Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Определение соотношения «сигнал-помеха» и построение диаграммы уровней для магистрали
Каждый усилитель осуществляет усиление сигнала (G) и вносит определённый уровень шумов (N).
Уровень шумов на выходе каждого квантового усилителя определяется выражением: ,
где:
hn -мощность шумов, вносимых спонтанным переходом одного фотона на
1 Гц полосы;
Dn -полоса передачи в одном оптическом канале, Гц;
NF –шум фактор квантового усилителя.
Обычно определяют уровень шумов в дБ:

Возьмём 10lg(hn/P0) = -158.3 дБ для l=1.55 мкм и, соответственно, n =193.3·1012 Гц.
Величины 10lgNF = 3 (дБ) и 10lgG = 38 (дБ) выбираем из Приложения Д.
Полосу передачи в оптическом канале получаем из выбранного диапазона длины волны при помощи формулы:
f=c/λ, с = 3· 108 (м/с) – скорость света в вакууме.
Поскольку наш диапазон 1530-1565 (м), тогда диапазон частот равен:
196.1·1012 - 192·1012 (Гц), тогда полоса передачи равна 4.1·1012 (Гц),
тогда в дБ: F=10lg4.385·1012=126.1 (дБ)
С учётом накопления шумов на квантовых усилителях помехозащищённость будет определяться по формуле:

где:
Pout = 21(дБм) или -9 (дБ) –мощность сигнала на выходе каждого усилителя и оконечной аппаратуры, выбираем из Приложения Д.
k –порядковый номер оптического квантового усилителя.
На основе полученного значения Nout определим помехозащищённость на выходе k-го усилителя, переведя полученные данные в дБм.
Полученные данные приведём в таблице.
Результаты расчёта помехозащищённости
k
|
|
|
|
|
|
| 10 lоg k
|
|
| 4.77
|
| 6.9
| 7.78
| Aз, дБм
| 11.88
| 8.87
| 8.11
| 5.9
| 4.9
| 4.1
| 
Вывод
Определили максимальное расстояние для системы. Для этого определили поляризационную модовую дисперсию, по хроматической дисперсии, учитывая скорость передачи для канала с максимальным быстродействием, ширину полосы оптического излучения и хроматическую дисперсию для выбраного канала.
Определили место расположения участков ретрансляторов, рассчитав расстояние между квантованными усилителями с учетом затухання.
Учёт затухания этих устройств необходим на участках между оконечными станциями и промежуточными квантовыми усилителями, в местах установки мультиплексоров, демультиплексоров, мультиплексоров ввода-вывода. В ряде случаев для компенсации их затухания устанавливаются квантовые усилители.
На заданном расстоянии пункта вводы/вывода устанавливаем мультиплексор. Расстояние L не должно превышать расстояние между выбранными городами.
Выполнив все рассчеты, мы можем наблюдать расположение всех элементов системы, так же учитывая затухание и помехозащищенность.
Житомир
ПРИЛОЖЕНИЕ А.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ С WDM
Промышленные системы с WDM
Начало
| |  |
Компания
| Модель
| Входной сигнал, нм
| Число каналов данных
| Тип
| Код
| Ёмкость волокна, Гбит/с
| | | ADVA (Cisco)
| Abraxas
| нд
|
| D
| нд
| янв.25
| | 4/8 OCM
| нд
| 4, 8
| D
| нд
|
| | Alcatel
| 1640 WM
| нд
|
| S
| нд
| 100/400
| | 1686 WM
| нд
|
| S
| нд
|
| | 1690 WM
| 1260-1570
| 16/32
| S
| нд
| 40/80
| | 1610 OA LTH
| нд
|
| S
| нд
|
| | Cambrian (Nortel)
| OPTera Metro
| нд
| 8/32/64
| D, S
| нд
| 20/80/160
| | OPTera LH
| нд
| 32-80/160
| D/S
| нд
| до 1600
| | Ciena
| Multiwave 1600
| 1290-1560
|
| S
| NRZ/RZ
|
| | Sentry 1600
| 1250-1600
|
| S
| нд
|
| | Sentry 4000
| 1250-1600
|
| S
| нд
|
| | Firefly
| 1290-1560
|
| S
| нд
|
| | ECI
| Metro
| нд
|
| S
| нд
|
| | LumiNet-SR
| нд
| 8/16/32/40
| S
| нд
| 20-100
| | LumiNet-MR
| нд
| 8/16/32/40
| S
| нд
| 20-100
| | LumiNet-LR
| нд
| 8/16/32/40
| S
| нд
| 20-100
| | Eonyx
| SM 9600
| нд
|
| S
| нд
| 1, 25
| | Ericsson
| Erion Networker
| 1250-1580
|
| D, S
| нд
| 20/40
| | Fujitsu
| Flashwave Metro
| нд
| 04.08.2016
| S
| нд
| 40/80/160
| | Flashwave 320
| нд
| 1-16/32
| S
| нд
| 10-320
| | IBM Corp.
| 9729-001
| нд
|
| D
| нд
|
| | 9729-041
| нд
|
| D
| нд
|
| | ITC
| OM/9000/ 25-8/16
| нд
| авг.16
| D
| нд
| окт.20
| | Lucent
| OLS 40G
| нд
|
| S
| нд
| 20/80
| | OLS 80G
| нд
|
| S
| нд
| 40/160
| | OLS 400G
| нд
| 40/80
| S
| нд
| 200/400
| | Marconi
| PLT 16/40
| нд
| 16/40
| S
| нд
| 160/400/ 700
| | PMA 8/32
| нд
| авг.32
| S
| нд
| 80/320
| | NEC
| SpectralWave
| нд
| 40/80
| S
| нд
| 400/800
| | SpectralWave
| нд
|
| S
| нд
|
| | Nokia
| STM-16/WDM
| нд
| 04.08.2016
| S
| нд
|
| | Nortel
| S/SDMS TN
| нд
|
| S
| нд
|
| | S/SDMS TN-DM
| нд
| 16/32
| S
| нд
| 160/320
| | Osicom
| Gigamux
| нд
| 8, 16
| D, S
| нд
|
| | Gigamux EPC
| нд
|
| S
| NRZ
|
| |
Продолжение
Компания
| Число каналов вв/выв
| Топология
| Секция-пролёты
| Число макс.
| Потери дБ
| Длина, км
| ADVA (Cisco)
| нд
| нд
|
| нд
|
| нд
| нд
|
| нд
|
| Alcatel
|
| т-т, т-мт, к2
|
| нд
| 25, 120
|
| нд
| нд
| нд
| 25, 120
|
| т-т, т-мт, к2
|
| нд
|
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| Cambrian (Nortel)
| нд
| п-п, к, з
|
| нд
|
| фев.16
| т-т, к, з, я
| нд
| нд
| нд
| Ciena
|
| т-т, т-мт
|
|
|
|
| т-т, т-мт
| 04.05.2010
| 33/30/25
| 120-100
|
| т-т, т-мт
| 02.май
| 33/25
| 120/90
| нд
| нд
|
|
|
| ECI
| янв.24
| т-т, к, з, я
| нд
| нд
| нд
|
| т-т
|
| нд
| 60-95
|
| т-т
|
| нд
| 140-160
|
| т-т
| 03.05.2008
| нд
| 140-90
| Eonyx
| нд
| т-т, к, з
|
| нд
|
| Ericsson
| нд
| т-т, т-мт, к2
|
| 17/14
| нд
| Fujitsu
| нд
| т-т
|
| нд
|
| нд
| т-т, т-мт
| нд
| нд
| нд
| IBM Corp.
| нд
| т-т
|
| нд
| 40, 50
| нд
| т-т
|
| нд
| 40, 50
| ITC
| нд
| нд
|
| нд
|
| Lucent
| на заказ
| т-т, к
| 3, 8
| нд
| 120, 80
| на заказ
| т-т, к, к2
| 3, 8
| нд
| 120, 80
|
| т-т, к2, к4
|
| нд
|
| Marconi
| 04.авг
| т-т, т-мт, к2
| 1/ нд
| нд
| нд
| нд
| т-т, т-мт, к2
| 1/ нд
| нд
| нд
| NEC
|
| т-т
| 1/2/5/8
| 22-40
| 80-160
|
| т-т
| 1/2/5/8
| 22-40
| 80-160
| Nokia
|
| т-т, к, к2
| нд
| нд
| нд
| Nortel
| нд
| т-т, к2
| нд
| нд
| нд
| нд
| т-т, к2, к4
| нд
| нд
| нд
| Osicom
| нд
| т-т
|
| нд
|
| нд
| т-т
|
| нд
|
| 
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.
АПАРАТУРА ВОСП
Параметры оптических интерфейсов аппаратуры STM-1
Параметры
| Единица измерений
| Величина
| WaveStar
| Siemens
| Код применения
|
| L-1/2/L-1.3
| L-4.1
| L-4.2/L-4.3
| JE-4.2/JE-4.3
| Диапазон длин волн
| нм
| 1530...1560
| 1280…1320
| 1510…1560
| 1535…1555
| Скорость передачи
| Мбит/с
| 155.52
| 622.08
| Линейный код
| Бинарный NRZ, скремблированный
| Передающее устройство (эталонная точка S (G.957))
| Тип источника излучения
|
| SLM
| Фабрин-Перо с номинальной мощностью излучения
| Лазерный диод с распределённой обратной связью и номинальной мощностью излучения
| Лазерный диод с распределённой обратной связью и повышенной мощностью излучения
| Спектральные характеристики
| Максимальная ширина полосы излучения
| нм
|
| < 1.7
| < 0.5
| < 0.5
| Минимальный коэффициент подавления боковых мод
| дБ
|
|
| > 30
| > 30
| Средний уровень оптического излучения, вводимого в волокно
| дБм
| +2 ÷ -5
| -3 ÷ 0
| -3 ÷ +2
| +3 ÷ +6
+13 ¸ +16 (с оптическим усилителем)
| Приёмное устройство (эталонная точка R (G.957))
| Тип фотоприёмника
|
|
| InGaAs-APD в режиме номинальной чувствительности
| InGaAs-APD в режиме повышенной чувствительности
| InGaAs-APD в режиме номинальной чувствительности и с оптическим усилителем приёма
| Уровень номинальной принимаемой мощности при 10-10 BER
| дБ
| -34
| -36
| -39
| -45
| Уровень перегрузки
| дБ
| -3
| -8
| -17
| -15
| 
| |  |
ПРИЛОЖЕНИЕ В.
СВЕТОВОДЫ
Параметры модулей (волокна) для компенсации дисперсии
Компания
| Corning
| Lucent Technologies
| Fujikura Ltd.
| Тип модуля
| DCM-20
| DCM-40
| DCM-60
| DCM-80
| DCM-95
| DK-40
| DK-60
| DK-80
| 15DC-340
| 15DC-680
| Компенсируемая длина линии4, км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Дисперсия волокна модуля, пс/нм× км
| -329±5
| -658±10
| -988±10
| -1317±15
| -1564±15
| -680±21
| -1020±31
| -1360±41
| -340±10
| -680±10
| Наклон дисперсии (D), пс/нм2
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| < -1.2
| < -1.9
| < -2.5
| < 0.336
| < 0.726
| Вносимое затухание, дБ
| < 3.2
| < 5.0
| < 6.8
| < 8.6
| < 10.0
| < 5.2
| < 7.0
| < 8.9
| < 3.1
| < 5.0
| Эффективность волокна (FOM), пс/нм× дБ
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| > 180
| > 180
| Эффективность модуля (FOM)*, пс/нм× дБ
| 102.8
| 131.6
| 145.3
| 153.2
| 156.4
| 130.82
| 145.72
| 152.82
| > 110
| > 140
| Среднее значение PMD, пс
| < 0.8
| < 1.1
| < 1.4
| < 1.5
| < 1.6
| < 0.6
| < 0.75
| < 0.9
| < 1.0
| < 1.4
| Значение PDL, дБ (размах)
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| Нд
| Типы выпускаемых модулей
| B, C
| B, C
| B, C
| D, C
| D, C
|
|
|
| F5
| F5
|
Компания
| Sumitomo Electric Industries
| Fujikura Ltd.
