Оптические средства сопряжения

Задача 1.

Используя данные реальных модулей SFP/XFP, приведённые в табл.1.1, оценить возможность их применения на волоконно-оптических линиях различной протяженности (табл.1.2), представляющих собой волокна стандарта G.652 A, B, C, D (SMF). Оценку применимости модулей на соответствующих волокнах подтвердить расчётами энергетических параметров дисперсионных искажений. Значения затухания и дисперсии выбрать по рис.З.1.

Таблица 1.1 Характеристики модулей SFP/XFP.

Таблица 1.2Типы и длины волоконных световодов.

Решение:

Расчёт энергетических параметров производится по формуле:

где:

Ps — мощность передатчика;

— 14…-23,5 дБм.

PR — максимальный входной уровень на приеме;

— 8 дБм.

PD — чувствительность приемника;

— 33,5 дБм.

Me — энергетический запас на старение оборудования (дБ);

— 14-(-23,5)=9,5 дБ.

N — число строительных длин кабеля;

lsпотери энергии на стыках строительных длин;

0,03 дБ.

Nс — число разъемных соединений между точками S и R;

lс — потери энергии наразъемном соединении (дБ);

0,1.

ac — коэффициент затухания кабеля, определяется по рис. 3.1;

0,38 (дБ/км).

am — запас на повреждения кабеля;

0,05дБ/км.

Расчет хроматической дисперсии:

Расчет поляризационной модовой дисперсии:

Расчет результирующей дисперсии:

Другой подход: определить требуемое значение дисперсии на 1 км линии и сравнить с нормированным стандартным значением 18пс/нмЧкм:

Т.е. допустимый норматив 30пс/нмЧкм превышает нормированный, что указывает на допустимость использования предлагаемого модуля на дистанции118км.

Задача 2.

Определить число оптических каналов на каждой из оптических секций мультиплексирования в цепочке, состоящей из 2-х терминальных WDM мультиплексоров и Х (число по варианту табл.2.1) промежуточных оптических мультиплексоров типа ROADM. Внутри каждой пары оптических мультиплексоров организовано Y (число по варианту табл.2.2) оптических каналов.

Таблица 2.1 Число мультиплексоров и типы интерфейсов.

Каждому условному номеру соответствует интерфейс (приложение 3).

0 — DN100S-1D2(с);

Таблица 2.2 Число оптических каналов в секциях.

Графически изобразить заданное число мультиплексоров, т. е. 2 терминальных и Х типа ROADM, включенных в цепочку. Пары мультиплексоров определяются по принципу «каждый с каждым» связаны Y каналами. Например, в цепочке из 2-х терминальных и 2-х промежуточных мультиплексоров будет 6 пар.

Графически отобразить в каждой паре мультиплексоров (в том числе и терминальных) требуемое по варианту число оптических каналов.

Определить на каждой секции мультиплексирования, т. е. между соседними мультиплексорами общую ёмкость оптических каналов.

Решение:

По варианту на каждой секции мультиплексирования, между соседними мультиплексорами 2 оптических каналов, общая ёмкость оптических каналов в каждой секции мультиплексирования.

2*3=6 каналов.

Схема организации связи оптических каналов Задача 3.

Определить возможность совместимости по скорости передачи и производительности технологий 1 и 2 уровней при размещении ячеек АТМ или кадров Ethernet в циклические структуры PDH, SDH, OTH. В табл.3.1 по вариантам указано число информационных и служебных ячеек или кадров Ethernet определённой ёмкости, которые должны быть переданы из буферной памяти за 1 секунду циклическими структурами (Е1, Е3, Е4, VC-X, OTUk).В табл.3.2 по вариантам указаны соответствующие технологии 1-го уровня и циклические структуры, в которые должны быть размещены все пакеты (ячейки), накапливаемые в буфере за 1 сек. Если указанные пакеты (ячейки) невозможно указанной циклической структурой передать за 1 секунду, то следует считать несовместимыми технологии 1 и 2 уровней. Предложить циклическую структуру подходящей ёмкости и технологии.

Таблица 3.1 Ячейки ATM и кадры Ethernet для передачи.

Таблица 3.2Технологии физического уровня и циклические структуры.

Решение:

Определить величины полей полезной нагрузки циклов физического уровня и полезную ёмкость:

Виртуальный контейнер VC-4 имеет длительность 125 мкс и полезную ёмкость 2340 байт.

Определить, сколько циклических структур будет передано в интерфейсе за 1секунду,.

Виртуальных контейнеров VC-4 будет передано 1/125мкс=8000 полный виртуальный контейнер.

Определить полезную ёмкость, переданную за 1 сек:

Полезная ёмкость VC-4 составит125Ч1Ч8000=1 000 000 байт.

Определить, сколько ячеек может быть размещено в полезной структуре за 1 секунду:

В VC-4 можно разместить ячеек АТМ 1 000 000/53=18 867 целых ячеек.

Вывод: Число ячеек полученных мною в расчетах, больше числа информационных и служебных ячеек данных в условии задачи: 10 000 360 => передать данное число служебных ячеек за 1 секунду возможно.

Задача 4.

Представить подробное описание оптического интерфейса в соответствии с заданием варианта по табл. 4.1. Указать технологию, число спектральных каналов, дистанцию применения, типы волоконных световодов и т. д.

Таблица 4.1 Стандартные оптические интерфейсы.

Описание оптического интерфейса P1U1−1A2.

Задача 5.

Для построенной в задаче 2 схемы организации связи оптических каналов рассчитать и построить для самого протяженного канала диаграмму уровней и оптическое отношение сигнал/шум (OSNR) на основе данных, приведённых в табл.5.1 и 5.2.

Таблица 5.1 Исходные данные для расчетов.

Каждому условному номеру соответствует интерфейс, данные которого используются в расчетах (прил. 3)0 -DN100S-1D2© Таблица 5.2Расстояние между ROADM.

Решение:

А = *L = 0.25*35= 8,75 дБ — затухание секции.

G = -A, дБ — усиление усилителя.

дБ;

тогда мощность сигнала в точке R1:

дБ;

дБ;

OSNR = Pchminas-NF-10lgM+58, дБ Для расчетов принимаем Pchmin = Pchmax.

OSNR = Pchminas-1*NF-10lgM+58, дБ.

OSNR1 = -9,8 -8.75−1*6−10lg3+58 = 28.68дБ.

Вывод: Для заданного ROADM0 отношение сигнал/шум составит 28.68 дБ.

Список литературы

В. Г. Фокин — Оптические средства сопряжения. Учебное пособие/СибГУТИ.— Новосибирск, 2005. — 64 с.

Рекомендация МСЭ-Т G.959.1 утверждена 29 марта 2006 года 15-й Исследовательской комиссиейМСЭ-Т (2005;2008 гг.) в соответствии с процедурой, изложенной в Рекомендации МСЭ-Т A.8.

Рекомендация МСЭ-T G.698.1 была утверждена 14 декабря 2006 года МСЭ-й Исследовательской группы 15 (2005;2008) в соответствии с процедурой Рекомендация А.8 МСЭ-Т.