第八章 光纤通信系统性能评估.pptVIP

E-mail:shenjh@njupt.edu.cn 光纤通信系统 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 概述 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。规划和设计包含了许多相关的因素，其中首要的因素是系统的传输性能。 光纤通信系统多属于数字系统，因此光纤通信系统的各种性能指标如误码、抖动、漂移、延时等也必须满足数字传输系统的要求。 8.1数字传输模型 由于数字信号在传输过程中会受到各种损害，因此，在进行传输系统设计时，需要规定各部分设备性能，以保证把它们构成一个完整的传输系统时，能满足总的传输性能要求。为此，需要确定一个合适的传输模型，以便对数字网的主要传输损伤的来源进行研究，确定系统全程性能指标，并根据传输模型对这些指标进行合理分配，从而为系统传输设计提供依据。 ITU-T提出了各种数字传输模型的建议。模型分为：假设参考连接(HRX)，假设参考数字链路(HRDL)和假设参考数字段(HRDS)。 1.假设参考连接(HRX) 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。 它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、复杂，传输的业务可能也不相同，难以进行传输质量的核算。 通常找出通信距离最长、结构最复杂、传输质量预计最差的连接作为传输质量的核算对象。只要这种典型连接的传输质量能满足要求，那么通信距离较短，结构较简单的通信连接肯定能保证传输质量，因而引入了假设参考连接的概念。 图8-1 标准数字假设参考连接 图8-2 标准数字假设参考连接（中等长度） 图8-3 标准数字假设参考连接(用户接近ISC) 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、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。 3.假设参考数字段（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，如图8-4所示。 HRDS是HRDL的一个组成部分。图中X bit/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很可能遇到的数字段为代表的。 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是在这个模型的基础上制定的。 图8-4 假设参考数字段 8.2 误码特性 8.2.1 误码和误码率的概念 数字传输系统的误码性能通常用误码率衡量。所谓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) 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) 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。对于电话信息的影响是产生噪声。在PCM通信方式中，当误码率较小时，这种噪声表现为“喀呖”声，当误码率较大时，使可懂度显著降低。对图像的影响造成图像失真。对数据的影响表现为信息的丢失和错乱。因此，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，是提供光纤数字传输系统设计的重要依据。 8.3.2 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