Проектирование оптических цифровых телекоммуникационных систем.-1

pПР6 = 5,6 - 32,5 = -26,9 (дБм).

При pПР6 = -26,9 (дБм);

q6 = 16 + 0,816 × 26,9 - 0,0116 × (-26,9)2 = 29,4 (дБ);

pПЕР6 = pПР6 + q6 ;

pПЕР6 = -26,9 + 29,4 = 2,5

(дБм);

Э7 = pПРМИН + pПЕР6 - АЗАП ;

Э7

= 30 + 2,5 - 2 = 30,5

(дБм);

LУСМАКС7 =

Э7 - AР × nР

;

αК +

СВ

-

α

× D

А

КД 1

lСТР

D2

LУСМАКС7

=

30,5 - 0,5 × 2

= 102

(км).

0,2 +

0,03

+

1,56 ×18

2

340

Место расположения седьмого усилительного пункта выберем н.п. Юнга расстояние до которого

LУС7

= 98

(км);

А

αКД × D1

+

СВ

-

+ AР × nР ;

А7 = LУС7 × αК

lСТР

D2

0,03

1,56 ×18

= 29,2 (дБ);

А7

= 98 × 0,2

+

+

+ 0,5

× 2

2

340

pПР7 = pПЕР6 - А7 ;

pПР7 = 2,5 - 29,2 = -26,7 (дБм).

При pПР7 = -26,7 (дБм);

q7 = 16 + 0,816 × 26,7 - 0,0116 × (-26,7)2 = 29,4 (дБ);

pПЕР7 = pПР7 + q7 ;

pПЕР7 = -26,7 + 29,4 = 2,7 (дБм).

Определим уровень сигнала в г. Чебоксары

			LУС8	= 58			(км);
				А		αКД × D1
				СВ
А8	= LУС8		К +		-				+ АР× × nР ;
		× α		lСТР			D2

51

0,03

1,58 ×18

(дБ);

А8

= 58 × 0,2

+

+

+ 0,5

×1

= 18,3

2

340

pПР8 = pПЕР7 - А8 ;

pПР8 = 2,7 -18,3 = -15,4 (дБм).

Данный уровень мощности соответствует диапазону приёмного модуля

аппаратуры Lambda Driver 1600. Поэтому в г. Чебоксары нет необходимости ставить предусилитель.

Подводя итоги, видим, что для построения прямого направления участка сети, понадобится 7 усилителей EDFA и 10 ТЦ. Более удобное отображение

рассчитанных величин представлено в таблице 4.1.

Табл. 4.1. Основные параметры ВОЛС Москва – Чебоксары

Населенный	Москва			Элект-	Хряс-	Влади-		Дмит-
пункт				рогорск	тово	мир		риево
№ У.У.				1	2		3
LУС (км)				72	99		79
L (км)				72	99	20		59
A (дБ)				22,4	29,5	5,3		20,3
pПР (дБм)				-27,4	-27,4	-3,2		-28
pПЕР (дБм)	-5			2,1	2,1	-7,7		1,6
q (дБ)				29,5	29,5	-4,5		29,6
Населенный	Горо-			Н. Нов-	Бело-	Юнга		Чебок-
пункт	ховец			город	зериха			сары
№ У.У.	4			5	6	7		8
LУС (км)	98			65	105	98		58
L (км)	98			65	105	98		58
A (дБ)	29,2			20,3	32,3	29,2		18,3
pПР (дБм)	-27,6			-22,9	-26,9	-26,7		15,4
pПЕР (дБм)	1,9			5,6	2,5	2,7
q (дБ)	29,5			28,5	29,4	29,4

Схема организации связи и диаграмма уровней ВОЛС Москва – Чебоксары представлена на рис.4.1

52

Москва

Чебоксары

тр-р

M

тр-р

U

M

OADM

OADM

X

U

тр-р

X

тр-р

72 км

99 км 20 59 км

98 км

65 км

105 км

98 км

58 км

p							L
100	200	300	400	500	600	674

0

pПЕР

АOADM

-10

pПР

АOADM

-20

АКД+AР

-28

Рис.4.1 - Схема организации связи и диаграмма уровней ВОЛС Москва –

Чебоксары

4.2.2 Проектирование обратного направления (Чебоксары -

Москва)

Проектирование обратного направления производится аналогично

прямому.

pПЕР= -5(дБм);

Э1 = pПРМИН + pПЕР - АЗАП ;

Э1 = 30 - 5 - 2 = 23

(дБм);

LУСМАКС1 =

Э1 - AР × nР

;

+

СВ -

α

× D

αК

КД

1

А

lСТР

D2

LУСМАКС1 =

23 - 0,5 ×1

= 74

(км).

