Данный пример представляет собой модель 10 гигабитной 4-х канальной DWDM оптической сети.
Рисунок 5.3.10 гигабитная 4-х канальная DWDM оптическая сеть
Модель представляет собой 4-х канальную DWDM линию со средней частотой 193,4 ТГц. Блок PRBS (генератора псевдослучайной последовательности) генерирует на выходе четыре отдельных двоичных последовательности. В этом модели можно менять битовую скорость и длину волны CW лазера. Благодаря этому можно, в зависимости от длины волны излучения и скорости передачи, просматривать параметры BER.
Блок MUX (мультиплексора) осуществляет слияние четырёх отдельных оптических канала в единый оптический канал. Также в состав блока MUX входит оптический фильтр с частотной характеристикой трапециидапьной формы, с одинаковым зазором частоты между их центрами. В этом блоке также предусмотрены и оптические потери.
В этом примере используется петля повторения. Каждое моделирование петли повторения для определения значения параметра использует различный набор статистики, дублируя результаты, которые были бы получены при наличии указанного числа составляющих групп компонентов, присоединенных друг к другу. Это позволяет смоделировать всего одну оптическую линию и уже с помощью этой петли анализировать остальные три.
Вместо нормализатора мощности используется блок аттенюатора с указанным затуханием. Затухание определяется моделью, исходя из средней входной мощности и необходимой средней производимой мощности. Выход аттенюатора подключён к блоку (демультиплексора). DEMUX разделяет оптический канал на четыре канала. В DEMUX используются фильтры с теми же параметрами, как в MUX. Оптический сигнал с выхода DEMUX идёт к блоку приемника Электрический сигнал с выхода модели приемника передается BER-тестеру. Этот блок использует форму
сигнала и зависящий от времени шум, который сопровождает его для определения средней частоты передачи ошибочных битов. Блок BER автоматически определяет идеальное время выборки и порог срабатывания исходя из формы входного сигнала. Для каждого бита в последовательности определяется вероятность ошибки исходя из уровня сигнала, уровня шума к двоичного значения сигнала (двоичный сигнал от генератора псевдослучайной последовательности) во время выборки. Затем, исходя из средней вероятности ошибки передачи каждого из битов в последовательности, определяется средняя частота передачи ошибочных битов.
Практическая часть
1. Загрузить из дериктории C:\LinkSimDemo\LinkSim\Examples модель 10 гигабитной 4-х канальной DWDM линии - ЕМ_WDM_Link_4ch.top.
2. Запустить моделирование. Просмотреть осцилограммы, спектры, глаз-диаграммы, BER-диаграммы Обратить внимание на параметры моделей PRBS генераторов, CW лазеров, мултиплексора MUX.
3. В новом окне LinkSim самим собрать такую же модель.
4. В параметрах моделей, которые загружаются по умолчанию, произвести замены. Для элементов имеющих по четыре входных или выходных порта в настройках (Options/Preferences) указать Activ Icon Inputs, Activ Icon Outputs.
 |
Лазеры с синхронизацией мод (CW lasers):
|
Модуляторы:
|
|
5. Выставить все переменные в символьном столе.
6. Запустить моделирование. Проверить показание BER тестера. Если BER>10e-10, значить линия дает большие ошибки. Проверить по показаниям осцилографа, где происходят потери сигнала. Сравнить с параметрами модели EM_WDM_Link_4ch.top. Проверить параметры составляющих линию элементов. Добится ВER:<10е-10.
7. Зарисовать осиилограммы на входе мультиплексора. Проанализировать, как происходит передача битовой последовательности по разным каналам. Определить смещение пакетов относительно друг друга.
8. Просмотреть зарисовать спектр-диаграммы. Определить диапазон используемых частот, зазор между каналами.
9. Зарисовать, проанализировать спектр-диаграммы. В символьном столе уменьшить частоту первого канала fl с шагом 1.00 ГГц (сделать 5 шагов). Записать показания BER-тестера и оформить в виде графика BER=BER(fl)
10. Изменять скорость передачи с шагом 2е+09 больше и меньше (сделать по три шага). Записать показания BER-тестера. Построить график BER=BER(bitrate)
11. Сравнить затухания в отдельно взятых каналах.
Содержание отчета:
Блок схема моделируемой линии связи, рисунки осцилог-рам, глаз-диаграммы, спектры, значения BER. Графики BER=BER(fl), BER=BER(bitrate). Соответствующие параметры моделей.
Контрольные вопросы:
1. Отличия мультиплексоров DWDM от WDM. Каковы основные параметры DWDM?
2. Что такое канальный план? Соответствующая классификация.
3. Типовые схемы DWDM мультиплексоров, принципы действия.
4. Объяснить результаты, полученные в ходе выполнения работы.
Литература
1. А.А. Вербовицкий. Основы проектирования цифровых оптоэлектронных систем связи.-М.: Радио и связь., 2000.-158с, ил.
2. Волоконно-оптическая техника: история, достижения, перспективы. Под ред. С.А. Дмитриева, Н.Н. Слепоза.-М.; Коннект,2000.-375с, ил.
3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения.-М.: Сайрус системе, 1999.-671с., ил.
4. P.P. Убайдулаев. Волоконно-оптические сети.-М.: Эко-трендз, 2000.-267с, ил.
5. Волоконная оптика и приборостроение. Под ред. М.М.Бутусова.-Л.: Машиностроение, 1987.-328с, ил.
6. Дж.Гауэр. Оптические системы связи. Пер. с аигл.-М.: Радио и связь, 1989.-502с, ил.
7. Дональд Дж. Стерлинг. Техническое руководство. Волоконная оптика. Пер. с англ.-М.: Лори, 1998.-288с, ил.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Указания к использованию системы автоматизированного проектирования Волоконно-оптических линий связи LinkSIM. 3
Работа №1
Исследование демонстрационной модели 10-Гигабитной одноканальной линии связи. 19
Работа №2
Исследование одноканальной оптической линии связи со
скоростью передачи информации 10 Гбит/с. 23
Работа №3
Исследование одноканальной оптической линии связи с
внешней модуляцией сигнала. 45
Работа №4
Исследование одноканальной оптической линии связи с 4-х
волновым смешением 63
Работа №5
Исследование 2-х канальной 10 гигабитной оптической линии
связи содержащей WDM. 74
Работа №6
Исследование 4-х канальной 10 гигабитной оптической линии
связи содержащей DWDM. 82
Содержание 91
Лицензия на издательскую деятельность
ЛРМ 021319 от 05.01.99 г.
Подписано в печать 22.02.2002 г. Формат 60x84/16.
Бумага типографская № 1. Компьютерный набор.
Отпечатано на ризографе. Тираж 100. Заказ 93.
Редакционно-издательскцй центр Башкирского университета
Отпечатано на множительном участке Башкирского университета
450074. Уфа, ул.Фрунзе, 32. Тел.: (3472)236-710