光纖通信網綜合實驗系統的設計

任魯涌　紀若愚

【摘 要】基于兩臺光纖通信實驗平臺的硬件系統設計搭建了光纖通信網綜合實驗系統。經調試在光纖通信網綜合實驗系統內實現了多用戶終端語音信號的時分復用交換及傳輸通信，測量了系統的誤碼率、光功率、動態范圍等參數。驗證了設計的實驗系統實現其通信網的多用戶信息傳輸功能。

【關鍵詞】光纖通信網;多用戶終端;交換

中圖分類號： TN929.11 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）35-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.016

光纖通信系統是地面通信主要傳輸網絡系統，伴隨著光纖通信技術的不斷深入發展和走上成熟，它已影響到我們人們生活的各個領域，光纖通信系統是全球通信三大體系之一，它已經作為目前最為主流的通信方式，發展非常迅速，不斷完善，其新技術不斷推出，通信功能、應用領域不斷擴大。相比于其他的通信方式，有著獨特的優越性，光纖通信已進入我們平民老百姓的家中。因此對光纖通信組網的系統構成、工作過程、使用的技術、系統性能評價指標等都需要我們通信工程專業的學生深入學習研究。熟悉這門多學科交織的新技術，也是通信工程專業學生的功課之一。為此我們利用實驗室現有的光纖通信實驗平臺設備設計并構建了與現實中光纖通信組網具相近功能與結構模塊的光纖通信組網綜合實驗系統，目的就是為仿真現實中光纖通信組網系統，實現學生掌握光纖通信技術的目標。

1 光纖通信網綜合實驗系統的硬件組成

設計中用兩臺光纖通信實驗平臺設備進行組網，搭建出實際的光纖通信網綜合實驗系統，兩臺光纖通信實驗平臺設備代表兩個局，組建的綜合系統來實現兩臺不同光纖通信實驗平臺設備之間的語音信息交流，因此仿真了現實中局與局之間的光纖通信網的構成及其通信，即實現了現實中局間多用戶的語音交互通信及系統信令的傳輸，經過這樣設計過程熟悉了現實光纖通信組網系統的架構，也了解了現實語音信號通道和信令通道在電路中的獨立處理流程。每臺光纖通信實驗平臺設備都用到的組網模塊有：用戶接口電路模塊兩個，語音話路PCM編譯碼電路模塊兩個，程控交換控制單元模塊一個，話路復接及解復接模塊一個，CMI編碼器模塊一個，CMI解碼器模塊一個，光發射機模塊一個，光接收機模塊一個，兩條光纖，電話機。設計組建的光纖通信網綜合實驗系統電路連接如圖1所示。

整個系統的控制設置時，要實現仿真局間信息的交互傳輸，應將組網中的兩臺光纖通信實驗平臺設備中的一臺設置為主控系統，另一臺設置為從控系統。調試時注意先實現局內即每臺各自光纖通信實驗平臺設備內的無失真傳輸的語音交互通信，再實現調通局間即兩臺光纖通信實驗平臺設備間語音信息的無失真交互傳輸。

工作流程，一臺光纖通信實驗平臺設備的中多個模擬語音用戶的語音經各自接口電路和話路PCM編碼后，再與控制單元的信令信號一起時分復用，復接后的信號進行CMI編碼經光發射機、光纖傳輸到另一臺光纖通信實驗平臺設備，然后再經光接收機，CMI解碼，時分解復用并交換，經PCM譯碼和接口電路完成兩臺設備間的多模擬語音用戶單向信息交換。反過來進行相反方向的兩臺設備間的多模擬語音用戶單向信息交換，因此實現語音信號全雙工通信方式通信。

2 光纖通信網綜合實驗系統指標的測試

光纖通信網綜合實驗系統的線路連接完成后，要經細致的不斷的調試，系統在實現初步的有失真的交互通信后，還要通過光纖通信實驗平臺設備中自帶有的光功率計、誤碼測試儀等，對設計搭建的光纖通信組網綜合實驗硬件系統的性能指標進行測試，其中設計的測試光接收機靈敏度、動態范圍的電路如圖2所示。在對系統的主要技術指標測試的實際操作中主要測試了，系統的光發射機的光功率、光接收機的光功率、光接收機的靈敏度、光接收機的動態范圍、系統的誤碼率等指標。通過不斷地以實測指標作為調試改進系統性能的方向，使最終的調試測試結果符合系統所要求達到的性能要求，最終實現了光纖通信網綜合實驗系統的無失真或在允許失真范圍內的模擬語音信號交互通信。

3 結束語

設計的光纖通信組網綜合實驗硬件系統實現了預設的多用戶語音交互通信，證明了組建的系統的可行性。同時也展現了現實光纖通信組網的傳輸信息的機理，特別是讓學生來做整個的過程，那么學生會通過現場自己動手來設計組建這個光纖通信網綜合實驗系統、經過自己動手的調試過程、經過自己動手的測試過程，就會能通過充分的類比思維，達到理解實際中的光纖通信傳輸網的組成，控制機理等，因此我們設計的這個實驗系統非常有實際意義，它擴充了我們的開放實驗室自主設計開發類比現實的實驗設備。

【參考文獻】

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