Продолжение таблицы 3.4

На рисунке 3.5 показана зависимость уровня мощности оптического сигнала по длине одного из каналов OLT-ONT i. Основной вклад в потери мощности вносит затухание в волокне. Удельное затухание (0, 4 дБ/км на длине волны 1310 нм) задает наклон графика мощности.

Таким образом, максимально возможное затухание сигнала обратного потока в волокне составляет 8 дБ = 0, 4 дБ/км*20 км.

Рисунок 3.5 – Ослабление мощности сигнала в оптических компонентах канала OLT-ONTi

Предельное удаление абонентских узлов на 20 км в сети PON с 32 абонентами является компромиссом между стремлением увеличить радиус охвата сети и приемлемым временем инициализации сети.

Другим столь же значимым источником ослабления сигнала являются потери, вносимые разветвителем. В случае симметричного разветвителя 1*N сигнал на выходном порту слабее сигнала на входе с учетом избыточных потерь на значение, рассчитываемое по формуле 3.1:

А = 3, 3log₂ N дБ (3.1)

В данном проекте планируется использовать оптические разветвители с максимальным числом выходных портов равным 4. Для разветвителя N =4 вносимые потери составят

А = 3, 3log₂4 = 6, 6дБ.

По формуле (3.1) были рассчитаны вносимые коэффициенты IL разветвителей 1•N (таблица 3.5).

Таблица 3.5 – Коэффициенты деления R и вносимые коэффициенты IL разветвителей 1•N

Оптический бюджет (optical power budget, OB) приемопередающего оборудования определяется как интервал [ OB _min, OB _mах], измеряемый в дБ, где

OB _mах = p _{out, min} – p _{in, min}, (3.2)

ОB _min = p _{out, mах} – p _{in, mах}, (3.3)

где p _{out, min}, p _{out, max} – допустимый разброс мощностей передатчиков, p _{in, min}, p _{in, mах} – допустимый уровень принимаемого сигнала на приемниках, при котором коэффициент ошибок (BER) не превышает заданный уровень.

Характеристики оборудования MA5680T:

p _{out, min} = 3 дБм

p _{out, mах} = 7 дБм

p _{in, min} = -30 дБм

p _{in, mах} = - 8 дБм

Волоконно-оптический канал связи удовлетворяет заданному бюджету, если потери мощности сигнала в канале связи, вследствие различных механизмов (затухание в волокне, потери на коннекторах, разветвителях и других компонентах) с учетом допустимых искажений сигналов попадают в интервал [ OB _min, OB _mах ].

Для небольших сетей может потребоваться принудительное ослабление сигнала аттенюатором. Дело в том, что у приемного детектора кроме минимальной чувствительности p _{in, min} (–30 дБм) существует и верхняя граница рабочего режима p _{in, mах} (–8 дБм), которая называется порог перегрузки (характеристики приемопередающего оборудования приводятся для класса C согласно G.983.1). При более мощном сигнале детектор уже не может принимать сигнал с требуемым для рабочего режима уровнем ошибок BER = 10^–10, так как выходит в режим насыщения. Учитывая вариации уровня средней мощности, излучаемой лазером, p _{out, min} (3дБм) – p _{out, max} (+7дБм), приходим к выводам:

· Максимальное допустимое ослабление сигнала не превышает

OB _mах = (+3 дБм) – (–30 дБм) = 33 дБ.

· Минимальное допустимое ослабление сигнала не менее

OB _min = (+7 дБм) – (–8 дБм) =15 дБ

Рабочие диапазоны приемников/передатчиков меняются в зависимости от направления скорости передачи. Однако согласованные требования к ним обеспечивают постоянство оптического бюджета OB _min, OB _mах.

Ширина диапазона допустимого ослабления сигнала в сети для оборудования любого класса составляет 15 дБ. Она определяется адаптиционными возможностями детекторов или шириной их рабочих диапазонов.

Следовательно, максимальный разброс потерь по оптическим путям сети DL не может превысить 15 дБ. Этот критерий удобен при проектировании сети, так как позволяет отвлечься от абсолютных уровней принимаемой мощности и свободно строить сеть. По окончании расчета остается лишь выбрать подходящий класс приемопередатчиков либо использовать аттенюатор для приведения полученных потерь по оптическим путям сети в требуемый интервал.