 |
Расчет и оптимизация длины регенерационного участка
|
|
|
|
При проверочном расчете правильного выбора длины участка регенерации руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна (ОВ).
Если исходить из затухания с учетом всех потерь, имеющих место в линейном тракте, то расчетная формула длины регенерационного участка выглядит следующим образом:
(4)
Здесь: Эп - энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как Эп=Рnер - Рnр и указываемый в технических характеристиках ВОСП (для аппаратуры «Сопка-3М» - Эп=38дБ);
a - коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км;
nрс - число разъёмных соединителей (их количество равно 2, они установлены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ);
aрс - потери в разъёмном соединителе, дБ;
nнс - число неразъёмных соединителей на участке регенерации,
анс - потери в неразъёмном в соединителе, дБ;
аt - допуск на затухание потерь оптического волокна с изменением температуры;
аВ - допуск на затухание потерь, связанных с ухудшением характеристик компонентов регенерационного участка (источники излучения - кабель - приёмники излучения) со временем.
Величина Эп характеризует необходимый перепад уровней для нормальной работы аппаратуры, а остальные члены в скобках формулы (4) - суммарные потери участка регенерации.
Расчёт проводится для самого длинного участка регенерации. Сначала определяется число строительных длин на участке регенерации:
(5)
где lc - строительная длина кабеля (строительную длину возьмем lc=2км).
Общее число строительных длин для участка регенерации определяет число неразъёмных соединителей:
(6)
Величина a задана в исходных данных для выбранного кабеля: a=0,3 дБ/км. Значения величин анс и арс выбираем исходя из значений потерь в разъемных и неразъемных соединителях для разных типов ОВ (табл.6 методического указания [1]): анс =0,3…0,5 дБ; арс=0,5…1,5 дБ (исходя из того, что возможно старение соединений будем полагать анс =0,4 дБ; арс=1 дБ).
|
|
|
Допуски на температурные изменения параметров ВОСП при ΔТ=10ºС: at=2 дБ (табл.7 методического указания).
Для определения допуска на потери от старения во времени необходимо определить комбинацию источников излучения передатчика и приемника. Эта комбинация определяется согласно заданному энергетическому потенциалу Эп, дБ и скорости передачи в линии В, МБит/с выбранной аппаратуры. Так у нас определена следующая комбинация источников излучения передатчика и приемника – ЛД + pin ФД (при данной скорости передачи в линии, только токая комбинация обеспечивает передачу энергетического потенциала 38 дБ, что и указано в данных аппаратуры). Следовательно, допуски на потери от старения во времени элементов aВ=4…5дБ (возьмем aВ=4дБ).
Проверяем условие (4):
км
км
55 км < 64км – т.е. условие выполняется.
Исходя из полученных значений величин арс, анс, аt, аВ, определим затухание участка регенерации ару
, (7)
ару = 0,3×55+1×2+0,4×27+2+4 = 35,3 дБ
Сопоставим величину ару и энергетический потенциал Эп. При этом должно выполняться условие:
, (8)
35,3 дБ< 38 дБ, следовательно, длина участка регенерации выбрана верно.
Правильность выбора длины регенерационного участка lру необходимо также проверить с учётом дисперсионных свойств оптического волокна.
Максимальная длина регенерационного участка с учётом дисперсии ОВ выбирается из условия
, (9)
где В - скорость передачи информации, бит/с;
s - среднеквадратичное значение дисперсии выбранного оптического волокна, с/км.
Для одномодовых оптических волокон задается нормированная среднеквадратичная дисперсия sн, нс/(нм×км) или пс/(нм×км).
|
|
|
Величина s определяется в этом случае по формуле:
, (10)
где К =10 –12 в случае sн [ пс/(нм×км)], К = 10 -9 в случае sн [нc/(нм×км)], Dl - ширина полосы оптического излучения в нм. Для светодиодов Dl = 25-40 нм, для лазерных диодов Dl = 0,2-0,5 нм. В нашем случае:
Dl = 0,2 нм (задана в исходных данных),
sн = 3,5 пc/(нм×км) (с учетом наихудшей дисперсии кабеля ОКЛ),
тогда К=10-12 и получаем
s =10-12×0,2×3,5= 0,7×10-12 с/км
lру £ 0,25/(0,7×10-12×41,2416×106), км
55 км < 866 км
Значит, условие выполняется.
ПОМ – передающий оптический модуль
ПРОМ – приемный оптический модуль
ОС-Р – разъемный оптический соединитель
ОС-Н – неразъемный оптический соединитель
ОК – оптический кабель
|
|
|
