Передача AM сигнала КТВ по волоконно-оптическому пролету

Пусть мы хотим передать сигнал с отношением сигнал/шум (S/N) 53 дБ, но мы можем измерять только отношение сигнала несущей к шуму (C/N) для выходного сигнал PIN-диода приемника. В этом случае мы можем исполь­зовать соотношение:

S/N = C/N - 4,1 дБ (не взвешено) (14.1)

Добавляя улучшение, получаемое при взвешенном измерении, 6,8 дБ, полу­чаем:

S/N = C/N + 2,7 дБ (взвешено) (14.2)

Это имеет место только для систем AM с частично подавленной боковой полосой (АМ-ЧПБП) при глубине модуляции 87,5%. При использовании этих соотношений нужно помнить, что для S/N сигнал измеряется по пико­вому значению, а шум — по среднеквадратичному, а для C/N — сигнал и шум измеряются по среднеквадратичному значению.

Подставляя в соотношение (14.2) значение S/N=53 дБ, получаем, что эквивалентное ему значение C/N=50,3 дБ.

Рассмотрим теперь бюджет линии передачи, представленный табл. 14.1. Нам нужно иметь диапазон изменения сигнала 53 дБ, чтобы удовлетворить требуемое соотношение 50,3 дБ. Из таблицы видно, что мы имеем очень небольшой запас мощности.

Таблица 14.1

Пример бюджета мощности для AM линии

Показатель или параметр	Значение	Комментарий
Выход лазера (дБм)	+7 дБма)	Расширение для лазера
Нижняя граница шума приемни­ка (дБм)	-58,7 дБм
Порог приемника для C/N=50,3 (дБ)	-8,4 дБмб)	Принято для обеспечения S/N = 53 дБ
Избыток бюджета линии	15 дБ
Запас 2 дБ, который нужно оставить	13 дБ	Избыток
Допустимые общие потери при 0,25 дБ/км	10 дБ	l = 1550 нм, 2 дБ для срост­ков и разъемов
Потери на сростки и разъемы: на длине 40 км	1,52 дБ	Потери, вносимые сростком 0,08 дБ
(19 сростков для секций по 2 км и 0,08 дБ/сросток)	0,48 дБ	Общие
Потери на оптические разъемы	1,0 дБ	Дополнительные для форми­рования запаса

^а) Взято в предположении длины линии 40 км без регенератора и усилителей

^б) Это значение кажется большим, учитывая что перед этим мы имели дело с порогом -23 дБм и ниже до -40 дБм. Принципиальная причина в том, что тогда мы полагали, что отношение C/N=15 дБ. Здесь мы имеем дело с отношением C/N=50,3 или выше, это большая разница, она обусловлена ТВ приемом.

Очень большое значение S/N (53 дБ) при C/N (50,3 дБ) существенно сужает возможности увеличения длины пролета или запаса в бюджете мощ­ности (например, в нашей ситуации это только 2 дБ). Часто выход лазеров устанавливается на уровень не выше 0 или 1-2 дБм, чтобы увеличить срок службы. Конечно, на отметке 40 км мы можем установить усилитель или регенератор, чтобы увеличить длину пролета.

При отношении C/N равном 50 дБ можно рассчитывать на следующий уровень искажений:

- комбинированные искажения второго порядка (CSO): -62 дБн;

- комбинированные искажения третьего порядка (СТВ): -65 дБн.

Если на приемной стороне нужно использовать разветвитель оптическо­го сигнала, то может потребоваться оптический усилитель для компенсации потерь, вносимых разветвителем. Например, если используется разветви­тель: 1:2, то можно ожидать уровень вносимых потерь порядка 3,5 дБ.