← Вернуться • Содержание книги • Скачать • Дальше →
Далее следует пошаговый анализ проектирования бюджета потерь волоконно-оптической линии связи.
• Мощность в волокне
Обычно мощность передатчика, приводимая производителем, является мощностью в волокне. Если не так, можно определить переходные потери.
Мощность в волокне (дБм) =
= Мощность передатчика (дБм) - Переходные потери (дБ).
• Вычисление усиления системы
Из минимальной мощности передачи нужно вычесть чувствительность приемника для данной частоты ошибок по битам. Оба значения должны использовать общую единицу измерения (чаще всего дБм) и общий тип измерения (средняя или пиковая мощность). Затем усиление системы представляется в децибелах.
Усиление системы (дБ) =
= Мощность передатчика (дБм) - Чувствительность приемника (дБм).
• Определение запаса надежности
Либо вычислить запас надежности, либо принять подходящую величину. Запас надежности представляется в децибелах.
Запас надежности (дБ) = Фактор среды (дБ) + Фактор старения (дБ)+
+ Фактор дисперсии (дБ) + Фактор флуктуации (дБ) +
+ Фактор ремонта (дБ) + Запас ошибок проектирования (дБ).
• Вычисление энергетического потенциала линии связи
Максимально допустимые потери сквозного участка линии связи с волоконно-оптическим кабелем определяются вычитанием запаса надежности от усиления системы.
Энергетический потенциал (дБ) = Усиление системы (дБ) - Запас надежности (дБ).
• Вычисление общих потерь коннекторов
Общие потери коннекторов на участке волоконно-оптической линии связи вычисляется умножением числа коннекторов на данном участке на потери в одном коннекторе (в дБ).
Общие потери коннекторов (дБ) = Потери коннектора (дБ) х Число коннекторов.
• Вычисление общих потерь сращиваний
Общие потери сращиваний на участке волоконно-оптической линии связи вычисляются умножением числа соединений на потери в одном соединении (в дБ).
Общие потери соединений (дБ) = потери соединения (дБ) х число соединений
• Вычисление других возможных потерь
Другие потери в системе вычисляются путем складывания потерь пассивных компонентов на маршруте оптического волокна (например, пассивные звезды, объединители, разветвители и т. д.).
• Вычисление максимально допустимого затухания кабеля
Необходимо проанализировать каждый участок волоконно-оптической линии связи для определения максимально допустимого затухания волоконно-оптического кабеля. Это осуществляется вычитанием из значения бюджета потерь потерь коннекторов, потерь, соединений и других потерь.
Допустимое затухание кабеля (дБ) = Энергетический потенциал (дБ) -
- Потери коннекторов (дБ) - Потери соединений (дБ) -
- Другие потери (дБ).
• Вычисление максимального нормализованного затухания кабеля
Для каждого участка оптического волокна определяется максимально допустимая оценка затухания в децибелах на километр (дБ/км). Вычисленная величина затем сравнивается со значениями затухания от производителя для определения, какие кабели можно использовать на каждом участке. Значение вычисляется делением максимально допустимого затухания кабеля на общую длину кабеля.
Макс. норм, затухание каб. (дБ/км) =
= (Макс, допустимое затухание кабеля (дБ)) /
(Общая длина кабеля (км))
• Выбор требуемого сорта кабеля
После вычисления значения максимального нормализованного затухания кабеля выбирается o подходящий градиент волоконно-оптического кабеля. Градиент кабеля (дБ/км) должен быть равным или меньше вычисленного ранее значения.
• Вычисление потерь волокна для каждого участка кабеля
Для каждого участка оптического волокна вычисляется ожидаемое затухание сигнала. Длина кабеля на участке умножается на указанное для выбранного вида кабеля нормализованное затухание.
Потери волокна (дБ) = Длина волокна (км)x
х Норм, затух, кабеля (дБ/км).
• Вычисление уровня принятого сигнала
Определяется уровень мощности сигнала в поступающем в приемник конце волокна. Эта величина вычисляется путем вычитания из переданной в волокно .мощности потерь на всем протяжении участка кабеля.
Уровень принятого сигнала (дБм) - Мощность передачи (дБм)-
- Потери волокна (дБ) -
- потери коннекторов (дБ) - Цотери соединений (дБ) -
- Другие потери (дБ).
• Проверка динамического диапазона
Необходимо убедиться, что уровень сигнала, полученного в конце участка волокна, не превышает максимально допустимый для приемника уровень сигнала. Эта величина вычисляется добавлением динамического диапазона к чувствительйости приемника и сравнением результата с уровнем принятого сигнала, который должен быть меньше полученного результата.
Уровень принятого сигнала (дБм) < Чувствительность приемника (дБм) +
+ Динамический диапазон (дБ)
Даны следующие характеристики системы
| источник света | светодиод |
| тип волокна | 50/125/250 с плавным профилем |
| рабочая длина волны | 850 нм |
| минимальная мощность передатчика (средняя) | -17дБм |
| чувствительность приемника | - 40 дБм |
| предел дисперсии | 0,5 дБ |
| фактор флуктуации | 0,2 дБ |
| динамический диапазон | 14 дБ |
| потери коннекторов | 0,8 дБ |
| потери соединений (механических) | 0,5 дБ |
| число коннекторов | 4 |
| число соединений | 3 |
| длина участка | 3,48 км |
Далее следует процедура, обсуждавшаяся в разделе 8.2.2:
а) мощность в волокне = -17 дБм;
б) усиление системы = (-17 дБм) - (-40 дБм) = 23 дБ;
в) пусть:
фактор среды = 1 дБ,
фактор старения = 2 дБ,
фактор ремонта = 1 дБ,
фактор ошибок проекта = 2 дБ
и:
фактор дисперсии = 0,5 дБ,
фактор флуктуации = 0,2 дБ;
следовательно:
запас надежности = 1 + 2 + 1 + 2 + 0,5 + 0,2 = 6,7 дБ;
Даны следующие технические характеристики системы
г) энергетический потенциал = 23 дБ - 6,7 дБ = 16,3 дБ;
д) общие потери коннекторов = 4 х 0,8 дБ = 3,2 дБ;
е) общие потери соединений = 3 х 0,5 дБ = 1,5 дБ;
ж) других потерь нет;
з) макримально допустимое затухание кабеля = 16,3 - 3,2 - 1,5 = 11,6 дБ;
и) максимальное нормализованное затухание кабеля = 11,6 дБ / 3,48 км = 3,33 дБ/км;
к) используя результат и), была выбрана марка кабеля Belden модели 227417 с максимальным нормализованным затуханием 3 дБ/км и полосой пропускания 600 МГц/км при 850 нм;
л) потери волокна = 3,48 км х 3 дБ/км = 10,44 дБ;
м) уровень принимаемого сигнала = -17 дБм - 10,44 - 3,2 - 1,5 = -32,14 дБм;
н) проверка динамического диапазона: -32,14 дБм < (-40 дБм + 14 дБ) = -26 дБм.