《光纤通信》习题解答(4)

注：设计中选取色散代价为1dB，光连接器损耗为1dB（发送和接收端个一个），光纤富余度为0.1dB/km，设备富余度为5.5dB。

解：功率限制中继距离为：-3-（-56）=0.1?L+0.2?5+1+1?2+0.1?L+5.5，得到L=217.5km。

??106 而色散限制中继距离为：L?，而信息速率为565Mb/s的单模光缆传输系统，

BD??采用5B6B码型，其传输速率为677990kb/s。，因此

0.115?106 =47.1164km L?677.99?2?1.8显然这是一个色散限制系统，最大中继距离应小于47.1164km。

6 一个二进制传输系统具有以下特性：

? 单模光纤色散为15ps/（nm?km），衰减为0.2dB/km。

? 发射机用λ=1551nm的GaAs激光器，发射平均光功率5mW，谱宽2nm。 ? 为了正常工作，APD接收机需要平均1000个光子/比特。 ? 在发射机和接收机处耦合损耗共计3dB。

a、 数据速率为10和100Mbit/s时，找出受衰减限制的最大传输距离。 b、 数据速率为10和100Mbit/s时，找出受色散限制的最大传输距离。

c、 对这个特殊系统，用图表示最大传输距离与数据速率的关系，包括衰减和色散两种

限制。 解：a、Ps=5mW= 6.9897dBm，而M?2PrMhcB，h=6.63*10-34（J-s），Pr?（W）； hvB2? 受衰减限制的最大传输距离：

Ps- Pr（dBm）=3+0.2?L （a）

数据速率为10 Mbit/s时，L=479.6 km；数据速率为100Mbit/s时，L=429.6km，

0.115?106b、L? （b）

B?15?2数据速率为10 Mbit/s时，L=383.33 km；数据速率为100Mbit/s时，L=38.333km，

c、利用（a）和（b）式，画出衰减和色散两种限制下最大传输距离与数据速率的关系。

500450400最大传输距离 / km 3503002502001501005000204060数据速率 / Mb/s80100损耗限制色散限制

7 画图比较（参见图7.31）下面两个速率为100Mbit/s的系统其损耗受限的最大传输距离。

系统1工作在850nm：（a）GaAlAs半导体激光器：0dBm（1mW）的功率耦合进光纤；（b）硅雪崩光电二极管：灵敏度-50dBm；（c）渐变折射率光纤：在850nm处的损耗为3.5dB/km；（d）连接器损耗：每个连接器为1dB。 系统2工作在1300nm：（a）InGaAsP LED：-13dBm的功率耦合进光纤；（b）InGaAs pin光电二极管：灵敏度-38dBm；（c）渐变折射率光纤：在1300nm处的损耗为1.5dB/km；（d）连接器损耗：每个连接器1dB。 每个系统均要求6dB的系统富余度。

解：作图方法同书中7.15的方法，得到系统1的最大传输距离为12km。系统2的最大传输距离为11.33km。

9、当采用对端环回-本端测试方法观测一段全长为280km的四次群光纤通信系统的全程误码时，误码仪每秒钟统计一次误码，其结果如下表：

时间 00：00：00

┇ 06：00：01 06：00：02 06：00：03 06：00：04 06：00：05 06：00：06 06：00：07

┇ 23：59：59

误码个数

0 ┇ 800 1800 2400 2200 1000 700 0 ┇ 0

注：表中未标出的时间，其误码个数为0。

试求：（1）系统的平均误码率BER （2）DM，SES，ES的平均百分数 解：（1）系统的平均误码率BER=误码的个数/总的传输码元数

=

800?1800?2400?2200?1000?700-10

= 7.396710 ?6139.264?10?(24?60?60) （2）误码都是发生在某一分钟内，这一分钟内误码率为：

800?1800?2400?2200?1000?700-6-6

= 1.06510，劣于1×10 ，属于劣化?6139.264?10?60分，所以DM=1/（24?60）=0.0694%。

有误码的秒为6秒，所以ES=6/（24?60?60）=0.00694%。

这6秒的误码率分别为5.7445?10-6，1.2925?10-5，1.7233?10-5，1.5797?10-5，

-3

7.1806?10-6，5.0264?10-6，优于1×10，都不属于严重误码秒，因此SES=0%。

第8章 SDH

1、 SDH设备在规范方法上有什么不同？

解：SDH设备的设计思想是将同步设备按一种所谓的功能参考模型分成单元功能，复合功能和网络功能。在这种情况下，功能模型重点描述的是具体设备的功能行为，不再描述支撑其功能行为的设备硬件或软件结构，规范的功能模型允许有许多种不同的实施方法。系统的各个功能可以分在三个设备中，也可以集中在一个设备中。

2、 请画出SDH的帧结构图，简述各部分的作用。

解：STM-N帧结构图如下图。帧结构由信息净负荷（Payload，含通道开销POH）、段开销（SOH）和管理单元指针（AU-PTR）三个主要区域组成。

一帧（9×270×N字节） 一帧 一帧

1 2 RSOH 传输方向

3 4 AU PTR STM-N净负荷 行 （含POH）

MSOH

9 列 9×N 261×N

净负荷区存放的是有效的传输信息，其中还含有少量用于通道性能监视、管理和控制的通道开销字节（POH），POH被视为净负荷的一部分。

段开销是为了保证信息净负荷正常灵活的传送所必须附加的字节。主要提供用于网络的运行、管理、维护以及指配（OAM&P）功能的字节。段开销包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（RSOH）。

管理单元指针（AU-PTR）是用来指示信息净负荷第一个字节在帧内的准确位置，以便

在收端正确分离信息净负荷。

3、 试计算STM-1段开销的比特数。

解：段开销分别位于帧结构的三行（第一行到第三行）9列和五行（第五行到第九行）9列，共计（3+5）?9=72个字节，即576个比特

4、 试计算STM-16的码速率。 解：STM-1码速率是155.52Mb/s，因此STM-16的码速率为16?155.52 Mb/s =2488.32 Mb/s。

5、 请画出用SDXC构成的自愈网结构图。 解：参考书中，主要是网状结构。

A B

DXC DXC 12单位业务量

2单位 （12×

6单位 140/155Mbit/s） DXC 4单位 E 切断

DXC C D DXC

6、 简述SDH网管的主要功能。

解：SDH网管系统利用帧结构中丰富的开销字节，可以实施对SDH设备和SDH传送网的强大的管理功能。SDH网管的主要功能有：一般管理功能，故障管理功能，性能监视，配置管理以及安全管理。

7、 简述ADM的功能与连接能力，其基本构成以及各部分作用。

解：ADM的功能主要体现在对信号的路由连接和对信号的复用/解复用上，用于在高速率码流中分（取）出/插入低速率的码流。

ADM设备应该具有支路-群路（上/下支路）和群路-群路（直通）的连接能力。

一般的OADM节点可以用四端口模型来表示，基本构成如下： Main output Main input ADM Add drop

基本功能包括三种：下路需要的波长信道，复用进上路信号，使其它波长信道尽量不受影响地通过。

ADM具体的工作过程如下：从线路来的WDM信号包含N个波长信道，进入OADM的“Main Input”端，根据业务需求，从N个波长信道中，有选择性地从下路端（Drop）输出所需的波长信道，相应地从上路端（Add）输入所需的波长信道。而其它与本地无关的波长信道就直接通过ADM，和上路波长信道复用在一起后，从OADM的线路输出端（Main Output）输出。

第9章 WDM

1、一个由4信道组成的WDM传输系统。如果假设信道具有零带宽，信道间隔应当多大，才能保证被选信道的检测功率比检测到的相邻信道的功率大10倍？假设原来采用一个标准的FP滤波器作为解复用器，其通带为30GHz。 解：根据洛伦兹线型，假设为归一化洛伦兹线型

r2I?22，大致如下：

r?v

r2r2联立计算0.5?2；0.1?2；v1?15GHz；得到v2?45GHz； 22r?v1r?v2所以信道间隔为45GHz。

2. 简述波分复用工作原理及系统组成。

解：光波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）是将光纤的低损耗窗口可使用光谱带宽划分为若干极窄的子带宽，信号被强度调制在子带宽的中心波长上，在子带宽内传输，即在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。系统构成见书中图9.3和9.4。

3． WDM系统对光源的要求是什么？有哪些器件可以作为WDM系统的光源器件？ 解：WDM系统中要求光源的波长具有稳定性、可重复性和精确性。

4． EDFA用在WDM系统中，存在的突出问题是什么？应采取哪些措施克服这些问题？ 解：1.在WDM系统中采用EDFA以后，光功率增大，使得光纤呈现非线性特性。解决方法见9.2.2节。

2．EDFA增益不平坦，引起增益偏差累积，低电平信道的SNR恶化等等。

5. 波分复用器/解复用器的主要性能参数有哪些？根据ITU-T G.692的建议，这些参数的取值及范围是什么？ 解: 见书5.7.1节.

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库《光纤通信》习题解答(4)在线全文阅读。