Электрический расчет линейного тракта.
3.1 Расчет максимальной и минимальной длины секции lс макс , lс мин.
Для определения lс макс , lс мин необходимо знать диапазон перекрываемого затухания, который определяется как диапазон между максимальными минимальными значениями затухания тракта между выходом передатчика и входом приемника. Максимальное значение перекрываемого затухания Амакс равно разности уровней передачи и приема Рпер мин - Рпр мин с учетом наибольшего значения суммарных потерь, вносимых разъемами, сростками и другими пассивными элементами, включенными между передатчиком и приемником, а также с учетом дополнительных потерь оптического тракта и запаса Аэз, учитывающего уменьшение амплитуды принимаемых импульсов из-за дисперсии.
Минимальное значение перекрываемого затухания Амин определяется как разность между максимальным уровнем мощности оптического передатчика и уровнем перегрузки приемника.
Указанные определения параметров иллюстрируются рис. 3.1, на котором представлена диаграмма уровней оптической секции. Пользуясь этой диаграммой, несложно определить или максимально допустимую величину километрических потерь оптического волокна (αмакс = Амакс /Lс , дБ, где Lс - длина секции), или максимальную и минимальную допустимые длины секции, если выбран кабель с определенным километрическим затуханием (Lс макс/мин = Амакс/мин / α, км).
Рис. 3.1 – Диаграмма уровней оптической секции
В качестве примера определим максимальную и минимальную длину оптической секции, оборудованной мультиплексорами четвертого уровня СЦИ SMA1 R2 производства фирмы Siemens.
На секции предполагается использовать кабель со стандартными оптическими волокнами, соответствующими рекомендации G.652 МСЭ-Т. Код применения L-4.2. Согласно техническим данным мультиплексора имеем: Рпер макс = 2 дБм, Рпер мин = -3 дБм, Рпр макс = -8 дБм, Рпр мин = -28 дБм, Аэз = 1 дБ.
В этом случае:
Стандартное волокно в диапазоне 1550 нм должно иметь кило-метрическое затухание не более 0,3 дБ/км. Таким образом, Lс макс = Амакс / α = 24 / 0,3 = 80 км, a Lc мин = Амин / α = 10 / 0,3 = 33,33 км. Заметим, что если по каким-либо причинам это оборудование использовалось бы на более короткой секции, чем Lc мин, то на выходе передатчика необходимо было бы установить оптический аттенюатор, дополняющий затухание тракта до значения не менее Амин.
При проектировании оборудования ЦСП возникает необходимость в точном определении величины защищенности сигнала от помехи в точке решения регенератора (ТРР). Часто требуется определить тип фотоприемника (лавинный или pin-диод), наиболее эффективный в данном случае. Также представляет интерес расчет уровня (порога) чувствительности фотоприемника.
Коды применения для секций без оптических усилителей приведены в таблицы 3.1, а коды применения для секций одноканальных СЦГС с оптическими усилителями в таблице 3.2, необходимые значения Рпер мин, Рпр мин (Рчувств.), Рпер макс, Рпр макс (Рперегр) взять из таблиц 3.3, 3.4, 3,5.
Таблица 3.1 – Коды применения для секций без оптических усилителей
(МСЭ-Т, рекомендация G.957).
Использование |
Внутри станции |
Между станциями |
|||||
Короткая секция |
Длинная секция |
||||||
Номинальная длина волны источника, нм |
1310 |
1310 |
1550 |
1310 |
1550 |
||
Тип волокна (Рек. МСЭ-Т) |
G.652 |
G.652 |
G.652 |
G.652 |
G.652, G.654 |
G.653 |
|
Расстояние, км |
≤2 |
≈15 |
≈40 |
≈80 |
|||
Уровни СЦИ |
STM-1 STM-4 STM-16 |
Обозначения кодов |
|||||
I-1 I-4 I-16 |
S-1.1 S-4.1 S-16.1 |
S-1.2 S-4.2 S-16.2 |
L-1.1 L-4.1 L-16.1 |
L-1.2 L-4.2 L-16.2 |
L-1.3 L-4.3 L-16.3 |
||
Таблица 3.2 – Коды применения для секций одноканальных СЦСТ с оптическими усилителями
Использование |
Внутри станции |
Между станциями |
|||||
Короткая секция |
Длинная секция |
||||||
Номинальная длина волны источника, нм |
1310 |
1310 |
1550 |
1310 |
1550 |
1550 |
|
Тип волокна (Рек. МСЭ-Т) |
G.652 |
G.652 |
G.652 |
G.652 |
G.652 |
G.653 |
|
Уровни СЦИ |
