Соотношение сигнал/шум. В табл. 2.5 приведены основные параметры оптических спецификаций для стандартов STM-16 и STM-64. Как видно, система STM-64 предъявляет более высокие требования к соотношению сигнал/шум, превышая на 5-10 дБ этот параметр для STM-16, что ведет к меньшему допустимому числу усилителей EDFA между регенераторами STM-64.
Таблица 2.5 Основные параметры оптических спецификаций стандартов STM-16 и STM-64.
Параметры | STM-16 (2,5 Гбит/с) | STM-64 (10 Гбит/с) |
Минимальное отношение сигнал/шум, дБ | 18-21 | 27-31 |
Допустимая дисперсия в кабельной системе, пс/нм | 10500 | 1600 |
Ограничения из-за PMD | Нет | < 400 км |
Рассчитаем длину регенерационного участка ограниченного хроматической дисперсией для стандарта STM-16. Для волокон SF и NZDSF возьмем значения удельной дисперсии 20 и 5,5 пс/(нм*км) соответственно. Отсюда,
Lдисп = ф / D,
где ф -допустимая дисперсия в кабельной системе, пс/нм, D - значения удельной дисперсии пс/(нм*км)
Lдисп = 10500 / 20 = 525 км, для SF волокна.
Lдисп = 10500 / 5.5 = 1909 км, для NZDSF волокна.
Рассчитаем длину регенерационного участка ограниченного хроматической дисперсией для стандарта STM-64.
|
|
Lдисп = 1600 / 20 = 80 км, для SF волокна.
Lдисп = 1600 / 5.5 = 290 км, для NZDSF волокна.
Хроматическая дисперсия. STM-16 допускает значительно большую дисперсию сигнала в линии, чем STM-64, что дает выигрыш как в протяженности сегментов между последовательными оптическими усилителями, так и в общей протяженности линии между регенераторами. Благодаря линейности хроматической дисперсии, можно добиться значительного увеличения длин, указанных в таблице, используя вставки фрагментов ВОК на основе волокна с компенсирующей дисперсией.
Таблица 2.6 Ограничение общей протяженности из-за влияния хроматической дисперсии.
Тип волокна | STM-16 | STM-64 |
Стандартное одномодовое волокно SF, км | 525 | 80 |
Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF, км | 1909 | 290 |
При моделировании ВОЛС длиной 550км, дисперсионная длина является ограничением для системы при использовании стандартного одномодового волокна (SF), и не является ограничением системы при использовании NZDSF волокон.
Расчет длины регенерационного участка с учетом поляризационно-модовой дисперсией (PMD)
Проведем оценку влияния PMD на передачу каналов STM-16 и STM-64. В рамках промышленных требований, PMD не должна превышать 1/10 битового интервала. Отсюда значения накопленной поляризационной модовой дисперсии не должны превышать 40 пс и 10 пс для линий STM-16 и STM-64 соответственно. Величина PMD по прохождению светом длины L определяется по формуле ф = T*L1/2, где Т- удельная поляризационная модовая дисперсия. При Т= 0,5 пс/км1/2 (для волокон NZDSF - TrueWave™ и SMF-LS™, см. табл. 2.2) получаем для линий STM-16 и STM-64 предельные протяженности между регенераторами:
|
|
L = ф2 / T2 = 402 / 0.52 = 6400 км, для линии STM-16.
L = 102 / 0.52 = 400 км, для линии STM-64.
Первое ограничение так велико, что дело до него не доходит. Заметим, что в отличии от хроматической дисперсии, поляризационная модовая дисперсия не компенсируется. Поэтому уменьшить этот параметр можно только используя новые волокна, например NZDSF - LEAF™, для которого
Т< 0,08 пс/км1/2.
При моделировании ВОЛС длиной 550км, PMD для стандарта STM-16 не является ограничением для системы, влияние PMD необходимо учитывать при проектировании линий связи начиная со скорости 10 Гбит и выше.
Трибные интерфейсы.
Хотя волокно обеспечивает огромную полосу пропускания, каналы доступа обычно рассчитаны на меньшую скорость. Терминалы STM-64 разработаны для создания стержневых магистралей и допускают подключение менее скоростных потоков синхронной цифровой иерархии только двух типов: STM-4 и STM-16. В случае необходимости организации доступа по менее скоростным каналам, например на основе STM-1 или на основе трибных интерфейсов плезиохронной иерархии Е1, Е2, ЕЗ и т. д., наряду с терминалом STM-64 потребуется дополнительный отдельный сетевой элемент, который будет связываться с терминалом STM-64 по каналу STM-4 или STM-16. В то же время сетевые элементы на каналы STM-16 и более низкие допускают реализацию прямого доступа.
Таблица 8.8 Допустимые низкоскоростные интерфейсы для терминалов STM-16 и STM-64.
Интерфейсы | STM-16 | STM-64 (9953,280 Мбит/с) |
Возможность ввода/вывода каналов | Да | Нет |
STM-16 (2488,320 Мбит/с) | - | Да |
STM-4 (622,488 Мбит/с) | Да | Да |
STM-1 (155,520 Мбит/с) | Да | Нет |
ЕЗ (34,368 Мбит/с) | Да | Нет |
Е1 (2,048 Мбит/с) | Да | Нет |