Специализированные ЦСП и ОСП / Praktika_STsIOSP

Министерство цифрового развития, связи И массовых коммуникаций российской федерации

1. Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

2. Московский технический университет связи и информатики

3. Кафедра многоканальных телекоммуникационных систем

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине

Специализированные ЦСП и ОСП

8. на тему

10. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ СО СПЕКТРАЛЬНЫМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ

12. Выполнил:

13. студент гр. БЗС2002

15. Проверил:

16. доцент, к.т.н. Лихачев Н.И.

18. Москва, 2024

Исходные данные

N_ок = 8*13 = 104 канала

Диапазон L – длинноволновый 1565 – 1625 нм

– ширина спектра оптического сигнала

– волновой интервал

Максимальное значение m, определенное из условия и обозначенное m_макс1 , больше N_ок. Тогда все оптические каналы системы могут располагаться в диапазоне от F_н = 193,1 ТГц до F_в = 193,1 + N_ок ∙∆f , а их номинальные значения будут определяться как 193,1 + m∙ ∆f , где m изменяется (уменьшается) с шагом единица от значения m = N_ок до 1.

https://emilink.ru/stati/klassifikatsiya_tipov_volokna_standart_g65x___soglasno_rekomendatsiyam_mse_t/#g655

Стандарт G.655 может быть разделен на пять вариантов G.655.A, G.655.B,G.655.C, G.655.D и G.655.E, среди которых G.655 C/D/E - часто используемые. Одномодовое волокно G.655 известно как волокно с дисперсным ненулевым смещением (NZDSF) из-за дисперсии на длине волны 1550 нм - близкой к нулю, но еще не равной нулю. Существует два типа NZDSF: (-D) NZDSF и (+D) NZDSF, которые обозначают отрицательный и положительный наклон в зависимости от длины волны соответственно.

Волокно G.655 имеет небольшое, контролируемое количество хроматической дисперсии в С-диапазоне (1530-1565 нм), где усилители работают лучше всего, и имеет большую площадь ядра, чем волокно G.652. Как улучшенное волокно с дисперсным смещением, G.655 может подавлять четырехволновое смешивание и другие нелинейные эффекты. Следовательно, одномодовое волокно G.655 поддерживает большие расстояния с более высокой пропускной способностью, которое может соответствовать требованиям передачи с плотным мультиплексированием с разделением по длине волны (DWDM).

Выбранная рекомендация МСЭ – Т – G.655.D

Требования к лазеру:

• Стабильность лазера 0,17 нм

• Ширина спектра излучения 0,16 нм

• Длина волны излучения выбирается из таблицы 1

Таблица 1 – частотная сетка

1	1565.49523809524
2	1565.99047619048
3	1566.48571428571
4	1566.98095238095
5	1567.47619047619
6	1567.97142857143
7	1568.46666666667
8	1568.96190476190
9	1569.45714285714
10	1569.95238095238
11	1570.44761904762
12	1570.94285714286
13	1571.43809523810
14	1571.93333333333
15	1572.42857142857
16	1572.92380952381
17	1573.41904761905
18	1573.91428571429
19	1574.40952380952
20	1574.90476190476
21	1575.40000000000
22	1575.89523809524
23	1576.39047619048
24	1576.88571428571
25	1577.38095238095
26	1577.87619047619
27	1578.37142857143
28	1578.86666666667
29	1579.36190476190
30	1579.85714285714
31	1580.35238095238
32	1580.84761904762
33	1581.34285714286
34	1581.83809523810
35	1582.33333333333
36	1582.82857142857
37	1583.32380952381
38	1583.81904761905
39	1584.31428571429
40	1584.80952380952
41	1585.30476190476
42	1585.80000000000
43	1586.29523809524
44	1586.79047619048
45	1587.28571428571
46	1587.78095238095
47	1588.27619047619
48	1588.77142857143
49	1589.26666666667
50	1589.76190476190
51	1590.25714285714
52	1590.75238095238
53	1591.24761904762
54	1591.74285714286
55	1592.23809523810
56	1592.73333333333
57	1593.22857142857
58	1593.72380952381
59	1594.21904761905
60	1594.71428571429
61	1595.20952380952
62	1595.70476190476
63	1596.20000000000
64	1596.69523809524
65	1597.19047619048
66	1597.68571428571
67	1598.18095238095
68	1598.67619047619
69	1599.17142857143
70	1599.66666666667
71	1600.16190476190
72	1600.65714285714
73	1601.15238095238
74	1601.64761904762
75	1602.14285714286
76	1602.63809523810
77	1603.13333333333
78	1603.62857142857
79	1604.12380952381
80	1604.61904761905
81	1605.11428571429
82	1605.60952380952
83	1606.10476190476
84	1606.60000000000
85	1607.09523809524
86	1607.59047619048
87	1608.08571428571
88	1608.58095238095
89	1609.07619047619
90	1609.57142857143
91	1610.06666666667
92	1610.56190476190
93	1611.05714285714
94	1611.55238095238
95	1612.04761904762
96	1612.54285714286
97	1613.03809523810
98	1613.53333333333
99	1614.02857142857
100	1614.52380952381
101	1615.01904761905
102	1615.51428571429
103	1616.00952380952
104	1616.50476190476

Суммарная мощность передачи 100 мВт

Мощность излучения лазера 0,96 мВт ≈ -0,177 дБ

Защищенность выбирается равной 15 дБ с учетом того, что в системе включена функция коррекции ошибок + 5 дБ с учетом износа

Мощность шумов -58 дБ

Затухание оптической секции передачи:

По данным источника, типовые вносимые потери в неразъёмных соединителях составляют менее 0,2 дБ, а при высоком качестве — меньше 0,1 дБ.

Длина оптической секции передачи:

L_{осп i нижн}= км

L_{осп i верхн}= км

Получается:

• 3 линейных усилителя с шум-фактором 5 дБ

• 4 ОСП по 36 км

• 144 км – регенерационная секция

При регенерации цифрового сигнала в транспондерах оптических каналов значение коэффициента ошибок не более 10-12 обеспечивается помехозащищенностью в точке нормирования ГПр (Пр ') равной 13 дБ. Для компенсации возможных дополнительных потерь, связанных с влиянием ухудшающих факторов, вводится запас в 5…7 дБ. Поэтому нормирование помехозащищенности осуществляется исходя из того, что вносимые на регенерационной секции шумы всех оптических усилителей не уменьшали её ниже 18 дБ.

N_ОУ = N_ОСП + 1 = 11

Затухание А_{осп i} численно равно усилению 𝑔_𝑖+1 = р_пер − р_пр

Уровни передачи оптических каналов р_пер на выходе всех усилителей, включая на передаче усилитель мощности (УМ), а на приеме предусилитель (ПУ), устанавливаются одинаковыми с максимумом различия уровней мощности в оптических каналах, не более 2 дБм. Поэтому примем их здесь и далее везде одинаковыми.

При заданном уровне суммарной мощности агрегатного сигнала р_сум с количеством каналов 𝑁_ок в точках нормирования ГПд (Пд ' ) уровень р_пер в одном канале в этой же точке находится по формуле

Ожидаемая дисперсия

τ_ож = 774,25872 пс

Допустимая дисперсия

Τ_доп = 70 пс

Очевидно, что поскольку 775 пс > 70 пс, то условие τ_ож ≤ τ_доп не выполняется. Следовательно, необходимо осуществить компенсацию дисперсии. Для этого первоначально определим разность дисперсии:

Δτ = τ_ож – τ_доп = 775 - 70 = 705 пс

Стандартное решения проблемы компенсации дисперсии заключается в использовании пассивных модулей компенсации дисперсии (МКД). Данные модули представляют собой отрезки специального оптического волокна с отрицательной дисперсией (DCF). Как правило, МКД включают в промежутках между каскадами линейных усилителей, чтобы его повышенное затухание не приводило к снижению помехозащищённости.

Необходимо определить длину такого волокна и вносимое им затухание. Типовые параметры DCF : коэффициент дисперсии D_к = -340 пс/нм∙км и коэффициент затухания α_к = 1.56 дБ/км. Используя их, рассчитаем длину компенсирующего волокна

=

и его затухание

= 1,56 4,23 = 6,46932дБ

Затухание невелико, так что волокно потребуется применить только в одном усилительном пункте на каждую регенерационную секцию, а не разделять на несколько.