MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
175
ВЫБОР МЕТОДА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ
СВЯЗИ В СИСТЕМАХ WDM
Миразимова Г.Х.
(ТУИТ)
https://doi.org/10.5281/zenodo.15592720
Актуальность темы. ВОСП-ВР является оптоволоконной технологией,
которая предлагает очень эффективный и недорогой способ расширения
диапазона рабочих частот сети для телекоммуникационной индустрии.
Эта
технология
позволяет
телекоммуникационным
операторам
удовлетворять постоянно растущие потребности заказчиков в новых ви-
дах услуг и обеспечивает большую гибкость в процессе предоставления
этих услуг. Давая возможность оптоволоконным линиям связи переносить
информацию по нескольким каналам одновременно, ВОСП-ВР позволяют с
максимальной пользой использовать имеющиеся возможности, с
легкостью увеличивая объем передачи в более 10 раз по сравнению с
традиционными системами мультиплексирования по времени, и обладают
большими потенциальными возможностями. Однако проектирование,
инсталляция и техническое обслуживание ВОСП-ВР требуют более
пристального внимания к ограничению количества контролируемых
параметров. Переход от систем с одной длиной волны к системе с
несколькими длинами волн приводит к появлению ряда проблем, которые
возникают вследствие нелинейных свойств волокна, недостаточного
подавления
демультиплексором
сигналов
смежных
каналов
и
зависимости потерь оптических компонентов от длины волны;
мониторинга длины волны, мощности канала и отношения сигнал/шум
для управления сетью, так как ВОСП-ВР - в отличие от одноволновых
систем, в которых для обнаружения неисправности требуются только
измерения мощности в различных точках сети, — простое измерение
мощности недостаточно, а необходимы спектральные измерения каждого
канала.
Одним из основных показателей волоконно-оптических систем
передачи с волновым разделением каналов (ВОСП-СР) является качество
передаваемой информации. Качество передачи информации определяет
способность системы восстанавливать передаваемые сигналы с заданной
достоверностью.
Вышеизложенное показывает актуальность темы данной работы.
Постановка задачи. В данной статье рассматривается выбор метода
оценки качества передачи сигналов в системах WDM и примеры расчета.
MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
176
Для этого решаются следующие задачи.
1. Анализ и исследование основных факторов влияющих на качество
передачи сигналов в ВОСП-ВР.
2. Анализ методов оценки качества оптических каналов связи в
системах WDM.
3. Примеры расчета качества передачи сигналов в ВОСП-ВР,
преимущества выбранного метода оценки качества оптических каналов
связи.
Решение задачи.
На качество ВОСП-СР особенно влияют нелинейные
помехи возникавшие из-за нелинейных эффектов в оптическом волокне и
от нелинейности оптических усилителей. Оптический усилитель не
только усиливает полезный сигнал, но и усиливает шумы.
Наличие в ВОСП-СР отрицательно влияющих факторов приводит к
необходимости обеспечения запаса по мощности, так как в этом случае для
поддержания требуемой битовой скорости на приемник должен поступать
более мощный сигнал. Это может быть достигнуто либо непосредственно
увеличением мощности сигнала (в дБ), либо уменьшением отношения
сигнал/шум. Так как последний в большей степени отражает
рассматриваемую проблему, его использование представляется наиболее
целесообразным.
Особенно на качество передачи оптических сигналов в системах
ВОСП-ВР влияют нелинейные эффекты в оптическом волокне. Они
обусловлены нелинейным откликом оптически прозрачного вещества на
увеличение интенсивности светового потока, приходящегося на единицу
площади поперечного сечения сердцевины волокна. Существуют
несколько видов нелинейных эффектов, каждый из них в разной степени
влияют на распространение сигналов по волокну. Самым существенным
нелинейным эффектом является четырехволновое смешение (ЧВС).
Четырехволновое смещение ЧВС (FWM - Four Wave Mixing) приводит к
появлению мешающих гармоник, часть из них попадает в рабочие каналы
системы и оказывают мешающее влияние на передачу основного сигнала.
ЧВС чувствителен к системным характеристикам: увеличению
мощности в канале, увеличению числа каналов, уменьшению шага между
каналами, и влияет на уровень помех и соотношения сигнал/шум.
Увеличение шага между оптическими несущими и наличие
хроматической дисперсии уменьшают процесс ЧВС, за счёт разрушения
фазовых соотношений между взаимодействующими волнами. Для
MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
177
уменьшения влияния нелинейных эффектов также можно использовать
неравномерный шаг или увеличенный шаг между оптическими каналами.
Выводы.
Для удовлетворения требований по качеству передачи сигналов по
оптическим каналам связи в системах WDM предлагаются следующие
рекомендации:
- оптимизация уровня передаваемой оптической мощности по
каналам связи систем с WDM и обоснования оптических усилителей;
- выравнивание коэффициента усиления оптического усилителя;
-
рациональное
распределение
межканальных
интервалов,
количества длин волн и стабилизация их уровня по мощности
(установлена в Рекомендации G.662);
