光传输基础知识.ppt

1、光传输基础知识,内部培训资料,光传输基础知识,光纤传输发展 1966年7月，高锟就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文，论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因，大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质，就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝公里,光传输基础知识,光纤传输发展 1970年，美国康宁玻璃公司的三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克成功地制成了传输损耗每千米只有20分贝的光纤。 1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mbs。,光传输基础知识,光纤传输发展 80年代以后逐渐改用长波长（1310纳米），光纤逐渐采用单模光纤，到90年代初，通信容

2、量扩大了50倍，达到2.5Gbs。进入90年代以后，传输波长又从1310纳米转向更长的1550纳米波长，并且开始使用光纤放大器、波分复用（WDM）技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线，成为通信线路的骨干。,光传输基础知识,光纤的结构 光纤的典型结构是多层同轴圆柱体由图3-1-1所示，自内向外为纤芯、包层及涂覆层。纤芯和包层合起来构成裸光纤，光纤的光学及传输特性主要由它决定。涂覆层的作用是增强光纤的机械强度。,光传输基础知识,光传输基础知识,光传输基础知识,光纤的分类 按传输模式分按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。 多模光纤的纤芯直

3、径为5062.5m，包层外直径125m，单模光纤的纤芯直径为8.3m，包层外直径125m。光纤的工作波长有短波长0.85m、长波长1.31m和1.55m。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85m的损耗为2.5dB/km,1.31m的损耗为0.35dB/km，1.55m的损耗为0.20dB/km，,光传输基础知识,光纤的分类 按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。 常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300m。 色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300m和1550m。,光传输基础知识,光纤的分类 按工作波长分按光纤

4、的工作波长分类，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。 常用光纤规格 单模：8/125m，9/125m，10/125m 多模：50/125m欧洲标准62.5/125m美国标准 工业，医疗和低速网络：100/140m，200/230m 塑料光纤：98/1000m用于汽车控制。,光传输基础知识,光纤传输的优势 传输频带宽，通信容量大。 中继距离远。 抗电磁干扰能力强，无串话。 光纤细，光缆轻。 资源丰富，节约有色金属和能源。 均衡容易。 经济效益好。 抗腐蚀、不怕潮湿。,光传输基础知识,光纤的衰减 固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。 附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接

5、续损耗。,光传输基础知识,网络中常用的光器件及测试仪器 光发射机、光接收机（光站） 光收发器 光分路器 光纤跳线、接头（fc、sc、pc、apc） 光功率计、OTDR,光传输基础知识,光功率计的使用 波长选择 计量单位选择 其他功能,光传输基础知识,相关设备对于光功率的要求 光站：3+2dbmw 回传接收机：不低于10dbmw 光纤收发器：不低于25dbmw,数字电视维护,数字电视与模拟电视的差异 1、电平测量方式不同 1）传输电平的配置；2）削波问题。 2、衡量传输系统的指标标准不同 1）模拟：图象载波电平、C/N、CM、IM、CSO、CTB、CLDI、 HUM、DG、DP、回波值等 2）数

6、字电视：MER、BER、频道平均功率电平等 3、故障图象主观评价方式不同 1）模拟：雪花干扰、滚道干扰、网纹干扰、窜台、重影、彩色鬼影等 2）数字电视：马赛克、静帧、黑屏等,数字电视维护,4、非线性失真产物及其影响不同 1）模拟：CSO、CTB离散族状分布，网纹、负像等； 2）数字电视：白噪声弥散分布，类似组合互调失真噪声 3）数字信号干扰模拟信号的特点：图象分辨率、对比度下降，不透露，缺乏粒度，有压抑感，似被灰尘堵塞了的纱窗，引起C/N劣化，但是CSO、CTB指标不明显降低 4）数字信号干扰数字信号的特点：频繁的马赛克现象。,数字电视维护,数字电视仪器的基本功能 大动态的MER指标 这是表征

7、数字信号质量最重要的指标，对于网络的不同部分，MER指标有一些经验值：64QAM时在前端要求38dB，分前端36dB，光节点34dB，用户端26dB。测试仪器的MER指标也应按相应要求进行选择。,数字电视维护,数字电视仪器的基本功能 准确的平均功率测量 平均功率反映了带内传输能量，过大或过小都会对传输质量产生影响。 可缩放的星座图显示 星座图是数字信号调制质量最直观的图形显示，在实际工作中，相当于工程师日常使用的示波器。考察仪器的星座图功能，不仅要看仪器有没有这项功能，更重要的是要看其配置的星座图功能是否可用。 快速的频谱分析功能 由于信号在频域上传输，带内和带外的频谱分布和干扰对信号质量有直

8、接影响，配置频谱功能可以准确观察信号在频域上的传输状况并捕捉突发干扰、噪声。,数字电视维护,数字电视维护常用术语定义 调制误差率（MER：Modulation Error Ratio）的定义 在模拟电视中我们常使用C/N来表征信号质量，在数字电视中，MER是表征数字信号质量的最重要指标，它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤，也一定程度上说明该信号是否能被解调还原，以及解调还原后信号质量状况。,调制误差率MER,1、指平均矢量幅度与误差矢量幅度的有效值的比值，结果用dB表示 2、图解说明：当接收机接收信号时，在某一段时间里捕获到N个符号（应远大于星座点数M），得到N个矢量，记录他们的

9、实际位置，而该符号的理想位置是，从而可得到误差矢量，即实际位置到理想位置的偏移。MER反映的是实际信号对理想信号位置的总体偏移程度。,数字电视维护,数字电视维护常用术语定义 BER（比特误码率）是发生误码的数据位数与传输数据总位数之比 BER 通常以科学计数法表示，如误码率为3E-7，表示在10的7次方个传送位中有3 个误码，此比率通常采用一个较小时段内传送数据的分析结果来推估，越低的BER代表越好的信号质量。 BER(Pre-FEC)纠错前误码率：FEC纠错算法可以检测出的实际错误码数量。接收机可以通过纠错算法纠正其中的一部分误码，纠错前误码率就是实际发生错误的比特数和总传送比特数的比值。 BER(Post-FEC)纠错后误码率：FEC纠错算法根据自身的纠错能力，对接收到的部分错误码进行纠正后，无法被纠正的错误比特数与总传送比特数进行比较，得到纠错后误码率。,数字电视维护,MER和BER之间的关系 MER是对叠加在数字调制信号上失真的对数测量结果，受多种因素影响，包括载噪比、突发脉冲、失真及IQ偏移量对信号造成的损伤。在数字调制信号中，突发脉冲、失真、IQ偏移量对信号造成的损伤十分相似。如果系统的MER减小，信号受到的损伤就会变大，出现误码的概率增加。 MER