光纖通信系統(tǒng)中誤碼性能

　　什么是誤碼性能

　　誤碼性能是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的非常重要的指標(biāo)，反映數(shù)字信息在傳輸過(guò)程中受到損傷的程度，通常用長(zhǎng)期平均誤碼率，誤碼的時(shí)間百分?jǐn)?shù)和誤碼秒百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

　　數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是誤碼特性、抖動(dòng)特性和可靠性。

　　誤碼特性數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的誤碼率應(yīng)小于l0-9，這是指系統(tǒng)在規(guī)定的較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的平均誤碼率，稱為長(zhǎng)期平均誤碼率。然而，對(duì)于一個(gè)易受外界環(huán)境影響的系統(tǒng)，雖然其長(zhǎng)期平均誤碼率可能合格，但在某一段時(shí)限內(nèi)的誤碼率仍可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)可以接受的水平。為了能正確反映實(shí)際系統(tǒng)的誤碼率特性，CCITT規(guī)定了一些其他的指標(biāo)，即以64kb/s電路的誤碼率超過(guò)某門限值的劣化分（DM）、嚴(yán)重誤碼秒（SES）及誤碼秒（ES）所占時(shí)間的百分?jǐn)?shù)指標(biāo)（表）?？傇u(píng)價(jià)時(shí)間為數(shù)天或一個(gè)月。

　　誤碼產(chǎn)生的機(jī)理

　　光纖傳輸系統(tǒng)造成誤碼的主要內(nèi)部機(jī)理有：

　?。?）各種噪聲源；

　　（2）色散引起的碼間干擾；

　　（3）定位抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼；

　?。?）復(fù)用器、交叉連接設(shè)備和交換機(jī)的誤碼。

　　光纖通信系統(tǒng)的誤碼性能除由內(nèi)部誤碼機(jī)理決定外，主要是由一些具有突發(fā)性質(zhì)的脈沖干擾源決定的，諸如外部電磁干擾、靜電放電、設(shè)備故障、系統(tǒng)倒換、配線架接觸不良、電源瞬態(tài)干擾和人為活動(dòng)等等。理想的光纖傳輸系統(tǒng)是十分穩(wěn)定的傳輸通道，基本不受外界電磁干擾的影響。

　　關(guān)于保護(hù)對(duì)微波通道和光纖通道誤碼性能的要求，目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)誤碼性能的要求是在ITU-T 建議G.821 的基礎(chǔ)上提出的。

　　光纖通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　光纖通信系統(tǒng)是以光為載波，利用純度極高的玻璃拉制成極細(xì)的光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介，通過(guò)光電變換，用光來(lái)傳輸信息的通信系統(tǒng)。隨著國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和通信業(yè)的飛速發(fā)展，信息化給世界生產(chǎn)力和人類社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)了極大的推動(dòng)。光纖通信作為信息化的主要技術(shù)支柱之一，必將成為21世紀(jì)最重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

　　光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息（如話音）變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度（頻率）變化而變化，并通過(guò)光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息．

　　光纖通信系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1、在單位時(shí)間內(nèi)能傳輸?shù)男畔⒘看蟆?0年代初光纖通信的實(shí)用水平的信息率為2.488Gbit/s，即一對(duì)單模光纖可同時(shí)開通35000個(gè)電話，而且它還在飛速發(fā)展；

　　2、經(jīng)濟(jì)，光纖通信的建設(shè)費(fèi)用隨著使用數(shù)量的增大而降低；

　　3、體積小、重量輕，施工和維護(hù)等都比較方便；

　　4、使用金屬少，抗電磁干擾、抗輻射性強(qiáng)，保密性好等。

　　光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

　　光纖通信首先在電話局之間得到應(yīng)用，構(gòu)成光纖本地網(wǎng)，接著作為長(zhǎng)途通信構(gòu)成全國(guó)性的光纖網(wǎng)，它將成為寬帶通信網(wǎng)的骨架。又發(fā)展海底光纜

　　系統(tǒng)作越洋通信或作短距離越島、沿海岸等通信，著名的有橫跨大西洋和太平洋的各海底光纜通信系統(tǒng)。例如1988年12月開始商用的最早一個(gè)橫跨大西洋系統(tǒng)TAT—8，光纜里有3對(duì)光纖，2對(duì)使用，1對(duì)備用。每對(duì)信息率為280Mbit/s。全長(zhǎng)6 700km，平均中繼站間距為67knu波長(zhǎng)1.3μm，采用常規(guī)的單模光纖。

　　各發(fā)達(dá)國(guó)家正在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)光纖用戶網(wǎng)，即光纖到戶（FTTH）或光纖到馬路邊（FTTC）。其它的應(yīng)用，如各種規(guī)模，在各種場(chǎng)合應(yīng)用的光纖局域網(wǎng)等。

　　光纖通信系統(tǒng)中誤碼性能

　　1、定義

　　光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的誤碼性能用誤碼率來(lái)描述．誤碼率BER定義為

　　2、誤碼性能的評(píng)定方法

　　誤碼性能的評(píng)定方法可從以下兩個(gè)方面來(lái)考慮，

　　一方面是，光纖數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒎N類可以是電話，亦可為數(shù)據(jù)等，傳輸電話時(shí)，根據(jù)人和語(yǔ)言的特點(diǎn)，并非一定要用每秒誤碼這種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，僅需用每分鐘誤碼的數(shù)量級(jí)來(lái)描述即可，但是，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)來(lái)講，最關(guān)心的是在傳輸數(shù)據(jù)碼組這個(gè)時(shí)刻有無(wú)誤碼產(chǎn)生．

　　另一方面，誤碼發(fā)生的特點(diǎn)，不僅是隨機(jī)地、單個(gè)地出現(xiàn)，而且還有突發(fā)地、成群地出現(xiàn)． 在考慮了這種因素之后，ITU-T建議在27 500 km假設(shè)參考連接情況下，誤碼率指標(biāo)如表4-2所示．僅從這個(gè)表上不容易看明白，讀者可根據(jù)這個(gè)表以及該表的說(shuō)明并結(jié)合圖4-25來(lái)理解，表中列出的時(shí)間百分?jǐn)?shù)的含義是：

　　為了有效地衡量和細(xì)致地描述誤碼率隨時(shí)間的變化情況，人們?cè)谝欢屋^長(zhǎng)的時(shí)間 TL 內(nèi)觀察誤碼的情況．這TL時(shí)間并無(wú)特別的規(guī)定，可以從幾天到一個(gè)月時(shí)間，然后在To時(shí)間內(nèi)（l min或Is）記錄產(chǎn)生誤碼的個(gè)數(shù)并算出誤碼率．最后，計(jì)算在TL時(shí)間內(nèi)，To間隔誤碼超過(guò)某一門限值m的時(shí)間占總時(shí)間的百分?jǐn)?shù)．即將圖4-25中超過(guò)某門限值rn的To積累時(shí)間（即斜線部分所占時(shí)間）與TL相比。

　　要說(shuō)明的是：在計(jì)算劣化分（又稱降級(jí)分）時(shí)要扣除不可用時(shí)間和嚴(yán)重誤碼秒。

　　所謂不可用時(shí)間系指連續(xù)lO s誤碼率劣于1×10-3的時(shí)間．因?yàn)檫@種情況相當(dāng)于出現(xiàn)故障，不能再列入誤碼性能中了。