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;(-15дБм)

– мощность бустерного усилителя;(10дБм)

m – число оптических каналов; (16)

– минимально отношение «сигнал/шум» на входе приёмника;(20дБм)

– усиленное спонтанное излучение, приведенное ко входу оптического усилителя:

, дБм

P_ASE=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 (1 дБ);

k – число элементарных кабельных участков на одной секции регенерации;

– потери в разъёмном соединении (0,5 Дб).

L_кср=(-15+10-10log16+70,98-4-1-2*0,5)/(0,2+0,05/5)=228,3 км

Б) Формула для расчёта максимальной суммарной дисперсии:

1. Расчёт L_ЭКУ (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)

P1 = -3 дБм – минимальная излучаемая мощность передатчика;

P2 = 2 дБм – максимальная излучаемая мощность передатчика;

P3 = -28 дБм – минимальная чувствительность приемника;

P4 = -8 дБм – минимальная перегрузка приемника.

(4)

А_макс=-3+28=25дБ - максимальное ослабление

L_{ЭКУ max}=(25-4-0,15*4)/(0,275+0,05/5)=72,98 км

(5)

А_мин==2+8=10дБ L_{ЭКУ min}=10/(0,275+0,05/5)=35,1

=1447 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.

1. Рассчитывается длина регенерационной секции (РС):

= 456,6 км

2. По известной длине РС рассчитывается вносимая (накопленная) дисперсия:

=17+0,056*(1565-1550)=17,84

D_max=456,6*17,84*1+0.5*228,3^0,5=1640 пс/нм*км

Где – коэффициент хроматической дисперсии оптического волокна для максимальной длины волны рабочего диапазона;

=17 – паспортное значение для длины волны 1550 нм;

S – коэффициент наклона дисперсионной характеристики оптического волокна,

K_ПМД=0,5 - коэффициент поляризационно-модовой дисперсии.

– ширина спектра оптического сигнала,1 нм.

=0,2 нм

Где – ширина спектра модулируемого источника оптического излучения на уровне -20 дБм.

=0,2 – 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.

3. Рассчитывается допустимая хроматическая дисперсия:

Сначала рассчитывается коэффициент хроматической дисперсии на заданной длине волны:

Для стандартного одномодового волокна:

λ ₀=1550 нм

λ=1537,3 нм

So=0,05 пс/нм² км

D=7,2 пс/нм*км

= 3288 пс/нм

1. 4. Рассчитанная накопленная дисперсия меньше максимально допустимой (D_max<D_доп)

- компенсация дисперсии не нужна.