МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра “Телекомунікації”
Лабораторна робота № 7 Розрахунок довжини регенераційної ділянки по затуханню і дисперсії. Мета роботи: Ознайомитися з основними методами розраунку довжини регенераційної ділянки (по критеріях затухання і дисперсії), а також ознайомитися з основними типами компонент, що використовуються на регенераційних ділянках ВОСПІ. Теоретична частина. Розрахунок довжини регенераційної ділянки. При передачі цифрових сигналів по ОК ослаблення і дисперсійні спотворення оптичних імпульсів залежать від протяжності лінії передачі і типів оптичних волокон що застосовуються. Довжина ділянки регенерації Lр (відстань між сусідніми проміжними станціями) обмежена або допустимим затуханням сигналу в тракті, або допустимим розширенням (дисперсією) оптичних імпульсів в часі. Отже, при проектуванні ВОСП в загальному випадку необхідно виконати два розрахунки довжини регенераційної ділянки (Lр1, Lр2) і вибрати найменше значення. Розрахунок по затуханню. Потужність джерела випромінення повинна перекривати всі ці втрати, і її рівень в кінці ділянки регенерації повинна бути більше, ніж мінімально допустимий рівень потужності (чутливості) ПРОМ Ромін на декотре значення р3, що називається експлуатаційним запасом. Цей запас необхідний із-за погіршення (деградації) параметрів ПОМ, ОК і ПРОМ, а також для ремонтно-відновлювальних робіт при пошкодженнях (обривах) ОК. В вітчизняних системах р3=6 дБ. Якщо ця умова не виконується (р3<6 дБ), це означає що один із елементів (джерело, волокно, приймач), або їх комбінація повинні бути замінені на другі, з кращими параметрами. Втрати потужності в зєднаннях джерело випромінення- ОВ aив залежать від типів джерел і ОВ що використовуються, способів їх стиковки і пристроїв узгодження хвильових фронтів джерела і ОВ. Із рівності (1) отримуєм вираз для розрахунку максимальної довжини ділянки регенерації по потужності (затуханню), км: Lp1 макс =(Q-Рз-аив-N*авв-авп)/aLpha (2) Якщо на ділянці регенерації всі будівельні довжини однакові, тобто Lc1=Lc2=….Lc і a1=a2=….=a, то вираз (2) набираэ вигляду, км Lp1 макс =(Q-pз-аив-авв+авп)/(aLpha+авв/Lc), (3) Мінімальна довжина ділянки регенераії, км, Lр1 макс =(Q-А-Рз-аив-авп+авв)/а+авв/Lс (4) де А – діапазон АРУ приймальної частини апаратури (ПРОМ), дБ. Розрахунок по дисперсії. Три основні фактори накладають обмеження на швидкість передачі інформації в цифрових ВОСПІ: 1. тривалість фронта імпульса ПОМ (и 2. збільшення тривалості фронта імпульса, с, внаслідок сумарної дисперсії в ОВ довжиною L (L=sqrt(( mod^2+( mat^2+( bb^2), (5) що складається із модової (міжмодової) ( mod, матеріальної ( mat і хвилеводної ( bb дисперсій; 3.збільшення триаолості фронту імпульса із-за інерційності ПРОМ (п. Тривалість фронту імпульса після проходження ділянки регенерації (на виході ПРОМ регенератора), с, (=sqrt((и^2+(L^2+(и^2) (6) Тривалість фронту імпульса на виході ПРОМ регенератора не повинна, наприклад, перевищувати (доп=0.7Т для NRZ і (доп=0.35Т для RZ форматів (кодів) передачі, де Т=1/В- тривалість тактового інтервалу, с, при швидкості передачі інформації В, біт/с. Тривалість фронту імпульса ПОМ tи визначається швидкодією джерела випромінення і елементів схеми його накачки. В пешому наближенні за tи може бути прийнята величина, обернена максимальній частоті модуляції джерела, значення якого приведене в паспорті на виріб. При умові гаусівського форми імпульса, нс. ((440/F0.5, (7) де F0.5- ширина полоси пропускання джерела по рівню половинної потужності, МГц. Збільшення тривалості фронта імпульса в ПРОМ тобто дисперсія, що вноситься ПРОМ, нс. ((350/F0.5 (8) де F0.5- ширина полоси пропускання ПРОМ по рівню половинної потужності, МГц. Отримане із формулі (6) значення (р повинне бути співставлене з тривалістю тактового інтервала для визначення достатньої швидкодії комбінації джерело-ОВ-приймач при довжині Lдля заданого формату (NRZ, RZ і інше) передачі інформації. Існує критична (максимально допустима) швидкість передачі інформації Вкр, біт/с, Bкр=aLpha/(4*(1*w), (9) де w=Q-aив-авп, (1-сумарна кілометрична дисперсія ОВ. Якщо швидкість передачі інформації більша, ніж критична, то ствол передачі обмежений дисперсійними спотвореннями, і максимальна довжина ділянки регенерації, км, L=1/(4*(1*B). (10) В протилежному випадку (B<=Bкр ) ствол передачі обмежений затуxанням, і максимальна довжина ділянки регенерації визначається за формулою (2) або (3). Практична частина. В даній лабораторній роботі потрібно розрахувати довжину регенераційної ділянки по затуханню і дисперсії.кожному студенту задається певний набір компонентів, для яких він повинен провести вищевказані обчислення. У програмі “Лабораторний практикум” є бібліотека з типовими значеннями для параметрів, що використовуються для розрахунків. Ці параметри приведені у таблицях 2 - 4. Після натиснення кнопки ОК у нижній частині діалогу отримуємо результати розрахунку регенераційної ділянки по затуханню і дисперсії. У блоках списків можна вибрати компоненти, які використовуються для подальшого розрахунку. Щоб отримати інформацію про ці компоненти, потрібно вибратиїх у лівій колонці і натиснути кнопку "Info". Висновок. Ми ознайомилися з основними методами розраунку довжини регенераційної ділянки (по критеріях затухання і дисперсії), а також ознайомилися з основними типами компонент, що використовуються на регенераційних ділянках ВОСПІ.