
- •Методические рекомендации и контрольные задания
- •Планируемые результаты (компетенции) обучения дисциплине «Волоконно-оптические системы передачи»
- •Содержание дисциплины «Волоконно-оптические системы передачи» Введение
- •Тема 9.4 Перспективная структура восп
- •Контроль планируемого результата обучения
- •Критерии оценки знаний, умений и навыков в ходе зачета по предмету
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования по оформлению контрольной работы
- •Задания для контрольной работа
- •1. Основы построения оптических систем передачи
- •Литература
Требования по оформлению контрольной работы
Контрольная работа по предмету «Цифровые и волоконно-оптические системы передачи» содержит теоретические и практические задания. Варианты для каждого учащегося индивидуальные. Номер варианта определяется последней цифрой номера указанной в зачетной книжке.
Задания, выполненные не по своему варианту, не засчитываются и возвращаются студенту.
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клетку. Теоретический вопрос и условие задач следует переписывать полностью. Необходимо оставлять поля шириной 25-30 мм для замечаний рецензента, а в конце тетради 1 страницу для рецензии. Страницы тетради обязательно должны быть пронумерованы. Ответ на теоретический вопрос должен быть полным, содержательным и занимать не менее 3-4 страниц тетради. Формулы и расчеты пишут чернилами, а чертежи и схемы выполняют карандашом.
После получения работы с оценкой и замечаниями преподавателя надо исправить отмеченные ошибки, выполнить все его указания и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа получила неудовлетворительную оценку, то учащийся выполняет ее снова по старому или новому варианту в зависимости от указаний рецензента и отправляет на повторную проверку. В случае возникновения затруднений при выполнении контрольной работы учащийся должен обратиться в колледж для получения письменной или устной консультации.
Задания для контрольной работа
1. Основы построения оптических систем передачи
Теоретические вопросы:
1. Что представляет собой линейный тракт ВОСП?
2. Какие виды мультиплексирования применяются в оптических системах передачи?
3.Какие требования предъявляются к источнику оптического излучения?
4.Какие требования предъявляются к фотоприёмникам оптических систем передачи?
5. Чем отличается конструкция лавинного фотодиода от конструкции диода p-i-n?
6.Чем отличается регенератор в линейном тракте от усилителя?
7. Назовите основные виды дисперсии в ОВ и причины, её вызывающие.
8. Назовите особенности конструкции оптического кабеля (ОК)?
9.От каких параметров ЛТ зависит длина участка регенерации?
10.Какие источники света (ИС) применяются в ВОСП?
Практическое задание:
Задача
1: Определить
затухание, дисперсию, полосу пропускания
и максимальную скорость передачи
двоичных импульсов в ВОСП с длиной
секции L=217 км
(согласно варианту)
км., километрическим затуханием α=0,28
дБ/км на длине волны излучения передатчика
,
ширине спектра излучения
.
Хроматическая дисперсия D=3,5 пс/(нм х
км).
Пример:
1.Определеним максимальное затухание секции длиной:
,
дБ
где: αс =0,05 дБ – потери мощности оптического сигнала на стыке волокон строительных длин кабеля;
Νс – число стыков, определяемое как
Νс
= e[L / lc
– 1]=
,
lс =2 км.
Таким
образом:
дБ
2.Определяем результирующую совокупную дисперсию секции:
,
с
Подставляя числовые значения, получим:
с
3.Определим полосу пропускания оптической линии:
,
Гц
Подставим значения:
Гц
4.Определение максимальной скорости передачи двоичных импульсов через оптическую линию:
Она зависит от формы импульсов и определяется из соотношения:
,
бит/с
,
бит/с
№варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
L,км |
205 |
211 |
212 |
213 |
214 |
215 |
216 |
218 |
220 |
223 |
Задача №2
Используя приложение для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определённых рекомендациями МСЭ-Т G. 957, рассчитать число промежуточных регенераторов и расстояние между ними. Составить схему размещения оконечных и промежуточных станций с указанием расстояний. Определить уровень приёма Рпр на входе первого, считая от оконечной станции, регенератора, вычислить допустимую вероятность ошибки одного регенератора.
Дано: Тип оптического интерфейса: U-16.3; ак=0,26 дБ/км; D=4 пс/нм*км; L=613 согласно варианту ; Lc=2,5 км; ас=0,05 дБ.
Пример:
Расстояние между регенераторами определяется так:
;
где
- энергетический потенциал оптического
интерфейса.
Э=3 дБ – энергетический запас на старение передатчика и приёмника и восстановление повреждённых линий.
Подставим
значения:
;
Число регенераторов определим из соотношения:
;
Совокупная дисперсия регенерационного участка:
;
где
;
-
среднеквадратическая ширина спектра
источника излучения на уровне 0,5 от
максимальной мощности.
13,7 пс/нм < 4300 пс/нм
Совокупная дисперсия регенерационного участка удовлетворяет условию.
Определим допустимую вероятность ошибки одного регенератора:
ОС1 РГ1 РГ2 РГ3 ОС2
а
а а а
Схема размещения оконечных и промежуточных станций.
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
L, км |
602 |
604 |
605 |
610 |
611 |
614 |
615 |
616 |
618 |
619 |
Задача №3
Определить
дисперсию ОВ, его числовую апертуру,
полосу пропускания и максимальную
скорость передачи ВОСП, работающей по
данному волокну длиной
согласно
варианту с показателями
преломления
,
затуханием
,
дБ/км. Источник излучения работает на
длине волны
и
характеризуется шириной спектра
излучения
,
измеренной на уровне 0,5 от величины
максимальной мощности.
Исходные данные варианта:
тип ОВ – ГМОВ;
км; согласно варианту
мкм;
нм;
;
;
дБ/км.
Пример:
Определяем числовую апертуру ОВ:
Определяем
дисперсию для ГМОВ по формуле
с/км
пс/км
Полосу пропускания участка ОВ находим из соотношения
,
МГц
где
– для ГМОВ.
Гц
= 62,922 МГц
Максимальная
скорость передачи цифровой ВОСП,
работающей по данному волокну в идеале
численно равна тактовой частоте и полосе
пропускания, но с учетом помехоустойчивого
кодирования она будет меньше, в зависимости
от используемого кода. Для рассчитанной
скорости применяются коды типа mBnB.
Например, для кода 5B6B,
который применяется в аппаратуре
«Сопка-3», линейные и тактовые частоты
связаны соотношением
.
Таким образом, максимальная скорость
передачи ВОСП, работающей по данному
волокну составит:
Мбит/c
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
L, км |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
31 |
32 |