|
 , нм0.1
Исходные данные представлены в таблице 4.
Таблица 4
|
Наименование
параметра
|
Условное
обозначение
|
Значение
|
|
Опорная
длина волны спектрального диапазона О
|
 , нм1310
|
|
|
Максимальное
затухание на опорной длине волны диапазона О
|
 , дБ/км0.40
|
|
|
Опорная
длина волны спектрального диапазона Е
|
 , нм1383
|
|
|
Максимальное
затухание на длине волны спектрального диапазона Е
|
 , дБ/км0.65
|
|
|
Опорная
длина волны спектрального диапазона С
|
 , нм1550
|
|
|
Максимальное
затухание на длине волны спектрального диапазона С
|
 , дБ/км0.25
|
|
|
Максимальный
прирост затухания относительно опорной длины волны в рабочем диапазоне
|
 , дБ/км0.05
|
|
|
Длина
волны нулевой дисперсии
|
 , нм1310
|
|
|
Наклон
нулевой дисперсии
|
 , 0.092
|
|
|
Максимальное
значение PDM
|
PDM,  0.2
|
|
Расчёт коэффициента затухания:
. Рассчитаем составляющую релеевского
рассеяния на рабочей длине волны
2.
Рассчитаем составляющую потерь инфракрасного поглощения на рабочей длине волны
. Рассчитаем составляющую
релеевского рассеяния на длине волны 
. Рассчитаем составляющую
потерь инфракрасного поглощения на длине волны
. Рассчитаем составляющую
релеевского рассеяния на длине волны 
. Рассчитаем составляющую
потерь инфракрасного поглощения на длине волны
7.
Рассчитаем параметр 
. Рассчитаем параметр 
. Рассчитаем параметр 
. Рассчитаем коэффициент 
11. Рассчитаем составляющую потерь,
обусловленную примесями OH
12. Рассчитаем коэффициент затухания
13. Рассчитаем результирующий коэффициент
затухания
Рассчитанная рабочая длина волны  попадает в
стандартный “C”спектральный
диапазон (1530 нм - 1565 нм).
Рис. 1. Спектральная характеристика
затухания.
Расчёт хроматической дисперсии
 Таблица 5
|
Длина
волны нулевой дисперсии
|
, нм1310
|
|
|
Наклон
нулевой дисперсии
|
,0.092
|
|
|
Рабочая
длина волны
|
 , нм1538.05
|
|
Рис. 2. Изменение дисперсионных
характеристик ОВ.
Расчёт длины элементарного
кабельного участка
Таблица 6
|
Параметр
|
Условное
обозначение
|
|
Мах.
значение затухания ОВ
|
 , дБ/км0.561
|
|
|
Среднее
значение затухания ОВ
|
 , дБ/км0.511
|
|
|
Параметр
хроматической дисперсии на центральной длине волны
|
 , 16.759
|
|
1. Рассчитаем энергетический потенциал
Таблица 7
|
Энергетический
потенциал
|
W, дБм
|
21.2
|
|
Пределы
регулировки АРУ
|
 , дБм10
|
|
|
Эксплутационный
запас аппаратуры
|
 3
|
|
|
Эксплутационный
запас кабеля
|
 3
|
|
|
Мах.
погрешность измерения затухания на ЭКУ
|
 5
|
|
|
Мах.
потери в неразъёмных соединениях
|
 0.1
|
|
|
Мах.
потери в разъёмных соединениях
|
 1.6
|
|
|
Эксплуатационный
запас W на
дисперсию
|
 0
|
|
. Рассчитаем максимальную погрешность
измерения затухания на ЭКУ
3. Рассчитаем параметр В:
4. Рассчитаем длины ЭКУ
Таблица 8
|
Параметр
|
Условное
обозначение
|
Значение
|
|
Параметр
ЭКУ
|
B
|
0.069
|
|
Номинальная
длина ЭКУ
|
Lном, км
|
21.581
|
|
Минимальная
длина ЭКУ
|
Lмин, км
|
18.444
|
|
Максимальная
длина ЭКУ
|
Lмах, км
|
26.507
|
Расчёт дисперсионных характеристик ОВ на ЭКУ
Длина регенерационного участка ВОЛП
ограничивается не только затуханием, но и дисперсией линии передачи.
Скорость передачи в линии  ,
1. Рассчитаем максимальное допустимое
значение хроматической дисперсии
Поляризационная модовая дисперсия
2. Рассчитаем приведенное значение
хроматической дисперсии оптической линии передачи
3. Рассчитаем прогнозируемые значения
хроматической и поляризационной модовой дисперсий
 
 
 
Таблица 9
|
Параметр
|
Условное
обозначение
|
Значение
|
|
Хроматическая
дисперсия оптического волокна
|
 16.759
|
|
|
Приведенное
значение хроматическая дисперсия оптической линии передачи
|
|
|
Прогнозируемое
номинальное значение хроматической дисперсии ЭКУ
|
 , пс36.167
|
|
|
Прогнозируемое
минимальное значение хроматической дисперсии ЭКУ
|
 , пс30.910
|
|
|
Прогнозируемое
минимальное значение хроматической дисперсии ЭКУ
|
 , пс44.422
|
|
|
Максимальное
допустимое значение хроматической дисперсии ВОЛП на ЭКУ
|
 ,
пс/нм432880
|
|
|
Прогнозируемое
номинальное значение PMD ЭКУ
|
 , пс0.929
|
|
|
Прогнозируемое
минимальное значение PMD ЭКУ
|
 , пс0.859
|
|
|
Прогнозируемое
максимальное значение PMD ЭКУ
|
 , пс1.030
|
|
|
Максимальное
допустимое значениеPMD
|
 , пс0.2
|
|
Расчёт бюджета мощности
Передача информации с требуемым
качеством на регенерационном участке ВОЛП без оптических усилителей, учитывая
потери и дисперсионные искажения, обеспечивается за счет запаса мощности  .
