光纖數(shù)字通信系統(tǒng)

通常指能傳輸?shù)脑捖窋?shù)。例如碼率為139 264kbit/s的光纖通信系統(tǒng)的容量為1 920路，即同時(shí)可以傳送1 920路雙向電話。

制式 從碼率角度看，光纖數(shù)字通信系統(tǒng)有兩種制式，即表中列出的1 544kbit/s的北美、日本制式和2048kbit/s的歐洲、中國制式。從數(shù)字復(fù)接方式看，可分為偽隨機(jī)數(shù)字復(fù)接系列(PDH)，即異步或準(zhǔn)同步系列與同步數(shù)字復(fù)接系列(SDH)兩種制式。從傳輸波形角度看，可分為兩電平制與多電平制。兩電平制即傳輸?shù)墓饷}沖為0或1電平。多電平制為幾種不同電平的光脈沖，它很少采用。

數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):

(1) 抗干擾能力強(qiáng)，傳輸質(zhì)量好。

(2) 可以用再生中繼，傳輸距離長。

(3) 適用各種業(yè)務(wù)的傳輸，靈活性大。

(4) 容易實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的保密通信。

(5) 數(shù)字通信系統(tǒng)大量采用數(shù)字電路，易于集成，從而實(shí)現(xiàn)小型化、微量化，增強(qiáng)設(shè)備可靠性，降低成本。

數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn):

(1) 占用頻帶比較寬，系統(tǒng)的頻帶利用率不高。

(2) 對(duì)非線性失真不敏感

(3) 在通信全程中，即使有多次中繼、失真(包括線性失真和非線性失真)和噪音也不會(huì)累積

(4) 對(duì)光源的線性要求和接收信噪比的要求都不高

(5) 適合長距離、大容量和高質(zhì)量的信息傳輸

光纖數(shù)字通信系統(tǒng)由常規(guī)的電數(shù)字終端設(shè)備、光端機(jī)、光中繼器及光纖傳輸線路所組成，見圖1。在發(fā)送端由光發(fā)送機(jī)把來自數(shù)字終端發(fā)送的電數(shù)字信號(hào)調(diào)制其中的光源，產(chǎn)生光數(shù)字信號(hào)，經(jīng)光纖線路傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的光接收機(jī)。再由光接收機(jī)中的光檢測(cè)器把光數(shù)字信號(hào)還原成電數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)數(shù)字終端接收端給出傳輸?shù)脑行畔?。為了增長傳輸距離，必要時(shí)需在光纖線路中安置光中繼器。一個(gè)完善的實(shí)用化的光纖數(shù)字通信設(shè)備還要包括維護(hù)所需的輔助設(shè)備等。

例如N6000系列140M裝置、光纖數(shù)字通信傳輸設(shè)備、GD34-13型34Mbit/s光終端機(jī)和一、二、三、四次群光電通信系統(tǒng)設(shè)備，都廣泛使用于通信系統(tǒng)中。

光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的碼率(表示二進(jìn)制信息傳輸速率的量，即每秒鐘的比特?cái)?shù))實(shí)際上是電數(shù)字終端設(shè)備輸入、輸出的接口碼率，即CCITT建議系列的接口碼率，如下表。我國和歐洲采用2 048kbit/S系列，北美、日本采用1 544kbit/s系列。為了維護(hù)需要，在信息碼中要加入若干比特作為傳輸監(jiān)控公務(wù)信息，

它在光纖中傳輸?shù)拇a率大于系列的接口碼率。光纖中傳輸信號(hào)的碼率。稱為線路碼碼率。商用的設(shè)備型號(hào)不同其線路碼率也不同，無統(tǒng)一規(guī)定。

光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時(shí)分復(fù)用(TDM)技術(shù)。準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH早在1976年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，目前多適用于中、低速率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的微波通信中。隨著光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，PDH遇到了許多困難。美國提出了同步光纖網(wǎng)(SONET)。1988年，ITU-T(原CCITT)提出了被稱為同步數(shù)字系列(SDH)的規(guī)范建議。SDH解決了PDH存在的問題，是一種比較完善的傳輸體制，現(xiàn)已得到大量應(yīng)用。這種傳輸體制不僅適用于光纖信道，也適用于微波和衛(wèi)星干線傳輸。

準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH有兩種基礎(chǔ)速率:以1.544Mb/s為第一級(jí)(一次群，或稱基群)基礎(chǔ)速率，采用的國家有北美各國和日本;即PCM24路系列;以2.045Mb/s為第一級(jí)(一次群)基礎(chǔ)速率，采用的國家有西歐各國和中國，即PCM30/32路系列。

擴(kuò)大數(shù)字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有兩種:PCM復(fù)用和數(shù)字復(fù)接。PCM復(fù)用就是直接將多路信號(hào)編碼復(fù)用。數(shù)字復(fù)接是將幾個(gè)低次群在時(shí)間的空隙上迭加合成高次群。在各低次群復(fù)接之前，必須使各低次群數(shù)碼率互相同步，就必須采用正碼速調(diào)整方法來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步。

現(xiàn)有PDH的缺點(diǎn)主要有:

(1) 北美、西歐和亞洲所采用的三種數(shù)字系列互不兼容。

(2) 各種復(fù)用系列都有其相應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)，沒有足夠的開銷比特，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)缺乏靈活性。

(3) 復(fù)接/分接設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下話路價(jià)格昂貴。

SDH不僅適合于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，而且適合于多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。SDH傳輸由SDH終接設(shè)備(或稱SDH終端復(fù)用器TM)、分插復(fù)用設(shè)備ADM、數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC等網(wǎng)絡(luò)單元以及連接它們的(光纖)物理鏈路構(gòu)成。SDH終端的主要功能是:復(fù)接/分接和提供業(yè)務(wù)適配。SDH終端的復(fù)接/分接功能主要由TM設(shè)備完成。

ADM是一種特殊的復(fù)用器，利用分接功能將輸入信號(hào)所承載的信息分成兩部分:一部分直接轉(zhuǎn)發(fā)，一部分卸下給本地用戶，然后信息又通過復(fù)接功能將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的部分合成輸出。

可靠性是一個(gè)重要指標(biāo)，它直接影響通信系統(tǒng)的使用、維護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)光纖通信系統(tǒng)而言，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。

確定可靠行一般采用故障統(tǒng)計(jì)分析法，即根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查結(jié)果，統(tǒng)計(jì)足夠長時(shí)間內(nèi)的故障次數(shù)，確定每兩次故障的時(shí)間間隔和每次故障的修復(fù)時(shí)間。

內(nèi)容簡介

為了適應(yīng)現(xiàn)代電氣化鐵路光纖數(shù)字通信工程建設(shè)和維護(hù)的需要，

本書系統(tǒng)地介紹了電氣化鐵路光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的組成、質(zhì)量指標(biāo)及

測(cè)試。主要內(nèi)容包括光纖的傳輸特性，光纖數(shù)字通信系統(tǒng)及特性指標(biāo)要

求;系統(tǒng)測(cè)試，光纜線路測(cè)試，光、電接口測(cè)試，音頻通路測(cè)試等。

本書可供設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等從事光纖通信的技術(shù)人員使用，也可

供教學(xué)、科研人員參考。