Файл: Учебное пособие Москва 2007 Рекомендовано умо по образованию в области телекоммуникаций в качестве учебного пособия по специальности 210404.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 45
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.z, ПЕРВЫЙ ЦИФРОВОЙ СИМВОЛ (n) – указывает максимальное число используемых длин волн (оптических каналов) в рабочем диапазоне 1,55 мкм ТИП ПРИМЕНЕНИЯ (W) обозначается
L – для длинного ЭКУ (long haul);
V – для очень длинного ЭКУ (very long haul);
U – для сверхдлинного ЭКУ (ultra long haul); ВТОРОЙ ЦИФРОВОЙ СИМВОЛ (х) - указывает максимальное число ЭКУ, если х, тов составе главного оптического тракта отсутствуют промежуточные усилители УРОВЕНЬ STM – обозначается N = 4,16 и 64; ТРЕТИЙ ЦИФРОВОЙ СИМВОЛ (z) - указывает тип оптического кабеля
2 – со стандартным OB (Рек. МСЭ-Т G. 652);
3 – с OB с нулевой смещенной дисперсией (Рек. МСЭ-Т G.653);
5 – с OB с ненулевой смещенной дисперсией (Рек. МСЭ-Т G.655). Значения наиболее важных для проектирования параметров оптических стыков ВОСП-
СР приведены в таблицах П … П Приложения 1. Расчет протяженностей элементарных кабельных (ЭКУ) участков и секций ВОСП-СР с оптическими усилителями также производится по двум критериям максимальное перекрываемое затухание и максимально допустимая хроматическая дисперсия. Расчет по первому критерию может быть произведен следующим образом. Вначале определяется максимальная протяженность ЭКУ где ус – усиление ОУ
3
,
А
рс
– затухание, вносимое разъемным соединением,
А
нс
– затухание, вносимое сварным соединением (все значения в дБ, стр строительная длина кабеля, км. Затем, на основании соотношения для допустимой защищенности сигнала в отдельном канале от оптической помехи на выходе ОУ
2
[4], составляется уравнение (7), решение которого позволяет найти отношение протяженностей регенерационной секции и ЭКУ регенерационной секции. В этом уравнении
р
кан
находится по формуле (5), в которой
р
сум
– уровень группового сигнала определяется паспортными данными оборудования,
А
ус
принимается равным усиле-
(
2
) ку макс
ус
pc
нс
стр
l
S
A
A
l
(6) км с макс
кан
ш вх
ус
осш
ус макс
l
р
р
А
А
l
(7)
44 нию ус, допустимая защищенность оптического сигнала от усиленного шума спонтанного излучения
А
осш
на выходе УС принимается, с учетом эксплуатационного запаса 7 дБ, равной 20 дБ. Уровень помехи, приведенной ко входу УС находится по формуле [4]
р
ш вх
= 10lg(hf
0
Δf /10
-3
)+ К
ш ус, дБ. (8) В этом выражении
h
– постоянная Планка, равная
6,626 10
-34
, Вт с,
f
0
– центральная частота источника излучения, Гц,
Δf
– ширина оптического канала, Гц, определяемая полосой пропускания входного оптического фильтра или демультиплексора,
К
ш ус
– коэффициент шума оптического усилителя, дБ. В свою очередь, f
0
= с , причем с – скорость света в вакууме, равная мс, – центральная длина волны источника излучениям. С учетом сказанного имеем
l
c макс
/l
уч макс = 10 Округляя полученное соотношение до целого в меньшую сторону, находим число кабельных участков в секции
k и максимальную длину секции. Эти расчеты предполагали одинаковую длину кабельных участков, входящих в секцию, одинаковое усиление промежуточных усилителей и равенство их усиления усилению ОУ
2
Предполагалось также, что усиление названных усилителей существенно больше усиления усилителя передачи ОУ
1
. В реальных случаях количество кабельных участков в секции может быть уменьшено, уменьшена и длина отдельных кабельных участков. Расчет допустимой дисперсии в ОВ производится по нижеследующей методике.
1. Исходным параметром является допустимое уширение оптических импульсов доп, пс. Эта величина приводится в параметрах соответствующих интерфейсов или в технических данных выбранного оборудования.
2. По известной длине регенерационной секции
l
c
= ку определяется вносимое уширение макс = l
c в+ К
ПМД
∙ l
c
0,5
, пс (9) где в – коэффициент хроматической дисперсии оптического волокна, пс/нм∙км для максимальной длины волны макс рабочего диапазона, а
Δλ
– результирующая ширина спектра источника излучения, нм (см. далее. В свою очередь в
= макс –
0 4
/ макс для волокна со ступенчатым профилем, в = макс /
0
) для волокна со смещенной дисперсией. В этих формулах
S
0
– коэффициент наклона дисперсионной характеристики ОВ в точке нулевой дисперсии, в пс/нм
2
∙км;
0
– длина волны нулевой дисперсии
Ведущие производители ОВ обеспечивают величину коэффициента поляризационной модовой дисперсии К
ПМД
≤ 0,5, пс/км
0,5
Поляризационная модовая дисперсия рассчитывается только для скорости передачи более Гбит/с.
3. Если выполняется условие макс ≤ доп, компенсация не требуется Если макс >ΔT
доп
,
то требуется компенсация дисперсии. Для этого определяется разность
ΔT = макс
– ΔT
доп
Отметим, что обычно компенсация дисперсии делается минимальной, так как при этом компенсатор вносит минимальные потери.
45 5 Исходя из полученной величины
ΔT
, определяется подходящий тип компенсирующего волокна и его параметры коэффициент дисперсии КВ пс/нм∙км и коэффициент вносимого затухания КВ, дБ/км, после чего определяется длина компенсирующего волокна КВ = ∆T/ КВ. (10) В выражениях (и (10) под необходимо подразумевать результирующую ширину спектра оптического сигнала, распространяющегося по ОВ, которая определяется шириной спектра цифрового сигнала
(
сигн
), те. связана сего скоростью передачи в (бит/с) и шириной спектра оптического излучения
(
изл
)
, связанной с характеристикой излучателя. В первом приближении можно считать
2 2
(
)
(
)
сигн
изл
(11) где:
изл
– ширина спектра модулируемого источника оптического излучения на уровне –20 дБ, нм
2
сигн
= (
2
/с)∙(В/ξ), нм. (12) В этой формуле – центральная длина волны модулируемого источника излучения, нм В – скорость передачи, Гбит/с;
с – скорость света в вакууме, мс. Коэффициент ξ принимается равным 2 для сигнала в коде NRZ и 0,33…0,67 для сигналов в коде RZ в зависимости от скважности используемых импульсов.
6. Потери на затухание, вносимые компенсатором дисперсии К = L
КВ
∙α
КВ
, дБ, где КВ – коэффициент затухания компенсирующего волокна.
7. Полученное затухание распределяется на количество промежуточных усилителей, равное k–1: КУ = К
/(k – 1), дБ
8. Полученное α
КУ
проверяется согласно условию:
р
вых
ус
– А
эку
– р
вх мин – ку ≥ 0, где А
эку
– затухание элементарного кабельного участка (ЭКУ), дБ р
вых
ус
– значение уровня выходной мощности промежуточного усилителя, дБм,
р
вх мин – минимально допустимый уровень входной мощности промежуточного усилителя, дБм. Если это условие выполняется, уменьшение длины ЭКУ не требуется, если жене выполняется, то необходимо уменьшить длину ЭКУ или выбрать другой тип промежуточного усилителя. При необходимости осуществить более корректные расчеты, следует воспользоваться методикой, изложенной в Приложении 2 [1].
8. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ НОРМЫ НА ПАРАМЕТРЫ ОШИБОК
ТРАКТОВ И СЕКЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ СЦИ Проектирование сетевой структуры системы СЦИ, проведенное корректно, предполагает что каналы и тракты, организованные в этой структуре, будут отвечать целевым нормам качества передачи, важнейшими из которых являются нормы на ошибки передачи (определения параметров ошибок передачи приведены в Приложении 2). Поскольку соответствие проектируемых объектов целевым нормам может быть установлено в результате относительно долгосрочных наблюдений (от месяца до года, при вводе объектов технической эксплуатации (ОТЭ) в эксплуатацию, в процессе эксплуатации и при их восстановлении используют эксплуатационные нормы. Оценка соответствия ОТЭ эксплуатационными нормами проводится за периоды 15
46 минут, 2 часа и 24 часа. Соответствие объекта эксплуатационным нормам с высокой степенью вероятности гарантирует выполнение целевых норм. Определяются исходные эксплуатационные нормы (Maintenance Perfomance Objectives, MPO), как и целевые, на гипотетический эталонный (полный цифровой) тракт. Эксплуатационные нормы задают предельные значения контролируемых параметров лимиты и пороги, определяющие пригодность/непригодность объектов при вводе в эксплуатацию или необходимость вмешательства персонала в процессе эксплуатации. В отличие отце- левых норм, на которых они базируются, эксплуатационные нормы могут зависеть от среды передачи, используемой при реализации данного тракта. Эксплуатационные нормы предусматривают непрерывный контроль в процессе эксплуатации (без перерыва связи. При вводе в эксплуатацию и после восстановления после ремонта проводятся также измерения с перерывом связи Для поддержания качественных показателей, обеспечивающих целевые нормы с помощью эксплуатационного контроля, используются три принципа
– исходные эксплуатационные нормы для гипотетического эталонного тракта, используемые для расчета порогов ввода в эксплуатацию, принимаются в два раза жестче по сравнению с целевыми
– при расчете эксплуатационных порогов используются коэффициенты, учитывающие старение аппаратуры и среду передачи
– в формулы для расчета эксплуатационных порогов вводится зависимость величины порогов от длительности измерений. Эксплуатационные пороги снижения качества (DPL – Degraded Perfomance Limit) и недопустимого качества (UPL – Unacceptable Perfomance Limit) определяют необходимость вмешательства обслуживающего персонала по результатам непрерывного контроля. Для этого результаты непрерывного контроля ошибок на отрезках в 24 часа сравниваются с DPL, а результаты непрерывного контроля ошибок на и минутных отрезках сравниваются с UPL. Для определения норм на параметры ошибок в цифровом тракте необходимо выполнить разделение реального цифрового тракта на однородные участки так, чтобы нормы на реальный тракт были равны сумме составляющих однородных участков. В пределах однородного участка действует зона ответственности одного оператора, имеется однотипная среда передачи и цифровой тракт принадлежит одной категории (те. является либо транзитным участком транспортной сети, либо национальным участком транспортной сети, либо участком доступа. Принадлежность цифрового тракта СЦИ или ПЦИ определенному участку транспортной сети (транзитному или национальному) определяется с учетом следующего
– по результатам измерения показателей ошибок
– по возможности организации транзита через данный тракт международного трафика зарубежных стран, для которых данный тракт является промежуточным (при этом принимаются во внимание возможные сетевые переключения
– цифровой магистральный тракт СЦИ или ПЦИ может принадлежать как транзитному, таки национальному участку транспортной сети
– цифровые тракты СЦИ или ПЦИ местной сети относятся к национальному участку транспортной сети
– цифровой внутризоновый тракт СЦИ или ПЦИ, как правило, относится к национальному участку транспортной сети
– цифровой тракт ПЦИ, образованный в системах ПЦИ на металлическом кабеле, не рекомендуется применять для транзитного участка транспортной сети. Во всех случаях оператор определяет принадлежность тракта к определенной категории в зависимости от конкретного назначения тракта и результатов измерения показателей ошибок. Следует иметь ввиду, что сдача цифрового тракта в эксплуатацию после соответствующих измерений поболее жестким нормам (например, по нормам транзитного участка транспортной сети) повышает привлекательность данного тракта на рынке цифровых трактов.
47 Нормы на ошибки для каждого однородного участка определяются в соответствии с долями, приведенными в разделах соответствующих таблицах. Общие характеристики трактов СЦИ содержатся в таблице 9. Таблица 9 ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАКТОВ СЦИ Информационная структура ЦСП Скорость передачи, кбит/с Число битв блоке Число блоков в сек.
КОО
VC-12 2240 1120 2000
BIP-2
VC -2 6848 3424 2000
BIP-2
VC -3 48960 6120 8000
BIP-8
VC -4 150336 18782 8000
BIP-8
VC -с
601344 75168 8000
BIP-8
VC -с
2405376 300672 8000
BIP-8
VC -с
9621504 1202688 8000
BIP-8
STM-0 51840 801 64000 8 х BIP-1
STM -N х
801 х
24NxBIP-N Исходные эксплуатационные нормы для цифровых трактов СЦИ, образованных с помощью аппаратуры СЦИ, изготовленной после марта 2000 года, показаны в таблице 10. Таблица 10 ИСХОДНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ НОРМЫ Тип тракта
ESR
SESR
BBER
VC-12 0,005 0,001 2,5∙10
-5
VC -2 0,005 0,001 2,5∙10
-5
VC -3 0,01 0,001 2,5∙10
-5
VC -4 0,02 0,001 5∙10
-5
VC -с Не применяется
0,001 5∙10
-5
VC -с Не применяется
0,001 5∙10
-5
VC -с Не применяется
0,001 Исходные эксплуатационные нормы на цифровые тракты, образованные с помощью аппаратуры СЦИ, изготовленной до марта 2000 года, показаны в таблице 11. Таблица 11 ИСХОДНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ НОРМЫ для аппаратуры, изготовленной до марта 2000 года)
Тип тракта
ESR
SESR
BBER
VC-12 0,02 0,001 Не применяется
VC -2 0,025 0,001 Не применяется
VC -3 0,0375 0,001 Не применяется
VC -4 0,08 0,001 Не применяется
VC -с Не применяется
0,001 Не применяется
VC -с Не применяется
0,001 Не применяется
VC -с Не применяется
0,001 Не применяется Для транзитного участка транспортной сети доли а
Т
исходной эксплуатационной нормы ( в %) в зависимости от длины приведены в таблице 12.
48 Таблица 12 ТРАНЗИТНЫЙ УЧАСТОК ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ Длина L однородного участка тракта, км Доля исходной нормы (а
Т
), % Для аппаратуры, изготовленной после марта 2000 г. Для аппаратуры, изготовленной до марта 2000 г.
L 100 1,2 2
100 < L 200 1,4 2
200 < L 300 1,6 2
300 < L 400 1,8 2
400 < L 500 2
2 500 < L 1000 3
3 1000 < L 2500 4
4 2500 < L 5000 6
6 5000 < L 7500 8
8
L > 7500 10 10 Для национального участка транспортной сети доли а исходной эксплуатационной нормы (%) в зависимости от длины приведены в таблице 13. Таблица 13 НАЦИОНАЛЬНЫЙ УЧАСТОК ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ Длина L однородного участка тракта, км Доля исходной нормы (а, % Для аппаратуры, изготовленной после марта 2000 г. Для аппаратуры, изготовленной до марта 2000 г.
L 100 4
4,8 100 < L 200 4,2 4,8 200 < L 300 4,4 4,8 300 < L 400 4,6 4,8 400 < L 500 4,8 4,8 500 < L 1000 5,8 5,8 1000 < L 2500 6,8 6,8 2500 < L 5000 8,8 8,8 5000 < L 7500 10,8 10,8
L > 7500 12,8 12,8 Для участка доступа доля а
А
исходной эксплуатационной нормы (%) составляет 10 % независимо от длины. Выделенная доля эксплуатационных норм (ESR, SESR и BBER) для реальных трактов
СЦИ определяется выражением где
i
– номер однородного участка, входящего в цифровой тракт М – общее число однородных участков в цифровом тракте
МРО
i
– исходные нормы для однородного участка, зависящие от типа тракта и времени изготовления аппаратуры (таблицы 10 или 11);
а
– доля исходной нормы (%) для данного однородного участка, зависящая от длины, времени изготовления аппаратуры и категории участка (таблицы 12 и 13);
1
,
100
M
i
i
i
i
МРО
F
SPO
a
(13)
49
F
i
– эксплуатационный запас для трактов РРЛ, связанный с неблагоприятными условиями распространения (для участка тракта СЦИ, образованного в кабельных ЦСП,
F
i
= 1; для участка тракта СЦИ, образованного в РРЛ, изменяется от 1 до 4 в соответствии с таблицей 14). Таблица 14 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ЗАПАС F
I Для нормальных условий распространения Для неблагоприятных условий распространения (ноябрь – февраль)
4 (июнь - август)
2 (март – май, сентябрь – октябрь) Если цифровой тракт однородного участка образованна аппаратуре СЦИ с разным сроком изготовления, то MPO для такого участка определяется выражением где m – число секций мультиплексирования, образованных с помощью аппаратуры, изготовленной после марта 2000 г
n – число секций мультиплексирования, образованных с помощью аппаратуры, изготовленной до марта 2000 г.
МРО
N
, МРО
Р
– приведены в таблице 10 и 11. Для этого случая доля а i
исходной эксплуатационной нормы исходной эксплуатационной нормы (%) для участка транспортной сети определяется по правым столбцам таблицы 12 и Последовательность определения пороговых значений при вводе в эксплуатацию трактов СЦИ
1. Идентифицировать тип тракта (VC-12, VC -4 и т.п.)
2. Определить число однородных участков в данном тракте. Для этого следует учесть входит ли данный тракт в зону ответственности одного или нескольких операторов, состоит ли он из участков различных категорий, образован ли он системами передачи с разнотипной средой передачи.
3. Для каждого однородного участка определить
MPO
i
для показателей ESR,SESR и по таблицами, долю а по таблицами) и запас таблица 14).
4. Определить выделенную долю
SPO
(ES, SES и BBE) эксплуатационных норм для реального тракта СЦИ по формулами. Определить выделенную долю APO событий ошибок (ES, SES и BBE) для реального тракта.
АРО
ES
= SPO
ES
T
P
,
АРО
SES
= SPO
SES
T
P
, (15)
АРО
BBE
= SPO
BBE
T
P
B
S
, где T
P
– длительность испытания, с
B
S
– скорость передачи блоков, блок/с. Длительность испытаний определяется в соответствии с таблицей 15. Таблица 15 Длительность испытаний Количество секунд
15 минут
900 2 часа
7200 24 часа
86400 Р МРО
n МРО
МРО
m
n
(14)
50 Скорость передачи блоков определяется в соответствии с таблицей 9. Значения и имеют размерность, выраженную в секундах,
а
APO
BBE
– в блоках.
6. Вычислить
BISPO – количество событий ошибок для данного тракта при вводе в эксплуатацию. Если неокругленное значение BISPO меньше 3 для данной длительности теста, то измерения не гарантируют выполнение целевых норм с требуемой вероятностью. Значения и имеют размерность, выраженную в секундах, а – в блоках.
7. Вычислить пороговые значения
S,
по которым принимается решение о вводе тракта
СЦИ в эксплуатацию Значения
S округлить до ближайших целочисленных значений ≥ 0.
8. Измеренные значения событий ошибок сравниваются со значениями
S приданной длительности испытаний для принятия решения о вводе данного тракта в эксплуатацию. Эксплуатационные нормы на параметры ошибок в секциях мультиплексирования СЦИ Общие характеристики секций мультиплексирования СЦИ представлены в таблице 9. Исходные эксплуатационные нормы для секций мультиплексирования STM-N
(MPO)
совпадают с исходными эксплуатационными нормами для трактов СЦИ наивысшей скорости, образованных в данных секциях. В таблице показано соответствие секций мультиплексирования и трактов наивысшей скорости. Таблица Тип секции Тракт наивысшей скорости
STM-0
VC-3
STM-1
VC-4
STM-4
VC-4-4c
STM-16
VC-4-16c
STM-64
VC-4-64c Используя данные таблицы 16 исходные эксплуатационные нормы (MPO) для секции
STM-N можно определить с помощью таблиц 10 и 11. Доли исходных эксплуатационных норм для секций заданной длины можно определить по таблицами. При этом следует учесть, что при использовании систем ВОСП-СР длина секции мультиплексирования может быть того же порядка, что и длина соответствующего тракта.
/ 2
/ 2
/ 2.
