Лабораторная работа №1 по дисциплине: Гибкие оптические сети. Вариант 5

Лабораторная работа № 1
«Возможности и ограничения волоконно/оптических
систем передачи»

1. Цель работы: изучить современные и перспективные решения для волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) с одноканальной и многоканальной организацией передачи сигналов DWDM в одномодовых стандартных волокнах SMF многосердцевинных MCF и маломодовых FMF волокнах.

2. Выполнение работы
2.1. Контрольные вопросы:
1. В чём состоят тенденции в развитии волоконно-оптических систем передачи (ВОСП)?
2. Какие оптические компоненты могут входить в состав ВОСП?
3. Чем отличаются форматы сигналов NRZ и RZ в ВОСП?
4. Почему спектры сигналов NRZ и RZ отличаются в два раза?
5. Что происходит со спектром при модуляции оптической несущей частоты импульсным сигналом?
6. Какие оптические диапазоны одномодовых волокон стандарт G.652 имеют наименьшие потери оптической мощности?
7. Чем определяется число спектральных каналов DWDM в оптических диапазонах волокна SMF?
8. В чём недостатки передачи информационных сигналов в формате NRZ в оптических каналах систем DWDM?
9. Что называется спектральной эффективностью оптического волокна?
10. Что представляет собой дисперсия оптического волокна?
11. Чем порождается хроматическая и поляризационная дисперсия в оптическом волокон?
12. На что в системе передачи информационных сигналов влияет дисперсия?
13. Чем отличаются с точки зрения дисперсии волокна стандартов G.652, G.653, G.654, G.655, G.656?
14. Для чего нужны волокна типа DCF?
15. Как определить результирующую дисперсию одномодового ОВ?
16. Что обозначает штраф за дисперсию?
17. Какие типы ОВ предназначены для протяженных оптических линий с мультиплексированием DWDM и скоростями передачи 100/400 Гбит/с наканал?
18. Чем обусловлены нелинейные оптические эффекты в волокне?
19. Что такое коэффициент Керра?
20. Какие нелинейные эффекты оптических волокон ухудшают характеристики оптических сигналов?
21. Как увязаны между собой число спектральных каналов DWDM в волокне, полоса частот канала, максимальный допустимый уровень передачи сигнала в канале?
22. Как влияет ХД на нелинейные эффекты в ОВ?
23. Какие достоинства имеет электронная компенсация дисперсии?
24. В чём достоинство когерентного оптического приёма сигналов в ВОСП?
25. Для чего применяется FEC?
26. Какой выигрыш в энергетическом потенциале оптического канала, можно получить за счёт FEC?
27. Какие форматы кодирования канальных сигналов предусмотрены в современных ВОСП?
28. Какие форматы кодирования канальных сигналов обеспечивают максимальную спектральную эффективность?
29. Что обозначает нелинейный предел Шеннона в оптическом канале?
30. Какова связь между нелинейным пределом Шеннона и форматом кодирования канального сигнала?
31. Почему необходимо использовать суперканальные решения по передаче информационных сигналов?
32. В чём преимущество использования волокон MCF и FMF?
33. Какие проблемы передачи сигналов в волокнах MCF и FMF ограничивают дистанции передачи?
34. Сколько мод в FMF можно использовать для организации DWDM каналов?
35. Какие предельные скорости передачи информации можно реализовать в системах на основе волокон MCF и FMF?

2.2. Задача. Определить предельную скорость передачи всех каналов и спектральную эффективность ВОСП на основе SMF, NZDSF, MCF, FMF, MCF-FMF (по варианту) для заданного по ширине спектра канала в оптических диапазонах S, C, L, C+L, S+C+L и скорости передачи в формате кодирования (модуляции).
№ вар.: 5
Тип ОВ: MCF
Число сердцевин/мод: 5/0
Диапазон ОВ: S
Формат кода: PM-QPSK
Скорость в канале, Гбит/с: 400
Ширина спектра канала, ГГц: 150

2.2.1. Задание. Используя данные таблицы рассчитать по своему варианту число спектральных каналов в заданных диапазонах волн.

2.2.2. Задание. Рассчитать предельные скорости передачи всех каналов на основе индивидуальных данных по таблице задания. Учесть число спектральных каналов на каждой моде и каждой сердцевине по варианту.

2.2.3. Задание. Рассчитать спектральную эффективность используемых волокон на основе определения слайда.

Вывод

Зачет.
2024 год
Преподаватель: Фокин В.Г.