Разработка алгоритма распределения энергетического потенциала в сетях абонентского доступа

В данной статье рассмотрены методы разработки алгоритма распределения энергетического потенциала и произведен анализ предоставления качественных услуг в сетях абонентского доступа.

Ключевые слова: сеть доступа, суммарные оптические потери, энергетический потенциал, сбалансированные сети PON, алгоритмический метод проектирования.

В настоящее время важнейшими задачами для операторов сетей абонентского доступа становятся как обеспечение дальнейшей работоспособности сушествующих сетей, так и выбор эффективных методов проектирования новых.

При проектировании сетей абонентского доступа основное внимание уделяется распределению потерь на учаске ОLТ(Optical Line Termination)–ОNТ(Optical Network Termination).Каждый компонент оптического линейного тракта является источником потерь.Однако потери оптического сигнала не должны превышать разрешенного бюджета мощности (энергетического потенциала)системы передачи.

Бюджет мощности (энергетический потенциал)— разность между уровнем оптического сигнала на выходе источника излучения (на входе в кабель)и чувствительностью приемника (на выходе из кабеля), измеряется вдецибелах (дБ). На практике чаще всего величина разрешенного бюджета мощности находится в пределах 25... 31дБ [1].

Распределение энергетического потенциала (ЭП) можно определить через минимальное и максимальное затухание между передающим и приемным устройствами.

(1)

(2)
где: p_{out min}, p_{out max} — соответственно минимальный и максимальные допустимый уровень сигнала на выходе передатчика;

p_{in min}, p_{in mах} –соответственно минимальный и максимальный допустимый уровень сигнала на входе приемника.

На рис.1 показано распределение затухания мощности сигнала в различных оптических компонентах для отдельного канала OLT-ONT_i.

Рис. 1. Затухание сигнала в сетях абонентского доступа

При расчете распределения энергетического потенциала в сетях абонентского доступа при прохождении оптического сигнали черезразветвителидолжны выполняться следующие условия:

– допустимое максимальное затухание сигнала не должно превышать значения, рассчитанного по формуле (1);

– допустимое минимальное затухание сигнала не должно превышать значения, рассчитанного по формуле(2).

В сетях абонентского доступапо причине разной длины оптической линии вносимые потеридля различных участков OLT-ONTj будут отличаться по величине. В этом случае необходимо иметь большой запас по мощности, что непригодно для больших разветвленных сетей. Эту проблему можно решить выравниванием оптических потерь при заданном размещении абонентов, то есть подборомкоэффициентов деления разветвителей. Поэтому предлагается проектировать сбалансированные сети.Сбалансированные сети абонентского доступа — сеть, в которой полные потери по всем оптическим путям одинаковы. При расчете сбалансированной сети всем ONT присваивается одинаковое значение входной мощности. Сеть рассчитывается от ONT, количество ответвлений до которого максимально [2]. На каждой ступени определяются коэффициенты деления разветвителей, обеспечивающих равную мощность на входных портах ONT(рис. 2).

Рис. 2.“Древовидная” модельсети абонентского доступа

(3)

(4)

(5)

В приведенной выше модели для каждой ступени потери на каждом элементе сети рассчитываются последовательно. Результатом работы данного алгоритма является определение радиуса сбалансированной пассивной оптической сети и коэффициента деления разветвителя. Алгоритм начинается с максимального количества элементов m ступени. Блок — схемаалгоритма сбалансированной сети приведена на рис. 3.

Алгоритмический метод проетирования сетей абонентского доступа на основе распределения энергетического потенциала позволяет гарантировать безошибочную доставку информации и предоставление абонентам качественных услуг.

Рис. 3. Алгоритм построения сбалансированной сети PON

Литература:

1. Глущенко, Д. В. Расчет оптического бюджета PON с равномерными разветвителями / Д. В. Глущенко, В. Н. Урядов // Современные средства связи: ма-териалы XV Междунар. науч.-техн. конф., 28–30 сент. 2010 г., Минск, Респ. Беларусь. — Минск: ВГКС, 2010. — 28 с.
2. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. — 2-е доп. изд. / Под ред. Н. Н. Слепова. — М.: Техносфера, 2006. — 496с.
3. Магистерская диссертация “Исследования широкополосных оптических сетей доступа” /Шайхиева Б. М. Чежимбаева К. С./-2014-
4. www.comnews.ru/ (новости телекоммуникаций).