Mundarija kirish dwdm texnologiyasi asoslari

Ko'p to'lqinli multipleks aloqa liniyalarining parametrlari

Magistral ko'p to'lqinli aloqa liniyalarining uchta asosiy xususiyati - kanallarda signal modulyatsiyasining yuqori chastotasi (yuqori bit tezligi), multipleks kanallarning yuqori zichligi va segmentlarning uzoq masofalari - axborotni uzatish talablariga yanada qat'iy yondashish zarurligini keltirib chiqaradi. Optik chiziqning texnik imkoniyatlarini cheklovchi eng muhim omillar quyida keltirilgan.

Rasm 2.1 Signalni kuchaytirish bilan DWDM multiplekslash tizimi

DWDM texnologiyasida minimal signal o'lchamlari optik kanal yoki to'lqin uzunligi hisoblanadi. Katta transport tarmoqlarini qurish uchun quyi tarmoqlar o'rtasida trafik almashinuvi uchun kanal sig'imi 2,5 yoki 10 Gbit/s bo'lgan butun to'lqin uzunliklaridan foydalanish oqlanadi. Ammo multipleksor transponderlari STM-4/STM-1/GE signallari darajasida quyi tarmoqlar o'rtasida trafik almashinuvini tashkil qilish imkonini beradi. Tarqatish darajasi SDH texnologiyasi asosida ham tuzilishi mumkin. Ammo DWDM boshqaruv kanallari va havo kanallarining shaffofligi (masalan, havo) bilan bog'liq katta afzalliklarga ega. SDH/ATM/IP signallarini optik kanalga o‘rashda paketlarning tuzilishi va mazmuni o‘zgarmaydi. DWDM tizimlari signallarning to'g'riligini tekshirish uchun faqat individual baytlarni kuzatadi.

