- •1. Системы автоматизированного проектирования волоконно-оптических линий связи
- •1.1. Система автоматизированного проектирования волоконно-оптических линий связи LinkSim
- •2. Указания по практическому использованию LinkSim
- •2.1 Модели и алгоритмы
- •Лабораторная работа №1. Исследование демонстрационной модели 10-Гигабитной одноканальной линии связи.
- •Контрольные вопросы.
- •Материальная дисперсия
- •Основные характеристики искажений оптического сигнала
- •Дисперсия
- •Модовая дисперсия
- •Волноводная дисперсия
- •Методы компенсации дисперсии
- •Нормы на параметры ошибок систем передачи
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3. Исследование одноканальной оптической линии связи с внешней модуляцией сигнала.
- •Принцип действия оптического усилителя
- •Оптические усилители на ов, легированном рзэ
- •Принцип работы
- •Оптические модуляторы Непосредственная модуляция оптической несущей
- •Методы модуляции оптической несущей
- •Модуляция с использовавиием внешнего модулятора
- •Модуляция с использованием промежуточной несущей
- •Модуляция с использованием поднесущей и модулятора
- •Типы оптических модуляторов
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №4. Исследование одноксанальной оптической линии связи с 4-х волновым смешением
- •Литература
- •Лабораторная работа №5. Исследование 2-х канальной 10 гигабитной оптической линии связи содержащей wdm
- •Устройства волнового уплотнения wdm
- •Основные технические параметры wdm фильтров
- •Практическая часть
- •Лабораторная работа №6. Исследование 4-х канальной 10 гигабитной оптической линии связи содержащей dwdm.
- •Модель 10 гигабитной 4-х канальной dwdm сети
Методы компенсации дисперсии
Методы уменьшения дисперсии, рассмотренные выше, сводились к использованию профилированных показателей преломления, использованию длины волны с нулевой дисперсией, сдвигу нулевой дисперсии за счет волноводной составляющей в область рабочих длин волн, созданию слабо меняющейся дисперсионной характеристики с ненулевой, но малой дисперсией. Они уже реализованы в существующих оптических волокнах. Однако существует и возможность прямой компенсации дисперсии путем врезки в ОВ, имеющее положительную дисперсию, участка ОВ с отрицательной дисперсией, причем так, чтобы результирующая дисперсия на заданной длине волны или (с учетом использования WDM) в определенном диапазоне длин волн была близка к нулю. Использование этого метода возможно упростит технологию изготовления кабеля и кажется достаточно перспективным.
При рассмотрении ВОСП используют понятие коэффициента ошибок по битам (BER) идеального приемника. Определим данный коэффициент для реальных приемников, имеющих различные источники шумов. При этом будем считать, что приемник принимает решение, какой бит (0 или 1) был передан в каждом битовом интервале путем стробирования фототока. Очевидно, что из-за наличия шумов данное решение может быть неверным, что приводит к появлению ошибочных битов. Чтобы определить BER, необходимо понять, как приемник принимает переданный бит.
Нормы на параметры ошибок систем передачи
Битовые ошибки являются основным источником ухудшения качества связи, ведущего к искажению речи в телефонных каналах, недостоверности передачи данных, и характеризуются статистическими параметрами и нормами. Последние делятся на долговременные и оперативные нормы, первые из них определяются рекомендациями ITU-T G.821 и G.826, а вторые - М.2100, М.2110 и М.2120, при этом, согласно М.2100, качество цифрового тракта по уровню ошибок делят на три категории:
нормальное - BER < 10-6;
пониженное – 10-6 < BER < 10-3 (предаварийное состояние):
неприемлемое - BER > 10-3 (аварийное состояние).
Так как появление ошибок является следствием совокупности причин и условий передачи, имеющих случайный характер, то при отсутствии данных о законе распределения ошибок его отдельные элементы могут быть определены с достаточной степенью достоверности только по результатам продолжительных измерений. На практике же необходимо, чтобы значения параметров ошибок для ввода в эксплуатацию и технического обслуживания ВОСП основывались на достаточно коротких интервалах времени измерения.
4. Практическая часть.
Перед началом работы изучить описание САПР LinkSim.
Двойным щелчком открыть LinkSim. Загрузить модель одноканальной оптической линии связи со скоростью передачи информации 10 Гбит/с. 10GbpsLink.top, используя меню File \ Open или соответствующую кнопку.
Эту модель необходимо использовать как справочный материал при построении собственной модели.
Нажать кнопку построения новой модели.
Используя рис. 1 и теорию со страницы 9, построить модель одноканальной линии связи, расставить необходимые графики.
Нажав правую кнопку мыши, установить параметры каждого компонента, согласно следующим таблицам.
Для генератора сигналов:
Для генератора PRBS
Для излучателя:
Волокно
Нормализатор мощности
Фотоприемник
Символьный стол
BER тестер
Символьный стол должен иметь следующие переменные:
4. Менять затухание нормализатора мощности averepower от -15 до -21 с шагом 2.
Запустить программу моделирования.
Задать имя, с которым будут записываться результаты моделирования.
После окончания моделирования, подвести курсор к кнопкам обозначающим графики и двойным нажатием левой кнопки мыши открыть график.
Просмотреть результаты моделирования.
Зарисовать графики в тетрадь.
Построить график BER (averepower).
5. При значении averepower = -15 менять затухание в волокне loss от 0.2 до 0.3 с шагом 0.02.
Запустить программу моделирования.
Задать имя, с которым будут записываться результаты моделирования.
После окончания моделирования, подвести курсор к кнопкам обозначающим графики и двойным нажатием левой кнопки мыши открыть график.
Просмотреть результаты моделирования.
Зарисовать графики в тетрадь.
Построить график BER (loss).
6. Менять длину волокна distance от 10 до 100 км с шагом 20, при averepower = -15, loss=0.25.
По показанию BER тестера определить длину регенерационного участка.
Отчет должен содержать:
Название работы, цель работы, рисунок модели, графики, объяснение результатов моделирования, ответы на контрольные вопросы.
