Konstrukce EDC je věnována řešení rušení rozptylu, aby se snížilo poškození optického signálu způsobené disperzí.Existují tři typy rozptylu, včetně: chromatické disperze, modální disperze a disperze polarizačního režimu.Když rychlost signálu přenosu vlákna dosáhne 10 Gb / s, objeví se problém interference chromatického rozptylu a jak se zvyšuje rychlost přenosu dat, problém se stává vážnějším a stává se největší překážkou ke zvýšení rychlosti rychlosti.Pomocí technologie EDC může připojení vlákna 10 Gbps SONET dosáhnout 145 kilometrů (chudé vlákno může dosáhnout 120 km) a OC-48 (2488.32mbit/s) lze hladce upgradovat.
Disperze barevného stupně
Po optickém přenosu na určitou vzdálenost je optický impuls natažen, což způsobuje intersmbresy mezi symbolem.Je to proto, že různé vlnové délky světla mají různé přenosové rychlosti ve stejném médiu (rychlost šíření světla různých vlnových délek ve vakuu je stejná, ale v jiných médiích se liší)).
Disperze režimu
Disperze režimu mainly refers to the multimode fiber used in short-distance data center and building backbone links.Multimode Optical Fiber přenáší lasery s více režimy.Různé způsoby světla mají různé délky cesty a konečně vytvářejí rozptyl, když dosáhne přijímacího konce.
Polarizační režim disperze
Problém zvažovaný v vláknu s jedním režimem je v tom, že když jedno pulzní světlo na přenosovém konci dosáhne přijímacího konce, stane se multipulzním světlem.Pokud je vlákno dostatečně kulaté a není ohnuté atd., pak se to nestane, protože světlo různých polarizací dorazí na přijímací konec současně.
Výběr algoritmu kompenzace elektronického rozptylu
Existuje mnoho vyrovnávacích algoritmů založených na nich, aby se realizovala účinná kompenzace elektronického rozptylu.Kontinuální časový filtr (CTF) je nejjednodušší implementovat na čipu a má výhodu nízkého výkonu.Filtr nepřetržitého času upravuje analogovou šířku pásma optického předního konce rozšířením a omezením příslušného frekvenčního pásma.
Filtry s nepřetržitým časem mohou přinést výhody optickým aplikacím, kde je poměr optického signálu k šumu (optický šum) omezen kanály s omezením pásma a může také kompenzovat multichromatické rozptyl prostřednictvím tvarování vln..Filtr nepřetržitého času má omezené výhody pro kanály zatížené šumem, které vyžadují vysokofrekvenční zvýšení, protože ovlivňuje poměr signál-šum.
Pokud jde o implementaci kompenzace elektronické disperze, nejběžnější architektura je založena na kombinaci dopředného ekvalizéru (FFE) a/nebo ekvalizéru zpětné vazby pro rozhodování (DFE), která používá složitější metody kondicionování signálu s kontinuálním časem používaným v.FFE a DFE jsou obvykle architektury s multi-TAP a jsou efektivními metodami kompenzace inter-symbolu interference.Pokud dojde pouze v rušení intervalu jedné jednotky, musí FFE/DFE pouze určit, zda byl symbol rozšířen na sousední symboly, a poté podle toho zvýšit nebo odečíst symbol.Pokud existuje více než jeden jednotka intervalu rušení, nejenže se rozšiřuje jeden symbol na sousední symboly, každý symbol může být zkreslen několika sousedními symboly.Část návrhu FFE se více zaměřuje na odstranění zkreslení před hlavním energetickým bodem symbolu (také nazývaného prekurzorní oblast), zatímco část DFE si klade za cíl kompenzovat rušení hlavního energetického bodu symbolu (také nazývá seoblast zadního těla).
