一、傳輸損傷概念
傳輸損傷(Transmission Impairments)是指信號在傳輸過程中出現(xiàn)的差異。簡單說差異就是損傷。傳輸損傷可能引起電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作反常，最終導(dǎo)致電信業(yè)務(wù)劣化。因此，在電信網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)中，必須對于各個電信設(shè)備的傳輸損傷加以控制。因此，可以說傳輸損傷控制是一條無形的鏈鎖，把各個孤立的電信設(shè)備連接成為電信網(wǎng)絡(luò)。只有符合傳輸損傷規(guī)范，電信設(shè)備才可能接入電信網(wǎng)絡(luò)。只有符合傳輸損傷規(guī)范，電信網(wǎng)絡(luò)才可能提供符合規(guī)范的連接，以提供符合規(guī)范的電信業(yè)務(wù)。
通信信號在傳輸過程中會出現(xiàn)幅度的衰減和波形的畸變，而且傳輸?shù)木嚯x越長，衰減和畸變的程度越嚴(yán)重。無論模擬信號還是數(shù)字信號的傳輸都逃脫不了這一基本規(guī)律。信號的衰減起因于信道的吸收、散射和反射等因素；信號的畸變起因于信道中的噪聲和干擾。信號的衰減和畸變的程度既取決于信道的質(zhì)量和長度，又與信號本身的強(qiáng)弱和頻譜結(jié)構(gòu)有關(guān)。
數(shù)字傳輸和模擬傳輸?shù)谋举|(zhì)區(qū)別在于：模擬信號一旦發(fā)生畸變就沒有辦法使其復(fù)原，畸變就意味著失真。其最終傳輸距離取決于用戶對失真的認(rèn)可程度。數(shù)字信號本身只表示“傳號”和“空號”兩種邏輯狀態(tài)，因此其波形的細(xì)節(jié)并不重要，只要接收機(jī)能夠正確識別數(shù)字信號原來表示的是哪種邏輯狀態(tài)，就可以通過再生機(jī)制，將已經(jīng)畸變的數(shù)字信號完全復(fù)原。從這個意義上講，數(shù)字傳輸?shù)淖罱K距離是沒有限制的。由于傳輸網(wǎng)絡(luò)有模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)之分，因此傳輸損傷也應(yīng)分為模擬傳輸損傷和數(shù)字傳輸損傷。
二、模擬傳輸損傷表示方法
ITU-T建議的模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸損傷的表示方法詳見下表2，表中給出了表示名稱及相應(yīng)的ITU-T建議編號。由表中看出，ITU-T建議的模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸損傷的表示方法類型較多，而且為此制定了一系列的建議標(biāo)準(zhǔn)。
表2：ITU-T建議的模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸損傷的表示方法
三、數(shù)字傳輸損傷表示方法
數(shù)字端--端連接的每個環(huán)節(jié)（數(shù)字傳輸系統(tǒng)、數(shù)字復(fù)接器及數(shù)字交換等）都可能給被傳輸?shù)臄?shù)字信號帶來傷害。這種傷害有多種多樣，統(tǒng)稱數(shù)字傳輸損傷（Digital Transmission Impairment）。數(shù)字傳輸損傷是一個相當(dāng)復(fù)雜的物理現(xiàn)象。究竟如何表達(dá)這種物理現(xiàn)象，至今仍是研究課題。目前，ITU-T推薦用誤碼、抖動、漂移、滑動、延時和幀失步等來表示數(shù)字傳輸損傷。它們的定義及相應(yīng)的ITU-T主要建議詳見下表3。
表3：ITU-T推薦數(shù)字傳輸損傷的表示方法
四、數(shù)字傳輸損傷度量方法
一個數(shù)字連接的傳輸損傷是由多種隨機(jī)因素決定的，因而測得的傳輸損傷數(shù)值也具有隨機(jī)性質(zhì)。從概率論角度嚴(yán)格說來，用損傷概率密度分布作為傳輸損傷的度量才是比較完善的。但是在工程應(yīng)用當(dāng)中，用這種方法有時不夠簡明方便。通常采用由此導(dǎo)出的損傷均值、方差以及超越某個門限值的概率等統(tǒng)計(jì)量。有時甚至只用損傷平均值來表示損傷的大小。ITU-T對于各種傳輸損傷的度量方法，近年來傾向于采用幾種規(guī)定的門限數(shù)值以及超越這幾種門限的概率（或時間百分?jǐn)?shù)），來具體表示一種傳輸損傷的性能指標(biāo)（參見圖4-1），如誤碼性能參數(shù)就是一個例子。
圖4-1：傳輸損傷度量方式
欲詳細(xì)了解誤碼性能指標(biāo)參數(shù)的請進(jìn)入。
