第5章魔鏡魔鏡.

1、第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 1第第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 5.1光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī) 5.2光接收機(jī)光接收機(jī) 5.3SDH光端機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)光端機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn) 5.4線路編碼線路編碼 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 2光纖通信系統(tǒng)的功能分為信號處理和信號傳輸兩部分。一般情況下，也常把完成信號傳輸功能的主要組成部分光端機(jī)、光纜和光中繼器稱為光纖傳輸系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)框圖如圖5.1所示。 圖5.1光纖通信系統(tǒng)框圖 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 3光纖通信三個要素：光源、光纖、光檢測器。光端機(jī)：光纖通信系統(tǒng)中的光纖傳輸終端設(shè)備。包括：光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)。圖5.2光端機(jī)框圖 把來自把來

2、自PCM設(shè)備的設(shè)備的HDB3或或CM1接口信接口信號變換成普通二進(jìn)制信號，以便實(shí)現(xiàn)光號變換成普通二進(jìn)制信號，以便實(shí)現(xiàn)光調(diào)制和反變換還原。調(diào)制和反變換還原。擾碼擾碼/ /解擾：用以減少數(shù)字信號中過多、解擾：用以減少數(shù)字信號中過多、過長的連過長的連“0”0”和連和連“1”1”碼，以便于時碼，以便于時鐘信號的提取和解擾碼還原。鐘信號的提取和解擾碼還原。線路編碼譯碼：為了在不中斷業(yè)務(wù)的線路編碼譯碼：為了在不中斷業(yè)務(wù)的情況下檢測設(shè)備的誤碼率，適應(yīng)光纖通情況下檢測設(shè)備的誤碼率，適應(yīng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸特點(diǎn)，需要把原來的碼型信系統(tǒng)的傳輸特點(diǎn)，需要把原來的碼型變換為線路碼型，線路碼經(jīng)譯碼后還原。變換為線路碼型，

3、線路碼經(jīng)譯碼后還原。光發(fā)射：實(shí)質(zhì)上是一個光調(diào)制器。它把光發(fā)射：實(shí)質(zhì)上是一個光調(diào)制器。它把數(shù)字信號電脈沖調(diào)制成光脈沖，并把此數(shù)字信號電脈沖調(diào)制成光脈沖，并把此脈沖耦合進(jìn)入光纖。脈沖耦合進(jìn)入光纖。光接收：由光檢測器和低噪聲光接收：由光檢測器和低噪聲的電子放大器組成。來自光纖的電子放大器組成。來自光纖的光脈沖信號照射在光檢測器的光脈沖信號照射在光檢測器上產(chǎn)生電脈沖信號，經(jīng)過放大上產(chǎn)生電脈沖信號，經(jīng)過放大后輸出。后輸出。均衡：由于光纖傳輸可能使信號產(chǎn)生均衡：由于光纖傳輸可能使信號產(chǎn)生畸變和碼間干擾，加以均衡后可以消畸變和碼間干擾，加以均衡后可以消除碼間干擾并修正脈沖波形，改善信除碼間干擾并修正脈沖波形

4、，改善信噪比，使之適合判決和定時提取。通噪比，使之適合判決和定時提取。通常均衡波為升余弦波。常均衡波為升余弦波。定時再生：通常由定時提取和判決再生定時再生：通常由定時提取和判決再生兩部分組成。任務(wù)是把光接收電路輸出兩部分組成。任務(wù)是把光接收電路輸出的升余弦波恢復(fù)成數(shù)字信號。的升余弦波恢復(fù)成數(shù)字信號。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 4光端機(jī)各部分功能如下：接口變換反變換：把來自PCM設(shè)備的HDB3或CM1接口信號變換成普通二進(jìn)制信號，以便實(shí)現(xiàn)光調(diào)制和反變換還原。擾碼/解擾：用以減少數(shù)字信號中過多、過長的連“0”和連“1”碼，以便于時鐘信號的提取和解擾碼還原。線路編碼譯碼：為了在不中斷業(yè)務(wù)的情況下檢

5、測設(shè)備的誤碼率，適應(yīng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸特點(diǎn)，需要把原來的碼型變換為線路碼型，線路碼經(jīng)譯碼后還原。光發(fā)射：實(shí)質(zhì)上是一個光調(diào)制器。它把數(shù)字信號電脈沖調(diào)制成光脈沖，并把此脈沖耦合進(jìn)入光纖。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 5光接收：由光檢測器和低噪聲的電子放大器組成。來自光纖的光脈沖信號照射在光檢測器上產(chǎn)生電脈沖信號，經(jīng)過放大后輸出。均衡：由于光纖傳輸可能使信號產(chǎn)生畸變和碼間干擾，加以均衡后可以消除碼間干擾并修正脈沖波形，改善信噪比，使之適合判決和定時提取。通常均衡波為升余弦波。定時再生：通常由定時提取和判決再生兩部分組成。任務(wù)是把光接收電路輸出的升余弦波恢復(fù)成數(shù)字信號。本章著重介紹數(shù)字光發(fā)射機(jī)和數(shù)字

6、光接收機(jī)的基本組成、工作特性和主要電路。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 65.1光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī) 數(shù)字光發(fā)射機(jī)的功能是把電端機(jī)輸出的數(shù)字基帶電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并用耦合技術(shù)有效注入光纖線路。電光轉(zhuǎn)換是用承載信息的數(shù)字電信號對光源進(jìn)行調(diào)制來實(shí)現(xiàn)的。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 75.1.1光發(fā)射機(jī)的組成光發(fā)射機(jī)的組成數(shù)字光發(fā)射機(jī)方框圖如圖5.3所示，主要有光源和控制電路兩部分。光源是實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，在很大程度上決定著光發(fā)射機(jī)的性能?？刂齐娐返脑O(shè)計應(yīng)以光源為依據(jù)，使輸出光信號準(zhǔn)確反映輸入電信號。圖5.3數(shù)字光發(fā)射機(jī)方框圖 將電端機(jī)送來到將電端機(jī)送來到HDB3碼變換為普通二進(jìn)制碼。碼變換為

7、普通二進(jìn)制碼。將普通二進(jìn)制碼變換為將普通二進(jìn)制碼變換為適合在光纖鏈路上傳輸適合在光纖鏈路上傳輸?shù)拇a型。的碼型。為光源提供調(diào)為光源提供調(diào)制電流。制電流。一般為發(fā)光二極管或一般為發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光電轉(zhuǎn)換。主要是主要是APC電路、電路、ATC電路、光源保電路、光源保護(hù)電路等。護(hù)電路等。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 81.光源光源光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖枪庑盘?，因此光源是重要的器件之一。它的作用是產(chǎn)生作為光載波的光信號，作為信號傳輸?shù)妮d體攜帶信號在光纖傳輸線中傳送。由于光纖通信系統(tǒng)的傳輸媒介是光纖，因此作為光源的發(fā)光器件，應(yīng)滿足以下要求：體積小，發(fā)射光束的方向性要

8、好，與光纖之間有較高的耦合效率。發(fā)射的光波長應(yīng)和光纖低損耗“窗口”一致，即中心波長應(yīng)在0.85m、1.31m和1.55m附近。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 9電/光轉(zhuǎn)換效率要高，即要求在足夠低的驅(qū)動電流下，有足夠大而且穩(wěn)定的輸出光功率，且線性良好。允許的調(diào)制速率要高、響應(yīng)速度要快，以滿足系統(tǒng)的大傳輸容量的要求。發(fā)射的光功率足夠高，以便可以傳輸較遠(yuǎn)的距離。溫度穩(wěn)定性好，即溫度變化時，輸出光功率以及波長變化應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。可靠性高，要求它的工作壽命長、工作穩(wěn)定性好，具有較高的功率穩(wěn)定性、波長穩(wěn)定性和光譜穩(wěn)定性。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 10能夠滿足以上要求的光源一般為半導(dǎo)體發(fā)光二極管(L

9、ED)和激光器(LD)。前者可用于短距離、低容量或模擬系統(tǒng)，其成本低、可靠性高；后者適用于長距離、高速率的系統(tǒng)。二者的性能比較如表5.1所示。在選用時，應(yīng)根據(jù)需要綜合考慮。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 11表表5.1激光器與發(fā)光二極管性能比較激光器與發(fā)光二極管性能比較 項 目 激光器(LD) 發(fā)光二極管(LED) 輸出光功率 較大，幾mW幾十 mW 較小，一般僅 lmW2mW 帶寬 帶寬大，幾百 MHz幾十 GHz 帶寬小，幾十 MHz200 MHz 光束方向性 方向性強(qiáng)，發(fā)散度小 方向性差，發(fā)散度大 耦合效率 與光纖耦合效率高，高達(dá)80以上 與光纖的耦合效率低，百分之幾 光譜 光譜較窄 光

10、譜較寬 制造工藝 制造工藝難度大，成本高 制造工藝難度小，成本低 功率穩(wěn)定性 需要 APC 和ATC 可在較寬的溫度范圍內(nèi)正常工作 輸出特性 輸出特性曲線的線性度較好 在大電流下易飽和 模式噪聲 有模式噪聲 無模式噪聲 可靠性 可靠性一般 可靠性較好 工作壽命 工作壽命短 工作壽命長 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 122.調(diào)制電路和控制電路調(diào)制電路和控制電路調(diào)制分為直接調(diào)制和外調(diào)制兩種方式。受調(diào)制的光源特性參數(shù)有功率、幅度、頻率和相位。目前技術(shù)上成熟并在實(shí)際光纖通信系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用的是直接光功率調(diào)制。光源光源 驅(qū)動器驅(qū)動器光纖光信號輸出電信號輸入直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）：用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器

11、或發(fā)光二極管的驅(qū)動電流，使輸出光隨電信號變化。間接調(diào)制(外調(diào)制)：外調(diào)制是把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實(shí)現(xiàn)的。激光源激光源調(diào)制器調(diào)制器驅(qū)動和控制驅(qū)動和控制電信號輸電信號輸入入光纖光信號輸出第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 13圖5.4直接光功率數(shù)字調(diào)制原理(a)LED數(shù)字調(diào)制原理；(b)LD的數(shù)字調(diào)制原理 激光器(LD)和發(fā)光二極管(LED)直接光功率數(shù)字調(diào)制原理如圖5.4所示。圖中對LD施加了偏置電流Ib，當(dāng)激光器的驅(qū)動電流大于閾值電流Ith時，輸出光功率P和驅(qū)動電流I基本上是線性關(guān)系，輸出光功率和輸入電流成正比，所以輸出光信號的大小完全反映出輸入電信號的變化。第5

12、章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 14直接光功率調(diào)制的數(shù)字光發(fā)射機(jī)主要電路有調(diào)制電路、控制電路和線路編碼電路，采用激光器作光源時，還有偏置電路。對調(diào)制電路和控制電路的要求如下：輸出光脈沖的通斷比應(yīng)大于10，以保證足夠的光接收信噪比。輸出光脈沖的寬度應(yīng)遠(yuǎn)大于開通延遲時間，光脈沖的上升時間、下降時間和開通延遲時間應(yīng)足夠短，以便在高速率調(diào)制下，輸出的光脈沖能準(zhǔn)確再現(xiàn)輸入電脈沖的波形。 對激光器應(yīng)施加足夠的偏置電流，以便抑制在較高速率調(diào)制下可能出現(xiàn)的張弛振蕩，保證發(fā)射機(jī)正常工作。應(yīng)采用自動功率控制(APC)電路和自動溫度控制(ATC)電路，以保證輸出光功率有足夠的穩(wěn)定性。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 153

13、.線路編碼電路線路編碼電路光纖傳輸系統(tǒng)的線路編碼很重要，因?yàn)殡姸藱C(jī)輸出的數(shù)字信號是適合電纜傳輸?shù)碾p極性碼，而光源不能發(fā)射負(fù)脈沖，所以要變換為適合于光纖傳輸?shù)膯螛O性碼。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 165.1.2調(diào)制電路與控制技術(shù)調(diào)制電路與控制技術(shù)1.調(diào)制特性調(diào)制特性半導(dǎo)體激光器是光纖通信的理想光源，但在高速脈沖調(diào)制下，其瞬態(tài)特性會出現(xiàn)許多畸變現(xiàn)象，將嚴(yán)重限制系統(tǒng)傳輸速率和通信質(zhì)量，在電路的設(shè)計上要充分考慮。（1）電光延遲： 半導(dǎo)體激光器在高速脈沖調(diào)制時，輸出光脈沖和注入電流脈沖之間存在一個初始延遲時間，稱為電光延遲時間，其數(shù)量級一般為ns。電光延遲會導(dǎo)致碼型效應(yīng)。 碼型效應(yīng)：當(dāng)電光延遲時間與數(shù)

14、字調(diào)制的碼元時間為相同數(shù)量級時，會使“0”碼過后的第一個“1”碼的脈沖寬度變窄、幅度減小，嚴(yán)重時可能使單個“1”碼丟失。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 17（2）張弛振蕩： 當(dāng)電流脈沖注入激光器后，輸出光脈沖會出現(xiàn)幅度逐漸衰減的振蕩，稱為張弛振蕩。張弛振蕩的危害是限制調(diào)制速率，當(dāng)最高調(diào)制頻率接近張弛振蕩頻率時，波形就會嚴(yán)重失真，使接收機(jī)在抽樣判決時增加誤碼率，實(shí)際使用的最高調(diào)制頻率應(yīng)低于張弛振蕩頻率。（3）自脈動： 某些激光器在脈沖調(diào)制時，當(dāng)注入電流達(dá)到某個范圍時，輸出光脈沖會出現(xiàn)持續(xù)等幅的高頻振蕩，稱為自脈動現(xiàn)象。自脈動頻率最高可達(dá)2GHz，嚴(yán)重影響LD的高速調(diào)制特性。自脈動現(xiàn)象是激光器內(nèi)部

15、不均勻增益或不均勻吸收產(chǎn)生的，在選擇激光器時應(yīng)特別注意。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 182.調(diào)制電路與功率控制電路調(diào)制電路與功率控制電路1）調(diào)制電路）調(diào)制電路光發(fā)射機(jī)的調(diào)制電路常采用電流開關(guān)電路。用于LED光源的共發(fā)射極調(diào)制電路如圖5.5所示。半導(dǎo)體三極管的輸出特性在放大區(qū)表現(xiàn)為恒流源，可以用集電極電流驅(qū)動光源。數(shù)字信號的“0”和“1”碼分別對應(yīng)三極管的截止和飽和狀態(tài)，電流的大小決定輸出光信號幅度。此調(diào)制電路適于10Mbs以下的低速率系統(tǒng)，更高速率系統(tǒng)常采用差分電流開關(guān)電路。 圖5.5共發(fā)射極驅(qū)動電路第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 19第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 20 激光器驅(qū)動電路的調(diào)制

16、速率，受電路所用電子器件性能的限制。采用激光器和驅(qū)動電路集成在一起的單片集成電路，可以提高調(diào)制速率和改進(jìn)光發(fā)射機(jī)的性能。目前，光電混合集成電路的1.5m光發(fā)射機(jī)已能在5Gbs工作，采用異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的光發(fā)射機(jī)調(diào)制速率已達(dá)10Gbs。圖5.6射極耦合LD驅(qū)動電路 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 212）功率控制電路 在溫度變化和工作時間較長時，LD的輸出光功率會發(fā)生變化。為了保證激光器有穩(wěn)定的輸出光功率，需要有各種輔助電路，例如功率控制電路、溫控電路、限流保護(hù)電路和各種告警電路等。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 22光功率自動控制方法：自動跟蹤偏置電流，使LD偏置在最佳狀態(tài)；峰值功率和平均功率的

17、自動控制；PI曲線效率控制法。 但最簡單的辦法是通過直接檢測光功率控制偏置電流，用這種辦法可收到良好的效果。該辦法是利用激光器組件中的PIN光電二極管，監(jiān)測激光器背向輸出光功率的大小，若功率小于某一額定值時，通過反饋電路后驅(qū)動電流增加，并達(dá)到額定輸出功率值；反之，若光功率大于某一額定值，則使驅(qū)動電流減小，以保證激光器輸出功率基本上恒定不變。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 23一個完善的自動功率控制(APC)電路如圖5.7所示。從LD背向輸出的光功率，經(jīng)PD檢測器檢測、運(yùn)算放大器A1放大后送到比較器A3的反相輸入端。同時，輸入信號參考電壓和直流參考電壓經(jīng)A2比較放大后，送到A3的同相輸入端。A3

18、和VT3組成直流恒流源調(diào)節(jié)LD的偏流，使輸出光功率穩(wěn)定。 圖5.7 APC電路原理第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 243.溫度控制電路溫度控制電路溫度變化會引起LD輸出光功率的變化，雖然可以通過APC電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出光功率恢復(fù)正常值，但如果環(huán)境溫度升高較多，經(jīng)APC調(diào)節(jié)后，IB增大較多，則LD的結(jié)溫因此也升高很多，致使Ith繼續(xù)增大，造成惡性循環(huán)，從而影響了LD的使用壽命。因此，為保證激光器長期穩(wěn)定工作，必須采用溫度控制電路，使激光器的工作溫度始終保持在20左右。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 25 LD的溫度控制由微型制冷器、熱敏電阻及控制電路組成，如圖5.8所示。致冷器的冷端和激光器的熱沉

19、接觸，熱敏電阻作為傳感器，探測激光器結(jié)區(qū)的溫度，并把它傳遞給控制電路，通過控制電路改變致冷量，使激光器功率輸出特性保持恒定。圖5.8 LD的溫度控制電路框圖 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 26微制冷器多采用半導(dǎo)體制冷器，它是利用半導(dǎo)體材料的珀爾帖效應(yīng)制成的。當(dāng)直流電流通過兩種半導(dǎo)體組成的電偶時，出現(xiàn)一端吸熱另一端放熱的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為珀爾帖效應(yīng)。微型半導(dǎo)體制冷器的溫差可以達(dá)到3040。 制冷方式分為內(nèi)制冷和外制冷兩種。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 27內(nèi)制冷：制冷器和激光器封裝在一起。 目前實(shí)際商用的半導(dǎo)體激光器總是和其他一些部件封裝在一起，形成一個完整的LD組件，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5.9所示。

20、它將LD芯片、半導(dǎo)體制冷器和具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻等封裝在一個體積很小的密封盒內(nèi)，控制電路放在盒外，這屬于內(nèi)制冷方式。內(nèi)制冷方式不僅結(jié)構(gòu)緊湊，控制效率也很高，溫度控制精度可達(dá)0.5，使激光器有較恒定的輸出光功率和發(fā)射波長。圖5.9LD組件內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 28外制冷：將外加半導(dǎo)體制冷器與LD組件的密封盒緊密接觸，通過控制電路給外加制冷器加直流，達(dá)到控制LD周圍環(huán)境溫度的目的。通常內(nèi)制冷較外制冷方式更直接、有效。 圖5.10ATC電路原理 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 29一種自動溫度控制(ATC)電路原理如圖5.10所示。由R1、R2、R3和熱敏電阻RT組成“換能”電橋

21、，通過電橋把溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。運(yùn)算放大器A的差動輸入端跨接在電橋的對端，用以改變?nèi)龢O管VT的基極電流。在設(shè)定溫度(例如20)時，調(diào)節(jié)R3使電橋平衡，A、B兩點(diǎn)沒有電位差，傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器A的信號為零，流過致冷器TEC的電流也為零。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，LD的管芯和熱沉溫度也升高，使具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的阻值減小，電橋失去平衡。這時，B點(diǎn)的電位低于A點(diǎn)的電位，運(yùn)算放大器A的輸出電壓升高，VT的基極電流增大，致冷器TEC的電流也增大，致冷端溫度降低，熱沉和管芯的溫度也降低，因而保持溫度恒定。此控制過程可以表示如下：T(環(huán)境)T(LD、熱沉) RTI(致冷器) T(LD) 第5章光纖傳

22、輸設(shè)備與線路編碼 305.1.3光發(fā)射機(jī)的主要指標(biāo)光發(fā)射機(jī)的主要指標(biāo)1.輸出光功率及穩(wěn)定性輸出光功率及穩(wěn)定性一般地，入纖光功率為0.015mW，溫度變化或器件老化引起的輸出光功率變化應(yīng)在510范圍內(nèi)。2.光脈沖的消光比光脈沖的消光比因?yàn)榧す馄魇褂脮r需加偏置電流，即使沒有脈沖調(diào)制信號，它也有一定的光功率輸出，這對于光接收機(jī)而言就是一種噪聲，所以要引入消光比指標(biāo)，消光比的定義為 ”時的平均光功率全“”時的平均光功率全“01第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 31一般應(yīng)有10。亦可將消光比定義為 EXT=10 lg(A/B)（dB） 對光邏輯電平來說，邏輯“1”為有光發(fā)射；邏輯“0”為無光發(fā)射。這里，A對

23、應(yīng)邏輯“1”的光功率電平；B對應(yīng)邏輯“0”的光功率電平。從提高光接收機(jī)性能(靈敏度)的角度看，消光比大些為好。但偏置電流減少將使光源的輸出光功率降低，譜線寬度增加，還有其它不利影響。一般取偏置電流為閾值電流的0.71.0倍，可以較好地處理消光比與其他指標(biāo)的矛盾。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 325.2光接收機(jī)光接收機(jī)5.2.1光接收機(jī)的組成光接收機(jī)的組成1.光接收機(jī)組成框圖光接收機(jī)組成框圖光纖通信系統(tǒng)有模擬和數(shù)字兩大類。和光發(fā)射機(jī)一樣，光接收機(jī)也有數(shù)字接收機(jī)和模擬接收機(jī)兩種形式，如圖5.11所示。它們均由反向偏壓下的光電檢測器、低噪聲前置放大器及其他信號處理電路組成。與模擬接收機(jī)相比，數(shù)字接

24、收機(jī)更復(fù)雜，在主放大器后還有均衡濾波、定時提取與判決再生、峰值檢波與自動增益控制(AGC)電路。但因它們在高電平下工作，并不影響對光接收機(jī)基本性能的分析。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 33圖5.11光纖通信接收機(jī)框圖 光檢測器前置放大器主放大器濾波器光信號電信號接收機(jī)前端電信號主放大器均衡器光檢測器前置放大器判決再生光信號APD偏壓AGC放大峰值檢波接收機(jī)前端定時提取第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 341）光檢測器光檢測器是光接收機(jī)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件。其作用是把接收到的光信號轉(zhuǎn)化成電信號。其性能，特別是響應(yīng)度和噪聲，直接影響光接收機(jī)的靈敏度。目前，適合于光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用的光檢測器有PIN光

25、電二極管和雪崩光電二極管(APD)。PIN：只需1020V的偏壓即可工作，不需偏壓控制，但它沒有增益，接收機(jī)的靈敏度不如APD管。APD：需要幾十伏到200V的偏壓。具有10200倍的內(nèi)部電流增益，可提高光接收機(jī)的靈敏度。溫度變化會嚴(yán)重影響APD管的增益特性，所以通常需對APD管的偏壓進(jìn)行控制以保持其增益不變，或采用溫度補(bǔ)償措施以保持其增益不變。比較復(fù)雜，第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 35對光檢測器的要求：波長響應(yīng)要和光纖低損耗窗口兼容。響應(yīng)度要高，在一定的接收光功率下，能產(chǎn)生最大的光電流。噪聲要盡可能低，能接收極微弱的光信號。性能穩(wěn)定，可靠性高，壽命長，功耗和體積小。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線

26、路編碼 362）放大器前置放大器： 經(jīng)光電檢測器檢測而得的微弱信號電流，流經(jīng)負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號后，由前置放大器加以放大。但前置放大器在將信號進(jìn)行放大的同時，也會引入放大器本身電阻的熱噪聲和晶體管的散彈噪聲。另外，后面的主放大器在放大前置放大器的輸出信號時，也會將前置放大器產(chǎn)生的噪聲一起放大。前置放大器的性能優(yōu)劣對接收機(jī)的靈敏度有十分重要的影響，為此，前置放大器必須是低噪聲、寬頻帶的放大器。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 37主放大器 主放大器一般是多級放大器，它的作用是提供足夠的增益，將前置放大器的輸出信號放大到適合于判決電路所需的電平。并 通過它實(shí)現(xiàn)自動增益控制(AGC)，以使輸入光信號

27、在一 定范圍內(nèi)變化時，輸出電信號保持恒定。主放大器和 AGC決定著光接收機(jī)的動態(tài)范圍。 前置放大器的輸出信號電平一般為mV量級，而主放大器的輸出信號一般為13V(峰峰值)。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 383）均衡和再生 均衡的目的是對經(jīng)光纖傳輸、光/電轉(zhuǎn)換和放大后已產(chǎn)生畸變(失真)的電信號進(jìn)行補(bǔ)償，使輸出信號的波形適合于判決(一般用具有升余弦譜的碼元脈沖波形)，以消除碼間干擾，減小誤碼率。 均衡前：t均衡后：第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 39均衡器的輸出信號通常分為兩路：一路經(jīng)峰值檢波電路變換成與輸入信號峰值成比例的直流信號，送入自動增益控制電路，用以控制主放大器的增益；另一路送入判決再生

28、電路，將均衡器輸出的升余弦信號恢復(fù)為“0”或“1”的數(shù)字信號。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 40時鐘提取和判決電路：通過時鐘提取電路提取發(fā)送時鐘，按時鐘信號將均衡器中出來的畸變信號恢復(fù)為0、1信號。010101 1 10 0 10發(fā)端信號均衡前均衡后時鐘提取再生信號第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 412.光電集成接收機(jī)光電集成接收機(jī)在圖5.11中，除光檢測器以外的所有元件都是標(biāo)準(zhǔn)的電子器件，很容易用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路(IC)技術(shù)將它們集成在同一芯片上。不論是硅(Si)還是砷化鎵(GaAs)IC技術(shù)都能夠使集成電路的工作帶寬超過2GHz，甚至達(dá)到10GHz。為了適合高傳輸速率的需求，人們一直在努力開發(fā)

29、單片光接收機(jī)，即用“光電集成電路(OEIC)技術(shù)”在同一芯片上集成包括光檢測器在內(nèi)的全部元件。這樣的完全集成對于GaAsJP2接收機(jī)(即工作在短波長的接收機(jī))是比較容易的，而且早已得到實(shí)現(xiàn)。然而，對于工作在1.31.6m波長的系統(tǒng)，人們需要基于InP的OEIC接收機(jī)。一種單路InGaAsOEIC接收機(jī)，其運(yùn)行速率達(dá)5Gbs。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 425.2.2光接收機(jī)的性能指標(biāo)光接收機(jī)的性能指標(biāo)1.靈敏度靈敏度接收靈敏度是數(shù)字光接收機(jī)最重要的指標(biāo)，它直接決定光纖通信系統(tǒng)中的中繼距離和通信質(zhì)量。數(shù)字光接收機(jī)靈敏度是數(shù)字光接收機(jī)靈敏度是指在在保證通信質(zhì)量的情況下，光接收機(jī)所需的最小平均功

30、率指在在保證通信質(zhì)量的情況下，光接收機(jī)所需的最小平均功率。以dBm為單位時，靈敏度用Sr表示。Sr=10lgPr(dBm) (52)Pr或Sr越小，意味著數(shù)字光接收機(jī)接收微弱信號的能力越強(qiáng)，靈敏度越高。此時，當(dāng)光發(fā)射機(jī)輸出功率一定時，則保證通信質(zhì)量(滿足一定誤碼率的要求)的中繼通信距離就越長。因此，提高數(shù)字光接收機(jī)的靈敏度，可以延長光纖通信的中繼距離和增加通信容量。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 432.動態(tài)范圍動態(tài)范圍數(shù)字光接收機(jī)的動態(tài)范圍：最大允許的接收光功率和最小可最大允許的接收光功率和最小可接收光功率之差接收光功率之差。最大光功率取決于非線性失真和前置放大器的飽和電平；最小光功率則取決

31、于接收靈敏度。寬的動態(tài)范圍對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來說更方便、靈活，使同一個接收機(jī)可用于不同長度的中繼距離。在陸地通信系統(tǒng)中，中繼距離的長短由中繼站決定，長短不一，要求具有較寬的動態(tài)范圍。本地網(wǎng)應(yīng)用中，各發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的距離各不相同，并可能經(jīng)過不同數(shù)量的耦合器、分路器后到達(dá)接收機(jī)，對接收機(jī)的動態(tài)范圍也提出了較高的要求。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 44工程上，光接收機(jī)的動態(tài)范圍D是指在保證系統(tǒng)誤碼率指標(biāo)的條件下，接收機(jī)的最大允許接收光功率與最小接收光功率之比，即 3min3max10lg1010lg10ppD（53） 式中： 3min10lg10p即為接收機(jī)的靈敏度。 動態(tài)范圍是光接收機(jī)性能的另一個重要指

32、標(biāo)，它表示光接收機(jī)接收光強(qiáng)的能力，數(shù)字光接收機(jī)的動態(tài)范圍一般應(yīng)大于15dB。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 453.噪聲特性與誤碼率噪聲特性與誤碼率1）噪聲特性光接收機(jī)的噪聲有兩部分： 外部電磁干擾產(chǎn)生的，這部分噪聲的危害可以通過屏蔽或?yàn)V波加以消除； 內(nèi)部產(chǎn)生的，這部分噪聲是在信號檢測和放大過程中引入的隨機(jī)噪聲，只能通過器件的選擇和電路的設(shè)計與制造盡可能減小，一般不可能完全消除。我們下面要討論的噪聲是指內(nèi)部產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 46光接收機(jī)噪聲的主要來源是光檢測器的噪聲和前置放大器的噪聲。因?yàn)榍爸眉壿斎氲氖俏⑷跣盘?，其噪聲對輸出信噪比影響很大，而主放大器輸入的是?jīng)前置級

33、放大的信號，只要前置級增益足夠大，主放大器引入的噪聲就可以忽略。放大器噪聲特性取決于所采用的前置放大器類型，根據(jù)放大器噪聲等效電路和晶體管理論可以計算。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 47偏壓(a)偏壓(b)偏壓(c)Rf輸入阻抗低，電路輸入阻抗低，電路時間常數(shù)時間常數(shù)RC小于信小于信號脈沖寬度號脈沖寬度T，因而，因而碼間干擾小，適用于碼間干擾小，適用于高速率傳輸系統(tǒng)。高速率傳輸系統(tǒng)。雙極型晶體管雙極型晶體管場效應(yīng)管場效應(yīng)管跨阻型跨阻型輸入阻抗高，輸入阻抗高， 噪聲小，噪聲小，高頻特性較差，適用于高頻特性較差，適用于低速率傳輸系統(tǒng)。低速率傳輸系統(tǒng)。 改善了帶寬特性和動態(tài)改善了帶寬特性和動態(tài)范圍

34、，并具有良好的噪范圍，并具有良好的噪聲特性。聲特性。放大器噪聲特性取決于所采用的前置放大器類型放大器噪聲特性取決于所采用的前置放大器類型偏壓(a)偏壓(b)偏壓(c)Rf偏壓(a)偏壓(b)偏壓(c)Rf第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 482）誤碼率由于噪聲的存在，放大器輸出的是一個隨機(jī)過程，其取樣值是隨機(jī)變量，因此在判決時可能會發(fā)生誤判，把發(fā)射的“0”碼誤判為“1”碼，或把“1”碼誤判為“0”碼。光接收機(jī)對碼元誤判的概率稱為誤碼率(在二元制的情況下，等于誤比特率，用BER表示)，用較長時間間隔內(nèi)，在傳輸?shù)拇a流中誤判的碼元數(shù)和接收的總碼元數(shù)的比值來表示。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 49碼元被

35、誤判的概率，可以用噪聲電流(壓)的概率密度函數(shù)來計算。要確定誤碼率，不僅要知道噪聲功率的大小，而且要知道噪聲的概率分布。“0”碼和“1”碼的誤碼率一般是不相等的，但對于“0”碼和“1”碼等概率的碼流而言，可以使誤碼率達(dá)到最小。因此，總誤碼率(BER)可以表示為 21expd22eQxx (54) 式中：x為噪聲隨機(jī)變量的取值，均值為零，方差為 ；Q稱為超擾比，含有信噪比的概念。2第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 50 10NNImQ(55) 式中，D為判決門限值，N0為發(fā)“0”碼時的平均噪聲功率，N1為發(fā)“1”碼時的平均噪聲功率。 由此可見，只要知道Q值，就可根據(jù)式(5-4)的積分求出誤碼率。例如

36、：Q6，BER10-9，Q7，BER10-12。由此可見Q值越高誤碼率越小。 10NDINDmQ或第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 515.3SDH光端機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)光端機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)5.3.1光接口的標(biāo)準(zhǔn)化光接口的標(biāo)準(zhǔn)化1.光接口標(biāo)準(zhǔn)化目的光接口標(biāo)準(zhǔn)化目的光接口標(biāo)準(zhǔn)化的基本目的是為了在中繼段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，即允許不同廠家產(chǎn)品在中繼段上互通并仍保證中繼段的各項性能指標(biāo)。同時，具有標(biāo)準(zhǔn)光接口的網(wǎng)元可以經(jīng)光路直接相連，既減少了不必要的光/電轉(zhuǎn)換，又節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 522.光接口的分類光接口的分類按照應(yīng)用場合不同，光接口劃分為三類，局內(nèi)通信；短距離局間通信；長距離局間通信。

37、用代碼表示時： 第一個字母表示應(yīng)用場合：字母I表示局內(nèi)通信；字母S表示短距離局間通信；字母L表示長距離局間通信。 字母后的第一位數(shù)字表示SDH的等級。 第二位數(shù)字表示工作波長區(qū)或窗口和所用的光纖類型：1和空白表示1310nm工作波長區(qū)，所用的光纖為G.652光纖；2表示1550nm工作波長區(qū)，所用的光纖為G.652光纖和G.654光纖；3表示1550nm工作波長區(qū)，所用的光纖為G.653光纖。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 53表表5.3光接口分類與應(yīng)用代碼光接口分類與應(yīng)用代碼 應(yīng)用 局內(nèi) 短距離局間 長距離局間 超長距離局間 標(biāo)稱波長/nm 1310 1310 1550 1310 1550

38、1550 光纖類型 G.652 G.652 G.652 G.652 G.652 G.654 G.653 G.652 G.654 G.653 距離/km* 2 15 40 80 120 STM-1 I-1 S-1.1 S-1.2 L-1.1 L-1.2 L-1.3 STM-4 I-4 S-4.1 S-4.2 L-4.1 L-4.2 L-4.3 E-4.2 E-4.3 STM-16 I-16 S-16.1 S-16.2 L-16.1 L-16.2 L-16.3 E-16.2 E-16.3 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 545.3.2 光接口的參數(shù) 光接口位置如圖5.12所示。圖中S點(diǎn)是緊靠著光發(fā)送

39、機(jī)(TX)的光連接器(CTX)后面的參考點(diǎn)。R點(diǎn)是緊靠著光接收機(jī)(RX)的光連接器(CRX)前面的參考點(diǎn)。1.1.光線路碼型光線路碼型光接口的線路碼型為加擾NRZ碼，采用7級擾碼器，生成多項式為X7+X6+1。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 552.系統(tǒng)工作波長范圍系統(tǒng)工作波長范圍系統(tǒng)工作波長范圍受到一系列因素的制約，主要是模式噪聲、光纖截止波長、光纖衰減和色散的影響。由上述多種因素所限定的工作波長區(qū)的公用部分，即最窄范圍，為特定應(yīng)用場合和傳輸速率下的系統(tǒng)工作波長范圍。標(biāo)準(zhǔn)光接口各級STM的允許工作波長范圍如表5.4、表5.5和表5.6所示。表中，“NA”或“-”表示不要求。值得注意的是，表5.

40、4、表5.5和表5.6所規(guī)范的數(shù)值都是最壞值，即在系統(tǒng)設(shè)計壽命終了且處于允許的最壞條件下仍能滿足的數(shù)值。對于中繼距離要求較長的干線，表中工作波長范圍需要另加限制。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 56表表5.4STM1光接口參數(shù)范圍光接口參數(shù)范圍 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 57表表5.5STM4光接口參數(shù)范圍光接口參數(shù)范圍 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 58表表5.6 STM-16光接口參數(shù)范圍光接口參數(shù)范圍第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 595.4 線路編碼線路編碼5.4.1 光纖傳輸對線路碼型的要求光纖傳輸對線路碼型的要求在光纖通信系統(tǒng)中，從電端機(jī)輸出的是適合于電纜傳輸?shù)碾p極性碼。光源不可能

41、發(fā)射負(fù)光脈沖，因此必須進(jìn)行碼型變換成為單極性碼，以適合于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)囊蟆５?章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 60 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)普遍采用二進(jìn)制二電平碼，即“有光脈沖”表示“1”碼，“無光脈沖”表示“0”碼。 但是簡單的二電平碼會帶來如下問題： 碼流中出現(xiàn)“1”碼和“0”碼的個數(shù)是隨機(jī)變化的，因而直流分量也會發(fā)生隨機(jī)波動，給光接收機(jī)的判決帶來困難； 碼流中容易出現(xiàn)長串連“1”碼或長串連“0”碼，這可能造成位同步信息丟失，給定時提取造成困難或產(chǎn)生較大的定時誤差；不能實(shí)現(xiàn)不中斷業(yè)務(wù)的誤碼檢測，不利于長途通信系統(tǒng)的維護(hù)。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 61數(shù)字光纖通信系統(tǒng)對線路碼型的主要要求是

42、保證傳輸?shù)耐该餍裕唧w要求如下：（1）便于在不中斷通信業(yè)務(wù)的條件下進(jìn)行誤碼檢測，這就要求碼型有一定的規(guī)律性。（2）能限制信號帶寬，減小功率譜中的高、低頻分量。這可以提高輸出功率的穩(wěn)定性和減小碼間干擾，有利于提高光接收機(jī)的靈敏度。（3）為便于定時信號的提取，碼流中連“0”、連“1”碼的個數(shù)要少。（4）要有利于減少碼流的基線漂移，即要求碼流中的“1”、“0”碼分布均勻，否則不利于接收端的再生判決。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 62（5）碼率增加要少，光功率代價要低。線路碼其碼率的提高，是以增加光發(fā)射機(jī)的發(fā)射光功率為代價的。因此，要處理好兩者之間的矛盾。（6）接收端將線路碼還原后，誤碼增值要小。（

43、7）能提供一定的冗余碼，用于平衡碼流、誤碼監(jiān)測和公務(wù)通信。但對高速率光纖通信系統(tǒng)，應(yīng)適當(dāng)減少冗余碼，以免占用過大的帶寬。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 635.4.2光纖通信系統(tǒng)常用的線路碼型光纖通信系統(tǒng)常用的線路碼型1.加擾二進(jìn)制碼加擾二進(jìn)制碼為了保證傳輸?shù)耐该餍?，在光發(fā)射機(jī)的調(diào)制器前附加一個擾碼器，將原始的二進(jìn)制序列加以變換，使其接近于隨機(jī)序列。相應(yīng)地，在光接收機(jī)的判決器之后，附加一個解擾器，以恢復(fù)原始序列。擾碼與解擾可由反饋移位寄存器和對應(yīng)的前饋移位寄存器實(shí)現(xiàn)。在發(fā)送端原始碼與干擾碼模二加完成加擾碼工作，在接收端混合碼再與干擾碼模二加完成解擾碼工作。其中，擾碼是一個2n-1的周期序列。加

44、擾與解擾舉例如表5.7所示。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 64表 5.7 加擾與解擾舉例 操 作 對應(yīng)編碼 加擾前 l l 0 0 0 0 0 0 1 l 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 擾 碼 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 加擾后 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 擾 碼 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 解擾后 1

45、 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 擾碼具有下列缺點(diǎn)：不能完全控制長串連“1”和長串連“0”序列的出現(xiàn)；沒有引入冗余，不能進(jìn)行在線誤碼監(jiān)測；信號頻譜中接近于直流的分量較大，不能解決基線漂移。 因此，擾碼不能完全滿足光纖通信對線路碼型的要求，許多光纖通信設(shè)備除采用擾碼外還采用其它類型的線路編碼。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 652. mBnB碼碼mBnB碼是把輸入的二進(jìn)制原始碼流進(jìn)行分組，每組有m個二進(jìn)制碼，記為mB，稱為一個碼字，然后把一個碼字變換為n個二進(jìn)制碼，記為nB，并在同一個時隙內(nèi)輸出。這種碼型是把mB變換為nB

46、，所以稱為mBnB碼，其中m和n都是正整數(shù)，且nm，一般選取n=m+1。mBnB碼是一種能提高信號傳輸速率的編碼方法，因?yàn)橹灰m當(dāng)?shù)剡x取m、n值，就可以減小線路傳輸速率的增高比例。常用的mBnB碼有l(wèi)B2B、3B4B、5B6B、8B9B、l7B18B等等。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 661）1B2B碼最簡單的mBnB碼是1B2B碼。包括CMI碼、DMI碼和曼徹斯特碼等，都是用兩個碼表示一個信息碼，使線路的傳輸速率增高了一倍。這種碼的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，且最大連“0”、連“1”數(shù)僅為2，定時信息豐富，便于不停止業(yè)務(wù)的誤碼檢測，是低速34Mb/s以下系統(tǒng)中常用的線路碼型。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編

47、碼 672）3B4B碼輸入的原始碼流3B碼，共有23=8個碼字，變換為4B碼時，共有24=16個碼字，見表5.8。為保證信息的完整傳輸，必須從4B碼的16個碼字中挑選8個碼字來代替3B碼。設(shè)計者應(yīng)根據(jù)最佳線路碼特性的原則來選擇碼表。例如：在3B碼中有2個“0”，變?yōu)?B碼時補(bǔ)1個“1”；在3B碼中有2個“1”，變?yōu)?B碼時補(bǔ)1個“0”。而000用000l和1110交替使用；111用011l和1000交替使用。同時，規(guī)定一些禁止使用的碼字，稱為禁用碼字，例如0000和111l。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 68表表5.83B、4B碼狀態(tài)表碼狀態(tài)表 3B碼 000 001 010 011 100

48、101 110 111 4B碼 0000 1000 0001 1001 0010 1010 0011 1011 0100 1100 0101 1101 0110 1110 0111 1111 “碼字?jǐn)?shù)字和”(WDS)：描述碼字的均勻性，并以WDS的最佳選擇來保證線路碼的傳輸特性。 “碼字?jǐn)?shù)字和”：在nB碼的碼字中，用“-1”代表“0”碼，用“+1”代表“1”碼，整個碼字的代數(shù)和即為WDS。如果整個碼字“1”碼的數(shù)目多于“0”碼，則WDS為正；如果“0”碼的數(shù)目多于“1”碼，則WDS為負(fù)；如果“0”碼和“1”碼的數(shù)目相等，則WDS為0。例如：對于0111，WDS=+2；對于0001，WDS=-2

49、；對于0011，WDS=0。第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 69nB碼的選擇原則：盡可能選擇WDS最小的碼字，禁止使用WDS最大的碼字。以3B4B為例，應(yīng)選擇WDS0和WDS2的碼字，禁止使用WDS4的碼字。表5.9給出了根據(jù)這個規(guī)則編制的一種3B4B碼表，表中正模式和負(fù)模式交替使用。 表5.9一種3B4B碼表 序號 0 1 2 3 4 5 6 7 信號碼(3B) 碼字 000 001 010 011 100 101 110 111 碼字 1011 1110 0101 0110 1001 1010 0111 1101 正 模式 WDS 2 2 0 0 0 0 2 2 碼字 0100 0001 0

50、101 0110 1001 1010 1000 0010 線路碼(4B) 負(fù) 模式 WDS 2 2 0 0 0 0 2 2 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 703）5B6B碼5B6B碼是我國三、四次群光纖通信系統(tǒng)最常用的線路碼型，其編碼規(guī)則如下：5B碼共有2532個碼字，變換6B碼時共有2664個碼字，其中，WDS=0有20個，WDS=+2有15個，WDS=-2有15個，共有50個WDS最小的碼字可供選擇。由于變換為6B碼時只需32個碼宇，為減少連“1”和連“0”的數(shù)目，刪去000011、110000、001111和111100。禁用WDS=4和6的碼字。表5.10給出根據(jù)這個規(guī)則編制的一種5B

51、6B碼表，正模式和負(fù)模式交替使用。表中，正模式選用20個WDS=0和12個WDS=+2；負(fù)模式選用20個WDS0和12個WDS=-2。 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 71表表5.10一種一種5B6B碼表碼表 輸入信號碼(5B) 輸出線路碼(6B) 正模式 負(fù)模式 序號 碼字 碼字 WDS 碼字 WDS 0 00000 010111 +2 101000 -2 1 00001 100111 +2 011000 -2 2 00010 011011 +2 100100 -2 3 00011 000111 0 000111 0 4 00100 101011 +2 010100 -2 5 00101 00

52、1011 0 001011 0 6 00110 001101 0 001101 0 7 00111 001110 0 001110 0 8 01000 110011 +2 001100 -2 9 01001 010011 0 010011 0 10 01010 010101 0 010101 0 11 01011 010110 0 010110 0 12 01100 011001 0 011001 0 第5章光纖傳輸設(shè)備與線路編碼 7213 01101 011010 0 011010 0 14 01110 011100 0 011100 0 15 01111 101101 +2 010010 -2 16 10000 011101 +2 100010 -2 17 10001 100011 0 100011 0 18 10010 100101 0 100101 0 19 10011 100110 0 100110 0 20 10100 101001 0 101001 0 21 10101 101010 0 101010 0 22 10110 101100 0 101100 0 23 10111 110101 +2 001010 -2 24 11000 110001 0 110001 0 25 11001 110010 0 110010 0 26 11010 1101