Материал: Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация

Достоинства оптических сетей со спектральным разделением оп­ тических каналов особенно проявляются при использовании рекон­ фигурируемых оптических мультиплексоров ввода-вывода (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexers, RODAM), позволяющих опе­ раторам связи программно осуществлять управление вводимыми и выводимыми каналами на любом оптическом сетевом узле. Нали­ чие такого сетевого элемента особенно экономически выгодно при реконфигурации уже действующих WDM сетей, поскольку ROD AM обеспечивает возможность в нужном месте и в определенное время увеличить пропускную способность WDM сети без перерыва связи. Функционально RODAM выполняют функцию либо разветвления и выделения каналов, либо демультиплексирования каналов.

Основное преимущество сети связи, использующей оборудование RODAM, состоит в том, что при подключении к сети нового поль­ зователя реконфигурироваться будет только та часть сети, по кото­ рой потребителю будут предоставляться услуги связи. При этом по­ сле установки оконечного абонентского оборудования администратор WDM сети по специальной программе производит удаленное переконфигурирование (ввод и вывод новых каналов в RODAM), и поль­ зователь подключен к сети.

Важнейший вопрос для выбора транспортных технологий при проектировании ВОЛП — оптимизация состава технических средств в о л п с учетом развития на перспективу. Традиционно при проекти­ ровании ветви связи на перспективу весь период развития разбивает­ ся на отдельные этапы, называемые большими, связанными с заме­ ной ЛКС, и малыми, связанными с заменой аппаратуры, расчетными периодами развития. Оптимизация состава технических средств вет­ ви связи с учетом фактора времени осуществляется по результатам анализа эффективности затрат на каждом из этих этапов.

Возможности ОК, на которых реализуются современные сред­ ства электросвязи, обеспечивают при сооружении ВОЛП большой запас пропускной способности, что позволяет исключить в процес­ се оптимизации ветви связи учет больших периодов развития. Дру­ гими словами, при проектировании ветви связи на период развития выбирается такой ОК с таким типом оптических волокон, который обеспечивает необходимую пропускную способность ВОЛП к концу проектируемого периода развития.

В итоге при проектировании ветви сети на основе современных ВОЛП на весь период развития существенно упрощается процесс оп­ тимизации состава технических средств, так как осуществляется оп­ тимизация капитальных затрат по существу без учета фактора вре­ мени. Фактор времени проявляется поэтапным увеличением про­

пускной способности ВОЛП в процессе развития, что сопровождается фактически мизерным приращением капитальных затрат (и, соответ­ ственно, эксплуатационных расходов) по сравнению с затратами при строительстве ВОЛП. По существу оптимизация состава технических средств для современных ВОЛП — это прежде всего выбор оптималь­ ного ресурса ОК по пропускной способности, который достигается за счет гибкого использования всех трех способов уплотнения информа­ ции при проектировании ВОЛП на перспективу развития.

1.8. Инженерный расчет параметров линейного тракта ВОЛП

1.8.1. Расчет дайны регенерационного участка

Если на регенерационном участке не применяются линейные оп­ тические усилители (ОУ), то его длина совпадает с длиной элемен­ тарного кабельного участка (ЭКУ), где ЭКУ — это вся физическая среда передачи между соседними окончаниями участка. Здесь под физической средой подразумевается совокупность оптического во­ локна линейного кабеля и его сростков в точках соединения строи­ тельных длин, оптического волокна станционных кабелей и их срост­ ков с линейными оптическими волокнами, а также кроссовых оп­ тических шнуров.

В соответствии с требованиями нормативно-технической доку­ ментации [8] определяют значения номинальной, минимальной и мак­ симальной длины элементарного кабельного участка. Эти длины ЭКУ определяются бюджетом мощности ВОСП, потерями и диспер­ сией оптического линейного тракта. Они рассчитываются по сле­ дующим формулам:

а + а н с / 1

где W — энергетический потенциал системы передачи, дБ; адзд — эксплуатационный запас аппаратуры, дБ; адзк — эксплуатацион­ ный запас кабеля, дБ; арс — потери в разъемных соединениях, дБ; анСмакс — максимальное значение потерь неразъемного соединения, дБ; анс — среднее значение потерь неразъемного соединения, дБ;

аД — дополнительный запас энергетического потенциала на диспер­ сию, дБ; Д а д р у — пределы регулировки АРУ, дБ; амакс — макси­ мальное значение коэффициента затухания ОБ, дБ/км; а — среднее

где рпер — уровень средней мощности оптического излучения пе­ редатчика ВОСП, дБм; рпр — уровень чувствительности приемни­ ка, дБм.

Здесь под средней мощностью оптического излучения понимают среднее значение мощности оптического излучения при модуляции оптической несущей цифровым сигналом. Уровнем чувствительно­ сти приемника называют минимальное значение уровня мощности оптического излучения в точке нормирования оптического тракта на приеме, при котором обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала (показатели качества в норме).

Параметр В определяется по формуле

где Л — рабочая длина волны, мкм.

Строительная длина ОК, как правило, лежит в пределах от 1 до 6 км. Ее среднее значение составляет 4 км.

Если на РУ используются дискретные линейные оптические уси­ лители (например, на основе EDFA), то длина ЭКУ совпадает с дли­ ной усилительного участка (УУ) и рассчитывается по формуле

58 + W —аэзл —арс —ад + анс —аэзк —N F —10 lg N

Ьэку

а + анс/1

(1.5) где N F — фактор шума дискретного линейного ОУ (noise-figure), дБм; N — количество дискретных линейных ОУ. Здесь полагает­ ся, что на РУ используются идентичные ОУ и расстояния между ними (длины УУ) одинаковы.

1.8.2. Расчет бюджета мощности

Бюджет мощности характеризует запас по мощности на приеме. Это величина, на которую уровень мощности на выходе оптического

30 Г л а в а 1

линейного тракта превышает чуветвительность приемника. Ее зна­ чение на элементарном кабельном участке определяется как [23-25]

где Х ]ап — сумма всех потерь оптической мощности на ЭКУ, дБм;

N c N a+1 N p ЛГ„

где апк — потери в дополнительных пассивных компонентах, включенных в линейный тракт (изоляторы, разветвители, компенсаторы дисперсии и т.п.); ^ ад — сумма дополнительных потерь (штрафов по мощности) из-за дисперсионных и нелинейных искажений, дБм.

Если бюджет мощности превышает требуемый эксплуатацион­ ный запас по мощности на РУ, который определяется как сумма экс­ плуатационного запаса на аппаратуру и эксплуатационного запаса на кабель, то полагают, что потери на РУ находятся в допустимых пределах, и приступают к проверке выполнения требований к хро­ матической дисперсии.

Из определения чувствительности приемника следует, что для ЭКУ бюджет мощности связан с отношением сигнал/помеха на вы­

где 0SNR,3Ky — отношение сигнал/помеха на выходе ЭКУ, дБм. Отношение сигнал/помеха на выходе оптического линейного

тракта элементарного усилительного участка при использовании дискретного ОУ определяется формулой

где OSNRyy — отношение сигнал/помеха на выходе оптического ли­ нейного тракта УУ, дБм; N F — параметр шумов ОУ, дБм.

Отношение сигнал/помеха на выходе оптического линейного тракта элементарного усилительного участка при использовании дискретного ОУ и распределенного рамановского усиления со встреч­ ной накачкой определяется как

где OSNRyy — отношение сигнал/помеха на выходе УУ при исполь­ зовании распределенного рамановского усиления, дБм; GRA — коэф-