1. Sistemele de transmisiune a informaiei prin fibre optice (STIFO) cu detecie direct a semnalului optic la recepie i avantajele lor

STIFO reprezint un ansamblu de mijloace tehnice care asigur organizarea canalelor de telecomunicaii prin intermediul circuitului fizic n baza cablului optic.Schema de structur a STIFO depinde de destinaie, lungimea liniei de transmisiune, tipul informaiei ce se transmite i o serie de ali factori. In STIFO poate fi utilizat att modulaia analogic ct i cea digital. In sistemele cu modulaie analogic comunicarea util nemijlocit moduleaz amplitudinea, frecvena sau faza purttoarei optice a emitorului optic (EO). Performanele STIFO pe deplin pot fi realizate n cazul utilizrii modulaiei digitale, dup , cum este modulaia impulsurilor n cod (PCM). Pentru STIFO digitale comunicarea util reprezint o serie de impulsuri care moduleaz purttoarea optic a EO conform intensitii, amplitudinii, frecvenei sau fazei. n prezent, de regul, se utilizeaz modulaia purttoarei optice conform intensitii.Schema de structur a STIFO este reprezentat n fig.l i conine dou complete de echipament terminal i traficul lineic optic.

In fig.l sunt utilizate urmtoarele abrevieri:CC convertorul de cod;RL - regeneratorul lineic; - modulul optoelectronic de emisie;MOR - modulul optoelectronic de recepie;COD conector optic demontabil; - cablu optic;PRN - punct de regenerare nedeservit;ST - staie terminal;TLO - traficul lineic optic.Utilajul terminal conform schemei fig.l se amplaseaz n punctele A i i const clin echipamentul digital standard SDH sau PDH de formare a canalelor grupelor, i utilajul de joncionare cu traficul lineic optic- Utilajul de joncionare conine: CC, , MOR i RL.Convertorul de cod n punctul A converteaz semnalul din codul HDB-3 n semnal electric unipolar. converteaz impulsurile electrice unipolare n impulsuri optice care mai apoi se transmit prin fibrele , iar la recepie n staia terminal impulsurile optice prin intermediul MOR se converteaz n impulsuri electrice care n continuare sunt prelucrate n regeneratorul lineic (RL) i convertorul de cod (CC) fiind convenate n codul HDB-3 pentru a fi transmise n echipamentul SDH (PDH), Analogic se nfptuiete transmisia n direcia de Ia la A.Traficul lineic optic este constituit din CO care conine minimum dou fibre optice ce se conecteaz la echipament prin intermediu! COD. Peste anumite lungimi a traficului lineic se conecteaz punctele de regenerare deservite (PRD) sau punctele de regenerare nedeservite (PRN) destinate pentru regenerarea impulsurilor care se atenueaz n rezultatul pierderilor i se distorsioneaz datorit dispersiei ce se manifest n traficul lineic optic. Lungimea sectorului de regenerare depinde de valorile pierderilor i dispersiei n fibrele cablului optic, viteza i calitatea necesar de transmisiune a informaiei i indicii electrici i MOR.Principiul de funcionare al PRN poate fi explicat reieind din schema de structur reprezentat n fig. 2.

n fig.2 sunt utilizate urmtoarele abrevieri:AC - amplificator corector;DL - dispozitivul de limit;DS - dispozitivul de sincronizare.Conform structurii prezentate n fig. 2 principiul de funcionare al PRN este bazat pe convertarea dubl a semnalelor - din optic n electric i din electric n optic. i anume, impulsurile optice atenuate i distorsionate prin intermediul MOR sunt convertate n impulsuri electrice care se amplific, li se restabilesc forma iniial i relaiile n timp dup ce ele din nou se converteaz n impulsuri optice prin intermediul . Pentru asigurarea comunicaiilor duplexe din A i din ctre PRN sunt instalate dou fibre optice: una se instaleaz pentru transmisiunea semnalului n direcia de la A la i cealalt de la 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 att n regim multimod, pentru aceasta se utilizeaz CO multimod, ct n regim monomod, pentru aceasta se utilizeaz CO monomod. La fel sunt elaborate STIFO care funcioneaz n regim monomod i n care este posibil combaterea dispersiei semnalului optic ce propag prin fibra monomod prin alegerea lungimii de und a purttoarei optice, parametrilor FO i diodei laser. n astfel de STIFO regeneratoarele n traficul liniar optic sunt nlocuite cu amplificatoare optice () care compenseaz pierderile i sunt amplasate peste anumite sectoare de amplificare (fig. 3)

STIFO posed o serie de avantaje care pot fi divizate n doua grupe-Primul grup de avantaje a STICO se datoreaz naturii lumina i particularitilor fibrei optice. Dintre ele pot fi menionate urmtoarele: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 banda larg de frecvene ce ne permite s organizm un numr major de canale de telecomunicaii printr-o singur fibr optic (pot fi organizate pn la la 107 canale digitale de baz a cte 64 kbps);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 masa reduse ale CO sporesc flexibilitatea i comoditatea de instalare a cablului optic;7. Utilizarea CO permite economia metalelor colorate deficitare i poate n genere s nu conin elemente metalice, fiind un cablu pur dielectric;8. STICO se utilizeaz tot mai pe larg n acordarea serviciilor de telecomunicaii i costul lor treptat se reduce.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 faa 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 ca atare elemente din echipamentul STICO, cum sunt bobinele de inducan i filtrele tip LC;4. Parametrii constani ai STICO i independena lor fa de oscilaiile atenurii n fibrele CO;5. Identitatea caracteristicilor tuturor canalelor i independena caracteristicilor de temperatur i de lungimea 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 STIFO cu oferirea serviciilor integrate, n care metodele digitale se utilizeaz att la multiplexarea, ct i la comutarea canalelor i liniilor de transmisiune; 9. Micorarea neconsiderabil a lungimii sectorului de regenerare ne permite s asigurm regenerarea semnalului practic fr erori;10. Organizarea simpl a punctelor de tranzit pentru introducerea sau sustragerea grupelor de canale sau fluxurilor digitale primare n staiile intermediare;11. Cerine reduse ctre caracteristicile elementelor de amplificare.deoarece de la ele nu se cere o liniaritate nalt;12. Corecia comparativ simpl a distorsiunilor semnalului ce se datoreaz faptului c corectorul nu corecteaz forma semnalului, ns funcia lui este de a depista cu certitudine nalt nivelul unitii logice"1" sau nivelul zeroului logic "0" asigurnd o valoare redus a probabilitii erorii de prelucrare a semnalului la recepie;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.Amplificatoarele optice ()

- dispozitive ce asigur amplificarea interioar a semnalului optic fr convertarea lui n semnal electric. In se utilizeaz principiul de radiaie indus analogic ca la dioda laser. Exist 5 tipuri de amplificatoare optice:

Fabry-Perot se utilizeaz pentru amplificarea unui canal sau a unei lungimi de und;

n baza fibrei n care se utilizeaz difuzia Brillouin i se utilizeaz pentru amplificarea unui canal spectral;

n baza fibrei n care se utilizeaz difuzia Raman i se utilizeaz pentru amplificarea concomitent a ctorva canale spectrale;

n baza diodelor laser semiconductoare se utilizeaz pentru amplificarea concomitent a unui numr mare de canale spectrale ntr-o gam larg de lungimi de und;

n baza fibrei cu impuriti pentru amplificarea unui numr mare de canalespectrale ntr-o gam larg de lungimi de und.

Fabry-Perot sunt nzestrate cu un rezonator plan cu perei semitranspareni poleii. Ele asigur un coeficient sporit de amplificare pn la 25dB ntr-un diapazon spectral ngust l,5GHz care se restructureaz ntr-o gam de 800GHz. Aceste amplificatoare nu sunt sensibile la polarizaia semnalului i se caracterizeaz printr-o suprimare esenial a componentelor laterale ce se atenueaz pn la 20dB dup limitele intervalului de 5GHz.

Datorit caracteristicilor sale Fabry-Perot poate fi utilizat n calitate de demultiplexor deoarece ele pot fi restructurate pentru amplificarea unei anumite lungimi de und, adic numai a unui canal din semnalul de intrare multiplexat spectral. WDM (simpl). DWDM (dens) HDWDM (superdens).Interval de frecvenWDM 200 GHz 16 canaleDWDM 100 GHz 64 canaleHDWDM 50 GHz 64 canaleIn amplificatoarele Brillouin se utilizeaz difuzia stimulat care reprezint un efect neliniar ce se manifest n fibra din siliciu cnd energia undei optice cu frecvena f1 trece n energia unei unde noi cu decalarea sau deplasarea frecventei n f2. Dac pompajul se efectueaz la frecvena f1, difuzia stimulat poseda capacitatea de a. amplifica semnalul de intrare atenuat la frecvena f2. Semnalul, de ieire este concentrat ntr-un diapazon ngust ce permite sa selectm canalul cu eroarea l,5GHz. Difuzia Raman stimulat la fel reprezint un efect neliniar ce poate fi utilizat; pentru convertarea parial a energiei undei de pompaj de putere mare ntr-o und purttoare a semnalului informaional. Ins n cazul difuziei Raman decalajul de frecven { f2 f1) este mai mare, iar diapazonul central, de ieire e mai larg ceea ce admite amplificarea concomitent a ctorva canale spectrale. Ins datorit zgomotului sporit ntre canalele ce se amplific este un dezavantaj la elaborarea i producerea acestor .

n baza diodelor laser (ADLS) au ca element de baz mediul activ analogic mediului ce se utilizeaz n laserele semiconductoare. In ADLS lipsesc rezonatoarele poleite. Pentru a reduce reflexia frontal din ambele pri a mediului activ se depun pelicule antireflectoare cu grosimea /4 (fig.4).

ADLS nu se utilizeaz aa pe larg ca cele n baza fibrei cu impuriti, deoarece pentru ele sunt caracteristice 2 dezavantaje:

1) Stratul activ prin care se iradiaz lumina posed o form dreptunghiular, adic de civa microni, iar limea n limitele unui micron, ce este cu mult mai mic dect diametrul miezului optic al fibrei monomod, ce alctuiete 9 - 10m. Prin urmare, o mare parte a semnalului de intrare nu nimerete n mediul activ al amplificatorului i astfel se reduce randamentul lui. Pentru a spori randamentul ntre prile frontale ale amplificatorului i fibr se amplaseaz nite lentile care complic construcia;

2) Ieirea amplificatorului depinde de direcia polarizaiei i poate s se deosebeasc cu 4 - 8dB pentru 2 polarizaii ortogonale. Acest fenomen poart un caracter negativ, deoarece n fibra optic monomod standard polarizarea undei ce se propag prin fibr nu se controleaz i puterea fluxului de lumin poate s varieze pe parcursul liniei de transmisiuni. Prin urmare coeficientul de amplificare al amplificatorului depinde de un factor ce nu se controleaz.Amplificatoarele n baza fibrei cu impuriti se utilizeaz foarte pe larg i reprezint un element cheie n elaborarea i montarea reelelor de comunicaii pur optice, deoarece ele permit amplificarea semnalului ntr-un diapazon spectral larg. In fig.5 este reprezentat schema n baza fibrei cu impuriti.

Semnalul de intrare atenuat trece prin IO, care permite trecerea lui n direcia direct de la stnga la dreapta i nu permite trecerea; n direcie invers. Apoi trece prin blocul de filtre, care suprim fluxul de lumin cu lungimea de und egal cu cea a undei de pompaj i sunt transparente pentru lungimea de und a semnalului informaional. In continuare semnalul se propag prin bucla din FO dopat cu impuriti a pmnturilor rare. Lungimea buclei alctuiete uniti de metri i este supus unei radiaii intensive din partea opus de ctre laserul de pompaj. Lumina lui excit atomii de impuriti, starea lor de excitare posed un timp relativ ndelungat, de relaxare i n cazul existenei unui semnal de valoare redus are loc trecerea atomilor de impuriti din starea excitat n starea de baz cu radiaia luminii de lungime de und egal cu a semnalului care a contribuit la trecerea atomilor de impuriti din starea excitat n cea de baz. DS orienteaz semnalul amplificat n fibra de ieire, iar izolatorul optic exclude ptrunderea semnalului ce se reflect din segmentul de ieire n regiunea activ a amplificatorului. In calitate de mediu activ se utilizeaz FO monomod, miezul optic al creia se dopeaz cu elemente rare n scopul de a crea sistem atomic cu trei nivele, reprezentat n fig.6.Laserul de pompaj excit electronii atomilor d impuriti n rezultatul cruia electronii din starea de baz (nivelul A) se transfer n stare excitat (nivelul B) i apoi are loc relaxarea electronilor, transferndu-se de la nivelul la nivelul i cnd concentraia lor pe nivelul devine sporit se formeaz populaie inversia nivelului A cu nivelul Astfel de sistem posed capacitatea de a amplifica semnalul optic de intrare ntr-o anumit gam a lungimilor de und. Particularitile de funcionare amplificatorului depind de tipul impuritilor i de diapazonul lungimilor de und n, limitele crora este necesar de a amplifica semnalul. Cel mai pe larg sunt rspndite amplificatoarele n care se utilizeaz fibra din siliciu dopat cu erbiu. Astfel de amplificatoare sunt numite EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier), adic A O n baza fibrei dopate cu erbiu. In EDFA diapazonul lungimilor de und de amplificare alctuiete de la 1530nm pn la 1560nm, ce corespunde tranziiei, hCA cnd lungimea de und a laserului de pompaj alctuiete 980nm.

Amplificarea semnalului optic n fereastra de transparen a lungimii de und egale cu 1300nm poate fi realizat cu utilizarea impuritilor de praziodim. Coeficientul de amplificare depinde de valoarea amplitudinii de intrare i valoarea lungimii de und. Pentru valori reduse a semnalului de intrare amplitudinea semnalului de ieire sporete liniar cu mrirea valorii semnalului de intrare i coeficientul de amplificare atinge valoarea maxim. De exemplu, dac semnalul de intrare posed puterea IW (nivelul - 30dBm), atunci semnalul de ieire poate s obin valoarea puterii de 1W (nivelul 0dBm), ce corespunde amplificrii cu 30dB.

In caz cnd semnalul de intrare posed valori sporite, cel de la ieire atinge o valoare de saturaie ce duce la reducerea coeficientului de amplificare. De exemplu, dac puterea semnalului de intrare este de 1W , puterea semnalului de ieire n regim de saturaie este de aproape 20mW, ce corespunde coeficientului de amplificare egal cu13dB.2. Codurile STIFO2.1 Definiiile i cerinele principale pentru coduriCaracteristicile principale ale STIFO (lungimea sectorului de regenerare, metoda prelucrrii semnalelor, sistemul de control al erorilor n regeneratoare, sistemul de sincronizare, nivelul de protecie contra zgomotelor, distorsiunea semnalelor n linie, etc.) n mare parte depind de alegearea codului de linie.Particularitile de formare a codurilor lineice pentru STIFO depind de caracteristicile fizice ale mediului de propagare a semnalului. FO ca mediu de transmitere a semnalului, ct i sursa de radiaie optic la captul de transmisie i fotodetectorul la recepie nainteza anumite cerine ctre semnalul digital.

Deoarece semnalul optic poate fi numai pozitiv sau nul (deoarece intensitatea luminii, dup natura sa, este o valoare pozitiv) este imposibil utilizarea propriu-zis a codurilor bipolare, ca n sistemele de transmisiuni cu cablu electric.

