Le misure del Bit Error Rate di segnali ottici con modulazione complessa.

Nei sistemi di comunicazione digitali è fondamentale la misura del BER (Bit Error Rate). Nelle radio-comunicazioni il BER viene caratterizzato in funzione del rapporto segnale-rumore (SNR), mentre nei sistemi di comunicazione a fibra ottica il BER viene misurato in funzione del rapporto segnale ottico-rumore (OSNR) o della potenza ottica ricevuta (ROP).

Introduzione

Nell'ambito delle comunicazioni ottiche, la tendenza è di incrementare l’efficienza spettrale degli impianti mirata alla riduzione dei costi; allo scopo, vengono proposti vari formati di modulazione dei segnali ottici, oltre alla modulazione OOK (on-off keying). In questi formati di modulazione sono compresi la differential (quadrature) phase shift keying (DQPSK), la coerent dual-polarization (o polarization-multiplexed) quadrature phase shift keying (DP-QPSK), la quadrature amplitude modulation (QAM) ed altre varianti della modulazione orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Generalmente, i più comuni sistemi di modulazione impiegano il metodo a rivelazione-diretta, ma la relativa ottimale implementazione può prevedere anche la rivelazione-coerente la quale consente di mantenere la piena integrità delle caratteristiche elettriche del segnale.

La modulazione complessa dei segnali nelle fibre ottiche consente di avere modulazioni indipendenti in fase (I) e in quadratura (Q)  per ogni polarizzazione, per un totale di 4 tributari per lunghezza d’onda, nel caso in cui il segnale sia a polarizzazione multiplexata. Nei sistemi pienamente coerenti, l’ortogonalità di questi tributari consente ad ognuno di essi di essere modulato indipendentemente dall’altro. Quindi, ogni tributario può essere modulato con una differente sequenza di bit pseudo-random (PRBS). Per quanto riguarda i test, il carico-dati di ogni tributario viene esaminato e per ogni tributario vengono misurati i vari BER. Nelle misure, usualmente, viene riportato solo il BER aggregato per tutti i tributari. La misura dei tributari avviene mediante metodi sperimentali che implicano la variazione di vari fattori, come ad esempio l’OSNR, l’impiego di vari formati di modulazione, i parametri del trasmettitore ed altro. Per la misura automatica del BER dei segnali nei sistemi di telecomunicazione a fibra ottica, può essere utilizzato l’Analizzatore di Segnali Ottici Coerenti.

Questo potente strumento di misura consente di effettuare calcoli in tempo reale con MATLAB e interfacciarsi con strumenti esterni mediante il tool LabVIEW. L’utilizzo dell’interfaccia LabVIEW permette il controllo degli strumenti esterni come ad esempio gli attenuatori ottici. Il set di misure con l’analizzatore di segnali ottici coerenti comprende il calcolo del BER aggregato in ogni fase della sperimentazione, nella quale si tiene conto delle varie condizioni di test, viene rilevata l’attenuazione, il numero di simboli ricevuti e il BER per l’analisi e il report grafico finale. Questo tipo di analizzatore di segnali deve poter essere calibrato indipendentemente per l’OSNR oppure per la potenza ottica ricevuta consentendo, tenendo conto di tutte le variabili coinvolte nella misura, la registrazione del BER di ogni tributario e di altri parametri del segnale, ad esempio del fattore Q e [...]

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 9 maggio 2017

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