Несколько других подводных систем длиной более 20000 км в 1996 году были в стадии планирования или разработки. 27000 километровая оптоволоконная глобальная линия (FLAG) скоро соединит азиатские и европейские страны при скорости 5,3 Гб/с. В этой линии несколько секций будут иметь пропускную способность 10,6 Гб/с, используя два канала (волоконного уплотнения) [37]. Другая оптоволоконная сеть Африка – 1 (Africa One) пройдет вокруг африканского континента и будет иметь общую дальность передачи около 35000 км [38]. Часто трудно обойтись только оптическими усилителями при таких больших расстояниях. Решение состоит в использовании вперемежку с оптическими усилителями оптоэлектронных повторителей, которые исключают обусловленную накоплением деградацию характеристик из-за многократного усиления (без регенерации).
Другая категория подводных световых систем требует передачи без регенерации на несколько сотен километров [36]. Такие системы используются для связи между островами или вокруг них, но через береговые пункты, где производится регенерация сигналов после нескольких сотен километров передачи под водой. Явления дисперсии и нелинейности доставляют меньше хлопот для таких систем сравнительно с трансконтинентальными световыми системами, но потери в волокне становятся главной проблемой. Причину нетрудно понять, обратив внимание на то, что потери при передаче на 500 км превышают 100 дБ, даже при благоприятных условиях. Несколько лабораторных экспериментов продемонстрировали передачу без регенераторов при скорости 2,5 Гб/с более, чем на 500 км, при наличии только двух линейных усилителей с дистанционной накачкой со стороны передатчика и приемника лазерами большой мощности. Другой усилитель в передатчике увеличивает передаваемую (в волокно) мощность до 100 мВт. Такие входные мощности превосходят пороговый уровень стимулированного рассеяния Брилауина (SBS) – нелинейного явления, рассмотренного в разделе 2.6. Подавление SBS осуществляется путем модуляции фазы оптической несущей, которая расширяет линейный спектр до 200 МГц и более [39]. Влияние дисперсии (GVD) уменьшается использованием волокон, компенсирующих дисперсию (DCF) – см. раздел 9.5.
Непосредственно модулируемые DFB лазеры также можно использовать для передачи без повторителей. В эксперименте 1996 года сигнал со скоростью 2,5 Гб/с был передан на 465 км лазером DFB при непосредственной модуляции [40]. Модулированный сигнал с чирпом (изменением частоты оптической несущей в интервале импульса) имеет достаточно расширенный спектр так, что дополнительная фазовая модуляция не требуется (очевидно, для подавления SBS) в случае, когда передаваемая мощность поддерживается ниже 100 мВт. скорость передачи в подводных световых системах без повторителей при использовании аналогичных методов, которые применены при 2,5 Гб/с, можно увеличить до 10 Гб/с. в эксперименте 1996 года [41] сигнал со скоростью 10 Гб/с был передан на 442 км, используя два линейных усилителя с дистанционной накачкой. Два внешних модулятора были использованы, один для подавления SBS, другой для создания сигнала. Эти результаты показывают, что подводные световые системы, охватывающие береговую линию, могут работать на скорости 10 Гб/с только с береговой электроникой.
Четвертое поколение световых систем использует оптические усилители вместе с методом волнового уплотнения (рассмотренные в главе 7). Подводные системы передачи также несомненно будут использовать волновое уплотнение (WDM). Фактически, следующая линия через Тихий океан будет (ТСС-6) иметь пропускную способность 100 Гб/с и должна быть введена в эксплуатацию в 2000 году. Эта линия между двумя пунктами (релейная) сможет передавать одновременно 1,2 миллиона телефонных каналов в сравнении с ТАТ-8, имеющей всего 8000 каналов, которую в свою очередь можно сравнить с ТАТ-1 (трансатлантической линией, не использующей оптическое волокно), введенной в эксплуатацию в 1959 году с емкостью всего в 48 каналов. Ясно, что использование оптоволоконной технологии коренным образом изменило характеристики дальней связи (систем телекоммуникаций).
5.3. Проектирование систем.
В предыдущих разделах рассмотрены ограничения, влияющие на дальность и скорость передачи (в битах) в оптоволоконных линиях из-за потерь (затухания) и дисперсии волокна, возникающих в канале связи. Кривые рис. 5.4 дают только рекомендацию для проектирования систем. Много других проблем относится к проектированию реальных оптоволоконных систем связи. Среди них: рабочая длина волны, выбор соответствующих передатчиков, приемников, волокон, совместимость различных компонент, компромисс между стоимостью качеством, надежность и возможность расширения. В этом разделе рассматривается процесс проектирования с учетом бюджетов мощности и времени установления. Этот процесс иллюстрируется конкретными примерами [42] – [44].
Требования к системе, обычно формулируемые заранее, включают скорость в битах В и дальность передачи L. Для определения критериев используется вероятность ошибки бита BER, обычно BER < 10 –9. Первым решением конструктора является выбор рабочей длины волны. Практически стоимость компонентов ниже вблизи волны 0,85 мкм и увеличивается при сдвиге в сторону 1,3 – 1,6 мкм. Рис. 5.4 может помочь в определении рабочей длины волны. Как правило, оптоволоконная линия может работать вблизи 0,85 мкм, если В < 100 Мб/с и L < 20 км. Это справедливо для местных линий LAN. С другой стороны, необходимо рабочую длину волны выбрать в диапазоне 1,3 – 1,6 мкм при большой протяженности световых систем, работающих на скоростях, превосходящих 200 Мб/с.
5.3.1. Бюджет мощности.
Бюджет
мощности составляется, чтобы обеспечить достаточную мощность на входе
приемника, при которой гарантируются параметры качества в течение всего срока
эксплуатации. Минимальная средняя мощность, необходимая приемнику –
чувствительность приемника - 
(см. раздел 4.4).
Средняя передаваемая мощность передатчика 
обычно
выбирается в зависимости от типа передатчика. Бюджет мощности принимает
наиболее простую форму, если все составляющие выразить в децибелах (dBm и
dB) (см. приложение В). В данном случае:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.