La realizarea sistemelor de transmisiune digitale, n caz general se determin n cazuri posibile ale nivelului semnalului digital (n=2,3,4,...). ns n STIFO digitale sistemele de transmisiune cu n>2 (coduri n mai multe nivele) nu sunt rea utilizate. Cauza acestui fapt este linearitatea caracteristicii de modulare i dependena termic a emitorului, de exemplu Dioda Laser, ceea ce duce la necesitatea utilizrii codurilor n 2 nivele. Astfel n STIFO cu detectare direct i utilizarii modulrii dup intensitatea luminii, semnalul linear, n majoritatea cazurilor prezint un mesaj discret, reprezentat n cod binar (n=2, simbolurile codului 0, 1), care reprezint o succesiune de impulsuri de aceei form, ce urmeaz unul dup altul n intervale egale de timp cu lungimea T, numite intervale de tact. Aa semnale sunt numite semnale aleatoare cu intervale de tact determinate. Ctre codurile lineice sunt prezentate urmtoarele cerine:1. Sectorul continuu al spectrului energetic al codului trebuie s aib densitate spectral minim la frecven nul, ct i componente de FJ i F. Limitarea spectrului la FJ este determinat n principal de doi factori. Primul este legat de necesitatea de transmitere a semnalului digital recepionat fr distorsiuni, de ctre amplificatorul de curent alternativ al fotodetectorului, deoarece n caz contrar pentru realizarea condiiilor optimale de recepie, nainte de dispozitivul principal este nevoie de a introduce un dispozitv adugtor pentru restabilirea componentei de FJ. Aceasta mrete complexitatea i costul utilajelor tracturlui lineic. O amplificare nalt n curent continuu provoac un drift esenial al componentei continui. Aceast limitare este foarte dur pentru sistemele care utilizeaz fotoreceptori su sensibilitate nalt. Al doilea factor este faptul c puterea optic a emitorului, care depinde de temperatura mediului, poate fi stabilizat prin introducerea unei reacii negative conform valorii medii a puterii radiate numai n lipsa componentei de FJ a codului lineic. n prezena componentei de FJ n spectrul codului lineic, puterea de emisie poate varia sub influena semnalului informaional, deoarece depinde de statistica celui din urm, i deasemenea variaii relativ mici pot provoca fluctuaiile termice n modulul emitorului (cu ct mai mult crete temperatura emitorului cu att mai nestabil este lungimea de und i puterea semnalului emis, de regul cnd srete temperatura scade puterea semnalului). n acest caz n circuitul cu reacie negativ trebuie sa fie prevzut un dispozitiv de compensare a acestor modificri.2. Codul lineic trebuie s conin informaia despre frecvena de tact a semnalului transmis. La recepie aceast informaie este utilizat pentru restabilirea fazei i a frecvenei, necesare pentru luarea deciziei de ctre dispozitivele de prag ale receptorului i a regeneratorului (spectrul energetic al codului n acest caz este compus din componenta continu i cea discret). Partea discret conine componenta continu i componenta pe frecvena de tact i pe frecvene multiple ei. Dac n spectrul energetic componenta discret este prezent n form ascuns, atunci pentru evidenierea ei n partea de recepie este nevoie de o prelucrarea nelinear a semnalului. Partea continu a spectrului reprezint repartizarea energiei n spectrul frecvenelor, fiind legat de modificrile informaionale ale funciilor temporale ale semnalului, care de fapt sunt aleatoare. Prezena componentei discrete arat caracterul determinat al procesului aleator n acest cod. 3. Partea continu a spectrului energetic trebuie s aib un nivel jos n regiunea frecvenei de tact sau a frecvenelor multiple celei de tact, utilizate pentru sincronizarea recepiei, deoarece ct mai mic este nivelul componentei continui n regiunea componentei discrete, cu att sunt mai mici zgomotele pentru dispozitivele evideniere a frecvenei de tact.4. Este de dorit ca energia componentei continui a spectruli energetic s fie concentrat ntr-un sector relativ ngust al spectrului, deoarece cu ct este mai ngust spectrul cu att mai puin este distorsionat semnalul, din contul limitrii benii tractului lineic.5. Procesul codrii lineice nu trebuie s depind de statistica sursei de informaie, ci invers, codul nu trebuie s introduc careva limite mesajului care trebuie transmis, asigurnd transmiterea semnalelor cu orice statistic. Altfel spus, codul de transmisiune trebuie s asigure reprezentarea oricrei succesiuni de cod binar.6. Pentru a evidenia frecvena de sincronizare i asigurarea funcionrii stabile a regeneratoarelor cu autosincronizare, caracteristicile statistice ale semnalelor digitale n linie nu trebuie s fie ntmpltoare. De aceea trebuie s fie limitat numrul maxim de combinaii de simboluri de acelai nivel sau de aceai amplitudine (n cazul codurilor n mai multe nivele).7. Algoritmul de formare a semnalului digital trebuie s permit controlul efectiv al calitii transmisiunii n procesul de exploatare automat a STIFO, prin intermediul controlului erorilor la regeneratoare.8. Dispozitivele de codare/decodare i de control a erorilor trebuie s fie simple, fiabile, i cu consum minim de energie, cu posibilitatea de integrare a componente adugtoare n procesul exploatrii.9. Este binevenit ca codul lineic s asigure transmiterea semnalelor de serviciu.10. Codul trebuie s aib un mic surplus pentru a scdea raportul dintre viteza de transmisiune n linie i viteza combinaiilor iniiale de cod, pentru a mri eficiena STIFO.11. Codul nu trebuie s duc la multiplicarea substanial a erorilor la decodare.12. Structura codului lineic i forma simbolurilor elementare ale codului trebuie s corespund caracteristicilor cablului optic, pentru minimizarea pierderilor puterii optice pentru BER prestabilit, cu luarea n consideraie a atenurii semnalului la introducerea lui n FO i transmiterea prin linie.13. Balansarea codului trebuie s fie apropiat de 0,5. Dac P1 i P0 sunt respectiv probabilitatea de apariie n linie a 1 sau a 0, atunci dac P1 = P0 codul este balansat, altfel dac P1 P0 codul nu este balansat.14. Tremurul sistematic al fazei trebuie s fie foarte mic. Reducerea lui este necesar pentru a asigura caracteristici de transmisiune satisfctoare.15. Posibilitatea de a schimba rapid numrul de canale.16. Timp redus de sincronizare.

17. Capacitate de reducere a pulsrii dinamice.18. Stabilitate a puterii optice medii.

19. compatibilitate cu codurile existente pentru LT electrice.

2.2 Parametrii de baz ale codurilorSurplusul

(5.1), unde fT frecvena de tact a semnalului informaional la intrarea codificatorului tractului lineic (sau la ieirea decodificatorului);m -numrul de nivele permise ale semnalului de intrare;

fTL frecvena de tact a semnalului informaional la ieirea coderului sau decoderului tractului lineic, adic propriu-zis n LT;n numrul de nivele permise ale semnalului de ieire.

n cazul cnd se utilizeaz cod binar n 2 nivele, n=m=2, i surplusul codului este

(5.2)Surplusul i d semnalului caracteristicile cerute i i mrete frecvena de tact.

(5.3)ns n cazul cnd m este destul de mare i m-n are o valoaremic, aceast mrire este nesemnificativ.Viteza relativ de transmisiune (coeficientul de variere a frecvenei de tact, eficiena codului)F=n/m (5.4)Acest parametru caracterizeaz mrirea vitezei de transmisiune (marirea frecvenei de tact) la utilizarea codului de bloc dat. Evident c cu ct mai mic este surplusul codului cu att estem mai mic diferena dintre viteze.Numrul maximal de simboluri consecutive de aceeai valoare. Pentru codurile binare acesta este numrul maximal de 1 i 0 pe care le poate avea semnalul liniar. Acest numr trebuie s fie minim ca s se uureze tractul de evideniere a frecvenei de tact. Valoarea medie a simbolurilor < bk > Dac probabilitatea apariiei 0 i 1 n semnalul informaional este egal (P0=P1=0,5) atunci < bk > =0,5. Pentru reducerea puterii optice medii a emitorului i a zgomotului de alice a fotodetectorului, valoarea medie a simbolurilor trebuie s fie aleas minim.Disparitatea neegalitatea 1 i 0 n combinaiile de cod. Se deosebesc disparitatea unei combinaii de cod (D) i disparitatea acumulat (D1). Numrul D se determin prin diferena dinte 1 i 0 dintr-un bloc de cod, iar D1 este diferena dintre 1 i 0 ale codului din orice moment pn n momentul efecturii observrii. n codurile nebalansate disparitatea acumulat variaz monoton. Scderea nivelului de disparitate uureaz schema de sincronizare i detectare a erorilor la recepiea sau regenerarea semnalelor i reduce componentele de FJ n spectrul energetic.Conform recomandrilor CCITT pentru determinarea dispariti semnalelor binare este necesar de nmulit numrul de 1 la greutatea unei 1(+0,5 uniti), iar numrul 0 de nmulit la greutatea 0 (-0,5 uniti).Suma digital este suma algebric a amplitudinilor impulsurilor pe sectorul de timp al codului cu n nivele, raportat la valoarea absolut a diferenei dintre 2 nivele vecine dup valoare. Se deosebesc 2 tipuri de sum digital: Suma Digital Acumulat a blocului de cod, a grupului de cod, cuvntului de cod, i Suma Digital Curent. SDA este numrul valorilor posibile pe care le poate lua suma pentru un bloc de cod; SDA al blocului din n elemente ale semnalului n 2 nivele:

(5.5)Pentru codurile binare valorile elementelor i1 a SD este determinat de probabilitatea de apariie a 1 i 0 (P0=1- P1); i1= P0 pentru simbolurile 1 i i1= -P1 pentru 0. SDA coincide cu numrul de stri sle codecului, i valoarea ei determin complexitatea codecului.SDC se determin prin suma algebric a amplitudinilor codului cu n nivele din orive moment pn n momentul efecturii observrii.

(5.6), unde j numrul de ordine al bitului combinaiei de cod la nceputul enumerrii timpului; m numrul de ordine al bitului n momentul observaiei.

Numrul strilor posibile ale SDC n momentele finisrii blocurilor de cod se noteaz Sk. Mrirea Sk duce la ridicarea complexitii codecului. n acelai timp se face mai dificil controlul sincronizrii de bloc. n afar de aceasta, pentru orice cod exist un anumit numr de valori, notat cu Sm, pe care le poate avea SDC n cazul unei recepii lipside de erori. Complexitatea schemei de detectare a erorilor depinde de Sm.

