Размещение линейных регенераторов

Поскольку в данном курсовом проекте отсутствует привязка к конкретной трассе прокладки кабеля считаю возможным воспользоваться принципом равномерного распределения регенераторов, максимально используя кратность целому числу строительных длин кабеля.

Для определения количества регенераторов, которые необходимо установить на линии, используем формулу (2):

(2)

где l – длина линии, км, l_РУ – максимальная длина регенерационного участка для выбранной аппаратуры.

В данном случае l = 325 км, l_РУ = 50 км.

Получаем

И так, число регенераторов равно семи.

Схема размещения регенераторов в волоконно-оптическом тракте приведена на рис.2.

Рис 2. Схема размещения регенераторов: ОП-оконечный пункт; ЛР-линейный регенератор; ОК-оптический кабель.

Расчет и оптимизация длины регенерационного участка

При проверочном расчете правильного выбора длины участка регенерации руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна.

При проверочном расчете правильного выбора длины участка регенерации руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна (ОВ).

Если исходить из затухания с учетом всех потерь, имеющих место в линейном тракте, то расчетная формула длины регенерационного участка выглядит следующим образом:

(3)

Здесь: Э_П – энергетический потенциал ВОСП, дБм определяемый как Эп=Р_пер–Р_пр и указываемый в технических характеристиках ВОСП (38 дБм);

–коэффициент затухания оптического волокна, (0,3 дБ/км); n_рс – число разъёмных соединителей (их количество равно 2, они установлены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ); a_рс – потери в разъёмном соединителе, дБ;

n_нс– число неразъёмных соединителей на участке регенерации, a_нс – потери в неразъёмном в соединителе, дБ; a_t – допуск на затухание потерь оптического волокна с изменением температуры; а_B – допуск на затухание потерь, связанных с ухудшением характеристик компонентов регенерационного участка (источники излучения - кабель - приёмники излучения) со временем.

Величина Э_П характеризует необходимый перепад уровней для нормальной работы аппаратуры, а остальные члены в скобках формулы (3) – суммарные потери участка регенерации.

Расчёт проводится для самого длинного участка регенерации. Сначала определяется число строительных длин на участке регенерации:

(4)

где - строительная длина кабеля.

Общее число строительных длин для участка регенерации определяет число неразъёмных соединителей:

(5)

Величина задана в исходных данных для выбранного кабеля. Значения величин а_нс и а_рс приведены в табл.6 [1] и будут равны а_нс = 0,3 дБ и а_рс = 0,5 дБ.

Допуски на температурные изменения параметров ВОСП даны в табл.7 [1] и равняется a_t =0 дБ.

Для определения допуска на потери от старения во времени необходимо определить, комбинацию источников излучения передатчика и приемника. Эта комбинация определяется согласно рис.5 для заданного энергопотенциала Э_П, дБ "Сопки-3М" и скорости передачи в линии В = (68,736) МБит/с, определенной ранее. Определив комбинацию этих элементов, можно по табл.8 [1] найти допуски на потери a_B, дБ. Для "Сопки-3М" получаем комбинацию ЛД+pinФД с допуском a_B = 4 дБ.

Р

Рис 3

исунок 3. Зависимость, связывающая допустимое затухание между передающими и приёмными модулями для различных комбинаций источников и приёмников излучения ( ЛД - лазерный диод, СИД - светоизлучающий диод, ФД – фотодиод, ЛФД - лавинный фотодиод).

Исходя из полученных значений величин a_рс, a_нс, a_t ,а_B определим, используя формулу (3), затухание участка регенерации a_ру:

(6)

и сопоставим величину а_ру и энергетический потенциал Э_П. При этом необходимо чтобы выполнялось условие:

a_ру ≤Э_П (7)

Если это условие не выполняется, то длина участка регенерации. Получаем:

дБ

27,2 ≤ 38 условие (7) выполняется.

Правильность выбора длины регенерационного участка l_ру необходимо также проверить с учётом дисперсионных свойств оптического волокна. Максимальная длина регенерационного участка с учётом дисперсии ОВ выбирается из условия [1]:

, (8)

где В– скорость передачи информации, бит/с; σ – среднеквадратичное значение дисперсии выбранного оптического волокна, с/км.

Для одномодовых оптических волокон задается нормированная среднеквадратичная дисперсия σ_н, пс/(нм·км) (σ_н,=3,5 пс/(нм·км).

Величина σ определяется в этом случае по формуле:

, (9)

где - где К =10 ^-12, - ширина полосы оптического излучения, определяемая из справочных данных, соответствующего источника излучения. Для лазерных диодов  = 0,2-0,5 нм, (в работе задается в задании =0,3).

Получаем: с/км.

Тогда

Длина регенерационного участка, полученная на основе этого расчёта, должна быть:

, имеем 3450 > 50 (10)

Следовательно длина участка регенерации соответствует условиям (7).

Рис. 4 Расчётная схема регенерационного участка.