Роҳи рахнашавии маҳдудияти Шеннон барои системаҳои интиқоли оптикӣ чист?

Роҳи рахнашавии маҳдудияти Шеннон барои системаҳои интиқоли оптикӣ чист?

Дар ҷустуҷӯи иқтидори баландтар ва масофаи дарозтари интиқол дар системаҳои муосири алоқаи оптикӣ, садо, ҳамчун як маҳдудияти асосии ҷисмонӣ, ҳамеша такмили корҳоро маҳдуд мекард.

Дар як маъмулEDFAсистемаи пурқувваткунандаи нахи эрбиум, ҳар як фосилаи интиқоли оптикӣ тақрибан 0.1дБ садои ҷамъшудаи стихиявии партовҳоро (ASE) тавлид мекунад, ки дар табиати тасодуфии квантии таъсири мутақобилаи нур/электрон дар ҷараёни пурқувватсозӣ реша мегирад.

Ин намуди ғавғо ҳамчун ҷиттери сатҳи пикосония дар домени вақт зоҳир мешавад. Тибқи пешгӯии модели ҷиттер, дар ҳолати коэффисиенти дисперсионии 30ps/(нм · км), ҷиттер ҳангоми интиқоли 1000км 12 ps меафзояд. Дар домени басомад, он ба коҳиши таносуби оптикии сигнал ба садо (OSNR) оварда мерасонад, ки дар натиҷа дар системаи 40Gbps NRZ ҳассосияти 3,2dB (@ BER = 1e-9) гум мешавад.

Мушкилоти шадидтар аз пайвастагии динамикии эффектҳои нахи ғайрихаттӣ ва дисперсия ба миён меояд - коэффисиенти паҳншавии нахи як ҳолати анъанавӣ (G.652) дар равзанаи 1550nm 17ps / (нм · км) аст, ки дар якҷоягӣ бо тағирёбии марҳилаи ғайрихаттӣ, ки аз модулятсияи худидоракунии фаза (SPM) ба вуҷуд омадааст. Вақте ки қувваи вуруд аз 6 дБм зиёд мешавад, таъсири SPM шакли мавҷи набзро ба таври назаррас таҳриф мекунад.

1

Дар системаи 960Gbps PDM-16QAM, ки дар расми боло нишон дода шудааст, кушодани чашм пас аз интиқоли 200km 82% арзиши ибтидоиро ташкил медиҳад ва омили Q дар 14dB нигоҳ дошта мешавад (мувофиқ ба BER ≈ 3e-5); Вақте ки масофа то 400 км дароз карда мешавад, таъсири якҷояи модуляцияи фазаҳои салиб (XPM) ва омехтаи чор мавҷ (FWM) боиси якбора то 63% паст шудани дараҷаи кушодашавии чашм мегардад ва сатҳи хатогии система аз маҳдудияти ислоҳи хатогиҳои FEC аз қарори сахти 10 ^ -12 зиёд мешавад.

Қобили зикр аст, ки таъсири чирк басомади лазери модуляцияи мустақим (DML) бадтар мешавад - арзиши параметри алфа (фактори васеъшавии хат)-и лазери маъмулии DFB дар ҳудуди 3-6 аст ва тағирёбии басомади фаврии он метавонад ба ± 2,5 ГГц (мувофиқ ба параметри чирк дар натиҷаи модулизатсияи C/mA5GHz) мерасад. дар суръати васеъшавии набзи 38% (дисперссияи маҷмӯии D · L = 1360ps/nm) пас аз интиқол тавассути нахи 80km G.652.

Муқовимати каналҳо дар системаҳои мултиплексии тақсимоти мавҷҳо (WDM) монеаҳои амиқтарро ташкил медиҳанд. Бо назардошти фосилаи канали 50 ГГц, қувваи интерференсия, ки дар натиҷаи омехтаи чор мавҷ (FWM) ба вуҷуд омадааст, дарозии самараноки Leff тақрибан 22 км дар нахҳои оддии оптикӣ дорад.

Муқовимати каналҳо дар системаҳои мултиплексии тақсимоти мавҷҳо (WDM) монеаҳои амиқтарро ташкил медиҳанд. Бо назардошти фосилаи канали 50 ГГц, дарозии самараноки қувваи интерференсия, ки тавассути омехтаи чор мавҷ (FWM) тавлид мешавад, Лефф = 22 км (мувофиқ ба коэффисиенти сустшавии нах α = 0,22 дБ/км) аст.

Вақте ки қувваи вуруд то +15 дБм зиёд мешавад, сатҳи гуфтугӯ байни каналҳои ҳамсоя 7 дБ (нисбат ба хатти ибтидоӣ -30 дБ) зиёд мешавад ва системаро маҷбур мекунад, ки изофияти ислоҳи хатоҳои пешинро (FEC) аз 7% то 20% зиёд кунад. Таъсири интиқоли барқ, ки дар натиҷаи парокандашавии барангезандаи Раман (SRS) боиси талафоти тақрибан 0,02 дБ дар як километр дар каналҳои дарозии мавҷ мегардад, ки боиси паст шудани қувваи то 3,5 дБ дар банди C+L (1530-1625 нм) мегардад. Ҷуброни нишебии вақти воқеӣ тавассути эквалайзери динамикии фоида (DGE) талаб карда мешавад.

Маҳдудияти иҷрои системаи ин эффектҳои физикиро дар якҷоягӣ бо маҳсули фарохмаҷрои фарохмаҷро метавон муайян кард (B · L): B · L системаи маъмулии модуляцияи NRZ дар нахи G.655 (нахи ҷуброншаванда) тақрибан 18000 (Гб/с) · км аст, дар ҳоле ки бо модулятсияи PDM-QPSK ва технологияи муайянкунии ҳамоҳангшуда ин нишондиҳандаро то 2 (км/0) беҳтар кардан мумкин аст (8б/0) Афзоиши SD-FEC 9,5 дБ).

Нахи мултиплексии мултиплексии 7-аслӣ x 3-режими фазоӣ (SDM) ба иқтидори интиқоли 15.6Pb/s · км (иқтидори ягонаи нахи 1.53Pb/sx масофаи 10.2km) дар муҳити лабораторӣ тавассути пайвасти заиф байни назорати байнисоҳавӣ (/<-40d) расид.

Барои наздик шудан ба маҳдудияти Шеннон, системаҳои муосир бояд якҷоя ташаккули эҳтимолиятро (PS-256QAM, ноил шудан ба фоидаи ташаккули 0,8 дБ), баробарсозии шабакаи нейронӣ (самаранокии ҷуброни NL 37% беҳтар шуд) ва тақвияти тақсимшудаи Раман (DRA, ба даст овардани дақиқии нишебӣ ± 0,5 дБ) технологияҳои QAM4G04 омили QAM4G04-ро зиёд кунанд. интиқол бо 2дБ (аз 12дБ то 14дБ) ва таҳаммулпазирии OSNR-ро то 17,5дБ/0,1нм (@ BER=2e-2) ором кунед.


Вақти фиристодан: июн-12-2025

  • гузашта:
  • Баъдӣ: