Выбор оптимальной конфигурации ядра и пограничных устройств

 

Выбрать оптимальную конфигурацию ядра и пограничных устройств кампусной сети, подобрать состав сетевых устройств и определить типы линий связи и их длины. Составить структурную схему сети (см.[6]).

Предусмотреть в структурной схеме введение типовых серверов (файлового, почтового, WWW…).

Протяженные линии связи в глобальных сетях часто выдолняются на оптоволокне. При этом для конкретных реализаций линии обычно проводят поверочный расчет оптических линий.

Каждый оптический порт характеризуется мощностью передатчика, чувствительностью и динамическим диапазоном приемника. Разница между выходной мщностью передатчика и чувствительностью приемника (в децибелах) называется бюджетом мощности (Power Budget). Обычно предполагается, что оборудование на концах линии симметрично (стандартная пара трансиверов). Бюджет определяется активным оборудованием и характеризует уровень потерь, который может вносить линия без нарушения устойчивого соединения. Для современных технологий бюджет составляет величину порядка 11-40дб [18].

Потери в линии рассчитываются по спецификациям на компоненты (волокно, коннекторы), где они указаны для конкретных длин волн и режимов передачи (SM, MM).

Потери в линии зависят от температуры, деформации волокон, уровня радиации, времени (старение), чистоты поверхнотси в коннекторах, возможные дополнительные соединения. По отношению к потерям в линии бюджет мощности должен иметь положительный запас в 3-6дб, рассчитанный на эти случаи.

 

6.3.2 Пример расчета энергетического баланса линии.

Схема линии:

Рисунок 13 – К примеру расчета энергетического баланса линии

Исходные данные:

Передатчик: мощность P_TR= -6 дб/мвт; диаметр излучателя D_TR=100мкм; апертура NA_TR=0,3;

Приемник: чувствительность P_RSV=-39дб/мвт; диаметр приемника D_TR=100мкм; апертура NA_TR=0,3; динамический диапазон P_D=18 дб

Волокно 1: 50/125мкм; поглощение Att_F1=3,5дб/км; длина L _F1=3км; апертура NA _F1=0,2;

Волокно 2: 62,5/125мкм; поглощение Att_F2=3,5дб/км; длина L _F2=2км; апертура NA _F2=0,4;

Потери в каждом соединении LOSS_c обычно составляют до1дб.

Потери из-за несогласованности диаметров D1,D2 LOSS_Д=20lg(D1/D2)

Потери из-за несогласованности апертур NA1,NA2 LOSS_A=20lg(NA1/NA2)

Расчет.

Потери от передатчика до волокна 1:

LOSS_TR-1= LOSS_c+LOSS_Д+LOSS_A=1+20lg(100/50)+20lg(0,3/0,2)=1+6+3,5=10,5дб.

Потери в волокне 1:

LOSS _F1=Att _F1* L _F1=3,5*3=10,5дб.

Потери на соединении двух волокон (диаметры и апертуры согласованы):

LOSS_F1-F2= LOSS_c=1дб.

Потери в волокне 2:

LOSS _F2=Att _F2* L _F2=3,5*2=7дб.

Потери от волокна 2 до приемника (диаметры и апертуры согласованы):

LOSS_{F2- RSV}= LOSS_c=1дб.

Итого потери = 10,5+10,5+1+7+1= 30дб.

Бюджет мощности = P_TR- P_RSV=-6-39=33дб

Запас бюджета мощности = 33-30=3дб.

Вывод: линия работоспособна, т.к. имеет достаточный запас бюджета мощности, величина которого меньше динамического диапазона приемника.

Если линия вносит настолько малые потери (короткая линия), что уровень сигнала на входе приемника не вписывается в его динамический диапазон (запас бюджета мощности превышает динамический диапазон минус 3-6дб), применяют оптические аттенюаторы с фиксированным или изменяемым уровнем затухания (путем, например, введения воздушного зазора между волокном и коннектором). В данном примере запас бюджета (3дб) меньше динамического диапаэона приемника (18дб), поэтому введения таких аттенюаторов не требуется.