Sto

2

2.1. Ierarhia digital sincron SDH. Avantaje. Schema de multiplexare a fluxurilor SDH versiunea I.

Elaborarea sistemului SDH a fost cauzat de nlturarea neajunsurilor caracteristicelor sistemului PDH. Sistemele SDH sunt complet lipsite de aceste neajunsuri.Reelele digitale, care au fost elaborate i implementate naintea apariiei SONET/SDH tehnologiilor sincrone de reea, n esen, erau sisteme asincrone, deoarece nu utilizau sincronizarea extern de la sursa central de sprijin. n ele pierderea de bii (sau imposibilitatea de localizare precis) aducea att la pierderea de informaie, ct i la nerespectarea sincronizrii. La captul de recepie al reelei era mai simplu de eliminat freimurile incorecte, dect de iniializat restabilirea sincronizrii cu repetarea transmisiunii fragmentului pierdut, cum se face, spre exemplu, n reelele locale. Aceasta nseamn c informaia dat va fi pierdut pentru totdeauna.

Practica ne arat, c taimerele locale pot s devieze esenial de la viteza exact de transmisiune. Spre exemplu, pentru semnalele DS3 (44.736 Mbit/s) aceast deviere poate avea valoarea de 1789 bit/s.

n reelele sincrone frecvena medie a tuturor taimerelor locale poate fi sau identic (sincron) sau aproape identic (plesiocron) datorit utilizrii taimerului central (al sursei) cu precizia nu mai rea de 10-9 (care permite pentru DS3 o posibil deviere a vitezei de ordinul 0,045 bit/s). n astfel de situaii, necesitatea alinierii freimurilor sau a multifreimurilor nu este att de acut i gama de aliniere este cu mult mai ngust.

Mai mult dect att, situaia cu evidenierea unui fragment din flux (de exemplu, canalului DS1 sau E1) se simplific, dac se introduc indicatorii de nceput a acestui fragment n structura freimului ce-l incapsuleaz. Utilizarea indicatorilor (aceast tehnic este nvechit, ca i lumea calculatoarelor) permite alctuirea flexibil a structurii interne a containerului-purttor. Pstrarea indicatorilor ntr-un bufer (n titlul freimurilor sau a multifreimurilor) i protecia adugtoare a lor cu corecia erorilor permite s primim o sistem excepional de sigur pentru localizarea structurii interne a sarcinii utile transmise prin reea (freimurilor, multifreimurilor sau a containerelor).

Considerentele indicate ne vorbesc despre faptul c reelele sincrone au un ir de prioriti fa de reelele asincrone utilizate. Prioritile de baz sunt urmtoarele:1.Simplificarea reelei, provocat de faptul, c n reeaua sincron un multiplexor de intrare-ieire, permite nemijlocit de a extrage (sau introduce), de exemplu, semnalul E1 (2 Mbit/s) din freimul (sau n freimul) STM-1 (155Mbit/s), nlocuind astfel un ir ntreg de multiplexori PDH, care ne permit economisirea nu numai a echipamentului (preului i nomenclaturii), dar i a spaiului de dislocare necesar, alimentare i deservire. 2.Fiabilitatea i autorestabilirea reelei este determinat de: Reeaua utilizeaz cabluri cu fibre optice, transmisiunea prin intermediul crora nu este supus aciunii bruiajelor electromagnetice; Arhitectura i flexibila dirijare a reelelor permite utilizarea regimului de lucru cu protecie, care admite dou ci alternative de propagare a semnalului cu comutarea aproape instantanee n cazul defectrii uneia din ele i de asemenea ocolirea nodului defectat al reelei, ce face ca aceste reele s fie autorestabilizatoare. 3.Flexibilitatea dirijrii reelei digitale, este determinat de prezena a unui numr mare de canale cu band larg pentru dirijarea i asistarea sistemei ierarhice computerizate, cu dirijarea nivelelor managementului de reea i pe element, de asemenea, posibilitatea dirijrii automate distanate cu reeaua dintr-un centru, incuznd reconfigurarea dinamic a canalelor i strngerea informaiei statistice despre funcionarea sistemei. 4.Repartizarea benzei de trecere dup necesitate serviciu, care nainte era posibil numai n prealabil (de exemplu, n decurs de cteva zile) cu o nelegere planificat (de exemplu, introducerea canalului necesar la efectuarea videoconferinelor), acum poate fi disponibil doar n cteva secunde prin comutarea pe alt canal (cu band larg). 5.Transparena pentru transmisiunea oricrui trafic fapt, determinat de utilizarea containerelor virtuale pentru transmisiunea traficului, alctuit de alte tehnologii, incluznd cele mai moderne tehnologii Frame Relay, ISDN i ATM. 6.Utilizarea universal tehnologia poate fi utilizat ct pentru crearea reelelor globale sau magistralei globale, care transmite din punct n punct mii de canale cu viteza de 40 Gbit/s, att i pentru o reea coorporativ compact de tip inel, care unete zeci de reele locale. 7.Simplitatea creterii capacitilor dac este la dispoziie o carcas universal pentru dislocarea echipamentului, trecerea la urmtoarea vitez mult mai nalt a ierarhiei se poate de realizat foarte simplu, prin extragerea unei grupe de blocuri funcionale i introducerea altei (care este prevzut pentru o vitez mai mare) grupe de blocuri.

Particularitile comune a formrii ierarhiei sincrone digitale SDH cu ierarhia asincron digital PDH:Prima caracteristic a ierarhiei SDH susinerea n calitate de semnale de intrare a canalelor de acces numai triburile (cadrele) PDH i SDH. O alt caracteristic procedura de formare a stucturii freimului triburile trebuie s fie mpachetate n containere standarde, dimensiunea crora este determinat de nivelul tribului n ierarhia PDH. A treia caracteristic a ierarhiei SDH poziia containerului virtual poate fi determinat cu ajutorul indicatorilor, care permit s nlturm contradiciile ntre faptul prelucrrii sincrone i posibila schimbare a poziiei containerului n interiorul cmpului sarcinii utile. A patra caracteristic a ierarhiei SDH cteva containere de acelai nivel pot fi unite mpreun i cercetate ca un container continuu, utilizat pentru amplasarea sarcinii utile nestandarde. A cincea caracteristic a ierarhiei SDH const n aceea, c n ea este prevzut formarea cmpului separat (normal pentru tehnologia prelucrrii pachetelor n reelele locale) a titlului cu dimensiunea de 9(9=81 octei. Dei suprancrcarea cu titlu comun nu este prea mare i constituie numai 3,33 (, el este destul de mare pentru a amplasa informaia necesar de dirijare, control i o parte a octetului pentru organizarea canalelor de legtur intern (de serviciu) pentru transmisiunea datelor. innd cont, c transmisiunea fiecrui octet din structura freimului este echivalent fluxului de date cu viteza de 64 kbit/s, transmisia titlului indicat corespunde organizrii fluxului inform de serv echivalent cu 5,184 Mbit/s.

Este normal, c la construirea oricrei ierarhii trebuie de determinat sau un ir de viteze standard a acestei ierarhii, sau regula de formare a irului cu primul membru (iniializator) al lui. Dac pentru PDH valoarea DS0 (64kbit/s) se calculeaz destul de simplu, atunci pentru SDH valoarea primului membru a irului se poate de obinut numai dup determinarea structurii freimului i a dimensiunii lui. Schema raionamentelor logice este foarte simpl. n primul rnd, cmpul sarcinii utile trebuie s cuprind maximum dup dimensiune containerul virtual VC-4, care se formeaz la incapsularea tribului (cadrului) de 140 Mbit/s. n al doilea rnd, dimensiunea lui este de 9(261=2349 octei i determin dimensiunea cmpului sarcinii utile STM-1 i n supliment la el cmpul titlurilor, care au determinat dimensiunea modulului sincron de transport STM-1 9(261+9(9(9(270(2430 octei sau 2340(8=19,440 bii, care la frecvena de repetare 8000 Hz permite s determinm i membrul iniial al irului pentru ierarhia SDH: 19440(8000=155,52 Mbit/s.

Schema general de multiplexare a fluxurilor n SDH: Elaborat cu evidena princip comune, schema standard de incapsulare a triburilor (cadrelor) PDH n contain i multiplex succesiv a lor la formarea modulului STM-1 iniial avea forma, reprezent pe fig de mai jos.

Fig.1.Schema generalizat de multiplexare a fluxurilor SDH

n aceast schem generalizat a multiplexrii se utilizeaz urmtoarele notri de baz: C-n containerele nivelului n (n=1,2,3,4); VC-n containerele virtuale a nivelului n (n=1,2,3,4); TU-n blocuri de trib a nivelului n (n=1,2,3); TUG-n grupele blocurilor de trib a nivelului n (n=2,3); AU-n blocuri administrative a nivelului n (n=3,4); AUG grupa blocurilor administrative i n sfrit, STM-1 modulul sincron de transport; utilizate n tehnologia SDH.

Containerele C-n se utilizeaz la incapsularea (dislocarea cu scopul transmisiei succesive) semnalelor corespunztoare a canalelor de acces sau a triburilor, alimentnd intrrile lor. Cuvntul incapsulare mai mult evidenieaz sensul fizic al procesului atunci, cnd se petrece logic reprezentarea structurii freimului tribului corespunztor pe structura containerului care-l incapsuleaz. Nivelele containerului n corespund nivelelor ierarhiei PDH, adic n=1, 2, 3, 4, iar numrul de tipodimensiuni a containerelor N trebuie s fie egal cu numrul membrilor irului standard unificat. Aceste cifre sunt acordate astfel, c al patrulea nivel PDH dup standard exist numai la ierarhia PDH european, adic C-4 incapsuleaz E-4, iar containerele C-1, 2, 3 trebuie s fie dezbinate fiecare n parte n dou subnivele, pentru incapsularea triburilor corespunztoare ale ierarhiei PDH americane i europene.

T-n, E-n canale de acces standarde sau triburi de nivelul n (n termenologia telecomunicaiilor semnale componente) fluxuri de intrare (sau intrri) a multiplexorului SDH, care corespund irului standard unic al ierarhiei PDH europene i americane, reflectat mai sus.

C-n container de nivelul n element SDH, care conine cadrul T-n, adic poart n sine sarcina informaional corespunztoare nivelului ierarhiei PDH, standardizat n ITU-T Recommendation G.702 Digital Hierarhz Bit Rates (1984, 88); containerele nivelelor n se dezbin n urmtoarele containere de subnivel C-nm:

C-1 se dezbin n containerul C-11, care incapsuleaz cadrul T1=1,5Mbit/s i containerul C-12, care incapsuleaz E1=2 Mbit/s.

C-2 se dezbin n containerul C-21, care incapsuleaz cadrul T2=6 Mbit/s i containerul C-22, care incapsuleaz E2=8 Mbit/s.

C-3 se dezbin n containerul C-31, care incapsuleaz cadrul E3=34Mbit/s i containerul C-32, care incapsuleaz T3=45 Mbit/s.

C-4 nu are containere de subnivel i incapsuleaz cadrul E4=140 Mbit/s.

n prima variant a standadului G.708 [ITU-T Recommendation G.708 Network Node Interface for the Synchronous Digital Hierarchy (1988, 91,93)] containerele C-n erau predestinate nu numai pentru incapsularea cadrelor PDH, dar i a altor (atunci nc nu erau concretizate) semnale de band larg.

Containerele virtuale i alte elemente ale ierarhiei sincrone: Containerele pot fi examinate n calitatea primelor elemente din nomenclatura elementelor ierarhiei SDH. La container ca i la oricare alt pachet (supus transmisiei pe un oarecare marrut) se adaug titlul de marrut. n rezultat el se transform n container virtual VC de nivelul n, adic VC-n. n nomenclatura elementelor ierarhiei SDH exist urmtoarele containere virtuale: VC-1, VC-2 containere virtuale ale nivelelor inferioare 1 sau 2 i VC-3, VC-4 containere virtuale ale nivelelor superioare 3 sau 4 sunt elemente SDH, structura crora sau formatul este foarte simplu i se determin dup formula: POH+PL, unde POH titlul de marrut (sau titlul tractului); PL sarcina util. Containerele virtuale VC-1, 2, 3 ale nivelelor 1, 2, 3 exact ca i containerele C-1,2,3 se dezbin n containere virtuale ale subnivelelor nm, adic VC-nm:

VC-1 se mparte n VC-11 i VC-12;

VC-2 se mparte n VC-21 i VC-22;

VC-3 se mparte n VC-31 i VC-32.

Cmpul PL i POH de formatul containerului virtual ca element logic are forma:

PL cmp de diferite (n dependen de tipul containerului virtual) dimensiuni, formatul cruia are o structur bidimensional dup tipul freimului cu forma 9(m (9 rnduri i m - coloane); acest cmp se formeaz sau din containerele nivelului corespunztor (de exemplu, pentru containerele virtuale VC-1, 2 el se formeaz din containerele C-1, 2 corespunztor), sau din alte elemente corespunztoare structurii de multiplexare SDH;

POH cmp, de dimensiunea nu mai mare de 9 octei, formatul cruia are o structur bidimensional de forma 1(n (de exemplu, formatul 1(9 octei pentru VC-4 sau VC-32 i formatul 1(6 octei pentru VC-31); acest cmp este compus din octei diferii dup destinaie.

TU-n blocuri tributale a nivelului n (n=1, 2, 3) elemente ale structurii de multiplexare SDH, formatul crora este simplu i se determin dup formula: PTR+VC, PTR indicator al blocului tributal (TU-n PTR), care se reflect ctre containerul virtual corespunztor, de exemplu; TU-1=(TU-1 PTR)+VC1. Blocurile tributale de nivelul n, ca i containerele virtuale, se mpart n blocuri tributale ale subnivelelor nm, adic TU-nm i anume:

TU-1 se devizeaz n TU-11 i TU-12;

TU-2 se devizeaz n TU-21 i TU-22;

TU-3 se devizeaz n TU-31 i TU-32.

TUG-n grupa blocurilor tributale a nivelului n (la nceput se utiliza numai nivelul 2, iar apoi a fost adugat nivelul 3), care se formeaz n urma multiplexrii a ctorva blocuri tributale TUG-2 grupa blocurilor tributale a nivelului 2 element al structurii de multiplexare SDH, care se formeaz pe calea multiplexrii blocurilor tributale TU-1,2 cu coeficienii proprii de multiplexare; TUG-2 de asemenea, ca i TU-1,2 se devizeaz n subnivelele TUG-21 i TUG-22.n rezultatul utilizrii tuturor variantelor posibile, dictate de prezena subnivelelor, schema generalizat reprezentat pe fig.1. se transform ntr-o schem de multiplexare detaliat, simetric fa de containerul C-4 (fig.2.), care a fost propus n prima variant a standardului G.709 [redacia 1988]. Aici (N nseamn coeficienii de multiplexare (de exemplu, (3 pe ramura de la blocul AU-32 la blocul AUG nseamn, c trei blocuri administrative se multiplexeaz (se unesc) ntr-o grup unic a blocurilor administrative AUG).Fig.2. Shema detaliat a multiplexrii

n ea pentru triburi suplimentar se utilizeaz notaiile corespunztoare canalelor de vitez nalt a ISDN de band larg B-ISDN (Hnm nseamn n B-ISDN canal cu vitez mare de diferite tipuri aceasta trebuie de luat n vedere, pentru ca s nu ne ncurcm definitiv n standardele de notare utilizate):H1 canal generalizat, care corespunde primului nivel (sau vitezei primare) al ierarhiei PDH. El se devizeaz n canalul H11, care corespunde ramurii ierarhice americane, adic H11=T1=1,5 Mbit/s, i canalul H12, care corespunde ramurii ierarhice europene, adic H12=E1=2 Mbit/s; H2 canal generalizat, care corespunde nivelului trei (sau vitezei tere) a ierarhiei PDH. El analogic se devizeaz n H21 i H22, unde H21=E3=34Mbit/s, iar H22=T3=45 Mbit/s; H3 n clasificare nu se utilizeaz; H4 canal generalizat, care corespunde nivelului patru al ierarhiei PDH.

El nu se mparte n subnivele, adic H4=E4= 140Mbit/s.

Din aceast schem se observ variantele posibile de multiplexare a grupelor blocurilor tributale TUG-2.

TUG-21 se formeaz sau dintr-un TU-21 (varianta 1(TU-21) sau din patru TU-11 (varianta 4(TU-11), sau din trei TU-12 (varianta 3(TU-12);

TU-22 se formeaz analogic: 1(TU-22 sau 4(TU-12, sau 5(TU-11.

La rndul su, ieirile TUG-21 i TUG-22 pot fi multiplexate pentru crearea sarcinii utile a containerelor nivelelor superioare C-3,4 n corespundere cu schema reprezentat pe fig. 1.2 i cu coeficienii indicai pe ea. Schema de formare a containerelor virtuale pentru nivelele superioare acum poate fi concretizat:

VC-3 container virtual de nivelul 3 element al structurii de multiplexare SDH, care se devizeaz n containere virtuale: VC-31 i VC-32 cmpul formatului 9(65 octei pentru VC-31 i cmpul formatului 9(85 octei pentru VC-32; Sarcina util VC-3 se formeaz sau din un container C-3 (varianta direct a schemei de multiplexare), sau pe calea multiplexrii ctorva grupe TUG-2 i anume:

VC-31 se formeaz ca 1(C-31 sau 4(TUG-22, sau 5(TUG-21;

VC-32 se formeaz ca 1(C-32 sau 7(TUG-22.

VC-4 containerul virtual de nivelul 4 element al structurii de multiplexare SDH, care nu se mparte n subnivele i reprezint un cmp cu formatul de 9(261 octei; sarcina util a cruia se formeaz sau din containerul C-4 (varianta direct a schemei de multiplexare), sau pe calea multiplexrii a ctorva grupe TUG-2 i TU-3, i anume: VC-4 se formeaz ca 1(C-4 sau 4(TU-31, 3(TU-32, sau 21(TUG-21, sau 16(TUG-22.

Containerele virtuale ale nivelelor superioare VC-3,4 permit formarea blocurilor administrative corespunztoare:

AU-3 blocul administrativ de nivelul 3,

element al structurii de multiplexare SDH cu formatul PTR+PL, care se devizeaz n dou subnivele AU-31 i AU-32, sarcina util a crora PL se formeaz din containerele virtuale VC-31, VC-32 corespunztor;

PTR indicatorul blocului administrativ AU-3 PTR (AU-31 PTR sau AU-32 PTR) determin adresa nceputului cmpului sarcinii utile, i anume VC-31, VC-32 n rezultat obinem:

AU-31=AU-31 PTR+VC-31;

AU-32=AU-32 PTR+VC-32.

AU-4 blocul administrativ de nivelul 4, element al structurii de multiplexare SDH cu formatul PTR+PL, nu are subnivele, PTR indicatorul blocului administrativ AU-4 PTR (cmp cu formatul 9(1 octei, care corespunde liniei patru a cmpului titlului de secie SOH a freimului STM-N), determin adresa nceputului cmpului sarcinii utile. Sarcina util PL se formeaz sau din containerul virtual VC-4 (varianta direct a schemei de multiplexare) sau n rezultatul multiplexrii pe alte ci alternative, i anume; AU-4 se formeaz ca 1(VC-4 sau 4(VC-31, sau 3(VC-32, sau 21(TUG-21, sau 16(TUG-22, de fapt, pentru transmisia VC-31,32 i TUG-21,22 se utilizeaz cmpul sarcinii VC-4, n care la dislocarea VC-32 i TUG-22 se utilizeaz patru coloane de stnga (4(9 octei), iar la dislocarea TUG-21 opt coloane (8(9 octei).

Ultimele dou elemente SDH AUG i STM-1 sunt descrise mai jos.

AUG grupa de blocuri administrative element al structurii de multiplexare SDH, care a aprut n a doua publicaie a standardului G.709 [redacia 1991], se formeaz pe calea multiplexrii blocurilor administrative AU-3,4 cu coeficieni diferii de multiplexare: AUG se formeaz ca 1(AU-4 sau 4(AU-31, sau 3(AU-32; AUG apoi se reflect pe sarcina util a STM-1.

STM-1 modulul sincron de transport, element de baz al structurii de multiplexare SDH, care are formatul de tipul: SOH+PL, unde SOH titlu de secie dou cmpuri n blocul titlului de dimensiunea 9(9 octei, PL sarcina util, care este format din grupa blocurilor administrative AUG (n schema primei publicaii a standardului ITU-T, n locul legturii de blocuri AUG i STM-1 trebuie s fie numai un singur modul STM-1, descris ca bloc, care se formeaz pe calea multiplexrii AU-3,4 cu diferii coeficieni de multiplexare (ceea ce face acum blocul AUG) cu adugarea titlului de secie SOH).

Modulele sincrone de transport STM-1 pot fi, n conformitate cu schema multiplexrii de baz a ierarhiei SDH, multiplexai cu coeficientul N n modulul sincron de transport STM-N pentru a fi transmis prin canalul de legtur. innd cont de explicaiile aduse mai sus, schema de interaciune a diferitor nivele a ierarhiei PDH afundate n tehnologia SDH devine mai limpede.Schema analizat (fig.2) cuprinde toate variantele posibile de formare a STM-1 i accept la intrare toate triburile standarde PDH, dar ea poate poate fi destul de complicat, mcar de aceea, c numrul cilor de formare posibile este mare. De exemplu, dac de examinat pe aceast schem toate cile posibile de formare a STM-1 din triburile H12 (2 Mbit/s), vom obine un numr de apte ci posibile descrise mai jos: 1. H12C-12VC-12TU-12TUG-21VC-32AU-32AUGSTM-1; 2. H12C-12VC-12TU-12TUG-21VC-32AU-32VC-4AU-4AUGSTM-1; 3. H12C-12VC-12TU-12TUG-21VC-4AU-4AUGSTM-1; 4. H12C-12VC-12TU-12TUG-21VC-31TU-31VC-4AU-4AUGSTM-1;5.H12C-12VC-12TU-12TUG-22VC-4AU-4AUGSTM-1;6.H12C-12VC-12TU-12TUG-22VC-31TU-32VC-4AU-4AUGSTM-1; 7. H12C-12VC-12TU-12TUG-22VC-31AU-31AUGSTM-1

2.2. Sistemele de transmisiune a informaiei prin fibra optic (STIFO) cu detecie direct.

STIFO ansamblu de mijloace tehnice c/e asigur formarea traficului lineic i canalele de transm prin fibrele cablului optic.

Schema de structur al STIFO depinde de destin, lung liniei de transmis, tipul inform ce se transmite i un ir de ali factori. n STIFO poate fi utilizat att modul anal ct i cea digit. n schemele comunic anal comunicarea util n form anal nemijlocit moduleaz amplit, frecv, faza purttoarei radiaiei optice a sursei. Cel mai pe larg se utiliz modulaia intensitii radiaiei optice a sursei. n prezent mai de perspectiv i performante snt utilizate STIFO cu modulaie digit, adic cu modulaia impuls n cod (PCM). n acest caz comunic transmis reprez o serie de impulsuri c/e moduleaz radiaia optic a sursei. n pract se utiliz modul radia optice conform intensit.

Schema de structur a STIFO reprezentat n fig.1.1 conine dou complecte de utilaj terminal i traficul lineic optic.

CC convertorul de cod; LR regeneratorul liniar; MOE modulul optoelectronic de emisie; MOR modulul optoelectronic de recepie; COD conector optic demontabil; CO cablu optic; PRN punct de regenerare nedeservit; ST staie terminal; TLO traficul liniar optic.

Utilajul terminal conform sch fig.1 se amplaseaz n punctele A i B i const din aparatura digit standart SDH sau PDH de formare a canal i grupelor i util de joncionare cu traficul cu trafic liniar optic. Util de joncion conine:CC, MOE, MOR i RL.

Convertorul de cod n punctul A converteaz semnalul din codul HDB-3 n semnale codificate unipolar pentru a fi comode la transmisiunea lor prin cablul optic.MOE converteaz impulsurile electrice n impulsuri optice, la recepie n staia terminal B impulsurile optice prin intermediul MOR se converteaz n impulsuri electrice care n continuare se regenereaz n regeneratorul liniar (RL) i apoi n convertorul de cod (CC) se converteaz n impulsuri electrice n codul HDB-3 ce snt transmise n aparatura SDH (PDH). Analogic se nfptuiete transmisia n direcia de la B la A.Traficul liniar optic este constituit din CO care conine minimum dou fibre optice ce se conecteaz la utilaj prin intermediul COD. Peste anumite sectoare de regenerare se conecteaz punctele de regenerare deservite (PRD) i punctele de regenerare nedeservite (PRN) destinate pentru regenerarea impulsurilor care se atenuiaz n rezultatul pierderilor i se distorsioneaz datorit dispersiei ce se manifest n traficul liniar optic. Lungimea sectorului de regenerare depinde de val pierderilor i dispersiei n fibrele cabl optic, vit i calitatea necesar de transm a inform i indicii electrici a MOE i MOR.

Princ de func a PRN e reflectat n schema : fig.2:

DS dispozitivul de semnalizare.

Conform fig.2 n PRN are loc convertatrea impulsurilor optice atenuate i destorsionate n impulsuri electrice care se amplific, se stabilete forma iniial i relaiile n timp a impulsului dup ce din nou se converteaz n impulsuri optice. Din A i din B ctre PRN snt instalate dou fibre optice: una se utilizeaz pentru transmisiunea semnalului n direcia de la A la B, cealalt de la B la A.Dac n cablul optic se utilizeaz m perechi de FO pentru funcionarea a m sisteme de transmisiune atunci n punctul de regenerare se instaleaz M regeneratoare. STIFO pot s funcioneze n regim multimod, pentru aceasta se utilizez CO MUM, pot funciona i n regim monomod pentru aceasta se utilizeaz CO MOM. La fel snt elaborate STIFO care funcioneaz n regim MOM i n care este posibil combaterea dispersiei semnalului optic ce se propag prin fibra MOM prin alegerea lungimii de und a purttoarei optice, parametrilor FO i diodei laser. n astfel de STIFO regeneratoarele n traficul liniar optic snt nlocuite cu amplificatoare optice care compenseaz pierderile i snt amplasate peste anumite sectoare de amplificare (fig.3)

STIFO posed o serie de avant c/e pot fi divizate n 2grupe.

Primul grup de avantaje a STICO se datoreaz naturii luminii i particularitilor fibrei optice. Dintre ele pot fi menion urmt:

1) Atenuarea mic a CO ce asigur o lungime major a sectoarelor de regenerare i, ca urmare, se reduce numrul de regeneratoare, adic, concomitent se reduce costul STICO;

2) Posibilitatea de transmisiune a semnalelor ntr-o band larg de frecvene ce ne permite s organizm un numr major de canale de telecomunicaii printr-o singur fibr optic (pot fi utilizate pn la 107 canale de baz);

3) Nereceptivitatea fibrei optice (ghidului dielectric) i purttoarei optice la bruiajul electromagnetic sau inducerile electromagnetice exterioare. Aceasta contribuie la sporirea lungimii sectoarelor de regenerare i la dezvoltarea comunicaiilor optice n interiorul cldirilor, vaselor maritime i aparatelor de zbor;

4) Diafonie redus ntre fibrele vecine ale CO;

5) Izolarea electric a emitorului de receptor i lipsa necesitii n priza de sol comun pentru emitor i receptor;

6) Diametrul mic i durabilitatea mecanic nalt a fibrei i, ca urmare, diametrul i mas reduse ale CO sporesc flexibilitatea i comoditatea de instalarea cablului optic;

7) Utilizarea CO permite economia materialelor colorate deficitare i poate n genere s nu conin elemente metalice, fiind un cablu pur dielectric;

8) Treptat STICO se utilizeaz tot mai pe larg n acordarea serviciilor de telecomunicaii i costul lor se reduce simitor.

Al doilea grup de avantaje a STICO se datoreaz transmisiunii semnalelor prin CO n form digital. Dintre aceste avantaje pot fi menionate urmtoarele:

1) Stabilitate sporit a semnalului informaional fa de zgomot ce se datoreaz utilizrii modulaiei impulsurilor n cod PCM;

2) Grad nalt de tehnologie la producerea bazei de elemente din componena echipamentului STICO;

3) Utilizarea minimal sau omiterea a atare elemente din echipamentul STICO, cum sunt bobinele de inductan i filtrele tip LC;

4) Parametrii constani ai STICO i independena lor de oscilaiile atenurii n fibra CO;

5) Identitatea caracteristicilor tuturor canalelor i independena caracteristicilor de temperatur i de lungime a liniei de transmisiune;

6) Independena caracteristicilor canalelor de numrul canalelor ce se utilizeaz;

7) Lipsa fenomenului de acumulare a zgomotului;

8) Comoditatea de transmisiune a informaiei digitale n STICO;

9) Comoditatea de montare a reelelor de telecomunicaii cu oferirea serviciilor integrate, n care metodele digitale se utilizeaz att la multiplexarea, ct i la comutarea canalelor i liniilor de transmisiune;

10) Micorarea neconsiderabil a lungimii sectorului de regenerare ne permite s asigurm regenerarea semnalului practic fr erori;

11) Organizarea simpl a punctelor de tranzit, de introducere i sustragere a grupelor de canale i fluxurilor digitale primare n staiile intermediare;

12) Elemente de amplificare cu cerine reduse ctre caracteristicile lor, deoarece de la ele nu se cere liniaritate nalt;

13) Corecia comparativ simpl a distorsiunilor semnalului ce se datoreaz faptului c corectorul nu corecteaz forma semnalului, ns funcia lui este de a depista nivelul unitii logice 1 i nivelul zeroului logic 0 i a asigura o probabilitate a e rorii de regenerare a semnalului ct mai redus;

14) De rnd cu avantajele enumerate ale STICO urmeaz s lum n considerare i acel fapt, c dezvoltarea opticii integrate i tehnicii sensorilor cu fibr optic deschide perspective de producere a echipamentului de telecomunicaii pur optic.

2.3. STIFO cu detecie coerent

Recepia coerent a semnalelor optice, n particular prin heterodinare sau de tip homodin, permite s transferm spectrul semnalului informaional n domeniul frecvenelor intermediare (pn la diapazonul de microunde) i celor joase. Astfel se simplific prelucrarea i separarea semnalelor, i de asemenea restructurarea ntr-o band larg de frecven ocupat de sistemele optice de transmisiuni multicanale cu multiplexare spectral. Tot odat prin alegerea corespunztoare a puterii heterodinei se reuete suprimarea tuturor zgomotelor, cu excepia zgomotului de alice al heterodinei. Aceast circumstan permite asigurarea raportului semnal/zgomot maxim n sistemul de recepie.

Metoda heterodin de recepie a semnalelor optice: La recepia heterodin cmpul semnalului optic se sumeaz cu cmpul optic a heterodinei locale pe suprafaa fotosensibil a detectorului. Utilizarea cmpului optic suplimentar a heterodinei locale permite mbuntirea recepiei i evidenierea semnalelor optice de valori reduse n condiiile aciunii zgomotelor de alice extene i zgomotelor termice interne ale receptorului. Cmpul sumar (al semnalului i heterodinei) este detectat astfel ca i n cazul cnd la intrarea receptorului exist un singur cmp optic. Sumarea a dou cmpuri optice la intrarea fotodetectorului cu ajutorul sistemei oglind-lentil necesit acordarea spaial precis a fronturilor de und. Vectorii de und a dou cmpuri trebuie s coincid cu exactitatea de la 25 rad pn la 2,5 n dependen de lungimea undei i diametrul fotodetectorului. ns la utilizarea conectorului ghid de und monomod problema acordrii spaiale a cmpurilor dispare. ntr-adevr, dac conectorul optic este produs din fibra monomod, atunci cmpul semnalului optic excit o und longitudinal. Aceast und este excitat i de cmpul optic al heterodinei. La distana 1020 lungimi de und aceste cmpuri devin staionare. Astfel, dac ambele cmpuri sunt analizate n planul aperturic a receptorului, atunci ele pot fi prezentate sub forma undelor plane normale (cu frecvene diferite n cazul heterodinrii) n una i aceeai mod spaial. De aceea procedura heterodinrii poate fi analizat numai n domeniul temporal, iar cmpurile urmeaz a fi prezentate prin intermediul undei spaial.n afar de aceasta heterodinarea optic depinde n mare msur de coincidena polarizrii cmpurilor heterodinate. n practic pentru soluionarea acestei probleme se utilizeaz sau fibra monomod cu polarizare stabil, sau controlere de polarizare, sau recepia cu decalajul polarizrii. De aceea din punctul teoretic de vedere al procesului heterodinrii se poate de considerat c polarizarea cmpurilor heterodinate coincide.

Cmpul semnalului optic de intrare ntr-o mod spaial poate fi scris n urmtoarea form: Fs(t)=Re{as(t)exp(ist)}; (1)

unde as(t)=Asexp[is(t)] este nfurtoarea complex a cmpului optic de intrare; As=|as(t)| - amplitudinea cmpului; s frecvena cmpului; s faza cmpului.

Forma nfurtoarei semnalului, i de asemenea spectrul corespunztor acestui semnal depind de tipul modulaiei purttoarei optice cu semnalul informaional. Presupunem c radiaia optic a heterodinei locale poate fi prezentat sub forma undei plane i analizm aceast und n planul fotodetectorului. Atunci putem nota cmpul heterodinei locale sub forma undei plane monocromatice cu frecvena 0 prin urmtoarea expresie: F0(t)=Re{a0exp(i0)} (2); unde a0=A0exp(i0) este nfurtoarea complex a cmpului optic a heterodinei; A0=|a0| , 0, 0 amplituda, frecvena i faza cmpului heterodinei.

Cmpul sumar poate fi exprimat prin formula: F(t)=Re{ac(t)exp(ict)+a0exp(i0t)}

=Re{|ac|exp[i(ct+c(t))]+|a0| exp[i(0t+0)]} (3)

Intensitatea cmpului sumar pe o unitate de suprafa a fotodetectorului se exprim prin relaia: I(t)=|F(t)|2=|ac(t)|2+|a0|2+2|ac(t)||a0|cos[(0-c)t +0-c(t)] (4)

Suprimnd factorul constant, proporional suprafeei fotodetectorului i lund n consideraie corelaia dintre curentul de ieire a fotodetectorului i puterea semnalului optic obinem: Unde: (6), este curentul de ieire al fotodetectorului cu coeficientul de multiplicare M i poate fi notat prin relaia: iie=RiM[Pc+P0+2cos[(0-c)t+0-c(t)]] (7)

n formulele (5), (6), (7) figureaz urmtoarele notaii: Ri este sensibilitatea fotodetectorului; randamentul cuantic; h constanta lui Planck; frecvena optic; Pc puterea semnalului util; P0 puterea radiaiei heterodinei.

La ieirea fotodetectorului se instaleaz filtrul trece band cu frecvena central, ce coincide cu diferena de frecven (cu frecvena intermediar), sau amplificatorul frecvenei intermediare (AFI). Astfel valoarea momentan a curentului frecvenei intermediare (componenta variabil) se determin conform formulei:

iFI=2RiM cos[(0-c)t+0-c(t)]=RiMAcA0cos[2fFIt+0-c(t)]=

=Acos[2fFIt+0-c(t)] (8)

unde A=2RiM=RiMAcA0 Ac= A0=

Curentul sm FI depinde de amplit, frecv i faza purttoarei. De aceea dac oricare din aceti param se moduleaz cu sm informa, atunci p/u demodularea sm poate fi utilizat oricare met de radio-recepie bine cunoscut (demodularea sincron sau de faz, demodulaia decalajului de faz, detecia ptratic i dup nfurtoare i altele).Schema metodei optice de recepie prin heterodinare este prezentat n figura 1.

Valoarea momentan a tensiunei la ieirea filtrului FI, raportat la rezistena sarcinei receptorului optic Rs poate fi scris sub forma:

UFI=RiMAcA0Rscos[2fFIt+0-c(t)] (10)

Metoda homodin de recepie a semnalelor optice: Pentru metoda homodin de recepie se utilizeaz principiul heterodinrii optice, ns spre deosebire de receptorul heterodinei frecvenele oscilaiilor purttoare i a heterodinei locale trebuie s fie egale (fc=fo), iar fazele sincrone. Semnalul demodulat la ieirea fotodetectorului are un spectru de frecvene deplasat n domeniul frecvenelor joase (n domeniul semnalului informaional). Din formula (7)curentul fotodetector se determin de expresia: i=RiM[Pc+P0+2cos[0-c(t)]] Dac componenta continu a curentului e/e neglijat, la ie filtrului trece jos obinem curentul sm:

ic=2Ricos[0-c(t)]=RiMAcA0cos[0-c(t)]=Acos[0-c(t)]

La modularea numeric a fazei (c=0 la transmisia 1 i c= la transmisia 0), considernd o=0 obinem Uc=RiMAcA0Rs, adic amplitudinea tensiunei la ieire se modific n corespundere cu simbolul recepionat.

La modularea numeric a amplitudei (considernd o=c) transmisiunii simbolului 1 i corespunde tensiunea de ieire Uc=RiMAcA0Rs , iar transm simbolului 0 tens de ie Uc=0.

Schema de struct a met de rec de tip homodin : fig. 2.

La avantajele STIFO coerente se refer:

1. Sensibilitatea sistemelor de recepie heterodine i homodine a STIFO coerente se limiteaz numai de nivelul zgomotului de alice la radiaia heterodinei locale (cu condiia c puterea heterodinei este destul de mare). Astfel de sensibilitate corespunde limitei cuantice de detecie n diapazonul optic. Dup sensibilitate dispozitivele optice coerente de recepie n mod esenial sunt mai perfecte dect dispozitivele de recepie cu detecie direct (aproximativ cu 2025 dB n dependen de schema modulrii/demodulrii);

2. n STIFO coerente se utilizeaz tehnica de perspectiv a modulrii/demodulrii, n special modulaia n frecven i n faz, recepia n diferen de faz, ceea ce duce la mbuntirea sensibilitii dispozitivului de recepie;

3. Posibilitatea multiplexrii spectrale a canalelor cu un decalaj de frecven foarte fix, permite utilizarea total a ferestrei de transparen (1,31,55) m cu pierderi min n fibra optic;

4. Selectivitatea spectral nalt a detectrii optice coerente ofer posibilitatea de a utiliza amplificatoare optice semiconductoare cu caracteristici de zgomot performante i la fel permite realizarea amplificatoarelor etajate.

5. Linia spectral de generare a emitoarelor laser foarte ngust, caracteristic sistemelor coerente, n mare msur reduc cerinele privind lungimea canalului de comunicaii, condiionate de dispersia material ce se manifest n fibra optic i atunci factorul principal ce limiteaz lungimea liniei rmne numai pierderile lineice ce se manifest n fibra. n particular, la recepia heterodin a semnalelor modulate numeric n amplitudine, frecven i faz raportul f/B trebuie s alctuiasc 10-2 5*10-3 , unde f este limea liniei radiaiei laserului, n MHz; B este viteza de transmisiune a informaiei, n Mbps. La recepia homodin i modularea n faz acest raport este egal cu 0,5*10-3.

6. Tehnica detectrii coerente mbunt sensibilit dispozit de msurare a fibrei, de ex a reflectometrului optic temporal.

Aceti factori permit mrirea distanei dintre repetoarele optice pn la valori mai mari de 150300 km la =1,55 m.

Interesul ctre STIFO coerente tot mai mult sporete i este determinat de un ir de particulariti. STIFO coerente permit asigurarea transmisiunii informaiei cu viteza de pn la 10 Gbps i mai mult, mrirea lungimii sectorului de regenerare pn la 250300 km, utilizarea amplificatoarelor optice n linie, realizarea total a capacitii nalte de transmisie a informaiei prin fibra optic datorit multiplexrii spectrale i restructurrii heterodinei, utilizarea metodelor perspectivei de modulare a purttoarei optice n frecven i n faz.

Printre diversele scheme a receptoarelor optice pentru comunicaiile optice coerente mai sensibil este schema recepiei homodin, deoarece banda de frecvene necesar n cazul dat, limitat de caracteristica frecvenei superioare a fotodetectorului, este egal cu banda de frecvene joase a semnalului. Totodat banda necesar schemei de recepie heterodin sporete de la 2 la 5 ori. Aceast avantaj al schemei homodin devine tot mai important, deoarece viteza de transmisiune a semnalelor se apropie de valoarea a uniti de Gbps i mai mult, iar valoarea tipic a frecvenei de limit pentru FDA i FD alctuiete uniti de GHz. ns ntr-un receptor homodin obinuit este necesar acordarea fazelor semnalului purttoarei i oscilaiilor heterodinei optice, care se asigur de o sistem complicat de ajustare automat a fazei.2.4. STIFO cu multiplexarea spectral a canalelor.

Tehnologiile multiplexrii de und WDM i multiplexrii dense de und DWDM, comparativ sunt tehnologii noi pentru reelele magistrale de transport, bazate pe densitatea spectral a radiaiei optice dup lungimea de und. Bazele fizico-tehnice a densitii spectrale a radiaiei optice pentru sistemele de transmisiuni i prelucrare a informaiei au fost elaborate n anii 1970-80. n timpul actual tehnologia DWDM reprezint baza construciei reelelor optice i joac pentru sistemele SDH rolul analogic celui care l joac multiplexarea cu divizarea canalelor n frecven pentru sistemele analogice de transmisiune, cu toate c mecanismele de multiplexare n ele difer.Deoarece optica deja s-a ncorporat n multe dispozitive de reea (comutatoare/routere IP, dispozitive GE, MBB/ADM, DWDM), utilizarea tehnologiei DWDM permite cuplarea direct a interfeelor ATM, GE sau IP cu interfeele fizice ale mediului optic de transmisiune (fibra optic). n fig. 1 - infrastructura re optice, unde sunt artate variantele arhitect re moderne tipice.