0,03

1,56

0,2 +

+

×18

340

2

Данное значение энергетического потенциала позволяет разместить первый усилительный пункт в н.п. Юнга

53

LУС1

= 58 (км);

А

α

КД × D1

А1 = LУС1 ×

СВ

-

+ AР

× nР ;

αК +

lСТР

D2

0,03

1,56 ×18

×1 = 18,3 (дБ);

А1

= 58 × 0,2 +

+

+ 0,5

2

340

pПР1 = pПЕР - А1 ;

pПР1

= −5 − 18,3 = −23,3 (дБм.

При pПР1 = -23,3 (дБм);

q1 = 16 + 0,816 × 23,3 - 0,0116 × (-23,3)2 = 28,6 (дБ);

pПЕР1 = pПР1 + q1 ;

pПЕР1

= -23,3 + 28,6 = 5,3

(дБм);

Э2 = pПРМИН + pПЕР1 - АЗАП ;

Э2 = 30 + 5,3 - 2 = 33,3 (дБм);

LУСМАКС2 =

Э2 - АР × nР

;

+

СВ -

α

× D

αК

КД

1

А

lСТР

D2

LУСМАКС 2 =

33,3 - 0,5 × 2

= 112

(км).

0,03

0,2 +

+

1,56 ×18

2

340

Значит, второй усилительный пункт, возможно, разместить в н.п.

Белозериха

LУС2 = 98 (км);

А

αКД × D1

СВ

-

А2 = LУС2 × αК +

lСТР

D2

+ AР × nР ;

0,03

1×18

× 2 = 29,2 (дБ);

А2 = 98 × 0,2

+

+

+ 0,5

2

340

pПР2 = pПЕР1 - А2 ;

pПР2

= 5,3 − 29,2 = −23,9

(дБм).

При pПР2 = -23,9 (дБм);

q2 = 16 + 0,816 × 23,9 - 0,0116 × (-23,9)2 = 28,7 (дБ);

pПЕР2 = pПР2 + q2 ;

54

pПЕР2 = -23,9 + 28,7 = 4,8

(дБм);

Э3 = pПРМИН + pПЕР2 - АЗАП ;

Э3

= 30 + 4,8 - 2 = 32,8

(дБм);

LУСМАКС3 =

Э3 - AР × nР

;

αК +

СВ

-

α

× D

А

КД 1

lСТР

D2

LУСМАКС 3

=

32,8 - 0,5 × 2

= 106

(км).

0,03

0,2 +

+

1,56 ×18

2

340

Данное значение энергетического потенциала позволяет разместить третий усилительный пункт в г. Нижний Новгород.

LУС3

= 105

(км);

А

αКД × D1

А3 = LУС3

СВ

-

× nР ;

× αК +

lСТР

D2

+ AР

0,03

1,56 ×18

А3

= 105 × 0,2

+

+

+ 0,5 × 2 = 32,5 (дБ);

2

340

pПР3 = pПЕР2 - А3 ;

pПР3

= 4,8 - 32,5 = -27,7

(дБм).

В данном городе необходимо произвести процедуру ввода вывода двух

потоков STM – 16 с

помощью

оптического мультиплексора

ввода вывода

(OADM). Динамический диапазон приемного модуля OADM составляет: от -3

дБм до 20 дБм. Таким образом, необходимо установить усилитель EDFA

усиливающий сигнал с

q3 = 16 + 0,816 × 27,7 - 0,0116 × (-27,7) 2

= 29,5

(дБ) , после чего

необходимо установить аттенюатор ослабляющий сигнал до p

′

= -3 (дБм). С

ПРЕ3

учётом затухания вносимого OADM.

p

ПЕР3 = p

′

- AOADM ;

ПЕР3

pПЕР3

= -3 - 4,5 = -7,5

(дБм);

Э4 = pПРМИН + pПЕР3 - АЗАП ;

Э4 = 30 - 7,5 - 2 = 20,5

(дБм);

55

LУСМАКС4 =

Э4 - АР × nР

;

αК

+

СВ -

α

× D

А

КД

1

lСТР

D2

LУСМАКС 4 =

20,5

- 0,5 × 2

= 65,5

(км).

