3. Проектування (планування) волоконно- оптичної лінії зв’язку

Суттю роботи по проектуванню (плануванню) лінії зв’язку є визначення засобів зв’язку, які найбільш вигідні за вартістю й ефективністю при побудові лінії зв’язку та передавання повідомлень від джерела повідомлень до їх одержувача. Проектувальник повинен при цьому враховувати переваги та межі функціонування різних компонент лінії зв’язку й спроектувати фізичну конфігурацію системи з урахуванням конкретних умов передавання повідомлень.

При вирішенні першої з цих задач, яка стосується якості цифрового сигналу, в першу чергу слід враховувати такі фактори, як ширина смуги пропускання системи та рівень бітових помилок (БЕР).

Наступний крок – визначення мінімальної оптичної потужності оптичного сигналу, необхідної для впевненого прийому сигналу на боці приймача. Ці дані можна отримати з інформації, яка міститься в технічній документації виробників кожного компонента.

3.1. Аналіз смуги пропускання волз

Продуктивність ВОЛЗ насамперед залежить від смуги пропускання та затухання лінії.

Локальні мережі зазвичай вимагають смуги від 20 до 600 МГц/км, тому на таких частотах можливо застосування багатомодових волокон. Системи передавання сигналів на великі відстані вимагають смугу волокна близько 100000 МГц/км, яку можуть забезпечити лише одномодові волокна.

Зменшення величини оптичного сигналу в робочій смузі частот на 3 дБ означає втрату половини початкової потужності.

Перетворення в системі зв’язку “електричної” смуги в оптичну або здійснення такого перетворення між будь-якими її компонентами, такими як волокно, приймач або передавач визначається формулою:

. (3.1.1)

Досить часто фірма, що випускає приймачі або передавачі, наводить у паспорті на ці пристрої значення часу наростання робочого імпульсу. Електрична смуга (МГц) для такого компонента ВОЛЗ зіставляється з часом (нс) наростання імпульсу від 0.1 до 0.9 від його пікового значення як

. (3.1.2)

Кінцева ширина електричної смуги системи визначається на основі ширин електричних смуг індивідуальних компонентів за формулою:

, (3.1.3)

де – електричні смуги приймача, кабелю та передавача відповідно.

Для цифрових систем зв’язку розміри смуги пропускання будуть залежати від швидкості передавання даних (біт/с) і формату кодування у відповідності до формули:

, (3.1.4)

де =1.4 для формату без повернення до нуля (NRZ) і =1.0 для формату із поверненням до нуля (RZ).

Ширина смуги системи обмежена смугою частот компонента із самою вузькою смугою частот у лінії. Наприклад, при використанні волокна із достатньо широкою смугою пропускання робочу смугу частот системи може обмежувати термінальне обладнання. Тому при виборі термінального обладнання особливу увагу треба приділяти вибору приймача – його треба вибирати із смугою рівною або такою, що перевищує ширину систему. Передатчик і волокно повинні мати смугу в 1.5-2 рази ширшу, ніж ширина смуги приймача.

Системи зв’язку зазвичай більш економічні при високих швидкостях передавання даних. Тому запас по ширині смуги дає можливість поліпшити пропускну здатність системи. При послідовному з’єднанні кабелів із сумарною довжиною, яка перевищує 1 км, необхідно точно оцінювати оптичну смугу (МГц/км) оптичних волокон, так як приблизне співвідношення між повною шириною смуги кабелю і шириною смуги відрізка волокна довжиною 1 км таке:

, (3.1.5)

де – довжина кабелю в кілометрах, =1.0 для відрізків довжиною 1 км й менше, =0.75 для відрізків довжиною більше 1 км.