數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)性能.ppt

1、光纖通信與數(shù)字傳輸,南京郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院,2,本章內(nèi)容簡介,為了滿足全程全網(wǎng)各種通信的要求，需要對通信網(wǎng)在技術(shù)和經(jīng)濟相權(quán)衡的基礎(chǔ)上進行規(guī)劃和設(shè)計。對通信系統(tǒng)進行規(guī)劃和設(shè)計時，首要考慮的因素是系統(tǒng)的傳輸性能。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的各種傳輸性能指標（如誤碼、抖動、漂移和延時等）必須滿足系統(tǒng)傳輸性能的要求。 本章主要講解系統(tǒng)的傳輸性能指標要求以及相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃方法。,3,第八章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,4,8.1 數(shù)字傳輸模型,目的 方法

2、分類,5,8.1.1 假設(shè)參考連接（HRX）,一個通信連接是通信網(wǎng)中從用戶至用戶，包括參與交換和傳輸?shù)母鱾€部分(如用戶線，終端設(shè)備，交換機，傳輸系統(tǒng)等)的傳輸全程。 通信連接是根據(jù)用戶需要建立的各種機線設(shè)備的臨時組合。這些實際的連接有長有短，結(jié)構(gòu)上有簡單有復(fù)雜，傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)可能也不相同。,6,思考,確定傳輸系統(tǒng)性能的模型應(yīng)該按照什么原則設(shè)定？ 是按照系統(tǒng)性能最佳的組合，還是按照可能出現(xiàn)的最壞情況進行設(shè)計？,7,圖8-1 標準數(shù)字假設(shè)參考連接,HRX是按照最長距離和最壞情況下考慮的全程64kb/s連接,國際部分4段,國內(nèi)部分5段,HRX 實際上是極端情況下的系統(tǒng)模型，按HRX 設(shè)計的系統(tǒng)能滿足實際

3、中的性能要求,8,圖8-2 標準數(shù)字假設(shè)參考連接（中等長度）,國際部分只有1段,國內(nèi)部分3段,實際連接一般都比最長HRX短，因此引入了標準中等長度HRX,9,圖8-3 標準數(shù)字假設(shè)參考連接（用戶接近ISC）,注意與前2種模型的區(qū)別,10,8.1.2 假設(shè)參考數(shù)字鏈路（HRDL）,為了便于進行數(shù)字信號傳輸劣化的研究（如誤碼率、抖動、漂移、時延等），保證全程通信質(zhì)量，必須規(guī)定由各種不同形式的傳輸組成部分（如傳輸系統(tǒng)，復(fù)接和分接設(shè)備等）所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)模型，即HRDL。 HRDL是HRX的一個組成部分，2500 km的長度被認為是一個合適的距離。通常HRDL的長度并非是唯一考慮的。ITU-T并沒有提出具

4、體的構(gòu)成，由各國自行研究解決。,11,8.1.3 假設(shè)參考數(shù)字段（HRDS）,為適應(yīng)傳輸系統(tǒng)性能規(guī)范，保證全線質(zhì)量和管理維護方便引入了HRDS。 HRDS是HRDL的一個組成部分。圖中X bit/s表示G.702建議中所規(guī)定的各種數(shù)字系統(tǒng)系列比特率之一。長度Y的選擇是以在實際運行的網(wǎng)絡(luò)中可能遇到的數(shù)字段為代表的。,12,圖8-4 假設(shè)參考數(shù)字段,13,HRDS 的長度,ITU-T建議假設(shè)參考數(shù)字段的長度為280km(對于長途傳輸)和50km(對于市話中繼)。我國根據(jù)具體情況提出假設(shè)參考數(shù)字段的長度為280km或420km(對于長途傳輸)和50km(對于市話中繼)。 數(shù)字網(wǎng)的性能指標往往被分配到

5、數(shù)字段。我國有關(guān)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的一系列標準都是在這個模型的基礎(chǔ)上制定的。,14,8.1.4 光纜數(shù)字通信系統(tǒng)框圖,圖8-5以一個PDH四次群光纖數(shù)字通信系統(tǒng)為例，給出了其在一個傳輸方向上的構(gòu)成及接口位置。,15,第八章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,16,誤碼（Error）也稱為差錯，對于一個數(shù)字傳輸系統(tǒng)而言，出現(xiàn)誤碼也就意味著發(fā)送和接收的數(shù)字序列出現(xiàn)了不一致。 誤碼對于用戶來說出現(xiàn)了接收信號的信噪比降低或者數(shù)據(jù)的準確率下降。 對于誤碼指標的表征可以有

