16- маъруза толали оптик алоқа тизимларини лойиҳалаштириш асослари

16.5. Узатиш линияси участкаларининг узунлигини ҳисоблаш ва лойиҳалаш

Толали-оптик узатиш линия (ТОУЛ) ли участкалар узунликларини ХТҚйРП сонини камайтириш учун иложи борича катта танлаш керак. Участканинг максимал узунлиги икки марта ҳисобланади: физик узатиш муҳитидаги йўқотишлардан келиб чиққан ҳолда ва бу муҳитнинг дисперсия хусусиятларига боғлиқ ҳолда.

Узатиш линиялари ни лойиҳалашда ишлатиладиган, толали оптик кабелларнинг оптик толалари нинг асосий параметрлари 16.1-жадвалда келтирилган, унда қуйидаги белгилашлар қабул қилинган; α – ОТ нинг сўниш коэффициенти, дБ/км; λ – оптик нурланишнинг тўлқин узунлиги, мкм; τ – ОТ нинг хроматик дисперсия коэффициенти, пс/нм·км.
Аппаратуранинг техник паспорти (сертификати) да одатда қуйидаги параметрлар кўрсатилган:

1. 
   Оптик сигналнинг узатиш тезлиги В, Мбит/с.
   
2. 
   Нурланиш манбаининг тўлқин узунлиги λ, мкм.
   
3. 
   Нурланиш манбаи тури.
   
4. 
   Нурланиш манбаининг спектр кенглиги ∆λ, мкм.
   
5. 
   Нурланадиган қувват сатҳи р_уз, дБқ.
   
6. 
   Қабул қилишнинг минимал сатҳи р_{ққ мин}, дБқ.
   
7. 
   Қабул қилишнинг максимал сатҳи р_{ққ макс}, дБқ.
   
8. 
   Оптик трактнинг қўшимча йўқотишлари ∆А, дБ.
   

Нурланадиган қувват сатҳи эксплуатация муддатининг бошида қабул қилувчи - узатувчи оптик модул ҚқУзМ чиқишидаги (16.2-расм) ўртача қувватга мос келади. Вақт ўтган сари нурланиш манбаи эскиради, нурланадиган қувват камаяди. Бу камайиш ёки қўшимча йўқотишлар ∆А ёки минимал нурланадиган қувват сатҳи (р_{уз 0 мин,} дБқ) ни (хизмат муддати охирида) кўрсатиш билан эътиборга олинади.

Қабул қилишнинг минимал сатҳи р_{ққ мин} регенераторнинг хатолик коэффициентининг паспортда кўрсатилгандан юқори бўлмаган миқдорини характерлайди. Агар хатолик коэффициенти лойиҳалаш жараёнида аниқланса, р_{ққ мин} ни аниқлаш керак.
16.1-жадвал

Қабул қилишнинг максимал сатҳи р_{ққ макс} қабул қилишнинг шундай сатҳига мос келадики, бу сатҳнинг ошиши фотоқабулқилгичнинг ортиқча юкланишига ва берилган хатолик коэффициентининг ортишига олиб келади. Баъзан р_{ққ макс} ўрнига ҚқУзМ қабул қилувчи оптик модулининг кучайишни автоматик ростлови (КАР) нинг чегаралари ∆А_КАР, дБ (ҚқУзМ динамик диапазони) берилади.

Узатиш сатҳи ва қабул қилишнинг минимал сатҳи орасидаги фарқ тизимнинг энергетик потенциали деб аталади
Э = р_уз – р_{ққ мин}. (16.1)
Регенерациялаш участкаси узунлигини аниқлаш учун 16.2-расмда кўрсатилгандек, унинг ҳисобий схемаси тузилади.



