Передача информации с требуемым качеством на регенерационном участке ВОЛП без оптических усилителей, учитывая потери и дисперсионные искажения, обеспечивается за счет запаса мощности .
Таблица 10
Значение параметра собственных шумов лазера | RIN | -120 |
Отношение оптических мощностей при передаче “0” и “1” | 0.05 | |
Параметр качества | Q | 7.04 |
Полоса пропускания фотоприемника | 0.155 0.622 2.5 |
- Рассчитаем параметр собственных шумов лазера:
- Рассчитаем дополнительные потери:
- Рассчитаем число неразъёмных соединений ОВ на ЭКУ:
- Рассчитаем дополнительные потери из-за собственных шумов лазера:
- Рассчитаем среднеквадратическое значение дисперсии на ЭКУ:
- Рассчитаем время нарастания фронта оптического импульса на выходе источника излучения:
- Рассчитаем время нарастания фронта оптического импульса на выходе оптического приемника:
- Рассчитаем дополнительные потери из-за шумов межсимвольной интерференции:
- Рассчитаем суммарное значение дополнительных потерь:
- Рассчитаем затухание ЭКУ:
- Рассчитаем бюджет мощности:
Для нормальной работы ВОЛП необходимо, чтобы эксплуатационный запас на ЭКУ превышал нормируемое минимально допустимое значение равное:
.
- условие баланса бюджета мощности на ЭКУ.
В нашем случае условие баланса бюджета мощности на ЭКУ не выполняется. Замена оптического волокна может решить проблему бюджета. Так же из-за случайных исходных данных (n и m), данное волокно не может быть использовано.
Рис. 3. Зависимость баланса мощности от скорости передачи.
Определение максимально допустимой скорости передачи на ЭКУ.
Таблица 11
Кратность | |||
B, Гбит/с | 0.155 | 0.622 | 2.5 |
, | 3.068 | 3.071 | 3.121 |
, | 0.068 | 0.286 | 1.486 |
, | 3.777 | 3.556 | 2.306 |
Т. к. условие баланса бюджета мощности на ЭКУ не выполняется, можем сделать вывод, что на скоростях передача невозможна.
Расчёт глаз-диаграммы.
Глаз диаграмма представляет собой результат многократного наложения битовых последовательностей с генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), отображаемый на экране осциллографа в виде диаграммы распределения амплитуды сигнала по времени.
Таблица 12
Уровень мощности на выходе источника оптического излучения | 2.6 | |
Уровень чувствительности фотоприемника | -18.6 | |
Номинальное значение Q-фактора | 7.04 | |
Количество символов битовой последовательности |
- Рассчитаем уровень мощности оптического сигнала на входе фотоприемника ОСП:
- Рассчитаем максимальный уровень мощности шума фотоприемника:
- Рассчитаем чувствительность фотоприемника, мощность шума и мощность на входе фотоприемника в мВт:
- Рассчитаем среднеквадратическую длительность гауссова импульса на выходе фотоприемника ОСП:
- Рассчитаем интервал передачи битовой последовательности:
- Построим глаз-диаграмму в диапазоне (-2T...2T):
Рис. 4. Глаз-диаграмма при B=0.155 Гбит/с
- Определим точку максимального раскрытия глаз-диаграммы:
- Рассчитаем границы раскрытия глаз-диаграммы:
- Определим характеристики распределений состояний - математическое ожидание Е1 и Е0:
- Рассчитаем среднеквадратическое отклонение и :
- Рассчитаем Q-фактор по следующей формуле:
Так как , то коэффициент ошибок BER можно рассчитать по приближенной формуле.
- Рассчитаем коэффициент ошибок BER:
Из полученных расчетов мы видим, что сигнал передается безошибочно.
- Построим глаз-диаграммы и произведем расчет Q, BER, P1min, P0max, и для других скоростей:
Рис. 5. Глаз-диаграмма при B=0.622 Гбит/с
Рис. 6. Глаз-диаграмма при B=2500 Мбит/с
Из графиков можно сделать вывод, что при увеличении скорости передачи, минимальную разницу между соседними уровнями линейного сигнала на выходе порогового (решающего) устройства регенератора уменьшается, и интервал времени, в течение которого с вероятностью, равной 1, принимается правильное решение о значении переданного символа («1» или «0») уменьшается.
Список используемой литературы:
- Методические указания на тему “Исследование параметров волоконно-оптической линии передачи”.