在數(shù)字通信網(wǎng)中，不同的應(yīng)用場合采用不同的損傷指標(biāo)。具體地說，可以分別采用下列四種不同的指標(biāo)：用于各種網(wǎng)絡(luò)和用于各種鏈路的性能指標(biāo)；用于傳輸和交換設(shè)備的設(shè)計(jì)指標(biāo)；用于電路、傳輸和交換設(shè)備的交工驗(yàn)收指標(biāo)；以及用于電路、傳輸和交換設(shè)備的維護(hù)和業(yè)務(wù)極限指標(biāo)。參見圖4-2。
圖4-2：數(shù)字傳輸損傷度量分類
欲詳細(xì)了解數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸性能指標(biāo)內(nèi)容的請進(jìn)入。
網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的數(shù)值通常是由技術(shù)可能與業(yè)務(wù)需要折中確定的。首先損傷指標(biāo)與技術(shù)制式是密切相關(guān)的，先進(jìn)的技術(shù)制式固然能提供更低的損傷，而這種技術(shù)只有在經(jīng)濟(jì)代價不過分高時才可能選用；其次損傷指標(biāo)與業(yè)務(wù)要求也是密切相關(guān)的，較高的業(yè)務(wù)要求固然能提供更為完善的服務(wù)，但是只有為此付出的費(fèi)用能被用戶普遍接受時，才能成為可取的業(yè)務(wù)要求。因此確定網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的數(shù)值要在技術(shù)體制與業(yè)務(wù)要求之間反復(fù)衡量。因?yàn)闃I(yè)務(wù)要求和技術(shù)制式都與經(jīng)濟(jì)代價密切相關(guān)，而且技術(shù)水準(zhǔn)與人們對業(yè)務(wù)質(zhì)量的要求都在不斷演變。
五、數(shù)字傳輸損傷傳遞
上述數(shù)字傳輸損傷的一部分起源于外界環(huán)境干擾和內(nèi)部的技術(shù)缺陷，另一部分則來自傳輸損傷之間的相互影響或轉(zhuǎn)化。外界環(huán)境干擾包括諸如噪聲及溫度、濕度變化等平穩(wěn)因素，以及諸如電氣或機(jī)械等突發(fā)干擾。設(shè)備內(nèi)部缺陷，包括諸如時鐘提取及復(fù)接接入等技術(shù)機(jī)理缺陷，還包括設(shè)備工作反常或調(diào)整不佳等技術(shù)操作性缺陷。各項(xiàng)傳輸損傷之間幾乎都存在相互影響。參見圖5。
圖5：數(shù)字傳輸損傷傳遞
傳輸系統(tǒng)將產(chǎn)生誤碼，傳輸系統(tǒng)和復(fù)接設(shè)備將產(chǎn)生抖動，傳輸系統(tǒng)、復(fù)接設(shè)備和交換設(shè)備將產(chǎn)生延時和漂移。誤碼可能引起滑動和幀失步，抖動可能引起誤碼和滑動，漂移可以轉(zhuǎn)變?yōu)槭芸鼗瑒印Ｗ罱K誤碼和抖動損傷使得業(yè)務(wù)信號產(chǎn)生失真，滑動損傷使得業(yè)務(wù)信號產(chǎn)生采樣丟失，幀失步損傷使得業(yè)務(wù)信號產(chǎn)生中斷，延時損傷使得業(yè)務(wù)信號產(chǎn)生延時。
數(shù)字傳輸系統(tǒng)最根本的技術(shù)特性是誤碼特性。因?yàn)槲┯袩o誤碼的傳輸才是有效傳輸，系統(tǒng)的其它特性，如抖動性、漂移特性等最終都將反映為對誤碼特性的影響。ITU-T在假定隨機(jī)誤碼分布的前提下給出了不同通信業(yè)務(wù)需滿足的誤碼率參考值，詳見下表5。ITU-T建議高速光纖傳輸系統(tǒng)的BER為10-10，而10Gbit/s以上的系統(tǒng)或者帶光放大器的高速系統(tǒng)的BER為10-12。
表5：ITU-T建議的誤碼質(zhì)量要求
六、數(shù)字傳輸模型
數(shù)字傳輸模型是用于研究數(shù)字傳輸損傷的假想實(shí)體，它具有規(guī)定的長度和結(jié)構(gòu)。由于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的多樣性，規(guī)定任何一種網(wǎng)絡(luò)模型都不可能代表大量的典型的實(shí)際實(shí)體。所以只能根據(jù)大量實(shí)際實(shí)體所共有的某些主要特性，并結(jié)合數(shù)字傳輸損傷研究的需要，構(gòu)造出幾種抽象的模型。假想?yún)⒖寄Ｐ偷闹匾猛臼呛喕丫W(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)分配到設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo)的過程。ITU建議G.801中提出了在數(shù)字傳輸損傷及其性能參數(shù)的研究中應(yīng)該使用下述的網(wǎng)絡(luò)模型：假想?yún)⒖歼B接(HRX)、假想?yún)⒖紨?shù)字鏈路(HRDL)和假想?yún)⒖紨?shù)字段(HRDS)。
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