光纤通信系统中误码性能

　　什么是误码性能

　　误码性能是衡量系统优劣的非常重要的指标，反映数字信息在传输过程中受到损伤的程度，通常用长期平均误码率，误码的时间百分数和误码秒百分数来表示。

　　数字光纤通信系统的主要性能指标是误码特性、抖动特性和可靠性。

　　误码特性数字光纤通信系统的误码率应小于l0-9，这是指系统在规定的较长时期内的平均误码率，称为长期平均误码率。然而，对于一个易受外界环境影响的系统，虽然其长期平均误码率可能合格，但在某一段时限内的误码率仍可能远远超过可以接受的水平。为了能正确反映实际系统的误码率特性，CCITT规定了一些其他的指标，即以64kb/s电路的误码率超过某门限值的劣化分（DM）、严重误码秒（SES）及误码秒（ES）所占时间的百分数指标（表）。总评价时间为数天或一个月。

　　误码产生的机理

　　光纤传输系统造成误码的主要内部机理有：

　　（1）各种噪声源；

　　（2）色散引起的码间干扰；

　　（3）定位抖动产生的误码；

　　（4）复用器、交叉连接设备和交换机的误码。

　　光纤通信系统的误码性能除由内部误码机理决定外，主要是由一些具有突发性质的脉冲干扰源决定的，诸如外部电磁干扰、静电放电、设备故障、系统倒换、配线架接触不良、电源瞬态干扰和人为活动等等。理想的光纤传输系统是十分稳定的传输通道，基本不受外界电磁干扰的影响。

　　关于保护对微波通道和光纤通道误码性能的要求，目前国际上还没有统一的标准。有关误码性能的要求是在ITU-T 建议G.821 的基础上提出的。

　　光纤通信系统简介

　　光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。随着国际互联网业务和通信业的飞速发展，信息化给世界生产力和人类社会的发展带来了极大的推动。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。

　　光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息．

　　光纤通信系统特点

　　1、在单位时间内能传输的信息量大。90年代初光纤通信的实用水平的信息率为2.488Gbit/s，即一对单模光纤可同时开通35000个电话，而且它还在飞速发展；

　　2、经济，光纤通信的建设费用随着使用数量的增大而降低；

　　3、体积小、重量轻，施工和维护等都比较方便；

　　4、使用金属少，抗电磁干扰、抗辐射性强，保密性好等。

　　光纤通信系统的应用范围

　　光纤通信首先在电话局之间得到应用，构成光纤本地网，接着作为长途通信构成全国性的光纤网，它将成为宽带通信网的骨架。又发展海底光缆

　　系统作越洋通信或作短距离越岛、沿海岸等通信，著名的有横跨大西洋和太平洋的各海底光缆通信系统。例如1988年12月开始商用的最早一个横跨大西洋系统TAT—8，光缆里有3对光纤，2对使用，1对备用。每对信息率为280Mbit/s。全长6 700km，平均中继站间距为67knu波长1.3μm，采用常规的单模光纤。

　　各发达国家正在规划设计和建设光纤用户网，即光纤到户（FTTH）或光纤到马路边（FTTC）。其它的应用，如各种规模，在各种场合应用的光纤局域网等。

　　光纤通信系统中误码性能

　　1、定义

　　光纤数字传输系统的误码性能用误码率来描述．误码率BER定义为

　　2、误码性能的评定方法

　　误码性能的评定方法可从以下两个方面来考虑，

　　一方面是，光纤数字通信系统传输的信息种类可以是电话，亦可为数据等，传输电话时，根据人和语言的特点，并非一定要用每秒误码这种标准来衡量，仅需用每分钟误码的数量级来描述即可，但是，对传输数据来讲，最关心的是在传输数据码组这个时刻有无误码产生．

　　另一方面，误码发生的特点，不仅是随机地、单个地出现，而且还有突发地、成群地出现． 在考虑了这种因素之后，ITU-T建议在27 500 km假设参考连接情况下，误码率指标如表4-2所示．仅从这个表上不容易看明白，读者可根据这个表以及该表的说明并结合图4-25来理解，表中列出的时间百分数的含义是：

　　为了有效地衡量和细致地描述误码率随时间的变化情况，人们在一段较长的时间 TL 内观察误码的情况．这TL时间并无特别的规定，可以从几天到一个月时间，然后在To时间内（l min或Is）记录产生误码的个数并算出误码率．最后，计算在TL时间内，To间隔误码超过某一门限值m的时间占总时间的百分数．即将图4-25中超过某门限值rn的To积累时间（即斜线部分所占时间）与TL相比。

　　要说明的是：在计算劣化分（又称降级分）时要扣除不可用时间和严重误码秒。

　　所谓不可用时间系指连续lO s误码率劣于1×10-3的时间．因为这种情况相当于出现故障，不能再列入误码性能中了。