Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2021-04-18 | 140 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Рецензия
Введение.
В настоящее время для увеличения пропускной способности волоконно-оптических линий передачи широко используется технология спектрального уплотнения. Принцип работы данной технологии основан на передаче по оптическому волокну нескольких потоков данных на различных длинах волн - оптических каналов. На сегодняшний день спектральное уплотнение является наиболее доступной и коммерчески эффективной технологией как при модернизации существующих, так и при строительстве новых ВОЛП. Одновременно с этим увеличение пропускной способности обеспечивается за счет внедрения высокоскоростных волоконно- оптических систем передачи. Для магистральных ВОЛП сетей связи РФ на текущий момент типовая скорость в оптическом канале составляет 10 Гбит/с и на отдельных участках имеется тенденция перехода на уровень 40 Гбит/с.
В отличие от стандартных одноканальных систем внедрение высокоскоростных систем ВОСП со спектральным разделением каналов требует особого подхода и рассмотрения таких вопросов как выбор формата представления передаваемой двоичной информации, выбор и размещение компенсаторов хроматической дисперсии, выбор параметров и расстановка оптических усилителей, учет влияния поляризационной модовой дисперсии и нелинейных эффектов, а также выбор кодера упреждающей коррекции ошибок.
Целью данной работы является разработка технических предложений по модернизации волоконно- оптической линии передачи с использованием аппаратуры спектрального уплотнения.
Исходные данные.
Участок ВОЛП, подлежащий модернизации, состоит из 5 элементарных кабельных участков(ЭКУ). Протяженность ЭКУ определяется из таблицы 1.
|
Таблица 1. Расчет протяженности ЭКУ
Номер ЭКУ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Lэку,км | 105-(2*m)+n 106 | 95+(2*m)-n 94 | 135-m-n 125 | 95-m+n 99 | 115+m-n 111 |
mn- последние цифры зачетки.
Тип ОВ, используемого на ВОЛП определяется в следующем виде:
(mn)mod4=37/4=9 (1)
(mn)mod4 - обозначает остаток от деления нацело mn на 4.
Таблица 2. Выбор типа ОВ
(mn)mod4 | Тип ОВ |
0 | G.652.A |
1 | G.652.D |
2 | G.655.A |
3 | G.655.D |
Отсюда следует что дальнейший расчет будет проводиться для стандартного ступенчатого одномодового волокна рек. G.652.D.
Согласно техническому заданию требуется повысить пропускную способность существующей ВОЛП за счет увеличения скорости передачи в оптическом канале и использования технологии спектрального уплотнения.
Скорость передачи (В, Гбит/с) в оптическом канале определяется согласно таблице 3.
Таблица 3. Выбор скорости передачи
Условие | В, Гбит/с | Уровень |
m-четное | 10 | STM-64 |
m-нечетное | 40 | STM-256 |
Выбираем скорость передачи B=40 Гбит/с.
Далее следует определить количество оптических каналов:
Nch= =8 (2)
Суммарная пропускная способность: C=Nch*B=8*40=320 Гбит/с (3)
Выбор рабочей частоты оптического канала в данной работе производится согласно сетке частот МСЭ-Т по следующему правилу:
fch,i=193,10(ТГц) + (4)
где: fch,i - рабочая частота i-го оптического канала;
i- номер канала;
- интервал между каналами (определяется из таблицы 4).
Таблица 4. Интервал между каналами
Условие | , ГГц |
m- четное | 100 |
m- нечетное | 50 |
Так как m=3 отсюда следует =50 ГГц
fch,1=193100+ 50 = 192950 ГГц
fch,2=193000 ГГц
fch,3=193050 ГГц
fch,4=193100 ГГц
fch,5=193150 ГГц
fch,6=193200 ГГц
fch,7=193250 ГГц
fch,8=193300 ГГц
Переведем fch в λch по формуле: λch= , нм (5)
с- скорость света в вакууме (299792458 м/с)
- частота оптического канала, Гц
λch,1= 1553,73 нм
λch,2=1553,33 нм
λch,3=1552,93 нм
λch,4=1552,52 нм
λch,5=1552,12 нм
λch,6=1551,72 нм
λch,7=1551,32 нм
λch,8=1550,92 нм
Полученные значения занесем в таблицу.
Таблица 5. Рабочие длины волн оптических каналов
|
Номер канала | Длина волны канала (λch), нм |
1 | 1553,73 |
2 | 1553,33 |
3 | 1552,93 |
4 | 1552,52 |
5 | 1552,12 |
6 | 1551,72 |
7 | 1551,32 |
8 | 1550,92 |
При внедрении технологии спектрального уплотнения с использованием высокоскоростных ВОСП производится обязательное обследование линейно-кабельных сооружений, заключающееся в измерении ряда параметров оптического тракта.
При измерении спектральной зависимости коэффициента затухания были получены следующие результаты:
- на длине волны 1550 нм коэффициент затухания (α) составил:
α(1550 нм) = 0.19 + 0.01* [(mn) mod 4]= 0,20 дБ/км (6)
- зависимость коэффициента затухания от длины волны в С-диапазоне (1530-1565) была представлена в виде:
α(λ)=α(1550нм)+ 0,03/400 * (λ-1550 дБ/км (7)
α1(λ1)=0,20+ 0,03/400 * (1553,73 - 1550 =0,20104 дБ/км
α2(λ2)=0,20083 дБ/км
α3(λ3)=0,20064 дБ/км
α4(λ4)=0,20048 дБ/км
α5(λ5)=0,20034 дБ/км
α6(λ6)=0,20022 дБ/км
α7(λ7)=0,20013 дБ/км
α8(λ8)=0,20006 дБ/км
При измерении хроматической дисперсии были получены следующие результаты:
- длина волны нулевой дисперсии:
нм (9)
нм
- наклон дисперсионной кривой в точке нулевой дисперсии:
= 0,081 пс/( *км) (10)
Расчет коэффициента хроматической дисперсии:
пс/(нм*км) (11)
0.081/4 * (1553.73 - / =15.563 пс/(нм*км)
15,543 пс/(нм*км)
15,523 пс/(нм*км)
15,502 пс/(нм*км)
15,481 пс/(нм*км)
15,461 пс/(нм*км)
15,441 пс/(нм*км)
15,420 пс/(нм*км)
Построим графики зависимости α(λ) и D(λ):
График зависимости α(λ)
График зависимости D(λ)
Расчет накопленной ПМД.
На ВОЛП с компенсацией хроматической дисперсии при скорости передачи 10 Гбит/с и выше ограничивающим фактором может оказаться ПМД.
Явление ПМД обусловлено тем фактом, что вследствие двулучепреломления, вызванного внутренними неоднородностями и внешними воздействиями, основную моду распространения HE11 можно представить в виде двух линейно поляризованных мод с перпендикулярными друг другу поляризациями. Вследствие различия показателей преломления для каждого состояния поляризации линейно поляризованные моды будут распространяться в ОВ с различными групповыми скоростями. Это приводит к тому, что импульсы с двумя ортогональными поляризациями приходят к приемнику с некоторой задержкой, далее на фотоприемнике выводится мощность, соответствующая сумме двух поляризаций. В итоге длительность импульса уширяется и наблюдается явление межсимвольной интерференции и увеличение коэффициента ошибок BER.
|
На регенерационном участке основной вклад в ПМД будут вносить телекоммуникационное волокно и модули компенсации дисперсии.
Рассчитаем вклад в суммарное ПМД, которое вносит телекоммуникационное ОВ:
(29)
пс
Рассчитаем вклад в суммарное ПМД, которое вносят модули компенсации дисперсии:
(30)
пс
Теперь перейдем к расчету суммарной накопленной ПМД:
(31)
пс
Допустимое значение ПМД, накопленное на регенерационном участке составляет 10% от длительности битового интервала. Рассчитаем максимально допустимое значение для своей скорости передачи:
(32)
=2,5 пс - для NRZ
пс - для DQPSK
Сравнивая рассчитанное значение накопленной ПМД с ее максимально допустимым значением приходим к выводу что система передачи будет работать некорректно вследствие большой величины накопленной ПМД (при использовании формата манипуляции NRZ). В связи с чем было принято перейти с формата NRZ на DQPSK, который увеличивает порог влияния ПМД до 8 пс, а также дает дополнительный выигрыш в OSNR = 3,5 дБ.
Вывод: В ходе модернизации ВОЛП была проделана колоссальная работа, заключающаяся в выборе формата представления передаваемой двоичной информации, размещении компенсаторов хроматической дисперсии, также было учтено влияние поляризационной модовой дисперсии, и произведен выбор кодера упреждающей коррекции ошибок.
Основная задача инженера - учет всех факторов влияющих на работу ВОСП и грамотная борьба с ними. Конкретно в данной работе основные трудности были в низком уровне OSNR и большом значении суммарной накопленной ПМД. В связи с чем был выбран кодер RSxRS и формат манипуляции DQPSK. В итоге "запас прочности" для ЭКУ где OSNR проседает наиболее сильно (ЭКУ3) составит 1,666 дБ, а порог влияния ПМД вырос до 8 пс.
Список используемой литературы:
1) Методическая разработка "Модернизация ВОЛП с использованием аппаратуры спектрального уплотнения". Дашков М.В., Волков К.А.
2) Оптические волокна для линий связи. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В.
|
Код сохраняем
Рецензия
Введение.
В настоящее время для увеличения пропускной способности волоконно-оптических линий передачи широко используется технология спектрального уплотнения. Принцип работы данной технологии основан на передаче по оптическому волокну нескольких потоков данных на различных длинах волн - оптических каналов. На сегодняшний день спектральное уплотнение является наиболее доступной и коммерчески эффективной технологией как при модернизации существующих, так и при строительстве новых ВОЛП. Одновременно с этим увеличение пропускной способности обеспечивается за счет внедрения высокоскоростных волоконно- оптических систем передачи. Для магистральных ВОЛП сетей связи РФ на текущий момент типовая скорость в оптическом канале составляет 10 Гбит/с и на отдельных участках имеется тенденция перехода на уровень 40 Гбит/с.
В отличие от стандартных одноканальных систем внедрение высокоскоростных систем ВОСП со спектральным разделением каналов требует особого подхода и рассмотрения таких вопросов как выбор формата представления передаваемой двоичной информации, выбор и размещение компенсаторов хроматической дисперсии, выбор параметров и расстановка оптических усилителей, учет влияния поляризационной модовой дисперсии и нелинейных эффектов, а также выбор кодера упреждающей коррекции ошибок.
Целью данной работы является разработка технических предложений по модернизации волоконно- оптической линии передачи с использованием аппаратуры спектрального уплотнения.
Исходные данные.
Участок ВОЛП, подлежащий модернизации, состоит из 5 элементарных кабельных участков(ЭКУ). Протяженность ЭКУ определяется из таблицы 1.
Таблица 1. Расчет протяженности ЭКУ
Номер ЭКУ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Lэку,км | 105-(2*m)+n 106 | 95+(2*m)-n 94 | 135-m-n 125 | 95-m+n 99 | 115+m-n 111 |
mn- последние цифры зачетки.
Тип ОВ, используемого на ВОЛП определяется в следующем виде:
(mn)mod4=37/4=9 (1)
(mn)mod4 - обозначает остаток от деления нацело mn на 4.
Таблица 2. Выбор типа ОВ
(mn)mod4 | Тип ОВ |
0 | G.652.A |
1 | G.652.D |
2 | G.655.A |
3 | G.655.D |
Отсюда следует что дальнейший расчет будет проводиться для стандартного ступенчатого одномодового волокна рек. G.652.D.
Согласно техническому заданию требуется повысить пропускную способность существующей ВОЛП за счет увеличения скорости передачи в оптическом канале и использования технологии спектрального уплотнения.
Скорость передачи (В, Гбит/с) в оптическом канале определяется согласно таблице 3.
Таблица 3. Выбор скорости передачи
Условие | В, Гбит/с | Уровень |
m-четное | 10 | STM-64 |
m-нечетное | 40 | STM-256 |
|
Выбираем скорость передачи B=40 Гбит/с.
Далее следует определить количество оптических каналов:
Nch= =8 (2)
Суммарная пропускная способность: C=Nch*B=8*40=320 Гбит/с (3)
Выбор рабочей частоты оптического канала в данной работе производится согласно сетке частот МСЭ-Т по следующему правилу:
fch,i=193,10(ТГц) + (4)
где: fch,i - рабочая частота i-го оптического канала;
i- номер канала;
- интервал между каналами (определяется из таблицы 4).
Таблица 4. Интервал между каналами
Условие | , ГГц |
m- четное | 100 |
m- нечетное | 50 |
Так как m=3 отсюда следует =50 ГГц
fch,1=193100+ 50 = 192950 ГГц
fch,2=193000 ГГц
fch,3=193050 ГГц
fch,4=193100 ГГц
fch,5=193150 ГГц
fch,6=193200 ГГц
fch,7=193250 ГГц
fch,8=193300 ГГц
Переведем fch в λch по формуле: λch= , нм (5)
с- скорость света в вакууме (299792458 м/с)
- частота оптического канала, Гц
λch,1= 1553,73 нм
λch,2=1553,33 нм
λch,3=1552,93 нм
λch,4=1552,52 нм
λch,5=1552,12 нм
λch,6=1551,72 нм
λch,7=1551,32 нм
λch,8=1550,92 нм
Полученные значения занесем в таблицу.
Таблица 5. Рабочие длины волн оптических каналов
Номер канала | Длина волны канала (λch), нм |
1 | 1553,73 |
2 | 1553,33 |
3 | 1552,93 |
4 | 1552,52 |
5 | 1552,12 |
6 | 1551,72 |
7 | 1551,32 |
8 | 1550,92 |
При внедрении технологии спектрального уплотнения с использованием высокоскоростных ВОСП производится обязательное обследование линейно-кабельных сооружений, заключающееся в измерении ряда параметров оптического тракта.
При измерении спектральной зависимости коэффициента затухания были получены следующие результаты:
- на длине волны 1550 нм коэффициент затухания (α) составил:
α(1550 нм) = 0.19 + 0.01* [(mn) mod 4]= 0,20 дБ/км (6)
- зависимость коэффициента затухания от длины волны в С-диапазоне (1530-1565) была представлена в виде:
α(λ)=α(1550нм)+ 0,03/400 * (λ-1550 дБ/км (7)
α1(λ1)=0,20+ 0,03/400 * (1553,73 - 1550 =0,20104 дБ/км
α2(λ2)=0,20083 дБ/км
α3(λ3)=0,20064 дБ/км
α4(λ4)=0,20048 дБ/км
α5(λ5)=0,20034 дБ/км
α6(λ6)=0,20022 дБ/км
α7(λ7)=0,20013 дБ/км
α8(λ8)=0,20006 дБ/км
При измерении хроматической дисперсии были получены следующие результаты:
- длина волны нулевой дисперсии:
нм (9)
нм
- наклон дисперсионной кривой в точке нулевой дисперсии:
= 0,081 пс/( *км) (10)
Расчет коэффициента хроматической дисперсии:
пс/(нм*км) (11)
0.081/4 * (1553.73 - / =15.563 пс/(нм*км)
15,543 пс/(нм*км)
15,523 пс/(нм*км)
15,502 пс/(нм*км)
15,481 пс/(нм*км)
15,461 пс/(нм*км)
15,441 пс/(нм*км)
15,420 пс/(нм*км)
Построим графики зависимости α(λ) и D(λ):
График зависимости α(λ)
График зависимости D(λ)
Как видно из графиков с увеличением длины волны растет и затухание и коэффициент хроматической дисперсии.
При измерении ПМД были получены следующие результаты:
Dpmd1=0,1+0,01*m=0,13 пс/
Dpmd2=0,2-0,01*n=0,13 пс/
Dpmd3=0,05+0,01*n=0,12 пс/
Dpmd4=0,2-0,01*n=0,13 пс/
Dpmd5=0,08+0,01*n=0,15 пс/
Таблица 6. Основные параметры
Номер канала | f, ГГц | λ, нм | α, дБ | D, пс/(нм*км) |
1 | 192950 | 1553,73 | 0,20104 | 15.563 |
2 | 193000 | 1553,33 | 0,20083 | 15,543 |
3 | 193050 | 1552,93 | 0,20064 | 15,523 |
4 | 193100 | 1552,52 | 0,20048 | 15,502 |
5 | 193150 | 1552,12 | 0,20034 | 15,481 |
6 | 193200 | 1551,72 | 0,20022 | 15,461 |
7 | 193250 | 1551,32 | 0,20013 | 15,441 |
8 | 193300 | 1550,92 | 0,20006 | 15,420 |
|
|
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!