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第8章 数字光纤通信系统性能

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。本章将对这些系统性能指标进行分析研究。

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)。

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。

假设参考连接(HRX)是以对总的性能进行研究的一个模型，从而便于形成各种标准和指标。它是两个用户网络接口参考点T之间的全数字64Kbit/s连接，如图8.1所示。它是标准最长HRX，全长定为27500km。考虑到大国与小国不同，还考虑到国内长途电路与国际长途电路是同等质量的电路，因此不区分国内与国际部分各占多少长，只规定每个国内部分包含5段电路，国际部分包含4段电路，共有14段电路串联而成，两个LE间共12段电路。实际上经常实现的连接都比标准最长HRX短，引入了标准中等长度HRX模型，如图

所示。每个国内部分包括3段电路，国际部分仅1段电路，这种连接的性能主要受国内部分的电路性能所支配。

当用户靠近国际交换中心(ISC)时，引入了如图8.3所示的HRX模型。

图8.1标准数字假设参考连接

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）

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。

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。

图

图8.4假设参考数字段

HRDS是HRDL的一个组成部分。图中Xbit/s表示G702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。例如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。

光缆数字通信系统框图

数字光缆线路系统由光端机（光发送机TX，光接收机RX）、光缆、光中继器REG（如果有必要的话）组成。系统采用单缆双向双纤传输制。

一个四次群光纤数字通信系统在一个传输方向上的构成及接口位置如图8.5所示。

图

图8.5光缆数字通信系统

图中：接口4(4＇)表示四次群光端机与四次群数字复用设备M

4

的接口；3(3＇)表示四次

群数字复用设备的支路与三次群数字复用设备M的接口；2(2＇)表示三次群数字复用设备

3

的支路与二次群数字复用设备M的接口；1(1＇)表示二次群数字复用设备的支路与程控数

2

字交换机或基群PCM复用设备M1的接口；0(0＇)表示基群PCM复用设备的音频话路与市

内(与长途)2/4线模拟交换机的接口(特殊情况下与用户线接口)，或64kbit/s数据接口。