数字光纤通信系统

主要有两种，即单极性不归零码（NRZ)， 单极性归零码（RZ)。
采用NRZ码型还是采用RZ码型,与数字光
纤通信系统总体性能有关。
目前在中等码率的数字光纤通信系统中，
多采用RZ码型，而在高速率的数字光纤通 信系统中，采用NRZ码型。
4. 数字光接收机组成框图
数字光接收机组成框图如图5-7所示，光纤传来 的微弱光脉冲信号经光检测器转换为电脉冲，经 前置放大、主放大后送入均衡器，均衡器的作用 是经过均衡后输出的信号波形有利于判决，以得 到最小的误码率。
内容摘要 (Blurb)
在前面几章中,我们介绍了光纤通信的传输媒
介（光纤和光缆）、光源(LED、LD、DFB)以 及光检测器（PIN、APD）等。
把传媒介质和光通信器件组合起来，就构成
光纤通信系统。 光纤通信既可用于数字通信，也可用于模拟通信。
光纤极宽的传输带宽以及高速的激光器和光检测器， 非常适合高速率、大容量的数字通信。
1.1 SDH产生的技术背景
SDH是什么——同步数字传输体制。类似于PDH， 均为数字信号传输体制。
产生的社会背景：
1）信息社会要求： 通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综
合化、智能化、个人化发展。
2）作为通信网的承载体传输网要求： 宽带化——信息高速公路 规范化——世界性统一的标准接口
1.2 PDH的固有缺陷：
传输参考模型，确定光纤通信系统在参考模型中的位置 和作用，提出对系统性能指标的要求，从而正确地设计 光纤通信系统。
数字光纤通信系统的性能主要包括误码性能、抖动性能和系
统的可靠性
1. 参考模型
(1) 假设参考通道 (2) 假设参考数字段
2.
(1) 误码概念:① 内部机理产生的误码② 脉冲干扰产生的误
码
5.1 两种传输体制
光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复
用(TDM)技术， 复用又分为若干等级，因而先 后有两种传输体制：准同步数字系列(PDH)和 同步数字系列(SDH)。 PDH早在1976年就实现 了标准化，目前还大量使用。
随着光纤通信技术和网络的发展，PDH遇到
了许多困难。
大家要对SDH 有个整体印象！
作为传统的数字传输体制，PDH具有以 下固有的缺陷：
1、接口方面
电接口——只有地区性的电接口规范，无 世界标准。 PDH有3种速率等级：欧洲和中国 （2Mb/s）、日本、北美（1.5Mb/s）。 光接口——无光接口规范，各厂家独自开 发。
设备间互连困难
2、复用方式：
复用/解复用的方式，决定高速信号上/下低速 信号的方便性。 PDH采用异步复用方式： 低速信号在高速信号中的位置无规律性，即无 预知性，即不能从高速信号中直接分离低速信号。
5.0.5 数字光纤通信系统
1.数字电视光纤传输系统组成框图
2. 数字光发射机组成框图
数字光发射机组成框图如图所示， 主要包括整 形或码型变换电路，调制电路以及光源等。在一 般情况下，发射机的输入脉冲信号码型都适合于 光纤通信系统所要求的线路码型。
3. 线路码型 适合于数字光纤通信系统的线路码型
4、无统一的网管接口，无法形成统一的TMN
因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制 应运而升。
5.1.1 准同步数字系列PDH
准同步数字系列有两种基础速率：
一种是以1.544 Mb/s为第一级(一次群，或称基群)
基础速率，采用的国家有北美各国和日本；
另一种是以2.048 Mb/s为第一级(一次群)基础速率，
采用的国家有西欧各国和中国
。
PDH缺点——3点
与PDH相比 SDH具有的特点——5点
5.1.2 同步数字系列SDH
1. SDH 2. SDH帧结构 3. 复用原理 4. 数字交叉连接设备
…
1 2 SOH 3 4 AU-P TR 5
SO H
9
9×N
5. SDH的பைடு நூலகம்用
STM-N载荷 (含P OH)
26 1×N 27 0×N
东西放在 哪儿了？
140Mb/s 解
复 34Mb/s 解
用
复 用
8Mb/s
解 复
用
复 8Mb/s 用
复 140Mb/s 复 34Mb/s 用
用
2Mb/s
从高速信号插/分低速信号要一级一级进行， 层层的复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。
3、运行维护功能（OAM）：
OAM决定设备维护成本，与信号帧中开销（冗余） 字节的数量有关； PDH信号帧中用于OAM的开销少，OAM功能弱， 系统安全性差
TM
低速 信号
低速 信号
… …
STM-N
STM-N
TM
AD M
DXC
AD M
TM
STM-n
STM-n
STM-N
STM-N
STM-N
TM
AD M
DXC
AD M
TM
STM-n
STM-N
STM-N
STM-n
(n＜N)
低速 信号
低速 信号
发送顺序
5.2 系统性能指标
为保证通信网正常有效的工作，必须建立一个数字
首先系统设计与工程设计的区别表现在复杂程度上。 其次系统设计与工程设计的区别表现在它们的任务不同。
5.0.3 数字系统特点
(1) 抗干扰能力强，传输质量好。 (2) 可以再生，传输距离远。 (3) 数字系统采用大量的数字电路，容易
集成，采用超大规模集成电路芯片使数字 设备体积小，功耗低。
5.0.4 光纤通信系统的构成
在这一章中我们将介绍
1.光纤通信系统的构成； 2 .数字光纤通信系统；
本章重点要求 （Accent)
理解光纤通信系统的概念
掌握光纤通信系统的构成和各
部分的作用
掌握数字光纤通信系统的体制、
性能以及设计
第五章 目 录
5.0 光纤通信系统概述 5.1 两种传输体制 5.2系统的性能指标 5.3系统的设计
5.0 光纤通信系统概述
5.0.1 分类
光纤通信系统根据传送的信号可以分为模拟光纤通
信系统和数字光纤通信系统。
5.0.2 任务与区别
系统设计的任务是：遵循建议规范，采用先进、成
熟技术，综合考虑系统经济成本，合理地选用器件和 设备，明确系统的全部技术参数，完成实用系统的合 成。
它与工程设计主要区别在于：
(2) 误码性能事件 (3) 误码性能指标： 端到端指标
1250 km
本 T参考点 地
交 换
本地 级
中级
27500 km 25000 km
高级
1250 km
中级
本 地 T参考点 交 换
本地 级
3. 抖动和漂移特性
抖动是数字信号传输过程中产生的一种瞬时不