Расчет дисперсионных характеристик для каждого из участков проектируемой сети производится по следующим формулам:
значение хроматической дисперсии,
где D – коэффициент хроматической дисперсии на заданной рабочей длине волны:
где S0 =0,093 пс/(нм2∙км) – наклон дисперсионной кривой на длине волны нулевой дисперсии;
λ0 =1310 нм длина волны нулевой дисперсии.
Прогнозируемое значение ПМД на участке заданной протяженности:
где PMD=0,06 пс∙км1/2 – коэффициент поляризационной модовой дисперсии;
L – длина линии.
Участок Уфа – Толбазы: L = 90 км; λ =1544,53 нм
Участок Уфа – Толбазы: L=90 км; λ=1543,73 нм
Дальнейшие расчеты производятся только для длины волны 1544,53нм, так как величина хроматической дисперсии на этой длине волны больше, чем при 1543,73 нм.
Участок Толбазы – Стерлитамак: L=50 км; λ=1544,53 нм
Участок Стерлитамак – Салават: L =35 км; λ =1544,53 нм
Участок Салават – Зирган: L=20 км; λ=1544,53 нм
Участок Зирган – Стерлибашево: L=65 км; λ=1544,53 нм
Участок Стерлибашево – Киргиз-Мияки: L=50 км; λ=1544,53 нм
Участок Киргиз-Мияки – Енебей: L=35 км; λ=1544,53 нм
Участок Енебей – Белебей: L=85 км; λ=1544,53 нм
Участок Белебей – Октябрьский: L=80 км; λ=1544,53 нм
Участок Октябрьский – Тюпкильды: L=60 км; λ=1544,53 нм
Участок Тюпкильды – Буздяк: L=30 км; λ=1544,53 нм
Участок Буздяк – Языково: L=50 км; λ=1544,53 нм
Участок Языково – Новая: L=25 км; λ=1544,53 нм
Участок Новая – Уфа: L=60 км; λ=1544,53 нм
Согласно рекомендациям МСЭ величина поляризационно-модовой дисперсии участка линии без учёта установленного активного оборудования составляет 5 пс. Рассчитанные характеристики ПМД имеют меньшие значения, таким образом, для расчета оборудования будет учитываться только хроматическая дисперсия.
Результаты вычислений приводятся в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Дисперсионные характеристики ВОЛС, используемых между узлами
| Волоконно-оптическая линия | Длина участка (км) | Значение DPMD (пс) | Значение Dch (пс) | |||||
| Уфа – Толбазы | 0,57 | 155,94 | ||||||
| Толбазы – Стерлитамак | 0,42 | 86,63 | ||||||
| Стерлитамак – Салават | 0,35 | 60,64 | ||||||
| Салават – Зирган | 0,27 | 34,65 | ||||||
| Зирган – Стерлибашево | 0,48 | 112,65 | ||||||
| Стерлибашево – Киргиз-Мияки | 0,42 | 86,63 | ||||||
| Киргиз-Мияки – Енебей | 0,35 | 60,64 | ||||||
| Енебей – Белебей | 0,55 | 147,28 | ||||||
| Белебей – Октябрьский | 0,54 | 138,62 | ||||||
| Октябрьский – Тюпкильды | 0,46 | 103,96 | ||||||
| Тюпкильды – Буздяк | 0,33 | 51,98 | ||||||
| Буздяк – Языково | 0,42 | 86,63 | ||||||
| Языково – Новая | 0,3 | 43,32 | ||||||
| Новая – Уфа | 0,46 | 103,96 | ||||||
В таблице 3.4 приводятся характеристики компенсаторов дисперсии на необходимые расстояния.
Таблица 3.4 – Характеристики компенсаторов дисперсии
| Модель | Компенсируемая дистанция (км) | Значение компенсируемой дисперсии (пс/км) | Вносимые потери (дБ) |
| DK - 30 | -515 | 2,8 | |
| DK - 40 | -680 | 4,2 | |
| DK - 50 | -850 | 4,9 | |
| DK - 60 | -1030 | 5,8 | |
| DK - 70 | -1205 | 6,5 | |
| DK - 80 | -1360 | 7,5 | |
| DK - 90 | -1545 | 8,1 | |
| DK - 100 | -1671 | 8,8 |
На длинных полностью оптических маршрутах оборудование Alcatel-Lucent PSS-16 использует модули компенсации дисперсии (DCM) для компенсации хроматической дисперсии в линейном кабеле. Дискретность длин DCM обеспечивает гибкость в достижении нужной компенсации. Физически модуль для компенсации дисперсии устанавливается в стойке приемопередающей аппаратуры, один компенсатор на одно оптическое волокно [8].
На практике принято компенсировать дисперсию по всему линейному тракту после каждого оптического усилителя. Оптимальным является размещение модуля между оптическим усилителем передающего оборудования и оптическим кабелем.
Полная скомпенсированная дисперсия рассчитывается с учетом ранее полученных параметров и данных из таблицы 3.1.
Полная отрицательная дисперсия модуля компенсации:
С учетом значения поляризационной модовой и хроматической дисперсии результирующая дисперсия будет определяться из следующего выражения [14].
Следовательно, полная скомпенсированная дисперсия в каждом ОВ на каждом участке линии связи:
Рассчитаем полную скомпенсированную дисперсию на участке Толбазы – Стерлитамак:
Результирующая дисперсия на участке трассы:
Полная отрицательная дисперсия модуля компенсации:
Следовательно, полная скомпенсированная дисперсия в ОВ на участке Толбазы – Стерлитамак будет:
Аналогично производится расчет для остальных участков транспортной сети, данные внесены в таблицу 3.5.
Таблица 3.5 – Компенсаторы хроматической дисперсии
| Волоконно-оптическая линия | Длина участка (км) | Значение Dch (пс) | Модуль компенсации дисперсии | Компенси-рованная дисперсия (пс) |
| Толбазы – Стерлитамак | 86,63 | DCM –50 | 1,63 | |
| Стерлитамак – Салават | 60,64 | DCM – 40 | 9,14 |
Продолжение таблицы 3.5 – Компенсаторы хроматической дисперсии
| Волоконно-оптическая линия | Длина участка (км) | Значение Dch (пс) | Модуль компенсации дисперсии | Компенси-рованная дисперсия (пс) |
| Салават – Зирган | 34,65 | DCM – 20 | 1,65 | |
| Зирган – Стерлибашево | 112,65 | DCM –70 | 9,65 | |
| Киргиз-Мияки – Енебей | 60,64 | DCM – 40 | 9,14 | |
| Енебей – Белебей | 147,28 | DCM – 90 | 11,3 | |
| Белебей – Октябрьский | 138,62 | DCM –80 | 2,6 | |
| Октябрьский – Тюпкильды | 103,96 | DCM –60 | 0,96 | |
| Тюпкильды – Буздяк | 51,98 | DCM –30 | 0,48 | |
| Буздяк – Языково | 86,63 | DCM –50 | 1,63 | |
| Языково – Новая | 43,32 | DCM –30 | 10,32 | |
| Новая – Уфа | 103,96 | DCM –60 | 0,96 |