Коды применения |
||||||
STM-1 |
I-1 |
S-1.1 |
S-1.2 |
L-1.1 |
L-1.2 |
L-1.3 |
|
STM-4 |
I-4 |
S-4.1 |
S-4.2 |
L-4.1 |
L-4.2 |
L-4.3 |
|
STM-16 |
I-16 |
S-16.1 |
S-16.2 |
L-16.1 |
L-16.2 |
L-16.3 |
|
STM-64 |
- |
S-64.1 |
S-64.2 |
L-64.1 |
L-64.2 |
L-64.3 |
|
Использование |
Между станциями |
||||||
Очень длинная секция |
Сверхдлинная секция |
||||||
Номинальная длина волны источника, нм |
1310 |
1550 |
1550 |
1550 |
1550 |
||
Тип волокна (Рек. МСЭ-Т) |
G.652 |
G.652 |
G.653 |
G.652 |
G.652 |
||
Уровни СЦИ |
Коды применения |
||||||
STM-1 |
- |
- |
- |
- |
- |
||
STM-4 |
V-4.1 |
V-4.2 |
V-4.3 |
U-4.2 |
U-4.3 |
||
STM-16 |
V-16.1 |
V-16.2 |
V-16.3 |
U-16.2 |
U-16.3 |
||
STM-64 |
V-64.1 |
V-64.2 |
V-64.3 |
- |
- |
||
Таблица 3.3 – Параметры оптических стыков СТМ-1
Наименование |
Значение параметров |
|||||||||
Номинальная ско-рость передачи битов, кбит/с |
155520 |
|||||||||
Рабочий диапазон длин волн, нм |
1260 - 1360 |
1261-1360 |
1430-1576 |
1430-1580 |
1280 - 1335 |
1480-1580 |
1530-1566/ 1523-1577 |
1480-1580 |
||
Передающее уст-ройство в эталонной точке Пд
Тип источника
Спектральные характеристики:
Среднеквадратичная ширина, не более, нм
Уровень излучаемой мощности: максимальный, дБм минимальный, дБм
Коэффициент гашения, не менее, дБ
Диапазон перекрываемого затухания, дБ
Суммарная дисперсия, не более, пс/нм |
МЛД
40
-8 -15
8,2
0–7
18 |
СИД
80
-8 -15
8,2
0–7
25 |
МЛД
7,7
-8 -15
8,2
0–12
96 |
МЛД
2,5
-8 -15
8,2
0–12
296 |
ОЛД
-
-8 -15
8,2
0–12
НП |
МЛД
4
0 -5
10
10–28
185 |
ОЛД
-
0 -5
10
10–28
НП |
ОЛД
-
0 -5
10
10–28
НП |
МЛД
3/2,5
0 -5
10
10–28
185/ 296 |
ОЛД
-
0 -5
10
10–28
НП |
Приемное устрой-ство в эталонной точке Пр
Уровень чувст-вительности, не более, дБм
Уровень перегрузки, не менее, дБм
Дополнительные потери оптического тракта, дБ |
-23
-8
1 |
-23
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
-34
-10
1 |
-34
-10
1 |
-34
-10
1 |
-34
-10
1 |
-34
-10
1 |
Таблица 4.4 Параметры оптических стыков СТМ-4
Наименование |
Значение параметров |
|||||||
Номинальная скорость передачи битов, кбит/с |
622080 |
|||||||
Рабочий диапазон длин волн, нм |
1261 - 1360 |
1293-1334/ 1274-1356 |
1430-1580 |
1300-1325/ 1296-1330 |
1280-1335 |
1480-1580 |
1480-1580 |
|
Передающее устройство в эталонной точке Пд
Тип источника
Среднеквадратичная ширина, не более, нм
Уровень излучаемой мощности:
максимальный, дБм минимальный, дБм
Коэффициент гашения, не менее, дБ
Диапазон перекрываемого затухания, дБ
Суммарная дисперсия, не более, пс/нм |
МЛД
14,5
-8 -15
8,2
0 – 7
13
|
СИД
35
-8 -15
8,2
0 – 7
14 |
МЛД
4/2,5
-8 -15
8,2
0 –12
46/74 |
ОЛД
-
-8 -15
8,2
0 –12
НП |
МЛД
2,0/1,7
+2 -3
10
10 -24
92/109
|
ОЛД
-
+2 -3
10
10 –24
НП |
ОЛД
-
+2 -3
10
10 –24
НП |
ОЛД
-
+2 -3
10
10 –24
НП |
Приемное устройство в эталонной точке Пр
Уровень чувствительности, не более, дБм
Уровень перегрузки, не менее, дБм
Дополнительные потери оптического тракта, дБ |
-23
-8
1 |
-23
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
-28
-8
1 |
Таблица 4.5 – Параметры оптических стыков СТМ-16
Наименование |
Значение параметров |
|||||
Номинальная скорость передачи битов, кбит/с |
2488320 |
|||||
Рабочий диапазон длин волн, нм |
1266- 1380 |
1260-1360 |
1430- 1580 |
1280- 1335 |
1480- 1580 |
1480- 1580 |
Передающее устройство в эталонной точке Пд Тип источника Спектральные характеристики: Среднеквадратичная ширина, не более, нм
Уровень излучаемой мощности: максимальный, дБм минимальный, дБм
Коэффициент гашения, не менее, дБ
Диапазон перекрываемого затухания, дБ
Суммарная дисперсия, не более, пс/нм |
МЛД
4
-3 -10
8,2
0 – 7
12
|
ОЛД
-
0 -5
8,2
0 – 12
НП |
ОЛД
-
0 -5
8,2
0 –12
НП |
ОЛД
-
+3 -2
10
10 –24
НП |
ОЛД
-
+3 -2
8,2
10 –24
1200
|
ОЛД
-
+3 -2
10
10 –24
НП |
Приемное устройство в эталонной точке Пр
Уровень чувствительности, не более, дБм
Уровень перегрузки, не менее, дБм
Дополнительные потери оптического тракта, дБ |
-18
-3
1 |
-18
0
1 |
-18
0
1 |
-27
-9
1 |
-28
-9
2 |
-27
-9
1 |