МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет «Львівська політехніка»
/
Лабораторна робота №3
«Проектування ВОСПІ»
Львів - 2015
Теоретична частина
Послідовність інженерного розрахунку ВОСП.
Інженерний розрахунок ВОСП складається з 10 етапів, кожен з яких має кілька кроків.
Етап 1. Визначення потрібної швидкості передачі, топології системи.
1.1.Вибір потрібної швидкості передачі інформації - В, Мбіт/с.
1.2.Задання потрібної імовірності помилки - Рпом.
Спосіб кодування, відстань між кінцевими пунктами - L, км.
Етап 2. Вибір типу оптичного кабеля.
2.1. Вибір типу кабеля, затухання alpha, дБ/км, маса 1 м, кг, кількість волокон, вартість, параметри волокон NA, n.
Етап 3. Вибір джерела випромінення, визначення його параметрів.
3.1. Тип джерела, середня вихідна потужність Рсер, дБм
3.2. Технічні параметри джерела випромінення, lambda 0, нм sigma(lambda), нм
3.3. При цифровій передачі сигналів з поверненням в нуль (код RZ) із Рсер віднімаємо 6 дБм, без повернення в нуль (код NRZ) - Р7=3 дБм.
3.4. При роботі джерела в режимі половинної потужності відняти Р8=3 дБм.
3.5. Сумарна потужність випромінення, дБм, Рсум=Рсер-Р7-Р8.
Етап 4. Вибір фотоприймача, визначення його параметрів.
4.1. Тип фотоприймача.
4.2. Технічні параметри приймача
4.3. Потрібна оптична чутливість приймача Рпр, дБм.
Етап 5. Енергетична характеристика системи.
5.1. Повний запас по потужності , дБ, Р13=Рсум-Рпр.
Етап 6. Втрати в лінійному тракті.
6.1. Повні втрати в оптичному кабелі, дБ , Р14=alpha*L .
6.2. Втрати при введенні світла в волокно Р15, дБ.
6.3. Втрати при виведенні світла з волокна в фотоприймач Р16, дБ.
6.4. Втрати в кабельнихроз'смахіз'сднаннях Р17, дБ.
6.5. Втрати в системі розподілу даних Р18, дБ.
Етап 7. Запас по потужності сигналу.
7.1. Допуск на температурні зміни характеристик елементів Р19, дБ.
7.2. Допуск на погіршення параметрів елементів в часі Р20, дБ.
Етап 8. Енергетичний запас системи.
8.1. Сумарне затухання в системі, дБ, Р21=Р14+Р15+Р16+Р17+Р18+Р19+Р20.
8.2. Енергетичний запас системи, дБ, Р22=Р13-Р21. Якщо Р22<=0, потрібно змінити елементну базу системи або ввести додаткові ретранслятори.
Етап 9. Розрахунок швидкодії системи.
9.1. Визначення повної допустимої швидкодії системи V, нc.
9.2. Швидкодія випромінювача (передаючого модуля) t24, нc.
9.3. Швидкодія фотодетектора t25, не.
9.4. Модова дисперсія Тмод, нс/км , (розрахунок або вибір із довідника чи технічних умов на кабель). Сумарна дисперсія, нc, t27=Тмод*L.
9.5. Матеріальна дисперсія Тмат, нс/км, розраховується чи визначається по графіках для вибраного типу ВС. Сумарна дисперсія , нc, tп=Тмат*L. Врахування хвилевідної дисперсії Тхв, нс/км, в окремих випадках врахування дисперсії профіля tп'=Твд *L, t28п=sqrt(tп^2+tп'^2).
9.6. Результуюча швидкодія системи, нс^2- S=t24^2+t25^2+t27^2+t28^2.
Після цього в п. 9.7 , з врахувунням запасу на неточність паспортних даних елементів ВОСЗ, параметрів волокна розраховують реальну швидкодію всієї системи t30. Потім розрахована швидкодія t30 порівнюють з допустимою швидкодією системи. Якщо tЗО>V , необхідно використовувати більш швидкодіючі компоненти: передавачі і приймачі ВОСЗ і волокно з меншою дисперсією. Одним із можливих способів пониження дисперсії в оптичному волокні є перехід від багатомодового волокна із стуггінчатим профілем до градієнтного і одномодового або перехід від діапазону 0.8-0.9 мкм до 1.3 мкм. В діапазоні 1.3 мкм можлива взаємна компенсація матеріальної хвилевідної дисперсій в одномодових волокнах, що дозволяє отримати найменшу дисперсію в кабелі.
9.7. Швидкодія системи, нc t30=(1.1-1.2)*sqrt( S ).
Другим можливим способом реалізації системи є збільшення значення V для отримання нерівності t-30<V , якого можна досягнути пониженням швидкості передачі системи шляхом передачі необхідного об'єму інформації не по одному волокні, а по декількох з меншими швидкостями передачі чи використанням спектрального ущільнення - передачею того ж об'єму інформації по двох чи кількох спектральне рознесених каналах, ...
