎn)化復(fù)為

15、最小復(fù)用單位，不必進(jìn)行碼速率調(diào)整，簡(jiǎn)化復(fù)接接/分接設(shè)備；分接設(shè)備；低速率信號(hào)與高速率信號(hào)間的復(fù)接低速率信號(hào)與高速率信號(hào)間的復(fù)接/分接，不必逐級(jí)進(jìn)行分接，不必逐級(jí)進(jìn)行;v采用采用DXC可以對(duì)各種端口速率進(jìn)行可控的連接配置：可以對(duì)各種端口速率進(jìn)行可控的連接配置：對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)度和管理自動(dòng)化的調(diào)度和管理，既提高了資源利用率，既提高了資源利用率，又增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和可靠性。又增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和可靠性。大大提高了網(wǎng)絡(luò)的大大提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性及對(duì)各種業(yè)務(wù)量變化的適應(yīng)能力靈活性及對(duì)各種業(yè)務(wù)量變化的適應(yīng)能力，使現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)提高到一個(gè)嶄新的水平。使現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)提高到一個(gè)嶄新的水平。1

16、717光光/電電光信號(hào)光信號(hào)分接分接分接分接分接分接140/34 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s復(fù)接復(fù)接復(fù)接復(fù)接復(fù)接復(fù)接電電/光光光信號(hào)光信號(hào)2/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s(電信號(hào)電信號(hào))PDHSDHADM155 Mb/s光接口光接口155 Mb/s光接口光接口2 Mb/s(電信號(hào)電信號(hào))SDH傳輸網(wǎng)傳輸網(wǎng)(6): SDH與與PDH分插流程比較分插流程比較采用采用SDHSDH分插復(fù)用分插復(fù)用器器(ADM)(ADM)，可以利，可以利用軟件用軟件一次直接分一次直接分出和插入出和插入 2 Mb/s2 Mb/s支路信號(hào)支路信號(hào)，無需分，無需分級(jí)進(jìn)行。級(jí)

17、進(jìn)行。1818SDH幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)(1)v幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步時(shí)分復(fù)用數(shù)字同步時(shí)分復(fù)用，保證，保證網(wǎng)絡(luò)可靠有效運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)可靠有效運(yùn)行的關(guān)的關(guān)鍵；鍵；三部分：段開銷，信息載荷，管理單元指針；三部分：段開銷，信息載荷，管理單元指針；v塊狀結(jié)構(gòu)，以字節(jié)為基礎(chǔ)；塊狀結(jié)構(gòu)，以字節(jié)為基礎(chǔ)；vSTM-N幀：幀：9行行270N列，每列為列，每列為1個(gè)字節(jié)，個(gè)字節(jié)，(1byte=8bit)；v幀周期：幀周期：T=125s, 8000幀幀/svSTM-1,傳輸速率：傳輸速率：927088000 = 155.52(Mb/s);v發(fā)送順序：發(fā)送順序： 行：由上而下；行：由上而下； 列：由左到右；列：由左到右；

18、1919SDH幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)(2)段開銷段開銷v段開銷段開銷(SOH: Section Overhead)：保證信息正常傳輸所必須的附加字節(jié)；保證信息正常傳輸所必須的附加字節(jié)；作用：作用：運(yùn)行、維護(hù)、管理運(yùn)行、維護(hù)、管理；幀定位，誤碼檢測(cè)、公務(wù)通信、；幀定位，誤碼檢測(cè)、公務(wù)通信、自動(dòng)保護(hù)倒換、網(wǎng)管信息傳輸?shù)?。自?dòng)保護(hù)倒換、網(wǎng)管信息傳輸?shù)取Ｕ加米止?jié)數(shù)占用字節(jié)數(shù)(STM-1)：8行行9列列1=72Byte=576bit， SOH容量：容量：5768000=4.608Mb/s;13行行,19N列，再生段開銷列，再生段開銷(SOH); 59行，行，19N列復(fù)列復(fù)接段開銷接段開銷(LOH)；vSDH豐富的

19、開銷為其實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的豐富的開銷為其實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的OAM和智能化奠定了和智能化奠定了基礎(chǔ)?；A(chǔ)。2020SDH幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)(3)v信息載荷：用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分；信息載荷：用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分；STM-1，92611=2349byte=18792bit； 容量為：容量為：234988000=150.336Mb/s;通道開銷通道開銷(POH):少量字節(jié)用于少量字節(jié)用于通道運(yùn)行、管理和維護(hù)通道運(yùn)行、管理和維護(hù)；v管理單元指針管理單元指針(AU-PTR):用于指示信息載荷第一個(gè)字節(jié)用于指示信息載荷第一個(gè)字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置(相對(duì)于指針位置的偏移量相對(duì)于指針位置的偏移量)指針容量指

20、針容量(第四行，第四行，19列列)： STM-1，988000=0.576Mb/s;v采用采用指針技術(shù)指針技術(shù)是是SDH的創(chuàng)新，的創(chuàng)新，結(jié)合虛容器結(jié)合虛容器(VC)的概念，的概念， 解決了低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)時(shí)，由于小的頻率誤差解決了低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)時(shí)，由于小的頻率誤差所造成的所造成的的問題。的問題。2121復(fù)用原理復(fù)用原理(1)v傳統(tǒng)復(fù)用方法：傳統(tǒng)復(fù)用方法：正碼速調(diào)整法正碼速調(diào)整法 優(yōu)點(diǎn)：容許被復(fù)接的支路信號(hào)有較大的頻率誤差；優(yōu)點(diǎn)：容許被復(fù)接的支路信號(hào)有較大的頻率誤差； 缺點(diǎn)：復(fù)接與分接困難；缺點(diǎn)：復(fù)接與分接困難；固定位置映射法：使低速支路信號(hào)在高速信號(hào)幀中占有固定位固定位置映射法：

