Проектирование волоконно-оптических линий передачи - Курсовая работа

В современном информационном мире объем передаваемой информации постоянно увеличивается, соответственно, встает задача передачи большого количества информации с максимальной скоростью и высокой степенью достоверности на большие расстояния и ее обработка. Ведущая роль в решении этой задачи принадлежит волоконнооптическим линиям передачи (ВОЛП), которые по своим техническим характеристикам превосходят все существующие системы передачи информации. Направляющей системой ВОЛП являются волоконнооптические кабели, которые обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с обычными медными кабелями: · большая широкополосность, что позволяет обеспечить большое число каналов и, соответственно, большую пропускную способность; · высокая помехозащищенность к внешним воздействиям, отсутствие переходных помех между отдельными волокнами, уложенными в кабель;Определим длину регенерационного участка цифровой волоконнооптической системы передачи (ЦВОСП), работающей по кабелю ОЗКГ-1-0,7. Длина регенерационного участка L py цифровой волоконнооптической системы передачи зависит от многих факторов, важнейшим из которых является энергетический потенциал Э, равный: , (1.1) где рпер - абсолютный уровень мощности оптического излучения на входе линейного оптического кабеля, ДБМ; По формуле (1.1) найдем энергетический потенциал: Рассчитаем длину регенерационного участка по формуле: , (1.2) где a-коэффициент затухания оптического кабеля, ДБ/км; Регенерационный участок содержит 6 разъемных соединений: подсоединение ПОМ (передающий оптический модуль) к линейному оптическому кабелю, два подсоединения оптического кабеля к оптическому кроссу, два подсоединения оптического кросса к оптическому кабелю и подсоединение линейного оптического кабеля к ПРОМ (приемный оптический модуль). Предельная длина регенерационного участка с учетом дисперсии ОВ определяется по следующей формуле: , (1.3) где ов - дисперсия оптического волокна;Для заданной длины оптического линейного тракта (ОЛТ) Lолт=400км выполняется размещение регенерационных пунктов, число которых определяется по формуле: , (2.1) где символ Ц означает округление в сторону ближайшего целого числа. Для равномерного размещения регенерационных пунктов по длине ОЛТ, необходимо определить среднюю длину регенерационного участка по формуле: (2.3)Определим уровень сигнала после первого разъемного соединения: Уровень сигнала после второго разъемного соединения будет равен: Уровень сигнала после третьего разъемного соединения будет равен: Уровень сигнала после первого неразъемного соединения будет равен: Сигнал проходит по строительной длине Lctp = 2 км линейного оптического кабеля с коэффициентом затухания = 0,7 ДБ/км. Уровень сигнала на входе следующего неразъемного соединения будет равен: Уровень сигнала после второго неразъемного соединения будет равен: Результаты расчетов для остальных соединений и строительных длин сведем в таблицу 3.1Качество приема оптического излучения определяется шумами фотодетектора ПРОМ, основными из которых являются дробовые шумы, шумы темновых токов и собственные шумы. Подставив данные в формулу (4.1), получим: Определим мощность оптического излучения на выходе ПОМ по формуле: , (4.2) где рпер - уровень передачи оптического излучения, равный-3ДБ. Определим мощность оптического излучения на входе приемопередающего модуля (ППМ) линейного регенератора по формуле: , (4.3) Подставим Wпер в формулу (4.3): Поскольку электрический сигнал на выходе фотодетектора ППМ является случайной величиной, то его величина оценивается среднеквадратическим значением тока, величина которого определяется по формуле: , (4.4) где - квантовая эффективность фотодиода; По заданию M=1, x=0 , следовательно, подставив значения в формулу (4.6), получим: Найдем величину дробовых шумов по формуле (4.5): Темновые шумы, возникающие независимо от внешнего оптического сигнала изза случайной тепловой генерации носителей под воздействием фонового излучения, не связанного с полезным сигналом, оцениваются среднеквадратическим значением: , (4.7) где - среднее значение темнового тока.Первоначально рассчитывается допустимая вероятность ошибки рош.доп, приходящаяся на один регенерационный участок, исходя из норм на различные участки первичной сети: магистральной, внутризоновой, местной. Допустимая вероятность ошибки одного регенерационного участка определяется по формуле: , (5.1) где - вероятность ошибки, приходящаяся на 1 километр нелинейного тракта; - длина регенерационного участка, км; Общая допустимая вероятность ошибки определяется по формуле: , (5.2) где Lt - длина оптического линейного тракта Подставив значения в формулу (5.2), получим: Для оценки соответствия вероятности ошибки нормам необходимо определить ожидаемую вероятность ошибки и сравнить ее с допустимой .Быстродействие ВОЛП определяется инертностью элементов волоконнооптической системы передачи и дисперсионными свойствами оптического волокна. Допустимое быстродействие цифровых ВОЛП зависит от характера передаваемого сигнала, скорости передачи лине

Содержание

Введение

1. Расчет длины регенерационного участка

2 Размещение необслуживаемых регенерационных пунктов по заданной длине линейного оптического тракта

3 Распределение энергетического потенциала по длине регенерационного участка

4 Расчет величины дробовых шумов приемного оптического модуля линейного регенератора

5 Расчет допустимой и ожидаемой величины вероятности ошибки одиночного регенератора

6 Расчет быстродействия ВОЛС

7 Определение порога чувствительности приемного оптического модуля

8 Организация эксплуатации оптических сетей связи

9 Техника безопасности и охрана труда при эксплуатации оптических сетей связи

Заключение

Список использованных источников

В современном информационном мире объем передаваемой информации постоянно увеличивается, соответственно, встает задача передачи большого количества информации с максимальной скоростью и высокой степенью достоверности на большие расстояния и ее обработка. Ведущая роль в решении этой задачи принадлежит волоконнооптическим линиям передачи (ВОЛП), которые по своим техническим характеристикам превосходят все существующие системы передачи информации.

Направляющей системой ВОЛП являются волоконнооптические кабели, которые обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с обычными медными кабелями: · большая широкополосность, что позволяет обеспечить большое число каналов и, соответственно, большую пропускную способность;

· малая металлоемкость, отсутствие дефицитных и дорогостоящих материалов в кабеле, основным сырьем для производства которого является двуокись кремния SIO ;

· высокая помехозащищенность к внешним воздействиям, отсутствие переходных помех между отдельными волокнами, уложенными в кабель;

· малые габариты и масса, что упрощает прокладку кабеля;

· малое значение коэффициента затухания в широкой полосе частот, что позволяет обеспечить большую длину регенерационных участков;

· отсутствие коротких замыканий, возможность использования кабеля в опасных зонах;

· большая строительная длина обуславливает уменьшение числа соединительных муфт, что увеличивает надежность и большую дальность связи.

Благодаря перечисленным преимуществам, волоконнооптические линии передачи почти полностью вытеснили кабели других типов с рынка связи, и в настоящее время подавляющее большинство всех прокладываемых кабелей приходится на оптические кабели.

В данном курсовом проекте требуется произвести расчет длины регенерационного участка, оптимально разместить регенерационные пункты по длине оптического тракта, рассчитать величины дробовых шумов приемного оптического модуля линейного регенератора и величины допустимой и ожидаемой вероятности ошибки одиночного регенератора. А также необходимо рассчитать быстродействие ВОЛС и определить порог чувствительности ПРОМ.