| Тип модуля
| P-DCFM-20
| P-DCFM-40
| P-DCFM-60
| P-DCFM-80
| 15DC-1020
| 15-DC1360
| 15DSC-340
| 15DSC-680
| 15DSC-1020
| 15DSC-1360
| Компенсируемая длина линии4, км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Дисперсия волокна модуля, пс/нм× км
| -340
| -680±11
| -1020±16
| -1360±21
| -1020±20
| -1360±20
| -340±10
| -680±10
| -1020±20
| -1360±20
| Наклон дисперсии (D), пс/нм2
| нд
| < 1.2/0.8
| < 1.8/1.2
| < 2.4/1.6
| < 1.086
| < 1.446
| < -0.6
| < -1.2
| < 1.8
| < -2.4
| Вносимое затухание, дБ
| нд
| < 4.4/3.7
| < 6.1/5.1
| < 7.8/6.7
| < 6.9
| < 8.8
| < 3.7
| < 5.9
| < 8.0
| < 10.1
| Эффективность волокна (FOM), пс/нм× дБ
| нд
| нд
| нд
| нд
| > 180
| > 180
| > 160
| > 160
| > 160
| > 160
| Эффективность модуля (FOM)*, пс/нм× дБ
| нд
| > 155
| > 167
| > 174
| > 150
| > 155
| > 92
| > 115
| > 128
| > 135
| Среднее значение PMD, пс
| нд
| < 1.0/0.6
| < 1.2/0.7
| < 1.4/0.8
| < 1.7
| < 2.0
| < 1.2
| < 1.7
| < 2.0
| < 2.3
| Значение PDL, дБ (размах)
| < 0.1
| < 0.1
| < 0.1
| < 0.1
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| Типы выпускаемых модулей
| S3
| S3
| S3
| S3
| F5
| F5
| F5
| F5
| F5
| F5
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Г.
ОПТОВОЛОКНО
Параметры промышленных и рекомендуемых стандартом ММ волокон
Параметры
| Corning
| Fujikura
| ITU-T
| Тип, марка или стандарт волокна
| 50/125
| 62.5/125
| InfiCore 300
| InfiCore 600
| InfiCore 1000
| InfiCore 2000
| G-50/125
| G-62.5/125
| G.651
| Рабочие окна, нм
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| 850, 1300
| Затухание, дБ/км
| 850 нм
| 2.4-2.5
| 2.8-3.0
| < 3.0
| < 2.5
| < 3.0
| < 2.5
| < 2.4
| < 3.0
| < 4.0
| 1300 нм
| 0.5-0.7
| 0.6-0.8
| < 0.7
| < 0.8
| < 0.7
| < 0.8
| < 0.7
| < 0.7
| < 0.2
| Прирост затухания при изгибе, дБ/км
| 850 нм
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| нд
| нд
| нд
| 1300 нм
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| < 0.5
| нд
| нд
| нд
| Диапазон рабочих температур, оС
| -60…+85
| -60…+85
| -60…+85
| -60…+85
| -60…+85
| -60…+85
| нд
| нд
| нд
| Изменение затухания в диапазоне рабочих температур, дБ/км
| < 0.20
| < 0.20
| < 0.20
| < 0.20
| < 0.20
| < 0.20
| нд
| нд
| нд
| Полоса пропуска-ния, Мгц× км
| 850 нм
| 400-600
| 160-200
| нд
| нд
| нд
| нд
| > 400
| > 200
| > 200
| 1300 нм
| 600-1000
| 200-600
| нд
| нд
| нд
| нд
| > 600
| > 600
| > 200
| Длина волны нулевой дисперсии, нм
| 1297-1316
| 1332-1354
| 1332-1354
| 1297-1316
| 1332-1354
| 1297-1316
| нд
| нд
| нр
|
| 0.101
| 0.097
| 0.097
| 0.101
| 0.097
| 0.101
| нд
| нд
| нр
| Хроматическая дисперсия, пс/нм´ км
| 850 нм
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| < 120
| 1300 нм
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| < 6
| Числовая апертура
| 0.200±0.015
| 0.275±0.015
| 0.275±0.015
| 0.200±0.015
| 0.275±0.015
| 0.200±0.015
| нд
| нд
| 0.18-0.24
| Групповой показатель преломления
| 850 нм
| 1.49
| 1.496
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нр
| 1300 нм
| 1.486
| 1.487
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нд
| нр
| Профиль показателя преломления
| парабола
| парабола
| парабола
| парабола
| парабола
| парабола
| парабола
| парабола
| парабола
| Диаметр сердцевины, мкм
| 50±3.0
| 62.5±3.0
| 62.5±3.0
| 50±3.0
| 62.5±3.0
| 50±3.0
| 50±2.5
| 62.5±2.5
| 50±3.0
| Упругость сердцевины, %
| < 5.0
| < 5.0
| < 5.0
| < 5.0
| < 5.0
| < 5.0
| нд
| нд
| нд
| Диаметр оболочки, мкм
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±2.0
| 125±3.0
| Упругость оболочки, %
| < 2.0
| < 2.0
| < 2.0
| < 2.0
| < 2.0
| < 2.0
| нд
| нд
| нд
| Неконцентричность сердцевины и оболочки, мкм
| < 3.0
| < 3.0
| < 3.0
| < 3.0
| < 3.0
| < 3.0
| нд
| нд
| < 6.0
| Диаметр покрытия, мкм
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| 245±5
| Неконцентричность оболочки и покрытия, мкм
| < 12.0
| < 12.0
| < 12.0
| < 12.0
| < 12.0
| < 12.0
| нд
| нд
| нд
| Сила снятия покрытия, Н
| 2.24
| 2.24
| 2.24
| 2.24
| 2.24
| 2.24
| нд
| нд
| нд
| Перемотка с натяжением, ГПа
| 0.7
| 0.7
| 0.7
| 0.7
| 0.7
| 0.7
| нд
| нд
| нд
| Параметр динамической усталости, пd
|
|
|
|
|
|
| нд
| нд
| нд
| Стандартная длина волокна на катушке, км
| 1.1-4.4
| 2.2-8.8
| 2.2-8.8
| 1.1-4.4
| 2.2-8.8
| 1.1-4.4
| нд
| нд
| нд
|
| |  |
ПРИЛОЖЕНИЕ Д.
КВАНТОВАННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
Параметры квантовых оптических усилителей компании ОРТОСОМ
Параметры
| Модель 1
| Модель 2
| Оптические характеристики
| Выходная мощность насыщения (pвх =0 дБм), дБм
|
|
| Коэффициент усиления, дБ
| > 35
|
| Коэффициент шума, дБ
| < 5
| < 6.5
| Поляризационная чувствительность, дБ
| 0.2
| 0.3
| Диапазон длин волн, нм
| 1535-1565
| 1535-1565
| Неравномерность характеристики усиления в рабочем диапазоне длин волн, дБ
| < ±0.5
| < ±0.7
| Длина волны накачки, нм
|
|
| Электрические характеристики
| Напряжение питания, В
| 85-264(47-67 Гц)
| 85-264(47-67 Гц)
| Потребляемая мощность, Вт
| < 20
| < 50
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Е.
МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ
Мультиплексоры/демультиплексоры фирмы Lightwave Microsystems
Параметры
| Значение параметра
| Типовое
| Максимальное
| По спецификации ITU
| Частотный интервал, ГГц
|
|
|
| Ширина полосы на уровне 1 дБ, нм
| 0.2
| 0.4
| Интервал 100 ГГц
| Ширина полосы на уровне 3 дБ, нм
| 0.3
| 0.6
| Интервал 100 ГГц
| Изоляция между соседними каналами, дБ
| > 25
| > 25
| Отклонение от центра полосы ±0.1 нм
| Изоляция между несоседними каналами, дБ
| > 30
| > 30
| Отклонение от центра полосы ±0.1 нм
| Вносимые потери, дБ
| < 6.0
| < 8.0
| 16 каналов
| < 7.0
| < 9.0
| 32 канала
| Поляризационная зависимость потерь, дБ
| < 0.5
| < 0.5
| На центральной λ
| Обратные потери, дБ
| > 50
| > 50
| Без соединителя
|
Мультиплексоры фирмы NEL Photonics Devises
Параметры
| Величины
| Примечания
| Диапазон длин волн, нм
| 1500…1600
|
| Число каналов
| 8, 16, 24, 32, 40, 48
|
| Частотный интервал между каналами, нм
| 0.4, 0.8, 1.6
|
| Вносимые потери, дБ
| < 6 (стандартный тип)
| На уровне 3 дБ центральной волны
| < 9 (плоский тип)
| Ширина полосы (стандартный тип)
| 30% канального интервала
| На уровне 1 дБ
| 60% канального интервала
| На уровне 3 дБ
| Ширина полосы (плоский тип)
| 50% канального интервала
| На уровне 1 дБ
| 75% канального интервала
| На уровне 3 дБ
| Изоляция между соседними каналами, дБ
| < -39
|
| Поляризационно-зависимые потери, дБ
| < 0.5
| На уровне 3 дБ центральной длины волны
| Обратные потери, дБ
| > 35
| C PC-разъёмом
| 
Список литературы 
1. Оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны. Сети, апрель 1999 г.
2. Н. Н. Слепов. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. Радио и связь, Москва 2000, 486с.
3. Оптические сети. Вестник связи № 9, 2000 г.
4. Р.Р. Убайдуллаев. Волокно-оптические сети. Эко-трендз, Москва 1998г.
5. Современные оптические волокна, Шари. Электросвязь №12,
1999г.
|