16.2-расм. РТОУТ регенерациялаш участкасининг ҳисобий схемаси

Расмда қуйидаги белгилашлар қабул қилинган:

А-ОУ – ажраладиган оптик улагич; ХТҚйРП – хизмат талаб қилмайдиган регенерациялаш пункти; ҚқУзМ – қабул қилувчи-узатувчи оптик модул, оптик сигнални электр сигналга ўзгартиради, электр сигналнинг параметрларини қайта тиклайди ва уни оптик сигналга ўзгартиради (оптик трактнинг охирги аппаратураси); Ай-ОУ – ажралмайдиган оптик улагич; ОТ – оптик тола. 16.2-расм бўйича регенерациялаш участкасининг сўниши қуйидагига тенг:
(16.2)
бу ерда: l_РУ – регенерациялаш участкаси узунлиги; А_А – ажраладиган оптик улагичнинг сўниши, 0,5…1,5 дБ га тенг; А_Ай - ажралмайдиган оптик улагичнинг сўниши, 0,05 дБ га тенг; α – оптик толанинг сўниш коэффициенти, дБ/км; А_t – рақамли ТОУТ, шунингдек ОТ параметрларининг ҳарорат ўзгаришларига рухсат этилган қиймати, типли рақамли ТОУТ (РТОУТ) учун 0,5…1,5 дБ га тенг; А_В – вақт ўтиши (эскириш, деградация ва б.қ.) билан РТОУТ элементлари параметрларининг ёмонлашувига рухсат этилган қиймат, оптик нурланиш манбаи ва қабул қилгичининг тури ва уларнинг комбинациясига боғлиқ ва А_В = 2…6 дБ га тенг.
(16.2) да q – ажралмайдиган оптик улагичлар сонидан ташқари ҳамма катталиклар маълум. q сони оптик кабелнинг қурилиш узунликлари l_қур сонидан биттага кам:
q = l_{ру макс} / l_қур – 1. (16.3)
q қийматни (16.2)га қўйиб ва мураккаб бўлмаган ўзгартиришларни бажариб, қуйидагига эга бўламиз:
(16.4)
бу ерда Ээ = А_t + A_В – энергетик эксплуатацион заҳира, мос равишда оптик тола ва ТОУТ аппаратураси элементларининг эскириш эффектини компенсациялаш учун зарур.
ҚқУзМ нинг қабул қилувчи қурилмалари кучайишни автоматик ростлаш КАР тизимлари билан жиҳозланади. КАР ростлаш чегарасига эга бўлиб, у регенерациялаш участкасининг минимал лойиҳавий узунлигини аниқлайди:
(16.5)
Агар маҳаллий шароитларга мос ҳолда участка узунлиги минимал узунликдан қисқа бўлиши керак бўлса, ҚқУзМ киришида оптик аттенюатор жойлаштирилади. Шунингдек лойиҳалашда оптик толадаги дисперсия бўйича ҳам регенерациялаш участкасининг чегаравий узунлиги l_руД ҳисобланиши керак.
Кўп модали (КМ) оптик тола (ХЭИ G. 651 тавсияларига мос келувчи) учун l_руД оптик толанинг кенг полосалилиги ∆ F ва рақамли сигналларни узатиш тезлиги В (Мбит/с) билан аниқланади:
(16.6)
Бир модали (БМ) ОТ учун l_руД нафақат узатиш муҳити (ОТ) нинг параметрларига, балки аппаратура (ҚқУзМ) нинг характеристикаларига ҳам боғлиқ:
≈ Е·10⁶ / τ·∆λ·B, км, (16.7)

бу ерда τ – ОТ нинг хроматик дисперсия коэффициенти (9.1-жадвал); ∆λ – оптик нурланиш полосасининг ўртача квадратик кенглиги, нм; ёруғлик диодлари (ЁД) учун 24… 40 нм га ва ярим ўтказгичли лазер диолар (ЛД) учун 0,2…5 нм га тенг. Е қиймати ЁД ва бир модали ЛД учун 0,306; СТМ – 16 тракти учун 0,491; кўп модали ЛД учун 0,115 деб олинган.

Агар спектр кенглиги – 20 дБ (∆λ₂₀) сатҳда аниқланган бўлса, у ҳолда ўртача квадратик кенглик ∆λ = ∆λ₂₀ / 6,07 сингари аниқланади.