Үлкен емес арақашықтықтар үшін WDM өшуін есептеу

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Іс-тәжірибеден есеп беру
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

№6 зертханалық жұмыс

Тақырыбы: Үлкен емес арақашықтықтар үшін WDM өшуін есептеу.

Жұмыстың мақсаты: WDM технологиясын ендірген кезде оптикалық кабельді өлшеудің және оның өшуін есептеудің практикалық дағдыларын алу.

Жұмыстың мазмұны

Қысқаша теориялық мәліметтерді зерделеу;
Ессептеу сараптамасының нәтижелерін есепке ендіру;
Бақылау сұрақтарына жауап беру.

Қысқаша теориялық мәліметтер

Арналары спектрлік бөлінетін (WDM) таратудың жаңа желісін кеңейту кезінде маңызды параметрлердің бірі - оның тораптары арасындағы ара қашықтық болып табылады. Оған дисперсия және өшу сияқты оптикалық параметрлер тәуелді болады.

1) Оптикалық кабельдерді өшуді өлшеу.

Опткиалық кабельдегі (ОК) шығындарды басқалардан (қосқыштардағы шығындар сияқтылардан) бөлу үшін арнайы процедура баар болады. Құрылғының оптикалық өлшеуінің өлшемдері оған келтірілетін қуатты оның шығысындағы қуатпен салыстыруға негізделеді (дБ) . Тест жабдықтары қуат өлшеуіштен, сондай ақ кіріс және шығыс оптиклық баулардан (сымдардан) тұрады.

Толқындардың әр түрлі ұзындықтарында параметрлері әр түрле болады, сондықтан қуат өлшеуішті толқынның қажетті ұзындығында жұмыс істеу үшін орнату және сәуле шығару көзімен жасалатын сигнал толқынның ұзындығымен келістіру қажет. Сонымен, мысалы WDM технологиясы 1550нм ауқымды пайдаланады, сондықтан WDM жүйелерінің жұмыс істеуі үшін кабельді толқынның тура осы ұзындығында тестілеудің мәні бар.

Бірінші қадам сәуле шығару көзінен берілетін шығыс қуатты өлшеу болып табылады. 29-суретте алынған нәтиже - 3дБм баулар (сымдар) мен қосқыштардағы барлық шығындарды шегергенде таратылатын қуатты білдіреді. Кабельмен байланысты емес, кез келген шығындарды болдырмау үшін тестіленетін кабель кіріс және шығыс баулар (сымдар) арасыда қосылады. (30 суретте көрсетілгендей) .

Егер кабельді қосқан кезде нәтижесінде 10бДм алынса, онда кабельдегі өшу алынған екі нәтиже арасындағы айырым ретінде есептеледі және 7дБм құрайды.

2) Оптикалық желідегі өшу

Күшейткіштерсіз оптикалық желіде толығымен ең жлғары рауалды өшу сигналдың кіріс қуаты мен қабылдағыштың сезімталдығы арасындағы айырым ретінде есептеледі.

WDM жүйесі транспондерінің (Txtrans) типтік шығыс қуаты жылдамдығы 1 Гбит/с трафик үшін 1дБм құрайды. (0дБм деңгейіне 1мВт қуаты сәйкес келеді) . Сол транпондердің сезімталдығы тура сол жағдайларда әдетте 31дБм-ге дейін жетеді.

Жоғарыда келтірілген теңдеуді пайдаланып, 32дБ-ті аламыз. Алынған нәтиже транспондерді оптикалық кабельге тікелей жалғанған кезде ғана шындыққа сәйкес келеді. Бірақ кабельдегі өшуден басқа, желідегі жалпы шығындарға бір транспондердің сәуле шығаратын лазері мен екіншінің қабылдағышы арасында болатын оның барлық элементтері әсер етеді. Желіні жобалаудың және оптикалық күшейткіштер мен регенераторлар орналасуының дұрыстығын тексеру үшін жолдағы жалпы шығындар берілген жағдайда 32дБ құрайтын рауалы шығындардан шегерілу керек.

3) «Нүкте-нүкте» жолына арналған өшуді есептеу

ОК-дегі өшуді есептеу «нүкте-нүкте» жолдарымен жұмыс істеген кездегі шығындардың жалпы бжджетін есептеу жағдайында есептің ең қарапайым бөлігі. Берілген арақашықтықта (70км деп алайық) және кабель ұзындығы бірлігіне белгілі өшу кезінде (әдетте бір модалы талшық үшін 0, 25дБ/км) осы екі шаманы көбейтіп және 17, 5 дБ алып, кабельдегі толық өшуді анықтауға болдаы.

Шындығында, тікелей WDM жабдығына жеткенге дейін сигнал өсінділер және коммутациялық панельдер арқылы өтеді.

WDM жолының әрбір қабырғасында тағы бір өсінді және оптикалық кабельге арналған екі қосқыш бар, сондықтан WDM жабдығы және таратқыш кабель арасындағы жалпы өшу былай есептелетін болады:

$A_{site} = 2 \bullet \left( 2 \bullet A_{conn} + A_{splise} \right) = 2 \bullet (2\ 0, 25 + 0, 15$ ) =1, 3дБм

WDM құрылғысының шығыс қуаты жүйені ңкескін үйлесіміне мынандай түрде тәуелді болады: жүйенің шығысы мен транспондердің лазері арасындағы базалық кескін үйлесімінде тек мультиплексор модулі ғана болады.

Бұл жағдайда шығыс қуаты былай есептеледі:

$T \bullet mux = T \bullet trans + A_{mux} = 1дБм - 3дБ = - 2дБм$

Басқару сигналын жеке сервистік арнаға шығару талап етілгенде, сәйкес модульді анықтау және онымен енгізілетін өшуді алдыңғы теңдеуден шегеру қажет:

$Т_{mux} = T_{xtans} - A_{mux} - A_{osc} = 1дБм - 3дБ - 1, 5дБ = - 3, 5дБм$

WDM aрнасын резервтеу қажет болғанда, 1+1 арнасын қорғау модулі пайдаланылады, ол сондай-ақ OSC функцияларын да орындайды. Бұл жағдайда онымен енгізілетін шығындарды шегеру қажет:

$Т_{хmux} = - А_{mux} - A_{redrx} = 1дБм - 3дБ - 3дБ = - 5дБм$

WDM құрылғысының сезімталдығы жүйенің кескін үйлесіміне келесі түрде тәуелді болады: жүйенің шығысы мен транспондердің қабылдағышы арасынндағы базалық кескін үйлесімінде тек демультиплексор модулі ғана болады.

Бұл жағдайда шығыс қуаты былай есептеледі:

$R_{ssys} = R_{xsensitivity} + {A'}_{demux} = ( - 31) дБм + 3дБ = - 28дБм$

Басқару сигналын жеке сервистік арнаға шығару талап етілгенде, сәйкес модульді анықтау және онымен енгізілетін өшуді алдыңғы теңдеуге қосу қажет:

$R_{ssys} = R_{xsensitivity} + A_{demux} + A_{redx} = ( - 31) дБм + 3дБ + 2дБм = - 26дБм$

WDM арнасын резервтеу қажет болғанда, 1+1 арнасын қорғау модулі пайдаланылады, ол сондай - ақ OSC функцияларын да орындайды. Бұл жағдайда онымен енгізілетін шығындарды қосу қажет:

$R_{ssys} = R_{xsensitivity} + A_{demux} + A_{redx} = ( - 31) дБм + 3дБ + 2дБм = - 26дБм$

Әдетте «запасқа» тағы да 2 дБм қосылады (оны А _margin мәнімен белгілейміз) .

Сондықтан жалпы бюджет мынағантең:

Рауалы шығындар (дБм) = T _xmux -R _ssys -A _sites -A _margin

Базалық кескін үйлесімі үшін:

Рауалы шығындар = (-2) дБм - (-28) дБм - 1, 3 дБ - 2 дБ = 22, 7 Дб,

Бұл 90 км ұзындыққа сәйкес келеді.

1+1резервтелген кескін үйлесімі үшін:

Рауалы шығындар = (-5) дБм - (-26) дБм - 1, 3 дБ - 2 дБ = 17, 7 Дб,

Бұл 70 км ұзындыққа сәйкес келеді.

Тұжырым: рауалы шығындардың және нақты оптикалық кабельмен енгізілетін өшудің мәндері, онда жабдық оптикалық күшейткіштер мен жұмыс істей алатын өте жоғарығы арақашықтықты анықтайды.

Ескерту: барлық келтірілген есептеулер әрбір арна бойынша тафик 1 Гбит / с жылдамдықпен беріледі деген болжамнан жасалған.

4) Cақиналық топологиялардағы өшуді есептеу

Типтік қатынас желісі сақинасының ұзындығы - 100 км, ал қалалық желі - 200 км - ге жуық, сонымен бірге 32 - суретте көрсетілгендей, әдетте оларға енгізу - шығару арналарына арналған 4 - 5 торап орналасуы мүмкін.

1 - торап орталық болып табылады, одан «нүкте - нүкте» виртуальды қосылыстары басқа тораптарға таралады. Барлық трафик 1 - торапта терминделеді, онда мен демультиплексорлар пайдаланылады. 2 - 4 тораптар толқындардың кейбір ұзындықтарын өткізіп таратуы және басқаларын бұрын әкетуі кеерек, сондықтан оларда енгізу / шығару мультиплексорлары (OADM) орнатылады. Сақиналық топологияны трафикті терминдейтін, орталық торапсыз бір енгізу / шығару мультиплексорында да құруға болады.

Қарапайымдылық үшін төрт арналы конфигурацияны қарастырамыз: коммутациялық панельдің әрбір торабында екі туынды және 4 қосқыш бар (екі әрбір талшық үшін) 31 - суретте көрсетілген.

Жоспарлау 1 - тораптан басталып 2 - торапқа бағытталады. 1 және 2 - торап арасындағы қашықтық 22 км - ге тең, сондықтан оптикалық кабельдердегі шығындар былай есептеледі:

$An_{1}n_{2} = 22 \bullet 0, 25 = 5, 5дБ$

Мұндай өшуде 2 - тораптағы сигналды алу өте қиын, Әрбір мультиплексор кіріс / шығыс 0, 8 дБ арна бойымен (А _oadmth ) өтетін өшуге енгізіледі (қосқыштардағы өшуді есепке алмайды) . 2 - торапта екі арнаға бөлінеді, сондықтан өткізу арнасы үшін толықтай өшу мынаған тең:

$An_{2} = \left( 2A_{oadmth} + 2A_{conn} \right) + 2splice + 2conn = 2(0, 8 + 0, 25 \bullet 2 + 0, 15) = 2, 9дБ$

2 және 3 - тораптар арасындағы қашықтық 31км, сондықтан кабельдегі шығындар тең болады:

$An_{2} \bullet n_{3} = 31 \bullet 0, 25 = 7, 75дБ$

3 торап шығысындағы толықтай шағылулар:

$An_{1} \bullet n_{3} = An_{1}n_{2} + An_{2} + An_{2}n_{3} = 5, 5 + 2, 9 + 7, 75 = 16, 15дБ$

3 - тораптағы 1 арнаның бөлінуін осы мәнге 1, 7 дБ қосады, нәтежесінде транспондердің қабылдау кірісі 17, 85 дБ тең, бұл сигналды қалыпты қабылдау үшін жеткілікті.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.