Расчет длин регенерационных участков волп

 

Длина регенерационного участка определяется передаточными характеристиками волокна оптического кабеля – это коэффициент затухания и дисперсия, а также энергетическими параметрами волоконно-оптических систем передачи, которые работают по данному кабелю.

Затухание, вносимое оптическим волокном кабеля, приводит к уменьшению передаваемой мощности, и это ограничивает длину регенерационного участка.

Дисперсия приводит к уширению передаваемых импульсов, чем длиннее линия, тем больше вносимые искажения импульсов, при этом, имеет место межсимвольная интерференция, которая может привести к неверной регистрации значащих интервалов, то есть к росту коэффициента ошибок (BER),что также ограничивает длину регенерационного участка.

Необходимо рассчитать две величины длины участка регенерации по затуханию:

L_αmax–максимальная длина регенерационного участка, рассчитанная с учетом вносимого затухания;

L_αmin–минимальная длина регенерационного участка, рассчитанная с учетом вносимого затухания.

Согласно рисунка 1 расстояние между пунктами:

A-B: (г. Коряжма - пос. Черемушский) – 11 км, расстояние между пунктами;

B-C: (пос. Черемушский – село Никольск) – 42 км.

Исходя из названных расстояний, выберем интерфейс L- 16.2 STM-16.

Технические данные интерфейса приведены в таблице 6.

 

Таблица 6 – Технические данные линейного интерфейса STM-16

 

Цифровой сигнал	STM-16 в соответствии с рекомендациями ITU-T G.707 и G.958
Продолжение Таблицы 6
Номинальная скорость передачи	2488,32 Мбит/с
Код приложения	Дальнее (Таблица 1/G.957 ITU-T)
	L-16.1	L-16.2	L-16.3
Диапазон рабочих длин волн, нм	1280-1335	1530-1570	1530-1570
Допустимые потери в кабеле	21 дБ	20 дБ	19 дБ
Расстояние передачи (типичное)	42,0 км	66,6 км	63,3 км
Передатчик в опорной точке S: -средняя введенная мощность: -максимум -минимум;	2 дБм -3 дБм	1 дБм -4 дБм	0дБм -5 дБм
- тип источника	SLM	SLM	SLM
Цифровой сигнал	STM-16 в соответствии с рекомендациями ITU-T G.707 и G.958
Спектральные характеристики: -максимальная ширина по уровню -20 дБ; -минимальный коэффициент затухания	1нм     10 дБ	≤1нм     10 дБ		≤1нм     10 дБ
Приемник в опорной точке R: - минимальная чувствительность, -минимальная перегрузка, -максимальный дефект оптического пути, -максимальная отражающая способность приемников, измеренная в точке R	-28 дБм   -10 дБм   1 дБ     -27 дБ	-28 дБм   -10 дБм   1 дБ     -27 дБ		-28 дБм   -10 дБм   1 дБ     -27 дБ

 

Определение максимальной длины регенерационного участка производится по формуле:

 

                L αмак. = Э мак.– M–n×α р.с. /α о.в. + α н.с. × n стр.дл.,      (7)

 

где Э _мак.– максимальная величина энергетического потенциала

интерфейса L - 16.2;

М – системный запас на старение аппаратуры и кабеля; n – число разъемных оптических соединителей на участке

регенерации;

α _р.с. – затухание, вносимое разъемным оптическим соединителем; α _о.в. – километрическое затухание выбранного оптического

волокна;

α _н.с. – среднее значение затухания, вносимого неразъемным соединителем;

n _стр.дл.. –количество строительных длин на участке регенерации.

 

A-B (11 км): L _αмак. = (29 – 3 – 4×0,3)/ (0,22 + 0,05×2,75) = 69,37 км.

 

B-C (42 км): L _αмак. = (29 – 3 – 4×0,3)/ (0,22 + 0,05×10,5) = 33,29 км.

 

Минимальная длина регенерационного участка определяется по формуле:

 

                   L αмин. = Э мин. M–n×α р.с. α о.в. + α н.с. × n стр.дл,   (8)

 

где Э _мин.– минимальная величина энергетического потенциала интерфейса L - 16.2.

 

A-B (26 км): L _αмин. = (24 – 3 – 4×0,3)/ (0,22 + 0,05×2,75) = 55,38 км.,

B-C(77 км): L _αмин. = (24 – 3 – 4×0,3)/ (0,22 + 0,05×10,5) = 26,58 км.

 

На длине волны третьего окна прозрачности (λ = 1550 нм.) величина дисперсии не должна превышать 2500 пс/нм (таблица 5).

Для стандартного одномодового волокна на длине волны 1550 нм значение хроматической дисперсии составляет величину 18 пс/нм*км (таблица 5).

На длине регенерационного участка величина хроматической дисперсии определяется по формуле:

 

                        τ хр. = τ хр.1км. × L αмак,                                          (9)

 

где τ _{хр.1 км..}– величина хроматической дисперсии вносимой одним

километром оптического волокна;

L _αмак. максимальная длина регенерационного участка рассчитанная

по внесенному затуханию.

 

A-B (11 км): τ _хр. = 18×25,57 = 544,32 пс/нм.,

B-C (42 км): τ _хр. = 18×24,31 = 485,1 пс/нм.

 

Из результатов расчетов по формуле 9 видим, что норматив на хроматическую дисперсию выполняется при ширине спектра излучения полупроводникового лазера типа DFB не более 1 нм, установка регенераторов не требуется.