Реферат: Обоснование требований к проектируемой волп >II. Принципы передачи информации по волоконно-оптическим линиям связи

diplomrus.ru - Авторское выполнение научных работ на заказ. Контроль плагиата, скидки, гарантии, прямое общение с автором.



Введение

I. Анализ Исходных данных

1.1. Тенденция развития оптических сетей связи

1.2. Анализ состояния внутризонной сети связи республики Башкортостан

1.3. Обоснование требований к проектируемой ВОЛП

II. Принципы передачи информации по волоконно-оптическим линиям связи

2.1. Физические основы передачи информации по волоконно-оптическим линиям связи

2.2. Конструкция, классификация и параметры передачи одномодовых оптических волокон

2.3. Технические характеристики стандартных одномодовых оптических волокон

III. Выбор и обоснование оборудования ВОСП

3.1. Схема организации связи

3.2. Структурная схема волоконно-оптический линий передачи '

3.3. Технические характеристики оборудования линейного тракта

3.4. Выбор и обоснование комплектации оборудования

3.5. Размещение оборудования

^ IV. Выбор и обоснование оптического кабеля

4.1. Выбор и обоснование трассы прокладки оптического кабеля

4.2. Условия прокладки и требования, предъявляемые к оптическому кабелю.

4.3. Конструкция и характеристики оптического кабеля.

^ V. Расчет бюджета мощности элементарного кабельного участка

5.1. Выбор и обоснование методики расчета

5.2. Методика и алгоритм расчета бюджета мощности для элементарного кабельного участка

5.3. Анализ бюджета мощности

5.4. Расчет дисперсии

^ VI. Организация работ по строительству ВОЛС

6.1. Выбор и обоснование способов и рекомендации по прокладке

оптического кабеля

6.2. Выбор способа монтажа оптических волокон и рекомендации
по монтажу кабеля

6.3. Выбор и обоснование оконечных устройств

6.4. Рекомендации по организации строительно-монтажных работ и разработка план-графика

6.5. Рекомендации по проведению приемо-сдаточных испытаний

VII. Технико-экономические показатели

Расчет капитальных затрат

Доходы от услуг связи

Расчет численности производственных работников

Затраты на производство услуг связи

Оценка экономической эффективности капитальных вложений на проектируемый объект




Техника безопасности и охрана окружающей среды



Заключение

^ Список литературы


Введение

Настоящий дипломный проект с необходимыми расчетами, обосновывающий целесообразность проектирования и строительства Восточного кольца зоновой сети связи Республики Башкортостан разработан на основании задания на разработку дипломного проекта на тему: «Волоконно-оптическая линия передачи Учалы - Белорецк - Баймак».

Сложившаяся на момент разработки дипломного проекта схема организации связи в Восточном направлении Республики Башкортостан организованна с использованием различных направляющих систем: КЛС, ВЛС и РРЛ. Действующие в настоящее время каналы радиовещания, телевидения и междугородной связи работают как по линиям службы линейных сооружений ОАО Башинформсвязь, так и по линиям "Ростелекома"

Технические возможности существующих устройств связи не позволяют обеспечить потребности Южных районов Республики Башкортостан в каналах связи, которая определилась из существующей нагрузки и среднестатистического годового увеличения нагрузки АМТС г. Уфы, равного 8%, включающих в себя: прирост абонентов телефонной сети общего пользования, абонентов мобильной связи и нагрузки от абонентов "Интернета". Следовательно, потребность в каналах связи в Восточном направлении может быть удовлетворена только путем строительства новых линий связи. В настоящее время самыми целесообразными и емкими являются волоконно-оптические линии связи с применением синхронных систем передачи информации.

Восточное кольцо предполагается построить, применив аппаратуру синхронно цифровой иерархии (СЦИ).

Новые поколения коммутационных станций, систем передачи и сфер распространения сигналов определяют следующие принципы модернизации сети электросвязи:

-оптические кабели (ОК), прокладываемые, преимущественно, по кольцевой схеме, а также цифровые РРЛ;

-цифровые системы передачи (ЦСП) синхронной цифровой иерархии (СЦИ) позволяют организовать транспортную (первичную) сеть любой требуемой конфигурации и обеспечить эффективные процедуры управления ее ресурсами;

-цифровые коммутационные станции обеспечивают широкий спектр услуг и введение централизованной системы эксплуатации.

В сеть СЦИ Восточного кольца предполагается включить города Белорецк, Баймак, а также районный центр Аскарово. Кроме этого предусматривается ВОЛП по схеме «точка - точка» к городу Учалы.