Densitatea componentei continui a spectrului n regiunea FJ, care sunt alturate ctre f=0. Ea este estimat prin coeficienii 1, 2 (parte din puterea componentei continui a spectrului energetic a semnalului, concentrate n regiunea fT=0...0,03 i fT=0...0,1 respectiv). n cazul lipsei sau a unui nivel jos de componente continui n domeniul de FJ a spectrului energetic a codului, n afar de particularitile menionate mai sus are capacitatea de a transmite eficient semnalele de serviciu i control la distan, ct i s scad distorsiunile de tipul 2, dintre simboluri.Valoarea componentei continui pe frecvena stabilit Ea prezint interes n dependen de faptul care component discret se evideniaz pentru sistemul de sincronizare.Lrgimea benzii F, care conine 90% din energia impulsului elementar al codului lineic. Acest parametru caracterizeaz partea specific a componentei continui a spectrului energetic n intrevalul de tact T.Eficiena codului lineic privind consumul energetic Acest parametru caracterizeaz consumul energetic al emitoarelor optice pentru codul ales i a pierderilor de putere din contul devierii de la forma optimal a semnalului. Coeficientul rezistenei relative la zgomote El arat cu ct rezistena potenial la zgomote a semnalului digital difer de rezistena limit: (5.7), unde rezistena echivalent potenial a codului analizat

max - rezistena echivalent potenial limit a semnalului digital.Fr a depinde de anumite condiii de realizare a tractului lineic STIFO, compararea semnalelor digitale este comod de efectuat dup rezistena la zgomote n condiii ideale, care depinde puterea echivalent a a semnalului Si(t) i Sj(t), adic (5.8)Este evident c rezisten limit vor avea semnalele, elementele crora sunt opuse i corespund relaiei Si(t)= Sj(t). n sistemele optice de transmisiune opuse sunt socotite semnalele care sunt compuse din elemente de nivel nalt (pozitiv) Si(t) i jos (nul) Sj(t). Lum n consideraie i faptul c n cazul recepiei optimale, veridicitatea recepionrii corecte a semnalului este cu att mai nalt cu ct este mai nalt energia semnalului.2.3 Clasificarea codurilorClasificarea codurilor pentru STIFO pot fi difereniate n 2 grupuri: coduri cu consecutivitate aleatoare a simbolurilor i coduri cu consecutivitate cvazialeatoare (coduri binare scremblate). La rndul su primul grup poate fi divizat n cteva sub-grupuri.Din codurile fr surplus fac parte codurile liniare NRZ-L (cod NRZ absolut) i coduri NRZ-M i NRZ-S. Impulsurile informaionale ale acestor coduri au durata T, astfel c 1 este durata activ i 0 pauz, care dureaz tot intervalul de tact (T1=T0). Evident c viteza de transmisiune n linie la transmiterea acestor coduri variaz.

Clasificarea codurilor lineare pentru STIFO

n calitate de coduri de clasa 1B2B se subneleg codurile n care se efectueaz transformarea unui bit al semnalului PCM iniial cu durata T ntr-o combinaie de 2 simboluri, fiecare dintre care au durata T/2 (astfel frecvena de tact este de 2 ori mai mare dect a semnalului informaional iniial PCM, i respectiv viteza de transmisiune n linie este de 2 ori mai mare dect viteza succesiunii informaionale iniiale).

Baza binar a calculelor, care este utilizat att n succesiunea de baz ct i n cea transformat, este notat cu litera alfabetului latin B (Binary). Este de menionat c nu exist un sistem unic de clasificare a codurilor, i mai jos sun utilizate notrile cel mai des ntlnite n literatura de specialitate.

Din clasa 1B2B fac parte BI-L (bi-impuls absolut), DBI (difazic diferenial), BI-M (relativ de tip M), BI-S (realtiv de tip S), EP-1 (electrono-fotonic de tipul 1),EP-2 (electrono-fotonic de tipul 2), codul Miller, CMI (cod cu adresare), codul Radev-Stoianov.

Din clasa codurilor mBnB cu m2 fac parte un numr mare de coduri lineice, algoritmii de formare ale crora sunt date n tebele de cod. De obicei sunt utilizate 2 tabele de cod, ceea ce permite de a asigura balansarea numrului de 1 i 0. n codurile acestei clase succesiunea semnalului PCM se desparte n blocuri compuse din m bii, i fiecare astfel de bloc se tramsform ntr-o anumit consecutivitate (alt bloc) de simboluri de cod din n bii. Din aceast clas fac parte codurile 2B3B, 2B4B, 3B4B, 5B6B, etc.

Aparte sunt difereniate codurile cu adaos (mB1C, mB1P, DmB1M). La formarea codurilor mB1C la simbolurile informaionale este adugat un simbol adugtor inversat notat cu C. Dac ultimul simbol transmis este 1 atunci C= 0, dac ns simbolul m a avut valoarea 0, atunci C = 1. Sunt utilizate urmtoarele coduri acestei clase: 3B1C, 8B1C, etc. n cazul m=1, ca caz particular al codului BI-L din clasa 1B2B, care poate fi scris n forma 1B1C.

n codurile mB1P (mBP) m numrul simbolurilor informaionale, P simbolul adugtor. Dac numrul unitilor, din blocul cu m simboluri, este numr impar atunci P = 1, dac este par atunci P = 0. Cel mai des dintre codurile mB1P sunt utilizate 10B1P, 17B1P, 24B1P. Deseori n notare simbolul P lipsete i atunci poate fi scris mBnB, astfel codurile 10B1P, 17B1P vor fi scrise 10B11B, 17B11B.

Dac trebuie de determinat erorile n codul de linie i n acelai timp de asigurat legtura de serviciu, atunci succesiunea informaional primar se codific dup algoritmul mB1P (controlul de paritate), iar apoi se mai adaog nc un bit R pentru datele de serviciu. Astfel se primete un cod lineic MB1P1R (10B1P1R). Dac n afar de determinarea erorilor este necesar eliminarea succesiunilor de simboluri de aceeai valoare atunci semnalul binar iniial se codific conform codului mB1P, iar codul primit apoi este codat dup codul mB1C. Ca rezultat primim codul mB1P1C.

n codurile DmB1M la simbolurile informaionale, adugtor se introduce un bit cu valoarea 1 n urma fiecrui bloc, iar pe urm succesiunea se codeaz dup metoda codrii relative. Astfel primim un cod diferenial bipolar cu un bit adugtor. Sunt utilizate urmtoarele coduri de acest tip: D3B1M, D5B1M, D7B1M, D10B1M, D15B1M. Mai jos sunt analizate mai amnunit codurile mai des utilizate n STIFO de vitez nalt mB1C i DmB1M.

Codurile clasei 1T2B sunt utilizate n cazul cnd STIFO este conectat cu dispozitive terminale existente conectate le LT electrice. Deoarece CCITT nu permite de a introduce modificri n dispozitivele terminale apare problema de a converta semnalele cvasi-triple cu 3 nivele n semnale cu 2 nivele.

Ca perticularitate a semnalelor lineare cu modulare impuls-poziional (PIM) este faptul c pentru a transmite m bii ai semnalului iniial sunt utilizate combinaii predeterminate cu un sungur impuls, poziionarea temporal a cruia corespunde combinaiei de cod iniiale. Implementarea acestor coduri este anevoioas mai ales n cazul cnd m ia valori mari, de aceea ele nu au gsit utilizare practic n STIFO.

Succesele obinute n domeniul tehnologiilor laser sunt urmate de mbuntirea linearitii caracteristicilor modulatorii ale diodelor laser, n special la utilizarea tehnologiilor digitale de transmisiune, ceea ce ar permite n viitor de a utiliza coduri multi-nivel n viitor. Codurile multi-nivel pot fi utilizate pentru reducerea rapiditii sistemelor, ndeosebi n baz de cabluri optice cu FO monomod.n cazul cablurilor cu FO multimod ele pot fi utilizate numai n cazul asigurrii unei atenuri relativ mici, valori ale vitezei de transmisiune de 140 Mbps i mai mult i valori nalte ale dispersiei. n prezent codurile multi-nivel au patrametri mult mai ri dect cele binare, n cazul sistemelor cu dispersie joas a cablurilor optice. Din aceast cauz n continuare vor fi examinate doar codurile binare.3. Algoritmii de formare a codurilor3.1 Coduri de clasa 1B2BLa analizarea problemei de formare a algoritmilor de codare a clasei 1B2B este comod de a considera c impulsurile au form drepunghilar i durata lor este T sau T/2 (n afara RZ 25%, n care durata impulsului elementar este T/4). Menionm c impulsurile elementare n linie difer semnificativ de forma dreptunghiular, i ele foarte des sunt arpoximate cu forma gaussian, trapezoidal etc. n aceste coduri frontul anterior al impulsului coincide cu hotarul sau jumtatea intervalului de tact.n STIFO cnd codul n linie reprezint un semnal n 2 nivele cu amplitudinea A, varietatea de elemente de diferit tip a videosemnalelor este egal cu 4 (Fig. 5.2).

La transmiterea 1 i 0 a succesiunii iniiale pot fi utilizate combinaiile oricror elemente ale videosemnalului. Astfel numrul semnalelor binare compuse din elementele S1(t), ..., S4(t) va fi egal cu C42=6. Astfel codul lineic, n dependen de algoritmul de formare este compus din combinaii ale elementelor Si(t), Sj(t) (relaia 5.8).n coder formarea codului linear are lor prin metoda transformrii relative sau absolute. n cazul transformrii absolute se determin consecutivitatea concret a semnalului informaional pentru fiecare element de cod posibil, adic 1 i 0 din consecutivitatea informaional iniial sunt respectiv nivelul superior i inferior al semnalului. n cazul formrii codului dup metoda relativ, valoarea elementului dat al codului lineic este determinat de valoarea elementului consecutivitii iniiale i de unul dintre elementele precedente ale aceleiai consecutiviti. De exemplu dac 1 i corespunde repetarea elementului precedent al semnalului (pstrarea strii nivelului), atunci 0 i corespunde apariia alternrii semnalului (trecere la alt nivel, schimbarea strii). Este posibi s fie i invers 0 s-i corespund pstrrii strii nivelului, iar apariia alternrii strii nivelului s-i corespund 1. Reieind din aceasta numrul simbolurilor relative deasemenea este egal cu 6.Diagramele de formare ale codurilor fr surplus i a codurilor de clasa 1B2B sunt prezentate n fig.5.3. Semnalele prezentate n fig.5.3(-) reprezint variantele de codate fr surplus a consecutivitii iniiale. n aceste coduri este posibil orice combinaie, astfel c detectarea erorilor n funcionarea regeneratorului dup semnalul de ieire este exclus. Aceste semnale sunt notate cu literele latine NRZ (Non Return to Zero). n prima variant de codare (fig.5.3 a), 1 i 0 ale semnalului iniial sunt prezentate respectiv ca nivelul superior i inferior ale semnalului. Acest tip de codare este numit absolut i este notat cu litera latin L. De fapt codul fr surplus de tipul NRZ-L servete n calitate de cod primar (pentru semnalele PCM). n al doilea caz de codare (fig.5.3 b) simbolului 1 NRZ-L al succesiunii iniiale i corespunde meninerea strii elementului anterior n consecutivitatea semnelului transformat, iar simbolului 0 i corespunde apariia alternrii nivelului n comparaie cu elementul anterior din codul transformat. Acest cod se numete relativ i se noteaz cu litera alfabetului latin S (NRZ-S). Al treilea caz al codului relativ este cnd pstrarea strii i corespunde simbolului 0 al consecutivitii iniiale, iar alternarea strii este notat cu 1, acest cod fiind notat cu M (NRZ-M).Spre deosebire de codurile fr surplus de tipul NRZ, la formarea codului RZ-50% (Return to Zero), (fig.5.3, ), pentru aprarea de zgomotele dintre simbolurile semnalului sunt prevzute intervale de protecie cu durata T/2. acest cod poate fi definit i ca cod binar cu surplus cu frecvena de tact, fTL=2/T, n care din patru blocuri binare posibile (00, 01, 10, 11) ale coduriler clasei 1B2B sunt utilizate doar 00 i 01.Codul RZ-25% (fig.5.3, d) este introdus n diagram convenional. Acest cod cu durata impulsului T/4 nu a gsit utilizare pe larg n STIFO din cauza c banda de frecven se mrete de 4 ori n comparaie cu codul original.

n fig. 5.3 (e-) sunt prezentate codurile care au un ir de particularitpi comune. Din diagram se observ c n aceste coduri se exclude posibilitatea a mai mult de 2 impulsuri de acelai nivel consecutiv. Codul prezentat n fig.5.3 (e) a pirmit denumirea de cod biimpuls absolut i este notat BI-L (Biphase -Level). n acest cod simbolurile 1 i 0 sunt prezentate respectiv de blocurile 01 i 10 (este posibil i invers). n fig. 5.3 () este prezentat codul diferenial bifazic DBI (Differenial Biphase). Regula de codare const n faptul c simbolul 1 al consecutivitii iniiale a semnalului informaional este prezentat prin 01 (sau 10). n acelai timp lipsete trecerea blocului 01 (10) n stare alternativ (este repetat blocul strii anterioare). Aceast trecere corespunde strii 0 a consecutivitii iniiale (se formeaz un bloc diferit de cel anterior).

Algoritmii codrii relative BI-M (BI-Mark) i BI-S (BI-Space) sunt prezenate n fig. 5.3 (,). Pentru ambele coduri este comun prezena trecerii 1 n 0 sau 0 n 1 la nceputul fiecrui bloc, independent de simbolul transmis al codului iniial. De exmplu n codul BI-M este efectuat trecerea 01 sau 10 la mijlocu blocului la transmiterea 1 sau lipsa acestei treceri la transmiterea 0. Codul BI-S se deosebete prin faptul c trecerile 01 sau 10 din mijlocul blocurilor corespund transmiterii 0, iar lipsa acestei treceri corespunde 1 din codul iniial.Regula de formare a codului electron-fotonic de tipul 1 (EP-1), prezentat n figura 5.3 (k) const n aceea c simbolurile 1 din codul iniial sunt codate pe rnd cu blocurile 11 i 00, iar simbolurile 0 se codeaz cu blocurile 01 sau 10, ns n aa fel ca primul simbol al blocului urmtor s nu difere de ultimul simbol din blocul precedent. Analogic acestei metode se codeaz simbolurile n codul EP-2 (fig. 5.3, ). Aici ca i mai nainte simbolurile 1 sunt codate pe rnd cu blocurile 11 i 00, iar simbolurile 0, independent de tipul acestor blocuri sunt codate prin 10 sau 01. n fig. 5.3(M) sunt prezentate diagramele de timp a codurilor Miller, iar n fig. 5.3(H) este prezentat codul CMI (Coded Mark Inversion), n care simbolurile 1 ale codului iniial sunt transmise pe rnd prin blocurile 11 i 00, iar simbolurile 00 prin unul din blocurile 01 sau 10.n fig. 5.3 (O) este prezentat diagrama de formare a codului Radev-Stoianov. Regula de formare a codurilor Miller, CMI i Radev-Stoianov sunt prezentate n fig 5.4.

3.2 Codurile clasei mBnBCodurile de bloc au o lungime stabil sau variabil, n STIFO fiind utilizate coduri cu lungime constant. Formarea codurilor de bloc cu lungime constant mBnB (m2, n>m), unde de regul n=m+1 (mai rar n=m+2), este prezentat prin tabele de cod (alfabete de cod). Surplusul n coduri este utilizat pentru a obine caracteristicile necesare ale codului, ns din contul mririi vitezei de transmisiune a simbolurilor i a pierderilor optice. De obicei sunt utilizate coduri cu control al paritii sau cu codare balansat. n primul caz grupului din m simboluri a codului informaional binar iniial de tipul NRZ-L i este adugat un simbol de control 1 sau 0, n aa fel ca suma elementelor noii combinaii (n=m+1) s conin un numr par de 1. Erorile n acest cod sunt depistate la nclcarea legii paritii sectorului de cod controlat.La codarea balansat toate combinaiile din m smboluri ale codului binar iniial cu numrul total 2m este desprit n 2 grupuri. Ambele combinaii n grup sunt codate cu blocurile n>m, ns n combinaia primului grup se conine un numr constant de elemente nE (combinaii cu greutate constant H= nE). Combinaiile din al doilea grup (combinaiile rmase ale codului iniial) sunt codate pe rnd cu un cod lineic prin blocuri cu greutate inegal H= nE+l (blocuri directe) i cu blocuri cu greutatea H= nE-l (blocuri inverse), astfel ca densitatea medie a transmisiunilor solitare rmne constant i egal cu nE ln, unde l ia valoarea 0,1. Codurile de bloc ale acestei clase permit de a controla erorile dup SDC, fr decodarea codului lineic.

Pentru controlul erorilor dup SDC este comod de a lua H= nE=n/2, cu egalitatea numrului de 1 i 0. Combinaia grupului 2 are greutatea H>n/2 (H= nE+l) a disparitii pozitive, i H34Mbps) este mai raional de a utiliza codurile clasei 1B2B (BI-L, BI-M, CMI). Pentru linii cu viteze mari de transmisiune sunt utilizate codurile de bloc mBnB (2B3B, 3B4B, 5B6B).Pentru linii magistrale i zonale sunt mai rentabile codurile cu surplus minim (7B8B, 17B18B), ceea ce complic dispozitivele terminale, dar permite de a economisi din lrgimea benzii de trecere a tractului STIFO. Pentru magistrale de vitez nalt (140 Mbps) care au lungimi mari a sectorului de regenerare, alegerea codului lineic se determin de compromisul dintre limitarea benzii de frecvene transmise, coinutul informaiei de sincronizare n cod, limitele distorsiunilor admisibile a intervalului dintre impulsuri, ct i posibilitatea de detectare a erorilor.Pentru viteze de transmisiune de 140 i 565 Mbps, perspective mai mari le au codurile cu interpolare mB1C, DmB1M, mB1P1C, mB1P1R cu valori mai mari ale lui m, care n comparaie cu codurile clasei mBnB au un ir de prioriti menionate mai sus. n prezent codurile de bloc cu interpolare sunt utilizate n STIFO magistrale de vitez nalt, pe cabluri cu FO monomod. n tabelul 5.5 sunt prezentate datele tracturilor lineice a unpr STIFO.4. STIFO cu detecia coerent a semnalului optic la recepie i avantajele lorRecepia coerent a semnalelor optice, n particular prin heterodinare sau de tip homodin, permite s transferm spectrul semnalului informaional n domeniul frecvenelor intermediare (inclusiv pn la gama de microunde) sau n domeniul frecvenelor joase. Astfel se simplific prelucrarea i demultiplexarea semnalelor, i la fel restructurarea semnalelor ntr-o band larg de frecven pentru STIFO cu multiplexare spectral. Tot odat prin alegerea corespunztoare a puterii heterodinei locale se reuete suprimarea tuturor zgomotelor, cu excepia zgomotului de alice al heterodinei. Aceast circumstan permite asigurarea valorii maxime a raportului semnal/zgomot n sistemul de recepie.