0,2 +

0,03

+

1,56

×18

340

2

Значит, четвертый усилительный пункт, возможно, разместить в н.п.

Гороховец

LУС4 = 65 (км);

А

αКД × D1

А4 = LУС4

×

+

СВ

-

+ AР

× nР ;

αК

lСТР

D2

0,03

1,56 ×18

× 2 = 20,3 (дБ);

А4

= 65 × 0,2

+

+

+ 0,5

2

340

pПР4 = pПЕР3 - А4 ;

pПР4

= −7,5 − 20,3 = −27,8

(дБм).

При pПР4 = -27,8 (дБм);

q1 = 16 + 0,816 × 27,8 - 0,0116 × (-27,8) 2 = 29,6 (дБ);

pПЕР4 = pПР4 + q4 ;

pПЕР4 = -27,8 + 29,6 = 1,8

(дБм);

Э5 = pПРМИН + pПЕР4 - АЗАП ;

Э5

= 30 +1,8 - 2 = 29,8 (дБм);

LУСМАКС5 =

Э5 - AР × nР

;

αК +

СВ

-

α

× D

А

КД 1

lСТР

D2

LУСМАКС5

=

29,8 - 0,5 × 2

= 100

(км).

0,2 +

0,03

+

1,56

×18

2

340

Данное значение энергетического потенциала позволяет разместить пятый усилительный пункт в н.п. Дмитриево

		LУС5		= 98			(км);
				А			αКД × D1
А5	= LУС5		+	СВ		-				+ 0,5×2 ;
		× αК		lСТР				D2

56

0,03

1,56 ×18

(дБ);

А5

= 98 × 0,2

+

+

+ 0,5

× 2

= 29,2

2

340

pПР5 = pПЕР4 - А5 ;

pПР5

= 1,8 - 29,2 = -27,4 (дБм).

При pПР5 = -27,4 (дБм)

q5 = 16 + 0,816 × 27,4 - 0,0116 × (-27,4) 2 = 29,5 (дБ);

pПЕР5 = pПР5 + q5 ;

pПЕР5 = -27,4 + 29,5 = 2,1 (дБм).

В г. Владимир необходимо установить оптический мультиплексор ввода-

вывода (OADM).

′

= 59

(км).

LУС6

(Величины

′

,

′

относятся к участку Дмитриево -

′′

А6

LУС6 -

Владимир. А6 ,

′′

-

к участку Владимир –

Хрястово.

Полная длина усилительного участка

LУС6

составляет

LУС6

=

′

′′

)

LУС6 + LУС6

А

А¢ =

L¢

× α

+

СВ

+ A × n

Р ;

К

6

УС6

lСТР

Р

0,03

А6¢ = 59 ×

0,2 +

+ 0,5 × 2 = 13,7

(дБ);

2

p

′

= pПЕР6 -

′

;

ПР6

А6

′

= 2,1 -13,7 = -11,6

(дБм).

pПР6

Полученная

величина

входного

уровня

соответствует

динамическому

диапазону приёмника. Значит, ни каких дополнительных устройств

устанавливать не потребуется.				С	учётом затухания, вносимым OADM,
определим p	′
	ПЕР6 .
				′	′		;
				pПЕР6	= pПР6 - АOADM
	p	′		= -11,6 - 4,5 = -16,1			(дБ);
		ПЕР6
			′		′	- АЗАП ;
			Э6	= pПРМИН + pПЕР6
		′	= 30 -16,1 - 2 = 11,9			(дБм);
	Э6

57

Э¢

- A × n

+ L¢

×

αКД × D1

Р

L¢¢

6

Р

УС6

D2

=

αКД × D1

;

УСМАКС6

αК +

А

-

СВ

lСТР

D2

11,9 - 0,5 × 2 - 59 ×

1,56 ×18

L¢¢

=

340

= 20

(км).

УСМАКС6

0,2 +

0,03

+

1,56 ×18

2

340

Шестой усилительный пункт возможно расположить в н.п. Хрястово расстояние, до которого от г. Владимир

′′	= 20	(км).
LУС6

Таким образом, общая длина третьего усилительного участка

′

′′

;

LУС6 = LУС6 + LУС6

LУС6

= 20 + 59 = 79

(км);

А

α

КД × D1

А¢¢ =

L¢¢

× α

+

СВ

- L

×

+ A

× n

Р ;

К

6

УС6

УС6

D2

Р

lСТР

0,03

1,56 ×18

А6¢¢ = 20 × 0,2 +

+ 79 ×

+ 0,5 × 2 = 11,9

(дБ);

2

340

′

′′

;

pПР6 = pПЕР6 -

А6

pПР6

= -16,1 -11,9 = -28

(дБм).

При pПР6 = -28 (дБм)

q6 = 16 + 0,816 × 28 - 0,0116 × (-28)2 = 29,6 (дБ);

pПЕР6 = pПР6 + q6 ;

pПЕР6 = -28 + 29,6 = 1,6

(дБм);

Э7 = pПРМИН + pПЕР6 - АЗАП ;

Э7

= 30 +1,6 - 2 = 29,6

(дБм);

LУСМАКС7 =

Э7 - AР × nР

;

αК +

СВ

-

α

× D

А

КД

1

lСТР

D2

LУСМАКС7

=

29,6 - 0,5 × 2

= 99,5

(км).

0,2 +

0,03

+

1,56

×18

2

340

58

Значит, седьмой усилительный пункт, возможно, разместить в н.п.

Электрогорск.

LУС7 = 99 (км);

А

αКД × D1

А7 = LУС7

+

СВ

-

+ AР

× nР ;

× αК

lСТР

D2

0,03

1,56 ×18

× 2 = 29,5 (дБ);

А7

= 99 ×

0,2 +

+

+ 0,5

2

340

pПР7 = pПЕР6 - А7 ;

pПР7

= 1,6 - 29,5 = -27,9 (дБм).

При pПР7 = -27,9 (дБм);

q7

= 16 + 0,816 × 27,9 - 0,0116 × (-27,9)2

= 29,6

(дБ);

pПЕР7 = pПР7 + q7 ;

pПЕР7

= -27,9 + 29,6 = 1,7

(дБм).

Определим уровень сигнала в г. Москва

LУС8

= 72

(км);

А

αКД × D1

А8 = LУС8 ×

+

СВ

-

+ AР× × nР ;

αК

lСТР

D2

0,03

1,58 ×18

(дБ);

А8

= 72 × 0,2 +

+

+ 0,5 ×1

= 22,4

2

340

pПР8 = pПЕР7 - А8 ;

pПР8 = 1,7 - 22,4 = -20,7

(дБм).

Данный уровень мощности соответствует диапазону приёмного модуля

аппаратуры Lambda Driver 1600. Поэтому в г. Чебоксары нет необходимости ставить предусилитель.

Подводя итоги, видим, что для построения обратного направления участка сети, также понадобится 7 усилителей EDFA и 10 ТЦ. Для удобства сведем

рассчитанные величины в таблицу 4.2.
	Табл. 4.2. Основные параметры ВОЛС Чебоксары –							Москва
	Населенный	Чебок-			Юнга	Бело-	Н. Нов-		Горо-
	пункт	сары				зериха	город		ховец
	№ У.У.				1	2	3		4

59

LУС (км)				58		98	105	65
L (км)				58		98	105	65
A (дБ)				18,3		29,5	32,5	20,3
pПР (дБм)				-23,3		-23,9	-27,7	-27,4
pПЕР (дБм)	-5			5,3		4,8	-7,5	1,8
q (дБ)				28,6		28,7	29,5	29,6
Населенный	Дмит-			Влади-		Хряс-	Элект-	Москва
пункт	риево			мир		тово	рогорск
№ У.У.	5			6			7	8
LУС (км)	98			79			99	72
L (км)	98			59		20	99	72
A (дБ)	29,2			13,7		11,9	29,5	22,4
pПР (дБм)	-27,4			-11,6		-28	-27,9	-20,7
pПЕР (дБм)	2,1			-16,1		1,6	1,7
q (дБ)	29,5			-4,5		29,6	29,6

Диаграмма уровней ВОЛС Чебоксары – Москва представлена на рис.4.2.

p дБм					L, км
100		200	300	400	600

0

pПЕР

АOADM

-10

АOADM

-20

АКД+АРАЗ

-28

Рис.4.2 - Диаграмма уровней ВОЛС Чебоксары – Москва

Общее количество используемых	компонентов и необходимая
инфраструктура для данного варианта ВОЛС:

-количество систем волнового мультиплексирования – 2;

-количество оптических мультиплексоров ввода-вывода – 4;

-количество усилителей EDFA – 14;

60