Link flow - PetrerW/TSST-Project GitHub Wiki

Jak obliczyć prędkość transmisji danych w łączu?

Wydajność widmowa to stosunek przepływności bitowej do zajętego pasma: Gamma = Rb/B i wyrażana jest w bit/s/Hz. W tym artykule z wikipedii napisane jest, że wydajność widmowa modulacji nie może przekroczyć log2(M) = N, gdzie M to wartościowość modulacji (ile symboli koduje, np. QAM ma cztery, a AM ma dwa), a N to wydajność modulacji. Zatem dane łącze będzie miało stałą wydajność widmową Gamma, a nie przepływność bitową Rb.

Przykład 1

Dane:

  • Dostępne pasmo B=4kHz
  • Modulacja QAM

Maksymalna wydajność widmowa na łączu Gamma = 4bit/s/Hz

Jaka jest maksymalna przepływność bitowa w tym łączu z tą modulacją? (Rb = ?)

Modulacja QAM ma M = 4, czyli N = log2(M) = 2. Obecna wydajność widmowa Gamma' =< N, a my przyjmujemy najlepszą możliwość, gdy Gamma' = N.

N = Gamma' = Rb/B, stąd Rb = N*B.

Rb = 2*4kHz = 8kb/s.

Zatem na naszym łączu przy modulacji QAM i takim paśmie mamy prędkość bitową 8kb/s.

Maksymalna wydajność widmowa na łączu Gamma = 1bit/s/Hz

Gamma < N, zatem Rb = Gamma * B.

Rb = 1*4kHz = 4kb/s.

Założenia projektowe

Routery będą korzystały z tzw. superchannell, czyli grupy podnośnych długości fali. Dla uproszczenia obliczeń będziemy operować na częstotliwościach.

Dla potrzeb projektu przyjmujemy domyślne wartości dla każdego łącza światłowodowego:

  • Wydajność widmowa = 8 bit/s/Hz
  • superchannel ma całkowite pasmo 800 GHz (64x12,5 GHz)
  • superchannel podzielony jest na kwanty o wielkości 12,5 GHz.

Routery będą używać modulacji o wartościowościach: (M) 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 (N = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8).

Lambda (częstotliwość)

Częstotliwość zawarta w nagłówku to początek przedziału zajmowanego pasma, a więc mieści się ono w ramach [f, f + B]. Ta "częstotliwość" to tak naprawdę odchylenie od częstotliwości odpowiadającej długości fali = 1550 nm (około 193 000 GHz), więc będzie zawierała się w ramach od 0 do 787,5 GHz. W nagłówku umieścimy indeks tej częstotliwości w tablicy {12,5; 25; 37,5 ... ; 787,5} [GHz].

Pasmo

Pasmo to wielokrotność 12,5 GHz. B = n * 12,5 GHz. W nagłówku podajemy, jaka to wielokrotność 12,5GHz (od 1 do 64).