Metoda heterodin de recepie a semnalelor opticeLa recepia heterodin, cmpul semnalului optic informaional se sumeaz cu cmpul optic a heterodinei locale pe suprafaa fotosensibil a fotoreceptorului. Utilizarea cmpului optic suplimentar a heterodinei locale permite mbuntirea recepiei i evidenierea semnalelor optice de valori reduse n condiiile aciunii zgomotelor de alice externe i zgomotelor termice interne a fotoreceptorului. Cmpul sumar (al semnalului informaional i heterodinei) este detectat astfel ca i n cazul cum ar fi c la intrarea receptorului se comunic un singur cmp optic. Sumarea a dou cmpuri optice la intrarea fotoreceptorului cu ajutorul sistemului oglind-lentil necesit acordarea spaial' precis a fronturilor de und. Vectorii de und a dou cmpuri trebuie s coincid cu exactitatea de la 511 pn la 2,5 n dependen de lungimea de und i de diametrul suprafeei fotosensibile a fotoreceptorului. Ins la utilizarea pentru sumarea cmpurilor a conectorului ghid de und monomod problema acordrii spaiale a cmpurilor poate fi exclus. ntr-adevr, dac conectorul optic este produs din fibra monomod, atunci cmpul semnalului optic excit o und longitudinal. Aceast unda este excitat i de cmpul optic al heterodinei. La distana de 10...20 lungimi de und aceste cmpuri devin staionare. Astfel, dac ambele cmpuri sunt analizate n planul aperturic a fotoreceptorului, 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 spaiale.n afar de aceasta heterodinarea optic depinde n mare msur de coincidena polarizrii cmpurilor heterodinate. In practic pentru soluionarea acestei probleme se utilizeaz sau fibra monomod cu polarizare stabil, controlere de polarizare, sau recepia cu decalaj de polarizare. De aceea la analiza teoretic a procesului heterodinrii se poate de considerat c polarizrile cmpurilor heterodinate coincid.Cmpul semnalului optic de intrare ntr-o mod spaial poate fi scris n urmtoarea form:

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 a acestui semnal depind de tipul modulaiei purttoarei optice prin intermediul semnalului informaional. Presupunem c radiaia optic a heterodinei locale poate fi prezentat sub forma undei plane i analizm aceast und n planul fotoreceptorului. Atunci putem nota cmpul heterodinei locale sub forma undei plane monocromatice cu frecvena 0 prin urmtoarea expresie:

unde a0=A0exp(i0) este nfurtoarea complex a cmpului optic a heterodinei;A0=|a0| , 0, 0 - amplitudinea, frecvena i faza cmpului heterodinei.Cmpul sumar poate fi exprimat prin formula:

Intensitatea cmpului sumar pe o unitate de suprafa a fotoreceptorului se exprim prin relaia:

Suprimnd factorul constant, proporional suprafeei fotodetectorului i lund n considerare corelaia dintre curentul de ieire a fotodetectorului i puterea semnalului optic obinem;

unde:i curentul de ieire al fotoreceptorului cu coeficientul de multiplicare M poate fi notat prin relaia:

n formulele (20), (21), (22) figureaz urmtoarele notaii:

Ri - sensibilitatea fotoreceptorului conform curentului;

- randamentul cuantic; h - constanta Planck;

f frecvena semnalului optic;

Pc- puterea semnalului util;

P0 - puterea radiaiei heterodinei.La ieirea fotoreceptorului se instaleaz filtrul trece-band cu frecvena central, care coincide cu diferena frecvenelor semnalului informaional i a heterodinei locale sau la ieirea fotodetectorului se instaleaz amplificatorul de frecven intermediar (AFI). Astfei valoarea instantanee a curentului frecvenei intermediare (componenta variabil) se determin conform formulei:

Astfel curentul semnalului de frecven intermediar depinde de amplitudinea, frecvena i faza purttoarei optice. De aceea dac oricare din aceti parametri se moduleaz cu semnalul informaional, atunci pentru demodularea semnalului poate fi utilizat metoda cunoscut din radio-recepie (demodularea sincron sau de faz, demodularea decalajului de faz, detecia ptratic i conform nfaurtoarei, etc.).Schema metodei optice de recepie prin heterodinare este prezentat n fig.12.

Valoarea instantanee a tensiunii n dependen de frecven intermediar la ieirea filtrului, raportat la rezistena sarcinii Rs a fotodiodei (FD) poate fi scris sub forma:

Metoda homodin de recepie a semnalelor opticePentru metoda homodin de recepie se utilizeaz principiul fotomixrii optice, ns spre deosebire de metoda heterodin, frecvenele oscilaiilor purttoarei optice i a heterodinei locale trebuie s fie egale (fs = f0), iar fazele sincrone.Semnalul demodulat la ieirea fotodetectorului are un spectru de frecvene deplasat n domeniul frecvenelor joase (n domeniul semnalului informaional).Conform formulei (22) rezult c curentul fotoreceptorului se determin prin expresia:

Dac de neglijat cu componenta permanent a curentului atunci la ieirea filtrului trece-jos obinem curentul semnalului:

La modulaia digital a fazei (s =0 ) la transmisia "1" i (s = ) la transmisia "0", considernd 0 = 0 obinem Us=RiMAsA0Ry adic amplitudinea tensiunii la ieire se modific n corespundere cu simbolul recepionat.La modulaia digital a amplitudinii (considernd 0=s) transmisiunii simbolului "1" i corespunde tensiunea de ieire UsRiMAsAoRs, iar transmisiunii simbolului "0" - tensiunea de ieire Us=0.Schema de structur a metodei de recepie de tip homodina este prezentat n fig. 13.

Fig. 13. Schema de recepie a metodei optice homodineLa avantajele STIFO coerente se refer:1. Sensibilitatea schemelor 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. Conform sensibilitii STIFO coerente sunt mai perfecte dect STIFO cu detecie direct (bugetul energetic al sistemului sporete aproximativ cu 20...25dB n dependen de schema modulrii/demodulrii);2. In STIFO coerente pot fi utilizate modulaiile purttoarei optice n frecven i n faz cu utilizarea metodei de recepie a diferenei de faza ceea ce contribuie la sporirea sensibilitii la recepia semnalelor;3. Posibilitatea multiplexrii spectrale a canalelor permite s utilizm pe deplin capacitatea informaional a fibrei optice n fereastra de transparen 1,55 m;4. Selectivitatea spectral sporit a detectrii optice coerente ofer posibilitatea de a utiliza amplificatoarele optice semiconductoare cu caracteristici de zgomot performante i la fel permite realizarea amplificatoarelor etajate.5. Caracteristica spectral de emisie a diodelor laser foarte ngust, i caracteristicile performante a sistemelor coerente, n mare msur reduc cerinele privind lungimea canalului de comunicaii, condiionate de valoarea mic a dispersiei semnalului ce se manifest n fibra optic i atunci factorul principal ce limiteaz distana de transmisiune a informaiei sunt pierderile lineice ce se manifest n fibrele cablului optic. n particular, la recepia heterodin a semnalelor modulate digital n amplitudine, frecven i faz raportul f/B trebuie s alctuiasc 10-2... 5*10-3 , unde f este lrgimea caracteristicii de emisie a diodei laser, n MHz; este viteza de transmisiune a informaiei, n Mbps. La recepia homodin i modulaia n faz acest raport este egal cu 0,5*10-3. 6. Tehnica detectrii coerente mbuntete la fel sensibilitatea dispozitivelor de msurare a caracteristicilor i parametrilor fibrei optice, de exemplu dup cum este reflectometrul optic temporal.Interesul ctre STIFO coerente este determinat de o serie de particulariti. STIFO coerente permit asigurarea transmisiunii informaiei cu viteze de pn la 10...40 Gbps, sporirea lungimii sectorului de regenerare pn la 250...300 km, utilizarea amplificatoarelor optice n linie, realizarea total a capacitii sporite de transmisiune a informaiei prin fibra optic datorit multiplexrii.5. STIFO cu multiplexarea spectral a canalelor WDM, DWDM i HDWDMTehnologiile multiplexrii de unda WDM i multiplexrii dense de und DWDM, comparativ sunt tehnologii noi pentru reelele magistrale de transport de date, bazate pe multiplexarea spectral a radiaiei optice conform lungimii de und. Bazele fizico-tehnice a multiplexrii spectrale a radiaiei optice pentru sistemele de transmisiune i prelucrare a informaiei au fost elaborate n anii 1970-80. In prezent tehnologia DWDM se utilizeaz n reelele optice de comunicaii i pentru sistemele SDH pentru care multiplexarea spectral cu divizarea canalelor n lungimea de und este analogic multiplexrii n sistemele de transmisiuni analogice (STA) cu divizarea canalelor n frecven.In limitele modelului de interconectare a sistemelor deschise OSI, interaciunea tehnologiilor de reea SDH, WDM/DWDM, ATM, GE, IP i legtura lor reciproc sunt reprezentate n fig.14.Totodat, deoarece n multe dispozitive de reea (comutatoare/routere IP, echipamentele GE, MBB/ADM, DWDM) operaiile se nfptuiesc prin intermediul purttoarei optice, utilizarea tehnologiei DWDM permite cuplarea direct a interfeelor ATM, GE sau IP cu interfeele fizice a mediului optic de transmisiune (fibra optic). n fig.15 este reprezentat infrastructura reelelor optice, unde sunt indicate variantele arhitecturii tipice a reelelor moderne.