Создание данного кольца СЦИ обусловлено:

-интенсивным развитием услуг по передачи телефонной и нетелефонной информации;

-распространением центральных и республиканских программ радиовещания и телевидения;

-заменой морально и физически устаревших воздушных и кабельных линий связи и аналоговых средств передачи и коммутации;

-тенденцией снижения себестоимости услуг междугородной связи;

-созданием экономического потенциала республики путем более полнодоступной связи центра с промышленными городами Белорецк, Учалы.

Реализация проекта обеспечит население городов Белорецк, Учалы, Баймак, а также районный центр Аскарово необходимым количеством качественных цифровых междугородных каналов и обеспечит прием трех каналов республиканского телевидения.


^ I. Анализ исходных данных

1.1. Тенденция развития оптических сетей связи

В настоящее время внутризонная первичная сеть Республики Башкортостан организованна по радиальному принципу с концентрацией нагрузки в АМТС типа АХЕ - 10 (УМТС города Уфы)

Переход на полноавтоматическую телефонную связь каналов и их качества и предполагает организацию цифровой сети на базе технологии SDH с использованием в виде среды передачи волоконно-оптического кабеля.

Генеральной схемой развития средств связи Республики Башкортостан предусмотрено организовать Восточное кольцо СЦИ, в которое должны войти узлы связи: Уфа - Белорецк - Аскарово - Баймак - Зилаир - Мраково - Мелеуз - Салават - Стерлитамак - Уфа. В настоящий момент введено в эксплуатацию часть кольца Мелеуз - Уфа - Белорецк в котором задействованы синхронные мультиплексоры фирмы «Marconi» типа «Flex Plex MS 1/4», работающие со скоростью передачи информации 622 мбит/с.

Управление синхронными системами и их контроль осуществляется управляющим комплексом «NSU/SISA», который установлен в ЛАЦе УМТС.

Учитывая темпы развития первичной магистральной и зоновой сетей, прирост каналов на участке Белорецк - Баймак, Учалы относительно 2000 года составит к 2005 году 1890 каналов или 63 первичных потока Е1 (2 Мбит/с).

Строительство Восточного кольца рассчитано на перспективу до 2005 года. Общая протяженность трасс составляет около 700 км.


^ 1.2. Анализ состояния внутризоновой связи республики Башкортостан.


На момент разработки настоящего дипломного проекта схема организации внутризоновой связи республики основана на использовании различных направляющих систем:ВОЛС,КЛС,РРЛ,ВЛС с применением медных кабелей зоновой связи типа 3КП-1х4,магистральных кабелей типа МКС 4х4(7х4), малогабаритных коаксиальных кабелей типа МКТП-4; МКТСБ; ВКПАП-2,1/9,7. Кроме того для организации междугородной связи с отдельными городами и райцентрами РБ использованы линейные тракты проходящей по территории РБ кабельной магистрали Ростелеком. С1988 г. в эксплуатации находится 120 километровый участок ВОЛС Уфа-Стерлитамак. Широкое использование для организации междугородной связи получили ведомственные кабельные линии связи. Например крупные промышленные центры Белорецк,Учалы,Сибай в качестве основной связи имеют телефонные каналы, организованные по арендуемым у министерств путей сообщения линейных трактов на участке Уфа-Белорецк.. В северозападных районах РБ широко применялась и применяется аренда аналоговых линейных трактов кабельных линий нефтедобывающих предприятий и энергетики. В последнии 10-15 лет получили развитие внутризоновые радиорелейные линии связи для создания крупных пучков аналоговых каналов связи с отдельными южными районами РБ Белорецким, Учалинским, Сибайским, Баймакским, Зилаирским, Акъярским, Исянгуловским, и т. д..

При этом в качестве каналообразующего оборудования применена аналоговая аппаратура магистральной и внутризонной связи Курс и Ракита.

Для создания внутризоновых трактов к некоторым городам РБ использованы отдельные участки радиорелейной линии Ростелеком, проходящие через РБ и непосредственно через г. Уфу с запада на восток. В частности в г. Юрюзань Челябинской области , находящегося в близи границы с РБ организованно ответвление на город Белорецк , и далее на г. Учалы .

Для организации внутризоновых связей пока еще используются воздушные линии связи.

^ Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.

б) волокна со смещенной дисперсией DSF - волокна полностью оптимизированные для работы в III окне прозрачности 1550 нм.

