第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)2024/12/16第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)6.3系統(tǒng)的設(shè)計

第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

6.1兩種傳輸體制數(shù)字光纖通信傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

6.1兩種傳輸體制電端機的數(shù)據(jù)復(fù)接PDH和SDH體制電端機光端機光端機電端機電接口電接口光接口數(shù)字光纖通信的傳輸容量與所采用的數(shù)字復(fù)接體系有關(guān)。數(shù)字復(fù)接就是將若干個低速數(shù)字信號合并成一個高速數(shù)字信號，然后再通過高速信道傳輸?shù)膶ｉT技術(shù)。第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

6.1兩種傳輸體制光纖大容量數(shù)字傳輸；多采用時分復(fù)用(TDM：Time-DivisionMultiplexing)復(fù)用分為若干等級，先后有兩種傳輸體制：

?準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH：PlesiochronousDigitalHierarchy)

?同步數(shù)字系列(SDH:SynchronousDigitalHierarchy)---參照美國同步光纖網(wǎng)(SONET：SynchoronousOpticalNETwork)概念而由ITU-T建議而來。SDH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。第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

6.1兩種傳輸體制6.1.1復(fù)用原理介紹6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1.1復(fù)用原理介紹6.1兩種傳輸體制1、什么是復(fù)用(Multiplexing)？多種信號共用同一個傳輸介質(zhì)，則傳輸介質(zhì)需要給每路信號分給帶寬的一部分。FDM:FrequencyDivisionMultiplexingTDM:TimeDivisionMultiplexingWDM:WavelengthDivisionMultiplexingCDM:CodeDivisionMultiplexing主要的復(fù)用技術(shù)有：CDMA:CodeDivisionMultipleAccess第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制2、復(fù)用示意圖Multiplexor(MUX)Demultiplexor(DEMUX，orDMX)SometimesjustcalledaMUX6.1.1復(fù)用原理介紹第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制3、時分復(fù)用原理時分復(fù)用TDM是采用交錯排列多路低速模擬或數(shù)字信道到一個高速信道上傳輸?shù)募夹g(shù)。復(fù)用器由：定時、碼速調(diào)整和復(fù)接單元組成解復(fù)用器解復(fù)用器由：同步、定時、分接和恢復(fù)單元組成支路定時復(fù)接碼速調(diào)整時鐘合路支路定時合路恢復(fù)分接同步復(fù)用器6.1.1復(fù)用原理介紹第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制信道光纖幀和開銷比特開銷信道取樣同步取樣同步取樣同步信道1信道2信道N定時發(fā)送端幀同步控制信道1信道2信道N解同步解同步解同步開銷信道定時恢復(fù)接收端輸入緩存輸入緩存輸入緩存輸出緩存輸出緩存輸出緩存TDM系統(tǒng)要求收發(fā)兩端旋轉(zhuǎn)開關(guān)完全同步，即在時間上具有嚴(yán)格的同步關(guān)系，包括起點相同、順序相同、速度相同。6.1.1復(fù)用原理介紹第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

6.1兩種傳輸體制6.1.1復(fù)用原理介紹6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)1、準(zhǔn)同步數(shù)字系列兩種基礎(chǔ)速率6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH

?北美，日本采用PDH-T系列：T1=1.544Mb/s

?西歐，中國采用PDH-E系列：E1=2.048Mb/s6.1兩種傳輸體制PDH-T系列：一次群速率（基群速率）T1PDH-E系列：一次群速率（基群速率）E1第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)Digitaltransmissionhierarchy（USA）2、復(fù)接結(jié)構(gòu)6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH6.1兩種傳輸體制第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)六次群/（Mb?S-1）五次群/（Mb?S-1）四次群/（Mb?S-1）三次群/（Mb?S-1）二次群/（Mb?S-1）北美日本中國西歐基群/（Mb?S-1）國家或地區(qū)世界各國商用光纖通信制式注：并非嚴(yán)格的N倍，復(fù)接時插入了相關(guān)的比特第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)PDH的T系列和E系列各等級復(fù)用關(guān)系圖T1T2T3T4E1E2E3E4E5第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)3、基群幀結(jié)構(gòu)6.1兩種傳輸體制幀(Frame)指一組相鄰接的數(shù)字時隙(timeslot)，其中各數(shù)字時隙的位置可以根據(jù)幀定位信號來加以區(qū)別。有時出于需要，由幾個幀構(gòu)成一個復(fù)幀(Multiframe).PDH-T系列幀結(jié)構(gòu)PDH-E系列幀結(jié)構(gòu)基群幀=24個時隙（每個時隙含8bit）+1bit幀同步=193bit基群幀=32個時隙（每個時隙含8bit）=256bit6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制幀長125us24幀開銷12324幀開銷12324幀開銷12324幀開銷123時間1幀信道數(shù)時隙tTs1幀1幀第3信道1個字節(jié)1BitPDH-T基群幀結(jié)構(gòu)幀周期Ts=125ms，幀頻率=1/Ts=8kHz幀長度=24個時隙(每個時隙含8bit)+1bit幀同步=193bit時隙=8bit=前7bit(信息)+末位1bit(信令)一次群(基群)速率T1=193bit/125μs=1.544Mb/s6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制幀定位時隙PDH-E基群幀結(jié)構(gòu)6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH幀周期Ts=125ms，幀頻率=1/Ts=8kHz幀長度=30個信道時隙+1幀同步時隙+1信令時隙=32×8=256bit時隙=8bit一次群(基群)速率E1=256bit/125μs=2.048Mb/s第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制PDH-E高次群幀結(jié)構(gòu)6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH基群復(fù)幀二次群幀三次群幀第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制PDH幀結(jié)構(gòu)的特點1）基群幀頻(8kHz)與裝載話路的采樣頻率(8kHz)一致，而高次群幀頻則不同。2）基群復(fù)幀中不需要碼速調(diào)整字節(jié)(因各個支路信號進入基群設(shè)備復(fù)用時使用同一個時鐘)，稱為同步復(fù)用；而高次群幀中有碼速調(diào)整比特，稱為準(zhǔn)同步復(fù)用。6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)4、PDH體制電接口和光接口的主要參數(shù)6.1兩種傳輸體制對基群2.048Mb/s輸入碼字編碼結(jié)果001100/11交替CMI編碼CodedMarkInversion編碼傳號反轉(zhuǎn)碼E1E2E3E46.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)(1)T和E兩大系列的幀結(jié)構(gòu)和線路碼特性不同，難以兼容。(2)沒有足夠的開銷比特，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計缺乏靈活性。(3)復(fù)接/分接設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下話路價格昂貴。(4)最高速率不超過四次群速率，不能用于現(xiàn)代高速率通信5、PDH的缺點6.1兩種傳輸體制SDH正好能夠彌補以上不足

6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1練習(xí)題（1）1.何謂PDH？2.PDH-E系列基群的幀結(jié)構(gòu)如何？3.PDH-E系列各次群幀結(jié)構(gòu)都是準(zhǔn)同步復(fù)用嗎？4.PDH-E系列基群的碼速為多少？第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)

6.1兩種傳輸體制6.1.1復(fù)用原理介紹6.1.2準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)1、基本概念6.1.3同步數(shù)字系列SDH6.1兩種傳輸體制同步數(shù)字系列SDH(SynchronousDigitalHirarchy)是在美國同步光網(wǎng)絡(luò)(SynchronousOpticalNetwork，SONET)基礎(chǔ)上修改建立的傳輸體制。SDH的基本速率等級為STM-1（155.520Mb/s）其它高速率等級為STM-4（4×155.520Mb/s）

STM-16（16×155.520Mb/s）STM-64（64×155.520Mb/s）STM-256（256×155.520Mb/s）第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)2、SDH的幀結(jié)構(gòu)6.1兩種傳輸體制幀周期=125ms，幀頻率=8kHz，幀長度=9×270×8×N（bit）每字節(jié)8bit幀周期為125μs幀頻率8kHzRSOH12AU-PTR345MSOH9STM-N載荷(含POH)9×N發(fā)送順序261×N270×NSTM-1幀：速率為9×270×8/125ms=155.52Mb/s

9行×270列字節(jié)6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制復(fù)用段開銷(Multiplexing-SOH)也稱LOH(LineOverHead)段開銷(SOH：SectionOverHead)RSOH12AU-PTR345MSOH9STM-N載荷(含POH)9×N發(fā)送順序261×N270×N再生段開銷(Regenerating-SOH)供再生段維護管理使用供復(fù)用段維護管理使用6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制(2)信息載荷(Payload)在Payload中包含少量字節(jié)用于通道的運行、維護和管理，這些字節(jié)稱為通道開銷(POH:PathOverHead)。用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分RSOH12AU-PTR345MSOH9STM-N載荷(含POH)9×N發(fā)送順序261×N270×N6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制采用指針技術(shù)是SDH的創(chuàng)新，結(jié)合虛容器(VC:Virtual

Container)的概念，解決了低速信號復(fù)接成高速信號時，由于小的頻率誤差所造成的載荷相對位置漂移的問題。(3)

管理單元指針(AUPTR)一種指示符，主要用于指示Payload第一個字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置RSOH12AU-PTR345MSOH9STM-N載荷(含POH)9×N發(fā)送順序261×N270×N6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)SDH高速率等級有：STM-4，STM-16，STM-64，STM-256相應(yīng)速率為STM-1的4，16，64，256倍。3、SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)6.1兩種傳輸體制各速率等級(STM-n)由一個或多個管理單元組(AUG,Administrationunitgroup)復(fù)用并加上相應(yīng)的開銷字節(jié)而構(gòu)成。6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)基群6.1.3同步數(shù)字系列SDH6.1兩種傳輸體制同步數(shù)字系列SDH各等級復(fù)用關(guān)系圖SDH復(fù)用是同步復(fù)用

SynchronousTransportModule-level1第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)4、SDH承載PDH的方式----映射結(jié)構(gòu)6.1兩種傳輸體制將低速支路信號復(fù)接為高速信號，傳統(tǒng)方法有：正碼速調(diào)整法：容許被復(fù)接的支路信號有較大的頻率誤差固定位置映射法：低速支路信號在高速信號幀中占用固定位置SDH結(jié)合了正碼速調(diào)整法和固定位置映射法的優(yōu)點，采用固定位置映射和浮動位置處理的復(fù)用方法。6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制SDH幀1(125ms)SDH幀2(125ms)261字節(jié)9字節(jié)開銷9行載荷包絡(luò)AUPTR……………………載荷包絡(luò)與SDH幀的一般關(guān)系固定位置映射：讓低速支路信號適配裝入在高速率虛容器(VC)幀中固定位置；浮動位置處理：讓虛容器(VC)幀信號在支路單元(TU)或管理單元(AU)幀內(nèi)占用浮動位置。6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制PDH的4次群信號到SDH的STM-1的復(fù)接過程C-4AU-4AUGVC-4STM-1139.264Mb/s容器Carrier虛容器VirtualCarrier管理單元AdministrationUnit管理單元組AdministrationUnitGroup同步傳輸模塊STM-1速率適配處理149.760Mb/s150.336Mb/s150.912Mb/s155.520Mb/s加通道開銷POH加管理單元指針AUPTR加段開銷SOH6.1.3同步數(shù)字系列SDH(具有一定格式的幀結(jié)構(gòu))第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制SDH的一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu)6.1.3同步數(shù)字系列SDHTU(TributaryUnit)支路單元第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制我國采用SDH復(fù)用及映射的基本結(jié)構(gòu)6.1.3同步數(shù)字系列SDH將E1裝載到STM-1幀內(nèi)-9步完成將E3裝載到STM-1幀內(nèi)-8步完成將E4裝載到STM-1幀內(nèi)-5步完成僅使用C12，C3，C4來接收PDH的速率第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)5、SDH的特點（與PDH比較）6.1兩種傳輸體制SDH采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級基級：STM-1，傳輸速率：155.520Mb/s復(fù)接級：STM-4：4個STM-1組成，傳輸速率622.080Mb/sSTM-16：16個STM-1組成,傳輸速率2488.320Mb/sSTM-64：64個STM-1組成,傳輸速率9953.28Mb/s6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)SONET/SDHDesignationsandbandwidthsSONETOpticalCarrierLevelSONETFrameFormatSDHlevelandFrameFormatLineRate(Mbps)OC-1STS-1STM-051.840OC-3STS-3STM-1155.520OC-12STS-12STM-4622.080OC-24STS-24–1,244.160OC-48STS-48STM-162,488.320OC-192STS-192STM-649,953.280OC-768STS-768STM-25639,813.120OC-3072STS-3072STM-1024159,252.480STS-n:SynchronousTransportSignal-levelnSTM-n:SynchronousTransportModule-leveln第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制(2)SDH各網(wǎng)絡(luò)單元有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的光接口,任何網(wǎng)絡(luò)單元在光纖線路上可以互連。應(yīng)用局內(nèi)短距離局間長距離局間波長（nm）131015501310155013101550光纖類型G.652G.652G.652G.652G.652G.653傳輸距離（km）≤2～15～15～40～80～80STM-1I-1S-1.1S-1.2L-1.1L-1.2L-1.3STM-4I-4S-4.1S-4.2L-4.1L-4.2L-4.3STM-16I-16S-16.1S-16.2L-16.1L-16.2L-16.3光接口分類：

