談村村通 星--樹型結(jié)構(gòu)光點(diǎn)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

    ①、縣（電--光）→鎮(zhèn)（光--電--光）→行政村和自然村（光--電）→電纜網(wǎng)。

    ②、縣（電--光）→鎮(zhèn)（光--電--光）→中心村或行政村（光--電--光）→行政村和自然村（光--電）→電纜網(wǎng)。

    第一方案為二級(jí)光網(wǎng)，傳輸質(zhì)量較好，大多需采用星型結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸。對(duì)所轄村較少，村居相對(duì)集中的鎮(zhèn)，可采取這種方案。

    第二方案為三級(jí)光網(wǎng)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)和中心村都要進(jìn)行一次“光--電--光”轉(zhuǎn)換，傳輸質(zhì)量稍遜于第一方案，以星--樹型結(jié)構(gòu)傳輸為主。適合地域較廣，所轄村較多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

    2.光纜網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式：一種是星型結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立性強(qiáng)，互不影響，穩(wěn)定性高，但相對(duì)需光纖芯數(shù)較多；另一種結(jié)構(gòu)形式是樹型，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)需要的光纖芯數(shù)較少，費(fèi)用相對(duì)較低，但各光點(diǎn)相互影響大，獨(dú)立性、穩(wěn)定性差；還有一種傳輸結(jié)構(gòu)為星--樹混合型，可以有效的整合星型和樹型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，最大限度的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸整體性價(jià)比，在工程費(fèi)用相對(duì)較低的情況下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)傳輸。

    二、簡明計(jì)算公式：

    1、分光比：光功率（dB）與光功率（mw）換算公式：A=10lgP，P＝（A為用dB表示的光功率，P為用mw表示的光率）－－－公式①

    如下圖分路器幾路輸出電平分別為Aa、Ab……An（用dB表示），Pa、Pb……Pn（用mw表示），Ka、Kb、Kn分別表示a、b、n路的分光比。則分光比為：

    Ka=Pa/（Pa+Pb+……+Pn）=／(++……+)；

    Kb=Pb/（Pa+Pb+……+Pn）=／（++……+)；

    Kn=Pn/（Pa+Pb+……+Pn）=/(++……+)；

    －－－公式②

    2、光鏈路損耗A:主要包括光纜損耗，熔點(diǎn)損耗，光分路器插入損耗，光分路器附加損耗和活動(dòng)連接損耗等。

    公式為（用dB表示）：A=αL+(-10lgK)+0.5+0.5+光點(diǎn)設(shè)計(jì)值。－－公式③；

    α為光纖損耗常數(shù)，采用1310nm波長的傳輸方式時(shí)，α一般取0.4dB/Km，其中包括熔點(diǎn)損耗。L為光纜長度，K為光分路器分光比，第一個(gè)0.5為光分路器附加損耗（廠家要求附加損耗≤0.3dB），第二個(gè)0.5為活動(dòng)連接器損耗（光接收機(jī)連接損耗）。

    如果是下圖的情況，計(jì)算A點(diǎn)所需的光功率，應(yīng)先計(jì)算出A點(diǎn)所需的總光功率（dB），再根據(jù)公式①計(jì)算A點(diǎn)所需的光功率（mw）。

    A=αL1+(-10lgK2)+0.5+αL2+(-10lgK4)+0.5+αL3+(-10lgK6)+0.5+αL4+……

    +(-10lgK(n+1)+0.5+αL(n+1)+0.5+光點(diǎn)設(shè)計(jì)值

    0.5為每個(gè)分路器的附加損耗，最后一個(gè)0.5為光接收機(jī)活動(dòng)連接損耗。因各光點(diǎn)設(shè)計(jì)值是均勻一致的，如K1輸出端所需的光功率為Ak1（dB），則上式為：A=αL1+(-10lgK1)+0.5+Ak1－－－公式④

    三、設(shè)計(jì)、計(jì)算：

    在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)（以1310nm波長傳輸方式為例），本著確保指標(biāo)和兼顧經(jīng)濟(jì)的原則，一般光點(diǎn)我們?nèi)≡O(shè)計(jì)值為-4dB，對(duì)于二級(jí)光發(fā)射機(jī)光點(diǎn)，我們?nèi)」恻c(diǎn)設(shè)計(jì)值為-2.5dB，（目前光接收機(jī)輸入功率范圍一般為：－2dB～－6dB）。

    下面是某鄉(xiāng)鎮(zhèn)一“村村通”光發(fā)射機(jī)覆蓋平面圖。

    1、先根據(jù)實(shí)際線路，畫出設(shè)計(jì)方框圖。

    各分路器安放位置為:分路器1在常路中心機(jī)房，分路器2在去東三莊、田家?guī)X、五里橋的三叉路口，分路器3在田家?guī)X，分路器4在南松林，分路器5在西官莊，分路器6在兩泉莊，分路器7在白楊莊，分路器8在下怪峪。

    2、計(jì)算：

    因K1路、K2路是給兩個(gè)二級(jí)光發(fā)射機(jī)送信號(hào)，根據(jù)公式③，則AK1＝0.4×4.2－1.5＝0.18dB，根據(jù)公式①得出PK1＝＝1.04mw。同理得出K2輸出端的損耗和K1輸出端所需的光功率：AK1＝0.4×4.6－1.5＝0.34dB，PK1＝1.08mw。

    K3一路的計(jì)算應(yīng)從后向前進(jìn)行。先計(jì)算五里橋、田家?guī)X分路器的分光比。因K7輸出端直接連接光接收機(jī)，可以約計(jì)光纜長度為0km。根據(jù)公式③算出：AK7＝0.4×0－3＝-3dB，AK8＝0.4×0.5－3＝-2.8dB；根據(jù)公式①則PK7＝＝0.50mw，PK8＝＝0.52mw；再根據(jù)公式②計(jì)算出K7，K8的數(shù)值。K7＝PK7／（PK7+PK8）＝49.0%，K8＝1-K7＝51.0%。

    再計(jì)算AK5、PK5、AK6、PK6。根據(jù)公式③得出AK5＝0.4×0.5－3＝-2.8dB，則根據(jù)公式①則PK5＝＝0.52mw。

    根據(jù)公式④，則K6輸出端所需的光功率（dB）：AK6＝0.5+0.4×1+(-10lgK7)+AK7＝0.5+0.4×1+(-10lg49.0%)-3＝1dB，根據(jù)公式①則PK6＝＝1.26mw。再根據(jù)公式②計(jì)算出K5，K6的數(shù)值。K5＝PK5／（PK5+PK6）＝0.52／（0.5+1.26）＝29.2%，K6＝1-K5＝70.8%。

    根據(jù)公式④，K3輸出端所需光功率（dB）：AK3＝0.5+0.4×0.8+(-10lgK5)+AK5＝0.82+5.35-2.8=3.37（dB），根據(jù)公式①則PK3＝＝2.17mw。

    再計(jì)算K4一路，也是從后向前算，先計(jì)算AK20、AK21，根據(jù)公式③得出AK20＝0.4×0－3＝-3dB，Ak21＝0.4×1.8－3＝-2.28dB。根據(jù)公式①則PK20＝＝0.50mw；PK21＝＝0.59mw。根據(jù)公式②得出：K20＝PK20／（PK20+PK21）＝45.9%，K21＝1-K20＝54.1%。

    同理，根據(jù)公式③、公式①分別得出：AK18＝-3dB，PK18＝0.50mw。

    根據(jù)公式④，則K19輸出端所需的光功率（dB）：AK19＝0.5+0.4×1+(-10lgK20)+AK20＝0.9+3.38-3=1.28（dB），則PK19＝＝1.34mw。

    再根據(jù)公式②算出：K18＝PK18／（PK18+PK19）＝0.5／（0.5+1.34）＝27.2%，K19＝1-K18＝72.8%。

    根據(jù)公式④算出K12輸出端所需的光功率（dB）：AK12＝0.5+0.4×3.5+(-10lgK18)+AK18＝0.5+0.4×3.5+(-10lg27.2%)-3＝4.55dB，根據(jù)公式①則PK12＝＝2.85mw。

    K11一路也從后向前算，先計(jì)算兩泉莊、杏山莊的分光比。根據(jù)公式③、公式①分別得出：AK16＝-3dB，PK16＝0.50mw，Ak17＝0.4×1.5－3＝-2.4dB，PK17＝0.58mw。根據(jù)公式②算出：K16＝PK16／（PK16+PK17）＝46.3%，K17＝1-K16＝53.7%。

    根據(jù)公式④，則K15輸出端所需的光功率（dB）：AK15＝0.5+0.4×1+(-10lgK16)+AK16＝0.5+0.4×1+(-10lg46.3%)-3＝1.24dB，根據(jù)公式①則PK15＝＝1.33mw。

    同理，根據(jù)公式③、公式①分別得出：AK13＝-3dB，Ak14＝-2.8dB；PK13＝0.50mw，PK14＝0.52mw。

    再根據(jù)公式②算出：K13＝PK13／（PK13+PK14+PK15）＝0.5／（0.5+0.52+1.33）＝21.3%，K14＝PK14／（PK13+PK14+PK15）＝0.52／（0.5+0.52+1.33）＝22.1%，K15＝1-K13-K14＝56.6%。

    根據(jù)公式④算出K11輸出端所需的光功率（dB）：AK11＝0.5+0.4×0.8+(-10lgK13)+AK13＝0.5+0.4×0.8+(-10lg21.3%)-3＝4.54dB，根據(jù)公式①則PK11＝＝2.84mw。

    同理,根據(jù)公式③、公式①分別得出AK9＝-3dB，Ak10＝-2.4dB；PK9＝0.50mw，PK10＝0.58mw。

    根據(jù)公式②得出：K9＝PK9／（PK9+PK10+PK11+PK12）＝0.5／（0.5+0.58+2.84+2.85）＝7.4%，K10＝PK10／（PK9+PK10+PK11+PK12）＝0.52／（0.5+0.58+2.84+2.85）＝8.6%，K11＝PK11／（PK9+PK10+PK11+PK12）＝2.84／（0.5+0.58+2.84+2.85）＝41.9%，K12＝1-K19-K10-K11＝42.1%。

    再根據(jù)公式④算出K4輸出端所需的光功率（dB）：AK4＝0.5+0.4