Với hệ thống có ít thành phần thì thiết kế tĩnh (hoặc trong trường hợp xấu nhất) là hữu ích, thiết kế đó cung cấp các dự phòng thích hợp với hệ thống. Tuy nhiên, với một hệ thống có nhiều thành phần như hệ thống đa nhịp hoặc đa kênh thì các dự trữ của thiết kế tĩnh trở nên không phù hợp. Việc thiết kế tĩnh (hoặc trong trường hợp xấu nhất) với các hệ thống này sẽ gây ra sự lãng phí không cần thiết. Trong bối cảnh này, các nhà khai thác mạng cũng như các nhà sản xuất mạng đã nghiên cứu việc sử dụng thiết kế thống kê (statistical design approach).
Vendor A
Tx
Vendor A
Rx Vendor A
Phương pháp thống kê là dựa trên việc thiết kế nâng cấp phần cáp cơ sở và có thể có chiều dài đoạn lớn hơn chiều dài trong trường hợp xấu nhất. Bằng cách thêm vào một xác suất nào đó mà suy hao và tán sắc giữa các điểm R và S lớn hơn các giá trị cụ thể hệ thống, hoặc thiết kế tương thích ngang không thể đạt được, thì các hệ thống quang tốc bít cao cự ly dài có thể có chi phí thấp hơn thông qua việc giảm số lượng các connector.
Khi sử dụng phương pháp thống kê, các tham số hệ thống phụ được biểu diễn bằng phân bố thống kê, mà phân bố này được lấy từ nhà sản xuất. Các phân bố như thế có thể được tính toán hoặc bằng số (chẳng hạn phương pháp Monte Carlo) hoặc theo phép phân tích (chẳng hạn độ lệch chuẩn và trung bình Gausse).
Trong phương pháp thiết kế thống kê có hai tham số cần được phân biệt. Đó là tham số của hệ thống và tham số của phần tử (linh kiện). Các thông số của hệ thống là các tham số của cả tuyến quang (chẳng hạn suy hao cực đại hoặc tán sắc màu lớn nhất của tuyến …), còn tham số của phần tử thì là tham số cụ thể của một phần tử linh kiện nào đó (chẳng hạn như hệ số suy hao, hệ số tán sắc màu của sợi quang). Các thông số của hệ thống được xác định bằng cách thiết kế hệ thống trong các thuộc tính thống kê của các thông số phần tử. Các ví dụ về quan hệ giữa các tham số phần tử và tham số hệ thống được cho trong bảng 1-1:
Tham số hệ thống Tham số phần tử
Suy hao cực đại
Hệ số suy hao sợi cáp, công suất đầu ra máy phát, độ nhạy máy thu, điểm bù công suất, suy hao mối nối, suy hao connector.
Tán sắc màu cực đại Hệ số tán sắc sợi, độ rộng phổ máy phát
DGD cực đại Hệ số cáp PMD, công suất chia giữa trạng thái phân cực chính với các phần tử khác trong liên kết
Công suất đầu ra cực đại
Hệ số suy hao cáp, bước sóng sợi tán sắc không, vùng sợi hiệu dụng, hệ số sợi phi tuyến, khoảng cách kênh.
Tuy nhiên, trong phương pháp thiết kế thống kê ở đây chỉ một tham số hệ thống trong bất kì hệ thống cụ thể nào được xét thống kê. Ví dụ, trong các hệ thống giới hạn tán sắc, tán sắc màu cực là được xét thống kê, trong khi tất cả các tham số khác được xem như sử dụng phương pháp thiết kế trường hợp xấu nhất.
Chương 2 Một số phương pháp tính toán trong thiết kế tuyến thông tin quang tốc độ cao