Системы передачи со спектральным уплотнением оптических каналов WDM/DWDM презентация

Содержание

Сигналы в ВОСП Передаваемые сигналы: голос, данные, ТВ, и др. Сигнал преобразуется в оптическую форму (E to O conversion) Сигналы передаются по оптическому волокну

Слайд 1Системы передачи со спектральным уплотнением оптических каналов WDM/DWDM.
Контрольно-измерительное оборудование для WDM/DWDM

систем передачи

Слайд 2Сигналы в ВОСП
Передаваемые сигналы: голос, данные, ТВ, и др.
Сигнал преобразуется в

оптическую форму (E to O conversion)
Сигналы передаются по оптическому волокну

Слайд 3Time Division Multiplexing (TDM)
Временное разделение каналов
TDM – это скорость передачи цифрового

потока данных
Сигналы по-канально мультиплексируются в соответствующие тайм-слоты
Сформированный на передаче цифровой поток выборок от разных входных каналов, демультиплексируется в обратном порядке на приеме
Чем быстрее скорость передачи, тем выше пропускная способность ВОСП

Слайд 4Стандартная иерархия синхронных
систем передачи

Слайд 5TDM и DWDM
За счет внедрения DWDM возрастает пропускная способность ВОЛС
TDM

является дополняющей технологией к DWDM
DWDM прозрачна по отношению к методам кодирования и формирования TDM сигнала в оптическом канале

Иллюстрация наращивания скорости передачи в стандартных системах с временным разделением каналов TDM

Слайд 6Волоконно-оптические сети 1-го поколения
Передача осуществляется на одной рабочей длине волны
Низкая

пропускная способность
Строятся на оптическом волокне типа SMF-28
Требуется регенерация сигналов (O-E-O преобразование)

Слайд 7Волоконно-оптические сети 2-го поколения
Передача осуществляется на одной рабочей длине волны
Низкая

пропускная способность
Строятся на оптическом волокне типа SMF-28
Требуется регенерация сигналов (O-E-O преобразование)

Слайд 8DWDM
Dense Wavelength Division Multiplexing
Одновременная передача нескольких оптических каналов на разных длинах

волн по одному оптическому волокну
Применение оптических усилителей в линейном тракте
Работают в определенных окнах прозрачности оптического волокна

λn

Слайд 9Основы DWDM
Выгоды от внедрения
Значительное увеличение пропускной способности ВОЛС
Сокращение общей стоимости
Извлечение прибыли


Обеспечение конкурентоспособного сервиса

Слайд 10Определение DWDM
По определению: WDM системы передачи обеспечивают передачу до 10 оптических

каналов
Оптические каналы могут распределяться по спектру равномерно или неравномерно
В состав линейного сигнала может входить «контрольный» канал
Прозрачность каналов по отношению к скорости передачи

DWDM системы передачи обеспечивают передачу более 10 оптических каналов May or may not be spaced evenly
В состав линейного сигнала может входить «контрольный» канал
Прозрачность каналов по отношению к скорости передачи

Слайд 11Компоненты DWDM систем передачи
Передающие модули
Мультиплексоры
Усилители
ВОК
Мультиплексоры ввода/вывода
Демультиплексоры
Приемные модули


Слайд 12Передающий модуль
Лазер
Имеет определенную выходная мощность (примерно 0 дБм)
Имеет рабочую длину волны
Большинство

лазеров - DFB (Distributed Feed Back)
Имеют узкую спектральную полосу
Для обеспечения стабильности имеют внешнюю модуляцию
Нестабильность в основном определяется температурными флуктуациями
Чувствительны к обратному отражению

Слайд 13ITU план частот

Слайд 14Основные термины, относящиеся к DWDM
Канальный интервал (обычно в ГГц) расстояние между

