1550光传输系统技术指标的保证

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16~17dB。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16~17dB。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0~－2dBm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50~52dB，则光接收功率必须在负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50.5~52dB。

3,光放大器泵浦的影响

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：FNi=4KT.B.F/R K 波耳兹曼常数1.38X10T 绝对温度300K；

B RF信号带宽6MHz；

R 前置放大器的负载，一般为1KΩ；

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，SG2000的末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RF放大器也不会对光系统的C/N产生劣化。 6,用户分配放大器的影响

用户分配网络的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 =UIN－F－2.4

n级放大器的(C/N)nF =UIN－F－2.4－㏒n UIN 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 =UIN－F－2.4－㏒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50.5dB,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CTB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：

-23

焦耳/度；

CTB2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，CSO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)＝－60dB

2.7.3.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 C/N CTB CSO 国家标准 43dB -54dB -54dB 按标准分配设计值 44dB -55dB -55dB 实际设计值 47.4dB -55.2dB -60dB 预计测试值 优于设计值 优于设计值 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65km的长距离传输，依然保持着先进的技术指标，采用SG2000就相当于把前端机房搬至了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），根据SG2000四端口输出电平高达110dbuv的计算，在不加干线放大器的情况下，直接传输至楼栋放大器，覆盖范围的半径为0.3km左右。覆盖电视用户的多少，取决于楼栋放大器的数量，按栋放输出为97dBuv计算，可以覆盖6层楼房的48户。下图是SG2000的分配网络框图供实施参考，具体采不采用干线放大器，采用多少楼栋放大器，应根据SG2000周围的用户分布情况来决定。