6、誤碼計數(shù)、誤碼概率和誤碼率等。,8.2 誤碼特性,17,8.2.1 誤碼和誤碼率,數(shù)字傳輸系統(tǒng)的誤碼性能通常用誤碼率衡量。誤碼率是指在特定的一段時間內(nèi)所接收到的數(shù)字碼元誤差數(shù)目與在同一時間內(nèi)所收到的數(shù)字碼元總數(shù)之比，可用下式表示： (8-1),18,比特誤碼率,誤碼率的數(shù)值通常可用n10-P的形式表示，其中P為一整數(shù)。對于數(shù)字系統(tǒng)來說，實際上指的是比特誤碼率(BER)，它是指每個碼元為1比特時的誤碼率，其表達式為： (8-2),19,考察誤碼率的重要意義,誤碼率是衡量數(shù)字系統(tǒng)傳輸質(zhì)量好壞的一個主要指標。對于不同的通信業(yè)務(wù)，誤碼的影響后果也不同。 對誤碼發(fā)生的形態(tài)和原因、誤碼的評定方法以及誤碼全

7、程指標的確定和在網(wǎng)絡(luò)各組成部分的合理分配等問題的研究都是十分重要的，是提供光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)設(shè)計的重要依據(jù)。,20,8.2.2 誤碼發(fā)生形態(tài)和原因,絕大多數(shù)的誤碼發(fā)生形態(tài)可歸為兩類：一類是誤碼顯示出隨機發(fā)生形態(tài)，即誤碼往往是單個隨機發(fā)生的，具有偶然性。另一類誤碼常常是突發(fā)的，成群發(fā)生的，這種誤碼在某個瞬間可能集中發(fā)生，而在其它大部分時間可能處于幾乎沒有誤碼的狀態(tài)。 誤碼發(fā)生的原因是多方面的。理想的光纖傳輸系統(tǒng)是十分穩(wěn)定的傳輸通道，基本上不受外界電磁干擾的影響，造成誤碼的主要內(nèi)部機理有下列幾類：各種噪聲源、色散引起的碼間干擾、定位抖動產(chǎn)生的誤碼及復(fù)用器、交叉連接設(shè)備和交換機的誤碼等。,21,8.2

8、.3 誤碼特性的評定方法,1. 長期平均比特誤碼率 平均誤碼率是指測量期間內(nèi)收到的錯誤比特數(shù)與同一時期傳送的全部比特數(shù)之比。用長期平均比特誤碼率的方法來評定誤碼，即是在較長的統(tǒng)計時間內(nèi)，考查其平均比特誤碼率不超過某一定值來衡量誤碼率的水平。 長期平均誤碼率適用于誤碼是單個隨機發(fā)生的情況。,Why？,22,長期平均誤碼率的缺點,對于突發(fā)的群誤碼的情況，長期平均誤碼率不能正確地進行評定。 因為可能在某一限定時間內(nèi)，由于突發(fā)群誤碼而導(dǎo)致誤碼率遠遠超過可以接收的水平，而在其它時間內(nèi)誤碼率非常小，結(jié)果二者的長期平均誤碼率仍保持合格，這樣高誤碼率發(fā)生時期對通信業(yè)務(wù)質(zhì)量影響并未反映出來，或者說沒有表示出誤碼

9、隨時間的分布特性，因此采用這種評定方法有很大的局限性。,23,為了能正確地反映誤碼的分布信息，ITU-T G.821建議采用時間率的概念來代替平均誤碼率的評定方法。所謂誤碼時間率是以比特誤碼率超過規(guī)定閾值(BERT)的百分數(shù)來表示的。這是在一個較長的時間TL內(nèi)觀察誤碼，記錄每次平均取樣觀測時間T0內(nèi)的誤碼個數(shù)或誤碼率超過某一定值m的時間百分數(shù)。,2. 誤碼的時間百分數(shù),24,圖8-6 誤碼率隨時間的變化,只要T0和TL選擇恰當(dāng)，就可以用來評價各種數(shù)字信息在單位時間內(nèi)誤碼的程度以及誤碼超過某一規(guī)定值的時間占總測量時間的百分數(shù)。因此，是比較適用和便于測量的評定方法。,T0為取定的適合于評定各種業(yè)務(wù)

