Теоретическая оценка потерь

Для нормального функционирования кабельной системы должно выполняться следующее неравенство:

(1)

 

где – длина отрезка ОКi-го типа;

– коэффициент затухания ОКi-го типа;

– количество неразъемных соединений в тракте;

– затухание в неразъемных соединениях;

– количество разъемных соединений в тракте;

– затухание в разъемных соединениях;

– количество точек перехода с волокна одного диаметра сердцевины на волокно другого диаметра сердцевины или с соединения волокон с одинаковым диаметром сердцевины, но различной числовой апертурой;

– потери при переходес волокна одного диаметра сердцевины на волокно другого диаметра сердцевины или с соединения волокон с одинаковым диаметром сердцевины, но различной числовой апертурой;

– количество байпасных переключателей в тракте;

– затухание, вносимое байпасным переключателем;

З– энергетический запас, расходуемый в процессе эксплуатации ВОЛС, на старение элементов, новых разъемных и неразъемных соединений, во время ремонта;

Э – энергетический потенциал аппаратуры, числено равный оптическому бюджету системы, т.е. допустимое затухание оптического сигнала в данной системе.

 

С учетом известных событий произведем теоретический расчет потерь на волоконно-оптической трассе, причем значения потерь для элементов трассы будем брать близкими к номинальным. Для этого воспользуемся схемой ВОЛС (рис. 1.), таблицей 1 и формулой (1).

 

Поэтапный расчет (от А к В):

 

а) определим потери в кабеле (№ поз. 2,4,6,8,10,12,14,16, 18,20,22)

Коэффициент затухания для ОМ волокна примем равным:

 

=0,4 дБ/км

Общая длина кабеля:

 

L=0,419+1,075+0,077+0,13+0,96+0,221+0,029+0,173+0,092+0,341+0,478=3,995км

 

Потери в кабеле:

 

дБ

 

б) определим потери на неразъемных соединениях (№ поз. 5,7,9,11,13, 15,17,19,21).

 

 

Для автоматической сварки значения потери в сварном соединении составит:

= 0,05 дБ

Количество сварных соединений:

= 9

Потери на сварке:

дБ

 

в) определим потери на разъемных соединениях (№ поз. 3).

 

Для механического сплайса потери составят:

= 0,4 дБ

Количество соединений:

= 1

 

 

Потери на разъемных соединениях:

 

дБ

 

г) определим теоретические суммарные потери на трассе:

 

дБ

 

Так как расчет производится применительно к смоделированной трассе, то значения потерь на механических изгибах, натяжении, соединении кабелей различных типов, сварке и т.д. которые имеются в реальных системах, учитываются энергетическим запасом, равным 3 дБ. Также, энергетическим запасом учитывается и процесс старения активных и пассивных элементов ВОЛС.

Сравнивая теоретическое и реальное значения потерь в волоконно-оптической трассе, можно сделать вывод о том, что реальная трасса проложена не качественно, т.к. реальные потери в кабеле не укладываются в значение теоретических потерь. Это можно отследить, сравнив теоретическое и полученное по показаниям рефлектометра значение потерь на кабеле (1,598 дБ и 2,265 дБ, соответственно).

Теоретически рассчитанные потери на сварке получились также меньше, чем реальные.

Разница между теоретическим и реальным значениями составляет величину:

дБ

Но, для более детальной оценки качества линии связи необходимо произвести расчет оптического бюджета линии.

 

Для этого:

1. Определим стандарт сети (Приложение 2).

Учитывая протяженность линии, тип волоконно-оптического кабеля, длину волны излучателя выбираем стандарт FastEthernet.

2. Определим тип slide-in-микротрансиверов.

На длину линии 4 км подходят микротрансиверы типа NH200FO/S1,

NX3100FO/S1, NX3101FO/S1 фирмы «NBase».

 

Технические характеристики микротрансивера (NH200FO/S1):

- Стандарт: IEEE 802.3u.

- Дальность действия, км: 0 – 5.

- Тип волокна: SM.

- Длина волны, мкм: 1,3.

- Затухание, дБ/км: 0,4.

- Выходная мощность, дБм: -14 ÷ -17.

- Чувствительность приемника, дБм: - 30.

- Уровень насыщения приемника, дБм: - 14.

- Энергетический потенциал дБ: 13.

- Оптический коннектор: ST.

 

3. Рассчитаем ожидаемый уровень сигнала на входе оптического приемника для теоретической и реальной линии волоконно-оптической трассы:

дБм

 

дБм

 

4. Определим эксплуатационный запас линии (теоретический и реальный):

дБм

дБм

 

 

Вывод:

 

Потери участков кабеля (поз. 4,10,18,20) превышают норму, поэтому их рекомендуется заменить, помимо высоких потерь на указанных участках, свой вклад высоких потерь вносит плохая сварка (поз. 21). Остальные события на трассе, включая прямые участки, по потерям соответствуют норме и не требуют замены. Так как реальный эксплуатационный запас линии больше 3дБ, но меньше теоретического то трасса находится скорее не в очень хорошем состоянии и по всей видимости не пригодна для дальнейшей эксплуатации.