Bazele tehnologiei WDM/DWDM. Nectnd la termenul destul de mare de la nceputul elaborrii sist i mux-relor WDM, timpul aprecierii WDM ca tehnol de reea concurent a venit nu mai mult de cinci ani n urm cnd au aprut primele sisteme semiduplex cu 4 canale cu decalajul purttoarelor 800400 GHz. n ultimii 3 ani dispozit WDM/DWDM sunt larg utilizate n re de TLC. Dispozit WDM/DWDM prod permit gruparea ntr-o fibr optic pn la 40 de canale optice i mai mult, iar unele sist industr DWDM permit gruparea pn la 128-160 de can. Tehnologiilor DWDM, n comparaie cu WDM (n care de obicei se utilizeaz ferestrele de transparen 1310 i 1550 nm sau suplimentar regiunea lung undelor n apropierea 1650 nm) le sunt caracteristice 2 particulariti imp: utilizarea unei singure ferestre de transparen 1550 nm n limitele domeniului lung de und (15301560 nm) amplificarea fibrelor optice, dopate cu erbiu; intervale mici dup lungimea de und ntre can multiplexate, de obicei egale cu 3,2/1,6/0,8 sau 0,4 nm. Multiplexoarele DWDM sunt prevzute pentru lucrul cu un numr mare de canale (pn la 32 i mai multe) cu lungimi de und strict determinate i asigur posibilitatea multiplexrii (demultiplexrii) att a tuturor canalelor concomitent, ct i pentru introd/extragerea a unui sau a mai multor canale din fluxul optic comun cu un numr mare de canale. Interfeele optice de ieire (porturile) ale demultiplexorului DWDM sunt fixate dup anumite lungimi de und, de aceea se spune c acest dispozitiv asigur routarea pasiv dup lungimile de und. Din cauza diferenei mici n lungimi de und a canalelor i necesitii lucrului cu un nr mare de canale concomitent, mux DWDM necesit precizie mare n fabricaie n comparaie cu multiplexoarele WDM. Toate acestea duc la un cost mai ridicat al dispozitivelor DWDM n comparaie cu WDM.Schema structural a sistemei DWDM (fig.2) include urm blocuri de baz: transponder (emitoare-receptoare), mux/demux optice MUX/DEMUX, amplific, amplific lineare i sursele stabile.

Divizarea spaial a canalelor i standardizarea DWDM. Parametrul de baz n tehnologia DWDM este intervalul n lungimi de und a radiaiei optice a canalelor vecine. Standardizarea divizrii spaiale a canalelor optice prezint baza pentru posibilitatea testrii la compatibilitate reciproc a dispozitivelor diferitor productori. n Rec. G.692 ITU-T este determinat planul frecvenelor sistemei DWDM cu diferena de frecven ntre canalele vecine de 100 GHz, ce corespunde intevalului dup lungimea de und 0,8 nm (tab. 2.1). Continu s se discute posibilitatea primirii planului de frecvene cu un interval de frecven i mai mic 50 GHz (0,4 nm). Toate plasele planului de frecvene cu excepia 400/500 au canalele echidistante dup frecvena optic purttoare. Distribuirea egal a canalelor permite optimizarea lucrului convertorului de und, laserelor reconstruite i a altor dispozitive total reelei optice i de asemenea simplific posibilitatea mririi ei n continuare. Realizarea a unei sau a altei plase a planului de frecvene n mare msur depinde de amplificatoarele fibrei optice utilizate pe baza cuarului, dopate cu erbiu EDFA (Erbium-Dopped Fiber Amplifier), viteza de transmisiune n canale STM-16 (2,4 Gbps), STM-64 (10 Gbps), STM-256 (40 Gbps) i aciunea efectelor neliniare a amplificatorului optic n fibr. Mai dens, dar nc nestandardizat plas a planului de frecvene, cu intervalul de 50 GHz permite utilizarea mai efectiv a diapazonului spectral a lungimilor de und 15401560 nm n care lucreaz amplificatoarele optice standarde EDFA. ns, n primul rnd, cu micorarea intervalului dintre canale crete aciunea efectului de dacalare a patru unde n fibra optic a amplificatorului, ceea ce limiteaz lungimea maximal a sectorului de regenerare. n al doilea rnd, cu micorarea intervalului dintre canale dup lungimea de und pn la valoarea de aproximativ 0,4 nm ncep s se manifeste limitrile dup multiplexarea canalelor la un nivel mai nalt, de exemplu STM-64 (fig.3). Se vede c multiplexarea canalelor nivelului STM-64, ce au intervalul de frecven 50 GHz, nu este admisibil din cauza suprapunerii spectrelor canalelor vecine. n afar de aceasta intervalul de frecven de 50 GHz necesit cerine mai dure ctre laserele reconstruite, multiplexoare i alte componente ale dispozitivelor sistemei DWDM, ceea ce duce la mrirea costului ei.

nelegerea faptului, ce limite i ce avantaje are fiecare plan de frecvene permite la planificarea dezvoltrii i creterii capacitii de trecere a reelei, s alegem contient dispozitivele DWDM, s evitm diversele greuti i cheltuielile suplimentare la construcia reelelor magistrale de transport pe baza acestei tehnologii. n timpul actual se petrece lucrul de creare a amplificatoarelor optice fiabile EDFA, ce asigur o liniaritate nalt a coeficientului de amplificare (n tot diapazonul spectral 15301560 nm). Cu mrirea diapazonului de lucru a amplificatoarelor optice EDFA devine posibil multiplexarea a 40 de canale STM-64 cu intervalul de frecven 100 GHz capacitatea total a benzii 400 GHz pentru calculul unei fibre optice.Sistemele DWDM n reelele optice: Utilizarea sistemelor i dispozitivelor DWDM n reelele magistrale de transport deschide mari perspective pentru mrirea practic nelimitat a benzii sumare a mesajelor transmise prin una i aceeai fibr optic. S analizm bazele sist WDM i unele utilizri practice a aa sisteme n reelele optice de transport.

n timpul actual sistemele WDM se divizeaz dup numrul de canale i pasul planului de frecvene n trei tipuri (multiplexoare WDM): WDM obinuite; WDM dense (DWDM); WDM cu densitate nalt HDWDM (Hight Dense Wawelenght Division Multiplexing).

Nectnd la aceea, c pn n momentul de fa nu exist un standard de clasificare a sistemelor WDM, dup compania Alcatel i ECI Telecom n corespundere cu planul de frecvene i de canal sistemele WDM pot fi clasificate n modul urmtor:

Sistema Intervalul de frecvene, GHz Nr de canale

WDM 200 16

DWDM 100 64

HDWDM 50 >64

n aceast clasificare numrul canalelor pentru fiecare clas a sistemei WDM este destul de relativ, ns intervalul de frecvene dintre canale are o valoare esenial. Pentru sistemele WDM cu densitate nalt (HDWDM) el poate ajunge n unele cazuri i pn

25 GHz. Din punct de vedere practic este important de cunoscut interconexiunea intervalului de frecvene accesibil acces, numrul de canale N, intervalul accesibil dup lungimea de und acces pentru diferite nivele a canalelor SDH cu luarea n considerare a intervalului de frecvene accesibil dintre purttoarele optice p. Parametrii indicai sunt prezentai n tabelul 1 pentru ferestrele standarde de transparen a fibrei optice.

S analizm exemple ce ilustreaz posibilitile de utilizare a sistemelor DWDM n reelele optice. n timpul actual progresul n crearea dispozitivelor sistemei DWDM este att de rapid nct ntemeietorii standardelor i recomendaiilor ITU-T nu reuesc dup elaborrile lor. De exemplu exist incompatibiliti ntre interfeele optice ale sistemei SDH (Rec. G.957) i DWDM (Rec. G.692) dup stabilitatea lungimii de und i limea linie spectrale. n practic aceast incompatibilitate se nltur cu utilizarea transponderelor speciale (emitor-receptor).

Tabelul 1.

Nivelul ierarhiei SDHIntervalul de frecvene accesibil p, GHzNumrul de canale NIntervalul accesibil

dup frecven acces, GHzdup lungimea de und, nm

acces, nmacces

(p=50 GHz)

STM-43,1113000,3110,00250,16

STM-1612,53201,250,010,04

STM-64508050,040,01

STM-25620020200,16-

n timpul de fa sunt elaborate i industrial se lanseaz sistemele DWDM cu interfee optice directe n corespundere cu recomendaile ITU-T, n comparaie cu sursele de referin SR (Source Reference) care se utilizau anterior, cu lungimea de und 1310 nm i lungimile de und 15301550 nm.

n fig. 4 este prezentat varianta de utilizare a transponderelor DWDM n canalele de telecomunicaii i cuplarea lor cu diversele dispozitive ale reelelor optice, att prin interfee optice, ct i electrice.

Pentru sistemele DWDM, destinate pentru lucrul cu FO standarde, puterea optic sumar, introdus n fibr se limiteaz la nivelul de 19 dBm din cauza apariiei diferitor fenomene nelineare n FO. Aceste efecte nu duc la nrutirea lucrului corespunztor sistemelor SDH cu vitez mic (STM-4, STM-16). ns la utilizarea sistemelor SDH (STM-64) efectele nelineare n fibrele optice ncep s se manifeste chiar i pentru sistemele de transmisiuni monomod. n dependen de nivelul puterii optice introduse, viteza de transmisiune n canal i tipul fibrei optice lungimea sectorului fr amplificatoare intermediare pentru sistemele DWDM poate fi diferit. Recomendaia G.692 ITU-T determin trei tipuri de sectoare de amplificare pentru sistemele DWDM: L, V, U cu lungimile 80, 120, 160 km cu atenurile 22, 33, 44 dB corespunztor. Utilizarea amplificatoarelor fibrelor optice de tipul EDFA n STIFO pentru DWDM cu sistemele de transmisiuni SDH la nivelul STM-16 (2,4 Gbps) permite mrirea lungimii de transmisiune pn la 200 km. Utilizarea amplificatoarelor optice lineare intermediare permite mrirea lungimii sectoarelor neregenerate n magistr de transport pn la 600 km, totodat numrul amplificat optice intermediare poate ajunge la 1-7.

Din compararea tehnologiilor de reea TDM (SDH) i DWDM (fig.2.10) se observ, c TDM dispozitivele SDH primesc semnale sincrone i asincrone E1, E3 i le multiplexeaz ntr-un semnal STM-N (N=1,4,16,). Totodat se asigur conversia reciproc a semnalelor electrice i optice dup schema E/O sau O/E/O, o lungime de und n FO i o mulime de canale temporale n FO. n DWDM dispozitivele DWDM primesc o mulime de semnale optice i le multiplexeaz (dup lungimea de und) ntr-o FO. Totodat lipsete conversia semnalului, se utilizeaz o mulime de lungimi de und i canale.

Compararea sistemelor DWDM a diferitor productori arat c ele aproximativ au unele i aceleai caracteristici calitative i aceeai configuraie, se construiesc dup aceeai schem structural. Se urmrete tendina comun de mrire a numrului de canale multiplexate la mrirea concomitent a vitezei de transmisiune n fiecare din ele.

2.5. Emitoarele optice i modulul optoelrctronic de emisie

Destinaia sursei de radiaie optic const n convertarea semnalului electric n optic, care apoi se transmite prin CO al STFO. Specificul de func a STFO nainteaz anumite cerine fr de surs de radiaie optic, pot fi menionate urm :

corespunderea lungimii de und a radiaiei unuia din minimurile al pierderilor n FO;

nivel nalt al puterii a radiaiei la ieire;

existena condiiilor care asigur pierderi minimale a radiaiei optice la injectarea ei n FO;

posibilitatea nfptuirii simple a modulaiei radiaiei cu rapiditate nalt;

fiabilitate nalt i resurse mari de funcionare (106 ore);

dimensiuni, mas i putere de consum mici.

Acestor cerine cel mai pe deplin corespund sursele de radiaie optic semiconductoare: diodele electroluminiscente (DEL); diodele supraluminiscente (DSL); diodele laser (DL). Cea mai bun surs pentru STFO este DL pe baza heterojonciunilor formate n structurile semiconductoare polistratificate pe baza compuilor GaAs i InP. DL satisfac tuturor cerinelor enumerate mai sus. ns DEL i DSL cednd DL dup de parametri, la fel se utilizeaz n STFO posednd un cost mai redus.Sursele de radiaie optic semiconductoare posed o propriet imp p/u STFO dup cum e posibil modulaiei nemijlocite a radiaiei. Modulaia intensitii radiaiei se nfptuiete prin schimbarea corespunzt a curentului de aliment (pompaj) al sursei. Sursele de radiaie optic se caracter cu ajutorul urm caracteristici i param:

1. Caracteristica wat-amperic, care este dependena puterii radiaiei de curentul de pompaj a sursei la aplicarea tensiunii de polarizaie direct. Caracteristicile tipice sunt reprezentate pe fig.1 (pentru DEL i DSL ele sunt aproximativ liniare, iar pentru DL neliniare).

curentul devine mai mare dect cel de prag, dispozitivul funcioneaz n regim de laser i genereaz radiaie coerent. Cu ct este mai mare puterea radiaiei P pentru valoarea dat a curentului de pompaj, cu att e mai mare randamentul sursei.

2. Lungimea de und de lucru (1 i limea spectral a liniei de radiaie (((((. Pe fig.2 sunt reprezentate caracteristicile spectrale a surselor de radiaie optic.

Radiaia a oricrei surse reale posed o mr finit al l liniei spectrale de radiaie, care se determ dup niv jumt din put.

0,13nm pentru DL

(( ( 2040nm pentru DSL

50120nm pentru DEL

Cu ct este mai mic limea liniei spectrale de radiaie cu att este mai mic dispersia semnalului n FO.

3. Frecvena maximal de modulaie a radiaiei este egal cu frecvena semnalului modulat, la care amplitudinea componentei variabile a puterii radiaiei se reduce de 2 ori fa de puterea radiaiei nemodulate. Acest parametru este egal cu zeci i sute de MHz pentru DEL i DSL i fracii de uniti de GHz pentru DL.

4. Componena modal a radiaiei poate fi diferit; DEL i DSL sunt surse de radiaie multimod; DL se produc de dou tipuri: monomod i multimod.

5. Caracteristicile de temperatur. DEL i DSL sunt nite elemente destul de termostabile, iar puterea radiaiei DL puternic depinde de temperatur i la funcionarea ntr-un diapazon larg de temperaturi este necesar schema de termocompensare.

6. Rezerva de funcionare a DEL i DSL alctuiete 105106 ore, iar a DL 104105 ore.Modulul optoelectronic de emisie:Modulul optoelectronic de emisie

MOE este un articol al optoelectronicii, destinat pentru convertarea semnalelor electrice de telecomunicaii n optice. MOE tipic conine:

1. Sursa optic de radiaie (DEL, DSL, DL);

2. Circuitele electronice pentru convertarea semnalelor electrice de intrare i stabilizarea regimurilor de funcionare a sursei;

3. Conector optic sau un segment de CO.

MOE se produce sub form de construcie unic de modul.

MOE analogic servete pentru convertarea semnalelor numerice ( n nivelele LTT i LEC) n optice.

Pentru MOE numerice se normeaz urmtorii parametri:

lungimea de und de lucru ((m);

viteza maximal de transmisie a informaiei (bit/sec);

formatul semnalului ce se transmite (LTT, LEC);

puterea medie a impulsului radiaiei la ieire (mW);

puterea radiaiei de fon (mW);

diametrul dispozitivului optic de acordare ((m);

apertura numeric la ieire;

durata frontului impulsului radiaiei dup nivelele 0,10,95; n s;

durata de tiere a impulsului radiaiei dup nivelele 0,10,95; n s;

tensiunea de alimentare (V).

MOE se proiecteaz conform consecutivitii. Iniial se alege sursa radiaie optic. La alegerea sursei urmeaz de a lua n consideraie mrimea puterii, lungimea de und i limea spectral a liniei de radiaie, viteza transmisiei a informaiei. n caz de necesitate urmeaz de a fi utilizat schema stabilizare a temperaturii. Urmtoarea etap este alegerea metodei de modulaie: analogic sau digital. La utilizarea modulaiei analogice, n afar de putere i lime informaional a bandei, trebuie luat n consideraie neliniaritatea caracteristicii Wat-aperice, care determin mrimea distorsiunilor neliniare. La utilizarea modulaiei digitale este necesar de a aprecia rapiditatea de funcionare a sursei i metoda de codificare. Dup alegerea metodei de modulaie urmeaz de a fi calculate pierderile radiaiei la injectarea ei n FO i de determinat dac puterea injectat este de ajuns pentru funcionarea sistemei. Dac ea este mic, atunci se poate de utilizat alte metode de codificare sau de ales o alt surs. Dup alegerea sursei i metodei de modulaie este necesar de a calcula puterea injectat i zgomotul sursei, de determinat puterea de consum i de apreciat influena temperaturii asupra caracteristicilor MOE. Dac schimbrile temperaturii puternic influeneaz asupra nivelului puterii radiaiei, atunci urmeaz de a ntreprinde msuri decompensare a temperaturii (rcirea cu ajutorul microfrigiderelor, stabilizarea curenilor de polarizaie i pompaj a sursei, introducerea circuitului cu reacie dup semnal optic). MOE digitale se construiesc pe baza DL, deoarece caracteristicile wat-amperice neliniare nu acioneaz asupra parametrilor la aa sisteme, iar puterea de intrare mare n FO este necesar pentru mrirea lungimii sectorului de regenerare.

Diodele laser semiconductoare pot fi excitate pe calea trecerii impulsului curentului de pompaj nemijlocit prin dispozitiv. La aa modalitate sunt mari reinerile impulsului optic fa de cel electric i oscilaia la vrful impulsului, iar lrgimea spectrului radiaiei este aproximativ 100 nm, ca i la dioda luminiscent. Rezult c aceast metod de excitare a diodei laser nu poate fi considerat cea mai bun.

Mai preferabil este metoda la care pe dioda laser se d curentul de polarizare constant Ipol, apropiat de cel de prag Ip, i fa de el se aplic impulsurile curentului de pompaj. Avantajele acestei metode sunt: coborrea amplitudei necesare impulsului curentului de pompaj; micorarea reinerii de conectare i amplituda oscilaiilor la vrful impulsului; comprimarea lrgimii spectrului radiaiei aproape pn la 3 nm. Pentru aceste avantaje este necesar s ne rspltim prin mrirea puterii consumat, ridicarea temperaturei de reducie de lucru i prezena radiaiei de fon la transmisiunea simbolurilor, corespunztor 0. Dac expunerea la lumin de fon nu rmne minimal, atunci zgomotul de alice provocat de ea n dispozitivul de recepie va micora calitatea transmisiunii. De aceea curentul de polarizare n MOE este necesar de stabilizat cu utilizarea legturei inverse, ce permite de asemenea compensarea modificrii parametrilor dispozitivelor n diapazonul temperaturilor i la nvechire. S analizm schemele de ajustare automat a puterii optice.

n practic se utilizeaz dou scheme de baz: stabilizarea medie dup timp i stabilizarea minimal i maximal a puterilor. Schema structural a primei dintre ele este prezenta n figura 3 Aceas schem conine comparaor 1, sursa de regulare a curenului de polarizare Ipol 2, amplificatoarele de pompaj 3 i a curentului continuu 4. Circuitul reaciei optice conine fotodioda de control FD, amplificatorul 4 i comparatorul, ce dirijaz sursa Ipol . Fotodioda de control detecteaz radiaia de pe o fa a cristalului diodei laser LD.

Tensiunea fotosemnalului UF , proporional cu puterea radiaiei, se mediaz n timp pe calea alegerii Rs cu valoare mare, se amplific n amplificatorul 4 i n comparator se compar cu tensiunea de baz Ubaz . Dac kUF>2, adic a codurilor cu mai multe nivele nu sunt utilizate pe larg din cauza nelinearitii caracteristicii de modulaie al diodei laser i ca rezultat se utilizeaz codurile cu 2 nivele. Astfel n STIFO cu detecie direct i utilizarea modulaiei intensitii luminii semnalului linear n majoritatea cazurilor reprezint o comunicare discret exprimat n codul binar adic n=0 i simbolurile codului sunt 1 i 0 i reprezint o serie aleatoare de impulsuri de aceeai form care urmeaz unul dup altul peste IT cu durata T care se mai numete interval de tact.

La alegerea codului SL pentru STIFO este necesar de a lua n considerare cerinele:

1. spectrul SL trebuie s fie ngust i s fie limitat att dup frecvena inferioar ct i dup cea superioar. Cu ct limea benzii de transmisie al semnalului este mai mic cu att va fi mai mic limea benzii de transmisie la MOR i cu att va fi mai mic puterea zgomotului i influena lui. Semnalul cu spectrul ngust permit s nfptuim transmisiunea prin FO cu banda de transfer redus care sunt mai ieftine dect FO cu banda de transfer sporit.

2. codul SL trebuie s asigure posibilitatea de separare al oscilaiilor frecvenei de tact necesar pentru dirijarea cu soluiile ce se primesc n regeneratoarele lineare, adic pentru a asigura sincronizarea de tact. Pentru a obine sincronizarea i a o menine s fie stabil este cu att mai simplu cu ct numrul de treceri de la un nivel la altul este mare n semnalul digital. n cel mai bun caz spectrul SL conine componenta discret la frecvena de tact sau la frecvena multipl frecvena de tact i atunci frecvena de tact poate fi separat cu ajutorul filtrului trece banc cu banda ngust.

3. codul SL trebuie s posede stabilitate max la zgomot ce ne va permite s obinem o lungime sporit a sectorului de regenerare.

4. codul SL trebuie s asigure posibilitatea de a controla calitatea de transmisie a informaiei n procesul de exploatare fr ntreruperea comunicaiei. Pentru aceasta n codul SL se introduc bii de intercalare ca ne permit dup nclcarea algoritmului de codificare s depistm erorile.

5. codul SL trebuie s fie ct mai simplu pentru realizarea schemotehnic a dispozitivului de codare/decodare.

2. Parametrii de bazParametrii codurilor liniare ne permit s nfptuim compararea i alegerea codurilor corespunztoare n dependen de cazul concret. La parametrii codurilor lineare se refer:

1. Surplusul: ;

FT frecvena de tact a semnalului digital informaional la intrarea codificatorului i la ieirea decodificatorului; m numrul de nivele admisibile al semnalului de intrare; fTe frecvena de tact al semnalului informaional la ieirea codificatorului sau la intrarea decodificatorului; n numrul de nivele al semnalului de ieire.

