數(shù)模比賽必備-數(shù)學(xué)建模題中繼損耗

5.35.3.1中繼距離受損耗的限對(duì)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)而言，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)用戶對(duì)傳輸距離和傳輸容量(話路數(shù)或比特率)及其分布的要求，按照國(guó)家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)前設(shè)備的技術(shù)水平，經(jīng)過綜合考慮和反復(fù)計(jì)算。選擇最佳路由和局站設(shè)置、傳輸體制和傳輸速率以及光纖光纜和的基本參數(shù)和性能指標(biāo)，以使系統(tǒng)的實(shí)施達(dá)到最佳的性能價(jià)格比。在技術(shù)上，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要問題是確定中繼距離，尤其對(duì)長(zhǎng)途光纖通信系統(tǒng)，中繼距離設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)效益影響很大。中繼距離的設(shè)計(jì)有三種方法?情況法(參數(shù)完全已知統(tǒng)計(jì)法(所有參數(shù)都是統(tǒng)計(jì)定義半統(tǒng)計(jì)法(只有某些參數(shù)是統(tǒng)計(jì)定義這里我們采用情況設(shè)計(jì)法，用這種方法得到的結(jié)果，設(shè)計(jì)的可靠性為100%，但要犧牲可能達(dá)到的最大長(zhǎng)度中繼距離受光纖線路損耗和色散(帶寬)的限制，明顯隨傳輸速率的增加而減小。中繼距離和傳輸速率反映著光纖通信系統(tǒng)的技術(shù)水平。圖5.17示出了無中繼器和中間有一個(gè)中繼器的數(shù)字光纖線路系統(tǒng)的示意圖，圖中符號(hào)T′,T:和數(shù)字復(fù)接分接設(shè)備的接口Tx:光發(fā)射機(jī)或中繼器發(fā)射端Rx:光或中繼器接收端CC纖連接器S近Tx連接器C1接收端R近Rx連接器C2發(fā)射端SR纖線路，包括接頭如果系統(tǒng)傳輸速率較低，光纖損耗系數(shù)較大，中繼距離主要受光纖線路損耗的限制。在這種情況下，要求S和R兩點(diǎn)之間光纖線路總損耗必須不超過系統(tǒng)的總功率衰減，即或式中，P為平均發(fā)射光功率(dB)，P為接收靈敏度(dB)，α為連接器損耗(dB/M為系統(tǒng)余量(d)，α為光纖損耗系數(shù)(dB/km),α為每km纖平均接頭損耗(dB/km),α為每km纖線路損耗余量(dB/km),L中繼距離(km)。平均發(fā)射光功率Pt取決于所用光源，對(duì)單模光纖通信系統(tǒng)，LD的平均發(fā)射光功率一般為-3～-9dBm,LD平均發(fā)射光功率一般為-20～-5dBm。光靈敏度P取決于光檢測(cè)器和前置放大器的類型，并受誤碼率的限制，隨傳輸速率而變化。表5.10示出長(zhǎng)途光纖通信系統(tǒng)BER≤1×0時(shí)的接收靈敏度P。連接器損耗一般為0.3～1dB/對(duì)。設(shè)備余量M包括由于時(shí)間和環(huán)境的變化而引起的發(fā)射光功率和接收靈敏度下降及設(shè)備內(nèi)光纖連接器性能劣化，M一般不小于3dB。光纖損耗系數(shù)α取決于光纖類型和工作波長(zhǎng)，例如單模光纖在1310nmα0.4～0.45dB/km1550nmα0.25dB/km光纖損耗余量α一般為0.1～0.2dB/km一個(gè)中繼段總余量不超過5dB均接頭損耗可取0.05dB/個(gè)，每千米光纖平均接頭損耗α可根據(jù)光纜生產(chǎn)長(zhǎng)度計(jì)算得到。根據(jù)ITU-T(CCITT