ТЕМА 7: ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ КРИТЕРИЕВ ПРИ АНАЛИЗЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ

СИСТЕМ СВЯЗИ

Лекция 13. Принципы передачи информации в волоконно-оптических

системах связи

1. Обзор современных технологий волоконно-оптических систем связи

2. Общие характеристики системы с технологией DWDM

Рис. 7.13.1. Модель передачи информации в цифровом канале системы с технологией DWDM

Алгоритм расчета информационных характеристик ВОЛС

Мощность излучения

Параметры затухания

Исходные данные

Линейные эффекты

Нелинейные эффекты

ШумыНелинейные

эффектыТепловые эффекты

Отношение сигнал/шум

Эквивалентные показатели для оценки помехоустойчивости

Информационные параметры: пропускная способность , производительность

Вероятность ошибки

Ш

CОВ P

PFC 1log

ΔF - соответствует избранному спектральному диапазону.

ОШОШОШОШОВ pрppVC log)1log()1(1

(7.13.2)

(7.13.1)

Информационные возможности каналов ВОЛС

Пропускная способность непрерывного канала

Пропускная способность дискретного канала

Помехоустойчивость модулированных сигналов ВОЛС

 

PxPxP ic 0

0P

α - постоянная затухания волокна, дБ/км, ΔР - общие потери мощности оптического сигнала, δі - потери мощности на разъемных и

неразъемных соединениях

мощность сигнала, вводимого в волокно, Вт,

SBSSRSCPMSPM PPPPP

2222prASEkvFWMШ PPPPP

дБ (7.1.3)

(7.1.4)

(7.1.5)

Розрах. потужності корисного сигналу

P(x)

Розрах. втрат потужності сигналу за рахунок ефекту SPM

Розрах. втрат потужності сигналу за рахунок ефекту CPM

Розрах. втрат потужності сигналу за рахунок

ефекту SRS

Розрахунок загальних втрат потужності оптичного

сигналу

Розрахунок потужності сигналу Pc

Розрахунок потужності шуму

FWM PFWM

Розрахунок потужності квантового

шуму Pkv

Розрахунок потужності шуму підсилювача Pase

Розрахунок потужності шуму фотоприймача Ppr

Розрах. втрат потужності сигналу за рахунок ефекту SBS

Розрахунок загальної потужності шуму Pш

Розрахунок втрат потужності сигналу

на з'єднаннях

Розрахунок оптичного віднош. сигнал-шум h2

Розрахунок Q-фактора

Розрахунок вірогідності помилки Рп

Розрахунок пропускної здатності каналу С

Рис. 7.13.2. Алгоритм расчета пропускной способности одного спектрального канала волоконно-оптической системы связи

с технологией DWDM

Исходными данными для модели выступают:• L – длина линии, км; • N – число каналов; • Δf – межканальный интервал, ГГц; • V – скорость передачи в канале, Гбит/с; • P0 – мощность, вводимая в волокно, мВт; - длина волны, нм; • D – удельная дисперсия пс/(нм*км); • Aэф – эффективная площадь волокна.

Константы для расчета характеристик ВОЛС

• Kn= 3,2 *10-8 - Коэффициент нелинейности показателя преломления, м2/Вт

• gr = 6*10-14 - Коэффициент раманавского усиления, м/Вт

• gb = 5*10-11 - Коэффициент бриллюэновского усиления, м/Вт

• ΔλC = 125*10-9 – Ширина полосы пропускания комбинационного (рамановского) рассеяния, м

• ΔfS = 10 – Ширина полосы источника излучения ГГц

• Δfb = 30 – Ширина полосы бриллюэновского рассеяния, МГц

• dijk = 6 - Коэффициент вырождения

• Qn = 7,04 – номинальный Q фактор

• Δυ = 2*109 - ширина спектра оптического фильтра

• h = 6,62 * 10-34 – постоянная Планка

• рr = -30 – уровень чувствительности фотоприемника. Дб