OSNR

OSNR

光信噪比OSNR(Optical Signal Noise Ratio ):的定義是在光有效頻寬為0.1nm內光信號功率和噪聲功率的比值。光信號的功率一般取峰峰值,而噪聲的功率一般取兩相臨通路的中間點的功率電平。光信噪比是一個十分重要的參數,對估算和測量系統有重大意義。

基本介紹

  • 中文名:光信噪比
  • 外文名:Optical Signal Noise Ratio
  • 縮寫:OSNR
  • 平台:通信網路
OSNR的定義,介紹,

OSNR的定義

如下:
其中:Pi是第i個通路內的信號功率;Br是參考光頻寬,通常取0.1 nm;Bm是噪聲等效頻寬;Ni是等效噪聲頻寬Bm範圍內竄入的噪聲功率。
OSNR =Ptot/M-Aspan+58-Nf-10lgn (注意:參考點為MPI-R點)
OSNR—n個光放段後的每通路光信噪比
OSNR
Ptot/M—每通路的平均輸出功率
Nf—光放大器的噪聲係數(5或6dB)
Aspan—放大器增益(與光放段衰減相等)

介紹

光放段衰減=(Af+As+Mc)*L+Ac=(0.22+0.04+0.04)*L+0.5*2
1、單個放大器的自發輻射噪聲的估算方法: Pase=-58+NF+G(單位 dB)其中G為放大器的增益,NF為放大器的噪聲係數(PA:4.5dB;輸出為+5dBm的BA: 5.0dB;輸出為+9dBm的BA:5.5dB)。如一信號經過一輸出為+5dBm的BA,其產生的噪聲為: Pase=-58+5+23=-30dB;OSNR=5-(-30)=35dB。
2、級聯放大器噪聲,信噪比計算
第一步 計算單個放大器噪聲功率
Gi為第i個放大器增益(dB),Pasei為第i個放大器噪聲。
第二步 計算所有放大器噪聲累積
☆累積前要先將第1步計算得到的噪聲功率換算為MW總的自發輻射噪聲功率=EDFAn產生的自發輻射噪聲功率+EDFAn-1產生的自發輻射噪聲功率XLn-1,XGn+……+EDFA2產生的自發輻射噪聲功率×L2×G3×…Gu-1×Ln -1×Gn+EDFA1產生的自發輻射噪聲功率×L1×G2×…GN-2×Ln -1×Gn。
☆以上單位皆為線性單位(MW)。
於是
PTOTAL=PASEN+PASE(N-1)×Ln-1×Gn+……PASE2×l2×G3...Ln-1Gn+Pase1×L1×G2……×ln-1×Gn
第三步 計算信噪比
OSNR=
☆不同的地方,Ps和Ptotal都不一樣,計算時要根據系統的實際情況計算。
如下面實例OSNR計算:
在B,C站,使用了輸出+9dBm的功率放大器(單信道功率),根據步驟1和2所列的公式,可分別算出a,b,c,d,e,f,g,h各點產生的噪聲功率:
① 各放大器產生的自發輻射噪聲為:
Pase1=-58+5.0+23=-30dBm=10-3.0mW
Pase2=-58+4.5+23=-30.5dBm=10-3.05mW
Pase3=-58+5.5+23=-29dBm=10-2.95mW
Pase4=-58+4.5+23=-30.5dBm=10-3.05mW
Pase5=-58+5.5+23=-29.5dBm=10-2.95mW
Pase6=-58+4.5+23=-30.5dBm=10-3.05mW
Pase7=-58+5+23=-30dBm=10-3.0mW
Pase8=-58+4.5+23=-30.5dBm=10-3.05mW
② E站輸出點的總噪聲功率為
Paseh=Pase8
+Pase7·L7·G8
+Pase6·L6·G7·L7·G8
+Pase5·L5·G6·L6·G7·L7·G8
+Pase4·L4·G5·L5·G6·L6·G7·L7·G8
+Pase3·L3·G4·L4·G5·L5·G6·L6·G7·L7·G8
+Pase2·L2·G3·L3·G4·L4·G5·L5·G6·L6·G7·L7·G8
+Pase1·L1·G2·L2·G3·L3·G4·L4·G5·L5·G6·L6·G7·L7·G8
=10-3。05
+10-3.0·10-3+2.3
+10-3.05·10-1.3+2.3-3+2.3
+10-2.95·10-3.7+2.3-1.3+2.3-3.0+2.3
+10-3.05·10-0.9+2.3-3.7+2.3-1.3+2.3-3.0+2.3
+102.95·10-3.7+2.3-0.9+2.3-3.7+2.3-1.3+2.3-3.0+2.3
+10-3.05·10-1.2+2.3-3.7+2.3-0.9+2.3-3.7+2.3-1.3+2.3-3.0+2.3
+10-3.0·10-3.0+2.3-1.2+2.3-3.7+2.3-0.9+2.3-3.7+2.3-1.3+2.3-3.0+2.3
=10-3.05+10-3.7+10-2.75+10-4.05+10-2.75+10-4.05+10-3.05 +10-3.7
=10-3.05×2+10-2.75×2+10-3.7 ×2+10-4.05 ×2
=0.0017825+0.0035565+0.0003991+0.00017825
=0.005916mW
=-22.28dB
③ 則D站輸出點的信噪比OSNR:
OSNR=Ps(mW)/Paseh(mW)
=-2-(22.28)=20.28dB

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