21、使低速支路信號(hào)在高速信號(hào)幀中占有固定位置。置。 優(yōu)點(diǎn)：復(fù)接與分接容易實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：復(fù)接與分接容易實(shí)現(xiàn) 缺點(diǎn)：低速信號(hào)與高速信號(hào)相位不能對(duì)準(zhǔn)，且隨時(shí)間變化；缺點(diǎn)：低速信號(hào)與高速信號(hào)相位不能對(duì)準(zhǔn)，且隨時(shí)間變化；vSDH復(fù)用：采用載荷指針的映射方法；復(fù)用：采用載荷指針的映射方法；引入指針引入指針：需要對(duì)指針進(jìn)行管理；超大規(guī)模集成電路為指針技：需要對(duì)指針進(jìn)行管理；超大規(guī)模集成電路為指針技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了條件和基礎(chǔ)。術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了條件和基礎(chǔ)。通過指針的值，通過指針的值，指向載荷的起始位置指向載荷的起始位置；2222 載荷包絡(luò)與載荷包絡(luò)與SDH幀的一般關(guān)系幀的一般關(guān)系SDH幀1(125 s)SDH幀2(125 s)

22、261字節(jié)9字節(jié)開銷9行載荷包絡(luò)AU PTR復(fù)用原理復(fù)用原理(2)2323v映射結(jié)構(gòu)：把支路信號(hào)適配裝入虛容器映射結(jié)構(gòu)：把支路信號(hào)適配裝入虛容器VC的過程，的過程， 即，使支路信號(hào)與傳送的載荷同步的過程。即，使支路信號(hào)與傳送的載荷同步的過程。這種結(jié)構(gòu)可把目前這種結(jié)構(gòu)可把目前PDH的絕大多數(shù)的絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)速率信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)速率信號(hào)裝入裝入SDH幀。幀。v基本工作原理：基本工作原理：映射、定位、復(fù)用映射、定位、復(fù)用各種速率等級(jí)的數(shù)據(jù)流進(jìn)入相應(yīng)的容器（各種速率等級(jí)的數(shù)據(jù)流進(jìn)入相應(yīng)的容器（C），完成適配功能），完成適配功能（主要是速率調(diào)整）（主要是速率調(diào)整）映射映射加入通道開銷（加入通道開銷（POH） ，構(gòu)

23、成虛容器（，構(gòu)成虛容器（VC）映射映射進(jìn)入支路單元（進(jìn)入支路單元（TU）或管理單元（）或管理單元（AU）定位定位設(shè)置指針（設(shè)置指針（AU PTR和和TU PTR）定位定位復(fù)用（復(fù)用（TU進(jìn)高階進(jìn)高階VC或或AU進(jìn)進(jìn)STMN），附加段開銷），附加段開銷SOH，形成形成STM-N的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)復(fù)用復(fù)用復(fù)用原理復(fù)用原理(3)ITU-T一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)同步復(fù)用和映射方法同步復(fù)用和映射方法是是SDH的特色之一。的特色之一。2424x3AUGSTM-N2430 NAU 42358AU 3786VC-42349VC-3765TUG 3774TUG 2108TU 3768TU 2108VC

24、3765VC 1126VC 2107VC 1235TU 1127TU 1236C3756C1125C1234C2106C42340MAPPING14045621.534x3x7x7x3x4同步傳送模塊虛容器管理單元管理單元組支路單元支路單元組虛容器容器PDHMbpsPOHPOHPOHPOHPTRPTRPTRPTRPTRPTRSOHPOHPOHx NYYxxxPTR: 指針POH: 通道開銷字節(jié)數(shù) 基本操作：映射定位復(fù)用指針處理復(fù)用原理復(fù)用原理(4)ITU-T一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)2525復(fù)用原理復(fù)用原理(5)ITU-T一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)vC-n，標(biāo)準(zhǔn)容器，裝載，標(biāo)準(zhǔn)容器

25、，裝載PDH支路信號(hào)，并完成速率適配；支路信號(hào)，并完成速率適配；v標(biāo)準(zhǔn)容器標(biāo)準(zhǔn)容器+少量通道開銷少量通道開銷POH虛容器虛容器VC；VC的包絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)同步，可以的包絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)同步，可以 復(fù)用、交叉連接、交換；復(fù)用、交叉連接、交換；VC內(nèi)可裝載不同容量，不同格式的支路信號(hào)；內(nèi)可裝載不同容量，不同格式的支路信號(hào)；v定位校準(zhǔn)：在定位校準(zhǔn)：在VC前加管理單元指針，保證所有前加管理單元指針，保證所有VC起始相起始相位始終同步位始終同步AU(管理單元管理單元)+TU(支路單元支路單元)；v設(shè)置指針：設(shè)置指針：TU均勻字節(jié)間插均勻字節(jié)間插-TUGAUGv復(fù)用：復(fù)用：AUG+SOHSTM-1，按字節(jié)同步復(fù)用，按字

26、節(jié)同步復(fù)用STM-N；2626復(fù)用原理復(fù)用原理(6)復(fù)用舉例復(fù)用舉例 舉例：由舉例：由PDH的的4次群信號(hào)到次群信號(hào)到SDH的的STM-1的復(fù)接過程的復(fù)接過程v把把139.264 Mb/s的信號(hào)裝入容器的信號(hào)裝入容器C-4，經(jīng)速率適配處理后，輸出信，經(jīng)速率適配處理后，輸出信號(hào)速率為號(hào)速率為149.760 Mb/s; v在在虛容器虛容器VC-4內(nèi)加上通道開銷內(nèi)加上通道開銷POH后，輸出信號(hào)速率為后，輸出信號(hào)速率為150.336 Mb/s；v在在管理單元管理單元AU-4內(nèi)，加上管理單元指針內(nèi)，加上管理單元指針AU PTR(每幀每幀9 Byte, 相應(yīng)相應(yīng)于于0.576 Mb/s)，輸出信號(hào)速率為，

27、輸出信號(hào)速率為150.912 Mb/s;v由由 1個(gè)個(gè)AUG加上加上段開銷段開銷SOH，輸出信號(hào)速率為，輸出信號(hào)速率為155.520 Mb/s, 即為即為STM-1。2727數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)(1)vDXC: 自動(dòng)的數(shù)字電路配線架；自動(dòng)的數(shù)字電路配線架；v核心：可控的交叉連接開關(guān)矩陣核心：可控的交叉連接開關(guān)矩陣;v基本電路速率：可等于或低于端口速率，它取決于信基本電路速率：可等于或低于端口速率，它取決于信道容量分配的基本單位。道容量分配的基本單位。v輸入信號(hào)串輸入信號(hào)串/并變換：變?yōu)椴⒆儞Q：變?yōu)閙個(gè)并行支路信號(hào)，然后通個(gè)并行支路信號(hào)，然后通過時(shí)分過時(shí)分(或空分或空分)交

28、換網(wǎng)絡(luò)，按照預(yù)先存放的交叉連接圖交換網(wǎng)絡(luò)，按照預(yù)先存放的交叉連接圖或動(dòng)態(tài)計(jì)算的交叉連接圖對(duì)這些電路進(jìn)行重新編排，或動(dòng)態(tài)計(jì)算的交叉連接圖對(duì)這些電路進(jìn)行重新編排，最后將重新編排后的信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)輸出。最后將重新編排后的信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)輸出。2828數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)(2)vDXC的表示：的表示：DXC X/Y(X:輸入端口速率的最高等級(jí)；輸入端口速率的最高等級(jí)；Y，參與交叉連接的最低速率等級(jí)參與交叉連接的最低速率等級(jí))064 kb/s電路速率；電路速率；1、2、3、4PDH的的1至至 4 次群的速率；次群的速率；4SDH 的的STM-1 等級(jí)；等級(jí)； 5、6 SDH的

29、的STM-4 、STM-16等級(jí)。等級(jí)。 v舉例：舉例：DXC 1/0:1輸入最高速率為一次群速率輸入最高速率為一次群速率2.048Mb/s; 0交叉連接基本速率為交叉連接基本速率為64kb/s;DXC 4/1:4輸入端最高速率輸入端最高速率140Mb/s(PDH)或或155.52Mb/s(SDH); 1交叉連接基本速率為交叉連接基本速率為2.048Mb/s;v廣泛應(yīng)用的廣泛應(yīng)用的DXC：DXC 1/0、DXC 4/1、DXC 4/42929數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)(3)v交叉連接設(shè)備與交換機(jī)的區(qū)別：交叉連接設(shè)備與交換機(jī)的區(qū)別：vDXC的用途：干線網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的用途：干線網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)

30、化網(wǎng)絡(luò)配置自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)配置；v功能：功能：輸入輸入/輸出輸出連接改變連接改變連接控制連接控制DXC多話路組成的多話路組成的群路群路按集合用戶量、網(wǎng)按集合用戶量、網(wǎng)路故障狀況路故障狀況網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)配置網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)配置交換機(jī)交換機(jī)單個(gè)用戶話路單個(gè)用戶話路用戶呼叫請(qǐng)求用戶呼叫請(qǐng)求信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)v分離本地分離本地/ /非本地業(yè)務(wù)，為非本地業(yè)非本地業(yè)務(wù)，為非本地業(yè)務(wù)提供路由務(wù)提供路由v為臨時(shí)事件提供通信電路；為臨時(shí)事件提供通信電路；v網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，迅速提供網(wǎng)絡(luò)配置；網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，迅速提供網(wǎng)絡(luò)配置；v根據(jù)業(yè)務(wù)流量，實(shí)現(xiàn)最佳網(wǎng)絡(luò)配置；根據(jù)業(yè)務(wù)流量，實(shí)現(xiàn)最佳網(wǎng)絡(luò)配置；vPDH與與SDH的網(wǎng)關(guān)；的網(wǎng)關(guān)；3030SDH的應(yīng)用

31、的應(yīng)用(1)vSDH點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸；v鏈形網(wǎng)傳輸；鏈形網(wǎng)傳輸；SDHTMSDHTM支路支路信號(hào)信號(hào)支路支路信號(hào)信號(hào)STM- N再生中繼器再生中繼器SDHTMSDHTM支路支路信號(hào)信號(hào)支路支路信號(hào)信號(hào)SDHADMSTM-n(n N)STM- NSTM-NSTM-n3131SDH的應(yīng)用的應(yīng)用(2)vSDH環(huán)形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)SDHADMSDHADMSDHADMSDHADM支路支路信號(hào)信號(hào)支路信號(hào)支路信號(hào)支路信號(hào)支路信號(hào)支路支路信號(hào)信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：具有自愈能力優(yōu)點(diǎn)：具有自愈能力通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，無需無需人為干預(yù)人為干預(yù)，即可在，即可在極短的時(shí)極短的時(shí)間間內(nèi)從失效故障中內(nèi)從失效故障中自

32、動(dòng)恢復(fù)自動(dòng)恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。3232SDH的應(yīng)用的應(yīng)用(3)vADM+DXC 網(wǎng)形網(wǎng)網(wǎng)形網(wǎng)TMADMDXCADMTMTMTMADMSTM-nSTM-nDXCADMTMSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-n低速信號(hào)低速信號(hào)低速信號(hào)低速信號(hào)(nN)3333SDH的主要優(yōu)點(diǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)v系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，接口統(tǒng)一兼容；系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，接口統(tǒng)一兼容；v復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，同步透明靈活；復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，同步透明靈活；v開銷信息豐富，網(wǎng)管能力強(qiáng)大；開銷信息豐富，網(wǎng)管能力強(qiáng)大；v指針定位調(diào)整，支持自

33、愈組網(wǎng)；指針定位調(diào)整，支持自愈組網(wǎng)；3434第五章第五章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)v兩種傳輸體制兩種傳輸體制v系統(tǒng)的性能指標(biāo)系統(tǒng)的性能指標(biāo)v系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3535系統(tǒng)性能指標(biāo)系統(tǒng)性能指標(biāo)v參考模型參考模型v系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)v可靠性可靠性3636參考模型參考模型(1)v數(shù)字光纖通信系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的地位數(shù)字光纖通信系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的地位 傳輸網(wǎng)；傳輸網(wǎng)；v確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)在整個(gè)通信網(wǎng)中的確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)在整個(gè)通信網(wǎng)中的位置位置，從整，從整體出發(fā)，分析系統(tǒng)要求，體出發(fā)，分析系統(tǒng)要求，分配系統(tǒng)的性能指標(biāo)分配系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求；要求；v數(shù)字系統(tǒng)參考模型：數(shù)字系統(tǒng)參

34、考模型：ITU-T在在G.801建議中提出建議中提出假設(shè)參考數(shù)字連接假設(shè)參考數(shù)字連接(HRX)假設(shè)參考數(shù)字鏈路假設(shè)參考數(shù)字鏈路(HRDL)假設(shè)參考數(shù)字段假設(shè)參考數(shù)字段(HRDS)3737參考模型參考模型(1)HRXv假設(shè)參考數(shù)字連接假設(shè)參考數(shù)字連接(HRX):假設(shè)假設(shè)通信距離最長(zhǎng)通信距離最長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、傳輸質(zhì)傳輸質(zhì)量最差量最差的連接；包括所有的的連接；包括所有的傳輸、交換、及其他功能器件傳輸、交換、及其他功能器件；v系統(tǒng)：全數(shù)字系統(tǒng)：全數(shù)字64kb/s連接；連接；v標(biāo)準(zhǔn)最長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)最長(zhǎng)HRX：14個(gè)個(gè)HRDL、13個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，全長(zhǎng)個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，全長(zhǎng)27500km；vHRX總性能指標(biāo)總性能

35、指標(biāo)按比例分配給按比例分配給HRDL；3838參考模型參考模型(2)HRDLv假設(shè)參考數(shù)字鏈路假設(shè)參考數(shù)字鏈路(HRDL):HRX中兩個(gè)相鄰交換點(diǎn)中兩個(gè)相鄰交換點(diǎn)數(shù)數(shù)字配線架間字配線架間的所有傳輸系統(tǒng)的所有傳輸系統(tǒng)復(fù)用、分接設(shè)備、傳復(fù)用、分接設(shè)備、傳輸單元。輸單元。v長(zhǎng)度：建議長(zhǎng)度：建議2500km；可根據(jù)國(guó)家具體情況做不同選擇；可根據(jù)國(guó)家具體情況做不同選擇China：5000km；USA/Cana: 6400km；Jap：2500km； 3939參考模型參考模型(3)HRDSv假設(shè)參考數(shù)字段假設(shè)參考數(shù)字段(HRDS)：HRDL的組成部分；的組成部分；vHRDS：兩端光端機(jī)、中間光纜傳輸線路、

36、光中繼器；：兩端光端機(jī)、中間光纜傳輸線路、光中繼器；vHRDS建議長(zhǎng)度：長(zhǎng)途，建議長(zhǎng)度：長(zhǎng)途，280km；市話，；市話，50km我國(guó)：一級(jí)干線，我國(guó)：一級(jí)干線，420km；二級(jí)干線，；二級(jí)干線，280km；市話，；市話，50km；v一個(gè)光纖通信系統(tǒng)，可以由若干個(gè)一個(gè)光纖通信系統(tǒng)，可以由若干個(gè)HRDS組成。組成。vHRDS的性能指標(biāo)，從的性能指標(biāo)，從HRDL指標(biāo)分配中獲得，并分配給線路和設(shè)備。指標(biāo)分配中獲得，并分配給線路和設(shè)備。vHRX、HRDL、HRDS三者的關(guān)系：三者的關(guān)系： 4040系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率誤碼率(1)v誤碼率（誤碼率（BER）：）： 是在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的