10、的單位時間，TL為測量誤碼率總時間。,25,1. N64Kbit/s數(shù)字連接的誤碼性能 ITU-T建議G.821定義了2個參數(shù)來度量N64Kbit/s(N31)通路27500km全程端到端連接的誤碼性能。 誤碼秒(ES)表示至少有一個誤碼的秒。 嚴重誤碼秒(SES)表示BER1103的秒。,8.2.4 誤碼性能的規(guī)范,26,誤碼性能要求,ITU-T建議G.821對于N64Kbit/s(N31)全程27500km端到端連接誤碼性能要求如表8-1所示。 表8-1 N64Kbit/s數(shù)字連接誤碼性能要求,27,圖8-7 N64Kbit/s連接全程誤碼指標的分配,28,2. 高比特率數(shù)字通道的性能,誤

11、碼性能參數(shù) G.826性能參數(shù)是以“塊”為基礎(chǔ)的一組參數(shù)。所謂“塊”指一系列與通道有關(guān)的連續(xù)比特，當(dāng)同一塊內(nèi)的任意比特發(fā)生差錯時，就稱該塊是差錯塊。 ITU-T所規(guī)定的3個高比特通道誤碼性能參數(shù)如下： 誤塊秒比(ESR) 嚴重誤塊秒比(SESR) 背景誤塊比(BBER),29,誤碼性能要求,ITU-T建議G.826對高比特率通道全程27500km端到端通道誤碼性能要求見表8-2所示。 表8-2 高比特率通道端到端誤碼性能要求,30,誤碼指標的分配,為了將27500km的指標分配給各組成部分，G.826建議采用了按區(qū)段分配的基礎(chǔ)上再結(jié)合按距離分配的方法。這種分配方法技術(shù)上更加合理，且能照顧到大國

12、及小國的利益。,31,圖8-8 高比特率通道全程誤碼指標分配,32,第八章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,33,8.3 抖動特性,抖動是數(shù)字信號傳輸過程中的一種瞬時不穩(wěn)定現(xiàn)象。抖動的定義是：數(shù)字信號的各有效瞬間對其理想時間位置的短時偏移。 在系統(tǒng)中有效瞬間可以是一個明顯的可辨的數(shù)字信號上任何一個固定點。在數(shù)字傳輸中，隨著傳輸速率的提高，脈沖的寬度和間隔越窄，抖動的影響就越顯著。因為抖動使接收端脈沖移位，從而可能把有脈沖判為無脈沖，或反之，把無脈沖判為有脈

13、沖，從而導(dǎo)致誤碼。,34,t1,t2,t3,t4,發(fā)送信號,接收信號,抖動示意圖,35,8.3.1 抖動的概念,抖動的大小或幅度通?？捎脮r間、相位度數(shù)或數(shù)字周期來表示。根據(jù)ITU-T建議，普遍采用數(shù)字周期來度量，即用“單位間隔”或稱時隙(UI)來表示。1 UI相當(dāng)于1比特信息所占有的時間間隔，它在數(shù)值上等于傳輸比特率的倒數(shù)。 抖動可以分為相位抖動和定時抖動。所謂相位抖動是指傳輸過程中所形成的周期性的相位變化。所謂定時抖動是指脈碼傳輸系統(tǒng)中的同步誤差。,36,表8-3 2.048Mbit/s系列對應(yīng)的UI值,37,8.3.2 抖動的來源,在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，抖動的來源有以下幾個方面： 線路系統(tǒng)的抖

14、動 復(fù)用器的抖動,38,1線路系統(tǒng)的抖動,隨機性抖動源 各種噪聲源 定時濾波器失諧 時鐘相位噪聲 系統(tǒng)抖動源 碼間干擾 限幅器的門限偏移 激光器的圖案效應(yīng),39,2復(fù)用器的抖動,（1）PDH復(fù)用器的抖動 PDH體制采用插入比特的正碼速調(diào)整方法，在接收解復(fù)用側(cè)，需要把這些附加的插入比特全部扣除，從而形成了帶空隙的脈沖序列，由這樣的非均勻脈沖序列所恢復(fù)的時鐘就會帶有相位抖動。 （2）SDH復(fù)用器的抖動 在SDH復(fù)用器中采用指針調(diào)整機制。指針調(diào)整將產(chǎn)生相位躍變。由于指針調(diào)整是按字節(jié)為單位進行的，一個字節(jié)含8 bit，因而一次字節(jié)調(diào)整將產(chǎn)生8 UI的相位躍變。,40,8.3.3 抖動性能的規(guī)范,PDH

15、網(wǎng)的抖動性能規(guī)范 網(wǎng)絡(luò)接口的最大允許抖動 設(shè)備輸入口的抖動和漂移容限 設(shè)備抖動傳遞特性 SDH網(wǎng)的抖動性能規(guī)范 網(wǎng)絡(luò)接口的最大允許抖動 設(shè)備輸入口的抖動和漂移容限,41,表8-4 PDH網(wǎng)絡(luò)接口的最大允許抖動,42,表8-6 SDH網(wǎng)絡(luò)接口的最大允許抖動,43,第八章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,44,8.4 漂移特性,8.4.1 漂移的概念 漂移的定義為數(shù)字信號的特定時刻(例如最佳抽樣時刻)相對其理想時間位置的長時間漂移。 引起漂移的一個最普通的原因

16、是環(huán)境溫度變化，它會導(dǎo)致光纜傳輸特性發(fā)生變化，從而引起傳輸信號延時的緩慢變化。因此漂移可以簡單地理解為信號傳輸延時的慢變化。,45,漂移的影響,漂移引起傳輸信號比特偏離時間上的理想位置，結(jié)果使輸入信號比特在判決電路中不能正確地識別，產(chǎn)生誤碼。 減小這類誤碼的一種方法是靠傳輸線與終端設(shè)備之間接口中的緩存器來重新對數(shù)據(jù)進行同步。 方法是利用從接收信號中提取的時鐘將數(shù)據(jù)寫入緩存器，然后用一個同樣的基準時鐘對緩存器進行讀操作，使不同相位的各路數(shù)據(jù)流強制同步。,46,8.4.2 漂移的產(chǎn)生,數(shù)字網(wǎng)內(nèi)有多種漂移源。首先基準主時鐘系統(tǒng)中的數(shù)字鎖相環(huán)受溫度變化影響，將引入不小的漂移。同理，從時鐘也會引入漂移。

17、其次，傳輸系統(tǒng)中的傳輸媒質(zhì)和再生器中的激光器產(chǎn)生的延時受溫度變化影響將引進可觀的漂移。最后SDH網(wǎng)元中由于指針調(diào)整和網(wǎng)同步的結(jié)合也會產(chǎn)生很低頻率的抖動和漂移。 因此，整個網(wǎng)絡(luò)的漂移主要是由各級時鐘和傳輸系統(tǒng)引起的，特別是傳輸系統(tǒng)。隨著傳輸距離的增加，漂移將無限制的積累。,47,8.4.3 漂移性能的規(guī)范,數(shù)字網(wǎng)中產(chǎn)生漂移的主要原因是時鐘電路的老化和傳輸媒質(zhì)的傳輸特性。ITU-T建議 G.811暫時規(guī)定基準主時鐘的最大長期絕對漂移為3 s，建議G.812規(guī)定用于轉(zhuǎn)接局和端局的從時鐘的最大相對長期漂移為1 s，建議G.813對適用于SDH網(wǎng)元的從時鐘尚未有明確一致的規(guī)定。對于傳輸媒質(zhì)沒有單獨規(guī)定，

18、但已納入到對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口最大時間間隔誤差（MTIE）的要求之中。,48,基準 主時鐘,(絕對時延3s),A,B,C,(相對時延6s),(相對時延6s),(相對時延1s),(相對時延1s),(絕對時延10 s),D,(相對時延4s),(A0),圖8-14 簡單漂移參考模型,49,第八章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,50,8.5 延時特性,8.5.1 延遲的概念 信號從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方總是需要一定時間的，所需的時間就是信號傳輸延時。嚴格說，延時是指

