2.6 Розрахунок довжини регенераційної ділянки

Довжина ділянки регенерації – це найбільша відстань між прийом­ним та передавальним обладнанням, при якому забезпечується задана якість передачі (коефіцієнт помилок, відношення “сигнал–шум”). Значення цих пара­метрів залежить як від характеристик апаратури так і від параметрів ОК. Основним параметром апаратури, який визначає довжину ділянки регене­рації, є величина енергетичного потенціалу, яка визначається різницею рівнів оптичного сигналу при передачі та прийомі, та при якій забезпечується за­дана кількість переданої інформації. Довжина ділянки регенерації також за­лежить від таких параметрів ОК як згасання сигналу та його дисперсії.

При будівництві ВОЛЗ мають бути враховані такі види загасання:

– при вході випромінювання у волокно;

– безпосередньо у самому волокні;

– у нерознімних та рознімних з’єднаннях.

Рівень оптичного сигналу на виході передаючого оптичного модулю ПОМ-14 блоку ОВГ-25 становить Р_пер = – (3 ± 1) дБ.

Необхідно виконати розрахунок довжини ділянки регенерації по за­гасанню та по дисперсії і вибрати найменше з одержаних значень. Потуж­ність оптичного сигналу на вході приймальних пристроїв обладнання ОВГ-25 має бути вище найменш допустимої (Р_вхmin = –46 дБм) і нижче найбільш до­пустимої (Р_вхmax = –6 дБм). При цьому величина загасання сигналу в сере­довищі розповсюдження є основним фактором, який визначає довжину ре­генераційної ділянки.

Найбільша довжина регенераційної ділянки визначається за формулою:

, км. (2.5)

Найменша довжина визначається за формулою:

, км, (2.6)

де Q – енергетичний потенціал системи, дБ;

 – коефіцієнт загасання оптичного волокна, дБ/км;

– запас, який враховує збільшення загасання волоконно-оптич­ного тракту при ремонті кабелю та старінню оптичного волокна, дБ;

– рівень автоматичного регулювання рівня приймальної час­тини приймального оптичного модуля, дБ;

– втрати потужності сигналу в місці з’єднання ОВ при зрощуванні будівельних довжин ОК, дБ;

– загасання сигналу на рознімних з’єднаннях FС/РС, визнача­ється за формулою:

, (2.7)

де – число рознімних з’єднань при вході та виході оптичного сиг­налу з оптичного кабелю;

– загасання, яке вноситься рознімними з’єднаннями, дБ;

– будівельна довжина кабелю (дорівнює 4 км).

З розрахункових даних необхідно зробити висновки, що довжина ре­генераційної ділянки, тобто відстань між кінцевими пунктами знаходиться в межах:

. (2.8)

Розрахунок довжини регенераційної ділянки проводять з урахуван­ням дисперсії. Хвильові процеси, які утворюються в оптичному волокні при передачі сигналу, призводять до спотворення форми і збільшення тривалості імпульсів. Це явище називається дисперсією.

Дисперсія обмежує не тільки смугу частот використання світловода, яка зменшує відстань передачі по оптичному кабелю, а також смугу частот, яку пропускає світловод і залежить від типу волоконних світловодів та дже­рела випромінювання.

Використовувати потрібно когерентний лазерний випромінювач типу ПОМ-14 та одномодовий ВОК. При цьому враховуємо тільки хроматичну дисперсію, яка складається з матеріальної і хвилеводної дисперсії.

Визначимо довжину регенераційної ділянки, за якої явище дисперсії не погіршує якість передачі.

Загальна величина дисперсії пропорційна довжині кабелю регенера­ційної ділянки L і визначається за формулою:

, пс/км, (2.9)

де – коефіцієнт хроматичної дисперсії оптичного кабелю на дов­жині хвилі, пс/нм  км;

– коефіцієнт хроматичної дисперсії, пс/нм  км (на опорній дов­жині хвилі λ, мкм);

– ширина спектральної лінії оптичного випромінювача.

Для лазерного випромінювача ПОМ-14: = 3 нм; = 3,5 пс/нм  км на опорній довжині хвилі 1,31 мкм.

Найбільш допустима довжина регенераційної ділянки на довжині хвилі λ (мкм) визначається за формулою:

км, (2.10)

де В – швидкість лінійного сигналу в оптичному лінійному тракті системи передачі ІКМ, на виході блоку ОВГ-25, в коді СМІ, Гц.

Після виконаних розрахунків необхідно зробити висновок щодо впливу явища дисперсії на якість передачі сигналу.