Варианты заданий для решения задачи 3
Необходимо определить общее затухание кабельного тракта определенной протяженности L. Потери во всех разъемах и неразъемных сростках, входящих в состав тракта, принимаются одинаковыми. Исходные данные с разбивкой по вариантам заданий приведены в табл. 3.
Таблица 3 – Варианты заданий
N |
L, км |
|
n |
Ар, дБ |
m |
Ас, дБ |
25 |
94 |
0,17 |
4 |
0,26 |
30 |
0,04 |
Решения задачи
Требуется определить затухание кабельного тракта со следующими параметрами:
общая протяженность L = 94 км;
коэффициент затухания
.
В тракте присутствует два разъемных соединителя (n = 2), каждый которых вносит затухание Aр = 0,26 дБ, а также 12 неразъемных сростков (m = 12), с затуханием Aс = 0,04 дБ каждый.
Расчетная схема линии приведена на рис. 3. Длины шнуров, которые обычно не превышают 2 – 3 м, не учитываем из-за их малости по сравнению с общей протяженностью тракта. При подсчете общего затухания исключаются потери ввода (из-за особенностей нормирования параметров оптических передатчиков аппаратуры), а также потери вывода из-за их малости.
Рисунок 3 – Схема для определения затухания волоконно-оптического тракта
Для определения ожидаемого значения затухания с учетом сделанных предположений воспользуемся формулой (9). Подстановка в нее численных значений дает
.
Задача 4. Определение уровня мощности для систем передачи со спектральным мультиплексированием Краткие теоретические сведения
Волоконный световод как среда передачи информации облагает потенциально огромной пропускной способностью. Оценка полной полосы пропускания кварцевого волоконного световода, представленная на рис. 3, дает значение 60 ТГц. Это является прямым следствием высокой частоты волн оптического диапазона. Однако, столь высокие частоты находятся за пределами возможностей современной микроэлектроники, быстродействие которой по меньшей мере на три порядка ниже указанной цифры. Преодоление “скоростного” тупика требует отказа от существующей технологической базы и необходимость применения новых материалов.
Рисунок 3 – Оценка потенциальной полосы пропускания кварцевого волоконного световода и принцип спектрального мультиплексирования
В этой ситуации воспользоваться возможностями волоконного световода как среды передачи можно обращением к спектральному (волновому, частотному) мультиплексированию, согласно которому в рабочий спектральный диапазон переносится не весь рабочий спектр системы передачи информации, а отдельные его относительно узкополосные и “низкоскоростные” субканалы. Фактические спектральное мультиплексирование представляет собой один из вариантов метода параллельной передачи, который реализуется с привлечением волоконно-оптической техники.
В случае применения принципа спектрального мультиплексирования для организации канала связи рабочий спектральный диапазон волоконного световода частично или полностью заполняется отдельными субканалами, каждый из которых организуется на основе отдельной оптической несущей.
В зависимости от ширины спектра каждой несущей и расстояния между ними различают несколько вариантов систем спектрального уплотнения, для обозначения которых применяется аббревиатура xWDM (от англ. Wavelength Division Multiplexing). Параметр “x” варьируется в зависимости от варианта исполнения аппаратуры. Например, как DWDM (в данном случае dens - плотный) обозначаются системы плотного спектрального уплотнения для магистральных линий связи, а CWDM (от course - грубый) - системы с увеличенным расстоянием между оптическими несущими для построения линий связи городских сетей.
Оптическая несущая каждого спектрального канала системы xWDM имеет конечную и вполне определенную мощность. При большом количестве каналов световод начинает перегружаться, что сопровождается появлением нелинейных эффектов, которые оказывают значимое влияние на качество передачи информации. Максимальная передаваемая пороговая мощность, при которой еще не происходит перегрузка, указывается в технических данных одномодовых волокон. При проектировании системы связи с xWDM осуществляется контроль соответствия выходной мощности передатчика и пороговой мощности волокна.
Из соображений обеспечения равного качества передачи по отдельным спектральным каналам мощность отдельных передатчиков систем со спектральным мультиплексированием обычно выбирается равной. В схематической форме это показано на рис. 4. В результате этого выходной сигнал n-канальной аппаратуры имеет мощность nP, где Р – мощность одного канала.
Рисунок 4 – Схема расположения отдельных оптических несущих системы передачи со спектральным мультиплексированием
При переходе к более практичным для техники связи уровням уровень мощности группового сигнала на основании определения, задаваемого формулой , (1)составит
(10)