8.4. Розрахунок довжини регенераційної дільниці оптичного кабелю для технологій xDsl

Оптичний сигнал в ОВ в залежності від довжини маршруту МАД спотворюється за рахунок згасання та збільшення тривалості фронту символів внаслідок дисперсії. Кожна з цих складових обмежує допустиму довжину регенераційної дільниці при заданій якості передачі повідомлень.

Структуру МАД для xDSL, працюючих по ОВ наведено на рис.8.5.

Якість передачі оптичного сигналу залежить як від параметрів апаратури xDSL (енергетичний потенціал) так і від параметрів ОВ (коефіцієнт згасання, дисперсія) та згасання з’єднань (механічних і зварних), яке залежить від типу ОВ кабелів магістральної дільниці та абонентської проводки (АП).

Рисунок 8.5 – Структура маршруту доступу МАД з ОВ

де ПОМ – перетворювач “електричний сигнал – оптичний сигнал”(передавач);

а_ПВ – згасання з’єднання “передавач - волокно” (часто механічне);

а_ВП – згасання з’єднання “волокно - приймач” (часто механічне);

а_іВВ - згасання з’єднання “волокно - волокно” (зварне);

р_ПЕР – потужність оптичного сигналу на виході ПОМ;

ПРОМ – перетворювач “оптичний сигнал – електричний сигнал”;

р_ПР - потужність оптичного сигналу на вході ПРОМ, забезпечуюча задану якість передачі повідомлень;

а_РОЗГ – згасання розгалужувача пункту домового вводу (ПДВ);

СМІ – інтерфейсний код.

Енергетичний потенціал це різниця потужностей оптичного сигналу на виході передавача (ПОМ) і вході приймача (ПРОМ), тобто:

Q=P_ПЕР – Р_ПР,дБ

Кількість зварних з’єднань ОВ маршруту МАД залежить від довжини магістральної дільниці, абонентської проводки та нормованої будівельної довжини кабелю з ОВ.

8.4.1. Розрахунок регенераційної дільниці з ов по згасанню

Довжина регенераційної дільниці обмежується максимальним та мінімальним значенням, відповідно:

l_{Р МАКС} = , км;

l_{Р МІН} = , км;

де - коефіцієнт згасання оптичного волокна, дБ/км;

- експлуатаційний запас (в СНГ = 6дБ, в країнах дальнього зарубіжжя –4дБ);

m – кількість зварних з’єднань “волокно - волокно”;

n - кількість механічних з’єднань “передавач - волокно”;

к - кількість механічних з’єднань “волокно - приймач”;

А – діапазон автоматичної регуліровки рівня обладнання ПРОМ;

- згасання розгалужувача ПДВ;

l_{Р МІН} – обумовлено перегрузкою (насиченням) пристроїв ПРОМ.

Збільшити довжину регенераційної дільниці можливо за рахунок збільшення енергетичного потенціалу технологій xDSL або використання кабелю з зменшенним значенням коефіцієнту згасання ОВ.

8.4.2. Розрахунок регенераційної дільниці з ов по дисперсії

Тривалість фронту символу електричного сигналу після проходження оптичного обладнання регенераційної дільниці записується виразом:

_ФС = ,

де _ПОМ, _В, _ПРОМ – збільшення тривалості фронту символу за рахунок лінійних

спотворень ПОМ, ОВ, ПРОМ, відповідно

Тривалість фронту символу на виході ПРОМ не повинна бути більшою за допустиму тривалість (_ДОП) яка залежить від швидкості передачі та типу лінійного коду. Для кодів типу СМІ технологій xDSL, які передають символи двійкових “0” біімпульсними сигналами на тактовому інтервалі допустима тривалість фронту дорівнює 0,35Т (так як для кодів формату NRZ _ДОП =0,7Т, а RZ – 0,35Т), де Т=1/В_Л – тривалість символу в секундах при лінійній швидкості передачі В_Л, кбіт/с.

Якщо _ФС>_ДОП, то виникає перекриття символів, що призводить до міжсимвольних переходів (МСП) і зростанню похибок при регенерації електричного сигналу.

Тривалість фронту символу оптичного сигналу в лінії залежить від швидкісних параметрів випромінювача ПОМ і широкосмуговості оптичного підсилювача. Величину _ПОМ рахують зворотною максимальній частоті модуляції, значення якої приведено в паспорті випромінювача ПОМ, тобто

_ПОМ= 440/F_МАКС , нс

де F_МАКС – максимальна частота модуляції випромінювача ПОМ, МГц.

За рахунок спотворень в ОВ довжиною L тривалість фронту символу дорівнює:

_В=L* , с

де _МОД, _МАТ, _ВВ – відповідно модова, матеріальна та хвильова складові

дисперсії, с/км.

Збільшення тривалості фронту символу в ПРОМ дорівнює:

_ПРОМ= 350/ F_1,5, нс

де F_1,5 – ширина смуги пропускання ПРОМ на рівні 1,5дБ (еквівалентно смузі електричного сигналу на рівні 3,0дБ).

Для конкретної комбінації “оптичне обладнання – оптичне волокно” існує критична (максимально допустима) швидкість передачі оптичних символів:

B_ДОП= / (4_ВW), біт/с,

де W=Q-n a_ПВ-к а_ВП - зниження енергетичного потенціалу за рахунок з’єднань з ОВ обладнання ПОМ і ПРОМ, дБ.

При швидкості передачі більшій допустимої (В_Л>В_ДОП), дальність передачі обмежено дисперсійними спотвореннями і максимальна довжина регенераційної дільниці дорівнює:

l_{Д МАКС} = 1/(4_ВВ_Л), км

В тому випадку якщо (В_Л В_ДОП) дальність передачі обмежено згасанням, тобто величинами l_{Р МАКС} і l_{Р МІН} . Для збільшення l_{Д МАКС} необхідно використати оптичне обладнання хDSL з поліпшеними швидкісними параметрами, а ОВ – з мінімальною дисперсією (одномодові волокна).

Розрахункові формули довжини регенераційної дільниці передачі цифрових оптичних сигналів еквівалентні формулам розрахунку довжини підсилювальної дільниці передачі аналогових оптичних сигналів.