Выбор системы передачи и определение требуемого числа ОВ в кабеле

 

Мультисервисная платформа коммутации Cisco ONS 15600 MSSP

Разработанная компанией Cisco Systems мультисервисная платформа коммутации Cisco ONS 15600 MSSP (Multiservice Switching Platform) упрощает и открывает новые возможности управления ресурсами в городских сетях, позволяя операторам связи прозрачно интегрировать магистральные и пограничные сети (сети доступа), существенно снижая первоначальную стоимость развертывания сети.

Осуществляя пополнение набора продуктов COMET, Cisco ONS 15600 MSSP обеспечивает высокую надежность, доступность, управляемость и технологичность в обслуживании, необходимые в сетях операторов связи. Устройство Cisco ONS 15600 MSSP объединяет функциональность нескольких сетевых элементов оптической сети, включая мультиплексоры SDH и цифровые кросс-коммутаторы в одном, масштабируемом и простом в использовании устройстве. Cisco ONS 15600 MSSP поддерживает любые сетевые топологии - линейные, кольцевые и смешанные.

Платформа Cisco ONS 15600 MSSP поддерживает исключительную гибкость при проектировании мультисервисных сетей следующего поколения. Платформа использует проверенную архитектуру и программное обеспечение Cisco ONS 15454, существенно расширяет возможности магистральных мультисервисных сетей и реализует полную интеграцию магистральных и пограничных сетей для активации сервисов и управления.

Коммутационная плата SDH.

В платформе Cisco ONS 15600 MSSP используется подключение интерфейсных карт и матриц коммутации к резервированным коммутационным платам SDH. Трафик внутри системы передается от интерфейсных карт на матрицу коммутации и обратно одновременно через обе коммутационные платы. Система постоянно контролирует прохождения трафика через коммутационные платы и в случае обнаружения ошибки в системе использует данные с исправной коммутационной платы.

В платформу Cisco ONS 15600 могут быть установлены следующие карты:

    16-портовая карта OC-48/STM-16 S16.1 (1310 нм, «короткий» интерфейс, до 2 км);

    16-портовая карта OC-48/STM-16 L16.2 (1550 нм, «длинный» интерфейс, от 40 до 80 км);

    4-портовая карта OC-192/STM-64 S64.1 (1310 нм, «короткий» интерфейс, до 2 км);

    4-портовая карта OC-192/STM-64 L64.2 (1550 нм, «длинный» интерфейс, от 40 до 80 км).

Для курсового проекта будем использовать 16-портовую карту OC-48/STM-16 L16.2 (1550 нм, «длинный» интерфейс, от 40 до 80 км).

 

Технические характеристики карты

Характеристики	15600-48L16LR1550
Количество портов	16
Скорость	2, 4883 Гбит/с
Тип интерфейса	STM-16, L16.2
Поддерживаемое оптическое волокно	SMF
Используемые разъемы	OGI
Номинальная длина волны	1550 нм
Спектральный диапазон	1530-1565 нм
Максимальная мощность передачи	+3 дБм
Минимальная мощность передачи	-2 дБм
Максимальный принимаемый сигнал	-9 дБм
Минимальный принимаемый сигнал	-28 дБм
Минимальный бюджет затухания оптического сигнала	26 дБ
Допустимое расстояние	40-80 км
Слоты для установки	1-4 и 8-12
Потребляемая электроэнергия	< 180 W

 

Определение требуемого числа ОВ в кабеле

По рекомендациям «Связьинвест» необходимо для магистральной волоконно-оптической линии передачи брать 16-20 оптических волокон в кабеле. (повышение объема (скорости), увеличение ОВ, DVDM уплотнение).

В курсовом проекте возьмем 20 ОВ.

 

Расчет параметров ОК

 

Зная значения показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ, найдем числовую апертуру:

 

                  

 

где: n₁ - показатель преломления сердцевины ОВ;

n₂ - показатель преломления оболочки ОВ.

Найдем n_2:

Известно n₁ и Δ следовательно

 

 

Подставив получим:

Отсюда найдем значение апертурного угла:

 

 

Значение нормированной частоты рассчитывается по формуле:

 

 

где: a - радиус сердцевины ОВ (примем 5 мкм);

l - длина волны, мкм.

