14. Расчет длины регенерационного участка на волс

Информационная пропускная способность канала связи за единицу времени определяется шириной полосы частот канала связи и отношением сигнал-шум в приёмнике. Полоса частот ВОЛС может быть ограничена допустимой скоростью модуляции источника излучения, модулятором, дисперсией оптических волокон, фотодетектором и электронными элементами приёмника оптического излучения.

В оптических системах связи используются понятия оптической и электрической полосы пропускания, обозначаемых соответственно и . Для практических оценок можно принять ≈ 2 .

Структурная схема регенерационного участка без использования оптических усилителей показана на рис.14.1.

Рис.14.1. Структурная схема регенерационного участка:

1 - станционный одноволоконный оптический кабель; 2- оптический кросс; 3- соединительная розетка оптического раъема; 4- коннектор оптического раъема; 5 - строительная длина оптического кабеля; 6 - оптическое волокно; 7- оптическая соединительная муфта; ПОМ -передающий оптоэлектронный модуль; ПРОМ - приемный оптоэлектронный модуль.

Длина регенерационного участка без оптических усилителей зависит от характеристик трех элементов волоконно-оптического тракта: передающего оптоэлектронного модуля (источника светового излучения), оптического кабеля и приемного оптоэлектронного модуля (приемника излучения).

Максимальное расстояние между регенераторами, при заданной величине энергетического потенциала аппаратуры, ограничивается передаточными характеристиками оптического кабеля: затуханием и дисперсией. Затухание ограничивает длину регенерационного участка по допустимым потерям в линии передачи; дисперсия приводит к уширению передаваемых импульсов, что ограничивает скорость передачи информации. Максимальная длина регенерационного участка должна удовлетворять как условию допустимых потерь в линии передачи, так и дисперсии, и лимитируется наиболее строгим из этих двух условий.

Расчет длины регенерационного участка, исходя из допустимых потерь в линии передачи. В этом случае длина регенерационного участка определяется энергетическим потенциалом системы передачи (W). Энергетический потенциал зависит от характеристик источника и приемника оптического излучения и определяется как разность между уровнем средней мощности оптического сигнала, вводимого в оптическое волокно (P₁), и минимально допустимым уровнем мощности на входе приемника оптического излучения (P₂) при заданном значении коэффициента ошибок

W = P₁ – P₂ , дБ (14.1)

Исходные данные для расчета потерь в линии на длмне регенерационного участка:

 - коэффициент затухания оптических волокон на эксплуатационной длине волны ВОСП, дБ/км;

- строительная длина оптического кабеля ( = 5 км);

n₁ - число дополнительных сварных соединений, обусловленных технологией строительно-монтажных работ ВОЛС (сварки в оптическом кроссе и стыковые сварки на переходах) в курсовом проекте считать n₁ = 8;

n₂ - число дополнительных сварных соединений, появляющихся на длине регенерационного участка в процессе эксплуатации ВОЛС (обычно n₂ = 6);

а_св - средние потери на сварку путем плавления, а_св =0,05 дБ;

а_рз - средние потери на оптическом разъеме, а_рз =0,3 дБ;

Примечание: затухание в оптических разъемах передающего и приемного оптоэлектронного блоков не учитываются, так как они уже учтены в значениях энергетического потенциала системы передачи.

Максимальная длина регенерационного участка (L_р) определяется по формуле:

, (14.2)

где n – общее число дополнительных сварных соединений (n=n₁ + n₂);

a_э - энергетический запас системы передачи, a_э = 6 дБм.

Расчет длины регенерационного участка, исходя из ограничений по дисперсии

Между информационной пропускной способностью оптического волокна (В, бит/с), уширением импульса ( , с) и шириной оптической полосы пропускания [ , Гц] имеется взаимосвязь. Ширина оптической полосы пропускания в герцах должна быть не менее скорости передачи информации в битах. Связь между величиной уширения оптических импульсов и оптической ширины полосы пропускания оптического волокна на длине регенерационного участка выражается соотношением