急！光纤通信的子系统的设备是什么以及功能

2025-02-06 03:53:42

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回答1：

　　什么是误码？误码的基本概念是：在数字通信系统中，当发送端发送"1"码时，接收端收到的却是"0"码；而当发送端发送"0"码时，接收端却接收到了"1"码，这种接收码与发送码不一致的情况就叫做误码。产生误码的主要原因是传输系统的噪声和脉冲抖动。
　　在数字光纤通信系统中，误码性能用误比特率BER来衡量。
　　　　　　　　BER＝错误比特数/传输总的比特数
　　对于数字光通信系统来说，一般要求系统的误比特率小于10-9。
　　　　　　　　　　　抖动特性
　　抖动，又称为相位抖动，是指数字脉冲信号的相位摆动,或时间上的前后摆动。
　　在系统测量中，描述抖动程度的单位是"单位间隔"，简写为UI，其意义是指一个码元的时间长度。对于不同的群次，、不同码速率的相应1UI的时间是不相同的。例如，对于PCM一次群信号，1UI=1/(2.048*106)ns≈122ns ；而对于PCM二次群信号，依此类推。另外，抖动还可以用"度"为单位来表示，并规定1UI=360°。
　　在光前数字通信系统中，必须把抖动限制在一定的范围之内，否则，会导致定时脉冲的相位偏离最佳判决位置，结果造成误判概率的增加和引起再生脉冲流的时间间隔不规则，码间距不一致。
铁腕高压，直接检测
　　强度调制－直接检测系统（Intensity Modulation/Direct Detection）是最简单的一种传输方式，目前大多数的光纤通信系统都采用这种传输技术。"强度调制"是指在发送端，用电的脉冲信号来控制光源，使其按照信号的强弱发光或者不发光；"直接检测"是指在接收端用光电检测器直接检测光的有无，再转化为电信号。从历史的眼光来看，这仅相当于无线电技术发展初期的马可尼时代。
系统的中继距离
　　我们知道，光纤数字通信系统是适于远距离、大容量通信的。在长距离传输中，需要使用中继器来放大经过长距离传输而减弱了的信号，就像接力赛跑一样，一个人累了的时候需要换一个人继续向前传递。在通信系统中，中继距离越长，中继站数目越少，系统的成本就越低，可靠性也越高。延长系统的中继距离是科技工作者的奋斗目标之一。
　　光纤数字传输系统的最大中继距离是指在光发射机和光接收机之间不设中继器时能传输的最远距离，在设计一个光纤通信系统时，计算最大中继距离是十分重要的。
　　光纤传输系统的最大中继距离由四个因素决定。
　　1．发送机输出耦合进光纤的平均光功率。耦合进光纤的功率越大，中继距离越长。
　　2．光纤的色散，若光纤的色散大，则经过一定距离传输后出现的波形失真就严重。传输的距离越长，波形失真就越严重。在数字通信系统中，波形失真将引起码间干扰，使光接收灵敏度降低，影响系统的中继距离。
　　3．光纤的损耗。光纤线路的损耗包括光纤活动连接器损耗和光纤的熔接损耗，当然主要是光纤的每公里损耗。如果光纤每公里损耗越小，则信号光功率在光纤上的损失就越小,光信号在光纤中的传输距离就越远。
　　4．满足一定误比特率要求的光接收机灵敏度。接收灵敏度越高，即满足系统误比特率要求的最低接收光功率越小，中继距离就越长。
　　对于某一光纤通信系统来说，发送光功率和光接收灵敏度一般都是已知的，影响其中继距离的因素主要是损耗限制和色散限制。对于单模光纤通信系统来说，传输速率在140Mb/s以下的系统一般只受损耗限制，色散对其影响不大；而传输速率在565Mb／s以上的系统，由于光源有一定的谱线宽度，可能会给中继距离带来较大影响。现在，采用动态单纵模激光器，特别是多量子阱激光器（MQW）后，连传输速率为2.5Gb／s的系统也几乎不受色散限制了。

同步数字序列
　　在数字通信发展的初期，为了适应点到点通信的需要，大量的数字传输系统都是准同步数字体系（PDH），准同步是指各级的比特率相对于其标准值有一个规定的容量偏差，而且定时用的时钟信号并不是由一个标准时钟发出来的，通常采用正码速调整法实现准同步复用。
　　随着数字交换的引入，由光通信技术的发展带动的长距离大容量数字电路的建设，以及网络控制和宽带综合业务数字网（B-ISDN）的发展需要，暴露了现有的准同步数字序列存在的一些固有弱点。主要是：北美、日本、欧洲三种数字体制互不兼容；没有世界性的标准光接口规范，在光路上无法互通和调配；难以上、下话路；网络维护管理复杂，缺乏灵活性，无法适应不断演变的电信网的要求。
　　随着光纤通信技术和大规模集成电路的高速发展，1986年美国提出了一种以光纤通信为基础的同步光纤网（SONET）概念，作为现代化通信网的基本结构。1988年ITU-T对SONET概念进行了修改，重新命名为同步数字序列，简称SDH，使之成为不仅适用于光纤通信，也适合于微波和卫星传输的体制。现在SDH已经成为国际上公认的新一代的理想传输网体制。
　　在电信网中所运载的种类繁多的信息首先必须规范化，然后再纳入数字序列的某一级的一种速率信号之中，即成为电信网所传输的异步或同步数字序列信号的内容。SDH的最低分级是155.520Mb/s，称为基本传送模块，用STM-1表示。STM-N则表示速率为N×155.520Mb/s的传送模块，其中N一般取1、4、16、64、256。
　　下面是光纤通信传输体制的发展历程：
　　1972 年ITU-T前身CCITT提出第一批PDH建议
　　1976和1988年又提出两批建议--形成完整的PDH体系
　　1984年美国贝尔实验室开始同步信号光传输体系的研究
　　1985年美国国家标准协会(ANSI)根据贝尔实验室提出的全同步网的构想,委托T1X1委员会起草光同步网标准,并命名为SONET(Synchronous Optical NETwork)
　　1986年CCITT开始以SONET为基础制订SDH
　　1988年通过了第一批SDH建议
　　1990以后,SDH已成为光纤通信基本传输方式；目前,SDH不仅是一套新的国际标准,又是一个组网原则,也是一种复用方法。
下面列出了几种传输技术（既包括电又包括光）的实现方式：
　　明线技术，FDM模拟技术，每路电话4kHz；
　　小同轴电缆6O路FDM模拟技术，每路电话4kHz；
　　中同轴电缆1800路FDM模拟技术，每路电话4kHz；
　　光纤通信140Mb／s PDH系统，TDM数字技术，每路电话64kb／ｓ；
　　光纤通信2.5Gb／s SDH系统，TDM数字技术，每路电话64kb／s；
　　光纤通信N×2.5Gb／s WDM系统，TDM数字技术+光频域FDM模拟技术，每路电话64kb／s。

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