系统技术指标的保证.doc

1、2.7.1550 系统技术指标的保证1550 的最大传输距离为65km ，现以 16dBm 点对点的最简单传输系统为例，系统的主要技术指标只要能达到国家标准 C/N=43dB 、CTB=-54dB 、CSO=-54dB, 设备能稳定、 可靠地运行，就能高质量地传输 PAL-D64 套模拟电视节目。光系统技术指标的保证，主要取决于光发射机和光接收机的技术先进性及优异的技术指标。也就是说，选择采用技术先进的设备，注重优质的现场施工， 系统的优异指标是不难保证的。 在方案设计和选择设备中， 要重视以下因素的考虑。2.7.1.光系统影响C/N 的因素1,SBS 的影响目前的国际 SBS 的先进水平为

2、1617dB 。由于 1550nm 光发射机使用谱线很窄的多量子井 MQW-DFB 激光器，当光纤输入光功率大到一定时， 会出现 SBS 受激布里渊散射现象，最终会在光信号中加入噪声， 使网络的 C/N 劣化。而普通单模光纤的 SBS 阀值 =7.35dB ，由于 1550nm 光发射机采用外调制技术得以引入相位调制， 并采用动态单纵模激光器，对激光器进行浅调制，将光谱展宽至 SBS 线宽以外。这两项技术的采用，才得以使 SBS 阀值提高到 1617dB 。MOTOROLA 公司 1550 光发射机 GX2-EM870D-7/16,SBS 的最小值为 16dB, 典型值 16.3dB，最大值

3、17dB ，只要光纤的最大输入功率小于17dBm ，光信号通过光纤在传输过程中就不会产生受激布里渊散射现象，而在光信号中加入噪声，致使C/N 劣化。该系统的光纤传输路径仅65km，只需要输入16dBm 光功率就能保证光接收机的接收光功率在02dBm 范围内，从而保证光系统的先进技术指标。因此，SBS 不会对系统产生影响。2,光接收功率的影响在光发射功率一定下，光接收功率决定于光链路损耗。光链路损耗是指从光发射机至光接收机所经路径对光信号功率产生的总衰减。即光分路器的光分比损耗、光分路器插损、光纤损耗、 光纤熔接点损耗、光联接器损耗的总和。一旦光传输距离确定，光链路损耗即可确定。 光链路损耗确定

4、后即可选定光发射机输出功率。这样就可确定光接收功率范围。在光纤链路中， C/N 是激光器噪声的积累和接收机光输入功率共同作用的结果，国家标准规定光接收功率为负4dB 时，系统的C/N 一般都不低于48dB，所以接收机允许的接收功率被限制在非常小的范围内。因此，当光接收功率在负4dB 至正 1dB范围内，光接收功率每增加1dB,C/N 改善提高 1dB。但光接收功率与C/N 并不完全是光接收功率每增加1dBm C/N 也改善 1dB 的关系，当接收光功率超过正1dBm 后，噪声很难有较大程度的改善，使C/N 大于52dB 。从这里可以看出，要保证C/N 值为 5052dB ，则光接收功率必须在负

5、2dB 到 0dB. 。只要光接收功率稳定在2dB 到 0dB 内，系统就能获得良好的C/N 。光传输路径一旦确定，其光纤优良的物理特性对光接收功率影响甚微，对其影响最大的是光发射功率的稳定。然而MOTOROLA 公司 GX2-OA100B16光放大器的输出功率变化仅为0.25dB，此变化对光接收功率影响也不大。该系统的传输路径为65km，而且是点对点的简单传输方式，影响光接收功率的因素只有光发射功率、光纤、光联接器。计算该系统的链路总损耗为16.5dB，光发射功率变化 0.25dB ，其光接收功率为负0.5 0.25dB。因此，光系统的C/N 可以保证在50.552dB 。3,光放大器泵浦的

6、影响1550nm 光信号的放大由泵浦来完成。激光泵浦一般采用980nm 和 1480nm 光波长，980nm 泵浦 EDFA 的理论极限噪声3dB，优于 1480nm 泵浦 EDFA 的理论极限噪声3.5dB ；980nm 给出的激励能量大于1480nm ；980nm 与信号光1550nm 相离较远，合成滤波器易制作，易保证性能技术指标。因此，MOTOROLA公司 GX2-OA100B16光放大器采用980nm光波长作激光泵浦，由于优异的噪声指标，对C/N 影响不大。在中继放大使用状态下，一般是增加一级光中级放大，C/N 降低 1dB，为保证系统指标，中继放大最多不超过3 级。对于点对点的简单