Определим число мод:
= ν ²/4=0, 925=1 - для градиентного ОВ;

N= ν ²/2=1, 85=2 - для ступенчатого ОВ.

 

Определим критическую частоту ОВ:

 

f кр= с / l=3*10⁵/1, 542*10^-6=1, 946*10¹¹, Гц;

 

где: с - скорость света, км/с;

l - длина волны, мкм.

Определим критическую длину волны ОВ:

 

lкр = π ·d·NA / 2.405 = π *10*0, 0945/2, 405=1, 233 мкм

 

где: d - диаметр сердцевины ОВ (примем 10 мкм);

NA - числовая апертура ОВ.

Расчет затухания

Собственное затухание ов зависит от l, n₁ и n₂, и рассчитывается по формулам:

 

a_с=a_п+a_р;

 

где

a_п ‒ затухание поглощения, зависит от чистоты материала и обуславливается потерями на диэлектрическую поляризацию.d - тангенс диэлектрических потерь ОВ.

tgd=10^-12¸ 2∙ 10^-11

l - длинна волны, км.

 

 дБ/км,               

 

a_р - затухание рассеивания, обусловлено неоднородностями материала и тепловыми флуктуациями показателя преломления;

K_р - коэффициент рассеяния (0, 6-1 мкм⁴дБ/км);

 

        

 

a_пр - затухание примеси, возникает за счет наличия в кварце ионов различных металлов и гидроксильных групп.

В окне прозрачности a_пр=0, тогда

 

a_с=a_п+a_р =0, 132+0, 124=0, 256 дБ/км.

 

кабельное затухание a_к - обусловлено условиями прокладки и эксплуатации оптических кабелей.

кабельное затухание рассчитывается как сумма 7 составляющих:

 

a_к=Sa_i, i=1¸ 7;

 

где:

a₁ - затухание вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля;

a₂ - затухание вследствие температурной зависимости коэффициента преломления ОВ;

a₃ - затухание на микроизгибах ОВ;

a₄ - затухание вследствие нарушения прямолинейности ОВ;

a₅ - затухание вследствие кручения ОВ вокруг оси;

a₆ - затухание из-за неравномерности покрытия ОВ;

a₇ - затухание вследствие потерь в защитной оболочке.

В курсовом проекте a к следует принять в соответствии с вариантом.

a _к = 0, 17 дБ/км

Расчетное суммарное затухание:

 

a =a_с+a_к =0, 256+0, 17=0, 426 дБ/км

 

Расчет дисперсии

Дисперсия - рассеивание во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала.

Полная дисперсия в многомодовых ОВ рассчитывается как сумма модовой и хроматической дисперсии.

 

                      

 

В свою очередь хроматическая дисперсия состоит из материальной, волноводной и профильной дисперсии.

Материальная дисперсия обусловлена тем, что показатель преломления сердцевины изменяется с длиной волны.

 

t_мат=Dl× М(l), пс/км;     

 

где: М(l) - удельная дисперсия материала, ;

Dl - ширина спектра источника излучения, нм (для выбранной СП).

Dl=1¸ 3 нм для ППЛ;

Dl=20¸ 40 нм для СИД.

Волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью коэффициента распространения моды от длины волны:

 

t_вол=Dl× В(l), пс/км;

 

где: В(l) - волноводная дисперсия, .

профильная дисперсия проявляется в реальных ОК и обусловлена отклонением продольных и поперечных геометрических размеров и форм реального ОВ от номинала.

 

t_пр=Dl× П(l), пс/км;

 

где: П(l) - удельная профильная дисперсия, .

В курсовом проекте следует принять дисперсии в соответствии с вариантом:

М(l) =-18

В(l) = 12

П(l) = 5, 5

Dl=1 нм

Подставив получим:

t_мат=1*(-18)=-18 пс/км

t_вол=1*12=12 пс/км

t_пр=1*5, 5=5, 5 пс/км

Результирующая хроматическая дисперсия:

 

 = -18+12+5, 5=-0, 5 пс/км

 

В одномодовых ОВ имеет место только хроматическая дисперсия, обусловленная некогерентностью источника излучения.

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: