光网传输基础.ppt

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1、广电行业常用参数指标详解广电行业常用参数指标详解1、载噪比、载噪比（C/N）载噪比是信号电平相对于噪声电平的一个比率单位，对于人眼睛来说是最直观的参数，但仪器测量起来却比较复杂，因为要让仪器来分辨哪一部分信号是节目信号，哪一部分是噪声不太容易，所以精确量化需要专用仪器才能办到。下图是几个典型载噪比数值下的图像表现。PAL-D的等效噪音带宽的等效噪音带宽=5.75MHz，NTSC=4.0MHz，两者差两者差10LOG（5.75/4.0)=1.6dB国家标准是用户端口国家标准是用户端口43dB。一般前端指标一般前端指标55dB，光网，光网49dB，电缆网，电缆网49dB。级联后用户指标。级联后用户

2、指标45.5dB2、二次谐波抑制比、二次谐波抑制比（CSO）正常载波的二次谐波信号会干扰到与之偶数倍关系的频率信号正常载波的二次谐波信号会干扰到与之偶数倍关系的频率信号能量分布特点：平方率递减式分布，2倍频或1/2倍频，能量只有基频的1/4，4倍频或1/4倍频，能量只有基频的1/16.特点：网纹干扰，不会干扰临近频道，产生干扰落向主频两边特点：网纹干扰，不会干扰临近频道，产生干扰落向主频两边。Cso分布影响电视信号示意图分布影响电视信号示意图3、三次谐波抑制比（、三次谐波抑制比（CTB）特点：主要干扰会作用于基频本身，使信号波峰变尖，产生干扰也会落向主频两边三倍频附近，产生作用能量小于主频能量

3、的1/9。正常载波的三次谐波信号会干扰到与之三倍关系的频率信号。三次谐波产生的拉丝横纹三次谐波产生的拉丝横纹常用单位之间的换算常用单位之间的换算1、毫瓦（、毫瓦（mw）/分贝毫瓦分贝毫瓦 dBm2、毫伏（、毫伏（mV）/分贝毫伏分贝毫伏 dBmV3、微伏（、微伏（V）/分贝微伏分贝微伏 dBV10Log(mw)=dBm 20Log(mV)=dBmV 20Log(V)=dBV逢千进位的数值单位：逢千进位的数值单位：毫（毫（m）、微（）、微（）、纳（、纳（n）、皮）、皮（飞）（飞）（p）千（千（K）、兆（）、兆（M）、吉（）、吉（G）、特（）、特（T）dBuv的定义：信号功率（P1）与基准功率（P

4、0）比的分贝值，即10LgP1/P0，通常用dBuv表示。即在75上产生1uv电压的功率（0.0133uw）为基准，也称133飞瓦，即10-15 瓦。网络设计参数取值网络设计参数取值 CTB、CSO不仅受光端机的制约还与传输频道数密切相关,当光调制度保持不变(CNR不变)频道由n1减为n2,CTB将改善20Lg(n1/n2),CSO改善10Lg(n1/n2),反之亦反。当前端实际使用频道数不足59个时（假设为30个）：N30lA、若保持系统的CNR不变，则CSO、CTB可分别改善：10Lg(59/30)=3.0dB和20Lg(59/30)=5.88dBlB、若保持系统的CSO、CTB不变，则C

5、NR可改善：10Lg(59/30)=2.94dB网络设计指标网络设计指标光谱知识光谱知识以红光为例，以红光为例，在真空中传播速度为：在真空中传播速度为：30万公里万公里/秒秒在空气中传播速度为：在空气中传播速度为：29万公里万公里/秒秒在水中传播速度为：在水中传播速度为：27万公里万公里/秒秒在玻璃中传播速度为：在玻璃中传播速度为：2X万公里万公里/秒秒波长越短，在介质中传播速度越快，折射率越高。波长越短，在介质中传播速度越快，折射率越高。1、不受电波和磁场干扰、不受电波和磁场干扰.2、单模光纤的发明，最终实现远距离传输、单模光纤的发明，最终实现远距离传输.3、单模、多模概念和区别、单模、多模

6、概念和区别.4、色散小，保证远距离传输、色散小，保证远距离传输.1310nm激光在玻璃中可以实现激光在玻璃中可以实现0色散传输（石英玻璃的本征波长）。色散传输（石英玻璃的本征波长）。1550nm激光在玻璃中传播衰耗更小，激光在玻璃中传播衰耗更小，0.22dB/Km半导体激光器：半导体激光器：内部构造内部构造 外外 形形用激光传输信号用激光传输信号用激光传输信号用激光传输信号掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器金属铒能够与玻璃金属铒能够与玻璃-SiO2 完美结合，形成均匀分布的透明混合物完美结合，形成均匀分布的透明混合物-制造掺铒光纤。制造掺铒光纤。金属铒在受到一定能量的辐射时，产生自发辐射，波长为金属

7、铒在受到一定能量的辐射时，产生自发辐射，波长为1550nm。Pump2:980nm Pump1:1480nm最外层能带最外层能带:1550nm 1480nm980nm色色 散散 影影 响响光在真空中传播光在真空中传播光在介质中传播光在介质中传播激光器调制光源的色散产生和影响激光器调制光源的色散产生和影响色散色散：激光器的每个光脉冲沿光纤传输时，由于不同波长分量以不同的速度传播而造成的脉冲展宽。对于G.625光纤，1550nm 17ps(皮秒)/nm.km，1310nm 3.5ps/nm.km在AM光纤系统中，这种失真表现为CSO失真。激光器的激光器的啁啾 Chirp)：激光器调制时，光波长的偏

