Приложение 1. Физические параметры оптических волокон
Таблица П.1.1 – Параметры современных оптических волокон
|
α, |
Aeff, |
D, |
Дисперсия |
Коэффициент |
|
Тип волокна |
групповых |
нелинейности |
||||
дБ/км |
мкм2 |
пс/(нм·км) |
скоростей, |
, Вт м |
||
|
||||||
|
|
|
|
|||
TrueWave RS LWP |
0,2 |
52 |
4,28 |
-3,12 |
2,1 |
|
|
||||||
Fiber |
пс /км |
|||||
|
|
|
|
|
||
TrueWave® REACH |
0,2 |
55 |
7,43 |
-1,72 |
2,6 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
TrueWave® SRS Fiber |
0,2 |
50 |
-2,8 |
0,81 |
2,2 |
|
TrueWave® XL Fiber |
0,2 |
72 |
-3,0 |
1,12 |
1,58 |
|
AllWave® ZWP Ocean |
0,188 |
83 |
16,6 |
-20,2 |
1,53 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
AllWave® FLEX ZWP |
0,189 |
76 |
16,9 |
-26,4 |
1,57 |
|
Ocean Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Corning® SMF-28e+ |
0,2 |
83 |
18,0 |
-20,7 |
1,34 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Corning® LEAF® |
|
|
|
|
|
|
optical |
0,2 |
72 |
4,28 |
-3,82 |
1,58 |
|
fiber |
|
|
|
|
|
|
Vascade ® L1000 |
0,187 |
100 |
18,5 |
-21,4 |
1,1 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Vascade ® LS+ Fiber |
0,201 |
48 |
-3,0 |
-3,36 |
2,21 |
|
Vascade ® LEAF EP |
0,200 |
65 |
-4,0 |
-2,12 |
1,68 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Vascade ® EX1000 |
0,174 |
76 |
18,5 |
-20,5 |
1,57 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Vascade ® EX2000 |
0,162 |
112 |
20,4 |
-21,7 |
1,2 |
|
Fiber |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
28
Приложение 2. Характеристики оптических интерфейсов
Таблица П.2.1 – Варианты формирования DWDM-систем [14].
Формат модуляции |
Скорость |
Символьная |
OSNRT , дБ |
|
передачи, Гбит/с |
скорость, Гбод |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
DP-QPSK |
100 |
25 |
12,2 |
|
DP-QPSK |
200 |
50 |
15,2 |
|
DP-QPSK |
400 |
100 |
18,2 |
|
DP-8QAM |
200 |
33 |
17,2 |
|
DP-8QAM |
400 |
66 |
20,2 |
|
DP-16QAM |
200 |
25 |
19,2 |
|
DP-16QAM |
400 |
50 |
22,2 |
|
DP-32QAM |
200 |
20 |
21,2 |
|
DP-32QAM |
400 |
40 |
24,2 |
При увеличении количества кодируемых символов при использовании многоуровневых форматов модуляции расстояние между ними значительно сокращается. Данный факт ведет к тому, что снижается энергетическая
эффективность |
|
формата |
|
модуляции, приводящее к снижению значения |
||||||
OSNR за счет увеличения чувствительности к шумам. По этой причине при |
||||||||||
проектировании |
систем |
связи можно |
дополнительно |
добавлять штраф к |
||||||
OSNRT , согласно таблицы П.2.2. |
|
|
|
|
|
|||||
Таблица П.2.2 – Штраф за использование формата модуляции [14] |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формат |
|
DP-QPSK |
|
DP-8QAM |
|
DP-16QAM |
|
DP-32QAM |
|
|
модуляции |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Векторная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диаграмма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Штраф по |
|
|
0 – 1,5 |
|
2 |
|
4 |
|
5 – 6 |
|
OSNRT , дБ |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29
Заключение В практикуме рассмотрены теоретические и расчётные аспекты для
современных |
волоконно-оптических |
систем |
передачи |
плот |
|
спектрального мультиплексирования с когерентным приёмомв каналах, |
|||||
поддерживающих скорости передачи100 Гбит/с и выше. Для оценки |
|||||
ключевого параметра расчёта оптического каналаOSNR предложено |
|||||
использовать наряду с учётом шума |
спонтанной эмиссии |
и шум |
|||
нелинейных |
эффектов |
оптического |
волокна, з висящий |
от |
уровня |
оптической |
мощности |
многоканального |
сигнала. Приводится подробная |
||
методика и примеры расчётов для когерентных оптических каналов с
различными |
форматами |
модуляции |
и |
различными |
волоконн |
|||||
световодами. |
Приведённая |
методика |
и |
примеры расчётов |
позволяют |
|||||
получить результаты расчётов близкие к реальным, что особенно важно при |
||||||||||
проектировании протяженных высокоскоростных оптических магистралей с |
||||||||||
выбором промежуточных оптических усилителей. |
|
|
|
|||||||
В |
перспективе |
|
такие |
методики |
могут |
использоваться |
||||
автоматизированного |
определения |
маршрутов |
оптических |
каналов |
||||||
наилучшими |
показателями |
поOSNR |
для |
гибкого |
|
управления |
||||
транспортируемого трафика и его защиты при повреждениях. |
|
|
||||||||
30
Список используемой литературы
1.Коган С. Перспективные решения для оптических транспортных сетей различной протяженности и пропускной способности // Фотон-экспресс. - 2017. - Т. 6. - №6. - С. 80-81.
2.Essiambre R.-J., Tkach R. W. Capacity trends and limits of optical communication networks // Proceedings of the IEEE. - 2012. - Т. 100. - №5. - С. 1035-1055.
3.Reis J. 400G White Paper // Technology Options for 400G Implementation (OIF-Tech-Options-400G-01.0).
4.Гайнов В. [и др.] Однопролетные оптические линии связи большой протяженности // Прикладная фотоника. - 2015. - Т. 2. - №1. - С. 5-22.
5.Poggiolini P. The GN model of non-linear propagation in uncompensated coherent optical systems // Journal of Lightwave Technology. - 2012. - Т. 30. - №24. - С. 3857-3879.
6.Гуркин Н. В. [и др.] Нелинейный интерференционный шум в системах связи 100 Гбит/с с форматом модуляции DP-QPSK // Квантовая электроника.
-2013. - Т. 43. - №6. - С. 550-553.
7.Леонов А., Наний О., Трещиков В. Нелинейные искажения и нелинейный шум в когерентных системах связи // Первая миля. - 2014. - №4.
-С. 50-55.
8.Headley C., Agrawal G. Raman amplification in fiber optical communication systems: Academic press, 2005.
9.Листвин В., Трещиков В. DWDM-системы (2-е изд.) // М.:
Техносфера. - 2015. - С. 296.
10.Carena A. [и др.] Modeling of the impact of nonlinear propagation effects in uncompensated optical coherent transmission links // Journal of Lightwave Technology. - 2012. - Т. 30. - №10. - С. 1524-1539.
11.Bosco G. [и др.] On the performance of Nyquist-WDM terabit superchannels based on PM-BPSK, PM-QPSK, PM-8QAM or PM-16QAM subcarriers // Journal of Lightwave Technology. - 2011. - Т. 29. - №1. - С. 53-61.
12.Pan J., Tibuleac S. Real-time investigation and prediction of transmission penalties for PDM-8QAM/16QAM super-channels in flexible grid DWDM networks // [Conference] Optical Fiber Communication Conference 2017: Optical Society of America. - pp. M2E. 5.
13.Konyshev V. [и др.] New method to obtain optimum performance for 100Gb/s multi-span fiber optic lines // Optics communications. - 2015. - Т. 355. - С. 279-284.
14.Трещиков В. Разработка DWDM-системы ёмкостью 25 Тбит/c //
Фотон-экспресс. - 2013. - №3. - С. 31-35.
31
Роман Захирович Ибрагимов Владимир Григорьевич Фокин
Расчёт характеристик когерентных оптических каналов
Практикум
Редактор: Горлов Н.И. Корректор:
Подписано в печать…… Формат бкмаги 62×84 1/16, отпечатано на ризографе, шрифт №10,
Изд. л……, заказ №….., тираж 50, типография СибГУТИ. 630102, г. Новосибирск, ул. Кирова, 86.
32