光纖數(shù)字通信系統(tǒng)兩種傳輸機制

光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時分復用(TDM)技術。準同步數(shù)字系列PDH早在1976年就實現(xiàn)了標準化，目前多適用于中、低速率點對點的微波通信中。隨著光纖通信技術和網絡的發(fā)展，PDH遇到了許多困難。美國提出了同步光纖網(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。

準同步數(shù)字系列PDH有兩種基礎速率:以1.544Mb/s為第一級(一次群，或稱基群)基礎速率，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(一次群)基礎速率，采用的國家有西歐各國和中國，即PCM30/32路系列。

擴大數(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復用和數(shù)字復接。PCM復用就是直接將多路信號編碼復用。數(shù)字復接是將幾個低次群在時間的空隙上迭加合成高次群。在各低次群復接之前，必須使各低次群數(shù)碼率互相同步，就必須采用正碼速調整方法來實現(xiàn)準同步。

現(xiàn)有PDH的缺點主要有:

(1) 北美、西歐和亞洲所采用的三種數(shù)字系列互不兼容。

(2) 各種復用系列都有其相應的幀結構，沒有足夠的開銷比特，使網絡設計缺乏靈活性。

(3) 復接/分接設備結構復雜，上下話路價格昂貴。

SDH不僅適合于點對點傳輸，而且適合于多點之間的網絡傳輸。SDH傳輸由SDH終接設備(或稱SDH終端復用器TM)、分插復用設備ADM、數(shù)字交叉連接設備DXC等網絡單元以及連接它們的(光纖)物理鏈路構成。SDH終端的主要功能是:復接/分接和提供業(yè)務適配。SDH終端的復接/分接功能主要由TM設備完成。

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

數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點:

(1) 抗干擾能力強，傳輸質量好。

(2) 可以用再生中繼，傳輸距離長。

(3) 適用各種業(yè)務的傳輸，靈活性大。

(4) 容易實現(xiàn)高強度的保密通信。

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

數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點:

(1) 占用頻帶比較寬，系統(tǒng)的頻帶利用率不高。

(2) 對非線性失真不敏感

(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)和噪音也不會累積

(4) 對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、大容量和高質量的信息傳輸

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)字復接方式看，可分為偽隨機數(shù)字復接系列(PDH)，即異步或準同步系列與同步數(shù)字復接系列(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。

光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的碼率(表示二進制信息傳輸速率的量，即每秒鐘的比特數(shù))實際上是電數(shù)字終端設備輸入、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。為了維護需要，在信息碼中要加入若干比特作為傳輸監(jiān)控公務信息，

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

光纖數(shù)字通信系統(tǒng)由常規(guī)的電數(shù)字終端設備、光端機、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)送機把來自數(shù)字終端發(fā)送的電數(shù)字信號調制其中的光源，產生光數(shù)字信號，經光纖線路傳輸?shù)竭h端的光接收機。再由光接收機中的光檢測器把光數(shù)字信號還原成電數(shù)字信號，并經數(shù)字終端接收端給出傳輸?shù)脑行畔ⅰ榱嗽鲩L傳輸距離，必要時需在光纖線路中安置光中繼器。一個完善的實用化的光纖數(shù)字通信設備還要包括維護所需的輔助設備等。

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

可靠性是一個重要指標，它直接影響通信系統(tǒng)的使用、維護和經濟效益。對光纖通信系統(tǒng)而言，可靠性包括光端機、中繼器、光纜線路、輔助設備和備用系統(tǒng)的可靠性。

確定可靠行一般采用故障統(tǒng)計分析法，即根據現(xiàn)場實際調查結果，統(tǒng)計足夠長時間內的故障次數(shù)，確定每兩次故障的時間間隔和每次故障的修復時間。

內容簡介

為了適應現(xiàn)代電氣化鐵路光纖數(shù)字通信工程建設和維護的需要，

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、質量指標及

測試。主要內容包括光纖的傳輸特性，光纖數(shù)字通信系統(tǒng)及特性指標要

求;系統(tǒng)測試，光纜線路測試，光、電接口測試，音頻通路測試等。

本書可供設計、施工、維護等從事光纖通信的技術人員使用，也可

供教學、科研人員參考。