7、系统，不存在中继放大，这就很容易保证C/N指标。4,模拟频道数的影响系统传输模拟频道的多少，对系统C/N 、 CTB 、 CSO 都将产生影响。该系统采用MOTOROLA公司产品，提供的C/N 为 50.5dB 、 CTB 为 66dB 、CSO 为 66dB 均能满足系统传输64 个 PAL-D 模拟频道。如果少于64 个频道，其三大指标均有改善。具体影响程度参见本方案目录1.6。5,光接收机RF 放大器的影响影响光系统的C/N, 除了光发射机DFB 的固有噪声外，还有光接收机光电二极管的量子噪声，这部份噪声主要与输入光功率有关，再有就是光接收机中的RF 放大器的热噪声。RF 放大器的热噪声

8、：FNi=4KT.B.F/RK 波耳兹曼常数 1.38X10 -23 焦耳 /度；T 绝对温度 300K ；BRF 信号带宽6MHz ；R 前置放大器的负载，一般为1K ；F前置放大器的噪声系数；从上式可以看出，噪声的大小主要决定于前置放大器的噪声系数，而MOTOROLA公司SG2000 前置放大器模块采用的是专制的低噪声放大模块，其噪声系数小于3dB，这样对C/N的影响可忽略不计。再看末级放大模块，其噪声也主要决定模块的噪声系数，级放大模块采用的是功率倍增模块，噪声系数小于 8dB，因此光接收机光系统的 C/N 产生劣化。SG2000 的末 RF 放大器也不会对6,用户分配放大器的影响用户分

9、配网络的C/N 主要受放大器噪声系数、放大模块输入电平、放大器级联数的影响。单台放大器的 (C/N) 1F =U IN F 2.4n 级放大器的 (C/N) nF =U IN F 2.4 nUIN放大器输入电平F放大器噪声系数N放大器级联数如果贵单位用户分配网络放大器噪声系数选用小于9dB ，放大器输入电平选取70dBuv, 最多采用 1 级干放加楼栋放大方式分配到户，则分配网络的C/N 是：2 级放大器的 (C/N) 2F =U IN F2.4 2=58.3dB贵单位前端调器为GI 公司 C6M-C38 ，其组合 C/N 前可达到 51dB，本方案的光系统分配网络 C/N 的最差值50.5d

10、B,分配网络的 C/N 分=58.3dB 。因此，从前端到用户的整个系统的C/N 是：C/N 总 10 （ 10-51/10 10-50.5/10 10-58.3/10） 47.4dB。2,7,2,系统的 CTB 、 CSO三次差拍、三阶互调、三次谐波这三类产物由于在设备传输特性（放大器的非线性作用）中的三阶失真而产生的新频率成分落在有用频道内造成干扰。在传输系统中， 这三类产物的数量伴随传输频道的增加而增加，三类产物的振幅不同，各频道信号通过放大器等电平放大输出， 干扰最强的是三次差拍，其次三阶互调。 在系统中采用的放大模块，应是线性好，在兼顾C/N 下，妥善地确定放大器的输入电平，是保证C

11、TB 指标的有效方法。系统CTB由前端放大器、光传输系统、分配系统三部分CTB 构成。前端放大器一般都采用非线性失真小的功率倍增模块，其CTB 一般都能达到负78dB ；光传输系统本方案能保证负65 dB；分配放大器在兼顾C/N 情况下， CTB 能达到负65dB ；一级干放加楼栋放大的CTB ：CTB 2 级 20 (10-65/20 10-65/20) 59dB因此，系统的CTB 应达到：CTB 总 20 (10-78/20 10-66/20 10-59/20) 55.2dB系统 CSO 由前端放大器、 光传输系统、 分配系统三部分CSO 构成。 一般情况是当系统CTB 指标能保证， CS

12、O 也能保证。CSO 前 70dB ；CSO 光 66dB ； CSO 分 62dB ；CSO 总 15 (10-70/15 10-66/15 10-62/15) 60dB2.7.3.系统能保证的指标通过对系统 C/N 、 CTB 、 CSO 的分析，其技术指标优于国家标准，有足够的富裕量，下表是主要技术指标的汇总。指标名称国家标准按标准分配设计值实际设计值预计测试值C/N43dB44dB47.4dB优于设计值CTB-54dB-55dB-55.2dB优于设计值CSO-54dB-55dB-60dB优于设计值2.7.4.SG2000覆盖的范围由于系统采用光传输技术，保证了电视节目信号经过先进的技术指标，采用SG2000 就相当于把前端机房搬至了65km 的长距离传输，依然保持着65km 处，使 65km 处的电视收看用户与总前端周围用户享受基本相同质量的电视信号。SG2000 在 65km 处的覆盖范围决定于分配网络干线条数，每条干线放大器的级联数（最多为 3 级），