ES
ES
SES
SES
BBE
BBE
BISPO
APO
BISPO
APO
BISPO
APO
(16)
2 2
2
ES
ES
ES
SES
SES
SES
BBE
BBE
BBE
S
BISPO
BISPO
S
BISPO
BISPO
S
BISPO
BISPO
(17)
L – для длинного ЭКУ (long haul);
V – для очень длинного ЭКУ (very long haul);
U – для сверхдлинного ЭКУ (ultra long haul); ВТОРОЙ ЦИФРОВОЙ СИМВОЛ (х) - указывает максимальное число ЭКУ, если х, тов составе главного оптического тракта отсутствуют промежуточные усилители УРОВЕНЬ STM – обозначается N = 4,16 и 64; ТРЕТИЙ ЦИФРОВОЙ СИМВОЛ (z) - указывает тип оптического кабеля
2 – со стандартным OB (Рек. МСЭ-Т G. 652);
3 – с OB с нулевой смещенной дисперсией (Рек. МСЭ-Т G.653);
5 – с OB с ненулевой смещенной дисперсией (Рек. МСЭ-Т G.655). Значения наиболее важных для проектирования параметров оптических стыков ВОСП-
СР приведены в таблицах П … П Приложения 1. Расчет протяженностей элементарных кабельных (ЭКУ) участков и секций ВОСП-СР с оптическими усилителями также производится по двум критериям максимальное перекрываемое затухание и максимально допустимая хроматическая дисперсия. Расчет по первому критерию может быть произведен следующим образом. Вначале определяется максимальная протяженность ЭКУ где ус – усиление ОУ
3
,
А
рс
– затухание, вносимое разъемным соединением,
А
нс
– затухание, вносимое сварным соединением (все значения в дБ, стр строительная длина кабеля, км. Затем, на основании соотношения для допустимой защищенности сигнала в отдельном канале от оптической помехи на выходе ОУ
2
[4], составляется уравнение (7), решение которого позволяет найти отношение протяженностей регенерационной секции и ЭКУ регенерационной секции. В этом уравнении
р
кан
находится по формуле (5), в которой
р
сум
– уровень группового сигнала определяется паспортными данными оборудования,
А
ус
принимается равным усиле-
(
2
) ку макс
ус
pc
нс
стр
l
S
A
A
l
(6) км с макс
кан
ш вх
ус
осш
ус макс
l
р
р
А
А
l
(7)
44 нию ус, допустимая защищенность оптического сигнала от усиленного шума спонтанного излучения
А
осш
на выходе УС принимается, с учетом эксплуатационного запаса 7 дБ, равной 20 дБ. Уровень помехи, приведенной ко входу УС находится по формуле [4]
р
ш вх
= 10lg(hf
0
Δf /10
-3
)+ К
ш ус, дБ. (8) В этом выражении
h
– постоянная Планка, равная
6,626 10
-34
, Вт с,
f
0
– центральная частота источника излучения, Гц,
Δf
– ширина оптического канала, Гц, определяемая полосой пропускания входного оптического фильтра или демультиплексора,
К
ш ус
– коэффициент шума оптического усилителя, дБ. В свою очередь, f
0
= с , причем с – скорость света в вакууме, равная мс, – центральная длина волны источника излучениям. С учетом сказанного имеем
l
c макс
/l
уч макс = 10 Округляя полученное соотношение до целого в меньшую сторону, находим число кабельных участков в секции
k и максимальную длину секции. Эти расчеты предполагали одинаковую длину кабельных участков, входящих в секцию, одинаковое усиление промежуточных усилителей и равенство их усиления усилению ОУ
2
Предполагалось также, что усиление названных усилителей существенно больше усиления усилителя передачи ОУ
1
. В реальных случаях количество кабельных участков в секции может быть уменьшено, уменьшена и длина отдельных кабельных участков. Расчет допустимой дисперсии в ОВ производится по нижеследующей методике.
1. Исходным параметром является допустимое уширение оптических импульсов доп, пс. Эта величина приводится в параметрах соответствующих интерфейсов или в технических данных выбранного оборудования.
2. По известной длине регенерационной секции
l
c
= ку определяется вносимое уширение макс = l
c в+ К
ПМД
∙ l
c
0,5
, пс (9) где в – коэффициент хроматической дисперсии оптического волокна, пс/нм∙км для максимальной длины волны макс рабочего диапазона, а
Δλ
– результирующая ширина спектра источника излучения, нм (см. далее. В свою очередь в
= макс –
0 4
/ макс для волокна со ступенчатым профилем, в = макс /
0
) для волокна со смещенной дисперсией. В этих формулах
S
0
– коэффициент наклона дисперсионной характеристики ОВ в точке нулевой дисперсии, в пс/нм
2
∙км;
0
– длина волны нулевой дисперсии
Ведущие производители ОВ обеспечивают величину коэффициента поляризационной модовой дисперсии К
ПМД
≤ 0,5, пс/км
0,5
Поляризационная модовая дисперсия рассчитывается только для скорости передачи более Гбит/с.
3. Если выполняется условие макс ≤ доп, компенсация не требуется Если макс >ΔT
доп
,
то требуется компенсация дисперсии. Для этого определяется разность
ΔT = макс
– ΔT
доп
Отметим, что обычно компенсация дисперсии делается минимальной, так как при этом компенсатор вносит минимальные потери.
45 5 Исходя из полученной величины
ΔT
, определяется подходящий тип компенсирующего волокна и его параметры коэффициент дисперсии КВ пс/нм∙км и коэффициент вносимого затухания КВ, дБ/км, после чего определяется длина компенсирующего волокна КВ = ∆T/ КВ. (10) В выражениях (и (10) под необходимо подразумевать результирующую ширину спектра оптического сигнала, распространяющегося по ОВ, которая определяется шириной спектра цифрового сигнала
(
сигн
), те. связана сего скоростью передачи в (бит/с) и шириной спектра оптического излучения
(
изл
)
, связанной с характеристикой излучателя. В первом приближении можно считать
2 2
(
)
(
)
сигн
изл
(11) где:
изл
– ширина спектра модулируемого источника оптического излучения на уровне –20 дБ, нм
2
сигн
= (
2
/с)∙(В/ξ), нм. (12) В этой формуле – центральная длина волны модулируемого источника излучения, нм В – скорость передачи, Гбит/с;
с – скорость света в вакууме, мс. Коэффициент ξ принимается равным 2 для сигнала в коде NRZ и 0,33…0,67 для сигналов в коде RZ в зависимости от скважности используемых импульсов.
6. Потери на затухание, вносимые компенсатором дисперсии К = L
КВ
∙α
КВ
, дБ, где КВ – коэффициент затухания компенсирующего волокна.
7. Полученное затухание распределяется на количество промежуточных усилителей, равное k–1: КУ = К
/(k – 1), дБ
8. Полученное α
КУ
проверяется согласно условию:
р
вых
ус
– А
эку
– р
вх мин – ку ≥ 0, где А
эку
– затухание элементарного кабельного участка (ЭКУ), дБ р
вых
ус
– значение уровня выходной мощности промежуточного усилителя, дБм,
р
вх мин – минимально допустимый уровень входной мощности промежуточного усилителя, дБм. Если это условие выполняется, уменьшение длины ЭКУ не требуется, если жене выполняется, то необходимо уменьшить длину ЭКУ или выбрать другой тип промежуточного усилителя. При необходимости осуществить более корректные расчеты, следует воспользоваться методикой, изложенной в Приложении 2 [1].
8. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ НОРМЫ НА ПАРАМЕТРЫ ОШИБОК
ТРАКТОВ И СЕКЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ СЦИ Проектирование сетевой структуры системы СЦИ, проведенное корректно, предполагает что каналы и тракты, организованные в этой структуре, будут отвечать целевым нормам качества передачи, важнейшими из которых являются нормы на ошибки передачи (определения параметров ошибок передачи приведены в Приложении 2). Поскольку соответствие проектируемых объектов целевым нормам может быть установлено в результате относительно долгосрочных наблюдений (от месяца до года, при вводе объектов технической эксплуатации (ОТЭ) в эксплуатацию, в процессе эксплуатации и при их восстановлении используют эксплуатационные нормы. Оценка соответствия ОТЭ эксплуатационными нормами проводится за периоды 15
46 минут, 2 часа и 24 часа. Соответствие объекта эксплуатационным нормам с высокой степенью вероятности гарантирует выполнение целевых норм. Определяются исходные эксплуатационные нормы (Maintenance Perfomance Objectives, MPO), как и целевые, на гипотетический эталонный (полный цифровой) тракт. Эксплуатационные нормы задают предельные значения контролируемых параметров лимиты и пороги, определяющие пригодность/непригодность объектов при вводе в эксплуатацию или необходимость вмешательства персонала в процессе эксплуатации. В отличие отце- левых норм, на которых они базируются, эксплуатационные нормы могут зависеть от среды передачи, используемой при реализации данного тракта. Эксплуатационные нормы предусматривают непрерывный контроль в процессе эксплуатации (без перерыва связи. При вводе в эксплуатацию и после восстановления после ремонта проводятся также измерения с перерывом связи Для поддержания качественных показателей, обеспечивающих целевые нормы с помощью эксплуатационного контроля, используются три принципа
– исходные эксплуатационные нормы для гипотетического эталонного тракта, используемые для расчета порогов ввода в эксплуатацию, принимаются в два раза жестче по сравнению с целевыми
– при расчете эксплуатационных порогов используются коэффициенты, учитывающие старение аппаратуры и среду передачи
– в формулы для расчета эксплуатационных порогов вводится зависимость величины порогов от длительности измерений. Эксплуатационные пороги снижения качества (DPL – Degraded Perfomance Limit) и недопустимого качества (UPL – Unacceptable Perfomance Limit) определяют необходимость вмешательства обслуживающего персонала по результатам непрерывного контроля. Для этого результаты непрерывного контроля ошибок на отрезках в 24 часа сравниваются с DPL, а результаты непрерывного контроля ошибок на и минутных отрезках сравниваются с UPL. Для определения норм на параметры ошибок в цифровом тракте необходимо выполнить разделение реального цифрового тракта на однородные участки так, чтобы нормы на реальный тракт были равны сумме составляющих однородных участков. В пределах однородного участка действует зона ответственности одного оператора, имеется однотипная среда передачи и цифровой тракт принадлежит одной категории (те. является либо транзитным участком транспортной сети, либо национальным участком транспортной сети, либо участком доступа. Принадлежность цифрового тракта СЦИ или ПЦИ определенному участку транспортной сети (транзитному или национальному) определяется с учетом следующего
– по результатам измерения показателей ошибок
– по возможности организации транзита через данный тракт международного трафика зарубежных стран, для которых данный тракт является промежуточным (при этом принимаются во внимание возможные сетевые переключения
– цифровой магистральный тракт СЦИ или ПЦИ может принадлежать как транзитному, таки национальному участку транспортной сети
– цифровые тракты СЦИ или ПЦИ местной сети относятся к национальному участку транспортной сети
– цифровой внутризоновый тракт СЦИ или ПЦИ, как правило, относится к национальному участку транспортной сети
– цифровой тракт ПЦИ, образованный в системах ПЦИ на металлическом кабеле, не рекомендуется применять для транзитного участка транспортной сети. Во всех случаях оператор определяет принадлежность тракта к определенной категории в зависимости от конкретного назначения тракта и результатов измерения показателей ошибок. Следует иметь ввиду, что сдача цифрового тракта в эксплуатацию после соответствующих измерений поболее жестким нормам (например, по нормам транзитного участка транспортной сети) повышает привлекательность данного тракта на рынке цифровых трактов.
