سیستم های ارتباطی نوری برای انتقال داده های با سرعت بالا در مسافت های طولانی ضروری هستند. محاسبه ظرفیت این سیستم ها به طراحی شبکه های کارآمد و درک مرزهای عملکردی آنها کمک می کند.این مقاله تئوری های بنیادی و ملاحظات عملی را که در تعیین حداکثر میزان داده های قابل دستیابی در کانال های نوری دخیل هستند، بررسی می کند.

بنیادهای نظری ظرفیت محاسبه

ظرفیت یک سیستم ارتباطی نوری در درجه اول توسط قضیه شانون-Hartley تعیین می شود که پهنای باند، نسبت سیگنال به نویز (SNR) و حداکثر میزان داده ها در سیستم های نوری، پهنای باند موجود تحت تاثیر طیف نوری و فرمت تنظیم استفاده می شود. SNR بستگی به عوامل مانند قدرت نوری، منابع صوتی و ویژگی های فیبر دارد.

مدل های پیشرفته شامل اثرات غیر خطی و پراکندگی هستند که می تواند ظرفیت سیستم را محدود کند.این اثرات در سطوح بالای قدرت و در مسافت های طولانی قابل توجه می شوند و نیازمند تکنیک های جبران خسارت برای کاهش تاثیر آنها هستند.

بررسی های عملی در برآورد ظرفیت

در سناریوهای دنیای واقعی، چندین فاکتور بر ظرفیت قابل دستیابی تأثیر می گذارند.این شامل کاهش فیبر، مدیریت پراکندگی و کیفیت اجزای نوری است. طراحان سیستم اغلب از ابزارهای شبیه سازی برای پیش بینی عملکرد و بهینه سازی پارامترهای مانند فرمت های مد و طرح های کد نویسی استفاده می کنند.

علاوه بر این، محیط استقرار و محدودیت های هزینه می تواند بر انتخاب تکنولوژی تاثیر بگذارد و در نتیجه ظرفیت سیستم برای متعادل کردن این عوامل برای به حداکثر رساندن داده ها در هنگام حفظ قابلیت اطمینان بسیار مهم است.

تکنیک های مشترک برای افزایش ظرفیت

  • ] موج طول تکثیر (WDM: [ اجازه می دهد سیگنال های متعدد به طور همزمان در طول موج های مختلف منتقل شوند.
  • اصلاح سفارش بالا: [FLT 1] از فرمت های پیچیده ای برای افزایش بیت در هر نماد استفاده می کند.
  • تقویت کننده های عملیاتی: [FLT 1] تقویت سیگنال بدون تبدیل به سیگنال های الکتریکی.
  • [در این باره] [مشرکان]: [[۱]] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱]] کاهش پالس گسترش یافته برای حفظ یکپارچگی سیگنال.