19、數(shù)字信號傳輸?shù)娜貉訒r，即數(shù)字信號以群速通過一個數(shù)字連接所經(jīng)歷的時間，又稱包絡(luò)延時。當(dāng)延時過大時會使通路發(fā)生困難，因此必須加以控制。,51,8.5.2 延遲的產(chǎn)生,在整個端到端通信連接中，可能產(chǎn)生延時的環(huán)節(jié)很多，主要由下面幾方面： 傳輸系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和其它數(shù)字設(shè)備產(chǎn)生的延時 SDH引入的延時,52,8.5.3 延遲性能的規(guī)范,1. 網(wǎng)絡(luò)性能的規(guī)范 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在回波源并采用了適當(dāng)?shù)幕夭刂圃O(shè)備(和回波抑制器和回波消除器)時， ITU-T規(guī)定兩戶之間的單向平均傳輸時間的限值如下： 0150ms時可接收 對于不超過50ms的延時，可使用短延時回波抑制器。 150400ms時可接收 當(dāng)連接的單向平均傳輸

20、時間超過300ms時，可使用為長延時電路設(shè)計的回波控制設(shè)備。 高于400ms時不能接收 除非在極端例外的情況下，一般不應(yīng)使用這么大延時的連接。,53,2. 電路性能的規(guī)范,國際電路和國內(nèi)主干線通常都采用高速傳輸線路。從國際中心至國內(nèi)網(wǎng)離它最遠的用戶之間的傳輸時間t在全數(shù)字網(wǎng)條件時可以用下式計算： t（3+tmL）ms （8-4） 式中3ms常數(shù)項是為一對PCM編解碼和5個數(shù)字交換機所留的延時值；tm表示不同的傳輸系統(tǒng)引入的平均延時值，如表8-8所示。通常光纜系統(tǒng)為tm為0.005；L表示國際中心至國內(nèi)網(wǎng)離它最遠的用戶之間的距離。,54,表8-8 各類傳輸系統(tǒng)的延時,55,第八章 數(shù)字光纖通信系

21、統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,56,8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性,對光纖通信的要求是迅速、準確和連接不間斷地工作。因此對系統(tǒng)的可靠性提出了較高的要求。,57,8.6.1 可靠性和可用性表示方法,通常用來表示系統(tǒng)可靠性的參數(shù)有兩個： 一個是平均故障間隔時間(MTBF)，單位為小時； 另一個是故障率()，單位為1/小時。 1/MTBF。 當(dāng)采用10-9/小時作為計量單位時， 稱為 Fit，即1Fit10-9/小時。,58,可用性,系統(tǒng)的可用性是指在給定的時間間隔內(nèi)處于良好

22、工作狀態(tài)的能力。系統(tǒng)的可用性(A)用系統(tǒng)的可用時間與規(guī)定的總工作時間的比值來表示，即： 式中：A為可用性 可用時間即為系統(tǒng)的平均故障間隔時間MTBF 總的工作時間包括：平均故障間隔時間(MTBF)和平均故障修理時間(MTTR)所以 (8-5),59,不可用性,當(dāng)用失效率(不可用性)進行計算時，表達式為： 式中F為失效率 不可用時間即平均故障修理時間(MTTR)，所以 (8-6) 由于MTTR值較小，故式(8.6)可近似為 (8-7) 因此 (8-8),60,8.6.2 光纖通信系統(tǒng)可用性計算,光纖通信系統(tǒng)主要包括PCM復(fù)用設(shè)備、光端機、中繼機、光纜、供電設(shè)備、備用轉(zhuǎn)換設(shè)備等。光纖通信多采用熱備

23、用系統(tǒng)和自動保護倒換設(shè)備來提高系統(tǒng)的可用性。 設(shè)主用系統(tǒng)為n個，備用系統(tǒng)為m個，主、備用系統(tǒng)比為n：m。若單個系統(tǒng)失效率為F0，在（n+m）個系統(tǒng)中，只要有任意（m+1）個以上系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就不能確保n個主用系統(tǒng)均正常工作。,61,可用性計算分析（1）,（m+1）個系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障的概率為(F0)m+1，所以在（n+m）個系統(tǒng)中，任意（m+1）個系統(tǒng)同時出現(xiàn)的故障概率為Cn+mm+1(F0)m+1，同理，在（n+m）個系統(tǒng)中，任意（m+2）個系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障概率為Cn+mm+2(F0)m+2。因此，n個主用系統(tǒng)發(fā)生故障的失效率為： (8-9),62,可用性計算分析（2）,一般情況下，在（n+m

