光纤通信技术 彭利标 Fiber7 光纤通信系统 新.ppt

内容提示： § 7.1 数字光纤通信系统 § 7.2 光纤通信线路编码 § 7.3 传输制式讨论 § 7.4光纤通信系统性能指标 §7.1数字光纤通信系统 1、电端机---电信号处理 （发、收） 多路用户信源编码（PCM） 监控、公务、区间通信、其他 2、光端机 TX光发射机---E/O转换 RX光接收机--- O/E转换 3、光传输 光缆、光中继 二、电端机及PCM编译码 1、信源抽样：fa≥2Δfs Δfs: 信号带宽 fa ：抽样频率 （周期Ta=1/ fa ） 例如声音的PCM编码 fa= 8k 2、量化 方法：线性编码----四舍五入法 非线性量化---13折线 4、几个值得注意的参数： （1）fa ：抽样频率-----要求？ 抽样周期Ta =1/fa （2）编码位数N与量化节数m 满足信噪比 量化噪声与划分电平数量m有关，划分得越细，量化噪声就越小（需编码位数多）。量化幅度电平的数量m应满足： m＞[1+(AS/AN)2]1/2 式中AS是信号的最大幅度，AN是均方（r.m.s）噪声幅度，AS/AN为波形幅度信噪比。 （3）码速率VB= fa × N =64kHz （4）码长（宽）TB=1/ VB =15625微妙 5、提高信道容量的方法 （1）降低单信号的码速率（音频信号与图像信号的区别）：不同的编码方法：DPCM(差值PCM编码)ΔM等。图像PCM编码： Δfs=6MHz fa =? Ta =? VB=?(100Mb/S) T=? （2）多路信号分时取样传输TDM ----高速数字序列 三、高速数字序列 提高信道的利用率-------多路复用；复用方式：TDM FDM CDM 1、TDM-----时隙 帧结构 N路信息时分复用：收发开始：同步FOH；抽样重复时间段：帧；抽样值占时间：时隙TS；每个时隙内8位二进制编码 2、话音信号帧结构 （1）PCM30/32制的帧结构 TS0、TS16 ----帧头（帧开销同步）;TS1---TS15、TS17---TS3130路信息(N=30+2) （2）PCM30/32基本参数： 时隙内容： 每个时隙一个抽样值--------8 bit编码 bit数/帧 = 8 bit×32 =256bit /帧 帧频fZ= fa （抽样频率）=8k 帧周期TZ=1/fZ=1/8K=125μs 基群码速率vB=? 256bit/125μs= vB /1S vB=2.048Mbit /S（2M） 时隙宽度：125μs/32=3.9μs PCM24基本参数 vB=1.544Mbit /S（1.5M） 3、数字复接 PDH标准(PCM30/32) 一次群VB1=64kbit/S× 32=2.048Mbit /S (2M) 一次群的4倍+适当脉冲=二次群 二次群VB2=(2048 × 4+256)kbit/S=8.448Mbit /S (8M) 二次群的4倍+适当脉冲=三次群 三次群VB3=34.386Mbit /S (34M) 三次群的4倍+适当脉冲=四次群 四次群VB4=139.264Mbit /S (139M) PCM24 一次群VB1=64kbit/S× 24+8kbit/S =1.544Mbit /S (1.5M) 二次群VB2=1.544Mbit /S×4+136kbit /S=6.312 Mbit /S (6M) 三次群VB3=6.312 Mbit /S×4(7)+504kbit /S=32.064 Mbit /S (32M) 四次群VB4=? 4、PDH数字序列 PDH---准同步数字系（序）列： 复接的各数字序列： 标称速率值相同，各时钟独立，复接时按异步(2.048Mbit /S、 1.544Mbit /S) 复接，插入一些比特，使之与设备同步-------PDH。 （1）优点：传统网适用、点对点网适用 （2）PDH缺点： 不适合动态网； 增加新业务不方便； PCM30/32与PCM24不兼容； 光接口没统一（联网限制）； 帧开销少； 复接的低次群位置不明确。 四、监控系统 1、监视内容： 误码率BER≤ 10-9 接收光功率P≥ Pr（灵敏度） 电源故障；温度变化； 光源稳定；无光告警； 光中继故障。 2、控制内容： 主辅系统的倒换 电源倒换 温度变化 （电扇空调启动与关闭） 3、监控信号的传输（电信号）： （1）光缆中加N对金属导线(可采用公共地) 用电线传输控制信号--------低频电信号（低频数字信号） ； 用光纤传输话音信号--------高频数字序列