'

Моделирование высокоскоростных волоконных линий связи, использующих гибридные схемы усиления и кодирование информации по разности оптических фаз

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Моделирование высокоскоростных волоконных линий связи, использующих гибридные схемы усиления и кодирование информации по разности оптических фаз М.П. Федорук 1, С.К. Турицын 2, А.И. Латкин 3, О.В. Штырина 1, А.В. Якасов4 1 Институт вычислительных технологий СО РАН 2 Университет Астон, Бирмингем, Великобритания 3 Институт автоматики и электрометрии СО РАН 4 Новосибирский государственный университет


Слайд 1

Источник накачки для компенсации потерь в волоконных линиях связи Секция линии связи с гибридным усилением ВКР накачка Сосредоточенный усилитель сигнал ~1550нм ~1455нм Требуется компенсировать затухание в линии связи. ВКР позволяет преобразовывать энергию накачки в энергию сигнала Стандартное одномодовое волокно Дисперсионно компенсирующее волокно


Слайд 2

Достоинства ВКР накачки Волокно Усилитель Волокно ВКР накачка Основное преимущество ВКР накачки перед сосредоточенными усилителями – более равномерное распределение мощности, лучшее соотношение сигнал/шум Расстояние Энергия


Слайд 3

Распространение сигнала по оптоволокну Дисперсия групповых скоростей Дисперсионный наклон Керровская нелинейность Линейные потери A(z,t) – медленно меняющаяся огибающая электрического поля. Характерная ширина импульса T ~ 10 пс, мощность P ~ 1 мВт, Усиление ВКР усиление


Слайд 4

Форматы кодирования информации: Без возвращения к нулю (NRZ) C возвращением к нулю (RZ) Качество передаваемых данных сильно страдает из-за нелинейных искажений Время Уединенные импульсы более устойчивы к внутрисимвольным нелинейным искажениям При скорости 40 Гбит/сек в ООК Существенны межсимвольные нелинейных эффектов (ЧВС, ФКМ). В формате DPSK более равномерное распределение мощности во времени


Слайд 5

Важнейшие параметры линии связи и сигнала Доля потерь, компенсируемых прямой и обратной накачкой и EDFA: для DPSK для OOK 2. Средняя мощность: 3. Средняя дисперсия: Duty cycle = Основные параметры: Длительность, <D>,<P>, - ВКР/все потери - обратная/вся ВКР 1. Длительность:


Слайд 6

Коэффициент ошибки BER (bit error rate) - количество ошибочных бит по отношению ко всем битам, характерный критерий качества линии связи BER < 10-9. Прямое вычисление BER Затруднительно, пользуются упрощенной моделью Q-фактора. Для ООК: - среднее значения и дисперсия интенсивностей «0» и «1» на приемнике Для DPSK:


Слайд 7

Оптимизация За счет более равномерного распределения мощности в битовой последовательности, DPSK формат увеличение дальности передачи Оптимизация – выбор параметров линии связи (средняя дисперсия, доля ВКР усиления и пр.) и сигнала (мощность, длительность импульса), обеспечивающих максимальную дальность передачи данных. Дальность передачи – максимальное расстояние при котором BER < 10-9 Оптимальные режимы для OOK и DPSK различаются Битовый интервал. Для скорости 40 Гбит/сек TB=25 пс OOK 2000км DPSK 4000км


Слайд 8

Влияние распределения усиления Только обратная ВКР накачка в SMF Потери в SMF полностью компенсируются ВКР накачкой


Слайд 9

Форматы с дополнительным сдвигом фазы Дополнительный сдвиг фазы позволяет уменьшить влияние межсимвольных взаимодействий в ООК и DPSK (внутриканальное ЧВС), существенных при скорости 40 Гбит/сек и выше


Слайд 10

Оптимизация линий, использующих ?/2 APRZ OOK и ?/2 AP-RZ DPSK форматы APRZ OOK 2000км APRZ DPSK 6000км Ширина импульсов T=12.5 пс


Слайд 11

Влияние длительности импульса на дальность передачи Дальность передачи падает для широких импульсов Для более широких импульсов требуется большая средняя мощность и средняя дисперсия


Слайд 12

Оптимальные параметры для различных длительностей импульсов Длительность импульса изменяется от 8 пс до 17пс


Слайд 13

Оптимизация линий связи на основе UltrawaveTM волокон RZ-OOK, 2000 км RZ-DPSK, 5600 км Максимальная дальность достигается, когда 50-70% потерь компенсируется обратной накачкой


Слайд 14

Оптимизация линий связи на основе TeralightTM волокон RZ-DPSK, 5000 км Максимальная дальность достигается, когда потери в TL волокне недокомпенсируются ВКР накачкой TL IDF


Слайд 15

Выводы Основной результат – нахождение оптимальных режимов работы конкретных практически важных конфигураций линий связи. Для различных конфигураций оптимальные режимы различные. Важно уметь управлять длительностью передаваемых импульсов. Важно правильно выбирать соотношение между прямой и обратной накачками, долю ВКР усиления.


×

HTML:





Ссылка: