Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 175
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Расчет шумов спонтанного усиления
Расчет отношения сигнал шум производится по формуле:
где
– допустимый уровень мощности для 1-го канала;
– затухание участка усиления;
– количество усилителей (если нет усилителей N=1);
– коэффициент шума одного сетевого элемента;
– постоянная Планка;
– центральная частота оптического сигнала, Гц;
– нормированная полоса оптического канала;
;Минимально допустимый уровень оптического отношения сигнал – шум на выходе ВОЛС:
Поскольку, затухание на различных участках разное, расчет OSNR необходимо сделать для каждого участка.
Расчет отношения сигнал/шум для участка А-Б:
Расчет отношения сигнал/шум для участка Б-В:
Расчет отношения сигнал/шум для участка В-Г:
Расчет отношения сигнал/шум для участка Г-А:
Вывод: Минимальный допустимый уровень оптического отношения сигнал/шум на выходе ВОЛС должен составлять больше или равно 22,09 дБ. В пунктах
Б-В, А-Б и Г-А отношение сигнал/шум меньше 22,09 дБ, поэтому требуется установить усилители.
-
Описание и характеристики усилителя
В данной работе планируется использовать эрбиевые волоконно-оптические усилители EDFA.
Этот тип оптического усилителя наиболее широко распространен и является ключевым элементом в технологии полностью оптических сетей, поскольку он позволяет усиливать сигнал в широком спектральном диапазоне.
В EDFA наиболее широкая зона усиления от 1530 до 1560 нм, достигается при оптимальной длине волны лазера накачки 980 нм [1].
Внешний вид эрбиевого усилителя (EDFA) оптического сигнала С-диапазона с перестраиваемым коэффициентом усиления изображен на рисунке 5.1 [16].
Рисунок 5.1 – Внешний вид эрбиевого усилителя (EDFA) оптического сигнала С-диапазона с перестраиваемым коэффициентом усиления
Оптический усилитель на основе легированного эрбием активного волокна с перестраиваемым коэффициентом усиления представляет собой встраиваемый модуль компактного исполнения. Усилитель предназначен для работы в C-диапазоне длин волн одномодового оптического волокна. Обеспечивает равномерное усиление в С-диапазоне при оптимальных шумовых параметрах и широком динамическом диапазоне коэффициента усиления.
Усилитель может быть использован во всех сегментах телекоммуникационных сетей. Применяется в качестве бустера, линейного усилителя и предусилителя в системах связи.
В зависимости от применения возможны конфигурации с оптимизированными параметрами усилителя: рабочая полоса, максимальная выходная мощность, коэффициент усиления, уровень мощности сигнала на входе усилителя.
В комплект поставки может входить интерфейсная плата, позволяющая контролировать работу усилителя посредством стандартного интерфейса RS-232.
Особенности:
-
низкий коэффициент шума; -
низкий уровень входного сигнала; -
динамический диапазон усиления до 16 дБ; -
малая неравномерность спектра сигнала; -
стандартизованная система управления; -
IEC 61291-6-1; -
возможность изменения конфигурации под конкретный проект; -
исполнение с расширенным температурным диапазоном; -
высокая надежность.
Применение:
-
магистральные сети с DWDM мультиплексированием; -
в качестве бустера, линейного усилителя и предусилителя в системах связи; -
системы ROADM; -
системы связи с высокой пропускной способностью.
Технические характеристики усилителя приведены в таблице 5.1 [16].
Таблица 5.1 – Технические характеристики эрбиевого усилителя (EDFA)
| Параметр | Мин. | Тип. | Макс. |
| Рабочий диапазон, нм | 1528 | | 1564 |
| Уровень входной мощности, дБм | -32 | | +5 |
| Уровень выходной мощности, дБм | -15 | | +21 |
| Максимальная выходная мощность, дБм | +21 | | |
| Коэффициент усиления (G), дБ | 10 | | 26 |
| Коэффициент шума (NF), дБ | | 4 | 15 |
| Неравномерность коэффициента усиления, дБ | | 0,5 | 1,2 |
| Программируемый наклон усиления, дБ | -2 | | +2 |
| PDG, дБ (усиление, зависимое от поляризации) | | | 0,3 |
| PMD, пс (поляризационная модовая дисперсия) | | | 0,3 |
| Обратные потери, дБ | 40 | | |
| Напряжение питания, В | 2,97 | | 5,25 |
| Потребляемая мощность, Вт | | | 15 |
| Рабочая температура корпуса, 0С | 0 | | 70 |
| Протокол управления | RS-232,9600 – 115200 кбит/с | ||
| Габариты, мм (ДхШхВ) | 90х70х16,5 | ||
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Спецификация оборудования
Спецификация оборудования приведена в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Спецификация оборудования сети в оконечных пунктах
| Пункт Наименование | А | Б | В | Г | Всего |
| FlexGain FOM10GM, шт. | 3 | 3 | 3 | 3 | 12 |
| PL-1000RO, шт. | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 |
| Блок LQMP, шт | 2 | 2 | 2 | 2 | 8 |
| Блок LOG, шт | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 |
Количество муфт:
где
– длина участка, км;
– строительная длина кабеля.Длина кабеля:
где
– запас кабеля на муфте.Результаты расчетов количества муфт и кабелей сведены в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Спецификация кабелей и материалов на линейном участке
| Участок | А-Б | Б-В | В-Г | Г-А | Всего |
| Кабель ДПС-Н-32H(4х8)-20кН, км | 294 | 197 | 141 | 624 | 1256 |
| Муфта МТОК-А1/216-1КТ3645-К-77, шт | 74 | 50 | 36 | 156 | 316 |
| Усилитель EDFA, шт. | 2 | 3 | - | 7 | 12 |
-
Разработка схемы организации связи
На схеме организации связи отображается:
-
мультиплексоры SDH и DWDM, соединенные в заданную топологию, - потоки данных согласно техническому заданию в сквозной нумерации; -
расстояние между пунктами; -
уровень агрегатных интерфейсов (S-16: STM-16, S-4: STM-4, S-1: STM-1); -
тип оптического кабеля [1].
На схеме организации связи указываются оконечные и промежуточные пункты, все мультиплексоры, установленные в этих пунктах, а также соединения между ними и оптические усилители (если есть). Необходимо указывать длину кабеля, соединяющего пункты между собой. В оконечных и промежуточных пунктах следует отдельно нумеровать 2 М/бит потоки, потоки ЕЗ, потоки Е4, STM и Ethernet, сохраняя эти номера во всех пунктах магистрали. Общее число потоков в оконечных пунктах, где установлены терминальные мультиплексоры, не должно превышать емкости мультиплексора данного уровня, а в промежуточных пунктах, где установлены мультиплексоры ввода/вывода, общее число потоков не должно превышать двойной емкости мультиплексора.
В курсовой работе используется технология SDH и WDM. Схема организации связи строится с учетом количества мультиплексоров и общей ёмкости транспортной сети. На схеме можно увидеть расположение и прохождение всех каналов, указанных в задании.
Схема организации связи представлена в Приложении А.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе был разработан участок транспортной сети между пунктами г. Омск – г. Тюмень. В работе реализована архитектура «кольцо» с волновым уплотнением каналов.
Для реализации проектирования сети был выбран волоконно-оптический кабель ДПС-Н-32H(4х8)-20кН и муфты МТОК-А1/216-1КТ3645-К-77.
Для транспортировки заданного числа потоков по транспортной сети были использованы мультиплексоры PL-1000RO и FlexGain FOM10GM.
В курсовой работе были произведены расчеты требуемого эквивалентного количества каналов, в соответствии с которыми были выбраны уровни STM на каждом участке и система DWDM.
Произведены расчеты затухания, дисперсии, длины регенерационного участка.
После чего была разработана схема организации сети связи.
Цель курсовой работы достигнута путем изучения технологии SDH, DWDM, выбором и установкой необходимого оборудования, разработанной схемы организации связи.
Все задачи курсовой работы были решены, в том числе:
-
Рассчитаны требуемые эквивалентные ресурсы ВОЛП; -
Описана архитектура сети и выбран способ защиты; -
Определены требуемые виды мультиплексоров и их количество; -
Выбрана аппаратуру и кабельная продукция; -
Рассчитана длина регенерационного участка; -
Проверить соотношение сигнал/шум. -
Разработать таблицу спецификации.