數字線路系統，亦稱為“數字有線系統”，是提供有線數欄位的數字傳輸系統，例如光纜數字線路系統，同軸電纜數字線路系統，對稱電纜數字線路系統等。
| 中文名稱 | 數字線路系統 |
| 英文名稱 | digital line system |
| 定 義 | 提供有線數欄位的數字傳輸系統。 |
| 套用學科 | 通信科技（一級學科），線纜傳輸與接入（二級學科） |
基本介紹
- 中文名：數字線路系統
- 外文名：digital line system
- 套用學科：通信科技，線纜傳輸與接入
- 定義：提供有線數欄位的數字傳輸系統。
定義,光纜數字線路系統,傳輸媒質,總體設計特性,PDH光纜數字線路系統,系統的參考模型,功能,光傳輸,SDH光纜數字線路系統,系統的參考模型,傳輸媒質類型,橫向兼容性,光接口規範,傳輸開銷,一般特性,操作、管理和維護,
定義
數字線路系統，亦稱為“數字有線系統”，是提供有線數欄位的數字傳輸系統。一個數字有線段的一種實體。例如光纜數字線路系統，同軸電纜數字線路系統，對稱電纜數字線路系統等。
各種一次復用器最早的用途之一，就是提高現存線路設備（特別是多對電纜）的容量。原來只能載送一路（兩路）通話的兩對線路，現在能載送24或30路，因而，這種連線在交換機之間用來提供中繼連續。世界各地有許多系統仍舊以這種方式運行，除非現今經常能提供特製電纜（即橫向禁止電纜）代替老式線路設備。在幾個地方，這種方式形成了地球站到ITMC的回程路線。
光纜數字線路系統
同步光纜數字線路系統實質上是一種在給定比特率上實現數字線路段的手段，由線路終端、光纜端和再生器（如果配置的話）組成。而通俗地看，所謂同步光纜數字線路系統就是指連線兩個SDH設備（終端復用器，DXC或ADM）的光纜鏈路。按照套用場合不同，可以分為局間鏈路和局內鏈路兩類。由於SDH的基本幀結構已經為數字線路系統的運行和維護安排了必要的開銷比特，因而數字線路系統的終端設備包含有復用功能，這一點與PDH線路系統不同。傳統的線路系統與復用器的差別在SDH設備中已不那么明顯。
傳輸媒質
由於單模光纖具有內部損耗低、頻寬大、易於升級擴容和成本低的優點，國際已一致認為同步光纜數字線路系統將使用單模光纖作為傳輸媒質。
總體設計特性
1.系統設計和光參數
在常規準同步光纜數字線路系統中，需要設計的參數有傳送功率、接收靈敏度和過載點、線路碼型、工作波長、運行和維護特性等等。針對不同的套用場合和條件，有不同的最佳參數組合。僅有的必須遵守的公共參數是收發點（即S點和R點）之間光通道的允許衰減和最大色散，這些都已經在ITU-T建議G.955中作了明確規定。按此規範的準同步光纜數字線路系統只能提供所謂的縱向兼容性，即在同一光纜再生段路由上可以並行地安裝、使用和替換不同廠家所製造的端機和再生器，但這些設備必須由同一廠家的產品組成才能實現互通。換言之，縱向兼容性只保證光纜線路和兩端設備可以獨立地標準化，但光纜線路本身或兩端設備本身必須仍然由同一廠家的產品組成。
同步光纜數字線路系統則不僅要求提供上述的縱向兼容性，而且要實現所謂的橫向兼容性，即在同一光纜段內可以混合使用不同製造廠家的產品。例如在光纜段兩端可以使用不同廠家的終端設備仍能互通並達到規範的性能要求。換言之，同步光纜數字線路系統應設計能工作在多廠家產品環境，這時SDH網設計的基本思想之一。這不僅能提供極大的網路靈活性，而且在經濟上也將獲得很大節省。當然要到達這一目標很不容易，需要對SDH設備進行周密的、合理的規範。
2.橫向兼容和最壞值設計
橫向兼容是適應多廠家產品環境要求的關鍵，且橫向兼容系統的設計一般採用最壞值設計法，即所有光參數指標都是按最壞值考慮的。這些指標絕不是設備出廠或系統驗收的指標，而是系統壽命終了前，所有系統和光纜富餘度都用完，同時又處於允許的最惡劣環境條件下仍能滿足的指標。
這些規範設計的指標是絕對安全的，但相對統計設計法、聯合設計法、或者比標準運行條件更理想的套用和環境條件時，最壞值法所得結果過於保守，系統總成本較高。然而，對於大多數情況，採用最壞值法設計以足以滿足要求，它將成為同步光纜數字線路系統的基本設計方法。
3.聯合設計
在有些情況下，例如沒有合適的供電條件或建站條件時，可能需要很長的再生段距離，此時按照標準光接口所規定的光通道衰減值已經不夠用，需要增加若干分貝，而其他光接口參數仍然基本適合（有時可能光譜特性也要修改）。在這種情況下可以採用所謂的聯合設計法，即由網路或系統的設計者決定什麼是優先考慮和保證的參數，再與設備製造廠家提供傳輸鏈路兩端的設備，以便可以使傳送機和接收機參數配合調整達到最佳化。應該指出，這種聯合設計法往往隨每一具體特殊情況而異，因而沒有必要對這些系統的參數值進行標準化。但是，系統和網路的設計者和設備廠家仍應儘量遵循有關SDH光接口的一般導則和系統設計方法，特別是有關參數的定義，否則會引起不必要的麻煩和問題。
