![](/user_photo/92216_Gbojo.jpg)
Технологии оптической связи / 3 задача / 3практика
.docxМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Московский технический университет связи и информатики
Задание № 3
по дисциплине
“Технологии оптической связи”
на тему
«Протяженность кабельного участка»
Выполнил: студент гр. БЗС2002
Ломакин А. А.
Проверил: Лихачёв Н. И.
Москва 2023
1. Цель работы
Задача упражнения подразделяется на три части:
- определение влияния различных параметров на максимальную протяжённость кабельного участка (КУ), исходя из потерь в оптическом тракте;
- определение влияния различных параметров на максимальную протяжённость КУ, исходя из допустимой дисперсии;
- компенсация хроматической дисперсии ОСП;
Вариант 11
Исходные данные:
ΔАд = 1 дБ – снижение помехозащищенности
kзап = 0.67 – коэффициент заполнения
B = 10 Гбит/с – скорость передачи
λ = 1490 нм – средняя длина волны
изл = 0.03 нм – ширина спектра источника излучения
pпер мин = -3 дБ – минимальный уровень сигнала на передаче
pпер макс = 1 дБ – максимальный уровень сигнала на передаче
pпр мин = -27 дБ – минимальный уровень сигнала на приеме
pпр макс = -9 дБ - максимальный уровень сигнала на приеме (или уровень перегрузки приема)
Асв = 0.05 дБ – затухание на сварочном соединении
α = 0.27 дБ/км – затухание ОВ кабеля
Lстр = 2,9 км – строительная длина
2. Ход работы
Рисунок 1 - Расчет LКУмакс исходя из потерь в тракте
Рисунок 2 - Расчет Lмакс исходя из дисперсии в тракте
Рисунок 3 - Компенсация дисперсии
Рисунок 4 - Диаграмма дисперсии КУ
3. Вывод
В ходе работы были изучены влияния различных параметров на максимальную протяженность КУ.
В первом эксперименте исследовалось влияние на минимальную и максимальную протяженность КУ таких величин как: минимальный (рпер мин) и максимальный (рпер макс) уровни передачи оптического передатчика, уровень перегрузки оптического приемника (рпр макс), минимальный уровень приема, при котором обеспечивается необходимое качество передачи (рпр мин), строительной длины ОВ (Lстр), величины затухания ОВ кабеля (α).
Влияние данных величин хорошо показывает следующий рисунок (диаграмма уровней оптической секции):
Минимальная протяженность КУ зависит от уровня перегрузки оптического приемника (рпр макс), и, соответственно, от минимально допустимого затухания оптического тракта Амин. Если длина КУ слишком мала, то уровень сигнала, пришедшего на оптический приемник, будет выше уровня перегрузки приемника, что приведет к искажению сигнала. При этом максимальный уровень на передаче не должен быть сильно выше уровня перегрузки приемника (это приведет к тем же последствиям). Следует обеспечить такую длину кабельного участка, чтобы уровень оптического сигнала упал ниже уровня перегрузки приемника.
Максимальная протяженность КУ ограничена также и минимальным уровнем приема (рпр мин), и, соответственно, максимальным допустимым затуханием оптического тракта Амакс. Если уровень пришедшего сигнала будет ниже минимального уровня приемника, то он не сможет обеспечить необходимое качество сигнала для его последующего усиления или регенерации. При этом минимальный уровень на передаче (рпер мин) должен обеспечить достаточную мощность оптического сигнала, иначе придется сократить длину КУ.
Отдельно следует отметить величину Адп (штраф оптического тракта) – дополнительные потери в тракте за счёт дисперсии, отражений на неоднородностях и т.д., т.к. данная величина уменьшает энергетический потенциал системы передачи, что приводит к уменьшению длин КУ.
Во втором эксперименте исследовалась максимальная протяженность КУ исходя из дисперсии в тракте. В данном эксперименте рассчитывались величины максимально допустимой хроматической дисперсии (DLмакс) и максимальной протяжённости кабельного участка (Lмакс) в зависимости от следующих параметров: kзап – коэффициент заполнения, B – скорость передачи в Гбит/с, λср – средняя длина волны источника излучения в нм, Δλизл – ширина спектра излучения в нм.
Вычисленные значения хорошо объясняются этой формулой:
Увеличение
скорости передачи ведет к уменьшению
максимально допустимой дисперсии, т.к.
оптические импульсы становятся ближе
друг к другу (скорость передачи прямо
пропорциональна частоте передачи) и
межсимвольная интерференция растёт,
что снижает протяженность КУ. При
увеличении ширины оптических импульсов
(
)
при заданной скорости передачи максимально
допустимая дисперсия также падает, т.к.
уменьшаются расстояния между импульсами,
следовательно максимальная протяженность
КУ также падает.
В третьем эксперименте исследовалось применение оптического волокна, компенсирующего дисперсию. У ОВКД величина отрицательной хроматической дисперсии в несколько раз выше величины обычного ОВ. Благодаря этому свойству можно уменьшить дисперсию, подключив небольшое по длине ОВКД после протяженного участка обычного ОВ, таким образом компенсируя накопившуюся в ОВ положительную хроматическую дисперсию.