Курсовая работа: Моделі і методика побудови волоконно-оптичної системи передачі даних

На рис. 1 наведена схема вибору елементів ВОСП.

При проектуванні ВОСП потрібно виконувати рекомендації МККТТ.

2. Методика інженерного розрахунку ВОСП

1. На першому етапі інженерного розрахунку ВОСП уточнюють та аналізують дані технічного завдання. Визначається швидкість передачі інформації (для цифрових систем) або смуга частот, що передається (для аналогових систем) та відповідно коефіцієнт помилки Рпом або відношення сигнал/шум. Далі виконують аналіз сигналів, що передаються системою. В цифрових системах вибирають оптимальний код, в аналогових – засіб модуляції. При проектуванні мережі зв`язку вибирають її топологію, схему розподілу даних, кількість кінцевих пристроїв. Визначається необхідна кількість проміжних пунктів: тих, що обслуговуються, а також тих, що не обслуговуються.

Рисунок 1 – Схема вибору елементів ВОСП

2. Другим етапом розрахунків є вибір оптичного кабелю. На основі номенклатури типів кабелів, що є в наявності, вибирають кабель, який відповідає призначенню системи передачі – магістральний, зоновий, для місцевого зв`язку, внутрішньооб`єктовий. Кабель також повинен найбільш повно задовольняти умовам прокладання та експлуатації.

3. Третім етапом розрахунку є вибір джерела випромінювання. При цьому враховується призначення системи, швидкість передачі або смуга частот, що передаються. На цьому етапі визначається ефективна потужність випромінювача, при цьому враховується зменшення потужності випромінювача внаслідок його деградації, а також зменшення середньої потужності внаслідок застосування того чи іншого типу коду.

4. Четвертим етапом є вибір фотодетектора. ФД повинен мати максимальну чутливість в робочому діапазоні хвиль, тип ФД (ЛФД або p-i-n) визначається швидкістю передачі системи, її призначенням.

5. П`ятим етапом є енергетичний розрахунок системи на основі технічного завдання та параметрів вибраної елементної бази. Визначаються енергетичний потенціал системи, втрати в оптичному лінійному тракті, розраховується експлуатаційний запас при заданій довжині регенераційної дільниці. Якщо експлуатаційний запас не відповідає нормі, необхідно переглянути попередні технічні рішення:

вибрати кабель з меншим загасанням;

вибрати більш потужний випромінювач;

вибрати фотодетектор, що має більшу чутливість.

При проектуванні ВОСП можливі два підходи:

визначення експлуатаційного запасу системи при заданій довжині регенераційної дільниці;

визначення довжини регенераційної дільниці при заданому експлуатаційному запасі.

6. Шостим етапом є розрахунок довжини регенераційної дільниці, що обмежується дисперсією ОВ. Якщо одержане значення не задовольняє умовам технічного завдання вибираються ОК з меншою дисперсією та випромінювач з малою шириною спектральної лінії.

7. Сьомим етапом є розрахунок швидкодії системи. Якщо швидкодія менша припустимої, потрібно вибрати менш інерційний випромінювач та фотодетектор, а також кабель з меншою дисперсією.

3. Вибір елементної бази ВОСП

3.1 Вибір типу оптичного кабелю

При виборі ОК слід виходити з таких умов:

ступеня ієрархії системи передачі, що визначає швидкість передачі;

довжини лінії зв`язку (при проектуванні мережі зв`язку – довжина її дільниць);

умови прокладання та експлуатації ОК;

наявності джерела гарантованого електроживлення.

Для ВОСП, призначених для магістральних мереж зв`язку типів «Сопка-4», «Сопка-4М», «Сопка-5», застосовується одномодовий оптичний кабель, параметри якого оптимізовані на довжинах хвиль 1,3 або 1,55 мкм. Для систем «Сопка-4М» та її імпортних аналогів доцільно використовувати ОК для третього вікна прозорості із зміщеною дисперсією. Для магістральних ВОСП доцільно використовувати кабелі типів ОМЗК, ОКЛ, а також кабелі фірми АТ&Т типів ВХС та ВХD, загасання яких не перевищує 0,4 дБ/км (l=1,3 мкм) та 0,23 дБ/км (l=1,55 мкм).

Для зонових ліній зв`язку найчастіше використовуються системи передачі «Сопка-3» та «Сопка-3М», але в останній час на цих лініях також використовується ВОСП «Сопка-4». Для ВОСП типів «Сопка-2», «Сопка-3» та «Сопка-3М» використовуються кабелі на основі багатомодового градієнтного волокна типів ОКЗ та ОЗК. В останній час для зонових ВОСП, також використовуються одномодові ОК, що дозволяє не встановлювати на лінії регенераційних пунктів, що не обслуговуються.

На місцевих мережах використовуються системи «Сопка-Г» (ИКМ– 480), «Сопка-2» (ИКМ–120 – 4/5). В цих системах використовуються багатомодові ОК типів ОКК та ОК.

Для систем цифрової синхронної ієрархії використовуються тільки одномодові ОВ з довжиною хвилі 1,3 та 1,55 мкм.