光纤通信系统总体设计的一些考虑
内蒙古铁通通信工程公司 师林
摘 要：当设计一个光纤通信系统（例如一个数字段）时，首先要弄清所设计系统的整体情况，它所处的地理位置，当前和未来3～5年内对容量的要求，ITU—T的各项建议及系统的各项性能指标，以及当前设备和技术的成熟程度等。

在弄清楚情况的基础上，对下述问题进行具体的考虑和设计。

关键词：光纤通信系统，总体设计。

一、选择路由，设置局站
对于一个需要设计的系统，首先要在两个终端站之间选择最合理的路由、设置中继站（或转接站和分路站）。

选择路由一般以直、近为依据，同时应考虑不同级别线路（例如一级干线和二级干线）的配合，以达到最高的线路利用效率和覆盖面积。

中间站的设置（中继站、转接站和分路站）既要考虑上下话路的需要，又要考虑信号放大再生的需要。

由于光纤通道的衰减和色散使传输距离受限，需要在适当的距离上设置光再生器以恢复信号的幅度和波形，从而实现长距离传输的目的。

传统的O/E/O实再生器具有所谓的3R功能，即再整形（Reshaping）、再定时（Retiming）和再生（Regenerating）功能。

这种再生器相当于光接收机和光发射机的组合，设备较复杂，成本很高，耗电也大。

目前，在1.55μm波段运行的系统，已普遍采用掺铒光纤放大器（EDFA）代替传统的O/E/O再生器。

虽然国际上也在研究具备3R功能的EDFA，但目前实用的EDFA只具备光放大的功能。

因此，对高速率、长距离光纤通信系统，当使用级联EDFA时，须考虑对色散的补偿和对放大的自发辐射（ASE）噪声的抑制。

二、确定系统的制式、速率
20世纪90年代中期，SDH设备已经成熟并在通信网中大量使用，考虑到SDH设备良好的兼容性和组网的灵活性，新建设的长途干线和大城市的市话通信一般都应选择SDH设备，长途干线已采用STM－16、多路波分复用的2.5Gbit/s系统、甚至10Gbit/s系统。

对于农话线路，为了节省投资，也可采用速率为34Mbit/s，140 Mbit/s的PDH系统。

三、光纤选型
目前可选择的光纤类型有G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤及大有效面积光纤。

G.652光纤是目前已大量敷设。

在1.3μm波段性能最佳的单模光纤，该光纤设计简单、工艺成熟、成本底。

但这种光纤工作在1.55μm波段时，有＋17ps/km﹒nm左右的色散， 109
限制了高速率系统的传输距离。

G.653光纤只适合于1.55μm单信道传输系统，对WDM系统，四波混频效应严重。

适合于WDM系统的光纤选型是G.655光纤和大有效面积的非零色散光纤。

系统设计者可根据系统的具体情况和需要选择适当的光纤类型和工作波长。

四、选择合适的设备，核实设备的性能指标
发送、接收、中继、分插及交叉连接设备是组成光纤传输链路的必要元素，选择性能好、可靠性高、兼容性好的设备是设计成功的重要保障。

目前，ITU—T已对各种速率等级的PDH 和SDH设备和SR点通道特性进行了规范。

系统设计者应熟悉所设计的系统的各项指标，并以ITU—T的建议和我国的国标作为系统设计的依据。

五、对中继段进行功率和色散预算
功率和色散预算是保证系统工作在良好状态下所必需的。

系统的再生距离受到SR点之间光通道的损耗和通道总色散的制约，必须对其进行充分的估计，才能保证正常的传输。

一般用最坏值设计法和统计设计法。

前者的缺点是系统的总成本高，后者的缺点是需付出一定的可靠性代价。

六、光缆线路富余度
光缆线路富余度包括：
·将来光缆线路配置的修改，例如附加的光纤接头、光缆长度的增加等，一般长途通信按0.05～0.1dB/km考虑。

·由于环境因素造成的光缆性能变化，例如低温引起的光缆衰减的增加。

直埋方式可按0.05dB/km考虑，架空方式随具体环境和光缆设计而异。

·S-R点之间光缆线路所包含的活动连接器和其它无源光器件的性能恶化
ITU-T并没有对光缆富余度进行统一规范，各电信部门可根据所用的光缆性质、环境情况和经验自行确定。

根据经验，对于我国长途传输，可选用0.05～0.1dB/km；对于市内局间中继和接入网则常用0.1～0.2dB/km，或以3～5dB范围内的固定值给出。

我国光接入网标准规定，传输距离小于5km时富余度不少于1dB；传输距离5～10km时，富余度不少于2dB；传输距离大于10km时，富余度不少于3dB。

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