37、傳輸碼流中出現(xiàn)是在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的誤碼的概率概率，它，它對(duì)話音影響的程度取決于編碼方法對(duì)話音影響的程度取決于編碼方法。v描述通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。決定著通信的質(zhì)量。描述通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。決定著通信的質(zhì)量。64kb/s PCM 數(shù)字連接數(shù)字連接 誤碼率對(duì)話音影響程度誤碼率對(duì)話音影響程度誤碼率誤碼率說話者的感覺說話者的感覺10-6感覺不到干擾感覺不到干擾10-5在低話音電平范圍內(nèi)剛覺察到有干擾在低話音電平范圍內(nèi)剛覺察到有干擾10-4在低話音電平范圍內(nèi)有個(gè)別在低話音電平范圍內(nèi)有個(gè)別“喀喀喀喀”聲干擾聲干擾10-3在各種話音電平范圍內(nèi)都感覺到有干擾在各種話音電平范圍內(nèi)都感覺

38、到有干擾10-2強(qiáng)烈干擾，聽懂程度明顯下降強(qiáng)烈干擾，聽懂程度明顯下降510-2幾乎聽不懂幾乎聽不懂4141系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率誤碼率(2)v誤碼性能優(yōu)劣的表示方法：誤碼性能優(yōu)劣的表示方法：誤碼時(shí)間百分?jǐn)?shù)誤碼時(shí)間百分?jǐn)?shù)誤碼秒百分?jǐn)?shù)誤碼秒百分?jǐn)?shù)檢測(cè)時(shí)間檢測(cè)時(shí)間TL劃分為劃分為：(與連續(xù)與連續(xù)10秒的秒的BER與與10-3相比相比) 可用時(shí)間：可用時(shí)間：BER10-3，系統(tǒng)處于故障狀態(tài)；，系統(tǒng)處于故障狀態(tài)；取樣時(shí)間取樣時(shí)間T0和誤碼率門限閾值和誤碼率門限閾值BERth； 劣化時(shí)間：抽樣劣化時(shí)間：抽樣(以以T0)檢測(cè)檢測(cè)BERBERth的時(shí)間的時(shí)間(分鐘數(shù)、秒數(shù)分鐘數(shù)、秒數(shù))v誤

39、碼性能優(yōu)劣表示：誤碼性能優(yōu)劣表示：100%劣化時(shí)間可用時(shí)間4242系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率誤碼率(3)v誤碼率隨時(shí)間的變化誤碼率隨時(shí)間的變化時(shí)間時(shí)間TLT010-610-310-1010-84343系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率誤碼率(4)vITU-T G.821建議將誤碼性能建議將誤碼性能優(yōu)劣劃分三個(gè)等級(jí)：優(yōu)劣劃分三個(gè)等級(jí)：劣化分劣化分(DM)；嚴(yán)重誤碼秒嚴(yán)重誤碼秒(SES);誤碼秒誤碼秒(ES);誤碼率等級(jí)誤碼率等級(jí)定義定義指標(biāo)指標(biāo)長(zhǎng)期平均誤碼率長(zhǎng)期平均誤碼率T0BERth劣化分劣化分(DM)1min(BER)10-610%) 10-30.2%) 08%1.3

40、10-6定義指標(biāo)在假設(shè)參考數(shù)字連接定義指標(biāo)在假設(shè)參考數(shù)字連接(HRX)情況下情況下 L=27500km100%劣化時(shí)間可用時(shí)間4444系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率誤碼率(5)v總誤碼性能指標(biāo)在總誤碼性能指標(biāo)在HRX各部分的分配：各部分的分配： 按電路等級(jí)進(jìn)行分配按電路等級(jí)進(jìn)行分配高級(jí)：長(zhǎng)途一二級(jí)干線；高級(jí)：長(zhǎng)途一二級(jí)干線；按長(zhǎng)度分配；按長(zhǎng)度分配；中級(jí)：長(zhǎng)途二級(jí)以下干線；中級(jí)：長(zhǎng)途二級(jí)以下干線；本地級(jí)：本地級(jí)：按切塊分配；按切塊分配；最長(zhǎng)最長(zhǎng)HRX的電路質(zhì)量等級(jí)劃分的電路質(zhì)量等級(jí)劃分 4545系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率誤碼率(6)v誤碼率的分配誤碼率的分配G.821

41、建議建議誤碼率指標(biāo)誤碼率指標(biāo)高級(jí)電路高級(jí)電路中級(jí)電路中級(jí)電路本地級(jí)電路本地級(jí)電路DM10%4%21.5%21.5%SES0.1%0.04%20.015%20.015%ES10-6的時(shí)間少于的時(shí)間少于10%，等效平均誤碼率，等效平均誤碼率BERav=10-7；l將平均誤碼率按長(zhǎng)度進(jìn)行分配：將平均誤碼率按長(zhǎng)度進(jìn)行分配：BERav=410-12/km；l則則420km一級(jí)干線誤碼率分配：一級(jí)干線誤碼率分配：BERav=1.6810-9；l 280km二級(jí)干線誤碼率分配：二級(jí)干線誤碼率分配：BERav=1.1210-9；l設(shè)計(jì)值，比實(shí)際要求值高一個(gè)數(shù)量級(jí)，按設(shè)計(jì)值，比實(shí)際要求值高一個(gè)數(shù)量級(jí)，按10-1

