第四章光纖通信系統(tǒng)設計

第四章光纖通信系統(tǒng)設計第一頁，共十一頁，2022年，8月28日

主要內(nèi)容一、系統(tǒng)設計的任務和基本方法。二、損耗限制系統(tǒng)中再生中繼距離的設計方法。三、色散限制系統(tǒng)中再生中繼距離的設計方法。四、中繼距離與系統(tǒng)傳輸速率的關系。第二頁，共十一頁，2022年，8月28日一、系統(tǒng)設計的任務

根據(jù)用戶對傳輸距離和傳輸容量及其分布的要求，按照國家相關技術標準何謂當前設備的技術水平，經(jīng)過綜合考慮和反復計算，選擇最佳路由和局站設置，傳輸體制和傳輸速率以及光纖光纜和光端機的基本參數(shù)和性能指標。以使系統(tǒng)的實施達到最佳的性能價格比。第三頁，共十一頁，2022年，8月28日

系統(tǒng)中繼距離的設計方法最壞情況法（參數(shù)完全已知）統(tǒng)計法（所有參數(shù)都是統(tǒng)計定義）半統(tǒng)計法（只有某些參數(shù)是統(tǒng)計定義）

第四頁，共十一頁，2022年，8月28日二、損耗限制系統(tǒng)中繼距離的設計方法

若系統(tǒng)速率較低，光纖損耗系數(shù)較大，中繼距離主要由光纖的線路損耗限制，故要求S和R參考點之間光纖線路總損耗必須不超過系統(tǒng)的總功率衰減。即：或其中，Pt為平均發(fā)送光功率，Pr是接收靈敏度，αc是連接器損耗（dB/km）,Me是系統(tǒng)余量，αf是光纖損耗系數(shù)（dB/km），αs是每公里光纖平均接頭損耗（dB/km），αm是每公里光纖線路損耗余量（dB/km），L是中繼距離。第五頁，共十一頁，2022年，8月28日

數(shù)字光纖線路系統(tǒng)示意圖TxRxSRT`TC1C2（a）無中繼器的系統(tǒng)TxRxSRTC1C2（b）包含一個中繼器的系統(tǒng)中繼器C2RSC1T`第六頁，共十一頁，2022年，8月28日三、色散限制系統(tǒng)中繼距離的設計方法

設傳輸速率為fb=1／T，發(fā)射脈沖為半占空比的歸零碼，輸出脈沖為高斯波形g(t)，且

其中σ是均方根rms脈沖寬度。把輸出脈沖用半高全寬度（FWHM）τ表示，即

Δτf——光纖線路的（FWHM）脈沖展寬，取決于所用光纖的類型和色散特性。

第七頁，共十一頁，2022年，8月28日對于多模光纖，光纖線路的總帶寬B和速率fb之間的關系為：中繼距離L和1km光纖帶寬Bl的關系為,因此對于單模光纖系統(tǒng)，中繼距離為對于實際的單模光纖通信系統(tǒng)，受色散限制的中繼距離L可表示為；第八頁，共十一頁，2022年，8月28日四、中繼距離與系統(tǒng)傳輸速率的關系以140Mb/s單模光纖系統(tǒng)為例計算中繼距離，設系統(tǒng)平均發(fā)送功率Pt=－3dBm,接收靈敏度為Pr=－42dBm，設備余量為Me=3dB,連接器損耗為αc=0.3dB/km,光纖損耗系數(shù)αf=0.35dB/km,光纖余量αm=0.3dB/km,每km光纖平均接頭損耗為αs=0.03dB/km.將數(shù)據(jù)代入損耗限制系統(tǒng)中繼距離計算公式可得

第九頁，共十一頁，2022年，8月28日又設線路碼型為5B6B碼，線路碼速率Fb=140×（6/5）=168Mb/s,C0=3.0ps/(nm.km),σλ=2.5nm,將數(shù)據(jù)代入色散限制系統(tǒng)中繼距離計算公式可得：光纖通信系統(tǒng)的中繼距離從損耗和色散限制系統(tǒng)兩個計算結果中，選擇較短的距離，作為中繼距離計算的最終結果。因此本例在工程設計中取中繼距離為74km