光纤通信网综合实验系统的设计

任鲁涌　纪若愚

【摘 要】基于两台光纤通信实验平台的硬件系统设计搭建了光纤通信网综合实验系统。经调试在光纤通信网综合实验系统内实现了多用户终端语音信号的时分复用交换及传输通信，测量了系统的误码率、光功率、动态范围等参数。验证了设计的实验系统实现其通信网的多用户信息传输功能。

【关键词】光纤通信网;多用户终端;交换

中图分类号： TN929.11 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）35-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.016

光纤通信系统是地面通信主要传输网络系统，伴随着光纤通信技术的不断深入发展和走上成熟，它已影响到我们人们生活的各个领域，光纤通信系统是全球通信三大体系之一，它已经作为目前最为主流的通信方式，发展非常迅速，不断完善，其新技术不断推出，通信功能、应用领域不断扩大。相比于其他的通信方式，有着独特的优越性，光纤通信已进入我们平民老百姓的家中。因此对光纤通信组网的系统构成、工作过程、使用的技术、系统性能评价指标等都需要我们通信工程专业的学生深入学习研究。熟悉这门多学科交织的新技术，也是通信工程专业学生的功课之一。为此我们利用实验室现有的光纤通信实验平台设备设计并构建了与现实中光纤通信组网具相近功能与结构模块的光纤通信组网综合实验系统，目的就是为仿真现实中光纤通信组网系统，实现学生掌握光纤通信技术的目標。

1 光纤通信网综合实验系统的硬件组成

设计中用两台光纤通信实验平台设备进行组网，搭建出实际的光纤通信网综合实验系统，两台光纤通信实验平台设备代表两个局，组建的综合系统来实现两台不同光纤通信实验平台设备之间的语音信息交流，因此仿真了现实中局与局之间的光纤通信网的构成及其通信，即实现了现实中局间多用户的语音交互通信及系统信令的传输，经过这样设计过程熟悉了现实光纤通信组网系统的架构，也了解了现实语音信号通道和信令通道在电路中的独立处理流程。每台光纤通信实验平台设备都用到的组网模块有：用户接口电路模块两个，语音话路PCM编译码电路模块两个，程控交换控制单元模块一个，话路复接及解复接模块一个，CMI编码器模块一个，CMI解码器模块一个，光发射机模块一个，光接收机模块一个，两条光纤，电话机。设计组建的光纤通信网综合实验系统电路连接如图1所示。

整个系统的控制设置时，要实现仿真局间信息的交互传输，应将组网中的两台光纤通信实验平台设备中的一台设置为主控系统，另一台设置为从控系统。调试时注意先实现局内即每台各自光纤通信实验平台设备内的无失真传输的语音交互通信，再实现调通局间即两台光纤通信实验平台设备间语音信息的无失真交互传输。

工作流程，一台光纤通信实验平台设备的中多个模拟语音用户的语音经各自接口电路和话路PCM编码后，再与控制单元的信令信号一起时分复用，复接后的信号进行CMI编码经光发射机、光纤传输到另一台光纤通信实验平台设备，然后再经光接收机，CMI解码，时分解复用并交换，经PCM译码和接口电路完成两台设备间的多模拟语音用户单向信息交换。反过来进行相反方向的两台设备间的多模拟语音用户单向信息交换，因此实现语音信号全双工通信方式通信。

2 光纤通信网综合实验系统指标的测试

光纤通信网综合实验系统的线路连接完成后，要经细致的不断的调试，系统在实现初步的有失真的交互通信后，还要通过光纤通信实验平台设备中自带有的光功率计、误码测试仪等，对设计搭建的光纤通信组网综合实验硬件系统的性能指标进行测试，其中设计的测试光接收机灵敏度、动态范围的电路如图2所示。在对系统的主要技术指标测试的实际操作中主要测试了，系统的光发射机的光功率、光接收机的光功率、光接收机的灵敏度、光接收机的动态范围、系统的误码率等指标。通过不断地以实测指标作为调试改进系统性能的方向，使最终的调试测试结果符合系统所要求达到的性能要求，最终实现了光纤通信网综合实验系统的无失真或在允许失真范围内的模拟语音信号交互通信。

3 结束语

设计的光纤通信组网综合实验硬件系统实现了预设的多用户语音交互通信，证明了组建的系统的可行性。同时也展现了现实光纤通信组网的传输信息的机理，特别是让学生来做整个的过程，那么学生会通过现场自己动手来设计组建这个光纤通信网综合实验系统、经过自己动手的调试过程、经过自己动手的测试过程，就会能通过充分的类比思维，达到理解实际中的光纤通信传输网的组成，控制机理等，因此我们设计的这个实验系统非常有实际意义，它扩充了我们的开放实验室自主设计开发类比现实的实验设备。

【参考文献】

[1]刘曾基，周洋溢，胡辽林，等.光纤通信（第二版）[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.

[2]王秉钧，王少勇.光纤通信系统[M].北京：电子工业出版社，2004，112～114.