Дипломная работа: Проектування високошвидкісної лінії внутрішньозонового зв'язку Одеської області

Для лінійного обладнання СП синхронної цифрової ієрархії завжди відомим є рівень передачі, тобто Рпер = +2 ...-4 дб.

Довжину регенераційної ділянки знайдемо по формулі:

, км (1.7)

Енергетичний потенціал Е візьмемо з технічних даних апаратури SMA1, рівний 36 дб (таблиця 1.2).

Усі величини у формулі (1.7) відомі, крім N - числа нероз'ємних оптичних з’єднань. Число N на одиницю менше числа будівельних довжин.

Визначимо довжину РД /рд мах, вважаючи, що загасання внесене нероз’ємними з'єднувачами дорівнює нулю. При такому допущенні довжина РД визначиться з вираження:

 к= ,км (1.8)

 (км)

Тепер знаючи lру мах, визначимо число будівельних довжин ОК, що складають РД по формулі (1.9):

 (1.9)

де символ Ц означає округлення убік більшого числа.

 км

Число нероз'ємних оптичних з'єднувачів обчислюємо по формулі (1.10):

N = Nбуд - 1

N=46-1=45

Загасання, внесене цими з'єднувачами, дорівнює N Авв. Отже, довжина РД |повинна бути зменшена на величину

 , км (1.11)

 (км)

З обліком (1.8) - (1.11) довжину РД визначимо по формулі:

lрд = lpд мах - , км 1рд=92- 15=77 (км)

1.7 Схема організації зв'язку і мультиплексного плану

Для забезпечення зв'язку між обраними населеними пунктами організується 111 двохмегабітних потоків. Інші потоки - резервні, використовуються на транзит, розвиток, для оренди, а також для організації в зв'язку з обласним кільцем, структурна схема приведена на малюнку 1.15. Одеса, Біляївка, Б.Дністровськ, Татарбунари, Кілія, Ізмаїл, Рені, Болград, Арциз, Тарутине, Сарата

2. Розрахунок параметрів лінійного тракту

2.1 Розрахунок первинних параметрів оптичного волокна

Одномодове оптичне волокно (ООВ) є направляючою системою для поширення електромагнітних хвиль. Для їхнього поширення по світловоду використовується відоме явище повного внутрішнього відображення на границі двох діелектричних середовищ n1 і n2 , де n1 − середовище поширення хвилі НЕ11, обмежена середовищем n2, при цьому n1<n2/1/.

Середовищем поширення й обмеження є кварцове скло з різною концентрацією легуючих добавок для одержання різних показників переломлення (ПП) n1 і n2, n1 =1,46 і n2 = 1,457.

Визначимо відносне значення ПП:

По оптоволокну ефективно передаються тільки промені, укладені усередині тілесного кута , величина якого обумовлена кутом повного внутрішнього відображення. Цей тілесний кут характеризується числовою апертурою:

де  - апертурний кут падіння лучачи,

 = arcsin 0,093 = 5,336°

Для ООВ діаметр сердечника вибирається таким, щоб забезпечити умови поширення тільки однієї моди НЕ 11. У цьому випадку, з умови одномодовости, нормована частота:

,

де d = 10 мкм - діаметр серцевини ОВ;

 =1,3 мкм - довжина хвилі оптичного випромінювання.

Одномодова передача реалізується на гібридній хвилі НЕ11 ця хвиля нульове значення кореня функції Бесселя Pnm=0,000, отже, вона не має критичної частоти і може поширюватися при будь-якій частоті. Всі інші хвилі мають кінцеве значення, і вони не поширюються на частотах нижче критичної. Інтервал значень Рnm, при яких поширюється лише один тип хвилі НЕ11 знаходиться в межах 0<Pnm<2,25. Тому при виборі діаметра серцевини ОВ и виборі частоти передачі виходимо з цієї умови Pnm=l,883.

Визначимо критичну частоту, при якій поширюється лише один тип хвилі НЕ 11:

, Гц

де з = 3 ∙ 108 м/с - швидкість світла.

(Гц)

Визначимо також довжину хвилі:

(мкм)

Таким чином, по даній направляючій системі поширюється лише одна хвиля НЕ11 при про = 1,298 мкм.

2.1.1 Розрахунок вторинних параметрів оптичного волокна

В одномодових світловодах відсутній модова дисперсія й у цілому дисперсія виявляється істотно менше. У даному випадку можливий прояв хвилевідної й матеріальної дисперсії, але при довжинах хвиль  = 1,2...1,6 мкм відбувається їхня компенсація, тобто мат  вв.

При взаємодії усіх факторів форма сигналу на прийомі не відома. Тому як міру дисперсії використовується среднеквадратична дисперсія в оптоволокні:

н, пс/км,

де = 5нм - ширина смуги довжин хвиль оптичного випромінювання;

н = 3,5 пс/км - номінальне значення среднеквадратичної дисперсії для ОК типу ОКЛ.

=5∙ 3,5 = 17,5 , пс/км.

Отже,  = 17,5 пс/км, що істотно менше модової дисперсії багатомодового ОК.

2.2 Розрахунок швидкодії ВОСП

Вибір типу ОК може бути оцінений розрахунком швидкодії системи і порівнянням його з припустимим значенням.

Швидкодія системи визначається інертністю її елементів і дисперсійних властивостей ОК.

ІІовна припустима швидкодія системи визначається швидкістю передачі В', біт/з, способом модуляції оптичного випромінювання, типом лінійного коду і визначається по формулі:

, нс

де  - коефіцієнт, що враховує характер лінійного сигналу (вид лінійного коду). =0,7 для коду NRZ.

Відповідно до рекомендацій МСЭ-Т лінійним кодом транспортних систем SDH є код NRZ.

(нс)

Загальна очікувана швидкодія ВОСП визначається по формулі:

, нс,

де tпер - швидкодія передавального оптичного модуля (ПОМ), що залежить від швидкості передачі інформації й типу джерела випромінювання; tпер = 1 не (для швидкості 155 М біт/с);

tпр - швидкодія прийомного оптичного модуля (ПРОМ), обумовлене швидкістю

передачі інформації і типом фотодетектора (ФД), tnp = 0,8 , нс;

tов - розширення імпульсу на довжині РУ.

, нс,

де  - дисперсія, обумовлена в залежності від типу волокна.

tсв=17,5∙ 77=1,45 нс

 (нс),

Тому що =1.69 нс < =4.52 нс те вибір типу кабелю і довжини РУ зроблений вірно.

Величина

, нс

називається запасом по швидкодії.

При < станційне і лінійне устаткування ВОЛП будуть забезпечувати безпомилкову передачу лінійного сигналу.

2.3 Розрахунок порога чутливості ПРОМ

Однієї з основних характеристик приймача оптичного випромінювання є його чутливість, тобто мінімальне значення що виявляється (детектуємою) потужності оптичного сигналу, при якій забезпечуються задані значення відносини сигнал/шум або імовірність помилок.

В умовах ідеального прийому, тобто при відсутності і шуму перекручувань для забезпечення імовірності помилок не гірше 10-9 потрібна генерація 21 фотона на кожен прийомний імпульс. Це є фундаментальною межею, що властивий будь-якому фізично реалізованому фотоприймачеві і називається квантовою межею детектування.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14