Выбор оптического кабеля

Выбор оптического кабеля происходит исходя из условий эксплуатации и протяженности кабельного участка. Т.к. протяженность участка составляет 75 км, приходим к выводу о том, что участок связи относится к магистральной. Для магистральной связи рекомендуется использование кабеля ОКЛ с одномодовыми во­локнами, обеспечивающими на волне 1,55 мкм большие дальности связи и число каналов. Отличительной особенностью этих кабелей является наличие медных проводов для дистанционного питания. Изготавливаются кабели емкостью 4, 8 и 16 волокон.

Маркировка кабелей:

ОКЛ – оптический кабель линейный;

ОКЛК – оптический кабель линейный с броней из стеклопластиковых стержней;

ОКЛБ – оптический кабель линейный с броней из ленточной стали;

ОКЛАК – оптический кабель линейный в алюминиевой оболочке с броней из круглых стальных проволок;

ОКС – оптический кабель станционный.

Выбираем марку кабеля ОКЛБ-01. Назначение и основные элементы конструкций: Кабель магистральный и внутризоновый, с центральным силовым элементом из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены оптические модули (ОМ), с гидрофобным заполнителем, промежуточной оболочкой из ПЭ, броней из стальных лент и защитной оболочкой из ПЭ. Область применения: Для прокладки в грунтах всех категорий, в том числе зараженнных грызунами, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и в шахтах, через неглубокие болота и несудоходные реки.

Таблица 2. Характеристики оптического кабеля

Обозначение кабеля	Число ОВ	Коэффициент затухания, не более дБ/км	Дисперсия, не более пс/(нм×км)	Наружный диаметр, мм
ОКЛБ-01-0,3/2,0-4		0,3	2,0	18,4

В одномодовых ОВ межмодовая дисперсия отсутствует (передается одна мода), что характерно для многомодового волокна. Уширение импульса обусловлено хроматической дисперсией, которую разделяют на материальную и волноводную.

Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью групповой скорости моды от частоты и определяется профилем показателя преломления ОВ.

В нормальных условиях материальная дисперсия преобладает под волноводной. Обе компоненты могут иметь противоположный знак и различаются зависимостью от длины волны. Это позволяет, оптимизируя профиль показателя преломления, минимизировать общую дисперсию ОВ на заданной длине волны за счет взаимокомпенсации материальной и волноводной дисперсией.

Для одномодовых ОВ в паспортных данных указывается нормированная среднеквадратичная дисперсия, пс/(нм×км), которая с ненормированной величиной связана выражением:

s = 10^-6 × Dl × s_н, мкс/км, 2.1

где Dl - ширина полосы оптического излучения, нм, определяется из справочных данных соответствующего источника излучения.

Максимальная скорость передачи информации по выбранному одномодовому ОВ может быть найдена по приближенной формуле, подставив в нее среднее значение длины регенерационного участка l_{ру ср.}:

, Мбит/с. 2.2

Далее полученную максимальную скорость передачи информации по ОВ следует сравнить со скоростью передачи цифрового сигнала в линейном тракте выбранной ВОСП. При этом должно соблюдаться условие:

В_maх > В`,

где В`- скорость передачи цифрового сигнала в линейном тракте (42240 кбит/с).

Для определения предельных длин участков регенерации воспользуемся расчетами основанными на расчетах затухания сигнала и характеристиках ОВ.

Длина РУ с учетом только затухания оптического сигнала, то есть потерь в ОВ, устройствах ввода оптического излучения (как правило, потерь в разъемных соединениях), неразъемных соединениях (сварных соединениях строительных длин кабеля) можно найти из формулы:

А_ру = Э = a × l_ру + А_р × n_р + А_н × n_н , дБ, 2.3

где А_ру – затухание оптического сигнала на регенерационном участке, дБ;

Э – энергетический потенциал системы передачи, (40 дБ),

a - коэффициент затухания ОВ, дБ /км,

l_ру - длина регенерационного участка, км,

А_р, А_н - затухание оптического сигнала на разъемном и неразъемном соединениях, (дБ)

n_р, n_н – количество разъемных и неразъемных соединений ОВ на регенерационном участке.

Количество неразъемных соединений ОВ на длине регенерационного участка определяется числом сварок оптического кабеля по всей длине регенерационного участка. Т.к. на концах участка так же происходит сварка кабеля (соединение pig tail- ов), то количество неразъемных соединений определяется выражением:

, 2.4

где l_с - строительная длина ОК.

Строительная длина оптического кабеля составляет 4,0 км.

Получаем: .

Количество же разъемных соединений определяется количеством переходных пунктов.

Пусть этих пунктов два, тогда

.

Подставив количество неразъемных соединений на регенерационном участке в уравнение, получим:

Э = a × l_ру + А_р × n_р + А_н × ,

Э = a × l_ру + А_р × n_р + × l_ру + А_н, 2.5

l_ру = Э – А_р × n_р – А_н.

Отсюда можно выразить длину регенерационного участка

l_ру = . 2.6

Современные технологии позволяют получать затухания Ар £ 0,4 дБ, Ан £ 0,1 дБ.

Исходя из этого соотношения можно определить максимальную длину регенерационного участка:

l_{ру max a} = , км, 2.7

где Э_з – энергетический (эксплутационный запас) системы, необходимый для компенсации эффекта старения элементов аппаратуры и ОВ, Э_з = 6 дБм.

Подставляя числовые значения получаем:

Расчет показывает, что данную марку кабеля можно использовать для построения заданного участка кабельной системы.

Определим максимальная скорость передачи информации по выбранному одномодовому ОВ исходя из максимальной длины регенерационного участка:

, Мбит/с; s = 10^-6 × Dl × s_н, мкс/км.

Получаем: Мбит/с

Условие В_maх > В` выполняется, т.к. 357140 кбит/с > 42240 кбит/с.