Пояснительная записка (1195006), страница 8
Текст из файла (страница 8)
То есть в пределах чувствительности и перегрузки приемника. В качестве приемно-передающего устройства была взята плата LSX c мультискоростным оптическим модулем на 10 Гбит/с (приложение В, табл. В.1). Вкачестве передающего устройства используется DFB-лазер c распределенной обратной связью, обеспечивающий стабильное и мощное излучение. В качествеприемного оборудования используется лавинный фотодиод, обладающий максимальной чувствительностью и позволяющий увеличить расстояние между ретрансляционными устройствами.
В связи с вышесказанным использование необходимость в использовании аттенюаторов отсутствует.Длина регенерационного участка l, кмДлина регенерационного участка покабелю, кмПотери на сращивании Анс, дБМаксимально допустимое затухание.Амакс. кааб., дБМаксимально нормализованное затухания αмакс. норм., дБПотери волокна научастке ВОК АОВ,дБУровень принятогосигнала Рпс, дБТаблица 2.3 – Значения потерь и затухания в кабелеНПС №34 – НРП 19599,751,19715,5030,15521,945-23,742НРП 1 – НПС №367780,850,96115,7390,19517,787-19,348НПС №36 – НРП 29599,751,19715,5030,15521,945-23,742НРП 2 – НПС №385860,900,71115,9890,21313,398-14,709НПС №38 – НРП 39599,751,19715,5030,15521,945-23,742НРП 3 – НРП 49599,751,19715,5030,15521,945-23,742НРП 4 – НПС №404648,300,55416,1460,21410,626-11,780НПС №40 – НПС №415961,950,72415,9760,21813,629-14,953НПС №41 – НРП 59599,751,19715,5030,15521,945-23,742НРП 5 – СМНП «Козьмино»8993,451,11815,5820,16720,559-22,277Регенерационный участок54Построение зависимости принятого сигнала от длины участка кабеляРисунок 2.1 – График уровня принятого сигнала2.4 Расчет дисперсии на участках сетиПри передаче сигналов по ВОЛС используются методы импульсно-кодовоймодуляции, и передаваемая информация передается в виде двоичных кодов - битов 1 и 0, соответствующих высокому и низкому уровню мощности.
Модулированный сигнал передается по оптическому волокну импульсами c длительностьюτ0 и скоростью передачи B0 бит/с. В процессе распространения происходит искажение (размывание) импульсов–явление дисперсии, при котором происходитувеличение их длительности [13].Если длительность приходящих на приемник импульсов превысит битовыйинтервал, то произойдет перекрытие соседних импульсов, что вызовет межсимвольную интерференцию. В результате чего, приемник не сможет распознать отдельные импульсы, и вследствие этого увеличится коэффициент битовых ошибок BER.
Битовый интервал Т0 определяется из скорости передачи сигналов В0формулой (2.19).550 =10(2.19)Следовательно, необходимо выполнить ряд условий:-длительность приходящего импульса , не должна превышать исходный битовый интервал;-полученная мощность не должна выходить за рамки чувствительности приемника Рпр.Второе условие можно считать выполненным, поэтому необходимо рассчи-тать дисперсию, которая оказывает значительное влияние при высокоскоростнойпередаче информации.В одномодовом волокне возникает два вида дисперсии: хроматическая и поляризационно-модовая.
Хроматическая дисперсия обусловлена различныминаправляющими свойствами световодной структуры (волноводная дисперсия) исвойствами материала оптического волокна (материальной дисперсия). А поляризационно-модовая дисперсия возникает из-за различной скорости распространения двух перпендикулярных поляризационных составляющих моды. Так какоба вида в той или иной степени влияют на качество принятого сигнала, необходимо рассчитать их влияние на каждый участок трассы.Уширение импульса вызванного хроматической дисперсией можно определить из выражения (2.20):ℎ = ∙ ∆ ∙ (2.20)Участок НПС №34 – НРП 1:ℎ1 = 2 ∙ 0,09 ∙ 99.75 = 17,96 псРезультаты для других сегментов для других показателей представлены втаблице 2.4.Поляризационно-модовая дисперсия , пс для каждого сегмента сети рассчитывается из выражения (2.21): = ∙ √(2.21)56Участок НПС №34 – НРП1:1 = 0,1 ∙ √99,75 = 0,999 псТаким образом, результирующая дисперсия будет определяться из следующего выражения (2.22):22рез = √ℎ+ (2.22)Участок НПС №34 – НРП1:рез1 = √17,962 + 0,9992 = 2,236 псВ связи с данными вычислениями, можно проверить условие соотношениядисперсии и битового интервала.
Для этого нужно определить максимально допустимую длину приходящего импульса. Длина битового интервала:1= 100,5 пс.9953Допустимая длительность импульса определяется выражением (2.23):0 ==02(2.23)Исходя из этого, допустимая длительность импульса будет = 50,25 пс.Начальная длительность импульсов может быть определена из выражения (2.24):0 =04(2.24)В итоге, конечная длительность импульса с учетом его начальной длительности 0 = 25,125 пс определяется соотношением (2.25):22 = √0+ рез(2.25)Тогда конечная длительность импульса для НПС №34 – НРП1 будет равна:1 = √25,1252 + 2,2362 = 25,224 пс57Таблица 2.4 – Уровень дисперсии на участках кабеляХроматическаядисперсияℎ ,псРезультирующая дисперсиярез, псДлительностьимпульса, пс17,95517,98330,897НПС №34 – НРП 19599,75Поляризованнаядисперсия ,пс0,999НРП 1 – НПС №367780,850,89914,55314,58129,049НПС №36 – НРП 29599,750,99917,95517,98330,897НРП 2 – НПС №385860,90,78010,96210,99027,423НПС №38 – НРП 39599,750,99917,95517,98330,897НРП 3 – НРП 49599,750,99917,95517,98330,897НРП 4 – НПС №404648,30,6958,6948,72226,596НПС №40 – НПС №415961,950,78711,15111,17927,500НПС №41 – НРП 5НРП 5 – СМНП«Козьмино»9599,750,99917,95517,98330,8978993,450,96716,82116,84930,251ДлинаДлинарегенерарегенераРегенерационный учационногоционногостокучастка сучастка,запасом,кмкмТаким образом, при скорости передачи B0 = 9953 Гбит/с, оптический импульс, «размытый» вследствие дисперсии, не превысит допустимую величину = 50,25 пс.
А это значит, что дисперсия не выходит за пределы допустимых значений, то есть не сильно повлияет на качество передаваемой информации. Также,исходя из полученных данных, можно сказать, что можно обойтись без компенсаторов дисперсии. Однако, в зависимости от требований заказчика, в этом может возникнуть необходимость.Для компенсации дисперсии в выбранной оптической платформе Optix OSN8800 предусмотрены плата блок компенсации дисперсии DCU и одноканальнаяплата c настраиваемой компенсацией дисперсии TDC ±400 пс/нм. Плата DCUвыполняет компенсацию дисперсии, которая накапливается в оптоволоконныхлиниях при передаче, а также сжатие импульсов оптических сигналов. Таким образом, передаваемые оптические сигналы могут быть восстановлены на выходе.Плата TDC используется для оптических сигналов диапазона C.
Компенсирует58дисперсию одного канала. Платы могут быть установлены в полке компенсаторов дисперсии DCM. В результате, можно рассчитать длину приходящего импульса с учетом компенсации.Полная отрицательная дисперсия модуля компенсации:τ (DCM) = (- 340) ∙ 0,09 = - 30,6 псПолная скомпенсированная дисперсия на каждом участке линии связи будет:резС = рез + (2.26)резС1 = 30,897 + (−30,6) = −0,297 псРезультаты для других сегментов для других показателей представлены втаблице 2.5.В результате, конечная длительность импульса на выходе оптического кабеляна каждом участке при скорости передачи B0 = 9953,28 Мбит/с будет:22 = √0+ резС(2.27)1 = √25,1252 + (−0,297)2 = 25,127 псТаблица 2.5 – Расчет дисперсии с учетом компенсаторовРегенерационныйучастокНПС №34 – НРП 1НРП 1 – НПС №36НПС №36 – НРП 2НРП 2 – НПС №38НПС №38 – НРП 3НРП 3 – НРП 4НРП 4 – НПС №40НПС №40 – НПС№41НПС №41 – НРП 5НРП 5 – СМНП«Козьмино»Длительность импульса, пс30,89729,04930,89727,42330,89730,89726,596Скомпенсированнаядисперсия, пс0,297-1,5510,297-3,1770,2970,297-4,004Результирующаядисперсия, пс27,500-3,10025,31630,251-0,34925,12725,135-5,46525,71225,12725,17325,12725,32525,12725,12725,442В результате использования компенсатора дисперсии импульс расширяетсяна малую величину, что является не значительным для появления ошибок приприеме информации.592.5 Расчет показателей надежностиНадежностью является свойство сохранять во времени в фиксированных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять необходимые функции в определенных режимах и условиях применения [14].
Разрабатываемая система передачи информации, использующая волоконно-оптический кабель и оборудование ВОЛС должна соответствовать всем требованиямнадежности для наиболее стабильного предоставления услуг связи.Согласно требованиям нормативных документов к надежности ВОСП, основные показатели надежности работы каналов связи и оборудования линейноготракта цифровой системы передачи должны соответствовать таблице 2.5.
В таблице указаны нормативные значения параметров надежности для магистральнойсети передачи длиной до 12500 км. При этом время восстановления элементовВОСП не должно превышать:- для ВОК 10,0 ч, в том числе время подъезда к месту аварии 3,5 ч;- для НРП 2,5 ч, в том числе время подъезда 2 ч.;- для ОП, ОРП 0,5 ч.Таблица 2.5 - Показатели надежности каналов связи и оборудованияПоказатели надежностиКоэффициентготовностиСреднее времямежду отказами,час.Времявосстановления,час.Канал ТЧ/ОЦКнезависимоот системы передачиКанал ОЦК современнойцифровой сетиОборудованиелинейноготракта0,9200,9820,92012,5230401,14,2410,0 (2,5; 0,5)*Коэффициент готовности определяет вероятность функционирования объекта в любой момент времени – кроме планируемых перерывов.
Этот параметрзависит от плотности повреждений и времени их устранения.60Среднее время между отказами объекта зависит от средней интенсивностиотказов в единицу времени.Время восстановления работоспособности системы складывается из времени, необходимого для обнаружения, поиска причины и устранения последствий отказа.Для определения работоспособности проектируемой сети необходимо произвести расчет надежности линейного тракта.Интенсивность отказов оптического кабеля за 1 час на протяжении всейтрассы (844 км) трассы определяется по формуле (2.28):к =∙,24 ∙ 365 ∙ 100(2.28)где L – длина кабеля,844 км;μ – среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на1 км.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
