光纖通信系統(tǒng)的性能優(yōu)化及誤碼分析

趙文浩

摘 要：對于光纖通信，是近些年興起的一種新型通信模式，該通信方式傳輸速度快，且在傳輸過程中受到的干擾較少，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。而在光纖通信系統(tǒng)中，誤碼的產(chǎn)生對信息傳遞的準(zhǔn)確性具有較大的影響，且誤碼還會對通信質(zhì)量等造成影響，嚴(yán)重限制著光纖通信系統(tǒng)的正常發(fā)展。

關(guān)鍵詞：誤碼；光纖通信系統(tǒng)；性能優(yōu)化

引言

對于誤碼，其指的是在進行數(shù)字傳輸?shù)倪^程中，傳輸系統(tǒng)受到損傷，從而導(dǎo)致其傳遞的信息準(zhǔn)確性受到較大的影響。為了能夠更好的防止誤碼的產(chǎn)生，CCITT在1980年制定了對應(yīng)的G.821規(guī)范，通過該規(guī)范，其將光纖通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的誤碼原因等進行了詳細的介紹，但隨著光纖通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，G.821已經(jīng)逐漸不能滿足各國的光纖通信需求，尤其是64kbit/s的接口，其完全無法采用G.821進行誤碼性能測試優(yōu)化。為了能夠更好的提高光纖通信系統(tǒng)的性能，CCITT退出了G.82X，期能夠?qū)Ω弑忍芈实南到y(tǒng)進行規(guī)范，且能夠適應(yīng)大部分的范圍和參數(shù)等。

1 誤碼產(chǎn)生的機理和有關(guān)概念

對于誤碼，其主要是由于在進行數(shù)字通信的過程中，接收端由于判決電路出現(xiàn)問題，導(dǎo)致其產(chǎn)生的比特流同原有的比特流之間發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致傳輸信息發(fā)生變化，影響信息傳輸質(zhì)量。對于光纖通信系統(tǒng)，其在運行過程中受到外界的干擾很少，因此大部分的誤碼是由于系統(tǒng)自身傳輸過程中出現(xiàn)的問題。通過研究，對于誤碼的產(chǎn)生，其主要是由于以下幾點原因：

首先是噪聲導(dǎo)致的誤碼，這一原因造成的誤碼比較常見，大部分是由于光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端存在著熱噪聲和量子噪聲等，這些噪聲的產(chǎn)生不是固定的，因此，其造成的光纖系統(tǒng)誤碼也不是固定不變的。然后是不同碼間的干擾，對于光纖通信系統(tǒng)，其每次傳輸?shù)男畔⒘渴欠浅４蟮模@些信息中的一些碼可能會產(chǎn)生相互影響，從而導(dǎo)致誤碼的出現(xiàn)。然后是定位抖動原因造成的誤碼，最后則是由于不同外界環(huán)境所造成的干擾，導(dǎo)致誤碼的出現(xiàn)。對于誤碼，由于不同原因產(chǎn)生的特點相差較大，且各自獨立，在進行光纖通信系統(tǒng)的誤碼分析時，起需要對整個系統(tǒng)的誤碼進行泊松分布研究，從而確定誤碼產(chǎn)生的原因，然后才能針對性的開展預(yù)防措施，降低誤碼的產(chǎn)生幾率。

2 誤碼分布

2.1 泊松分布

對于光纖的誤碼分布，其中的泊松分布主要是由于其內(nèi)部運行機理出現(xiàn)問題，從而導(dǎo)致通信出現(xiàn)問題。另外，對于泊松分布，其還有兩個先決條件，首先，對于光纖通信系統(tǒng)，其內(nèi)部的數(shù)字序列構(gòu)成的各比特之間是相互獨立，不會產(chǎn)生影響。此外，對于每一比特內(nèi)的誤碼出現(xiàn)情況，其概率為一個恒定數(shù)值。對于這一種分布情況，其可以通過概率統(tǒng)計理論對速率為B的二進制序列T時間內(nèi)傳送的比特數(shù)為BT，二對于比特的錯誤率也可以通過公式對其進行計算。

2.2 A型傳染分布

對于A型傳染分布，其又被人們稱為復(fù)合泊松分布，這種分布情況針對的是突發(fā)性的誤碼，在該模型中，誤碼的出現(xiàn)是批量性的，但這一分布需要滿足以下兩個條件：首先，對于光纖通信中的誤碼群，其出現(xiàn)的概率是固定不變的，這是泊松分布的最基本條件。另外，對于每一個誤碼群，其中的誤碼再出現(xiàn)是也是隨機的，這一情況符合泊松分布。通過有關(guān)計算方程可以得知，對于A型傳染分布，其在T時間內(nèi)出現(xiàn)k各誤碼的概率可以通過以下方程式得到，

其中的m1代表的是每秒鐘所產(chǎn)生的誤碼群數(shù)量，m2代表的是每一次誤碼群中出現(xiàn)的誤碼數(shù)量，其中k大于等于1，μ是公式的中間變量。對于A型傳染分布，其是泊松分布的一種變形，都是一種近似的數(shù)學(xué)模型，在對通信系統(tǒng)的誤碼分布情況進行分析時，其需要非常嚴(yán)格的條件，因此，這種分布并不能準(zhǔn)確的反應(yīng)光纖通信中的誤碼分布情況。一般情況下，泊松分布的模型在實際應(yīng)用是較為廣泛的，且該模型能夠適用在大多數(shù)的工程中。

3 誤碼的性能規(guī)范優(yōu)化

伴隨著光纖通信系統(tǒng)的逐漸完善，其比特率的數(shù)字體系也在不斷的完善中，特別是同步數(shù)字系列產(chǎn)品的出現(xiàn)，其已經(jīng)逐漸擺脫了傳統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)的局限性，隨著1990年G.82X規(guī)章的出現(xiàn)，高比特率系統(tǒng)正在逐漸完善，其誤碼的性能規(guī)范工作不斷完善。

3.1 建議范圍

對于G.826建議，其能夠應(yīng)用在比特率固定的數(shù)字通道中，這一數(shù)字通道指的是基群速率，對于這些通道，其包含的光纖通信系列，像PDH和SDH等，一般情況下，采用該建議的性能規(guī)范，能夠保證所有的64kbit/s通道能夠符合該建議的相關(guān)要求，從而保證相關(guān)傳送網(wǎng)絡(luò)的誤碼性能，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

3.2 誤碼性能參數(shù)

在G.826中，其最大的特點是其參數(shù)全部都是以塊為模型，這一模型同傳統(tǒng)的G.821不同，其誤碼性能能夠更加準(zhǔn)確的規(guī)范，經(jīng)過G.826建議的不斷修正，其講誤碼性能通過一些專業(yè)術(shù)語進行規(guī)范和衡量，從而使得誤碼性能能夠更加準(zhǔn)確的反應(yīng)。對于該模型中的塊，其值得是不同通道見得順序比特集，而對于誤碼塊，其值得是錯誤的狀態(tài)塊。此外，嚴(yán)重誤塊秒指的是嚴(yán)重干擾周期在1S以上，其含量在30%以上。

3.3 誤碼性能指標(biāo)

對于誤碼性能指標(biāo)，其在G.826建議中進行一些規(guī)定，像參考通道，其長度為27500KM的國際數(shù)字，通過上面的定義參數(shù)能夠?qū)饫w通信中的端到端指標(biāo)進行規(guī)范，另外，通過上述定義，期間還能夠?qū)Σ煌汉筒煌俾实膰H數(shù)字通道進行指標(biāo)確認(rèn)，從而保證這些數(shù)字通道的正確使用。假如在進行通道誤碼分析時，其中的一項參數(shù)不能滿足上述定義標(biāo)準(zhǔn)，其光纖通信系統(tǒng)的誤碼性能無法進行準(zhǔn)確的分析。一般情況下，對一條數(shù)字通道進行誤碼分析，其評估周期大約在1個月時間左右。

對于G.826和G.821指標(biāo)，其參數(shù)是一致的，也就是說符合前者的比特通道，一般情況下也能夠滿足后面的性能指標(biāo)。但對比G.826和G.821，兩者在“塊”的定義中存在一定的差別，前者的參數(shù)更加細致。這是由于在G.826中，其塊的持續(xù)時間要更短，從而使得誤碼的性能分析更加準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語

綜合上述所說，隨著科技的不斷進步，光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用也在逐漸拓寬，而在光纖通信系統(tǒng)中的誤碼，其對通信質(zhì)量具有較大的影響，在文章中，作者通過對誤碼性能進行分析和優(yōu)化，總計了誤碼出現(xiàn)的原因等，希望能夠幫助有關(guān)部門更加清楚的了解光纖通信系統(tǒng)的性能優(yōu)化工作。

參考文獻

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