2.4 Расчет порога чувствительности пром

Одной из основных характеристик приемника оптического излучения является его чувствительность, т.е. минимальное значение обнаруживаемой (детектируемой) мощности оптического сигнала, при которой обеспечиваются заданные значения отношения сигнал/шум или вероятности ошибок.

Из теории /7/ следует, что в условиях идеального приема, то есть при отсутствии шума и искажений для обеспечения вероятности ошибок не хуже 10^-9 требуется генерация 21 фотона на каждый принятый импульс. Это является фундаментальным пределом, который присущ любому физически реализуемому фотоприемнику и называется квантовым пределом детектирования. Соответствующая указанному пределу минимальная средняя мощность оптического сигнала длительностью

 =

называется минимальной детектируемой мощностью (МДМ).

Минимальная средняя мощность оптического сигнала на входе ПРОМ, при которой обеспечиваются заданные отношения сигнал/шум или вероятность ошибок, называется порогом чувствительности.

МДМ можно рассчитать по формуле (5.84) /7/, однако существуют приближенные формулы расчета абсолютного уровня МДМ при вероятности ошибок не хуже 10^-8 в зависимости от скорости передачи В` в линейном тракте:

- 55 + 11 lg B` при B`  50 Мбит/с,

для pin ФД рmin =

-55 + 10 lg B` при B`  50 Мбит/с

-70 + 10,5 lg B` при B`  50 Мбит/с,

для ЛФД рmin =

-70 + 10 lg B` при B`  50 Мбит/с

Точность расчетов по приведенным формулам достаточная для оценки порога чувствительности ПРОМ.

Зная абсолютный уровень МДМ и максимальный уровень передачи ПОМ, можно получить приближенную оценку энергетического потенциала ВОСП:

Э = р_пер. – р_пр., дБ,

где р_пр.  р_min – уровень приема ПРОМ.

Полученное значение должно соответствовать паспортным данным системы передачи.

2.5 Расчет энергетического запаса

Суммарное затухание регенерационного участка (Ару) составляет:

Ару = р_пер – р_пр = α ∙ l_ру + nн ∙ Ан + np ∙ Ар, (2.9)

где nн - количество неразъемных соединений.

np - количество разъемных соединений;

рпр - уровень мощности принимаемого сигнала.

Общее число неразъемных соединений на участке регенерации определяется по формуле:

(2.10)

где lc - среднее значение строительной длины кабеля.

Энергетический запас на конкретном регенерационном участке можно определить по формуле:

Э = Эп - Ару.

Энергетический потенциал системы определяется по формуле:

Эп = рперmax = рпрmin, (2.11)

где Э - энергетический запас;

Эп- энергетический потенциал аппаратуры, дБм.

Таким образом, подставляя формулы (2.9) и (2.10) в формулу (2.11) получим значение энергетического запаса:

Э = Эп - Ан - 6∙ Ар - l_ру ∙ α - l_ру ∙ Ан / lc.

Расчеты проводятся для всех участков регенерации, а результаты сводятся в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 - Значения энергетического запаса на участках регенерации

РУ	РУ1	РУ2	...	РУn
Э, дБм			...

Согласно рекомендациям РД 45.047-99 («Руководящий документ отрасли. Линии передачи волоконно-оптические на магистральной и внутризоновых первичных сетях ВСС России. Техническая эксплуатация») значение параметра энергетического запаса должно быть больше или равно следующих значений:

- 2 дБм (экономически выгодные условия эксплуатации);

- 6 дБм (экономически неблагоприятные условия эксплуатации).

Рассчитанные величины должны превышать допустимые значения.