1.3 Требования к оформлению материалов кз

1. Комплексное задание выполняется в тетради (на бумаге формата А4). Текст необходимо писать (набранный на ПК не принимается и не рецензируется !!!) аккуратно, разборчиво, без сокращений, на одной стороне листа. Вторая сторона листа остаётся чистой для внесения исправлений и дополнений по результатам проверки преподавателем. На титульном листе (обложке) указать название КЗ, номер группы и курса, факультет, ФИО, номер варианта задания, дату сдачи рукописи преподавателю на проверку.

2. Перед выполнением комплексного задания записать исходные данные.

3. При выполнении расчетов записывается расчетная формула, затем в нее подставляются данные, и записывается результат. Рассчитанные значения параметров должны иметь размерность. Расчёты выполнять с точностью до второго знака после запятой.

4. Уровни мощности (в единицах дБм) следует округлять в сторону большего уровня. Например, уровень –0,5 дБм (мощность 0,89 мВт) округляем до большего уровня 0,0 дБм (мощность 1 мВт).

5. Графическая часть выполняется с соблюдением правил ЕСКД..

6. Все страницы, чертежи, рисунки, графики необходимо пронумеровать (рисунки и таблицы должны иметь названия и ссылки на них в тексте).

7. По полученным результатам вычислений обязателен анализ и вывод.

8. В конце КЗ прилагается список использованных источников с указанием ФИО, названия, издательства, года издания, числа страниц.

9. На последней странице тетради с выполненным КЗ студент ставит свою подпись и указывает дату выполнения.

10. Рукопись с неправильно выполненным и оформленным комплексным заданием возвращается студенту на доработку.

Часть 2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЯ КЗ

Ниже представлено проектирование оптической части гибридной (волоконно-коаксиальной) сети доступа для прямого потока (направление головная станция – оптические узлы), построение диаграммы уровня мощности, организация доступа при помощи кабельной модемной связи, разработка полной структурной схемы оптической сети. Проектирование коаксиального участка сети доступа известны [3] и здесь не рассматриваются.

2.1 Требования к проектированию

Проектирование оптического участка гибридной сети доступа для прямого (нисходящего) потока (ГС – абонент) начинают с ее конца – с оптических узлов. Задавшись уровнем мощности (чувствительности) приемного устройства (ПрУ), и учитывая потери в оптических волокнах и ответвителях, постепенного продвигаются к началу сети – передающему устройству (ПУ) установленному на головной станции (ГС) и определяют требуемую мощность ПУ, при которой на выходах ПрУ обеспечивается заданное (техническим заданием) качество передачи.

Качество передачи сигналов по системе зависит от оптической мощности поступающей на приемное устройство. В случае передачи щирокополосных аналоговых ТВ сигналов основными параметрами качества, используемыми при проектировании, являются [3, 4] отношение несущая/шум (ОНШ) (Carrier-to-Noise Ratio – CNR) и суммарные нелинейные искажения – комбинационные искажения второго (Composite Second Order – CSO) и третьего порядка (Composite Triple Beat – CTB). Нелинейные искажения возникают, в основном, в оптическом передающем устройстве. Значения параметров CSO и CTB для приемных устройств большинства изготовителей намного выше системных требований, так что эти параметры можно не учитывать при проектировании.

При передаче данных в нисходящем (и восходящем) направлениях критерием качества является коэффициент ошибки (BER). Известно, что для обеспечения заданного качества цифровой передачи, требуется значительно меньшая мощность оптического сигнала на входе ПрУ. Это связано с различиями в критериях качества – для аналоговой передачи требуется ОНШ  43 дБ, а для цифровой 12 дБ для обеспечения BER = 10^–10. Именно поэтому на входе ПрУ аналоговых сигналов требуется существенно больший уровень оптической мощности (–10…0 дБм), чем на входе ПрУ цифровых сигналов (–20…–35 дБм) для обеспечения заданного качества передачи.

Изготовители активного оборудования приводят графики, необходимые для проектирования оптических сетей доступа. Кривые на рис. 2.1 показывают типичную зависимость значения ОНШ на выходе ПрУ при загрузке тракта передачи N каналами ТВ (N = 5, 10, 24, 40. 79 и 110) от уровня оптической мощности на входе приемного устройства [10]. При загрузке тракта числом каналов, отличным от указанных на рис. 2.1, следует использовать ближайшую кривую или метод интерполяции. Например, если требуется загрузка тракта 80-ю каналами, то можно использовать кривую для 79 каналов. Если требуется загрузка 7-ю каналами, то надо выбрать среднее значение между кривыми, соответствующими загрузке 5-ю и 10-ю каналами.

Условия, выполнение которых необходимо при проектировании волоконно-оптические сети доступа [5]:

1) применяется только одномодовые (ОМ) оптически компоненты – волокно и др. пассивные элементы, например, ответвители и соединители;

2 ) используются оптические разъемные соединители с «физическим контактом» и угловой сферической полировкой торцов (АРС), неразъемные соединения строительных длин оптического кабеля выполняются сваркой, чтобы снизить уровень обратных отражений, к ухудшающих работу системы (обратные отражения должны быть ниже –55 дБ);

3) необходимо определить, а лучше измерить, оптические потери в каждом сегменте волокна на рабочей длине волны. Одномодовые ОВ имеют коэффициент затухания 0,5 и 0,25 дБ/км^ на длинах волн 1310 и 1550 нм соответственно. Однако эти значения не учитывают потерь в разъемных соединителях, в местах соединения строительных длин кабеля и потерь вследствие изгибов волокон в проложенном кабеле;

4) проверку дальности передачи по широкополосности (дисперсии) не производят, поскольку расстояния передачи обычно не превышают нескольких десятков километров, а в передающем устройстве используются специальные лазерные диоды^ с узкой шириной спектра излучения.

Перед началом проектирования необходимо располагать следующими материалами:

1) картой (схемой) проектируемой системы с указанием мест расположения передающего и приемных устройств, трас и длин отрезков прокладываемого кабеля;

2) измеренными (рассчитанными) значениями затухания в каждом волокне на рабочей длине волны;

3) перечнем параметров, в частности значений ОНШ, которые должны быть обеспечено на выходе каждого ПрУ. Известно, что каждый дБ в улучшении значения ОНШ увеличивает стоимость проекта. Значение ОНШ должно быть достаточным, чтобы удовлетворить техническое задание, но не слишком завышенным;

4) данными о загрузке тракта ТВ каналами и каналами передачи данных (ПД) с учетом возможности ее увеличения в перспективе. Следует помнить, что большая загрузка тракта каналами уменьшает значение ОНШ при прочих равных условиях.

Примечание. Оптическую мощность Р(мВт) будем обозначать прописной буквой «Р», а уровень оптической мощности р(дБм) – строчной буквой «р».

Правила выполнения операций с дБ и дБм приведены в приложении 1.

Ниже приведен пример расчета аналоговой оптической системы передачи «точка-точка».