1.5. Расчет предельной длины участков регенерации Известно, что длина регенерационного участка оцтс определяется двумя параметрами: суммарным затуханием ру и дисперсией сигналов ов.

Длина РУ с учетом только затухания оптического сигнала, то есть потерь в ОВ, устройствах ввода оптического излучения (как правило, потерь в разъемных соединениях), неразъемных соединениях (сварных соединениях строительных длин кабеля) можно найти из формулы:

А_ру = Э =   l_ру + А_р  n_р + А_н  n_н , дБ, (1.2)

где А_ру – затухание оптического сигнала на регенерационном участке, дБ;

Э - энергетический потенциал системы передачи, дБ,

 - коэффициент затухания ОВ, дБ /км,

l_ру - длина регенерационного участка, км,

А_р, А_н - затухание оптического сигнала на разъемном и неразъемном соединениях, дБ

n_р, n_н - количество разъемных и неразъемных соединений ОВ на регенерационном участке.

В этой формуле количество неразъемных соединений ОВ на длине регенерационного участка равно:

n_н = ,

где l_с - строительная длина ОК.

Подставив количество неразъемных соединений на регенерационном участке в уравнение (1.2), получим:

Э =   l_ру + А_р  n_р + А_н  ,

Э =   l_ру + А_р  n_р +  l_ру - А_н ,

l_ру = Э - А_р  n_р + А_н .

Отсюда можно выразить длину регенерационного участка

l_ру = .

Современные технологии позволяют получать затухания А_р  0,5 дБ,

А_н  0,1 дБ. Количество разъемных соединений на регенерационном участке n_р=2 (4).

С учетом энергетического (эксплуатационного запаса) системы определим максимальную длину регенерационных участков с учетом потерь на затухание в ОВ, потерь в устройствах ввода/вывода оптического сигнала (в разъемных соединителях), потерь в неразъемных сварных соединениях при монтаже строительных длин кабеля:

l_{ру max } = , км, (1.3)

где Э_з - энергетический (эксплутационный запас) системы, необходимый для компенсации эффекта старения элементов аппаратуры и ОВ, Э_з = 6 дБм,

Как было отмечено выше, длина регенерационного участка ОЦТС зависит также и от дисперсии сигнала в ОВ. Максимальная длина РУ с учетом дисперсионных свойств ОВ рассчитывается по следующей формуле:

l_{ру max } = , км, (1.4)

 - дисперсия сигнала в ОВ, определенная для многомодового ОВ по формуле (1.2), а для одномодового ОВ – по формуле (1.3),

В_лт – скорость передачи цифрового сигнала в линейном тракте.

Из рассчитанных максимальных длин по формулам (1.3 и 1.4) в курсовом проекте выбирается наименьшее значение, которое не должно превышать максимального значения длины регенерационного участка, указанных для ОЦТС РDH в технических данных.

После расчета максимальной длины регенерационного участка следует распределить регенерационные пункты.

При проектировании внутризоновой, зоновой или магистральной междугородной связи в соответствии с заданием или по взаимному тяготению следует выбрать населенные пункты, где будет осуществляться ввод/вывод рассчитанного количества каналов или цифровых потоков.

Такие пункты чаще всего проектируются как обслуживаемые. Затем, если расстояния между ними будут больше l_{ру max}, необходимо рассчитать число регенерационных участков, расположенных между обслуживаемыми пунктами:

n_ру = ,

а количество необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) на этой секции будет равно:

n_НРП = n_ру - 1.

По этой же методике следует распределить ЛР на всех участках между ОРП (ОП). Такой же методике следует придерживаться при проектировании областных и межобластных кольцевых сетей.

При выполнении КП ЛР следует размещать в населенных пункта, где есть источники электропитания. При этом расстояние между регенераторами будет равно расстоянию между населенными пунктами, но не больше l_{ру max.}

При проектировании городских кольцевых сетей необходимо стремиться к тому, чтобы на сети не было ЛР. При необходимости этого можно добиться выбором кабелей с одномодовыми ОВ с наименьшим затуханием и использованием длины волны 1,55 мкм. А при небольших расстояниях между АТС целесообразна работа на длине волны 1,3 мкм чтобы не было перегрузки входных усилителей ЛР.

Пример 1. Требуется определить длину регенерационного участка ОЦТС, работающей по оптическому кабелю. Уровень передачи на выходе ПОМ равен р_пер = - 5 дБм, а уровень приема на входе ПРОМ р_пр = - 40дБм. Примем коэффициент затухания ОК α=0,7 дБ/км, а строительная длина L_стр=2км. Требуется определить длину регенерационного участка данной ОЦТС.

Порядок решения:

1. Определяем энергетический потенциал ОЦТС:

дБ

2. Принимаем эксплуатационный запас Э_з = 4дБ.

3. Считаем, что на длине регенерационного участка имеется два разъемных соединения n_рс=2: подсоединение ПОМ к линейному оптическому кабелю и подсоединение линейного оптического кабеля к ПРОМ. Положим, что затухание разъемного соединения А_рс = 0,5 дБ.

4. Принимаем затухание неразъемного соединения А_нс = 0,1 дБ.

5. Подставив значения Э, Э_з, n_рс и А_рс, А_нс и L_стр в формулу, получим:

км

На длину регенерационного участка влияет величина дисперсии оптического волокна (ОВ). Предельная длина регенерационного участка с учетом дисперсии ОВ определяется по следующей формуле:

(1.5)

где, - дисперсия оптического волокна; В_лт - скорость передачи цифрового потока, соответствующая линейному коду ОЦТС. Если задана широкополосность ОВ, то величин σ_ов равна:

Здесь, ΔF - коэффициент широкополосности ОВ, . Подставив значение σ_ов в (6), получим:

L_руд =ΔF/ В_лт (1.6)

Для полученного значения длины регенерационного участка определяются основные параметры оптического линейного тракта: быстродействие, порог чувствительности ПРОМ, допустимая и ожидаемая вероятность ошибки или величина коэффициента ошибки.

Размещение линейных регенераторов. Для определенной длины оптического линейного тракта (ОЛТ) L_олт выполняется размещение регенерационных пунктов, число которых определяется по формуле:

(1.7)

здесь, символ Ц означает округление в сторону ближайшего большего целого числа.

Пример 3. Выполнить размещение регенерационных пунктов (ЛР) для ОЛТ, длина которого равна L_олт =480 км, а номинальная длина регенерационного участка L_ру.ном = 77,75 км.

Порядок решения:

1. По формуле (13) определим число регенерационных пунктов:

2. Число регенерационных участков на длине ОЛТ определяется по формуле:

(1.8)

Для нашего примера число регенерационных участков будет равно:

3. Регенерационные пункты обычно стремятся разместить по длине ОЛТ равномерно. Для чего необходимо определить среднюю длину регенерационного участка по формуле:

(1.9)

Для нашего примера средняя длина регенерационного участка будет равна:

км

Длина регенерационного участка должна удовлетворять условию, т.е. быть больше минимальной и меньше максимальной.

Примерная схема размещения регенерационных участков приведена на рис 1.1.

Рис.1.1. Схема размещения линейных регенераторов

где приняты следующие обозначения:

ОП-А - оконечный пункт А;

ОК -оптический кабель;

ЛР - линейный регенератор;

НРП-1/1 - необслуживаемый регенерационный пункт №1 1-ой секции регулирования (ОП-А-ОРП-1);

НРП-1/2 - необслуживаемый регенерационный пункт №1 на 2-ой секции регулирова­ния (ОРП-1-ОП-Б); цифра в числителе означает номер НРП на секции регулиро­вания, цифра в знаменателе означает номер секции регулирования; ОРП-1 номер обслуживаемого регенерационного пункта на длине ОЛТ;

ПВВ-пункт ввода вывода цифровых потоков;

ОПБ-Б оконечный пункт Б.