8、移。Chirp和光纤色散 相互作用引起 CSO的变化。当激光器受到直接AM调制时，不仅光波的幅度发生变化，而且光波的频率也受到调制而发生变化，这就是啁啾效应。标准光纤中标准光纤中标准光纤中标准光纤中 1310nm1310nm窗口窗口窗口窗口(低色散低色散低色散低色散)允许允许允许允许1310nm 1310nm 光发射机采用直接调制光发射机采用直接调制光发射机采用直接调制光发射机采用直接调制标准光纤中标准光纤中标准光纤中标准光纤中 1550nm1550nm窗口窗口窗口窗口(色散高色散高色散高色散高)限止限止限止限止 1550nm 1550nm 激光器采用直接调制并限止传输距离激光器采用直接调制并

9、限止传输距离激光器采用直接调制并限止传输距离激光器采用直接调制并限止传输距离SBS（布里渊散射）（布里渊散射）影响：当注入光纤的激光功率到达一定值时，将发生寄生影响：当注入光纤的激光功率到达一定值时，将发生寄生辐射和散射现象，影响信号传输。辐射和散射现象，影响信号传输。关于光传输链路设计参数的说明关于光传输链路设计参数的说明1550系统中采用的链路设计指标为：系统中采用的链路设计指标为：每公里传输损耗每公里传输损耗 0.25 dB/km 光接点损耗：光接点损耗：0.25/接点接点 设计富余量设计富余量 0.5 dB/节点节点 分路器损耗：分路器损耗：0.25 dB/2路，随分支路数增加（非线性

10、）路，随分支路数增加（非线性）EDFA接收功率接收功率+3+4 dBm（说明，EDFA接收功率理想值在+2 +7 dBm之间，考虑到EDFA设备的放置特性，机架安放可能增加光跳线，因此设计取值+3dBm，为系统留下少量富余）。熔接损耗0.05 dB/接点，根据我公司熔接经验，实际测试操作熔接点损耗都在0.02 0.03dB以内，设计值允许每个光链路存在23个熔接点。光路设计参考美国ACI和德国Bktel的1550系列产品资料，全网入纤功率小于+16dBm，传输方式参照产品推荐方案设计。EDFA输入功率和噪声影响关系输入功率和噪声影响关系在在+3dBm-+7dBm接收时，接收时，EDFA有较好的

11、噪声表现。有较好的噪声表现。实验表明：实验表明：实验表明：实验表明：Pin=3dB,C/N减少2dB,Pin=5dB,C/N减少1.5dB Pin=7dB,C/N减少1.0dB标准光纤（标准光纤（G.625）中，不同）中，不同SBS（纯度不同）光源的噪声影响（纯度不同）光源的噪声影响1550nm近距传输设计近距传输设计1550nm中、远距传输设计中、远距传输设计1550nm远距传输设计远距传输设计 广电光纤接头为FC/APC或SC/APC类型标准，接头表面呈8度斜面，且做微球面处理，这是为了防止端面反射产生回光影响信号品质，微球面处理可加强汇聚，这与电信的平面型接头不同，广电的光传输设备连接应

12、尽量避免使用平面接头。光发射机、接收机的光输出、输入均为FC/APC或SC/APC，同样是微球面型斜面微球面型斜面，两个接头对接时法兰盘螺丝不可拧得过紧法兰盘螺丝不可拧得过紧，否则极易损坏光接头。在安装维护光节点时一定要注意，紧固法兰盘光接头上的螺丝只要上紧到有压力感即可，不须拧到终点。光纤接头：光纤接头：常识：常识：常识：常识：绿色：绿色：绿色：绿色：APCAPCAPCAPC 黑色：黑色：黑色：黑色：PCPCPCPC几种色散补偿技术与解决方案几种色散补偿技术与解决方案线性啁啾光栅（FBG）技术DCM色散补偿技术色散补偿技术当光信号通过这种啁啾光栅(周期从大到小,长度为)时,其长、短波长分量分

13、别在光栅的头、尾部反射,这样短波长分量比长波长分量多走2距离,两波长分量之间产生时延差=2/。从而补偿了由于群速度不同导致的色散,起到压缩光脉冲的作用。啁啾光栅示意图啁啾光栅示意图色散补偿色散补偿色散补偿模块色散补偿模块产品：补偿原理：利用折射角度不同将波长不同的光波分开，通过反射角度差异获得对长波传输相应的延迟。其他类型的色散补偿产品其他类型的色散补偿产品其他色散补偿产品光纤网络设计原则：1、适当调济功率，使用相同光功率的设备，以便备机。、适当调济功率，使用相同光功率的设备，以便备机。单级设备传输距离：1310nm最远 30公里 1550nm最远 60公里2、尽量减少级联的级数、尽量减少级联的级数 每一级电放大器（包括光发射机）产生2-3dB载噪比劣化 每一级光放大器产生0.8dB载噪比劣化3、充分利用现有光纤，减少分路器使用级数、充分利用现有光纤，减少分路器使用级数 每一级分路器至少产生0.25dB衰耗，附加作用于以后所有接点上4、1550系统注意系统注意SBS不可超标，理想值为不可超标，理想值为16.5dBm附近和附近和19dBm 载噪比较好的SBS且功率较大，参数较好为16.5和19dBm两个点5、考虑富余损耗分清接头类型、考虑富余损耗分清接头类型