Пример расчета параметров оптической линии передачи данных

Использование характеристик одноволновых оптических интерфейсов при проектировании линейных трактов определено Рекомендацией ITU-T G.655. Длина регенерационного участка с точки зрения энергетического потенциала находится через соотношение:

где P_s — уровень мощности передатчика в точке подключения аппаратуры и линии; P_r— уровень мощности приемника в точке подключения аппаратуры и линии; P_D — мощность (в дБм) дисперсионных потерь; М_е — энергетический запас на старение обо­рудования (разность максимального и минимального уровней мощности передачи); N— число строительных длин кабеля; l_ст — потери мощности на неразъемных стыках кабеля; N_c — число разъемных стыков (2 или 4 стыка на участке секции регенерации); l_стр — потери мощности на разъемных стыках; а_c — километрическое затухание кабеля на заданной длине волны; а_т — запас на повреждение (дБ/км). Строительная длина кабеля принимается в расчетах от 4 до 6 км.

Пример расчета для интерфейса V-64.2. Исходные данные:

Число строительных длин на участке 132 км составит М = 132/6 = 22. С учетом потерь на стыках длина участка передачи составит

Таким образом длина участка составит 126,2 км с учётом допустимых потерь оп­тической мощности. На длине волны 1550 нм величина дисперсии не должна превы­шать 2400 пс/нм. Для одномодового волокна в соответствии с G.652 на волне 1550нм значение хроматической дисперсии на 1 км составляет 18 пс/нм´км, а на длине 126,2 км

Таким образом норматив на хроматическую дисперсию выполняется при ширине спектральной линии источника излучения (лазер типа DFB) 1 нм. Однако на скорости передачи 10 Гбит/с необходимо учитывать и поляризационную модовую дисперсию (ПМД),

где s_пмд нормировано по отношению к длине волокна 0,5 пс/км^1/2. В этом случае необходимо добавить к D_xp величину Д_пмд, которая вычисляется:

Результирующая дисперсия определяется через соотношение

Нетрудно заметить, что совокупная величина хроматической и поляризационной дисперсии не превосходит нормативное значение дисперсии для интерфейса V-64.2.

Другой подход: определить требуемое значение дисперсии на 1км линии и сравнить с нормированным стандартным значением:

Таким образом допустимый норматив 19,1 пс/нм´км превышает нормированный, что указывает на допустимость использования интерфейса V-64.2 на участке длиной 126,2 км. По величине, полученной километрической дисперсии можно выбрать:

¾ соответствующий тип волокна;

¾ длину волны передатчика в диапазоне 1547... 1562 нм;

¾ ширину спектральной линии передатчика, измеряемую в долях нм, например, 0,2 нм (табл. 6.5);

¾ соответствующий компенсатор дисперсии при необходимости.

Современные оптической интерфейсы, например, U-64.2, 10GBASE-EW, могут выполняться с функциями упреждающей коррекции ошибок (FEC). Это дополнительно повышает энергетический потенциал системы передачи на 3...8дБм. Учет FEC при проектировании позволит гибко определить длину участка передачи и разместить промежуточные станции в подходящих местах, населенных пунктах.

Содержание отчёта

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- титульный лист;

- название и цель работы;

- ответы на контрольные вопросы.

3 Контрольные вопросы

1) Классификация оптических интерфейсов линейной передачи.

2) Приведите примеры характеристик оптических плезиохронных интерфейсов (G.955).

3) Приведите характеристики оптических интерфейсов SDH по применению.

4) Приведите пример включения интерфейсов аппаратуры SDH для волоконно-оптической линии.

5) Приведите примеры характеристик оптических интерфейсов SDH (G.691).

6) Приведите примеры характеристик оптических интерфейсов для конверторов Ethernet на скорости 100 и 1000 Мбит/с (IEEE 802.3).

7) По заданию преподавателя произведите расчет характеристик одноволнового оптического интерфейса.