Nejběžnější implementační metoda FFE (Feedforward Equizerizer) je založena na analogovém distribuovaném zesilovači, ve kterém je prvek zpoždění implementován různými liniemi zpoždění na čipu.Implementace DFE (Ekvalizér zpětné vazby rozhodování) vyžaduje kousky hodin a použije údaje o vzorcích k určení kvality signálu.Návrh DFE může být analogový nebo digitální, v závislosti na vybrané architektuře.Pro analogový design je jeho spotřeba energie obecně nižší než digitální design, protože analogový signál nemusí být převeden na digitální doménu, což eliminuje potřebu vysokorychlostních analogových k digitálních převodníků a zpracování digitálního signálu (DSP).Při porovnání analogových a digitálních metod implementace FFE/DFE je stabilita výkonu v provozním úhlu dalším kompromisem, který je třeba zvážit.Existují také některé složitější architektury ekvalizéru, jejich implementace má podobu maximálního odhadu série pravděpodobnosti (MLSE) pomocí algoritmu dekodéru VITERBI.MLSE jsou obecně digitální vzory a pro filtrování jsou zapotřebí složitější metody zpracování digitálního signálu.Odhad série série maximální pravděpodobnosti může dosáhnout lepšího výkonu než ekvalizér zpětné vazby na rozhodování, ale implementace filtru DSP je obecně komplikovanější a často spotřebovává 2 až 4násobek energie.Tímto způsobem je odhad série maximální pravděpodobnosti často vyhrazen pro aplikace, kde je poskytovaná hodnota výkonu opravdu užitečná, například když se v aplikaci vyskytují vážné nelineární problémy, nebo pro optická vlákna s velmi dlouhou vzdáleností.
Problémy při realizaci kompenzace elektronického rozptylu
Ideální situace je, že implementace kompenzace elektronické disperze se může dynamicky přizpůsobit jakémukoli spojení.Každé optické spojení však má různé vlastnosti, včetně jeho délky, kvality, stavu vlákna a dalších rozlišovacích faktorů.V současné době optické odkazy na dlouhé vzdálenosti používají filtr kompenzace disperze nebo nějaký jiný pevný prostředek k ručnímu úpravě vzdálenosti a vlnové délky.Pokud je algoritmus kompenzace elektronického rozptylu samostatně adaptivní, mohou síťové techniky jednoduše vložit novou linkovou kartu místo úpravy nastavení na základě jediného odkazu připojeného na řádkové kartě, takže proces instalace se pohybuje směrem k skutečnému „zástrčce a přehrávání“ aUstup.Kromě toho, protože charakteristiky optického vlákna v průběhu času degradují, to znamená, že v optickém vláknu se objeví více zalomení, linka může připojení často znovu upravit bez zapojení člověka.Adaptivní algoritmus kompenzace elektronického rozptylu také usnadňuje použití návrhu jednotky s jedním obvodem k vyrovnání s více aplikacemi.
Aby se dosáhlo samostavitelnosti, realizace algoritmů kompenzace elektronických disperzí často používá velmi zralý algoritmus nejmenších čtverců (LMS), zatímco aplikuje mechanismus zpětné vazby a způsob odhadu kvality signálu.V procesu implementace je přijata uzavřená smyčka a linka může být samostatně upravena tak, aby provedla malé úpravy zisku a filtru, aby se získala nejlepší reakce signálu.Když je ekvalizér kompenzace elektronické disperze přímo integrován do zařízení pro transceiveru, je snadnější dosáhnout dynamické adaptace.
Na multimodových vláknech je modální disperze obecně výraznější a může se rozšířit na několik intervalů jednotek namísto pouze jednoho nebo dvou jednotek intervalů.Vzhledem k těmto faktorům musí algoritmus kompenzace elektronického disperze poskytnout složitější vyrovnání pro multimodová vlákna na krátkou vzdálenost než pro jednorezosovací vlákna se vzdáleností 145 km.
Další důležitou součástí návrhu elektronické disperze je zesilovač variabilního zisku (VGA).Než optický signál dosáhne přijímače, jeho amplituda byla výrazně snížena.Zesilovač variabilního zisku dává zisk podle vstupního signálu, který poskytuje filtru maximální dynamický rozsah.Zesilovač variabilního zisku udržuje výstupní stabilní bez ohledu na změny v toku vstupního signálu v daném dynamickém rozsahu.
Standardizace kompenzace elektronické disperze
Kompenzace elektronické disperze je velmi kritická technologie, takže OIF a ITU vyvíjejí aplikační kódy pro aplikace Sonet na dlouhou vzdálenost, IEEE vyvinula standardní 802.3AQ na základě kompenzace elektronické disperze za 10GBase-LRM.
802.Standard 3AQ je zaměřen na aplikace s delší rozpětí a jeho minimální chromatická disperze musí být nejméně 2400ps/nm, což je ekvivalentní nominálnímu optickému vláknu přibližně 140 km.Cílem standardu je umožnit upgradovat stávající odkaz OC-48 na 10 Gb/s-192, aniž by bylo nutné vyměnit stávající vlákno nebo použít vlákno disperze Compensation Fiber.To umožní telekomunikačním operátorům nahradit moduly transpondéru (a zařízení na konci, jako je rámování).Konečným výsledkem je schopnost upgradovat zařízení, aniž byste museli upgradovat odkaz.