Fig. 14. Arhitectura reelei multifuncionale de comunicaii IP

Fig. 15. Infrastructura de reea a reelelor optice

Performanele tehnologiei WDM au fost recunoscute odat cu elaborarea i producerea primelor sisteme duplexe de comunicaii cu patru canale care posedau un decalaj ntre frecvenele purttoare optice de 800...400 GHz. n ultimul timp echipamentul WDM/DWDM este tot mai pe larg utilizat pentru comunicaiile la distane sporite de operatorii de telecomunicaii. Echipamentul WDM/DWDM produs permite s multiplexm i s transmitem printr-o fibr optic pn la 40 canale optice i mai mult, iar unele sisteme industriale DWDM permit s multiplexm pn la 128-160 de canale optice.

Tehnologia DWDM, n comparaie cu tehnologia WDM (n care de obicei se utilizeaz ferestrele de transparen 1310 i 1550 nm sau suplimentar domeniul lungimilor de und n apropierea 1650 nm) se caracterizeaz prin dou particulariti importante: utilizarea numai a unei ferestre de transparen 1550 nm n limitele domeniului lungimilor de unda (1530...1560 nm) i amplificatoarele optice n baza fibrelor optice dopate cu erbium; intervale mici conform lungimii de und ntre canalele multiplexate, de obicei egale cu 3,2/1,6/0,8 sau 0,4 nm.Multiplexoarele DWDM sunt prevzute pentru funcionarea cu un numr mare de canale (pn la 32 i mai multe) cu lungimi de und strict determinate i asigur posibilitatea multiplexrii (demultiplexrii) concomitente att a tuturor canalelor, ct i introducerea/extragerea a unui sau a mai multor canale din fluxul optic comun ce conine un numr mare de canale. Interfeele optice de ieire (porturile) ale demultiplexorului DWDM sunt standardizate conform anumitor lungimi de und, de aceea astfel de dispozitiv asigur rotarea pasiv conform lungimilor de und. Din cauza diferenei reduse n lungimile de und a canalelor i necesitii funcionrii concomitente cu un numr mare de canale, multiplexoarele DWDM necesit o precizie sporit de producere n comparaie cu multiplexoarele WDM i prin urmare, echipamentul DWDM este de un cost mai sporit.Schema de structur a sistemului DWDM (fig. 16) include urmtoarele blocuri de baz: transponder (emitoare-receptoare), multiplexoare/demultiplexoare optice MUX/DEMUX, amplificatoare (n componena dispozitivelor DWDM), amplificatoare lineice i sursele stabile. Divizarea spectral a canalelor i standardizarea DWDM. Parametrul de baz n tehnologia DWDM este intervalul n lungimile de und a radiaiei optice pentru canalele vecine. Standardizarea divizrii spectrale a canalelor optice prezint un criteriu de baz la estimarea compatibilitii reciproce a echipamentului produs de diferii productori. n Rec. G.692 ITU-T este determinat planul frecvenelor sistemului DWDM cu diferena de frecven ntre canalele vecine de 100 GHz, ce corespunde intervalului conform lungimii de und 0,8 nm (tab.l). Continu s se discute posibilitatea acceptrii planului de frecvene cu reducerea intervalului de frecven ntre canalele vecine pn fa 50 GHz (0,4 nm).

Fig.16. Structura sistemului DWDM. - amplificator Optic; MUX - multiplexor optic; DEMUX -demultiplexor optic; TP transponderIn tab.l sunt reprezentate spectrele planului de frecvene cu diferite valori a diferenei de frecven dintre canalele vecine ncepnd de la 100 GHz. Toate spectrele cu excepia 400/500 GHz posed canale echidistante conform frecvenei purttoarei optice a canalului. Distribuirea uniform a canalelor permite optimizarea funcionrii convertorului de und, laserelor restructurabile i a altor dispozitive din componena reelelor pur optice i de asemenea simplific posibilitatea extinderii reelei n continuare. Realizarea a unui sau a altui spectru a planului de frecven n mare msur depinde de amplificatoarele optice n baza fibrelor de cuar dopate cu erbium EDFA (Erbium-Dopped Fiber Amplifier), viteza de transmisiune n canale - STM-16 (2,4 Gbps), STM-64 (10 Gbps), STM-256 (40 Gbps) i influena efectelor neliniare n fibra amplificatorului optic.

Tehnologia multiplexrii de und mai dens, pentru care nc nu este standardizat spectrul planului de frecvene cu intervalul de 50GHz permite utilizarea mai efectiv a diapazonului spectral cu lungimile de und 1540...1560 nm n care funcioneaz amplificatoarele optice standarde EDFA. ns, n primul rnd, cu reducerea intervalului dintre canalele vecine, sporete influena efectului de decalaj n /4 n fibra amplificatorului optic, ce limiteaz lungimea maxim a sectorului de regenerare a traficului lineic optic. In al doilea rnd, cu reducerea intervalului dintre canalele vecine conform lungimii de und pn la valoarea de aproximativ 0,4nm, ncep s se manifeste limitrile conform multiplexrii canalelor la un nivel mai superior, de exemplu STM-64 (fig.17). Conform figurii 17 observm, c multiplexarea canalelor nivelului STM-64, care posed intervalul de frecven 50GHz, nu se admite din cauza suprapunerii spectrelor canalelor vecine. In afar de aceasta, intervalul de frecven de 50GHz necesit cerine mult mai dure ctre laserele restructurabile, multiplexoarele i componentele echipamentului sistemelor DWDM, ceea ce duce la sporirea costului sistemelor.

Fig.17. Amplasarea spectral a canalelor de diferite nivele n fibra opticConstatarea faptului, ce limite i ce avantaje are fiecare plan de frecvene permite la planificarea dezvoltrii i extinderii capacitii informaionale de transfer a reelei, s alegem contient echipamentul DWDM, s evitm diversele dificulti i cheltuielile suplimentare la construcia reelelor magistrale de transport n baza acestei tehnologii. In prezent se elaboreaz amplificatoare optice fiabile EDFA, ce asigur o liniaritate nalt a coeficientului de amplificare (n tot domeniul spectral 1530...1560 nm). Cu sporirea diapazonului de funcionare a amplificatoarelor optice EDFA devine posibil multiplexarea a 40 de canale STM-64 cu intervalul de frecven 100 GHz i banda sumar de 400GHz pentru o fibr optic.

n tab.2 sunt prezentate rezultatele numrului de canale, care pot fi amplasate n gama standard a lungimilor de und, realizate n banda de amplificare a amplificatoarelor optice de 5,1 THz. Primul rnd al tabelului 2 ne indic intervalele de frecvene sau paii spectrului planului de frecvene, iar urmtoarele dou rnduri corespunztor numrul maxim de canale N i numrul de canale N2 ,alese conform schemei pasului, multiplu 2N. Tabelul 1 Planul de frecvene canalelor pentru sistemele DWDM conform ITU-T

Tabelul 2 Estimarea numrului maxim de canale pentru sistemele DWDMIntervalul de frecvene, GHz100060050040020010050

Numrul de canale, N5 810122551102

Numrul de canale, N24888163264

Conform datelor din tabelul 2, observm c schema planului de frecvene cu numrul de canale multiplu 2N, pe care o respect o serie de productori a echipamentelor DWDM, nu este raional la utilizarea benzii de amplificare standarde a amplificatoarelor optice EDFA. n forma final a Rec. G.692 ITU-T permite maxim pn la 41 de canale pentru intervalul de frecven 100 GHz i pn la 81 de canale pentru intervalul de frecven 50 GHz. Aceti indicatori a numrului maxim de canale, deja sunt depii de o serie de companii ce produc echipament DWDM cu 160 (Lucent Technologies, Siemens, ECI Telecom i altele) i 250 (Alcatel) de canale optice.Utilizarea sistemelor i echipamentului DWDM n reelele magistrale de transport deschid mari perspective pentru sporirea practic nelimitat a benzii sumare de transmisiune a informaiei prin una i aceiai fibr optic. S analizm bazele de clasificare a sistemelor WDM i unele utilizri practice a astfel de sisteme n reelele optice de transport.n prezent 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 sporit HDWDM (Hight Dense Wawelenght Division Multiplexing).Nectnd la aceasta, c pn n prezent nu exist un standard de clasificare a sistemelor WDM, conform companiilor Alcatel i ECI Telecom n corespundere cu planul de frecvene a canalelor, sistemele WDM pot fi clasificate n modul urmtor:

SistemulIntervalul de frecvene, GHzNumrul de canale

WDM20016

DWDM10064

n aceast clasificare numrul canalelor pentru fiecare clas a sistemelor WDM este destul de relativ, ns intervalul de frecvene dintre canale are o valoare esenial. Pentru sistemele WDM cu densitate sporit (HDWDM) el poate ajunge n unele cazuri i pn la 25 GHz. Din punct de vedere practic este important de cunoscut legtura reciproc a intervalului de frecvene admisibil adm, numrul de canale N, intervalul admisibil conform lungimii de und adm pentru diferite nivele a canalelor SDH lund n considerare intervalul de frecvene admisibil dintre frecvenele purttoarelor optice p. Parametrii indicai sunt prezentai n tab.3 pentru ferestrele standarde de transparen a fibrei optice.n prezent progresul n elaborarea echipamentului sistemelor DWDM este att de sporit, nct elaborarea standardelor i recomendaiilor ITU-T nu sunt realizate n timp. De exemplu, exist incompatibiliti ntre interfeele optice ale sistemelor SDH (Rec. G.957) i DWDM (Rec. G.692) conform stabilitii lungimii de und i lrgimii caracteristicii spectrale de emisie a diodei laser. In practic aceast incompatibilitate se nltur prin utilizarea transponderelor speciale (emitor-receptor).

Tabelul 3 Decalajul admisibil dintre canale conform frecvenei (lungimii de und) pentru sistemele DWDMNivelulIntervalulIntervalul admisibil

ierarhiei SDHde frecveneNumrul de canaleconform frecveneiconform lungimii de und, nm

admisibil p, GHzNadm, GHznm(P=50 GHz)

STM-43,1113000,3110,00250,16

STM-1612,53201,250,010,04

STM-64508050,040,01

STM-25620020200,16-

n prezent sunt elaborate i industrial produse sistemele DWDM cu interfee optice directe n corespundere cu recomendaile ITU-T, spre deosebire de interfeele precedente care se utilizau SR (Source Reference) la lungimea de und 1310 nm i la lungimile de und 1530.. 1550 nm (fig.l8).n fig.19 i fig.20 sunt prezentate variantele de utilizare a transponderelor DWDM n canalele de telecomunicaii i cuplarea tor cu diverse dispozitive a reelelor optice, att prin interfee optice, ct i prin interfee electrice.Pentru sistemele DWDM, destinate pentru funcionarea cu FO standarde, puterea optic sumar, injectat n fibr se limiteaz cu nivelul de 19dBm din cauza apariiei diferitor fenomene nelineare n FO. n astfel de condiii pot s funcioneze sistemele SDH cu viteza de transmisiune a informaiei relativ redus (STM-4, STM-16), iar pentru sistemele SDH (STM-64), efectele nelineare creaz dificulti la transmisiunea informaiei prin fibrele optice monomod.n dependen de nivelul puterii optice injectate, viteza de transmisiune a informaiei prin 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 i atenurile 22, 33,44 dB corespunztor.Fig. 18. Trecerea la interfeele optice directe n sistemele DWDM. - amplificatoare optice;

Re - regeneratoare; ITU, SR - surse optice stabile

Fig.l9. Sistemele transponder DWDM n canalele de telecomunicaii STM-16Fig.20. Sistemele transponder DWDM n canalele de telecomunicaii cu utilizarea amplificatoarelor intermediare(lungimea mai mare de 80 km)

Utilizarea amplificatoarelor optice de tipul EDFA n STIFO pentru DWDM n baza sistemelor de transmisiuni SDH la nivelul STM-16 (2,5Gbps) permite sporirea lungimii de transmisiune a informaiei pn la 200 km.Utilizarea amplificatoarelor optice lineice intermediare permite s sporim lungimea sectoarelor fr regeneratoare n magistrala de transport pn la 600 km, totodat numrul amplificatoarelor optice intermediare poate alctui 1...7.Prin compararea tehnologiilor de reea TOM (SDH) i DWDM (fig.21) observm, c echipamentul TDM (SDH) recepioneaz fluxurile sincrone i asincrone El, E3 i le multiplexeaz ntr-un semnal STM-N (N = 1,4,16,...)- Totodat, se asigur convertarea reciproc a semnalelor electrice i optice conform schemei E/O i O/E/O, o lungime de und n FO i o mulime de canale temporale n FO. In tehnologia DWDM echipamentul DWDM recepioneaz o mulime de semnale optice i le multiplexeaz (conform lungimii de und) ntr-o FO. Astfel lipsete convertarea semnalului i se utilizeaz o mulime de lungimi de und i canale.

7. Determinarea lungimii sectorului de regenerare (amplificare) pentru sistemele de transmisiune a informaiei prin fibre optice (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 STICO 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 a, dispersia kilometric t).Bugetul energetic Q al echipamentului STICO se determin ca diferena dintre nivelele puterii semnalului optic !a emisie pe i la recepie pr , penru care se asigur calitateanecesar de transmisiune a informaiei:

(4.1)n continuare vom analiza dou cazuri de limitare a distanei de transmisiune a informaiei prin cablul optic: primu) 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 semnaluluiLungimile sectorului de regenerare (amplificare) maximal Lrimax i minimal Lrimin limitate de atenuare,se determin respectiv conform formulelorLrimax=(Q-ar-aef-Naff-afr)/, km; (4.2)

Lrimin=(Q-A-ar-aef-Naff-afr)/,km, (4.3)

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

i formulele (4.2) pot fi transcrise sub forma:

Lrimax =(Q-ar-aef-aff-afr)/[+(aff/lc)], km; (4.4)Lrimin =(Q-A-ar-aef-aff-afr)/[+(aff/lc)], km; (4.5), unde lc este lungimea de construcie a CO, n km (se indic de productorul 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 lungimea lc2 . Astfel, lungimea de construcie aducionat lc a CO pe lungimea sectorului de regenerare va constitui

lc= 0,71c1 + 0,31c2 , km; (4,6)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 1 lc2 4,0 km.Sporirea lungimii sectorului de regenerare (amplificare) Lrimax este posibil att prin alegerea echipamentului STICO cu un buget energetic Q ct mai mare, ct i prin selectarea unui CO cu coeficientul de atenuare a ct mai redus.

Limitarea distanei de transmisiune a informaiei prin cablu! optic cnd predomrn dispersia semnaluluiDurata frontului impulsului t, dup parcurgerea lungimii sectorului de regenerare, adic la intrarea utilajului de recepie, este

unde e, f, r - sunt sporirile duratei frontului impulsului corespunztor n modutul optoelectronic de emisie (MOE), n fibra optic (FO) i modulul optoelectronic de recepie(MOR). Durata frontului impulsului 1, la sfritul lungimii sectorului de regenerare nu trebuie s depeasc valoarea admisibil adm pentru viteza de transmisiune a informaiei B t tipul codului tineic utilizat

Unde T=1/B este durata intervalului unitar (secunda) pentru viteza de transmisiune B a simbolurilor n linie. Dac condiia (4.8) 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.Durata frontului impulsului e la ieirea 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 egal cu:

, unde Fmax este frecvena de modulaie a emitorului optic, n MHz.

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

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

Sporirea duratei frontului impulsului n MOR, adic dispersia cauzat de dispozitivul de recepie se determin conform expresiei r = 350/F0,5ns, (4.12)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 fotoreceptor Flim ).

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

unde: este coeficientul de atenuare al , n dBm/km; -dispersia kilometric sumar a semnalului n fibrele , n s/km; W=Q-aef-afr, n dBm. Pentru vitezele de transmisiune mai mari dect viteza de transmisiune critic (B > Ber) 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

n cazul cnd viteza de transmisiune a STICO este mai mic sau egal cu viteza de transmisiune critic (B Bcr) distana de transmisiune a semnalului informaional este limitat de atenuarea lui si lungimile sectorului de regenerare maxim si minim corespunztor se determina conform relaiilor (4.4) i (4.5). Sporirea lungimii sectorului: de regenerare Lr2 este posibila att prin alegerea echipamentului de emisie i recepie al STICO cu rapiditatea de funcionare sporit, ct i prin selectarea cu dispersie kilometric ct mai redus. Amplasarea punctelor de regenerare deservite (PRD) i nedeservite (PRN) este efectuata reieind din datele tehnice ale STICO, amplasarea localitilor, lungimile maxime i minime ale sectorului de regenerare, necesitile de alimentare cu energie electric a PRD i PRN, iar numrul lor n pe traseul traficului lineic se determin conform relaiein = (L/Lr) -1 (4.15)

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

_1267115164.unknown

_1267193897.unknown

_1267193947.unknown

_1201711874.unknown

_1265358074.unknown

_1201708619.unknown

_1201707913.unknown

_1201693865.unknown

_1201694570.unknown

_1201693369.unknown