Расчет предельных длин участков регенерации

Как известно, длина регенерационного участка ВОСП определяется двумя параметрами: суммарным затуханием РУ и дисперсией сигналов ОВ.

Ширину полосы оптического излучения определяю из справочных данных источника излучения, который задан в технических параметрах аппаратуры SDH уровня STM-4 таблицы 3.1.

Источник излучения – лазерный SLM – LD диод, характеристики которого приведены в табл. 3.1

Таблица 4.3

Фирма - изготовитель	Марка	нм изл , l		мВт изл , R	мА порог , I
NEC Corp.	NDL5050A	1500…1600

Длина регенерационного участка системы зависит от дисперсии сигнала (указывается в паспортных данных, пс/нм км) в ОВ. Максимальная длина РУ с учетом дисперсионных свойств ОВ определяется по следующей формуле:

(5.1)

где σ - дисперсия сигнала в ОВ, пс/нм км;

В- скорость передачи информации, Мбит/с.

Рассчитаем длину регенерационного участка по затуханию:

(5.2)

где Э - энергетический потенциал системы передачи, дБ;

А_р,А_н- затухание оптического сигнала на разъемном и неразъемном соединениях, дБ;

n_p -количество разъемных соединений ОВ на регенерационном участке (n_p=2);

α - коэффициент затухания ОВ, дБ/км;

l_cтр - строительная длина ОК.

Рассчитаем энергетический потенциал системы. При проектировании оптической линии передачи SDH энергетический потенциал ВОСП рассчитывается как разность уровней передачи и минимального уровня приема:

Э= РПЕР –РMINПР, дБ_м (5.3)

Уровень передачи и минимальный уровень приема задаются в технических параметрах выбранной аппаратуры.

Э = -3 – (-32.5)= 29,5 дБ_м

В неразъемных соединениях (НС) затухание А_н не более 0,1 дБ, а в разъемных соединителях (РС) А_р не более 0,5 дБ.

Тогда можно найти максимальную длину регенерационного участка с учетом потерь на затухание в ОВ, потерь в устройствах ввода/вывода оптического сигнала, потерь в неразъемных сварных соединениях при монтаже строительных длин кабеля:

(5.4)

где Э_З - энергетический (эксплуатационный запас) системы, необходимый для компенсации эффекта старения элементов аппаратуры и ОВ Э_з = 6 дБм

l _{РУ max} = (29,5-6-0,5∙2+0,1)/(0,18+0,1/4) 109 км

Т.к. l_РУmaxσ >> l_РУmax , следовательно выбираем длину регенерационного участка l _{РУ max} = 109 км

Для транспортных систем SDH соответствие рассчитанной длины регенерационного участка техническим параметрам системы можно проверить по допустимому максимальному затуханию, приведенному в технических параметрах выбранной аппаратуры. Затухание, рассчитанное по формуле:

А_ру= α·lру мах, дБ (5.5)

А _ру = 0,18 ∙ 109 = 19,62 дБ

А_ру должно быть не больше допустимого затухания на РУ, приведенного в технических параметрах выбранной аппаратуры.

19,62 дБ 28,5 дБ

Вывод: А _ру ≤ А _{ру доп.} Затухание оптического сигнала регенерационного участка меньше допустимого затухания на этом участке. Условие выполняется, расчеты верны.

4.3. Расчёт распределения энергетического потенциала

Отметим, что уровень оптической мощности сигнала, поступающего на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала ВОСП, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных соединителях, потерь мощности в неразъемных соединениях.

Ниже представлена таблица 4.4 с исходными данными для расчета распределения энергетического потенциала по длине ВОЛП (см. табл.4.2 и табл. 4.3)

Рассчитаем уровень передачи на выходе разъемного соединителя.

Уровень сигнала после первого разъемного соединителя:

P_р1 = P_пер - А_р , дБ (5.6)

P_p1= -3 - 0,5 = -3,5 дБ

Уровень сигнала после первого неразъемного соединителя (НС) станционного оптического кабеля и линейного ОК:

P_н1 = P_р1 – А_н , дБ (5.7)

Р_пер=P_н1 = -3,5 – 0,1= -3,6 дБ

Уровень сигнала после второго НС:

P_н2 = P_н1– А_н – αl_стр , дБ (5.8)

P_н2 = -3,6 – 0,1 – 0,18·4 = -3,7 – 0,72 = -4,42, дБ;

Т.о. определяется уровень сигналов на выходе всех НС по всему участку транспортной сети. Результаты расчетов вносятся в табл. 4.5.

Уровень сигнала после n-го НС:

P_нn = P_н(n-1) – А_н – αl_стр , дБ (5.9)

P_н3 = -4,42 – 0,1 – 0,18·4 = -5,24, дБ;

P_н4 = -5,24 – 0,1 – 0,18·4 = -6,06, дБ;

P_н5 = -6,06 – 0,1– 0,18·4 = -6,88, дБ;

P_н6 = -6,88 – 0,1 – 0,18·4 = -7,7, дБ;

P_н7 = -7,7 – 0,1 – 0,18·4 = -8,52, дБ;

P_н8 = -8,52 – 0,1 – 0,18·4 = -9,34, дБ;

P_н9 = -9,34 – 0,1 – 0,18·4 = -10,16, дБ;

P_н10 = -10,16 – 0,1 – 0,18·4 = -10,98, дБ;

P_н11 = -10,98 – 0,1 – 0,18·4 = -11,8, дБ;

P_н12 = -11,8 – 0,1 – 0,18·4 = -12,62, дБ;

P_н13 = -12,62 – 0,1 – 0,18·4 = -13,44, дБ;

P_н14 = -13,44 – 0,1 – 0,18·4 = -14,26, дБ;

P_н15 = -14,26 – 0,1– 0,18·4 = -15,08, дБ;

P_н16 = -15,08 – 0,1– 0,18·4 = -15,9, дБ;

P_н17 = -15,9 – 0,1– 0,18·4 = -16,72, дБ;

P_н18 = -16,72 – 0,1– 0,18·4 = -17,54, дБ;

P_н19 = -17,54 – 0,1– 0,18·4 = -18,36, дБ;

P_н20 = -18,36 – 0,1– 0,18·4 = -19,18, дБ;

P_н21 = -19,18 – 0,1– 0,18·4 = -20, 0 дБ.

Уровень сигнала после второго разъемного соединителя:

P_р2 = P_н21 – А_р , дБ (5.10)

P_р2 = -20, 0 – 0,5 = -20,05, дБ

Таблица 4.4

Исходные данные	Обозначения	Единицы измерения	Значение параметра
1. Уровень мощности передачи оптического сигнала		дБм	-3
2. Минимальный уровень мощности приема		дБм	-32,5
3. Энергетический потенциал ВОСП	Э	дБ	29,5
4. Длина РУ		км
5. Строительная длина ОК		км
6. Количество строительных длин ОК на РУ		-
7. Количество разъемных соединителей на РУ		-
8. Затухание оптического сигнала на разъемном соединителе		дБ	0,5
9. Количество неразъемных соединений ОВ на РУ		-
10. Затухание оптического сигнала на неразъемном соединении		дБ	0,1
11. Коэффициент затухания ОВ	α	дБ	0,18

Общее затухание на участке оптической транспортной сети составляет:

А_ру= Р_пер – Р_пр, дБ,

где Р_пр= P_р2

А_ру= -3,6 –(-20,05)=16,9 дБ

А _ру А_руmax

16,9 дБ 28,5 дБ

Т.е. общее затухание на участке оптической транспортной сети не больше допустимого затухания на РУ, приведенного в технических параметрах выбранной аппаратуры. Следовательно энергетический потенциал рассчитан правильно.

Из полученных данных составим диаграмму распределения энергетического потенциала для участка оптической транспортной сети (в приложении 3 приведен пример диаграммы).

Таблица 4.5

Параметры участка сети	Результаты расчета
lру, км
Pр1, дБ	-3,5
Рпер =Pн1, дБ	-3,6
Pн2, дБ	-4,42
Pн3, дБ;	-5,24
Pн4, дБ;	-6,06
Pн5, дБ;	-6,88
Pн6, дБ;	-7,7
Pн7, дБ;	-8,52
Pн8, дБ	-9,34
Pн9, дБ	-10,16
Pн10, дБ	-10,98
Pн11, дБ	-11,8
Pн12, дБ	-12,62
Pн13, дБ	-13,44
Pн14, дБ	-14,26
Pн15, дБ	-15,08
Pн16, дБ	-15,9
Pн17, дБ	-16,72
Pн18, дБ	-17,54
Продолжение. Таблица 4.5
Pн19, дБ	-18,36
Pн20, дБ	-19,18
Pн21, дБ	-20, 0
Рпр, дБм	-20,05
, дБм	16,9

Рассчитанные величины не превышают нормы. Следовательно, расчёты верны.