Таблица 10
|
Значение
параметра собственных шумов лазера
|
RIN
|
-120
|
|
Отношение
оптических мощностей при передаче “0” и “1”
|
 0.05
|
|
|
Параметр
качества
|
Q
|
7.04
|
Полоса пропускания фотоприемника  0.155
.622
1. Рассчитаем параметр собственных шумов
лазера.
2. Рассчитаем дополнительные потери
3. Рассчитаем число неразъёмных соединений
ОВ на ЭКУ
4. Рассчитаем дополнительные потери из-за
собственных шумов лазера
5. Рассчитаем среднеквадратическое
значение дисперсии на ЭКУ
6. Рассчитаем время нарастания фронта
оптического импульса на выходе источника излучения:
7. Рассчитаем время нарастания фронта
оптического импульса на выходе оптического приемника
8. Рассчитаем дополнительные потери из-за
шумов межсимвольной интерференции
9. Рассчитаем суммарное значение
дополнительных потерь
10. Рассчитаем затухание ЭКУ
11. Рассчитаем бюджет мощности
Для нормальной работы ВОЛП
необходимо, чтобы эксплуатационный запас на ЭКУ превышал нормируемое минимально
допустимое значение равное
 - условие баланса бюджета мощности
на ЭКУ.
В нашем случае условие баланса
бюджета мощности на ЭКУ не выполняется. Замена оптического волокна может решить
проблему бюджета. Так же из-за случайных исходных данных (n и m), данное
волокно не может быть использовано.
Рис. 3. Зависимость баланса мощности от скорости
передачи.
Определение максимально допустимой скорости
передачи на ЭКУ
Таблица 11
|
Кратность
|
1
|
4
|
16
|
|
B, Гбит/с
|
0.155
|
0.622
|
2.5
|
|
 , 3.0683.0713.121
|
|
|
|
|
 , 0.0680.2861.486
|
|
|
|
|
, 3.7773.5562.306
|
|
|
|
Т. к. условие баланса бюджета
мощности на ЭКУ не выполняется, можем сделать вывод, что на скоростях  передача
невозможна.
Расчёт глаз-диаграммы
Глаз диаграмма представляет собой
результат многократного наложения битовых последовательностей с генератора
псевдослучайной последовательности (ПСП), отображаемый на экране осциллографа в
виде диаграммы распределения амплитуды сигнала по времени.
Таблица 12
|
Уровень
мощности на выходе источника оптического излучения
|
 2.6
|
|
|
Уровень
чувствительности фотоприемника
|
 -18.6
|
|
|
Номинальное
значение Q-фактора
|
 7.04
|
|
|
Количество
символов битовой последовательности
|
 3
|
|
1. Рассчитаем уровень мощности оптического
сигнала на входе фотоприемника ОСП
2. Рассчитаем максимальный уровень
мощности шума фотоприемника
3. Рассчитаем чувствительность
фотоприемника, мощность шума и мощность на входе фотоприемника в мВт
4.
Рассчитаем среднеквадратическую длительность гауссова импульса на выходе
фотоприемника ОСП
5. Рассчитаем интервал передачи битовой
последовательности:
6. Построим глаз-диаграмму в диапазоне (-2T...2T)
Рис. 4. Глаз-диаграмма при B=0.155
Гбит/с
7. Определим точку максимального раскрытия
глаз-диаграммы:
8. Рассчитаем границы раскрытия
глаз-диаграммы
9. Определим характеристики распределений
состояний - математическое ожидание Е1 и Е0
. Рассчитаем
среднеквадратическое отклонение  и
11. Рассчитаем Q-фактор
по следующей формуле
12. Рассчитаем коэффициент ошибок BER
Из полученных расчетов мы видим, что
сигнал передается безошибочно.
. Построим глаз-диаграммы и
произведем расчет Q, BER, P1min, P0max, и для других
скоростей.
Рис. 5. Глаз-диаграмма при B=0.622
Гбит/с
Рис. 6. Глаз-диаграмма при B=2500 Мбит/с
Из графиков можно сделать вывод, что
при увеличении скорости передачи, минимальную разницу между соседними уровнями
линейного сигнала на выходе порогового (решающего) устройства регенератора
уменьшается, и интервал времени, в течение которого с вероятностью, равной 1,
принимается правильное решение о значении переданного символа («1» или «0»)
уменьшается.
Список используемой литературы
1. Методические
указания на тему “Исследование параметров волоконно-оптической линии передачи”.
Похожие работы на - Исследование параметров волоконно-оптической линии передачи
|