Операция регенерации оптических цифровых линейных сигналов

Согласно общепринятому мнению, основным преимуществом цифровых систем передачи является независимость качества передачи от длины линии. На самом деле, протяжённость цифровой линии, в конечном счёте, всё же ограничивается постепенным накоплением ошибок в передаваемом сигнале. Но, тем не менее, предельная протяжённость цифровых линий и трактов несравненно выше, чем у аналоговых линий, имеющих сравнимую с ними пропускную способность. Указанное преимущество реализуется благодаря тому, что на каждом этапе переприёма (ретрансляции) цифрового сигнала представляется возможным помимо его усиления до нормированной величины обеспечить восстановление его формы и временных соотношений. Этот процесс получил название регенерации, а устройства, его реализующие, принято называть регенераторами. Как правило, регенератор обеспечивает также ряд дополнительных функций, таких как контроль качества передачи, электропитание, служебная связь, аварийная сигнализация.

Условно можно разделить комплекс факторов, воздействующих на сигнал при его распространении по линии связи и, тем самым, влияющих на качество передачи, на две категории.

1. Внутренние факторы:

• искажения, вносимые средой передачи;

• межсимвольные помехи;

• нестабильность тактовой частоты системы,

• сбои тактовой синхронизации;

• нестабильность параметров комплектующих изделий и, как следствие, увеличение шумов, вызванное их старением;

• искажения частотной характеристики корректирующего усилителя регенератора;

• колебания напряжения питания;

• джиттер (флюктуации фазы цифрового сигнала) и накопление джиттера при ретрансляции сигнала;

2. Внешние факторы:

• переходные помехи, влияющие на пары кабеля;

• внешние электромагнитные влияния, в том числе воздействие грозовых разрядов;

• колебания температуры и другие климатические факторы;

• механические повреждения при вибрации или ударах;

• деградация характеристик среды передачи (например, старение и замокание кабелей и т.п.);

• обрыв линии связи или пропадание электропитания, приводящие к полному прекращению прохождения сигнала.

Указанные факторы вызывают ухудшение отношения сигнал-помеха. Даже незначительное изменение этого соотношения может резко ухудшить качество передачи вплоть до создания аварийной ситуации.