Файл: Проект волоконнооптической линии передачи.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 178

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.

    1. 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. 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

  1. 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:

  1. Рассчитаны требуемые эквивалентные ресурсы ВОЛП;

  2. Описана архитектура сети и выбран способ защиты;

  3. Определены требуемые виды мультиплексоров и их количество;

  4. Выбрана аппаратуру и кабельная продукция;

  5. Рассчитана длина регенерационного участка;

  6. Проверить соотношение сигнал/шум.

  7. Разработать таблицу спецификации.