Измерение коэффициента ошибок в ВОСП

Одним из наиболее важных интегральных параметров ВОСП является коэффициент ошибок, который служит экспериментальной оценкой вероятности ошибки в линейном тракте ВОСП.

Основными причинами ошибок являются флуктуационные шумы ФПУ и его перегрузка входным оптическим сигналом. Шумы ФПУ, которые определяются его схемой, типом ФП и скоростью передачи данных в ВОСП, приводят к уменьшению отношения сигнала к шуму на выходе ФПУ и определяют максимально допустимое затухание в линейном тракте при данной мощности излучателя. Перегрузка ФПУ приводит к возникновению межсимвольных искажений и увеличению вероятности ошибки. Межсимвольные искажения определяют минимально допустимое затухание в линейном тракте при данной мощности излучателя.

Вероятность ошибок при равновероятной передаче «единиц» и «нулей» можно представить в виде

,                                                                                (12.7)

где P (0 / 1) - вероятность приема «0» при передаче «1» (вероятность пропуска «единицы»); P (1 / 0) - вероятность приема «1» при передаче «0» (вероятность приема ложной «единицы»).

Коэффициент ошибок определяется отношением числа ошибочных символов m, зафиксированных за интервал времени измерения, к общему числу принятых символов n:

.                                                                                                    (12.8)

В соответствии с международным стандартом на цифровые телефонные каналы связи в линии (Рекомендация ITU‑ TG821) протяженностью 2500 км допускается не более двух ошибок при передаче 10⁷ бит информации. Это означает, что для каждых 10 км линии связи средняя вероятность ошибки должна поддерживаться на уровне 0.8×10^-9. В современных цифровых ВОСП максимальный коэффициент ошибок выбирается в пределах 10^-9¸10^-12.

Измерение коэффициента ошибок или контроль за его значениями необходимо при измерении параметров ФПУ и энергетического запаса регенерационного участка ВОЛС. Ранее рассмотрены методы измерения этих параметров, предусматривающие определение коэффициента ошибок в линейном тракте.

Измерение коэффициента ошибок в цифровых ВОСП осуществляется двумя методами:

· побитным сравнением единичных элементов принятого цифрового сигнала с единичными элементами посланного измерительного цифрового сигнала от генератора псевдослучайной последовательности (ПСП);

· выявлением нарушений алгоритма формирования кода в принятом цифровом сигнале.

Приборы, в которых ошибки обнаруживаются при поэлементном сравнении переданного и принятого сигналов (первый метод), являются измерителями коэффициента ошибок первого типа ИКО-1. Измерение коэффициента ошибки методом посимвольного сравнения с помощью ИКО-1 предполагает обязательный перерыв связи и проводится в процессе пуско-наладочных, ремонтных и регламентных работ.

Приборы, в которых ошибки выявляются при обнаружении нарушений алгоритма кода в принятом сигнале (второй метод), являются измерителями коэффициента ошибок второго типа ИКО-2, входят в состав штатной аппаратуры ЦСП и позволяют проводить измерения коэффициента ошибок без прерывания связи. Принцип работы такого прибора (ИКО-2) основан на определении числа импульсов, нарушающих структуру линейного кода. Число нарушений, подсчитанное относительно общего числа импульсов, прошедших линейный тракт, определяет коэффициент ошибки.

Время, необходимое для измерения малых значений коэффициентов ошибок k _ош  может оказаться значительным. Требуемое время измерения k _ошопределенной величины с помощью ИКО-1 при побитным сравнением элементов переданного и принятого сигналов с заданной доверительной вероятностью p_d и относительной погрешностью измерений δ определяется выражением:

                                                                                          (12.9)

где С - скорость передачи информации, бит/с; а значения k_d в зависимости от p_d приведены ниже в табл. 12.1.3.

Табл. 12.3. Данные для расчета времени измерения

Измерения с помощью ИКО-1 проводятся двумя способами: «по шлейфу» и «по направлению». При измерениях «по шлейфу» генератор испытательного сигнала и управляемый им анализатор кодовой последовательности находятся на одном конце тракта, а «шлейф» создается либо в регенераторе, либо соединением соответствующих волокон. В случае измерения «по направлению» генератор испытательного сигнала и анализатор находятся на различных концах тракта, при этом в анализаторе вырабатывается сигнал, аналогичный испытательному сигналу генератора и синхронный с входным сигналом.