исследование бюджета мощности волоконно- оптической линии передачи

Получаем:Чувствительность фотоприемника , и мощность шума рассчитываются следующим образом:Получаем:Расчётглаз-диаграммывыполняетсяпосредством наложений откликов ВОСП в предположении того, что гауссовой формы импульса сигнала «изолированного» логического 0 в последовательности логических:,и отклика системы передачи сигнала «изолированной» логической 1 в последовательности логических 0 (например, комбинация 010 при трёхсимвольной последовательности):,где - среднеквадратическая длительность гауссова импульса на выходе фотоприемника ВОСП, с. Данная величина непосредственно связана с интервалом передачи битовой последовательности следующим соотношением:;,где – количество символов битовой последовательности (в данном случае примем Nsymb=3);– длительность импульса на уровне 0,5 от его максимума на выходе источника оптического излучения, с:где – скорость передачи оптического сигнала в линии, 155 Мбит/с.Значит,Границы раскрываглаз-диаграммы (зоны принятия решения), соответствуют минимальной зарегистрированной мощности при передаче логической 1 (,мВт) и максимальной зарегистрированной мощности при передаче логического 0 (, мВт):где точка максимальногораскрыва глаз диаграммы, с: Получим:Рисунок 7.1 – График с указанием границ раскрываглаз-диаграммыИсходя из предположения гауссова распределения мощности сигналов в состояний логической 1 () и логического 0 (), определяют характеристики распределений этих состояний – математическое ожидание мВт и мВт соответственно. Среднеквадратические отклонения мощностей , мВт и , мВт определяются в соответствии с правилом «трех сигм»:Величина Q-фактора рассчитывается по следующей формуле:.При этом коэффициент ошибок BER определяется выражением:,где – вспомогательная функция интеграла ошибок.Формула справедлива при значениях аргумента больше 3, то есть только при выполнении условия: .Так как,то рассчитаем коэффициент битовых ошибок:.Таблица 7.1 - Показатели качества канала исследуемой цифровой ОСП заданного стандарта№ ПараметрЕдиницаизмеренияЗначения1пс2мВт0,0023мВт0,0094мВт105мВт0,166мВт0,337мВт0,728Q6,8298. Расчёт числовой апертуры и нормированной частотыСогласно техническому заданию показатель преломления сердцевины равен n1=1,4675; относительная разница показателей преломления равна ∆=0,001; длина волны источника излучения равна λ=1,38мкм.Относительная разница показателей преломления соотносится с числовой апертурой NA или показателями преломления n1 и n2 следующим образом:где NA – числовая апертура;n1 – показатель преломления сердцевины ОВ;n2 – показатель преломления оболочки ОВ.Числовая апертура – это синус апертурного угла, определяется по следующей формуле:Из формулы выражаем числовую апертуру. Таким образом, числовая апертура равна:Апертурный угол – это максимальный возможный угол ввода лучей на торец световода, при котором в световоде выполняется полное внутреннее отражение, значение которого определяется по формуле:Таким образом, апертурный угол равен:Нормированная частота – это один из важнейших обобщающих параметров, используемых для оценки свойств ОВ, который связывает его структурные параметры и длиной световой волны, распространяемой в волокне. Значение нормированной частоты определяется по формуле [14]:где a=5 мкм – радиус сердцевины ОВ, мкм;λ – длина волны, мкм;NA – числовая апертура.Таким образом, значение нормируемой частоты равноТак как значение нормируемой частоты меньше 2,405 (V<2,405), то режим работы будет одномодовый.Минимальная длина волны, при которой в волокне распространяется фундаментальная мода, называется волоконной длиной отсечки, значение которой определяется по следующей формуле [4]:Таким образом, длина волны отсечки равна:Так как λ>λCF, то режим работы одномодовый.Потери термомеханического характера обусловлены различием в температурных коэффициентах удлинения стекла и материала оболочки, в силу чего появляются внутренние напряжения, сюда же относятся механические воздействия на волокна в процессе изготовления кабеля.На сегодняшний день достигнуты технологии производства, прокладки и эксплуатации оптических кабелей, при которых эти потери малы, ими можно пренебречь (к =0).Таким образом, расчетное суммарное затухание будет равно:ЗаключениеВ курсовом проекте был произведен расчет бюджета мощности для элементарного кабельного участка ВОЛП. В проекте рассматриваласьволоконно-оптическая линия передачи, работающая с одноподовым ступенчатым ОВ с использованием одной несущей частоты. В процессе выполнения задания были определены длины регенерационного участка (РУ) для заданных параметров волоконно-оптической системы передачи (ВОСП), рассчитана зависимость бюджета мощности от скорости передачи информации в линии и определена максимально допустимая скорость передачи для данного РУ, которая составила 40 Гбит/с.При выполнении курсового проекта был изучен и глубоко проработан материал по теории построения и расчету параметров ВОЛП .Список литературыГринфилд Д. Оптические сети. - К.: ООО «ТИД «ДС», 2002. - 256 с.Слепов Н. Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Радио и Связь, 2000. - 468 с.Убайдуллаев Р. Р. Волоконно-оптические сети.-М.: Эко-Трендз, 1998.Скляров О. К. Современные волоконно-оптические системы передачи, аппаратура и элементы. - М.: СОЛОН-Р, 2001. - 237 с.Воронцов А. С., Гурин О. И., Мифтяхетдинов С. Х., Никольский К. К., Питерских С. Э. Оптические кабели связи российского производства. Справочник. - М.: Эко-Трендз, 2003. - 288 с.