24、）個系統(tǒng)中，任意（m+2）個以上系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障的概率相對很小，因此式(8-9)中，僅取第一項就能滿足精度要求，所以，式(8-9)可近似為 (8-10) 假設(shè)各個主用系統(tǒng)失效率相同，則每個主用系統(tǒng)發(fā)生故障的失效率為 (8-11) 若系統(tǒng)中無備用系統(tǒng)即m0，則：F1F0。,63,注意,F0單個系統(tǒng)的失效率 F1每個主系統(tǒng)的失效率 F n個主系統(tǒng)的失效率 三者關(guān)系： A=1-F 1/MTBF。,64,例題,有一個140Mbit/s的光纖傳輸系統(tǒng)，光纜線路全長250km，共設(shè)3個中繼站，采用不間斷供電系統(tǒng)，已知參數(shù)如下： 主用系統(tǒng)1個(n1) 光纜參數(shù)：=150Fit/km，MTTR12小時，總長2

25、50km 光端機參數(shù)：7610Fit/端，MTTR0.5小時，數(shù)量：2端 中繼機參數(shù)：1900Fit/端，MTTR2小時，數(shù)量：3部 自動倒換設(shè)備參數(shù)：200Fit/部，MTTR0.5小時，數(shù)量：2部(收發(fā)端各1部) 求：(1)無備用(m0)時系統(tǒng)的可用性 (2)采用n ：m1：1時系統(tǒng)的可用性,65,解(1)無備用(m0),系統(tǒng)的總失效率(F1)光纜線路失效率(F01)+光端機失效率(F02)+中繼機失效率(F03) 光纜線路失效率 F011215025010-94.510-4 光端機失效率 F020.57610210-90.076110-4 中繼機失效率 F0321900310-90.11

26、410-4 系統(tǒng)可用性A1F199.9531,66,解(2)采用n：m1：1,采用1個備用系統(tǒng)m1 采用備用系統(tǒng)后，此時系統(tǒng)的總失效率(F)主用系統(tǒng)失效率(F1)+自動倒換設(shè)備失效率 (F04) 主用系統(tǒng)失效率 (F0)2(4.69104)2 F040.5200210-9210-7 F(4.6910-4)2210-74.210-7 系統(tǒng)可用性A1F99.999958 可見，采用備用系統(tǒng)后，將提高系統(tǒng)可用性。,67,8.6.3 光纖通信系統(tǒng)可用性指標要求,對光纖通信系統(tǒng)可用性的要求是：希望系統(tǒng)和設(shè)備正常運行時間應(yīng)盡可能長，維護工作盡可能少。 我國在“光纜通信進網(wǎng)要求”中提出5000km光纜通信系

27、統(tǒng)雙向全程容許每年4次全阻故障。當(dāng)取平均故障修復(fù)時間為6小時時，系統(tǒng)雙向全程的可用性可達到99.73，折算到 280km數(shù)字段的可用性為99.985，420km數(shù)字段的可用性為99.9。對于市內(nèi)光纜通信系統(tǒng)，若取平均故障修復(fù)時間為0.5小時，則50km市內(nèi)光纜通信系統(tǒng)可用性可達99.99。 可用性長度換算見式8-12。,68,第八章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)性能,8.1 數(shù)字傳輸模型 8.2 誤碼特性 8.3 抖動特性 8.4 漂移特性 8.5 延時特性 8.6 光纖通信系統(tǒng)的可用性 8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,69,8.7 光纜線路系統(tǒng)設(shè)計,光纜線路系統(tǒng)的設(shè)計，要求最大限度地利用光纖的頻帶資源，達到最大的容量。本節(jié)主要討論光纖傳輸媒質(zhì)對光纖通信系統(tǒng)通信能力的影響。 光纖損耗和色散特性是影響光波系統(tǒng)通信容量的重要因素。而損耗和色散又都隨工作波長的變化，因此工作波長的選擇和光纖特性參數(shù)對通信容量的影響程度是光纖通信系統(tǒng)設(shè)計的一個主要問題。光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計主要是中繼距離的選擇確定。,70,8.7.1 衰減限制系統(tǒng)