Построение сети DWDM. Основные виды конфигураций для различных сетевых блоков DWDM. Типы сетевых элементов DWDM, страница 4

1. Причины возникновения шумов

Оптический усилитель генерирует шум, который называется самопроизвольной эмиссией с усилением (ASE) в спектральной области длины волны сигнала. В системах передачи с несколькими каскадно подключенными EDFA, шум ASE от всех усилителей может превысить по мощности световой сигнал. Это происходит из-за того, что входящие шумы ASE усиливаются в каждом EDFA и накладываются на шум ASE, который генерируется в усилителе EDFA, таким образом, общая мощность шума ASE будет увеличиваться пропорционально количеству EDFA, в то время как основной световой сигнал пропорционально будет ослабляться. Мощность шума может превысить мощность сигнала.

Коэффициент оптический сигнал/шум (OSNR) определяется следующим образом:

OSNR = мощность оптического сигнала на канал / шум оптического сигнала на канал

2. Ограничение передачи

Накопление шумов ASE сильно влияет на SNR системы, потому что ухудшение SNR приемного сигнала обычно связано с гетеродинными шумами, относящимися к ASE, которые увеличиваются линейно в соответствии с числом EDFA, таким образом, показатель BER будет ухудшаться с увеличением количества EDFA. Кроме того, шум накапливается экспоненциально против амплитуды усиления EDFA.

При прохождении через несколько EDFA, спектр шума ASE, в результате усиления EDFA, будет иметь амплитуду длины волны в результате эффекта самопроизвольной эмиссии. Необходимо отметить, что если Вы собираетесь использовать замкнутую кольцевую топологию, шум ASE будет накапливаться бесконечно, потому что сигнал будет проходить через бесконечное количество каскадно-соединенных EDFA. Хотя ASE в системе с фильтрами будет, по всей видимости, уменьшаться после прохождения через фильтр, внутриполосный ASE будет увеличиваться с увеличением числа EDFA, таким образом, показатель SNR ухудшится с увеличением числа EDFA.

3. Методы снижения влияния ASE

Накопление шумов ASE может быть снижено за счет уменьшения интервала между EDFA (если держать общее значение усиления равным общим потерям канала передачи), потому что ASE экспоненциально аккумулируется с увеличением амплитуды усиления усилителя. Одна из технологий фильтрации описанных ниже поможет дальнейшему снижению влияния от шумов ASE: использование фильтра шумов ASE или применение эффекта самофильтрации (метод самофильтрации).

Метод самофильтрации подходит для систем, оборудованных с большим количеством EDFA, который подстраивает длину волны сигнала к длине волны самофильтрации, так чтобы детектор получал малые шумы ASE , данный способ похож на использование узкополосного фильтра. Этот метод будет более эффективным, если вы будете снижать эффект ASE за счет уменьшения интервала EDFA и использования усилителя с низким коэффициентом усиления.

Если вы применяете замкнутую кольцевую сеть DWDM, метод самофильтрации не подходит. Фактически, пиковое значение, сформированное во всем спектре усиления EDFA, будет иметь серьезное влияние на рабочие характеристики всей системы. В данном случае, только применение метода фильтрации ASE может максимально снизить накопление шумов ASE.

Для систем, оборудованных с небольшим количеством усилителей EDFA, метод самофильтрации не является настолько эффективным как метод фильтрации ASE. Последний метод может гибко выбрать длину волны сигнала, также он имеет и другие преимущества. Вы должны быть очень осторожны при выборе характеристик фильтра, потому что полоса пропускания каскадного фильтра более узкая, чем у фильтра сигнала.

Так как по сетям DWDM передаются огромные объемы информации, вопрос обеспечения безопасности является одной из первостепенных задач при проектировании сети.

Защита линии точка-точка осуществляется двумя способами: один из них защита 1+1 или защита 1:N на основе одной длины волны и выполняется на уровне SDH. Другой способ базируется на основе секции оптического мультиплексирования, который также обеспечивает защиту по оптическому тракту - (OMSP). В добавление к этому, имеется защита на основе кольцевой топологии.

1. Защита 1+1 на основе одной длины волны, которая выполняется на уровне SDH

Multiplexer- мультиплексор, demultiplexer- демультиплексор, working path – рабочий канал, protection path – канал защиты, WDM working system – рабочая система WDM, WDM protection system – защитная система WDM