47 Нормы на ошибки для каждого однородного участка определяются в соответствии с долями, приведенными в разделах соответствующих таблицах. Общие характеристики трактов СЦИ содержатся в таблице 9. Таблица 9 ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАКТОВ СЦИ Информационная структура ЦСП Скорость передачи, кбит/с Число битв блоке Число блоков в сек.
КОО
VC-12 2240 1120 2000
BIP-2
VC -2 6848 3424 2000
BIP-2
VC -3 48960 6120 8000
BIP-8
VC -4 150336 18782 8000
BIP-8
VC -с
601344 75168 8000
BIP-8
VC -с
2405376 300672 8000
BIP-8
VC -с
9621504 1202688 8000
BIP-8
STM-0 51840 801 64000 8 х BIP-1
STM -N х
801 х
24NxBIP-N Исходные эксплуатационные нормы для цифровых трактов СЦИ, образованных с помощью аппаратуры СЦИ, изготовленной после марта 2000 года, показаны в таблице 10. Таблица 10 ИСХОДНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ НОРМЫ Тип тракта
ESR
SESR
BBER
VC-12 0,005 0,001 2,5∙10
-5
VC -2 0,005 0,001 2,5∙10
-5
VC -3 0,01 0,001 2,5∙10
-5
VC -4 0,02 0,001 5∙10
-5
VC -с Не применяется
0,001 5∙10
-5
VC -с Не применяется
0,001 5∙10
-5
VC -с Не применяется
0,001 Исходные эксплуатационные нормы на цифровые тракты, образованные с помощью аппаратуры СЦИ, изготовленной до марта 2000 года, показаны в таблице 11. Таблица 11 ИСХОДНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ НОРМЫ для аппаратуры, изготовленной до марта 2000 года)
Тип тракта
ESR
SESR
BBER
VC-12 0,02 0,001 Не применяется
VC -2 0,025 0,001 Не применяется
VC -3 0,0375 0,001 Не применяется
VC -4 0,08 0,001 Не применяется
VC -с Не применяется
0,001 Не применяется
VC -с Не применяется
0,001 Не применяется
VC -с Не применяется
0,001 Не применяется Для транзитного участка транспортной сети доли а
Т
исходной эксплуатационной нормы ( в %) в зависимости от длины приведены в таблице 12.
48 Таблица 12 ТРАНЗИТНЫЙ УЧАСТОК ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ Длина L однородного участка тракта, км Доля исходной нормы (а
Т
), % Для аппаратуры, изготовленной после марта 2000 г. Для аппаратуры, изготовленной до марта 2000 г.
L 100 1,2 2
100 < L 200 1,4 2
200 < L 300 1,6 2
300 < L 400 1,8 2
400 < L 500 2
2 500 < L 1000 3
3 1000 < L 2500 4
4 2500 < L 5000 6
6 5000 < L 7500 8
8
L > 7500 10 10 Для национального участка транспортной сети доли а исходной эксплуатационной нормы (%) в зависимости от длины приведены в таблице 13. Таблица 13 НАЦИОНАЛЬНЫЙ УЧАСТОК ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ Длина L однородного участка тракта, км Доля исходной нормы (а, % Для аппаратуры, изготовленной после марта 2000 г. Для аппаратуры, изготовленной до марта 2000 г.
L 100 4
4,8 100 < L 200 4,2 4,8 200 < L 300 4,4 4,8 300 < L 400 4,6 4,8 400 < L 500 4,8 4,8 500 < L 1000 5,8 5,8 1000 < L 2500 6,8 6,8 2500 < L 5000 8,8 8,8 5000 < L 7500 10,8 10,8
L > 7500 12,8 12,8 Для участка доступа доля а
А
исходной эксплуатационной нормы (%) составляет 10 % независимо от длины. Выделенная доля эксплуатационных норм (ESR, SESR и BBER) для реальных трактов
СЦИ определяется выражением где
i
– номер однородного участка, входящего в цифровой тракт М – общее число однородных участков в цифровом тракте
МРО
i
– исходные нормы для однородного участка, зависящие от типа тракта и времени изготовления аппаратуры (таблицы 10 или 11);
а
– доля исходной нормы (%) для данного однородного участка, зависящая от длины, времени изготовления аппаратуры и категории участка (таблицы 12 и 13);
1
,
100
M
i
i
i
i
МРО
F
SPO
a
(13)
49
F
i
– эксплуатационный запас для трактов РРЛ, связанный с неблагоприятными условиями распространения (для участка тракта СЦИ, образованного в кабельных ЦСП,
F
i
= 1; для участка тракта СЦИ, образованного в РРЛ, изменяется от 1 до 4 в соответствии с таблицей 14). Таблица 14 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ЗАПАС F
I Для нормальных условий распространения Для неблагоприятных условий распространения (ноябрь – февраль)
4 (июнь - август)
2 (март – май, сентябрь – октябрь) Если цифровой тракт однородного участка образованна аппаратуре СЦИ с разным сроком изготовления, то MPO для такого участка определяется выражением где m – число секций мультиплексирования, образованных с помощью аппаратуры, изготовленной после марта 2000 г
n – число секций мультиплексирования, образованных с помощью аппаратуры, изготовленной до марта 2000 г.
МРО
N
, МРО
Р
– приведены в таблице 10 и 11. Для этого случая доля а i
исходной эксплуатационной нормы исходной эксплуатационной нормы (%) для участка транспортной сети определяется по правым столбцам таблицы 12 и Последовательность определения пороговых значений при вводе в эксплуатацию трактов СЦИ
1. Идентифицировать тип тракта (VC-12, VC -4 и т.п.)
2. Определить число однородных участков в данном тракте. Для этого следует учесть входит ли данный тракт в зону ответственности одного или нескольких операторов, состоит ли он из участков различных категорий, образован ли он системами передачи с разнотипной средой передачи.
3. Для каждого однородного участка определить
MPO
i
для показателей ESR,SESR и по таблицами, долю а по таблицами) и запас таблица 14).
4. Определить выделенную долю
SPO
(ES, SES и BBE) эксплуатационных норм для реального тракта СЦИ по формулами. Определить выделенную долю APO событий ошибок (ES, SES и BBE) для реального тракта.
АРО
ES
= SPO
ES
T
P
,
АРО
SES
= SPO
SES
T
P
, (15)
АРО
BBE
= SPO
BBE
T
P
B
S
, где T
P
– длительность испытания, с
B
S
– скорость передачи блоков, блок/с. Длительность испытаний определяется в соответствии с таблицей 15. Таблица 15 Длительность испытаний Количество секунд
15 минут
900 2 часа
7200 24 часа
86400 Р МРО
n МРО
МРО
m
n
(14)
50 Скорость передачи блоков определяется в соответствии с таблицей 9. Значения и имеют размерность, выраженную в секундах,
а
APO
BBE
– в блоках.
6. Вычислить
BISPO – количество событий ошибок для данного тракта при вводе в эксплуатацию. Если неокругленное значение BISPO меньше 3 для данной длительности теста, то измерения не гарантируют выполнение целевых норм с требуемой вероятностью. Значения и имеют размерность, выраженную в секундах, а – в блоках.
7. Вычислить пороговые значения
S,
по которым принимается решение о вводе тракта
СЦИ в эксплуатацию Значения
S округлить до ближайших целочисленных значений ≥ 0.
8. Измеренные значения событий ошибок сравниваются со значениями
S приданной длительности испытаний для принятия решения о вводе данного тракта в эксплуатацию. Эксплуатационные нормы на параметры ошибок в секциях мультиплексирования СЦИ Общие характеристики секций мультиплексирования СЦИ представлены в таблице 9. Исходные эксплуатационные нормы для секций мультиплексирования STM-N
(MPO)
совпадают с исходными эксплуатационными нормами для трактов СЦИ наивысшей скорости, образованных в данных секциях. В таблице показано соответствие секций мультиплексирования и трактов наивысшей скорости. Таблица Тип секции Тракт наивысшей скорости
STM-0
VC-3
STM-1
VC-4
STM-4
VC-4-4c
STM-16
VC-4-16c
STM-64
VC-4-64c Используя данные таблицы 16 исходные эксплуатационные нормы (MPO) для секции
STM-N можно определить с помощью таблиц 10 и 11. Доли исходных эксплуатационных норм для секций заданной длины можно определить по таблицами. При этом следует учесть, что при использовании систем ВОСП-СР длина секции мультиплексирования может быть того же порядка, что и длина соответствующего тракта.
/ 2
/ 2
/ 2.
ES
ES
SES
SES
BBE
BBE
BISPO
APO
BISPO
APO
BISPO
APO
(16)
2 2
2
ES
ES
ES
SES
SES
SES
BBE
BBE
BBE
S
BISPO
BISPO
S
BISPO
BISPO
S
BISPO
BISPO
(17)