PDH光纜數字線路系統
G.955規範了基於1544kbit/s和2048kbit/s系列光纜數字線路系統，G.981規範了本地網的PDH光纜數字線路系統，這個系統的誤碼性能滿足G.981和G.826的要求；在不使用光中繼器的情況下，能提供大多數用戶的接入；支持相應的維護功能；遵守有關的EMI的各種國際規定。
系統的參考模型
在接入網中，PDH光纜數字線路系統的參考模型和規定的參考點，按實際運用方式，可分為雙纖系統和單纖系統。COT可以與交換機直接連線，也可以通過一個比特透明的數字通道與交換機遠程連線。
功能
系統的一般功能如圖冊中所示，即系統中兩端設備交換的信息。
光傳輸
（1）雙工傳輸方式；
（2）傳輸媒質，符合G.652的單模光纖；
（3）系統的光功率分配。系統的光功率分配須有一定的富餘度，稱為系統富餘度，由光纜富餘度和設備富餘度組成。光纜富餘度包括：光纜配置的修改；由於環境引起的光纜性能的變化；S點和R點間的任何一個光無源器件或連線器的性能劣化。設備富餘度包括：時間和環境因素對設備性能的影響所需要的富餘度（如：注入功率、接收靈敏度、設備連線器性能劣化等。）
（4）傳送器。光源類型可採用多縱模雷射器或發光二極體作為光源。雷射器最好不要求致冷。在S點，LD的平均傳送光功率大於-9，-6，-3dBm；LED的平均傳送光功率大於-30dBm。對較短的傳輸距離，還可以降低要求。
（5）接收器。光接收器的動態範圍應滿足由於設備生產偏差，溫度影響和總的光通道衰減的自動補償。最大光通道代價應≤1dB，光通道代價是考慮到傳送的譜特性和光纖色散而引起的。系統的接收靈敏度是指設備接入系統的條件下，保證BER=1×
時，在R點測得的所需最低接收光功率值。
（6）單纖線路終端的光特性。對於單纖系統，線路終端的光反射在參考點S/R處應小於20dB。
（7）光通道。S、R之間光通道的總特性由下述特性確定：光纜、光分支器、光連線器和其它光無源器件的特性。
SDH光纜數字線路系統
系統的參考模型
SDH光纜數字線路系統的參考模型（參考圖冊中圖1），G.957規範從電-光轉換到光-電轉換的光鏈路部件的性能，而G.958規範了連線兩個SDH設備包括中繼器的光鏈路性能。
傳輸媒質類型
符合下述幾個建議的單模光纖允許進入這些系統：
G.652——色散非位移光纖，工作於1310nm或1550nm波長區；
G.653——色散位移光纖，工作於1550nm波長區；
G.654——最低損耗光纖，工作於1550nm波長區；
這些光纖可與幾種傳送器（單縱模雷射器、多縱模雷射器和發光二極體）一起使用，具體使用哪種傳送器取決於光纖的色散、頻譜特性如啁啾聲、模分配噪音，以及頻譜寬度所導致的功率代價，這一點會進一步限制工作波長範圍。在接入網環境中，一般傳輸距離較短，因此只採用G.652光纖。
橫向兼容性
橫向兼容性，是指在單一光纜段內混用不同設備廠家產品的可能性能，混用不同設備廠家的數目越多，橫向兼容性越好。橫向兼容性是基於G.707建議所定義的比特率、幀結構的詳細映射的一致性，是同G.781、G.782和G.783中給出的一般特性和功能的一致性，是同G.784建議中規範的運行和維護等的一致性，是同G.957建議規範的光接口的一致性。
光接口規範
G.957規範了與SDH有關的設備和系統的光接口，每個方向使用一根光纖。
5.圖案依賴性測試
在STM-N信號幀結構中，由於某些位置數據結構的原因，所以比較容易產生誤碼。這些誤碼與數據圖案密切相關，這是由於交流耦合的低頻特性使平均信號電平隨數據密度變化，導致基線漂移，且在某些數據區域由於缺少數據狀態躍變（從“0”到“1”，或從“1”到“0”），特別是在低定時分量出現之前恰好出現STM-N的開銷位元組第一行，由於提取定時的能力不足造成誤碼。為了判斷STM-N設備在上述條件下無誤碼的工作能力，G.958推薦一種專門的測試信號來評估其耐連續同碼的能力。
傳輸開銷
SDH光纜數字線路系統終端設備要對再生段開銷（RSOH）進行處理。再生段被定義為兩相鄰參考點C之間SDH鏈路的一部分，參考點C是產生RSOH並包含在STM-N幀中的點，也就是STM-N中取出並終結RSOH的點。再生段終端設備可以是復用設備（或交叉連線設備）或再生器，在光接入網中一般不使用再生器，因此兩個終端均是復用器（或交叉連線設備）。
一般特性
（1）同步定時要求
（2）抖動性
（3）誤碼性
（4）雷射安全性
在光纜斷開情況下，需要提供自動關閉雷射器（ALS）的能力。
操作、管理和維護
SDH線路系統操作、管理和維護的設計應符合建議M.20、M.30和G.784的的要求。從管理的觀點來看，SDH線路系統可看做是SDH管理的一個子網路（SMS），故其結構、嵌入控制通路功能、信息模型和ECC協定等應符合G.784的規範。
