- •Федеральное агенство связи
- •1. Расчёт бюджета оптических потерь:
- •2. Расчёт бюджета времени нарастания фронтов импульса:
- •3. Расчёт длины регенерационной секции (главного оптического тракта):
- •4. Расчёт минимального порога возникновения нелинейных эффектов
- •5. Расчёт минимальной мощности канала:
- •6. Расчёт максимальной мощности канала:
- •7. Расчёт максимальной полной мощности:
3. Расчёт длины регенерационной секции (главного оптического тракта):
Расчёт проводится по 2 критериям:
а) максимальное перекрываемое затухание;
б) максимальная суммарная допустимая дисперсия.
А) Формула для расчёта максимального перекрываемого затухания:
Где – уровень оптической мощности передатчика;(-2дБм)
– мощность бустерного усилителя;(20дБм)
m – число оптических каналов; (16)
– минимально отношение «сигнал/шум» на входе приёмника;(20дБм)
– усиленное спонтанное излучение, приведенное ко входу оптического усилителя:
, дБм
PASE=10 log(6,626 10-34 3 108 622 106 103/(1550 10-9))=-70,98 дБм
– полоса частот цифрового сигнала;
h – постоянная Планка;
– длина волны излучения в 3 окне прозрачности.
С – скорость света в вакууме.
– системный запас ВОЛП;(4дБ)
– запас на дополнительные потери из-за дисперсии и нелинейных искажений (2 дБ);
k – число элементарных кабельных участков на одной секции регенерации;
– потери в разъёмном соединении (0,5 Дб).
Lкср=(-2+20-10log16+70,98-20-10log2-4-2-2 0,5)/(0,2+0,05/5)=223,5 км
Б) Формула для расчёта максимальной суммарной дисперсии:
Расчёт LЭКУ (ЭКУ – элементарный кабельный участок – вся физическая среда передачи между передатчиком и приёмником оптического сигнала. В случае систем DWDM длина ЭКУ соответствует длине пролёта, т.е. расстоянию между передатчиком и приёмником, либо передатчиком и усилителем, либо двумя усилителями)
(4)
Амакс=-3+28=25дБ LЭКУ max=(25-4-0,15 2)/(0,2+0,05/5)=98,6 км
(5)
Амин==2+8=10дБ LЭКУ min=10/(0,2+0,05/5)=47,6
=4,5*105/(6 10-6*10-9*0,622 109)= 1205,8 км (6)
В результате расчётов выполняется неравенство
Е – это коэффициент, зависящий от типа источника излучения. Для длины волны 1550 нм и одномодового лазерного диода Е-Для длины волны 1550 нм и одномодового лазерного диода Е=4,5.
Рассчитывается длина регенерационной секции (РС):
= 260 км
По известной длине РС рассчитывается вносимая (накопленная) дисперсия:
Dmax=260*6*1+5,7=1565,7 пс
Где – коэффициент хроматической дисперсии оптического волокна для максимальной длины волны рабочего диапазона;
– паспортное значение для длины волны 1550 нм;
S – коэффициент наклона дисперсионной характеристики оптического волокна,
KПМД=0,5 - коэффициент поляризационно-модовой дисперсии.
– ширина спектра оптического сигнала, нм.
=0,18 нм
Где – ширина спектра модулируемого источника оптического излучения на уровне -20 дБм.
=0,18 – ширина спектра цифрового сигнала, нм;
=0 нм
Где λ – центральная длина волны модулируемого источника излучения (1550 нм), нм.
С – скорость света в вакууме, км/с;
– разность скоростей передачи данных в каждом отдельном оптическом канале, Гбит/с;
ξ – коэффициент, значение которого зависит от выбранного линейного кода. Для кода NRZ ξ=1.
Рассчитывается допустимая хроматическая дисперсия:
Сначала рассчитывается коэффициент хроматической дисперсии на заданной длине волны:
Для стандартного одномодового волокна:
λ 0=1310 нм
So=0,05 пс/нм2 км
D=9,49 пс/нм км
= 2467,4 пс/нм
5. Рассчитанная накопленная дисперсия меньше максимально допустимой (Dmax<Dдоп)
- компенсация дисперсии не нужна.