центральными длинами волн оптических каналов
100 ГГЦ = 0.8 нм

Слайд 15100 Ггц = 0.8 нм
50 Ггц = 0.4 нм
25 Ггц =

0.2 нм
12,5 Ггц = 0.1 нм







S-Band – 1460 нм to 1530 нм – Metro DWDM
C-Band – 1530 нм to 1565 нм – 1st gen. DWDM
L-Band – 1561 нм to 1625 нм – 2nd gen. DWDM

Основные термины, относящиеся к DWDM

Слайд 16Параметры передатчика, влияющие на функционирование DWDM
Стабильность центральной длины волны напрямую зависит

от количества оптических каналов
Стабильность выходного уровня напрямую влияет на параметр ошибок
На стабильность выходного уровня сильно влияет обратноотраженный сигнал

Слайд 17Параметры мультиплексора, влияющие на функционирование DWDM
Количество входных портов прямо пропорционально стоимости

мультиплексора
Характеристики мультиплексора «чувствительны» к рабочей полосе длин волн
Технические характеристики мультиплексора сильно влияют на качество функционирования DWDM систем передачи
Позволяет производить функцию ввода/вывода в системе

Слайд 18Усилители EDFA
Оптические усилители, использующие энергию лазера накачки для усиления слабого сигнала


Увеличивают уровень входного сигнала, сокращая количество O-E-O преобразований.
Характеристики зависят от рабочего спектра длин волн
EDFA – Erbium Doped Fiber Amplifier (усилители на легированном эрбием волокне) в основном работают в C-Band
Усиливают все оптические каналы равномерно (при условии правильной установки режима работы)
Выходной уровень зависит от входного
Усиливают не только сигнал но и шум (ASE)

Слайд 19Optical Amplifier




WDM Reception Node
WDM Transmission Node
Усилители EDFA
Накопление шумов вдоль ВОЛС при

использовании усилителей EDFA

Слайд 20Структурная схема EDFA усилителя

Слайд 21Частотная характеристика коэффициента усиления EDFA

Слайд 22ASE шум оптического усилителя
ASE – Amplified Spontaneous Emission (усиленная спонтанная эмиссия)
Увеличивается

с каждым каскадом усиления
Эффект, присущий EDFA
Снижает отношение сигал/шум

ASE
Noise

Слайд 23Влияние оптического усиления на DWDM СП:
Увеличивают расстояние между точками O-E-O преобразования
Из-за

необходимости обеспечения заданного уровня входного сигнала, ограничивают расстояние усилительного участка до 100 км
Характеристики зависят от рабочего спектра длин волн (C- or L-band)
Усиливают шумы (ASE)
Обеспечивают возможность компенсации хроматической дисперсии

~ 100 km

~ 100 km

~ 100 km

~ 100 km

EDFA

EDFA





WDM Reception Node

WDM Transmission Node

Слайд 24Мультиплексоры ввода/вывода
Обеспечивают ввод/вывод оптических требуемых каналов
Составной элемент оптических сетей нового

поколения
Обеспечивают возможности волновой маршрутизации
Обеспечивают требуемую полосу пропускания в заданной точке сети
Характеристики входных/выходных портов мультиплексора зависят от длины волны



Слайд 25Этапы инсталляции DWDM СП
Шаг 1 – Тестирование кабельно-линейных сооружений
Рефлектометрические измерения
Измерение

ПМД и хроматической дисперсии для определения свойств волокон и проектирования модулей компенсации дисперсии
Шаг 2 – Измерение бюджета
Использование источников и измерителей уровней оптического излучения для определения бюджета ВОЛС
Шаг 3 – Установка оконечного оборудования
Шаг 4 – Тестирование выходных сигналов оконечного оборудования
Анализаторы оптического спектра для определения характеристик отдельных оптических каналов


Слайд 26Шаг 5 – Проверка функционирования оптических мультиплексоров
OSA для измерения длины волны

и уровня сигнала на выходе каждого порта
Использование перестраиваемых аттенюаторов для настройки уровня каждого канала с тем чтобы достичь равномерности частотной характеристики группового сигнала
Установка фиксированных аттенюаторов в требуемых местах
ORL измерения для оценки уровня обратных отражений
Шаг 6 – Проверка функционирования усилителей
OSA для измерения входного спектра
Наложение выходного спектра для определения коэффициента усиления и OSNR
Документирование характеристик ASE шума и наклона коэффициента усиления

Этапы инсталляции DWDM СП

Слайд 27Шаг 7 – Установка регенераторов
Шаг 6 – Проверка функционирования усилителей
OSA для

измерения входного спектра
Наложение выходного спектра для определения коэффициента усиления и OSNR
Документирование характеристик ASE шума и наклона коэффициента усиления
Измерение ПМД и хроматической дисперсии для определения свойств волокон и проектирования модулей компенсации дисперсии
Шаг 9 – Установка терминального оборудования
Шаг 10 – Тестирование входного сигала ОА
OSA для измерения входного спектра
Наложение выходного спектра для определения коэффициента усиления и OSNR
Документирование характеристик ASE шума и наклона коэффициента усиления
Измерение ПМД и хроматической дисперсии для определения свойств волокон и проектирования модулей компенсации дисперсии

Этапы инсталляции DWDM СП

Слайд 28Шаг 11 – Тестирование выходных сигналов демультиплексорного оборудования
Использование OSA
Шаг 12 –

Измерение дрейфа характеристик
Использование OSA в режиме измерения дрейфа для определения стабильности работы компонентов СП
Шаг 13 – BER тестирование
Использование прибора Trans Expert для BER тестироания

Этапы инсталляции DWDM СП

Слайд 29Параметры линейных сигналов,
измеряемых с помощью OSA
Количество DWDM оптических каналов
Спектральные характеристики

оптических каналов:
Мощность (включая неравномерность и наклон)
Длина волны (сравнение с ITU планом частот)
Отношение сигнал/шум (OSNR)
Дрейф (Длины волны и мощности)

Слайд 30Принципы построения OSA
Анализатор спектра на основе дифракционной решетки

Слайд 31Принципы построения OSA
Анализатор спектра на основе
интерферометра Майкельсона

Слайд 32Принципы построения OSA
Анализатор спектра на основе фильтра Фабри-Перо

Слайд 33Основы DWDM измерений
Осуществляется измерение линейного сигнала в рабочем спектре длин волн

DWDM СП
OSA показывает состав спектра линейного сигнала
Таблица оптических каналов OSA показывает номер канала, его длину волны, мощность, отношение сигнал/шум.


Tx λ1

Tx λ2

Tx λN


MUX

Rx λ1

Rx λ2

Rx λN



DEMUX


l l l

l l l

Fiber with DWDM signal

optical spectrum shows channels

Слайд 34Анализ оптического спектра
Измерение зависимости мощности оптических сигналов от длины волны
Оптические канала

отображаются как узкие пики
Измерение осуществляется путем сканирования узкополосного фильтра на входе фотодетектора
Возможности по измерению спектральных характеристик и точность измерений определяются формой полосы пропускания этого фильтра

Слайд 35Полоса длин волн разрешения (RBW) - это Full-Width at Half Maximum

(FWHM) полосы пропускания фильтра

Влияет на точность определения длины волны

Определяет степень разрешения прибора (например, способность измерять параметры Ultra-DWDM с канальными интервалами 10-25 ГГц)

Не определяет способность к измерению OSNR

Анализ оптического спектра

Слайд 36Основное определение: ослабление фильтра на заданном расстоянии от максимума сигнала в

полосе пропускания.
Указывается под разными именованиями в спецификациях:
“resolution”
“dynamic range”
“optical rejection”
Наиболее точное определение: максимальная ошибка измерения OSNR при определенном реальном значении OSNR


Определение способности OSA к измерению OSNR:

Анализ оптического спектра

Слайд 37Измерение OSNR
OSNR вычисляется путем измерения прилегающего уровня оптических шумов
Величина интерполируется

между уровнем шумов слева и справа от пика

Слайд 38Измерение OSNR
многоканального сигнала
По-канальное измерение OSNR усложняется наличием других каналов
Прилегающий уровень

шума может быть только аппроксимирован в промежутке между соседними каналами
Эффект “переходных влияний”
Наличие прилегающих каналов может ограничить способность прибора выделить реальный уровень шума

Слайд 39Характеристики OSA
Разрешение: способность выделять близко расположенные оптические сигналы
Точность измерения длины

волны: как близко расположены длина волны пика к действительной длине волны?

λ

P

Одни и те же оптические каналы измеренные при уменьшающемся разрешении

Слайд 40
Мониторинг оптических каналов
OSA спектрограмма сравнивается с эталонной в каждой точке установки

измерительного оборудования

EDFA

EDFA




WDM Reception Node

WDM Transmission Node

attenuation

amplification

OSA output

Слайд 41Поиск неисправного компонента сети
Insertion loss = difference in OSA reading before

and after insertion of device under test → wavelength dependent behavior of components





Device Under Test


OSA


Tap





OSA


Tap

Слайд 42Снятие характеристик
оптического фильтра
Measure insertion loss as a function of wavelength
λk

only

λ1+ λ2+ … +λN



Слайд 43OSA used to measure DEMUX operation
Stopband loss determines crosstalk
λ1+ λ2+ …

+λN

λ1
λ2
:
:
λN



DEMUX

input

outputs

Снятие характеристик
демультиплексора

Слайд 44

Monitor performance of A/D MUXs
one channel



input
Ideal Output
Actual Output
Снятие характеристик
Мультиплексора ввода/вывода

Слайд 45Мощность сигнала каждого канала
Центральная длина волны/канальный интервал
OSNR
OSNR
Мониторинг оптических каналов

Слайд 46

EDFA характеристика шумов/ коэффициента усиления
OSA used to measure gain curve, noise

figure





Tx

OSA


Tx


Tx


Tx


EDFA



Tap

OSA


Tap

Слайд 47Переходные помехи соседних каналов
MUX/DEMUX character affects adjacent channel crosstalk

Слайд 48*
The CMA Optical Test System

Слайд 49*
The CMA 4791 OCA Module
Up to 256 DWDM channels
1520-1570nm Wavelength Range
±0.03nm

Wavelength Accuracy
+20dBm to -60dBm Power Range
±0.5dB Power Accuracy
40-50pm Resolution
10GHz Channel Recognition
Automatic System Characterization
Rugged, Portable and Battery Operated

Слайд 50Технические характеристики
1: Available in +20 to -60 dBm
2: Up to 400

channels

Слайд 51Функционирование CMA4000 OSA
Graph Mode
Graph Mode Select
Acquisition Mode
Resolution Mode
Graph Settings
Full Screen View
Zoom/Pan

Toggle

Cursor Locations

Gain Tilt and Slope

Threshold Value

Spectrum Overview

Слайд 52Table Mode
Table Mode Select
Acquisition Mode
Resolution Mode
Table Settings
Cursor Locations
Gain Tilt and Slope
Threshold

Value

Spectrum Overview

Функционирование CMA4000 OSA

Слайд 53Drift Mode
Drift Mode Select
Acquisition Mode
Resolution Mode
Drift Settings
Cursor Locations
Threshold Value
Spectrum Overview
Функционирование CMA4000

OSA

Похожие презентации

3.2. Лабиринт. Подпрограммы. Энкодеры [ТРИК] 411
Презентация для воспитателей на тему: "Формирование коммуникативных навыков детей дошкольного возраста в игровой деятельности" 224
Системы счисления 220
Системы и решения корпорации Галактика для органов государственной власти региона, органов местного самоуправления.Николай Красилов, Президент корпорации Галактика 194
Применение водорослей в пищевой промышленности 364
Влияние творчества А.С. Пушкина на С.А. Есенина 304

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика