2017-12-16
1503
Длины участков на волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) следует выбирать возможно большими с тем, чтобы уменьшить количество необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП). Максимальная длина участка рассчитывается дважды: исходя из потерь в физической среде передачи и в зависимости от дисперсионных свойств этой среды.
Основные параметры оптических волокон (ОВ) волоконно- оптических кабелей, используемых при проектировании ЛП, приведены в табл. 5.4, где приняты следующие обозначения: а - коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км; ∆F - относительная полоса пропускания оптического волокна
- его широкополосность, Мгц/км (для многомодовых волокон); λ-длина волны
оптического излучения, мкм; - коэффициент хроматической дисперсии оптического волокна, пс/нм км (для одномодовых волокон).
| Таблица 5.4 | ||||
| ОВ, отвечающее рекомендации МСЭ-Т | мкм | α,дБ/км | ∆F,МГц/км | , пс/нм-км |
| G.651 | 0,85 1,31 | 2,5...3,0 0,5... 0,7 | - - | |
| G.652 | 1,31 1,55 | 0,35...0,5 0,22...0,25 | - | 2,5...3,5 17...19 |
| G.653 | 1,31 1,55 | 0,35...0,5 0,22...0,25 | - | 17...19 2,5...3,5 |
| G.654 | 1,55 | 0,17...0,19 | - | 17...19 |
| G.655 | 1,55 | 0,22...0,25 | - | 6...8 |
В техническом паспорте (сертификате) аппаратуры обычно указываются следующие параметры.
|
|
|
1. Скорость передачи оптического сигнала В, Мбит/с.
2. Длина волны источника излучения, мкм.
3. Тип источника излучения.
4. Ширина спектра источника излучения ∆, мкм.
5. Уровень излучаемой мощности рпер, дБм.
6. Минимальный уровень приема рпрминдБм.
7. Максимальный уровень приема рпр макс, дБм.
8. Дополнительные потери оптического тракта ∆А, дБ.
Уровень излучаемой мощности соответствует средней мощности на выходе приемопередающего оптического модуля ППМ (см. рис. 5.9) в начале срока эксплуатации. С течением времени источник излучения деградирует,излучаемая мощность снижается. Это снижение учитывается или дополнительными потерями ∆А, или указанием уровня минимальной излучаемой мощности Рпер мин, дБм (в конце срока службы).Минимальный уровень приема рпрмингарантирует величину коэффициента ошибок регенератора рош не более, чем указанно в паспорте. Если коэффициент ошибок определяется в процессе проектирования Рпр мин,подлежит расчету.
Максимальный уровень приема рпр макс соответствует уровню приема,превышение которого приводит к перегрузке фотоприемника и превышению заданного коэффициента ошибок. Иногда вместо рпр макс задаются пределы АРУ приемника оптического модуля ППМ ∆ААРУ, дБ (динамический диапазон ППМ).Разность уровня передачи и минимального уровня приема называют энергетическим потенциалом системы
| Э=Рпер- Рпр мин | (5.10) |
Для определения длины регенерационного участка составляется его расчетная схема, представленная на рис. 5.9.На рисунке приняты следующие обозначения: ОС-Р - оптический соединитель разъемный; НРП - необслуживаемый регенерационный пункт;ППМ - приемопередающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий параметры последнего и преобразующий его в оптический (аппаратура окончания оптического тракта); ОС-Н - оптический соединитель неразъемный, ОВ - оптическое волокно.
|
|
|
Рис. 5.9 Расчетная схема регенерационного участка ЦВОСП
Как следует из рис. 5.4, затухание регенерационного участка равноАмакс=2Ар+q*Ан+α*lру+Аt+Ав, дБ (5.11)Здесь: ру - длина регенерационного участка; Ар - затухание разъемного оптического соединителя, равное 0,5... 1,5 дБ; Ан, - затухание неразъемного оптического соединителя, равное 0,05 дБ; α - коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км; А, - допуски на температурные изменения параметровЦВОСП (в том числе и оптического кабеля), равные для типовых ЦВОСП 0,5...1,5 дБ, Ав - допуски на ухудшение параметров элементов ЦВОСП со временем(старение, деградация и т. п.), зависящие от типа источника и приемника оптического излучения и их комбинаций и равные Ав = 2 … 6дБ.Все величины в (5.11), кроме q - числа неразъемных оптических соединений, известны. Число q на единицу меньше числа строительных длин lстроптического кабеля:
q=lру макс/lстр-1.
Подставив значение q в (5.11) и выполнив несложные преобразования,получим
| где | Ээ = А + Ав - | энергетический | эксплуатационный | запас, |
необходимый для компенсации эффекта старения элементов аппаратуры волоконно- оптических систем передачи и оптического волокна соответственно.Приемные устройства ППМ оснащаются системой автоматической регулировки усиления с пределами регулирования Ару, которые определяют минимальную проектную длину регенерационного участка:
Если в соответствии с местными условиями длина участка должна быть короче минимального, на входе приемного ППМ включают оптический аттенюатор.При проектировании должна рассчитываться также предельная длинаучастка регенерации по дисперсии руд в оптическом волокне.Для многомодовых ОВ (соответствующих Рек. МСЭ-Т G.651) I руд определяется широкополосностью оптического волокна ∆F (см. табл. 5.3) и скоростью передачи цифровых сигналов В (Мбит/с):
| lрудом≤2∆F/B, км. | (5.15) |
Для одномодовых ОВ руд зависит уже не только от параметров среды передачи (ОВ), но и от характеристик аппаратуры (ППМ):
| lрудом≈E*106/σ*∆λ*B, км, | (5.16) |
где − коэффициент хроматической дисперсии ОВ(см.табл. 5.4); ∆-среднеквадратическая ширина полосы оптического излучения, нм; равная24...40 нм для светоизлучающих диодов и 0,2...5 нм для полупроводниковых лазерных диодов. Величину Е принимают: 0,306 для СД и одномодовых лазеров; 0,491 для тракта STM-16; 0.115 для многомодовых лазеров (учет шума разделения мод).Если ширина спектра определена на уровне -20 дБ (∆ 20)то среднеквадратическая ширина определяется как ∆ = ∆ 20/6,07.