в) волокна с нулевой смещенной дисперсией NZDSF - созданы с целью преодолении недостатков волокна DSF, которые проявляются при работе с мультиплексным оптическим сигналом больших скоростей передачи в системах STM-16 -на 2,4 гбит/с и SMT -64 - на 10гбит/с в пределах одной длины волны и волновое мельтиплексирование WDM.

По расстоянию между узлами коммутации и скорости передачи наиболее предпочтительно стандартное одномодовое волокно SF. Явление межмодовой дисперсии в таком волокне отсутствует, а ширина полосы пропускания ограничивается хроматической дисперсией. Стандартное одномодовое волокно предназначено для работы в диапазоне длин волн 1,285-1,330 мкм. в котором величина хроматической дисперсии в ОВ достигает минимального, близкого к нулю значения. Возможно также использование этого ОВ в спектральном диапазоне 1,525-1,565 мкм, затухание на этих длинах волн очень мало(~0,2 дб/км), а дисперсия составляет 16-18 пс/нм•км.

Параметры стандартного одномодового ОВ регламентируется рекомендацией G.652 МСЭ-Т.



рис.2.2. Одномодовое волокно

Приведем параметры передачи и дисперсионные характеристики одномодового волокна SMF-28™ CPC6 (Рекомендация МСЭ-Т G.652), выпускаемого фирмой Corning.


Таблица 1.3 Характеристики одномодового волокна SMF-28™.



Технические параметры

SMF-28™

Рабочая длина волны, нм

1310 /1550

Коэффициент затухания, дБ/нм, не более:

- на длине волны 1310 нм

- на длине волны 1550 нм

- на длине волны 1625 нм



0.35

0.22

-

Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм·км, не более:

- в интервале длин волн

(1285-1330) нм

- в интервале длин волн

(1530-1565) нм

- в интервале мин волн

(1565-1625) нм



3.5


18


-

Наклон дисперсионной характеристики в области длины волны нулевой дисперсии, пс/нм2·км, не более:

- в интервале длин волн (1285-1330) нм



0.092

Длина волны отсечки, нм, не более

1260

Диаметр модового поля, мкм;

- на длине волны 1310 нм

- на длине волны 1550 нм



9.2±0.4

10.35±0.08

Геометрия стекла:

- собственный изгиб волокна

- диаметр отражающей оболочки

- неконцентричность сердцевины

- некруглость оболочки



>4.0 м


125.0±1,0 мкм


<0.5 мкм

1.0 %


Технические параметрыSMF-28™Рабочая длина волны, нм1310 /1550 Коэффициент затухания, дБ/нм, не более: - на длине волны 1310 нм - на длине волны 1550 нм - на длине волны 1625 нм 0.35 0.22 -Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм·км, не более: - в интервале длин волн (1285-1330) нм - в интервале длин волн (1530-1565) нм - в интервале мин волн (1565-1625) нм 3.5 18 -Наклон дисперсионной характеристики в области длины волны нулевой дисперсии, пс/нм2·км, не более: - в интервале длин волн (1285-1330) нм 0.092Длина волны отсечки, нм, не более1260Диаметр модового поля, мкм; - на длине волны 1310 нм - на длине волны 1550 нм 9.2±0.4 10.35±0.08Геометрия стекла: - собственный изгиб волокна - диаметр отражающей оболочки - неконцентричность сердцевины - некруглость оболочки >4.0 м 125.0±1,0 мкм <0.5 мкм 1.0 %


Выбор и обоснование оборудования ВОСП

^ 3.1. Схема организации связи

Схема организации связи, представленная на рисунке № 3.1.



Белорецк

ЛАЗ

ЛАЗ

ж/д

Учалы

ЛАЗ


Ташбулатово

ЛАЗ

Аскарово

ЛАЗ

Баймак

ЛАЗ

УФА

Учалы

ЛАЗ

Челябинская

Область


Сибай


Зилаир




Рис. 3.1. Схема организации связи

Схема организации связи, учитывающая существующее, и с учетом перспективы развития, расписание каналов междугородней связи представлена на рисунке 3.1.

В таблице II показан сетевой внутрезоновый трафик на 2005 год.

Таблица II.

№

Наименование населенного пункта

ЗСЛ

СЛМ

ВСЕГО

1

Учалы

70

50

120

2

Белорецк

150

90

240

3

Аскарово

50

40

90

4

Баймак

50

40

90

Колличество выделенных потоков в соответствующих населенных пунктах определенно из сетевого трафика и представленно в таблице III.

Таблица III

№

Наименование регенерационного пункта.

Выделяемые потоки информации

1

Учалинский ЛАЦ

21*E1

2

Белорецкий ЛАЦ

21*E1

3

Аскаровский ЛАЦ

7*E1

4

Баймакский ЛАЦ

7*Е1

В соответствии с данной таблицей предпологается в Белорецке и Учалах выделение по 21 потоку Е1(2,048 Мбит/с), обеспечивающих организацию до 630 оконечных каналов автоматической междугородней телефонной связи (АМТС), интернет, мобильной связи арендованных каналов.

В Аскарово и Баймаке предпологается выделить для этих целей по 7 потоков Е1 (2,048 Мбит/с). Проектируемое оборудование размещается в существующих помещениях линейно-аппаратных залов Учалинского, Белорецкого, Аскаровского, Баймакского РУС а также в ЛАЗ станции Ташбулатово.

По трассе прохождения оптического кабеля на участке Белорецк - Учалы, в населенных пунктах Уральск, Уразово, на участке Ташбулатово - Аскарово в населенных пунктах Кусимувский рудник и на участке Аскарово - баймак в населенныхъ пунктах Темясово, Тубинский. Предусмотренна отпайка волокон с исползованием разветвленных муфт для организации сельской телефонной связи.

^ Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.

Принятые исходя из этого распределения волокон приведено в таблице I.

Таблица I.

Колличество волоконНазначение2СТС4Междугородняя связь. Телевидение2Резерв.


Схема распределения волокон показана на рис.3.3

Учалы

РУС

Белорецк

РУС

Белорецк

ЛАЗ ж/д

Ташбулатово

ЛАЗ ж/д


Аскарово

РУС

Баймак

РУС
^ Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.

^ Рис. 3.3.распределения волокон в кабеле

Распределение потоков информации в Южном кольце предполагает организацию самозалечивающегося кольца на 63 потока Е1 и 1 поток Е3 для 3 каналов телевидения.


^ 3.2. Структурная схема волоконно - оптической линии передачи


г. Учалы

г. Белорецк

Ст. Белорецк

Ст. Ташбулатово



г. Баймак


На Уфу

На Магнитогорск

Р.ц. Аскарово
Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.

^ Рис. 3.2. Схема трасы ВОЛП участка восточного кольца
3.3. Технические характеристики оборудования линейного тракта

При построении современных ВОЛС стараются использовать технологию синхронной цифровой иерархии (СЦИ/SDH). Это вызвано рядом преимуществ СЦИ над плезиохронной системой (PDH), рассмотрим основные преимущества этой системы.

Упрощение схемы построения и развития сети. Упрощение структурной схемы сети и сокращение числа требуемого оборудования стали возможными благодаря тому, что SDH-мультиплексор заменил собой по функциональным возможностям стойку мультиплексоров PDH. Плезиохронный мультиплексор демультиплексировал поток для выведения нескольких компонентных сигналов, а затем мультиплексировал весь набор компонентных сигналов снова. SDH-мультиплексор выделяет требуемые компонентные сигналы, не разбирая весь поток. Оборудования нужно меньше, требования к питанию снижаются, площади освобождаются, затраты на эксплуатацию уменьшаются.

Высокая надежность сети. Централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Использование кольцевых , топологий предоставляет возможность автоматической перемаршрутизации каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь.

Полный программный контроль. Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления. В функции центральной управляющей системы входят также средства поддержки тестирования каналов и контроля за качеством работы основных блоков мультиплексоров.

Предоставление услуг по требованию. Создание новых или перемаршрутизация старых каналов пользователя - вопрос одного часа.

"Высокий уровень" стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети.

Технология СЦИ/SDH поддерживает уровни иерархии каналов (по европейскому стандарту) со скоростями передачи 2,048 Мбит/с (пользовательский интерфейс Е1 по стандарту G.703) и 155,520 Мбит/с, 622,080 Мбит/с, 2,488 Гбит/с, и т.д. (интерфейсы передачи, соответствующие синхронным транспортным модулям STM-N (N=1, 4,16,...).

Рассмотрим используемые в SDH устройства.

Функционально мультиплексор SDH имеет два набора интерфейсов: пользовательский и агрегатный. Пользовательский набор отвечает за подключение пользователей, а агрегатный -за создание линейных межузловых соединений.

Данные интерфейсы позволяют создавать следующие базовые топологии:

- кольцо;

- цепочка;

- точка-точка.

Из данных базовых элементов, как из кубиков, складывается топология всей сети мультиплексоров. Сложные сети обычно имеют многоуровневую структуру. Первый уровень

- оборудование доступа пользователей. Этот уровень состоит из оборудования "последней мили" и, как правило, мультиплексоров STM-1. Первое отвечает за доведение сигнала пользователей (чаще всего сигнала Е1, Е2)*до мультиплексоров первого уровня. В роли оборудования "последней мили" обычно выступают так называемые оптические модемы, по сути являющиеся конвертерами электрического сигнала в оптический и обратно. Мультиплексоры данного уровня собирают каналы пользователей для дальнейшей транспортировки. Следующий уровень составляют мультиплексоры доступа к сети (как правило, STM-4). Они осуществляют сбор потоков STM-1 и дальнейшее их мультиплексирование. Последний уровень - транспортный - на данный момент определяют мультиплексоры STM-16, которые занимаются сбором и дальнейшей передачей STM-4.

Исходя из сложившихся экономической и политической составляющих коньюктуры рынка для строительства синхронных сетей республики Башкортостан в основном в иерархии SDH применяется оборудование немецкой фирмы BOSCH(Marconi). Поскольку перспективная схема развития сети SDH разработана с применением этого типа оборудования и с учетом требований для данной ВОЛП, отраженных в пункте 3.1. в данном проекте в качестве оборудования линейного тракта применены мультиплексоры типа FlexPlex MS 1/4. Богатые возможности этого SDH - мультикомплексора придают сети передачи универсальный характер. Соответствие системы международным стандартам и вытекающая отсюда согласованность с существующими и будущими передающими системами создают идеальные условия для дальнейшего развития уже имеющихся сетей связи Башкортостана.

^ Общая характеристика системы

Синхронный мультиплексор FLEX-PLEX MS 1/4 с функциями ADD/ DROP и возможностями Cross-Connect обобщает созданные фирмой Bosch Telecom(Marconi) системы дальних передач, местных и абонентских линий. Концепция этих систем соответствует всем требованиям, которые определены для мультиплексоров SDH - структур и Рекомендации G 709 ITU- T и в ETSIETS 300147 которые отображены на рисунке 2.3.

139,264

Мбит/с

44,736

Мбит/с

34,388

Мбит/с

Тон

2,048

Мбит/с

1,544

Мбит/с

Обработка указателя


Отоброжение


Ориентация

Уплотнение


Скорость передачи

8 Мбит/с и скорости передачи могут отоброжаться в сцепленные VC-2


в перспективе
^ Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.


Рис. № 2.3. Синхронная мультиплексная структура, отвечающая требованиям рекомендация ITU-T и ETSI


В состав мультиплексора FLEX-PLEX MS 1/4 входят следующие модули:

-Модуль LM(линейный модуль)

-Модуль SWM(коммутационный модуль)

-Модуль АМ(абонентский модуль)

-Модули LM позволяют включать оптические волокна входа-выхода(Восток-Запад) со скоростью передачи STM-4(622мбит/с). С помощью модуля АМ может осуществляться доступ для следующих сигналов 1,5 мбит/с; 2 мбит/с; 34 мбит/с; 45 мбит/с; 140 мбит/с - плезиохранных сигналов STM-1(155 мбит/с) и STM-4(622 мбит/с).


^ Управление системой, техническое обслуживание, структура FLEX PLEX MS 1/4

Концепция качества и надежности.

Обеспечение качества передачи.

Программа обеспечения надежности служит для считывания и вывода на дисплей информации об ошибках, которые ведут к ухудшению качества передачи или к нарушения соединения в сети.

Концепция сохранения постоянного качественного уровня передачи базируется на 4 взаимодополняющих компонентах:

1.Контроль системы

2.Контроль сигналов

3.Расчет качества данных

4.Анализ и локализация неполадок


Контроль системы - система считывает и немедленно сообщает на дисплей обо всех неординарных случаях( например о неисправности системы элементов и т.д.)

^ Контроль сигналов - система непрерывно следит за подключением входов. Все указанные в рекомендациях ITU-T неполадки немедленно считываются и локализуются.

^ Расчет качества данных - основой этого расчета является расчет частоты ошибок по битам (BER). BER определяется при сигналах STM-N и SDH методами BIP-8, BIP 24x Nu и BIP2, при плезнохронных цифровых сигналах - любым обычным методом(например, CRC-4).

Качественные данные переданных цифровых сигналов рассчитываются в соответствии с рекомендациями G 82 или G826 ITU-T. Расчеты сохраняются определенное время в системе и могут запрашиваться при необходимости.

^ Анализ и локализация неполадок - вся информация о неполадках, оценивается, запоминается в локальной памяти, выводится на дисплей панели управления и передается в систему управления сетью.


^ Лазерное блокирование выключения

Оптически узлы MS 1/4 оснащены лазерным блокировочным выключением. Оно служит для защиты персонала от лазерного излучения при нарушениях в линиях дальней передачи.

Обеспечено автоматическое восстановление передачи после восстановления линии. Наряду с этим имеется возможность запуска линии вручную или принудительного подключения лазера в целях тестирования.

Концепция технического обслуживания - позволяет проводить некоторые ремонтные работы(например, замену дефектного узла) на включенных приборах не причиняя вреда другим системам узла.

Неправильно, сделанные по недосмотру, вставки не причинит вреда ни узлам, ни самой системе, а быстро выявляется и устраняется.

^ Конструкция и монтаж - монтаж мультиплекора FLEX PLEX MS 1/4 соответствует требованиям ETSI T/TM 02-13. в одном блок-карсе размером 600мм*2200мм*300мм монтируется до 3-х опорных рам с одной совместной панелью подключения и предохранителей.

Соединительные кабели подключаются к СРМ. СРМ - это устройства с отдельными фронтальными платами, позволяющими осуществлять гибкую адаптацию соединений к требованиям потребителя и различным скоростям передачи(коаксильно, симметрично…). Фронтальное расположение кабелей делает возможным монтаж стойки на стене. Стойки выполняются открытыми и не нуждаются в дополнительной вентиляции.


Технические характеристики оптических интерфейсов приведены в таблице IV


Рассмотрим структурную схему мультиплексирования сигнала SDH рис. 2.3.

На самом низком уровне мы имеем контейнер С-n. где п варьируется от 1 до 4. Этот базовый элемент сигнала STM (Synchronous Transport Module - название принято для обозначения Г уровней SDH-иерархии; например, сигнал STM-1 -155,52 Мбит/с, STM-4 - 622,08 Мбит/с и т.д.) представляет собой группу байтов, выделенных для переноса сигналов со скоростями по рекомендации G.702. Другими словами, это то, что мы имеем на входе в SDH-мультиплексор.

Данные сигналы преобразуются в так называемые виртуальные контейнеры (VC-n), где п варьируется от 1 до 4. Виртуальные контейнеры низкого порядка формируются из контейнера С-1 или С-2 и дополнительной емкости для трактового заголовка (РОН - Path Overhead). В виртуальные контейнеры высокого порядка (п=3 или п=4) вместо С-n может входить также сборка компонентных блоков (TUG). РОН включает в себя информацию для контроля характеристик VC, сигналы для техобслуживания и признаки тревожных ситуаций. В случае VC высокого порядка в РОН входят еще и признаки структуры мультиплексирования.

Компонентный блок (TU-n), где п варьируется от 1 до 3, состоит из VC и указателя компонентного блока и обеспечивает сопряжение уровней высокого и низкого порядка. Значение указателя определяет согласование фазы VC с добавленным к нему РОН компонентного блока. Группа компонентных блоков (TUG-n), где п=2 или п=3, - это группа идентичных TU или TUG, позволяющая осуществлять смешение полезной нагрузки.

Административный блок (AU-n), где п=3 или п=4, состоит из УС-3 или УС-4 и указателя AU. Он обеспечивает сопряжение путей более высокого порядка и уровня секции с мультиплексированием. Значение указателя определяется согласованием фазы VC-n с кадром STM-1. Группа административных блоков (AUG) - группа AU с чередующимися байтами - занимает фиксированное положение в нагрузке STM-1. Синхронный транспортный модуль (STM-N) содержит п групп AUG с информацией SOH(Section Overhead), касающейся кадрирования, обслуживания и работы. N групп AUG чередуются через один байт и находятся в фиксированном положении по отношению к STM-N.

Основываясь на рассчитанном количестве каналов, таблица II выбираем аппаратуру синхронной цифровой иерархии STM-4 FlexPlex MS 1/4 фирмы «Marconi». При выборе аппаратуры мультиплексирования решающую роль сыграло наличие в Республике Башкортостан аналогичных существующих синхронных систем передачи и управляющего комплекса "NSU/SISA" этой же фирмы, который установлен ЛАЦе Уфимской АТС. Этот комплекс позволяет управлять и контролировать 200 объектов. В настоящее время в данный комплекс включены объекты: Уфа-0, Уфа-1, Тазларово, Покровка, Салават, Чишмы, Давлеканово, Раевский, Белебей, Туймазы, Благовещенск, Бирск, Бураево, Калтасы и Нефтекамск.

Мультиплексор STM-4 предназначен для организации цифрового потока со скоростью передачи 622,08 Мбит/с, работающий по одномодовому оптическому кабелю с длиной волны 1300 нм, или 1500 нм. Для кольпевьгххтруктур построения сети используется мультиплексор с функцией вставки/выделения рис 3.3.1. предназначенный для обеспечения простого доступа к трибутарным потокам PDH и SDH.


Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.


^ 4.2. Условия прокладки и требования, предъявляемые к оптическому кабелю

Важнейшую роль в системе передачи играют ВОК. По данным периодической печати, затраты на волоконно-оптический кабель, его прокладку и монтаж достигли 70% от общей стоимости строительства этих сетей. Следовательно, снижение затрат - насущная проблема, которую необходимо решать при прокладке ВОК.

По условиям проекта прокладка оптического кабеля осуществляется в грунт. Прокладка кабеля в грунт наиболее распространенная на данный момент в России форма прокладки внутризонового и магистрального ОК, так как при прокладке ОК в грунт выполняются наиболее благоприятные условия эксплуатации кабеля обеспечивающиеся за счет отсутствия резких суточных и годовых изменений температуры, уменьшения вибрационных нагрузок.

Строительство ВОЛС осуществляется в соответствии с требованиями, предусмотренными в «Руководстве по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи» (1986 г., Москва), «Руководстве по прокладке, монтажу и сдаче в эксплуатацию оптических линий связи ГТС» (1997 г., Москва), «Руководстве по строительству линейных сооружений местных сетей связи» (1996 г., Москва). Не соблюдение установленных требований может вызвать нежелательные последствия, привести к нарушению нормальной работы ОК, поэтому возникла необходимоть использовать, где это требуется, специальные методы прокладки и оборудование, исключающее возможность повреждения оптических волокон.

В общих чертах технология прокладки ОК та же, что и для электрических кабелей. Специфика прокладки ОК определяется более низким уровнем допускаемой к ним механической нагрузки, поскольку от нее зависит затухание оптического волокна. Нагрузка превышающая допустимый уровень может сразу привести либо к разрыву ОВ, либо к дефектам (микротрещины и д.р.), которые в процессе эксплуатации ОК за счет действия механизма усталостного разрушения ОВ приведут к его повреждению. Особенно ОВ чувствительно к механическим нагрузкам при низких температурах. Поэтому прокладка ОК в кабельную канализацию и грунт должна производиться при температуре воздуха не ниже минус 10°С.

В городах и районных центрах кабель прокладывается в кабельной канализации. Вне населенных пунктов поектом предусмотренно прокладка ОК вдоль автомобильных дорог руспубликанского значения, на расстоянии двадцати пяти - 100 метров от центра дороги. Расстояние между населенными пунктами Старобалтачево и Бураево составляет тридцать пять километров. Трасса прокладки ОК крупных автомобильных дорог не пересекает, реки пересекает три раза.


^ 4.3. Конструкция и характеристики оптического кабеля

В начале главы IV мной описаны обоснования выбора типа оптического кабеля и выбран кабель типа ОКЛК.

Данный кабель предназначен для прокладки в грунтах всех категорий, в том числе зараженных грызунами, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и шахтах, через несудоходные реки и не глубокие болота, а также в условиях повышенных электромагнитных влияний.




Рис.3.1 Внешний вид оптического кабеля ОКЛК.





Рис.1.4 Поперечный разрез оптического кабеля ОКЛК.


1. Оптическое волокно;

2. Внутримодульный гидрофобный заполнитель;

3. Центральный силовой элемент - стеклопластиковый пруток (П);

4. Межмодульный гидрофобный заполнитель;

5. Промежуточная оболочка из полиэтилена;

6. Броня из стальной оцинкованной проволоки диаметром 1,6 - 2,0 мм;

7. Гидрофобный заполнитель;

8. Защитная оболочка из полиэтилена

Допустимая температура эксплуатации от минус 40°С до плюс 50°С

Строительная длина не менее 2000метров

Геометрические размеры ОВ:

диаметр модового поля 8,5 ± 1 мкм

диаметр оболочки 125 ± 3 мкм

Неконцентричность сердцевины и оболочки не более 0,7 мкм

Коэффициент затухания не более 0,22..0,25 дБ/км

Дисперсия сигнала в оптическом волокне не более 3,5 пс / нс км

Допустимое растягивающее усилие 7 - 80 кН

Стойкость к раздавливающим усилиям на 1см длины для линейных кабелей 1000 Н.

^ V. Расчет бюджета элементарного кабельного участка


5.1. Выбор и обоснование методики расчета


Так как все вновь построенные ВОСП подвергаются сдаточным испытаниям(измерениям) элементарных кабельных участков в соответствии с утвержденным Государственным комитетом Российской Федерации по связи и информатизации “Норами приемо – сдаточных измерений элементарных кабельных участков магистральных и внутризонных подземных волоконно – оптических линий передачи сети связей общего пользования 1977г.”, регламентирующих нормы на оптические параметры элементарных кабельных участков, в данной главе произведен расчет. Наиболее точной и объемлющей методикой для настоящего дипломного проекта я выбрал методику «Использование параметров волоконно-оптической линии передачи» кафедры линии связи и измерений о технике связи ПГАТИ 2002г., учитывающей всю гамму оптических волокон применяемых в производстве отечественной промышленностью волоконно-оптических кабелей.


^ 5.2. Методика и алгоритм расчета бюджета мощности для элементарного кабельного участка.

Длина регенерационного участка (РУ) цифровой волоконно-оптической линии связи зависит от многих факторов, важнейшим из кото-

рых является:

- энергетический потенциал (Э) ЦВОСП, равный:

Э = Рпер - Рпр, дБ, (4.1) где Рпср - абсолютный уровень мощности оптического сигнала (излуче­ния), дБм;

Рпр - абсолютный уровень мощности оптического сигнала на входе приёмного устройства, при котором коэффициент ошибок или вероятность ошибки Рош одиночного регенератора не превы­шает заданного значения, дБм;

Э — энергетический потенциал определяет максимально-допустимое затухание оптического сигнала в оптическом во­локне (ОВ), разъёмных и неразъёмных соединителях на РУ, а также в других узлах ЦВОЛС.

- дисперсия в ОВ, а,„ пс/нм км. Дисперсионные явления в ОВ приводят к расширению во времени спектральных и модовых составляющих сиг­нала, то есть к различному времени их распространения, что приводит к изменению формы и длительности оптических импульсных сигналов, к их уширению;

помехи, обусловленные тепловыми шумами резисторов, транзисторов, полупроводниковых диодов, усилителей, шумами источников оптиче­ского излучения, шумами из-за отражения оптического излучения от торцевой поверхности OB, модовыми шумами из-за интерферентности мод, распространяющихся в ОВ. Этот вид помех интегрально учитыва­ется как собственные шумы;

- квантовый или фантомный шум, носителем которого является сам оп­тический сигнал (в силу его малости по сравнению с другими состав­ляющими шумов оптического ЛТ, в проекте его не учитываем и влия­ние учитывается как влияние дестабилизирующих факторов);

- коэффициент затухания ОВ; а|, дБ/км; ,

- минимально детектируемая мощность (МДМ) Wмдм, соответствующая минимальному порогу чувствительности приёмного устройства - фо­топриёмника ЦВОЛС с заданной вероятностью ошибки.

Для определения длины РУ составляется его расчётная схема





ОС-Р — оптический соединитель разъёмный (их число на РУ равно

2);

ОРП - обслуживаемый регенерационный пункт;

ПРОМ - приёмопередающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий пара­метры последнего и преобразующий его в оптический;

ОС-Н - оптический соединитель неразъёмный, число которых на единицу меньше числа строительных длин ОК, составляющих РУ;

Как следует из рисунка 4.1 затухание РУ равно:

Ару = 2АР + nн Ан + a1 L + Аt + Ав, дБ, (4.2)

где Ар - затухание, вносимое разъёмным оптическим соединителем, равное 0,5... 1,5 дБ;

пн - число неразъёмных оптических соединителей; >

Ан — затухание, вносимое неразъёмным оптическим соединителем, дБ;

cxi - коэффициент затухания ОВ, дБ/км;

L - длина регенерационного участка, км;

At - допуски на температурные изменения параметров ЦВОЛС, в том

числе и ОК, для типовых ВОСП равные 0,5... 1,5 дБ;

Ав — допуски на ухудшение параметров элементов ЦВОСП со време­нем (старение, деградация и т.п.),

Ав=2...6 дБ (зависит от типов источника и приёмника оптического излучения и их комбинаций). Длину регенерационного участка найдём по формуле:





Энергетически