- •Лекция 14: Оптические телекоммуникационные системы: Принципы построения
- •История развития
- •История развития
- •История развития
- •Увеличение пропускной способности
- •Прогресс в оптических системах
- •Увеличение трафика
- •Рост Интернета
- •Оптические телекоммуникационные системы
- •Почему оптическое волокно
- •Потери в оптическом волокне
- •Окна прозрачности
- •Потери в оптическом волокне
- •Глобальная волоконно-оптическая сеть
- •Базовые конфигурации оптических сетей
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Сигналы в оптических телекоммуникациях
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
- •Мультиплексирование
Потери в оптическом волокне
Потери в оптическом волокне
Окна прозрачности
Потери в оптическом волокне
Потери на изгиб
Глобальная волоконно-оптическая сеть
Базовые конфигурации оптических сетей
Точка – точка (Point – to – point) |
Дерево (Hub) |
Шина (Bus)
Кольцо (Ring)
Звезда(Star)
Сигналы в оптических телекоммуникациях
Сигналы в оптических телекоммуникациях
Форматы модуляции
Electric field of optical carrier: E(t) = êAexp(jwt+f)
Polarization Amplitude
Frequency |
Phase |
•One or more field properties can be modulated to carry information. Example:
–On-off keying (OOK): binary amplitude modulation
–Binary DPSK, Quadrature DPSK : phase modulation
–Quadrature Amplitude Modulation (QAM): amplitude and phase modulation
Сигналы в оптических телекоммуникациях
Амплитудная модуляция OOK System:
Bits |
|
E(t) |
|
Es (t) n(t) |
|
|
Laser |
G |
Optical |
|
i |
||
|
|
|
||||
|
Mod. |
|
filter |
Electrical |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
filter |
|
Non-return-to- zero (NRZ) OOK
Signal Return-to-zero
OOK Signal
E(t)
1 0 1 1
|
|
|
|
|
|
|
E(t) |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
t
Symbol constellation for OOK
Im{E}
Re{E}
01
Bit set {0, 1} symbol set {0, 1}.
One symbol transfers one bit information.
Easy to modulate and detect.
Detected Signal:
i Es n 2 Es 2 2 Re(Es n* ) n 2
Probability
density function of i
i
0
1
Сигналы в оптических телекоммуникациях
Двоичная фазовая модуляция |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
||||||
2-DPSK System: |
|
|
|
|
E(t) |
|
|
|
|
|
Ts |
|
Elec. |
i |
|||
Bits |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Differential |
|
Laser |
|
G |
Optical |
|
|
|
Filter |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Encoder |
|
|
Mod. |
|
|
Filter |
Es Interferometer |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
E(t) |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
Bit set {0, 1} symbol set {-1, 1} i.e. {ej , ej0} |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
NRZ-2-DPSK |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
t |
One symbol transfers one bit information |
|
|
||||||||||
signal |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
E(t) |
|
|
|
|
|
|
Bit 0: leave phase alone, bit 1: introduce a |
|
||||||||
RZ-2-DPSK |
|
|
|
|
|
|
phase change |
|
|
|
|
|
|
|
|||
signal |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
(t T ) 2 |
|
|
(t T ) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
E |
(t) E |
E |
(t) E |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
s |
s |
|
s |
s |
s |
|
|
Symbol |
|
|
Im{E} |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|||
constellation |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re{E} |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