42、0設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)；4646系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)抖動(dòng)抖動(dòng)(1)v抖動(dòng)：數(shù)字信號(hào)的有效瞬間對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的位置偏差。抖動(dòng)：數(shù)字信號(hào)的有效瞬間對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的位置偏差。輸入脈沖信號(hào)在平均位置的左右變化；輸入脈沖信號(hào)在平均位置的左右變化；提取時(shí)鐘信號(hào)在中心位置的左右變化；提取時(shí)鐘信號(hào)在中心位置的左右變化；抖動(dòng)的單位：抖動(dòng)的單位：UI，表示單位時(shí)隙，二進(jìn)制，表示單位時(shí)隙，二進(jìn)制NRZ信號(hào)，信號(hào)，1UI=T(一個(gè)碼元一個(gè)碼元周期周期)。v抖動(dòng)的度量：抖動(dòng)的度量：抖動(dòng)幅度抖動(dòng)幅度(Jp-p)：偏差時(shí)間的范圍；：偏差時(shí)間的范圍；抖動(dòng)頻率抖動(dòng)頻率(F)：偏差時(shí)間間隔對(duì)時(shí)間的變化率；：偏差時(shí)間間隔對(duì)時(shí)間的

43、變化率；v抖動(dòng)的表現(xiàn)：穩(wěn)定脈沖前后沿出現(xiàn)低頻干擾抖動(dòng)的表現(xiàn)：穩(wěn)定脈沖前后沿出現(xiàn)低頻干擾(12kHz)；v抖動(dòng)的影響：抖動(dòng)的影響：使信號(hào)判決偏離最佳判決時(shí)間，增加誤碼率，降低系統(tǒng)性能；使信號(hào)判決偏離最佳判決時(shí)間，增加誤碼率，降低系統(tǒng)性能；抖動(dòng)表現(xiàn)：接收端的噪聲，劣化信噪比，降低接收靈敏度；抖動(dòng)表現(xiàn)：接收端的噪聲，劣化信噪比，降低接收靈敏度；4747系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)抖動(dòng)抖動(dòng)(2)v抖動(dòng)產(chǎn)生的原因：抖動(dòng)產(chǎn)生的原因：時(shí)鐘提取電路的頻率偏移；時(shí)鐘提取電路的頻率偏移；信號(hào)狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)如，信號(hào)的碼間干擾；如，信號(hào)的碼間干擾；輸入碼流中長(zhǎng)連輸入碼流中長(zhǎng)連“0”碼；碼；隨機(jī)噪聲；隨機(jī)噪聲；v

44、抖動(dòng)的主要性能參數(shù)：輸入抖動(dòng)容限、輸出抖動(dòng)等抖動(dòng)的主要性能參數(shù)：輸入抖動(dòng)容限、輸出抖動(dòng)等輸入抖動(dòng)容限：系統(tǒng)容許的輸入信號(hào)輸入抖動(dòng)容限：系統(tǒng)容許的輸入信號(hào)最大抖動(dòng)范圍最大抖動(dòng)范圍；ITU-T建議和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，給出了建議和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，給出了PDH各次群輸入各次群輸入/輸出輸出抖動(dòng)容限要求；抖動(dòng)容限要求；4848系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)抖動(dòng)抖動(dòng)(3)PDH各次群入口對(duì)抖動(dòng)的要求各次群入口對(duì)抖動(dòng)的要求3500kHZ800kHZ400kHZ100kHZF410kHZ10kHZ3kHZ18kHZF3500HZ1kHZ400HZ2.4kHZF2200HZ100HZ20HZ20HZF10.0750.1

45、50.20.2A21.51.51.51.5A1F0A0223-1139264223-134368215-11.210-5HZ1528448215-11.510-5HZ36.92048偽隨機(jī)測(cè)試偽隨機(jī)測(cè)試信號(hào)序列信號(hào)序列調(diào)制數(shù)字信號(hào)的正弦調(diào)制數(shù)字信號(hào)的正弦信號(hào)頻率信號(hào)頻率JP .P/UI 參數(shù)參數(shù) 速率速率(kb/s)4949系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)抖動(dòng)抖動(dòng)(4)0.075（0.075）0.15（0.15）0.2（0.2）0.2（0.2）A23500kHZ800kHZ400kHZ100kHZF410kHZ10kHZ3kHZ18kHZF2F1A1200HZ1.5（0.75）139264

46、100HZ1.5（0.75）3436820HZ1.5（0.75）844820HZ1.5（0.75）2048測(cè)量帶通濾波器帶寬：低頻截止頻率為測(cè)量帶通濾波器帶寬：低頻截止頻率為F1或或F2，高頻截止頻率為高頻截止頻率為F4輸出口最大抖動(dòng)容限值輸出口最大抖動(dòng)容限值JP .P/UI 參數(shù)參數(shù) 速率速率（kb s-1） 全程和數(shù)字段全程和數(shù)字段PDH各次群輸出口對(duì)抖動(dòng)的要求各次群輸出口對(duì)抖動(dòng)的要求5050系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)抖動(dòng)抖動(dòng)(5) 表表5.6和表和表5.7的圖解說明的圖解說明 Jpp/UIA0A1A20F0F1F2F3F420dB/10倍頻程下降f要求：要求：PDH各次群輸入接

47、口的輸入抖動(dòng)容限必須在曲線之上各次群輸入接口的輸入抖動(dòng)容限必須在曲線之上5151系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)可靠性可靠性(1)v可靠性：描述系統(tǒng)的故障可能性可靠性：描述系統(tǒng)的故障可能性直接影響通信系統(tǒng)的：使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益；直接影響通信系統(tǒng)的：使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益；包括：光端機(jī)、中繼器、光纜線路、輔助設(shè)備和備用系統(tǒng)的可靠性包括：光端機(jī)、中繼器、光纜線路、輔助設(shè)備和備用系統(tǒng)的可靠性研究方法：故障統(tǒng)計(jì)分析法研究方法：故障統(tǒng)計(jì)分析法故障次數(shù)、故障修復(fù)時(shí)間；故障次數(shù)、故障修復(fù)時(shí)間；v可靠性的表示：可靠性的表示：可靠性可靠性R與故障率與故障率： 可靠性可靠性R：規(guī)定條件和時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)：規(guī)定條件和

48、時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)無故障工作的概率無故障工作的概率，反映系統(tǒng)，反映系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力；完成規(guī)定功能的能力； 故障率故障率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生故障的概率；：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生故障的概率； 單位：?jiǎn)挝唬?0-9/h，菲特，菲特(fit):1fit表示表示109h內(nèi)發(fā)生一次故障的概率；內(nèi)發(fā)生一次故障的概率；R與與的關(guān)系：的關(guān)系：n個(gè)部件系統(tǒng)總的可靠性個(gè)部件系統(tǒng)總的可靠性Rs：exp()Rt12.exp()snsRRRR11, nnsisiiiRR5252系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)可靠性可靠性(2)v故障率故障率與平均故障間隔時(shí)間與平均故障間隔時(shí)間MTBF：v可用率可用率A和失效率和失效率PF：

49、可用率可用率A：規(guī)定時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)的概率；：規(guī)定時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)的概率；失效率失效率PF：有備用系統(tǒng)時(shí)，失效率有備用系統(tǒng)時(shí)，失效率PF：1MTBF100%100%MTBFAMTBFMTTR可用時(shí)間總工作時(shí)間100%100%FMTTRPMTBFMTTR不可用時(shí)間總工作時(shí)間1-FPA()!(1)!(1)!FmnMTTRPP nPmnMTBF，其中，5353系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)可靠性可靠性(3)v可靠性指標(biāo)可靠性指標(biāo)(具有主備用系統(tǒng)自動(dòng)倒換功能的具有主備用系統(tǒng)自動(dòng)倒換功能的DOFCS)5000km，雙向全程全阻故障：，雙向全程全阻故障：4次次/年；年；420

50、km、280km：雙向全程全阻故障：雙向全程全阻故障：1次次/3年、年、 1次次/5年；年；市內(nèi)數(shù)字光纜通信系統(tǒng)：雙向全程全阻故障：市內(nèi)數(shù)字光纜通信系統(tǒng)：雙向全程全阻故障：4次次/年；年；50km數(shù)字段雙向全程全阻故障：數(shù)字段雙向全程全阻故障：2次次/年；年；LD壽命：大于壽命：大于10104h；PIN壽命：大于壽命：大于50104h；APD壽命：大于壽命：大于50104h；v國(guó)產(chǎn)通信設(shè)備的可靠性指標(biāo)：國(guó)產(chǎn)通信設(shè)備的可靠性指標(biāo)：5454系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)可靠性可靠性(4)鏈路長(zhǎng)度鏈路長(zhǎng)度/km50003000420280雙向全程年故障次數(shù)雙向全程年故障次數(shù)42.40.3360

51、.224MTBF/h219036502607039 107/fit456 620373 97038 35825 570MTTR/h2414.42.0161.344PF/%0.2740.1640.0230.015A/%99.72699.83699.97799.985數(shù)字光纜數(shù)字光纜通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)可靠性指標(biāo)可靠性指標(biāo)可靠性可靠性MTBF/年年/fit光纖光纖(雙向雙向)1.35(420km)200(/km)光端機(jī)光端機(jī)428 539(一端一端)中繼器中繼器428 539(一端一端)四次群設(shè)備四次群設(shè)備205707(一端一端)某些國(guó)產(chǎn)設(shè)備可靠性指標(biāo)某些國(guó)產(chǎn)設(shè)備可靠性指標(biāo)5555第五章第五章 數(shù)字光

52、纖通信系統(tǒng)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)v兩種傳輸體制兩種傳輸體制v系統(tǒng)的性能指標(biāo)系統(tǒng)的性能指標(biāo)v系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5656系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)v中繼距離受損耗的限制中繼距離受損耗的限制v中繼距離手色散中繼距離手色散(帶寬帶寬)的限制的限制v中繼距離和傳輸速率中繼距離和傳輸速率5757系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)v系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求：前提：前提：用戶對(duì)用戶對(duì)傳輸距離傳輸容量傳輸距離傳輸容量的要求；的要求；國(guó)家規(guī)定指標(biāo)國(guó)家規(guī)定指標(biāo)設(shè)備技術(shù)水平設(shè)備技術(shù)水平考慮因素：考慮因素：選擇最佳路由和局站設(shè)置；選擇最佳路由和局站設(shè)置；選擇傳輸體制和傳輸速率；選擇傳輸體制和傳輸速率；選擇光纖光纜；選擇光纖光纜；選擇光端機(jī)基本參

53、數(shù)和性能指標(biāo)；選擇光端機(jī)基本參數(shù)和性能指標(biāo)；目的：目的：達(dá)到最佳性價(jià)比。達(dá)到最佳性價(jià)比。v技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵：技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵： 確定中繼距離確定中繼距離v中繼距離的設(shè)計(jì)方法：中繼距離的設(shè)計(jì)方法：最壞情況法最壞情況法統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)法半統(tǒng)計(jì)法半統(tǒng)計(jì)法v中繼距離的限制因素：中繼距離的限制因素：光纖線路的損耗光纖線路的損耗光纖線路的色散光纖線路的色散(帶寬帶寬)5858損耗的限制損耗的限制(1)5959損耗的限制損耗的限制(2)v無中繼或有一個(gè)中繼器的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)無中繼或有一個(gè)中繼器的數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 光纖損耗限制中繼距離；光纖損耗限制中繼距離；系統(tǒng)要求：發(fā)射端系統(tǒng)要求：發(fā)射端接收端光纖線路接收端光纖線路

54、總損耗總損耗不超過不超過系統(tǒng)系統(tǒng)總功率衰減總功率衰減；各參數(shù)取值依據(jù)產(chǎn)品技術(shù)水平，和系統(tǒng)需求。各參數(shù)取值依據(jù)產(chǎn)品技術(shù)水平，和系統(tǒng)需求。e()-2-fsmtrcLP PMe-2-trcfsmP PML或光纖損耗光纖損耗(dB/km)光纖接頭損光纖接頭損耗耗(dB/km)千米光纖損耗千米光纖損耗余量余量(dB/km)連接器損耗連接器損耗(dB/對(duì)對(duì))系統(tǒng)余量系統(tǒng)余量(dB)發(fā)射光功率發(fā)射光功率(dBm)接收靈敏度接收靈敏度(dBm)6060損耗的限制損耗的限制(3)vPt，LD：-3-9dBm; LED：-20-25(dBm);vPr，接收靈敏度，接收靈敏度，P117 表表5.10；v連接器損耗連

55、接器損耗 c：0.31dB/對(duì)；對(duì)；vMe損耗余量：時(shí)間及環(huán)境變化引起的損耗余量：時(shí)間及環(huán)境變化引起的Pt 和和Pr及連接器及連接器性能的劣化；性能的劣化；v光纖損耗光纖損耗 f：1310nm，0.40.45dB/km; 1550nm，0.220.25dB/km;v光纖損耗余量光纖損耗余量 m: 0.10.2dB/km;v接頭損耗接頭損耗 f ：0.05dB；6161色散色散(帶寬帶寬)的限制的限制(1)v系統(tǒng)傳輸速率高，光纖線路色散大系統(tǒng)傳輸速率高，光纖線路色散大 色散色散(帶寬帶寬)限制中繼距離；限制中繼距離； 需對(duì)光纖線路總色散進(jìn)行規(guī)范；需對(duì)光纖線路總色散進(jìn)行規(guī)范；已知傳輸速率的光纖線路

56、系統(tǒng)已知傳輸速率的光纖線路系統(tǒng)允許的線路總色散允許的線路總色散計(jì)算中繼距離計(jì)算中繼距離v色散對(duì)系統(tǒng)的影響：色散對(duì)系統(tǒng)的影響：色散引起脈沖展寬色散引起脈沖展寬碼間串?dāng)_碼間串?dāng)_增大誤碼增大誤碼 or or 降低接收靈敏度降低接收靈敏度vITU-TITU-T建議，色散限制系統(tǒng)建議，色散限制系統(tǒng)中繼段距離中繼段距離L L的計(jì)算式：的計(jì)算式：v其中，其中，F(xiàn) Fb b線路碼速率線路碼速率(Mb/s);(Mb/s);C C0 0光纖色散系數(shù)；光纖色散系數(shù)； 光源譜寬；光源譜寬； 是與功率代價(jià)和光源特性有關(guān)的參數(shù)，光脈沖相對(duì)展寬是與功率代價(jià)和光源特性有關(guān)的參數(shù)，光脈沖相對(duì)展寬 SLM-LD時(shí)時(shí)=0.115； MLM-LD時(shí)時(shí)=0.306；6b010L=F |C |6262色散色散(帶寬帶寬)的限制的限制(2)光纖：零色散點(diǎn)分布在標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)附近一定范圍；光纖：零色散點(diǎn)分布在標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)附近一定范圍；光源光源LD：峰值波長(zhǎng)分布于一個(gè)有限范圍；：峰值波長(zhǎng)分布于一個(gè)有限范圍；可計(jì)算最大色散容限可計(jì)算最大色散容限CL。 140Mb/s以上以上單模光纖通信系統(tǒng)，單模光纖通信系統(tǒng)，色散限制不容忽略。色散限制不容忽略。6363中繼距離和傳輸速率中繼距離和傳輸速率(1)v損耗限制：損耗限制：v色散限制