1.5 Повірковий розрахунок довжин регенераційних ділянок

Довжина ділянки регенерації - це максимально припустима відстань між передавальним і приймальним обладнанням ВОСП, для якої забезпечується заданий (рекомендацією, стандартом) коефіцієнт помилок.

Довжина регенераційної ділянки ВОСП визначається з урахуванням загасання та дисперсії. Із двох значень довжин регенераційної ділянки обирається менше.

Загасання ОВ оптичного кабелю визначається власними втратами ОВ і додатковими втратами, обумовленими конструкцією й деформаціями при прокладанні кабелю. Власні втрати створюються реліївським розсіюванням в матеріалі ОВ, інфрачервоним розсіюванням та поглинанням енергії в іонах гідроксильних груп ОН.

Хвильові процеси, що відбуваються в ОВ при передаванні сигналів, викликають спотворення форми і збільшення тривалості імпульсів (дисперсію). Дисперсія є причиною появи міжсимвольних завад та переходів. Для обмеження довжини регенераційної ділянки з використання одномодового ОВ має значення тільки хроматична дисперсія, що викликається немонохроматичністю випромінювання реального джерела випромінювання. Хроматична дисперсія складається з матеріальної (залежність показника переломлення матеріалу від довжини хвилі/частоти випромінювання) і волноводної (залежність коефіцієнта поширення від довжини хвилі) дисперсії [1].

Довжина регенераційної ділянки з урахуванням загасання визначається за формулою:

де Q – енергетичний потенциал ВОСП;

Азап – експлуатаційний запас;

Ар – загасання роз’ємних з’єднань;

Азв – загасання нероз’ємних з’єднань;

α – коефіциєнт загасання кабелю;

lбуд – будівельна довжина ОК.

Розрахуємо довжину регенераційної ділянки для STM-16 з урахуванням загасання для якого: Q – енергетичний потенциал ВОСП = 24 дБ, Азап – експлуатаційний запас = 6 дБ (для країн СНД), Ар – затухання роз’ємних з’єднань = 0,5 дБ, Азв – затухання нероз’ємних з’єднань = 0,1 дБ, коефіциент загасання кабелю,що працює на довжині хвилі 1550 нм, α = 0,22 дБ/км, lбуд – будівельна довжина ОК = 4км.

Підставимо чисельні значення в формулу (1.1), тоді довжина регенераційної ділянки з урахуванням загасання для STM-16:

Довжина регенераційної ділянки з урахуванням дисперсії визначається за емпіричною формулою:

де σ – питома хроматична дисперсія волокна;

Δλ – ширина спектра джерела випромінювання;

Fт – тактова частота, яка чисельно дорівнює швидкості передачі для обладнення STM.

Розрахуємо довжину регенераційної ділянки для STM-16 з урахуванням хроматичної дисперсії для якого: питома хроматична дисперсія волокна, що працює на довжині хвилі 1550 нм, σ = 19 пс / (нм • км), Δλ – ширина спектра джерела випромінювання – 0,05 нм,тактова частота, яка чисельно дорівнює швидкості передачі для обладнення STM-16, Fт = 2488,32 Мбіт/с.

Підставимо чисельні значення в формулу (1.2) і визначаємо довжину регенераційної ділянки з урахуванням дисперсії для STM-16:

Розрахувавши довжину регенераційної ділянки за загасанням і хроматичною дисперсією для STM-16, використовується менше значення, тоді обираємо за загасанням 69,8 км.

Аналогічно розрахуємо довжину регенераційної ділянки для STM-4.

Розрахуємо довжину регенераційної ділянки для STM-4 з урахуванням загасання.

Підставимо чисельні значення в формулу (1.1), довжина регенераційної ділянки з урахуванням загасання для STM-4:

Розрахуємо довжину регенераційної ділянки для STM-4 з урахуванням хроматичної диспесії для якого: питома хроматична дисперсія волокна, що працює на довжині хвилі 1550 нм, σ = 19 пс / (нм • км), Δλ – ширина спектра джерела випромінювання = 0,1 нм, тактова частота, яка чисельно дорівнює швидкості передачі для обладнення STM-4, Fт = 622,08 Мбіт/с.

Підставимо чисельні значення в формулу (1.2), і визначимо довжину регенераційної ділянки з урахуванням дисперсії для STM-4:

Розрахувавши довжину регенераційної ділянки за загасанням і питомої хроматичною дисперсією для STM-4, вибираємо менше значення, тоді обираємо за загасанням 69,8 км.

Висновок: довжина регенераційної ділянки більше ніж довжина усіх секцій, тому не було необхідності встановлювати НРП на жодній секції.