Файл: Проект волоконнооптической линии передачи.docx

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 усиленияОптический 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: