1.7 Диаграмма уровней мощности

Диаграмма уровней мощности (ДУМ) – это график зависимости уровня мощности (дБм) в сети от расстояния (км) на участке «передающее устройство ПП – приемное устройство ПП» наиболее удаленного оптического узла в конце периода эксплуатации сети, когда исчерпан эксплуатационный запас (а_зап.= 0) ДУМ графически отображает изменение уровня мощности сигнала прямого потока в элементах сети. В пассивных элементах сети уровень мощности сигнала уменьшается, а в активных, например, оптическом усилителе или регенераторе – увеличивается.

Для звездообразной сети ДУМ строится для самого длинного «луча» (на участке ГС – волокно В – оптический узел 2 на рис. 1.6), а для древовидной – для наиболее длинной «ветки» (на участке ГС – волокна А, D, K – оптический узел 7 на рис. 1.8).

На рис. 1.9 приведен пример построения ДУМ для сети типа шина (Т-сеть). Исходными данными для ее построения послужили результаты расчета уровней мощности сигнала (для прямого канала) в основных точках сети (табл. 1.9), полученные в подразделе 1.5.

Таблица 1.9 – Уровни мощности сигнала для прямого потока в основных точках сети типа шина в конце срока эксплуатации (а_зап= 0)

Местоположение	ГС	Сеть						ОУ-4
Устройство/ точка сети	ПУ	ОО-1		ОО-2		ОО-3		ПрУ-4
		Вход	Выходы	Вход	Выходы	Вход	Выходы
Обозначение на рис.1.7 и 1.9	р11	р10	р1/р9	р8	р2/р7	р6	р3/р5	р4
Уровень мощности, дБм	10,6	8,6	7,3/–2	4,32	2,34/–3	1,34	–3/–2	–5
Расстояние от ГС, км	0	4	4	10	10	12	12	16

При оптимизации сети ДУМ позволяет определить пассивные элементы, в которых теряется наибольшая мощность света.

Если сеть достаточно разветвленная (например, древовидная) и имеет длинные сегменты оптического волокна, то на выходе передающего устройства (на ГС) приходится устанавливать оптический усилитель мощности (англ. – бустер), рис. 1.7. Его коэффициент усиления по мощности определяется расчетом (см. пример в подразделе 1.6).

В ряде случаев на входе ПрУ устанавливают предварительный ОпУ (ПОУ), улучшающий чувствительность приемной системы. Заметим, что по технико-экономическим соображениям выгоднее применение одного усилителя мощности на выходе ПУ прямого потока, нежели n шт. ПОУ на входах n приемных устройств прямого потока.

Оптическийузел 4

Оптическийузел 4

1.8 Работка структурной схемы сети с обратным каналом

1.8.1 Разработка структурной схемы сети

Для составления полной структурной схемы сети следует дополнить сеть передачи прямого потока (см. рис. 1.6, 1.7 или 1.8) активными и пассивными элементами для создания обратного канала передачи (узкополосные услуги в направлении «абонент-ГС»). При модернизации оптической сети КТВ под двунаправленную передачу сигналов возможны два следующих решения.

1. В простейшем случае для передачи сигналов в направлении «абонент-ГС» можно задействовать свободные оптические волокна в конструкции ОК. Для этого необходимо установить в помещениях оптических узлов передающие, а в помещении ГС – приемные устройства обратного потока, соответственно.

2. Альтернативным, и технически более сложным, решением является применение WDM технологии, которая позволяет двунаправленную передачу сигналов по одному волокну во встречных направлениях. Для этого используется две длины волны, например, ₁ = 1550 нм для прямого потока и ₂ = 1310 нм – для обратного. Разумеется, на ГС и в оптических узлах необходимо установить спектральные мультиплексоры (оптические фильтры), разделяющие сигналы встречных направлений передачи на ₁ и ₂. При расчете такой сети требуется учесть потери мощности в спектральных мульти-демультиплексорах.

В качестве примера на рис. 1.10 приведена полная структурная схема разработанной сети типа «шина», в которой для создания обратного канала используются отдельные ОВ в составе многоволоконного ОК – сеть «точка-точка». В помещении ГС установливается оборудование терминальной системы кабельной модемной связи (ТСКМС), одно передающее устройство прямого потока (ПУ ПП) и четыре приемных устройств обратного потока (ПрУ ОП). В каждом из четырех оптических узлов устанавливается по одному приемному устройству прямого потока (ПрУ ПП) и одному передающему устройству обратного потока (ПУ ОП). Модемы, установленные в помещенииях абонентов, получают (по коаксиально-кабельной сети) поток нисходящих данных с выхода ПрУ ПП и отправляют поток восходящих данных (по КК) в сторону ГС при помощи ПУ ОП.

Все каналы связи ПУ ОППрУ ОП организуется по отдельным ОВ. При этом на различных сегментах сети потребуются оптические кабели с различным числом рабочих ОВ. Расчет необходимого числа рабочих и резервных («темных») ОВ приведен в табл. 1.10. Число резервных ОВ выбирают так, чтобы общее число ОВ в заказываемом линейном ОК (ЛОК) было четным (парным). Число муфт N_м = l_i/l_с – 1, шт., где l_i – длина i-го сегмента сети (км) и l_с = 2 км – строительная длина ОК при прокладке в кабельной канализации.

Согласно табл. 1.10 для реализации сети необходимо заказать (с учетом запаса) 10,5 км 6-ти волоконного и 6,3 км 4-х волоконного ЛОК, а также 4 муфты.

Таблица 1.10 – Расчет необходимого числа ОВ в сегментах ЛОК и количества муфт

1	Сегмент ОК (см. рис. 1.7)	А	В	С	D	Всего
2	Длина сегмента ОК, км	4	6	2	4	16
3	Длина ОК с учетом запаса (5 %), км	4,2	6,3	2,1	4,2	16,8
4	Число рабочих ОВ в ОК, шт	5	4	3	2	-
5	Число резервных ОВ в ОК, шт	1	2	1	2	-
6	Суммарное число ОВ в ОК, шт.	6	6	4	4	-
7	Число муфт кабельных, шт.	1	2	-	1	7