7.1. Определение пропускной способности проектируемой волс
,
(нм*км)
где τ – результирующая дисперсия оптического волокна, с/км, определяется по формуле
,
(одномодовый кабель)
где τmod – межмодовая дисперсия, обусловленная различием скоростей распространения направляемых мод;
τchr – хроматическая (частотная) дисперсия, обусловленная некогерентностью источника излучения и зависимостью от длины волны показателя преломления волокна и коэффициента распространения моды.
В многомодовых оптических волокнах определяющей является межмодовая дисперсия, в одномодовых присутствует только хроматическая дисперсия.
Для одномодового оптического волокна пользуются значением дисперсии, нормированным на нанометр ширины спектра источника и километр длины волокна, которое называют удельной хроматической дисперсией.
Удельная дисперсия измеряется в пс/(нм·км). Хроматическая дисперсия, с/км, связана с удельной хроматической дисперсией соотношением:
,
(таб. 7.1)
(км)
где D(λ) – удельная хроматическая дисперсия, с/(нм·км);
Δλ – ширина спектра излучения источника, нм.
В табл. приведены технических характеристик одномодовых и многомодовых волокон .
Т а б л и ц а 5-Дисперсия оптических сигналов в различных ОВ
Тип ОВ |
Длина волны λ, нм |
τmod, пс/км |
D(λ), пс/(нм·км) |
Результирующая удельная полоса пропускания, МГц·км |
||
Δλ=2 нм |
Δλ=4 нм |
Δλ=35 нм |
||||
MMF 50/ 125 |
850 |
414 |
99,6 |
958 |
766 |
125 |
1310 |
414 |
1 |
1062 |
1062 |
1050 |
|
1550 |
414 |
19,2 |
1058 |
1044 |
540 |
|
MMF 62,5/ 125 |
850 |
973 |
106,7 |
441 |
414 |
114 |
1310 |
973 |
4,2 |
452 |
452 |
450 |
|
1550 |
973 |
17,3 |
451 |
450 |
384 |
|
SF 8/125 |
1310 |
0 |
<1,8 |
>120000 |
61000 |
6900 |
1550 |
0 |
17,5 |
12600 |
6300 |
720 |
|
DSF 8/125 |
1310 |
0 |
21,2 |
10400 |
5200 |
594 |
1550 |
0 |
<1,7 |
>120000 |
65000 |
7400 |
|
7.2. Расчет проектной длины регенерационного участка
Длина регенерационного участка определяется суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического кабеля. Суммарное затухание состоит из потерь мощности непосредственно в оптическом волокне и из потерь в разъемных и неразъемных соединениях.
Суммарные потери регенерационного участка, дБ, можно рассчитать по формуле
,
=Lорп/Lс-1=220/
4-1= 54Семей- Лебяжье
=
+
2=
54
– количество
разъемных соединителей,
=
10
– потери
в разъемных соединениях (см. табл. 3);
– количество неразъемных соединений;
– потери
в неразъемных соединениях (см. табл.2,5
);
аt – допуск на температурные изменения затухания ОВ (1 дБ);
ав – допуск на изменение характеристик компонентов РУ со временем (5 дБ);
α – коэффициент затухания ОВ
теперь
мы можем решить а
54*0,02+1+5=10,08
Длину регенерационного участка, км, с учетом потерь мощности можно определить по формуле
,
(7)
(км)
где ЭП=(Рпер–Рпр) – энергетический потенциал волоконно-оптической системы передачи;
Рпер – уровень мощности оптического излучателя, дБм;
Рпр мин – чувствительность приемника, дБм.
С учетом энергетического потенциала системы допустимые потери в волоконно-оптическом тракте составят
адоп= ЭП – аΣ . (8)
адоп= 36-10,08=25.92
Тогда длина регенерационного участка будет составлять
.
(9)
.
На длину регенерационного участка накладывают ограничения дисперсионные характеристики волокна.
С учетом дисперсии оптического волокна длина регенерационного участка составит
,
(10)
(км)
где В-STM – требуемая скорость передачи информации, бит/с;
τ – значение хроматической дисперсии одномодового оптического волокна, с/км (5).
STM-1 – 155,520 Мбит/с,
STM-4 – 622,08 Мбит/с,
STM –16 – 2488,32 Мбит/с (2,488 Гбит/с),
STM-64 – 9,953 Гбит/с,
в перспективе – STM-256.
Таким образом, длина регенерационного участка, рассчитанная по формуле (10), должна удовлетворять требованию:
lРУ≥lРУMAX.
64,8≥4,95
В результате расчета и уточнения длин регенерационных участков по секциям между обслуживаемыми регенерационными пунктами (ОРП), определяется число необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) на каждой секции и составляется скелетная схема кабельной линии, на которой указываются ОРП и НРП, длины участков и секций, тип кабеля и нумерация НРП. Как правило, нумерация НРП приводится дробью: в числителе указывается порядковый номер НРП, а в знаменателе – номер предыдущего
Рисунок 2-. Структура оптического линейного тракта на проектируемом участке
Количество НРП можно определить по формуле
(11),
где LОРП – расстояние между ОРП, км.
Как правило, при применении одномодового оптического волокна на зоновых линиях связи установки регенерационных пунктов не требуется