2. Viteza relativ de transmisiune sau coeficientul de modificare al frecvenei de tact: ; Parametrul dat caracterizeaz sporirea vitezei de transmisiune la utilizarea codului concret.

3. Numrul maxim de simboluri de aceeai amplitudine ce urmeaz unul dup altul pentru codurile binare acesta este numrul maxim consecutiv al 0 i 1: L0 max L1 max care poate s posede SL. Aceti parametri trebuie alei de o valoare minimal pentru a simplifica procedeul de separare a frecvenei de tact.

4. Valoarea medie a simbolurilor: < b >; Dac probabilitatea de apariie a 0 i 1 n semnalul informaional aproximativ este aceeai(P0=P1=0,5) atunci < b > = 0,5. pentru a micora valoarea medie a puterii emitorului optic i valoarea medie a puterii zgomotului de alicii a fotodectorului valoarea medie a simbolurilor se recomand de a fi aleas de o valoare minim.

5. Disparitatea reprezint diferena dintre numrul de 1 i 0 n combinaia de cod. Se deosebete disparitatea unei combinaii de cod D i disparitatea de acumulare D'. D se determin ca diferena dintre numrul de 1 i 0 ntr-un bloc al codului; D' se determin de valoarea diferenei al numrului de 1 i 0 din orice moment de timp pn la momentul observaiei.

Reducerea disparitii simplific schemele de sincronizare i depistare a erorilor la recepie semnalului i micoreaz coninutul componentelor de frecven inferioare n spectru. Conform recomandrilor UIT pentru determinarea dispariiei semnalelor binare urmeaz ca numrul de 1 s-l nmulim cu ponderea unei 1 egale cu +0,5, iar numrul de 0 cu ponderea egal cu -0,5.

6. Suma numeric suma algebric a amplitudinei impulsurilor pe IT al codului cu n nivele raportat la valoarea absolut al diferenei valorilor nivelelor vecine.

7. Limea benzii F care conine 90% al energiei impulsului elementar al codului linear. Acest parametru caracterizeaz parte specific al componentei continue al spectrului energetic pe intervalul de tact T.

3. Clasificarea codului: Codurile lineare utilizeaz n STIFO convenional pot fi divizate n dou grupe:codurile cu consecutivitatea aleatoare al simbolurilor; codurile cu consecutivitatea pseudoaleatoare al simbolurilor(codurile binare stremblate).

La rndul su codurile cu consecutivitatea aleatoare al simbolurilor pot fi divizate n:

1. Codurile fr surplus

2. Codurile de clasa 1B2B

3. Codurile de clasa mBnB (m2; n>m)

4. Codurile cu intercalri

5. Codurile de clasa 1T2B

6. Codurile cu mai multe nivele.

La codurile fr surplus se refer:

Codurile lineare fr ntoarcerea la zero

Absolut NRZ-L

Relative NRZ-N, NRZ-S.

Codurile date posed durata T i unitatea 1 logic se transmite prin impuls, iar 0 prin pauz.

Prin codurile lineare de clasa 1B2B se subneleg codurile n care se nfptuiete transferul a unui bit al semnalului iniial cu durata T ntr-o combinaie din dou simboluri fiecare cu durata T/2. Prin urmare frecvena de tact al semnalului linear va spsori de 2 ori fa de frecvena de tact al semnalului iniial.

La codurile binare din clasa 1B2B se refer:

Codul de impuls absolut BI-L

Codul bifazic diferenial DBI

Codul relativ de tipul M BI-M

Codul relativ de tipul S BI-S

Codul electron-fotonic de tipul 1 EP-1

Codul electron-fotonic de tipul 2 EP-2

Codul Miller

Codul cu alternana polaritii AMI

La codurile de clasa mBnB(coduri bloc) se refer un ir divers de diferite coduri lineare algoritmul de formare al crora se alctuiete sub form de tabele. De obicei se alctuiesc dou tabele ceea ce ne permite s egalm numrul de 1 i 0 n cod. n codurile mBnB consecutivitatea iniial al simbolurilor semnalului iniial se divizeaz n blocuri care constau din m bii i fiecare din aceste blocuri se transform ntr-o anumit consecutivitate ce const din m bii. La aceste coduri se refer: 2B3B, 2B4B, 3B4B etc.

La codurile cu intercalri se refer codurile: mB1C, mB1P, DmB1M. La formarea codului mB1C la simbolurile informaionale se adaug un simbol suplimentar care se inverseaz i se noteaz C. Dac ultimul simbol al blocului m este unitatea atunci simbolul C va obine valoarea 0, iar dac ultimul simbol al blocului m va fi 0, atunci C va obine 1.

n codurile mB1P la simbolurile m informaionali se adaug un simbol suplimentar P n modul urmtor: dac numrul de 1 n blocul de m simboluri este impar atunci simbolul P obine valoarea 1; iar dac numrul de uniti este par atunci P obine valoarea 0. n codurile DmB1M la simbolurile informaionali bitul suplimentar sub form de 1 se adaug dup fiecare bloc, iar codul obinut se recodific dup metoda codificrii relative. Codurile de clasa 1T2B se utilizeaz n cazurile cnd STIFO se cupleaz cu utilajul terminal ce funcioneaz prin intermediul cablului metalic. n conformitate cu regulamentul UIT nu se permite de a efectua modificri n utilajul terminal de aceea apare necesitatea de a recodifica semnalele cu 3 nivele n semnale cu 2 nivele pentru a le transmite prin CO.

Codurile cu mai multe nivele pot fi utilizate pentru a micora rapiditatea de funcionare a sistemelor de transmisiune. Pentru utilizarea lor n ST3 FO este necesar ca caracteristica diodelor laser s posede o linearitate foarte bun. De aceea n prezent codurile cu mai multe nivele posed nite parametri mai inferiori dect codurile binare sau cu 2 nivele. n continuare vom analiza codurile cu dou nivele.

2.9 Algoritmele de formare a codurilor de surplus i de clasa 1B2B: n STIFO codul n linie reprezint un semnal cu dou nivele cu amplitudinea A i numrul posibil de diferite elemente al semnalului sub form de videoimpulsuri este egal cu 4, fig.1:

Formarea n dispozitivul de codare al codului linear din elementele S1-S4 poate fi efectuat prin metodele de transformare absolute i relative. n cazul metodei absolute se stabilete o corespundere identic ntre elementele codului linear i elementele consecutivitii iniiale, iar n cazul metodei relative valoarea elementului dat i unuia din elementele precedente al aceleiai consecutiviti. Codurile fr surplus 1B2B se formeaz conform algoritmului:

1. NRZ-L 1 11

0 00

2. NRZ-N:

1 Corespunde schimbrii nivelului fa de simbolul precedent.

0 Corespunde repetrii nivelului simbolului precedent.

3. NRZ-S:

1 repetrii nivelului simbolului precedent

0 schimbrii nivelului fa de nivelul simbolului precedent.

4. RZ 1 10 i 0 00

5. BI-L 1 10 i 0 01

6. DBI n codul dat din cele 4 blocuri binare posibile se utilizeaz numai dou blocuri 10 i 01 i 1 se transmite prin repetarea blocului binar precedent, iar 0 se transmite prin schimbarea blocului binar fa de cel precedent.

7. BI-M

1 10 dac simbolul precedent 0

01 dac simbolul precedent 0



8. BIS





9. EP-1:

1 se transmite prin alternana blocurilo 11 i 00

0 se transmite prin 10 dac simbolul precedent 1 i 01 0.

10. EP-2:

1 alternana blocurilor 11, 00

0 alternana blocurilor 10, 01

11. Codul Miller:

1 01 dac simbolul precedent




12. AMI:

1 alternana blocurilor binare 11 i 00

0 blocul 01

2.10 Determinarea lung sectorului de regenerare pentru STIFO

La propagarea semnalului prin fibrele cablului optic are loc concomitent atenuarea amplitudinii impulsurilor datorit pierderilor i sporirea duratei impulsurilor cauzat de dispersie. Att atenuarea, ct i dispersia semnalului ce se manifest la propagarea lui prin fibrele cablului optic limiteaz distana de transmisiune a informaiei. Un parametru de baz al STIFO este lungimea sectorului de regenerare (amplificare) care reprezint distana maximal dintre utilajul de recepie i cel de emisie cu condiia asigurrii calitii necesare de transmisiune (coeficientul de erori, raportul semnal/zgomot). Valorile coeficientului de erori sau raportul semnal/zgomot depind att de caracteristicile echipamentului (bugetul energetic Q), ct i de parametrii cablului optic (coeficientul de atenuare , dispersia kilomet. ).

Bugetul energetic Q al echipamentului STIFO se determin ca diferena dintre nivelele puterii semnalului optic la emisie pe i la recepie pr, pentru care se asigur calitatea necesar de transmisiune a informaiei: Q=pe-pr,dBm; (1) n continuare vom analiza dou cazuri de limitare a distanei de transmisiune a informaiei prin cablul optic: primul caz cnd predomin atenuarea semnalului i al doilea cnd predomin dispersia semnalului care se propag prin CO.

Limitarea distanei de transmisiune a informaiei prin cablul optic cnd predomin atenuarea semnalului: Lungimile sectorului de regenerare (amplificare) maximal Lr lmax. i minimal Lr lmin, limitate de atenuare, se determin respectiv conform formulelor: Lr l max.=(Q-ar-aef-Naff-afr)/, km; (2) Lr l min.=(Q-A-ar-aef-Naff-afr)/, km, (3)

Unde: Q este bugetul energetic al echipamentului STIFO, n dBm; ar rezerva bugetului energetic prevzut pentru lucrrile de nlturare a deranjamentelor n procesul de exploatare a STIFO, n dBm; aef , aff , afr atenurile corespunztor, n conectoarele emitor-fibr, fibr-fibr i fibr-receptor, n dBm; N numrul jonciunilor sudate fibr-fibr; coeficientul de atenuare al cablului optic la lungimea de und , n dB/km; A=20 dBm gama dispozitivului de ajustare automat a nivelului puterii semnalului la recepie.

Distana minimal de transmisiune a informaiei este condiionat de suprancrc modulului optoelectronic de rec.

Dac pe parcursul sectorului de regenerare (amplificare) toate lungimile de construcie ale cablului optic sunt egale i posed aceeai valoare a coeficientului de atenuare, adic lc1=lc2=lcn i 1=2n=, atunci N=(Lrl /lc)-1 i formulele (2), (3) pot fi scrise sub forma

Lr l max.=(Q-ar-aef+aff-afr)/[+(aff /lc)], km; (4)

Lr l min.=(Q-A-ar-aef+aff-afr)/[+(aff /lc)], km, (5)

Unde: lc este lung de construcie a CO, km (indic produc CO).

Deseori tamburul cu CO conine diferite lungimi de construcie i, de obicei, 70% din lungimile de construcie ale CO sunt de lungimea lc1 i 30% - de lungime lc2. Astfel, lungimea de construcie aducional lc a CO pe lungimea sectorului de regenerare va constitui:

lc=0,7lc1+0,3lc2 , km. (6)

n practic sunt utilizate dou variante ale lungimilor de construcie a CO: prima variant lc1=2,0 km i lc2=1,0 km; a doua lc1=6,0 km i lc2=4,0 km. Sporirea lungimii sectorului de regenerare (amplificare) Lr l max este posibil att prin alegerea echipamentului STIFO cu un buget energetic Q ct mai mare, prin selectarea unui CO cu coefic de atenuare mai redus.

Limitarea distanei de transmisiune a informaiei prin cablul optic cnd predomin dispersia semnalului:Durata frontului impulsului i dup parcurgerea lungimii sectorului de regenerare, adic la intrarea utilajului de recepie este

EMBED Equation.3 (7)

unde e ,f , r sunt sporirile duratei frontului impulsului corespunztor n modulul optoelectronic de emisie (MOE), n fibra optic (FO) i modulul optoelectronic de recepie (MOR). Durata frontului impulsului i la sfritul sectorului de regenerare nu trebuie s depeasc valoarea admisibil adm pntru viteza de transmisiune a informaiei B i codul lineic utilizat:

(8)

unde T=1/B este durata intervalului unitar (secunda) pentru viteza de transmisiune B a simbolurilor n linie. Dac condiia (2.5.8) nu se ndeplinete, atunci are loc suprapunerea impulsurilor, care se numete zgomot de interferen ntre simboluri. Zgomotul de interferen ntre simboluri aduce la sporirea probabilitii erorii de regenerare.

Durate frontului impulsului e la ieirea MOE depinde de rapiditatea de funcionare a emitorului optic i de lrgimea benzii amplificatorului de pompaj. n calcule, n calitate de e poate fi luat mrimea invers proporional frecvenei maximale de modulaie, valoarea creia, de obicei, se indic n paaportul emitorului optic. Cu condiia c impulsul se descrie conform formei distribuirii Gauss durata frontului impulsului e este aproximativ: e440/Fmax , ns, (9) unde Fmax este frecvena maximal de modulaie a emitorului optic, n MHz.

La propagarea semnalului prin fibrele CO cu lungimea Lr v-a spori durata frontului impulsului care poate fi determinat din expresiile:

f=Lr , s; (10)

(11)

unde este dispersia kilometric sumar a semnalului ce se propag prin fibrele CO, n km/s; mod , m , s sunt corespunztor componentele dispersiilor kilometrice modale, material i ghidul de und, n s/km.

Sporirea duratei frontului impulsului n MOR, adic dispersia cauzat de dispozitivul de recepie se determin canform expresiei :

r=350/F0,5 , ns, (12)

unde F0,5 este lrgimea benzii de transfer al MOR conform nivelului puterii semnalului 0,5, n MHz (care aproximativ este egal cu valoarea frecvenei de limit a benzii de transfer pentru fotoreceptorul Flim.).

Pentru combinaia concret a echipamentului STIFO cablul optic exist o vitez de transmisiune critic (maxim admisibil) Bcr a simbolurilor n linie care se determin conform expresiei:

EMBED Equation.3 (12)

unde: este coeficientul de atenuare al CO, n dBm/km; dispersia kilometric sumar a semnalului n fibrele CO, n s/km; W=Q-aef-afr , n dBm.

Pentru vitezele de transmisiune B mai mari dect viteza de transmisiune critic (B>Bcr) distana de transmisiune a semnalului informaional este limitat de distorsiunile cauzate de dispersie i atunci lungimea maximal a sectorului de regenerare se calculeaz conform relaiei:

(13)

n cazul cnd viteza de transmisiune a STIFO este mai mic sau egal cu viteza de transmisiune critic (BBcr) distana de transmisiune a semnalului informaional este limitat de atenuarea lui i lungimile sectorului de regenerare maxim i minim corespunztor se determin conform relaiilor (4), (5).

Sporirea lungimii sectorului de regenerare Lr2 este posibil att prin alegerea echipamentului de emisie i recepie al STIFO cu rapiditatea de funcionare sporit, ct i prin selectarea CO cu dispersie kilometric ct mai redus.

Amplasarea punctelor de regenerare deservite (PRD) i nedeservite (PRN) este efectuat reieind din datele tehnice ale STIFO, amplasarea localitilor, lungimile maxime i minime ale sectorului de regenerare, necesitile de alimentare cu energie electric a PRD i PRN, iar numrul lor n petraseul traficul lineic se determ conform rel:

n=(L/Lr)-1, (14)unde: L este distana dintre staiile terminale, n km; Lr lungimea sectorului de regenerare, n km (Lr minLrLr max).Rezultatul obinut pentru numrul punctelor de regenerare n se aproximeaz prin majorare pn la un numr ntreg.

direct

introdus

direct

PRN-2

SDH

CC

CC

CC

CC

RL

(

COD

RL

(

(

(

(

(

)

)

)

)

SDH

(

(

PRN-1

PRN-N

COD

COD

COD

CO

CO

MOE

MOR

MOE

MOR

ST n punctul B

TLO

Utilaj de joncionare

N

N

1

1

PRN-2

.

.

.

.

.

.

.

.

ST n punctul A

Fig.1.Schema de structur a STIFO cu PCM

COD

COD

COD

COD

CO

CO

AC

DS

DL

MOR

MOE

AC

DS

DL

MOR

MOE

)

)

(

(

Fig.2.Sch de struct a princip de func al unui PRN

AO1

AO2

AOM

ST n punct. A

ST n punct. B

FTJ

FTJ

)

AOM

AO2

AO1

(

(

)

CO

CO

CO

CO

Fig.3.Schema de structur a STIFO cu amplificatoare optice

Fig. 1.Schema de recepie a metodei optice heterodine

Semnalul de ieire FI

Heterodina local (laser)

FD

Filtru trece band

Conector optic

Semnalul de intrare fc

(fo - fc)

fo

Heterodina local (laser)

FD

Filtru

trece jos

Conector optic

Semnalul de intrare fc

fo=fc

Fig. 2.Schema de recepie a metodei optice homodine

Semnalul de ieire

Comutator / Router IP

Fibra optic

SDH

Gigabit Ethernet

DWDM

Fig. 1. Infrastructura de reea a reelelor optice

Terminalul A

Terminalul B

MUX

Interfee TP

Conexiuni directe

DEMUX

Interfee TP

Conexiuni directe

AO

AO

AO lineare

Fig.2.Structura sistemei DWDM AO amplificator optic, MUX mux optic, DEMUX demultiplexor optic, TP - transponder

Intervalul 100 GHz

Intervalul 100 GHz

Intervalul 50 GHz

STM-64

Suprapunere

Intervalul 50 GHz

STM-16

Fig.3.Amplasarea spectral a canalelor diferitor nivele n fibra optic

Sisteme transponder DWDM

nchis

>>100km

Optica ITU

ITU Transponder

ITU Transponder

ITU Transponder

Filtru DWDM

AO

AO

AO

AO

Hotar

Fig.4.Sistemele transponder DWDM n canalele de telecomunicaii

Echipamente lineare

Optica SR/VSR

Standard

E1

E3

STM-1

STM-4

STM-16

1 FO (1 canal optic)

Canalul 1

Canalul n

SDH ADM

FO

1 FO

(n canale optice)

1

2

n

DWDM OADM

FO

STM-4c

STM-16c

STM-64c

Fig.6.Comparaia tehnologiilor de reea TDM (SDH) i DWDM

P, mW

DL

Ip, mA

DSL

DEL

0,4

75

50

25

1,2

0,8

Fig.1. Caracteristicile Wat-Amperice ale DL, DSL i DEL

DL

DSL

DEL

0,5

l

1,0

, m

EMBED Equation.3

Fig.2. Caracteristicile spectrale a surselor de radiaie optic

Ipol

Ipol

is(t)

Cp

Ubaz

1

kUF

2

+U

4

LD

3

Ie.

Instalarea Pinter

Fig.3.Schema structural de stabilizare a temperaturei valorii intermediare a puterii radiaiei.

Si

Ge

InGaAs

EMBED Equation.3

1

0,8

0,6

0,4

0,2

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

, mkm

Fig.1. Caracteristicile spectrale ale fotodetectorului

1

2

3

( 4

7

6

5

Fig.2. Schema de structur a MOR

Rr

Iesire

+Up

Intrare

FD

Ku

+Up

Intrare

Iesire

FD

Ku

Cor.CAF

Fig.3. Amplificatoarele preliminare cu zgomot mic pentru MOR

a)cu impedanta de intrare mare b)cu reactie negativ

Fig.4. Modulul optoelectronic de recepie

ADLS

SAR n /4

SAR n

/4

MA

MA

LP

IO

BF

IO

Semn. de

intrare

FO cu impuriti

DS

Semn. de ieire

Energia

Nivelul B

Nivelul C

Nivelul A

~hCA

1 1

0

0 1

0 0

T

A

S1(t)

S2(t)

S3(t)

S4(t)

T/2

T/2

T

1

1

Fig. 1. Algoritmul de formare a codurilor 1B2B

PAGE 58

_1146833324.unknown

_1174733462.unknown

_1193518497.unknown

_1193518676.unknown

_1193519433.unknown

_1200587140.unknown

_1200830764.doc

C2

VT2

VT3

VT1

+U

-U

C1

FD

R2

R3

R6

R5

R4

Rr

R1

_1193519461.unknown

_1193519365.unknown

_1193518541.unknown

_1193518592.unknown

_1193518530.unknown

_1174817378.unknown

_1193518373.unknown

_1193518415.unknown

_1178714864.unknown

_1186300290.unknown

_1178714897.unknown

_1174817438.unknown

_1178708252.unknown

_1174736893.unknown

_1174737415.unknown

_1174737578.unknown

_1174733542.unknown

_1174733021.unknown

_1174733107.unknown

_1174733173.unknown

_1174733087.unknown

_1147001427.unknown

_1174732541.unknown

_1174732848.unknown

_1174732184.unknown

_1146833792.unknown

_1146833793.unknown

_1146833791.unknown

_1146833790.unknown

_1144759082.unknown

_1146833285.unknown

_1146833309.unknown

_1146833317.unknown

_1146833302.unknown

_1144789426.unknown

_1144840890.unknown

_1146833247.unknown

_1146833266.unknown

_1144840911.unknown

_1146684917.unknown

_1144840081.unknown

_1144840483.unknown

_1144789475.unknown

_1144759281.unknown

_1144759358.unknown

_1144759180.unknown

_1144756786.unknown

_1144757845.unknown

_1144757941.unknown

_1144757776.unknown

_1144753916.unknown

_1144753970.unknown

_1144753866.unknown

Sto

Documents

Transcript of Sto