Расчет параметров ВОЛП

2.1 Расчёт распределения энергетического потенциала по длине регенерационного участка

Уровень оптической мощности сигнала, поступающего на вход ПРОМ линейного регенератора, зависит от энергетического потенциала ВОСП, потерь мощности в ОВ, потерь мощности оптического излучения на разъёмных и неразъёмных соединениях.

Исходные данные для расчёта распределения энергетического потенциала по длине наибольшего регене­рационного участка представлены в табл. 2.1:

Таблица 2.1

Исходные данные

Параметры	Обозначение	Единица измерений	Значение параметра
Уровень мощности передачи оптического сигнала	рпер	дБм	-4.5
Минимальный уровень мощности приема	рпр	дБм	-35
Энергетический потенциал ОЦТС	Э	дБм	30.5
Количество неразъёмных соединений	nнс	шт
Затухание оптического сигнала на разъёмном соединителе	Aрс	дБ	0,5
Количество разъёмных соединений	nрс	шт
Затухание оптического сигнала на неразъёмном соединителе	Aнс	дБ	0,1
Коэффициент затухания ОК	α	дБ/км	0,36

 

Уровень сигнала после первого разъёмного соединения (РС):

Уровень сигнала на входе второго РС:

Где l – длина оптического шнура

Уровень сигнала после второго РС:

 

Уровень сигнала на входе первого неразъёмного соединения (НС):

Где l_п – длина пигтейла

Уровень сигнала на выходе первого (НС):

Уровень сигнала на входе второго НС:

Где l_ст – длина станционного кабеля

Уровень сигнала на выходе второго НС:

Уровень сигнала на входе третьего НС:

где l – длина кабеля проложенного между зданием ОАО «Сбербанк» и ТРК «Сити Парк»

Уровень сигнала на выходе третьего НС:

Уровень сигнала на входе четвертого НС:

Уровень сигнала на выходе четвертого НС:

Уровень сигнала на входе третьего РС:

Уровень сигнала на выходе третьего РС:

Уровень сигнала на входе четвертого РС:

Уровень сигнала на выходе четвертого РС:

Общее затухание регенерационного участка:

Так как общее затухание, регенерационного участка, меньше энергетического потенциала , то эксплуатационный запас можно принять равным .

Диаграмма распределения энергетического потенциала показана на рис. 2.1

Рис. 2.1 - Диаграмма распределения энергетического потенциала

 

2.2 Расчёт шумов линейного оптического тракта

Качество приёма оптического сигнала определяется шумами фо­тодетектора приёмного оптического модуля (ПРОМ), основными из которых являются дробовые шумы, шумы темновых токов и собственные шумы.

Затухание РУ при эксплуатационном запасе равном :

где – длина наибольшего РУ

Мощность оптического излучения на выходе передающего оптического модуля (ПОМ):

Мощность оптического излучения на входе ПРОМ:

Поскольку электрический сигнал на выходе фотодетектора ПРОМ является случайной величиной, то его значение оценивается среднеквадратическим значением тока:

где η = 0,8 – квантовая эффективность фотодиода;

W_пр – мощность оптического излучения на входе фотодетектора;

λ – длина волны оптического излучения (мкм);

М=100 – коэффициент лавинного умножения лавинного фотодиода.

Основными шумами на выходе фотодетектора ПРОМ являются следующие шумы:

Дробовые шумы, которые оцениваются среднеквадратическим зна­чением равным:

где – заряд электрона (Кл);

F(M) – коэффициент шума лавинного умножения, учитывающий увеличение дробовых шумов ЛФД из-за нере­гулярного характера процесса умножения.

Темновые шумы, возникающие независимо от внешнего оптическо­го сигнала из-за случайной тепловой генерации носителей под воздейст­вием фонового излучения, не связанного с полезным сигналом, и среднеквадратическое значение которых равно:

где – среднее значение темнового тока, величина которого для германиевых фотодиодов равна (1..8).

 

Собственные шумы электронных схем ПОМ или ПРОМ, обуслов­ленные хаотическим тепловым движением электронов, атомов и молекул в резисторах, полупроводниках и других радиоэлементов, среднеквадратическое значение которых равно:

(2.7)

где k = 1,38- постоянная Больцмана;

Т – температура по шкале Кельвина;

F_ш – коэффициент шума предварительного усилителя ППМ или ПРОМ;

R_вx – входное сопротивление предварительного усилителя ПРОМ, равное 1... 5 МОм.

Среднеквадратическое значение токов суммарных шумов будет равно:

2.3 Расчёт вероятности или коэффициента ошибки одиночного регенератора

Допустимая вероятность ошибки, приходящаяся на один километр, для различных типов участков первичной сети приведена в табл. 2.2:

Таблица 2.2

Допустимая вероятность ошибки

Допустимая вероятность ошибки, приходящаяся на один километр	Тип участка первичной сети
Магистральная	Внутризоновая	Местная
рош.км. 1/км	10-11	1,67	10-9

 

Допустимая вероятность одной регенерационной ошибки равна:

Общая допус­тимая вероятность ошибки равна:

 

 

Ожидаемая вероятность ошибки определяется ожидаемой защи­щенностью от шумов, которая равна:

Ожидаемая вероятность ошибки одиночного регенератора p_ож представлена в табл. 2.3:

Таблица 2.3

Ожидаемая вероятность ошибки одиночного регенератора

Рож	10-5	10-6	10-7	10-8	10-9	10-10	10-11	10-12
Аз, дБ	18,8	19,7	20,5	21,1	21,7	22,2	22,6

 

Так как расчётное значение А_з.ож много больше представленных в таблице, то можно сделать вывод что р_ож меньше р_доп. Следовательно, размещение регенерационных пунктов и использование энергетического потенциала выполнены верно.