局內(nèi)通信I，短距離局間通信S，長距離通信L，超長距離通信E字母后第1位數(shù)字表示SDH等級：1，4，16，…第2位數(shù)字表示波長和光纖：1(1.31,G.652),2(1.55,G.652),3(1.55,G.653)分類代碼6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制(3)SDH幀結(jié)構(gòu)有豐富的開銷比特，用于網(wǎng)絡(luò)的運行、維護和管理；RSOH12AU-PTR345MSOH9STM-N載荷(含POH)9×N發(fā)送順序261×N270×N6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制(4)SDH采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù)，簡化了分/復(fù)接設(shè)備；2Mb/s支路信號的分插流程的比較光/電光信號分接分接分接140/34Mb/s34/8Mb/s8/2Mb/s復(fù)接復(fù)接復(fù)接電/光光信號2/8Mb/s8/34Mb/s34/140Mb/s2Mb/s(電信號)PDHSDHADM155Mb/s光接口155Mb/s光接口2Mb/s(電信號)6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)SDH不僅適合于點對點傳輸，而且適合于多點之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。6、SDH構(gòu)建傳輸網(wǎng)6.1兩種傳輸體制終端復(fù)用器TM(TerminalMultiplexer)分插復(fù)用設(shè)備ADM(Add-DropMultiplexer)數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC(DigitalCrossConnectequipment)1）SDH傳輸網(wǎng)構(gòu)成組件及其功能組件6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)MUXE1E1…STM-N同步復(fù)接DMXE1E1…STM-N同步分接6.1兩種傳輸體制各組件功能：終端復(fù)用器TM：信道的分接和復(fù)接6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制分插復(fù)用設(shè)備ADM：卸下信息給本地用戶,插入信息給合成輸出DMXMUX中繼線STM-N中繼線STM-NAddSTM-n分接復(fù)接DropSTM-n本地直接轉(zhuǎn)發(fā)插入卸下6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制類似于交換機，通過適當(dāng)配置可提供不同的端到端連接，核心部分是可控的交叉連接開關(guān)(空分或時分)矩陣1:m1:m…m:1m:1復(fù)接交叉連接矩陣分接1n1n配置管理數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC：…6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制DXC相當(dāng)于一種自動的數(shù)字電路配線架，每個輸入信號被分接為m個并行支路信號,然后通過時分(或空分)交換網(wǎng)絡(luò),按預(yù)先存放的交叉連接圖對這些電路進行重新編排,最后將重新編排后的信號復(fù)接成高速信號輸出。6.1.3同步數(shù)字系列SDH1:m1:m…m:1m:1復(fù)接交叉連接矩陣分接1n1n配置管理…第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制064kb/s1~4PDH1~4次群速率4~6SDHSTM-1，4，16

DXC的表示：通常用DXCX/Y數(shù)字X表示輸入端口速率的最高等級Y表示參與交叉連接的最低速率等級目前應(yīng)用廣泛的是DXC1/0，DXC4/1，DXC4/46.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制DXC在干線傳輸網(wǎng)中的主要用途是：

實現(xiàn)自動化的網(wǎng)絡(luò)配置管理。主要功能有：

（1）分離本地交換業(yè)務(wù)和非本地交換業(yè)務(wù)（2）為臨時性重要事件迅速提供通信電路；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障(如某些干線中斷)時，能迅速提供網(wǎng)絡(luò)的重新配置；（3）根據(jù)業(yè)務(wù)流量的季節(jié)變化使網(wǎng)絡(luò)配置最佳化；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中混合使用PDH和SDH時，可作為PDH與SDH的網(wǎng)關(guān)。6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制2）SDH傳輸網(wǎng)一個傳輸通道(path)的結(jié)構(gòu)通道終接設(shè)備線路終接設(shè)備TMADM/DXC再生段Section再生段再生段線路終接設(shè)備通道終接設(shè)備E1…E3E1…E3ADM/DXCTM復(fù)接段(Line)傳輸通道(Path)再生中繼器每個通道(Path)由一個或多個復(fù)接段(Line)構(gòu)成，而每一復(fù)接段又由若干個再生段(Section)串接而成。在SDH傳輸網(wǎng)內(nèi)可提供多條傳輸通道，每個通道結(jié)構(gòu)相似6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制3）SDH傳輸網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)PathPathLineLineSectionSectionSectionPhotonicPhotonicPhotonic再生中繼器6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)4）SDH傳輸網(wǎng)的典型拓撲(Topology)結(jié)構(gòu)TMADMDXCADMTMTMTMADMSTM-nSTM-nDXCADMTMSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-nSTM-n低速信號低速信號……低速信號低速信號(n<N)6.1兩種傳輸體制6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制SDH可用于點對點傳輸,鏈形網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng).5）SDH傳輸網(wǎng)類型6.1.3同步數(shù)字系列SDHSDHTMSDHTM…支路信號…支路信號STM-N再生中繼器點對點傳輸?shù)?章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制SDH鏈形網(wǎng)

6.1.3同步數(shù)字系列SDHSDHTMSDHTM…支路信號…支路信號SDHADMSTM-n(n＜N)STM-NSTM-NSTM-n第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制SDH環(huán)形網(wǎng)(雙環(huán))

SDHADMSDHADMSDHADMSDHADM…支路信號…支路信號…支路信號…支路信號SDH環(huán)形網(wǎng)的一個突出優(yōu)點是具有“自愈”能力6.1.3同步數(shù)字系列SDH第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1練習(xí)題（2）1.何謂SDH？2.SDH有哪些速率等級？其中基本速率是哪個？速率是多少？3.何謂STM-1？其幀結(jié)構(gòu)如何？4.SDH幀中AUPTR表示什么？有何作用？5.SDH承載PDH信號采用什么復(fù)用方式？6.SDH傳輸網(wǎng)的構(gòu)成組件有哪些？其功能分別是什么？第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.1兩種傳輸體制

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)

6.3系統(tǒng)的設(shè)計

第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)6.2.1參考模型6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1、誤碼率2、抖動3、可靠性第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.1參考模型6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)HRX是ITU-T建議的、基于64kb/s數(shù)字信號在長度27500km線路上傳輸系統(tǒng)的連接模型，由各級交換中心和許多假設(shè)參考數(shù)字鏈路組成。假設(shè)參考連接(HRX：HypotheticalReferenceConnection)LEPCSCTCISCISCISCISCISCTCSCPCLE27500km國際A國內(nèi)B國內(nèi)本地本地假設(shè)參考數(shù)字鏈路(HRDL)交換中心(HRDL:HypotheticalReferenceDigitalLink)

第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.1參考模型6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)LEPCSCTCISCISCISCISCISCTCSCPCLE27500km國際A國內(nèi)B國內(nèi)本地本地LE:本地交換(LocalExchange)PC:一級中心(PrimaryCentre)SC:二級中心(SecondaryCentre)TC:三級中心(TertiaryCentre)ISC:國際交換中心(InternationalSwitchingCentre)交換中心第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.1參考模型6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)LEPCSCTCISCISCISCISCISCTCSCPCLE27500km國際A國內(nèi)B國內(nèi)本地本地最長的標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)參考連接HRX：長度27500km假設(shè)參考數(shù)字鏈路HRDL：長度2500km實際采用的HRDL：長度5000km（中國）

長度6400km（美國）長度6400km（加拿大）長度2500km（日本）假設(shè)參考數(shù)字鏈路(HRDL)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.1參考模型6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)LEPCSCTCISCISCISCISCISCTCSCPCLE27500km國際A國內(nèi)B國內(nèi)本地本地HRDL由許多假設(shè)參考數(shù)字段(HRDS:HypotheticalReferenceDigitalSection)組成終端設(shè)備終端設(shè)備Ykm用于長途傳輸?shù)腍RDS：長度280km

長度420km

（中國，一級干線）

長度280km

（中國，二級干線）用于市話傳輸?shù)腍RDS：長度50km第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)6.2.1參考模型6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1、誤碼率2、抖動3、可靠性第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)1、誤碼率(BER：BitErrorRate)BER是在一個較長時間內(nèi)的傳輸碼流中出現(xiàn)誤碼的概率.傳統(tǒng)上常用平均誤比特率BER來衡量系統(tǒng)的誤碼性能，即在某一規(guī)定的觀測時間內(nèi)發(fā)生差錯的比特數(shù)和傳輸比特總數(shù)之比，如1×10-10。1）誤碼率概念第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)幾乎聽不懂5×10-2強烈干擾，聽懂程度明顯下降10-2在各種話音電平范圍內(nèi)都察覺到有干擾10-3在低話音電平范圍內(nèi)有個別“喀喀”干擾10-4在低話音電平范圍內(nèi)剛察覺到有干擾10-5感覺不到干擾10-6受話者的感受誤碼率誤碼率對話音影響程度第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)BERth----設(shè)定門限TL---觀測時間T0—時間單元誤碼率隨時間的變化

TL

T0

BERth

BER10-310-410-610-810-1010-910-710-5第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)誤碼率隨時間的變化

TL

T0

BERth

BER10-310-410-610-810-1010-910-710-5“可用時間TA”和“不可用時間TU”在連續(xù)10s時間內(nèi)，BER劣于1×10-3，為“不可用時間”；故障排除后,在連續(xù)10s時間內(nèi)，BER優(yōu)于1×10-3，為“可用時間”。TA:AvailabletimeTU:Unavailabletime第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)(i)誤碼秒(ES,Errorsecond)和誤碼秒比率(ESR)誤碼秒：在1秒內(nèi)有誤碼發(fā)生，稱為1個誤碼秒。誤碼秒比率：在觀測時間TL內(nèi)誤碼秒數(shù)與TA之比。誤碼率隨時間的變化

TL

T0

BERth

BER10-310-410-610-810-1010-910-710-52）常用誤碼性能參數(shù)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)（ii）嚴(yán)重誤碼秒（SES:SeverelyErroredSeconds）和嚴(yán)重誤碼秒比率（SESR）嚴(yán)重誤碼秒：在1秒內(nèi)BER劣于10-3,則該秒稱為1個嚴(yán)重誤碼秒。嚴(yán)重誤碼秒比率：在觀測時間TL內(nèi)嚴(yán)重誤碼秒數(shù)與TA之比。誤碼率隨時間的變化

TL

T0

BERth

BER10-310-410-610-810-1010-910-710-5第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)<1.310-6ESR<8%BER0的秒數(shù)誤碼秒(ES)<310-6SESR<0.2%BER劣于10-3的分?jǐn)?shù)嚴(yán)重誤碼秒(SES)長期平均誤碼率指標(biāo)定義誤碼率參數(shù)64kb/s速率數(shù)字信號在假設(shè)參考連接HRX(27500km)的誤碼率總指標(biāo)（TL=30天）第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)最長HRX的電路質(zhì)量等級劃分為高級、中級和本地級64kb/s速率通道HRX誤碼率總指標(biāo)按等級分配2x1.2%3.2%ESR<8%2x0.015%2x0.015%0.04%SESR<0.1%2x1.5%2x1.5%4%DMR<10%本地級電路中級電路高級電路誤碼率指標(biāo)2x1.2%第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)3）基群及其以上速率通道的誤碼特性以碼塊（即一組與通道有關(guān)的連續(xù)比特）為誤碼統(tǒng)計對象（1）誤塊EB(ErroredBlock)若碼塊中有一個或多個比特發(fā)生差錯，則稱此碼塊為誤塊（2）誤塊秒ES(ErroredSeconds)和誤塊秒比率ESR（3）嚴(yán)重誤塊秒SES(SeverelyES)和嚴(yán)重誤塊秒比率(SESR)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)2、抖動(Jitter)抖動是數(shù)字傳輸中的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象，即數(shù)字信號在傳輸過程中，脈沖在時間間隔上不再是等間隔的，而是隨時間變化，對標(biāo)準(zhǔn)時間位置的偏差。發(fā)射信號接收信號產(chǎn)生抖動的示意圖抖動現(xiàn)象相當(dāng)于對數(shù)字信號進行相位調(diào)制第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)發(fā)射信號接收信號抖動變化的最大時間范圍單位時間內(nèi)抖動變化的快慢抖動幅度(JP-P)=max|t-t0|抖動頻率(F)單位(UI:UnitInterval)表示單位時隙,1UI等于1bit信息所占時間TB=1/B最大容許輸入抖動量輸入抖動容限反映線路適應(yīng)抖動的能力的強弱第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)3500kHZ800kHZ400kHZ100kHZF410kHZ10kHZ3kHZ18kHZF3500HZ1kHZ400HZ2.4kHZF2200HZ100HZ20HZ20HZF10.0750.150.20.2A21.51.51.51.5A1F0A0223-1139264223-134368215-11.210-5HZ1528448215-11.510-5HZ36.92048偽隨機測試信號序列調(diào)制數(shù)字信號的正弦信號頻率JP.P/UI參數(shù)

