下载文档原格式
三网融合光纤到户接入系统的设计一、系统概述光纤到户接入系统是一种新型的综合通信接入系统，通过光纤传输技术，同时提供电信、有线电视和宽带网络三个服务。
该系统的核心设备有光纤分光器、光纤配线盒、OLT（光纤线路终端）和ONU（光纤网络单元）等。
二、系统组成部分1.光纤分光器：光纤分光器是将光信号分配到不同的传输通道的设备。
它可以将电信、有线电视和宽带网络的信号分离，并通过相应的传输通道传输。
2.光纤配线盒：光纤配线盒是连接光纤分光器和用户家中的终端设备的关键设备。
它负责将光信号转发到用户终端设备，同时对光信号进行保护和分配。
3.OLT（光纤线路终端）：OLT是整个系统的核心设备，它将宽带光信号转换成分发给用户的数字信号。
OLT负责管理光纤配线盒和ONU之间的通信。
4.ONU（光纤网络单元）：ONU是用户的终端设备，它接收OLT传来的数字信号，并转发给用户家中的电信、有线电视和宽带网络设备。
三、系统设计原则1.系统稳定可靠：为了保证用户的通信质量，系统设计应考虑光纤配线盒、OLT和ONU的可靠性和稳定性，同时应建立相应的备份设备，以便在发生故障时能够及时切换。
2.数据安全性：为了保护用户的数据不受外界侵害，系统设计应考虑建立安全网络，包括系统的防火墙、加密设备和访问控制等。
3.网络性能优化：为了提供高速稳定的网络服务，系统设计应通过合理的网络规划和设备配置，最大程度地优化网络性能。
4.系统扩展性：为了应对用户数量的增加以及新业务的引入，系统设计应具备良好的扩展性，可以方便地添加新的光纤分光器、光纤配线盒、OLT和ONU等设备。
四、系统实施方案1.网络规划：通过调研用户需求和周边网络环境，确定光纤分光器、光纤配线盒、OLT和ONU的布局。
根据用户家庭距离OLT的远近，合理规划光纤的路由，确保信号的传输质量。
2.设备配置：根据网络规划，确定所需的光纤分光器、光纤配线盒、OLT和ONU等设备型号和数量。
根据用户数量和带宽需求，合理配置设备参数，并确保设备之间的兼容性。
基于SDH系统的电视传输网发展摘要：本文介绍了基于sdh系统的电视传输网的发展与传输方式。
阐述了基于sdh系统的电视传输网的发展趋势为atm over sdh传输方式，并对atm over sdh传输方式的主要技术做了简要介绍。
关键词：电视传输网 sdh atm over sdh中图分类号：tn12 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0016-021 数字电视sdh传输网的发展sdh网络作为高速数字传输光纤网络，用于传输数字电视节目不仅能够满足大量节目和覆盖要求，而其传输安全可靠，增值业务的接入也很便捷。
在我国，国家广播电影电视总局已明确规定，有线电视网部级和省级全部采用sdh传输技术。
1993年，我国制定了sdh体制，开始引进sdh系统，使sdh系统具备了传输电视信号的条件。
2 基于sdh系统电视传输网的传输方式在基于sdh系统电视传输网的传输方式中，普遍采用的传输方式可以分为三种。
（1）sdh是同步数字系列，要使用sdh 技术传输电视信号必须先对信号进行数字化处理，使电视信号能够进入vc-n容器。
具体方式为：数字电视信号经过mpeg-2编码器处理变换压缩形成34．368 mb/s的码流进入vc-3容器并最终形成stm-1。
广播电视节目的视频和音频信号存放在sdh帧结构中的净负荷区域中，sdh 设备的34．368 mb/s接口与编码器相连。
将数字电视信号转换成sdh形式的stm-1广播电视信号通过光纤进行传输，信号传到某一接收站点后经mpeg-2解码器将数据信号还原（如图1）。
在实际的应用中，mpeg-2编码器压缩形成的演播室级的码流，标清信号大约为8 mb/s左右，高清信号为10 mb/s左右，3d信号为15 mb/s左右。
因此此种传输方式将数字电视信号压缩为34．368 mb/s的码流进行传输对sdh传输网的利用率有很大浪费，已经逐渐不在使用。
（2）3～5路数字电视信号经mpeg-2编码器压缩形成的码流通过复用器复用为小于45 mb/s码率的码流。
演播室串行数字光纤传输系统Serial digital fibre transmission system for studios1 范围本标准规定了演播室串行数字光纤系统的传输规范。
本标准适用于传输GB/T 17953-2000 《4:2:2数字分量图像信号的接口》、GY/T 159−2000 《 4:4:4数字分量视频信号接口》和GY/T 157−2000 《演播室高清晰度电视数字视频信号接口》等标准规定的信号，并可作为设计、生产、维护、验收和运营部门的技术依据。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 9771−1995 通信用单模光纤GB 12357−1990 通信用多模光纤系列GB 12507−1990 光纤光缆连接器第1部分：总规范GB/T 17953-2000 4:2:2数字分量图像信号的接口GY/T 130-1998 有线电视用光缆入网技术条件GY/T 157−2000 演播室高清晰度电视数字视频信号接口GY/T 159−2000 4：4：4数字分量视频信号接口YD/T 895−1997 SC/PC型单模光纤活动连接器技术条件YD/T 926大楼通信综合布线系统3 光传输系统规范3.1 发射机和接收机单元的实际封装和连接器发射机(Tx)和接收机(Rx)单元可以独立封装或者作为其它电视设备的一部分进行封装。
Tx/Rx电接口应采用75欧姆BNC插座。
Tx和Rx单元光连接器和它们配用的输入与输出光缆应是符合YD/T 895−1997标准的SC/PC类型。
如果Tx单元的光源实际上没有安装和连接到插座的连接器上，则应该经由符合GB 9771中规定的一段单模的短尾纤，连接到它的SC/PC输出光连接器(见附录A1.4)。
如果Tx单元专用于多模链路应用，可采用GB 12357规定的多模尾纤。
数字电视光纤传输系统设计班级:姓名:学号:指导教师:电子与信息工程学院信息与通信工程系目录数字电视光纤传输系统设计 (1)摘要 (1)1光纤通信概述 (2)2系统组成 (2)2.1光端机 (3)2.1.1光发射机 (3)2.1.2光源 (3)2.13光接收机 (4)2.1.4光接收机的性能指标 (4)3光纤的选型 (5)4设计方案及关键技术 (5)5实现方式 (6)数字电视光纤传输系统设计摘要光纤通信是近30年迅猛发展起來的高新技术，从一开始就显示出无以伦比的优越性, 引起人们的极大兴趣和关注并得到了迅速的发展。
H 70年代以来，光纤通信技术不仅在电信等民用领域得到了广泛的应用，而且因其独特的频带极宽、通信容星大、衰减小等优点，使得光纤通信技术至今己发展为举世眠目的、独立的新兴产业，给通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大的变革。
目前在高速公路、交通、电子警察、监控、安防、工业自动化、电力、海关、水利、银行等领域视频图像、音频、数据、以太网、电话等数字光纤通信系统开始普遍大量应用。
用光纤取代电缆，利用光纤频带宽、损耗低和抗干扰能力强的矣岀特点，不但可以使系统的安装和接线变得简单，更使得可靠性和安全性得到了保障。
在冃前的光纤通信系统中，设计者普遍是用其他生产厂家的光发送端机和光接收端机以及光缆來组成系统。
这就需要设计者在设计系统时要考虑市面上的光端机的性能，设计出來的系统要符合光端机的各项指标，而各种光端机的指标也都是固定的，这使得在系统中所传输的信号也有了局限性：而且光端机所用到的是专用的集成芯片，造价也比较高。
这些都限制了光纤通信的应用。
1光纤通信概述光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输媒质的通信方式。
光纤通信是在信源端需要将电信号转化为光信号，通过光纤传输到信宿端，再将光信号转化为原始的电信号的一个过程。
实现光纤通信除了需要将传统多样的电信号转换为光信号的装置，还需要有传输光信号的介质以及将光信号转换为电信号的装置。
所以在光纤通信中有三个主要的技术问题:便于应用且性能优良的光源；能长距离传输光信号的传输介质；灵敏地接收光信号并能把光信号转化为电信号的光检测器。
光源是光纤传输系统的心脏部件，它的功能是实现电光转换，其性能的好坏对整个传输系统的质最有举足轻重的作用.随着半导体光器件制造工艺的不断成熟，半导体光源在光纤通信中得以广泛的应用。
常用的半导体光源有发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。
LD发出的是激光，亮度高、方向性强、相干性好，工作速度快，适合于传输容量大，传输速率高的光纤通信系统。
而LED发出的是自然光，光功率较小，谱线宽度较宽，调制频率较低。
但是成本较LD低，平均工作寿命较长，性能稳定，而且制造工艺简单。
因此这种器件适用于中短距离、传输容量较小的系统。
目前信息仍然最终还是要以电的形式表现出来的，所以光纤通信仍然盂要由电光转换到光电转换的过程，在发送端完成电光转换，在接收端实现电信号的还原。
实现电信号还原由半导体光电二极管来完成。
他们利用半导体物理吸收光子后形成电子一空穴对把光功率转化为电流。
目前广泛使用的比电转换器件主要有两种类型:PiN比电二极管(PIN-PD) 和雪朋光电二极管两种(APD)O一个完整的光通信系统，除光纤、光源和光检测器外，还需要许多其它光器件，特别是无源器件。
这些器件对光纤通信系统的构成、功能的扩展或性能的提高，都是不可缺少的。
2系统组成一个光纤通信系统的光传输部分，包括最基本的组成部件:光收发端机、光纤线路、编解码电路和数据传输控制电路。
这儿部分是光纤通信系统的核心部分，其性能的好坏直接影响到光纤通信的质量。
2. 1光端机光端机包括光发射机利光接收机，是光纤传输系统的重要部件。
数字光发射机的功能是把电端机输出的数字基带电脉冲信号转换为光脉冲信号，并用耦合技术有效注入光纤线路。
系统中，用承载信息的数宁电信号对光源进行调制來实现电光转换的，受调制的光源特性参数有功率、幅度、频率和相位。
在该系统中采用直接光强调制，技术简单•、易行。
数字光接收机的功能是以最小的附加噪声及失真把经光纤传输后幅度被衰减、波形被展宽的微弱光信号转换为电信号，并放大处理，恢复为原发射的数字序列。
因此光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通信部分的性能。
2.1.1光发射机图2-1数字光发射机组成在数字光纤通信系统中，光发射机的方框图如图2・1所示，主要由光源和电路两部分组成，而电路部分乂分为调制电路、控制电路和线路编码电路。
光源是实现电光转换的关键器件，在很大程度上决定着光发射机的性能，电路部分的设计应以光源为依据。
调制电路使输出光信号准确反映输入电信号，线路编码电路使输出的光信号适合于光信道传输, 同时控制电路能够保证光源可靠稳定地工作。
2.1.2光源在光纤通信系统中，作为产生光信号的光源，应满足以下要求：1）体积小，与光纤之间有较高的耦合效率。
2）发射的光波波长应位光纤的三个低损耗窗口，即0.85um, 1.3IUm和1.55Um波段。
3）可以进行光强度调制。
4）可靠性高，要求它工作寿命长、工作稳定性好，具有较高的功率稳定性、波长稳定性和光谱稳定性。
5)发射的光功率足够高，以便可以传输较远的距离。
6)温度稳定性好。
2.1.3光接收机光发送机输出的光信号，在光纤中传输时不仅幅度会受到衰减，而且脉冲的波形也会被展宽。
光接收机的任务就是以最小的附加噪声及失真恢复出由光纤传输、光载波所携带的信息，因此光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通信系统的性能。
数字比信号图2-2数字光接收机组成光电检测器是光接收机的第一个关键部件，其作用是把接收到的光信号转化成电信号。
目前,在光纤通信系统屮广泛使用的光电检测器是PlN光电二极管和雪崩光电二极管APD。
由于光检测器产生的光电流非常微弱，必须先经前置放大器进行低噪声放大，光电检测器和前置放大器合起来称作接收机前端，其性能的优劣是决定接收机灵敏度的主要因素。
为此，前冒放大器必须是低噪声、宽频带的放大器。
定时提取电路和判决再牛电路，它们的功能是从放大器输出的信号与噪声混合的波形中提取码元时钟，并逐个地对码元波形进行取样判决，以得到与原发送端相似的码流。
2.1.4光接收机的性能指标1•接收灵敏度接收灵敏度是数字光接收机最重要的抬标，它直接决定光纤通信系统中的中继距离和通信质最。
数字光接收机灵敏度的定义如下：在指定误码率或信噪比时的最小接收信号光功率Pmm (ill W),通常用CiBm表示P r=IOlOg βηln (dBm) (2-1) 匕越小，意味着数字光接收机接收微弱信号的能力就越强，灵敏度越高，此时当发射机功率一定时，则保证通信质量的屮继通信距离就越长。
因此，提高数字光接收机的灵敏度，可以延长光纤通信的中继距离和增加通信质量。
2.动态范围在实际的光纤通信系统屮，由于屮继距离、光纤损耗、连接器及熔接头损耗的不同， 发送功率随温度的变化及老化等因素，接收光功率有一定的范围。
数字光接收机的动态范 Ifl （DR ）定义如下:在限定的误码率条件下，光接收机所能承受的最大平均接收光功率P meX 和PnUn 的比值，用CiB 表示。
DR=IOIOg^L（2-2）^τnin 动态范围是光接收机性能的另一个重要指标，它表示光接收机接收光强的能力。
宽的 动态范闱对系统机构来说更方便灵活，使同一个接收机可用于不同长度的中继跖•离。
3光纤的选型目前，光纤通信系统中所采用的光纤种类很多，光纤是用于约束并传导光信号的一种 介质光波导。
由于损耗低、带宽容最大、重量轻、容易铺设以及便于大批量制造等优良性 使其能成为通信中重要的传输介质。
光波在光纤中传输遵循全反射原理，光纤正是利用这 种原理进行导光的。
光纤根据光在介质中的传播模式不同分为单模光纤和多模光纤，单模 光纤只能传输一种模式，多模光纤可以传输多种模式，单模光纤与多模光纤相比，带宽极 宽，适合于大容量、长距离的通信系统。
在本系统中用的就是单模光纤，这样，不仅保证 传输信道有很宽的带宽，而且，还有利于器件的兼容，因为现在光器件的发展趋势就是单 模化。
光纤通信系统设计中最重要的问题是如何计算出传输距离，或如何确定中继距离。
中 继距离主要由以下四个因素决定:一是发送端进入光纤的半均光功率;二是在给定误码率要 求下，接收机的灵敏度:三是光纤线路的总损耗:四是光纤线路的总带宽。
在此情况下，计算光纤中继距离的公式为:4设计方案及关键技术长距离传输时，光纤色散和非线性效应对系统指标产生很大的劣化。
光纤非线性效应 包括SBS （受激布里渊散射）和SPM （IH 相位调制）。
SBS 主要发生在65km 以前的光路 上超过65km 以后，SBS 趋于稳定，不再增加。
但是，此时SPM 的影响逐渐显现，在65〜 80k ιn 范围SPM 缓慢增加,超过SOkm 后SPM 明显的增加，到达12Okm 这个临界距离 后，SPM 急剧增加，光-P 0-M tf -T l A Af-A S -M C 简） (2-3)发射机SBS阈值越大，输入光纤的光功率也相应增加，使SPM增加越快导致CSO急剧劣化。
在长距离155Onm光传输系统中，要合理的预置光发射机的SBS阈值，合理分配各级EDFA的输入功率。
超长距离光纤可插入喇曼光放大器进行小信号放大，同时对光纤的色散合理地进行补偿，这些技术措施对保证系统指标是十分有效的。
由于传输链路总长达500kιn,该方案采用光纤色散补偿技术。
光纤色散补偿技术原理为：常规G.652光纤在155OlUll波长附近的色散为17ps∕mιι∕kιn c在数字信号传输时，当传输速率超过2.5Gb∕s时，随着传输距离的增加，误码率随之增加。
数字电视调制信号传输时，随着传输距离的增加，信号失真随之增加。
5实现方式前端采用高性能光发射机，做为整个网络的信源发送设备。
在中间采用一次光电转换中继，将50Okln光纤分割为相互独立的色散段，以消除超长距离传输引起的色散过度积累。
通过级联EDFA光放大器驱动信号传输至各个分前端。
在适当的位置插入光纤色散补偿光纤和特殊光放大器，对光纤色散进行补偿。
