3.Определение скорости передачи сигналов в линии для данного кода.

Во всех оптических кодах исходная электрическая комбинация в виде простейшего кода NRZ (Non Return to Zero – без возврата к нулю) перекодируется, причем каждым m импульсам исходного кода сопоставляются n импульсов линейного оптического кода, где n>m. Отсюда формула кода mBnB. При этом тактовая частота линейного оптического сигнала

f_л = (n / m) · f_{т (1)}

где f_Т – тактовая частота исходной цифровой последовательности.

На основе этой формулы по известному коду и скорости передачи ЦСП может быть определена скорость передачи сигнала в линейном тракте. Все дальнейшие расчеты в курсовом проекте ведутся на основе значения частоты f_Л [МГц], что соответствует численно величине В – скорости передачи в линии в Мбит/с.

Скремблирование не приводит к увеличению импульсов в линейном коде, поэтому при использовании кода NRZ со скремблированием тактовая частота исходной цифровой последовательности и линейного оптического сигнала совпадают.

4. Выбор волоконно-оптического кабеля

При выполнении данного раздела курсового проекта требуется выбрать волоконно-оптический кабель. Следует проанализировать количество каналов, возможности оконечного оборудования и далее обратититьяся к справочнику (Л.2). Необходимо изучить и представить соответствующий материал в графической части курсового проекта. В пояснительной записке представить обоснование данного выбора..

5. Расчет и размещение линейных регенераторов.

В курсовом проекте отсутствует привязка к конкретной трассе прокладки кабеля, что не вызывает необходимости учета топологии трассы (рельеф, горы, реки и т.д.), поэтому можно воспользоваться принципом равномерного распределения регенераторов, максимально используя кратность целому числу строительных длин кабеля.

Для расчета длины регенерационного участка 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:

L_py ≤ ( Э_п – α_рс·n_рс – α_нс·n_нс ) / ( α + α_нс/L_c ), ₍₂₎

где:

Э_п – энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как разность

Э_п = Р_вых – Р_вх, указываемые в технических характеристиках ВОСП;

α – коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км (выбирается согласно техническим характеристикам волокна ),

n_рс – число разъемных соединителей (их количество равно 2, они установ-

лены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ);

n_нс – число неразъемных соединителей на участке регенерации;

а_рс – потери в разъемном соединителе, дБ(значения приведены в таблице №2);

а_нс – потери в неразъемном соединителе, дБ(значения приведены в таблице №2);

Величина Э_п характеризует необходимый перепад уровней для нормальной работы аппаратуры, а остальные члены в скобках формулы (2) – суммарные потери участка регенерации.

Расчет проводится для всего тракта передачи. Сначала определяется число строительных длин на рассматриваемом участке:

n_{с =} L/ l_{с , (3)}

где l_с = 4км – строительная длина кабеля.

Общее число строительных длин для участка передачи определяет число неразъемных соединителей:

n_с= n_с-1 ₍₄₎

Таблица №2

Потери в неразъемных соединителях
Многомодовые волокна		0,3
Одномодовые волокна		0,1
Потери в разъемных соединителях
Тип разъема	Максимальные потери, дБ		Минимальное затухание отражения, дБ
FC / PC	0,5		30
FC / SPC	0,4		40
FC / APC	0,5		50

Выбор типа разъема производится самостоятельно. В технической части курсового проекта указывается тип выбранного разъема и его технические характеристики.

Если по результатам расчетов заданная длинна тракта передачи L>l_ру, то необходимо применение регенераторов или оптических усилителей.

Для определения количества регенераторов, которые необходимо установить на линии, используем формулу:

N_рег = L / l_ру – 1, ₍₅₎

где:

L – длина линии,

l_ру – максимальная длина регенерационного участка для выбранной аппаратуры, км.

Выходная оптическая мощность наиболее распространенных оптических усилителей (EDFA) составляет:

Р_вых.оу = 12..24дБм

Для определения количества оптических усилителей n_ОУ необходимо рассчитать длину регенерационного участка одного ОУ l_оу аналогично формуле ₍₂₎

L_оу ≤ (Р_вых.оу – α_рс·n_рс – α_нс·n_нс – α_з)/( α + α_нс/L_c)

Здесь значение энергетического потенциала заменено на значение выходной мощности оптического усилителя, так же используется коэффициент запаса, который принимается равным а_з = 2 дБ.

Расчет количества оптических усилителей произвести для максимального и для минимального значений выходной мощности, т.е, сначала рассчитать для Р_вых.оу = 12дБм, а затем для Р_вых.оу = 24дБм

При определении количества неразъемных соединений по формулам (3), (4) вместо заданной длины участка L применяется разность (L – l_ру).

Тогда требуемое число ОУ определится приближенно по формуле (6)

N_{оу min} = int (L – l_ру )/ l_оу)

N_{оу max} = int (L – l_ру )/ l_оу) ₍₆₎

где

int(x) – целая часть числа х.

Эквивалентное значение энергетического потенциала Э_е рассчитывается по формуле (7):

Э_е = Э_п + Р_вых.оу · N_{оу (7)}

Э_{е min}

Э_{е max}

После проведения расчетов необходимо вычертить структурную схему ВОСП, указать на ней оптические усилители, длину регенерационных участков, оконечное оборудование (согласно задания графической части)