速率（kbs-1）光纖通信系統(tǒng)各次群輸入口對抖動容限的要求：第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)抖動頻率越低，容許的抖動越大最大抖動容限曲線第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)3、可靠性（Reliability)可靠性一般采用故障統(tǒng)計分析法，即根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)查結(jié)果，統(tǒng)計足夠長時間內(nèi)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(fù)時間。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(shè)備和備用系統(tǒng)的可靠性?？煽啃允侵冈谝?guī)定的條件和時間內(nèi)系統(tǒng)無故障工作的概率，它反映系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力。第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)1）可靠性表示方法可靠性R通常用故障率j表示，兩者的關(guān)系為故障率j表示在單位時間內(nèi)發(fā)生故障(功能失效)的概率,單位為10-9/h,稱為菲特(fit),1fit等于在109h內(nèi)發(fā)生一次故障的概率如果通信系統(tǒng)由n個部件組成,且故障率是統(tǒng)計無關(guān)的,則系統(tǒng)的可靠性Rs可表示為：第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)其他相關(guān)概念平均故障間隔時間MTBF(MeanTimeBetweenFailure)平均故障修復(fù)時間MTTR(MeanTimeToRepair)MTTRMTTRMTBFtime第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)故障率:平均故障間隔時間MTBF的倒數(shù)可用率A：在規(guī)定時間內(nèi)系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)的概率MTTRMTTRMTBFtime第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)失效率PF：在規(guī)定時間內(nèi)系統(tǒng)處于故障狀態(tài)的概率MTTRMTTRMTBFtime第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)2）可靠性指標(biāo)99.98599.97799.83699.726A/%0.0150.0230.1640.274F/%1.3442.01614.424MTTR/h2557038358373970456620/fit391072607036502190MTBF/h0.2240.3362.44雙向全程故障次數(shù)28042030005000鏈路長度/km數(shù)字光纜通信系統(tǒng)可靠性指標(biāo)以5000km為基準(zhǔn)，按長度平均分配給各種數(shù)字段長度，相應(yīng)的全年指標(biāo)如表5.8所示，假設(shè)平均故障修復(fù)時間MTTR=6h。第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2.2系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

6.2系統(tǒng)的性能指標(biāo)5707(一端)20四次群設(shè)備28539(一端)4中繼器28539(一端)4光端機200(每km)1.35（420km）光纖（雙向）/fitMTBF/年可靠性某些國產(chǎn)設(shè)備的可靠性指標(biāo)第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)6.2練習(xí)題1.何謂假設(shè)參考連接HRX？假設(shè)參考數(shù)字鏈路HRDL？假設(shè)參考數(shù)字段HRDS？2.何謂可用時間TA和不可用時間TU？3.何謂誤碼秒ES和嚴(yán)重誤碼秒SES？4.何謂抖動？抖動的特性參量有哪些？5.何謂可靠性？平均故障間隔時間MTBF與故障率j之間的關(guān)系如何？6.數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些？第6章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)第6章數(shù)字光纖