Аналіз мережевого тракту
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
ння інформації - а саме коефіцієнти помилок на виходах. Якщо розглядати коефіцієнт помилок Рпом то для його запису існує формула:
Q - фактор - це системний параметр, що визначається статистичними закономірностями на приймальному кінці системи при прийнятті рішень шодо рівня сигналу у кожен момент часу. Щоб забезпечити визначення якості передавання інформації каналом волоконно-оптичної системи передавання, ці закономірності мають враховувати всі шуми (і, відповідно, завади) цієї системи, описові та визначенню яких і присвячена основна частина даної науково - дослідної роботи.
4 АНАЛІТИЧНИЙ ОПИС МОДЕЛІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ПЕРЕХРЕСНИХ ЗАВАД СИСТЕМИ DWDM
4.1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Існує аналітичний запис для знаходження величини Q -фактора:
Відповідно, в децибелах Q- фактор запишеться, як із виразу (2).
Таким чином, отримуємо можливість вивести формули для коефіцієнта помилок системи, виходячи з виразів (2) та (1), маючи сумарний оптичний шум системи та потужність за умови передавання рівня нуля.
4.2 РОЗРАХУНОК ЗАГАЛЬНОГО РІВНЯ ШУМІВ СИСТЕМИ
В загальному пропонується рівень шумів розрахувати за допомогою наступного виразу:
Тут N - кількість частотних каналів,
k1, ...k4 - коефіцієнти співвідношень,
Кш.ДВ - значення коефіцієнта шумо-завад для джерел випромінювання,
Кш.ОМ - коефіцієнт шумо-завад оптичного мультиплексора,
Кш.ОП - коефіцієнт шумо-завад для оптичного підсилювача,
М кількість підсилювачів,
Кш.ФП - коефіцієнт шумо-завад для фотоприймачів ВОСПІ,
Кш.ОВ - коефіцієнт шумо-завад для волокна оптичних трактів.
Всі коефіцієнти мають бути подані для абсолютних потужностей.
4.3 ВРАХУВАННЯ НЕЛІНІЙНИХ ЕФЕКТІВ ОПТИЧНИХ КОМПОНЕНТІВ
(SRS - Stimulated Raman Scattering) представляє собою значно меншу проблему у порівнянні зі стимульованим Брілюенівським розсіюванням (SBS). Реальні волоконно-оптичні лінії звязку (ВОЛЗ) допускають використання оптичного підсилювача (EDFA) c рівнем порядку 25 дБп або декількох підсилювачів з меншим рівнем вихідного сигналу. SRS за своєю природою близьке до SBS, але викликається іншими фізичними явищами.
SRS є частотно-залежним і проявляється більш виражено на коротких хвилях у порівнянні с довгохвилевими (тобто на більш високих частотах). Можна зауважити, що короткохвилеві канали мають набагато меншу амплітуду у порівнянні с довгохвилевими каналами, тобто спостерігається зміна амплітуд сигналів по кожному з каналів. При цьому більшому затуханню піддаються саме більш короткохвилеві (високочастотні) канали. У системах WDM вплив цього типу розсіювання полягає у перерозподілі потужності з короткохвильових у довгохвильові канали. У цьому випадку це явище працює як раманівський підсилювач і довгохвильові канали підсилюються за рахунок короткохвильових до тих пір, доки різниця у довжинах хвиль лежить у смузі частот раманівського підсилення. Це явище може виникнути у кварцовому волокні, де підсилення може стати результатом використання кроку між каналами 200 нм.
Найбільш збіднюються короткохвилеві канали, так як їх потужність може одночасно перекачуватися у багато каналів одночасно. Такий перерозподіл потужності між каналами можна визначити за характеристиками системи, тому що він залежить від характеру розташування біт - підсилення проходить тільки у тому випадку, коли двійкові 1 присутні в обох каналах одночасно. Таке підсилення приводить до збільшення флуктуацій потужності, яка збільшує рівень шуму приймача та погіршує його характеристики. Раманівських перехресних завад можна запобігти, якщо потужності каналів зробити такими малими, що підсилення вийде незначним за всією довжиною волокна. При використанні в системах DWDM Раманівських підсилювачів необхідно враховувати факт виникнення перехресних завад, що викликаються наявністю декількох сигналів, переданих на різних довжинах хвиль.
SRS може виникнути у системах, що використовують як одномодове, так і багатомодове волокно. Для того, щоб спостерігати SRS за наявності тільки одного каналу, без використання оптичного підсилювача, необхідно мати рівень сигналу порядку +30 дБп. У літературі для SRS вказується, що поріг, за якого в багатоканальній системі спостерігається погіршення на 1 дБ, що викликається наявністю раманівського випромінювання може бути оцінений з нерівності:
де Рtot - сумарна потужність всіх каналів WDM (мВт), - смуга оптичного спектру (нм), у якій розподілені ці канали, Leff - ефективна довжина, виражена в мегаметрах - Мм, що визначається як:
де а - коефіцієнт загасання волокна (дБ), a L - довжина волокна (км), Отже запишемо з (4),(5):
Поріг SRS для систем, що використовують волокно типу G.653 дещо нижчий, ніж для систем, що використовують волокно типу G.652, завдяки меншій ефективній площі волокна G.653. SRS практично не вносить погіршень в одноканальні системи. Ефект SRS фактично обмежує світлову потужність в каналі.
При використанні одно канальних систем небажані ділянки спектру можуть бути прибрані з допомогою фільтрів. Для WDM систем до цієї пори практично немає технічних прийомів, що дозволили би прибрати вплив SRS. Разом із цим вплив SRS можна знизити шляхом зменшення вхідної оптичної потужності.
(SBS - Stimulated Brillouin Scattering) установлює верхню межу на рівень оптичної потужності, що може бути переданий оптичним волокном. При перевищенні визначен