Turli ishlab chiqaruvchilarning uskunalaridan foydalanilganda, bitta ishlab chiqaruvchining ikkita ma'lumot uzatish pastki tarmog'i boshqa ishlab chiqaruvchining DWDM tarmog'i orqali ulanadi. Bir kichik tarmoqqa jismoniy ulangan boshqaruv tizimi boshqa kichik tarmoqning ishini ham boshqarishi mumkin. Agar SDH uskunalari tarqatish darajasida foydalanilgan bo'lsa, bu mumkin emas edi. Shunday qilib, DWDM tarmoqlari asosida turli ishlab chiqaruvchilarning tarmoqlari heterojen trafikni uzatish uchun birlashtirilishi mumkin.
Signal-shovqin nisbati. Kerakli signal-shovqin nisbatini saqlab qolish uchun ketma-ket EDFA tugunlari soni cheklangan bo'lishi kerak. Optik EDFA kuchaytirgichlari shovqinni keltirib chiqaradi va ko'p sonli ketma-ket ulanishlar signalning sezilarli darajada pasayishiga olib kelishi mumkin. Toladagi signal dispersiyasining ta'sirini hisobga olmagan holda modellashtirish shuni ko'rsatadiki, regeneratorlar o'rtasida 622 Mbit / s uzatish tezligida maksimal 18 EDFA bosqichlari faqat STM-4 standarti uchun maqbul signal-shovqin nisbati bilan o'rnatilishi mumkin. Qoniqarli signal-shovqin nisbati bilan 2,5 Gbit / s uzatish tezligida 11 tugun. EDFA kaskadlarining haqiqiy soni signalning dispersiya degradatsiyasi tufayli ikki baravar kamayadi.
EDFA kuchaytirgichlarining tarmoqli kengligi. Operatsion mintaqada EDFA o'tkazish xarakteristikasi hatto ftor-tsirkonat EDFA uchun ham tekis bo'lmaganligi sababli, 2 dB tarqalishi 30 dB daromadda qoladi. 50 ta kuchaytirish bosqichidan so'ng, 30 nm bo'lgan boshlang'ich band 10 nm gacha kamayadi. Shu nuqtai nazardan, uzatish uchun va eng katta plato mintaqasida zich joylashgan to'lqin kanallaridan (DWDM) foydalanish maqsadga muvofiqdir. Keng EDFA zonasida joylashgan multipleks signalni uzatishda, ko'p sonli bosqichlarda, mos keladigan kanallar eng katta daromadga ega bo'lgan ushbu to'lqin uzunliklarida zaiflashtirishni kiritish uchun maxsus ekvalayzerlar talab qilinishi mumkin.
O'zaro aralashuv. O'zaro suhbat ham zonalararo, ham zona ichidagi bo'lishi mumkin. Hududlararo interferensiya ikki xil to'lqin uzunliklari o'rtasida sodir bo'ladi va odatda kümülatif emas, chunki tarmoqda ko'plab filtrlar mavjud. Ularni bostirish uchun optik qabul qilgich oldiga tegishli tor bo'shliqli filtr qo'yish kifoya. Intrazona shovqinini nazorat qilish ancha qiyin. Ular to'planishi mumkin va ularni oddiy tarzda bostirish mumkin emas. Tahlil shuni ko'rsatadiki, intrazona shovqinining ta'sirini minimallashtirish uchun filtr sezgirligi qo'shni to'lqin uzunligi uchun 20 dB dan pastroq bo'lishi kerak. Intrazona aralashuvi izchil urishlarni o'z ichiga olishi mumkin. Butun optik tarmoqlar arxitekturasini hisoblash va yaratishda intrazona shovqinining hissasini baholash kerak.
Elyafning chiziqli dispersiyasi. Asosiy omil - bu NZDSF tipidagi tola uchun 1 km uchun 5-6 ps / nm ga yetishi mumkin bo'lgan bir rejimli tolada xromatik dispersiyaning muntazam ravishda to'planishi. Regeneratorlar orasidagi optik segmentdagi dispersiyaning umumiy ruxsat etilgan miqdori standartga bog'liq.
Chiziqli bo'lmagan dispersiya EDFA. Optik kuchaytirgichlardan foydalanish toladagi quvvat yo'qotishlarini qoplashga imkon beradi, ammo bu qo'shimcha nochiziqlilikni keltirib chiqaradi - signalning spektral ko'rinishidagi dumlar (to'lqin paketi) kamroq quvvatga ega bo'lib, ularning markaziy qismiga nisbatan ko'proq kuchayadi. paket, chiziqli bo'lmagan dispersiyaning paydo bo'lishiga olib keladi. EDFA bosqichlari orasidagi intervallarni ko'paytirish va shu bilan bosqichlar sonini kamaytirish chiziqli bo'lmagan dispersiyani kamaytiradi, ammo zaifroq signalni kuchaytirish signal-shovqin nisbatining pasayishiga olib keladi.
Polarizatsiya rejimi dispersiyasi (PMD). Ushbu dispersiya tolada haqiqiy tolaning ideal bo'lmagan doiraviyligi tufayli yuzaga keladi. Amalda, PMD regeneratsiya qilinmagan uchastkaning uzunligi bo'yicha cheklovni faqat bitta kanal uchun juda yuqori uzatish tezligida (10 Gbit / s) joriy qila boshlaydi. Bunday holda, chiziqdagi maksimal PMD qiymati bit oralig'ining 1/10 qismidan oshmasligi kerak. PMD L masofasi bilan chiziqli emas (masalan, L-1/2), shuning uchun u masofa bilan sekinroq o'sadi.
Ramanning rag'batlantirilgan tarqalishi. Bu chiziqli bo'lmagan effekt, shuningdek, o'z-o'zidan Raman tarqalishi deb ham ataladi, qutblangan tola molekulalarining tebranishlari bilan yorug'likning tarqalishi bilan bog'liq. Yuqori zichlikdagi yorug'lik ta'sirida termal tebranishlarni amalga oshiradigan molekulalar qutblanadi, tushayotgan yorug'likning o'zi esa tarqalib, energiyaning bir qismini an'anaviy Rayleigh komponentiga (n tushayotgan yorug'lik chastotasida) va ikkita lateralga aylantiradi. chiziqli bo'lmagan komponentlar: Stokes (n -e chastotasida) va anti-Stokes (n + e chastotasida), bu erda d - toladagi molekulalarning tebranish chastotasi.
Aynan shu ikki chiziqli bo'lmagan komponentlar multipleks signaldagi kanallar o'rtasidagi o'zaro bog'lanishga va oxir-oqibat uning buzilishiga olib keladi. Shu sababli, xususan, uzatuvchi quvvati 0 dBm va kanallararo oraliqda 4 nm bo'lgan holda, faqat 8 ta kanal uzunligi 1000 km bo'lgan 8 ta kanal va 8000 km uzunlikdagi 4 ta kanal ko'paytirilishi mumkin.
To'rt to'lqinli aralashtirish - FWM. Chiziqli bo'lmagan FWM effektining tabiati tolaning sinishi ko'rsatkichining u orqali tarqaladigan yorug'lik intensivligiga zaif bog'liqligi mavjudligi bilan bog'liq, buning natijasida ikkita to'lqindan ni va nj chastotali ikkita yangi to'lqin paydo bo'ladi. nk va nl chastotalari bilan va ni + nj = nk + nl, energiya tejashning zarur qonuni sifatida. Yangi to'lqinlar mavjud kanallarning spektral hududlariga kirganda, kanallar o'rtasida ko'ndalang interferensiya bo'ladi. Xromatik dispersiya nolga yaqinlashganda va nol dispersiya nuqtasi yaqinida maksimal bo'ladi, chunki FWM tufayli o'zaro ta'sir kuchayadi. DSF nol dispersiya tolasi FWM tomonidan eng ko'p ta'sirlanadi - bu tolaning nol dispersiya to'lqin uzunligi EDFA kuchaytirilishining ishchi hududiga to'g'ri keladi.
Shunday qilib, optik tizimlarning texnik parametrlari segmentlarning uzunligi, bitta toladagi multipleks kanallar soni, kanallar orasidagi intervallar, bit tezligi va boshqalardir. Transport xususiyatlarini oshirish uchun quyidagi mezonlarga amal qilish kerak:
- kanallar orasidagi intervallarni qisqartirish (DSF tolasida nol dispersiya nuqtasiga yaqinlashganda FWM tufayli kanallarda kuchli o'zaro bog'lanish paydo bo'lishi mumkinligini hisobga olish kerak bo'lganda);
- uzoq oraliqlar va ko'p sonli EDFA bosqichlari uchun to'lqin uzunliklari sonini minimallashtirish;
- kirish nurlanish kuchini juda yuqori qilmaslikka harakat qiling - aks holda, barcha chiziqli bo'lmagan effektlar ayniqsa kuchli namoyon bo'la boshlaydi (katta rejimli maydon diametriga ega yangi Coning LEAF tolasi bir xil quvvatni saqlab, chiziqli bo'lmagan effektlarning ta'sirini kamaytirishga imkon beradi. tolaga kirish, chunki radiatsiya intensivligi yadro qismining birlik maydoni kamayadi);
- yuqori to'yinganlik quvvatiga ega optik kuchaytirgichlardan foydalaning;
- iloji bo'lsa, yo'qotishlarni keltirib chiqaradigan optik komponentlar sonini kamaytiring.