70184

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ КРАСНОЯРСК–ИРКУТСК

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Задачи: Провести выбор и технико-экономическое обоснование трассы и способа прокладки ОК рассмотреть несколько элементарных участков: прокладка в кабеля грунте переход через водоём прокладка кабеля по ЛЭП прокладка вдоль железных дорог.

Русский

2014-10-16

3.83 MB

62 чел.

58

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиоэлектроники

(СВЧ и КР)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ КРАСНОЯРСК–ИРКУТСК

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

“Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОЛС”

Выполнил студент гр. 153

____________Гусев  А.В.

«____»____________2007 г.

Руководитель работы:

доцент каф. СВЧ и КР

____________Ефанов В. И.

«____»____________2007 г.

Томск  2007г.

Приложение

Курсовой проект 46 страниц, 7 рисунков, 12 таблиц, 7 источников.

Объектом исследования является волоконно-оптическая магистральная цифровая линия связи.

Цель работы – ознакомление с методикой расчета волоконно-оптических линий связи, в виде волоконно-оптической магистрали Красноярск-Иркутск.


ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой
радиотехники (СВЧ и КР)

                                                                              "УТВЕРЖДАЮ"

Зав. каф. СВЧиКР

________ Шарангович С.Н.

"___"___________2007г.

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине

" Оптические направляющие среды и пассивные компоненты ВОЛС"

студенту гр.153  Гусеву Александру Вячеславовичу

1.Тема проекта: Проектирование волоконно-оптической линии связи  

Красноярск-Иркутск ___________________________________

  1.  Срок сдачи работы на кафедру: 04.05.2007г.
  2.  Цель проекта: провести расчет магистральной (зоновой, городской) линии связи.
  3.  Исходные данные для проектирования:
    1.  Назначение ВОЛС (магистральная, зоновая, городская, локальная сеть).
    2.  Конечные административные пункты трассы и численность населения в них.
    3.  Виды передаваемой информации (телефонная связь, телеграф, передача данных, 2 программы ТВ, проводное вещание).
    4.  Энергетический потенциал Э для:  - магистральных линий  40 дБ;

(при коэффициенте ошибок в пределах заданных норм)  - зоновой    36 дБ;

      - городской    32 дБ;

      - локальной   24 дБ.

4.5.  Скорость передачи определяется, исходя из п.1.2.3., и согласуется с рекомендациями G. 6.702 – 6.704 (PDH).

  1.  Рекомендуемая литература:
    1.  Воронцов А.С. и др. Оптические кабели связи российского производства. Справочник. – М.: Эко-Трендз, 2003. – 288 с.: ил.
    2.  Иоргачев Д.В. Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. – М.: Эко-Трендз, 2002.
    3.  Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. – М.: компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999.
    4.  Портнов Э.Л. оптические кабели связи: Конструкции и характеристики. – Горячая линия-Телеком, 2002. – 232 с.: ил.

Дополнительную литературу студент ищет самостоятельно.

  1.  Задачи:
    1.  Провести выбор и технико-экономическое обоснование трассы и способа прокладки ОК (рассмотреть несколько элементарных участков: прокладка в кабеля грунте, переход через водоём, прокладка кабеля по ЛЭП, прокладка вдоль железных дорог).
    2.  Провести выбор и обоснование типа ОВ, руководствуясь стандартами ITU G.651 – 655 и исходя из экономической целесообразности.
      1.  Определить значения d, D, ППП, Δ, λсв, Δλ, V, диаметр модового поля, длину волны отсечки, затухание и дисперсию ОВ.
      2.  Рассчитать основные конструктивные и оптические характеристики ОВ, обеспечивающие выбранный режим работы при относительных отклонениях диаметра d и величины Δ на ±5%; ±10%...
  2.  Рассчитать число ОВ в ОК, разработать конструкцию ОК, сделать чертеж ОК и выбрать российский аналог.
  3.  Обосновать выбор коннекторов, муфт, обеспечивающих соединение строительных длин и ответвителей на промежуточные пункты трассы.
  4.  Рассчитать длину линейной части регенерационного участка по затуханию и дисперсии с учетом макроизгибов, потерь на стыках строительных длин, муфт и др.
  5.  Провести расчет надежности ВОЛС. Определить затраты на строительство проектируемой ВОЛС.

Дата выдачи задания "___"__________2007г.

Подпись руководителя  ______________ Ефанов В.И.

 Подпись студента  _________________________

Содержание

[0.1] Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

[1]
Введение

[2]
1  Список условных обозначений

[3] 2  Выбор трассы прокладки

[4] 3  Выбор конструкции оптического кабеля и числа оптических волокон

[4.1] 3.1 Расчет необходимого числа каналов между населенными пунктами

[4.2] 3.2 Выбор системы и типа кода передачи

[4.3] 3.3 Выбор конструкции и типа оптического кабеля

[5] 4  Выбор передающего и приемного модулей

[6] 5 Выбор разъемных соединений.

[7] 7  Расчет длины регенерационного участка.

[7.1] 7.1 Расчет длины РУ по затуханию ОВ.

[7.2] 7.2 Расчет длины РУ по дисперсии ОВ и количества регенераторов.

[7.3] 7.3 Расчет количества ОВ для передачи потока STM-4.

[8] 8 Смета на строительство проектируемой ВОЛС.

[8.0.1] В данном пункте необходимо определить капитальных затрат только на строительно-монтажные работы линейных сооружений, для чего необходимо составить локальные и объектные сметы.

[9] 9  Расчет надежности ВОЛС

[9.0.1] ,

[9.0.2] Предположим, что время восстановления обрыва ОК V=7 ч.

[9.0.3] Тогда коэффициент простоя равен:

[10]
10 Рассмотрение других способов проектирования ВОСП

[11] 11 Заключение

[12]
12 Список использованных источников

 


Введение

В настоящее время волоконно-оптический кабель является важнейшим элементом при построении магистральных, внутризоновых и местных первичных сетей Взаимоувязанной сети связи России.      

Волоконно-оптические системы передачи благодаря уникальным возможностям по пропускной способности и затуханию, а также  успехам в технологии элементов волоконно-оптических систем передачи являются наиболее перспективными информационными системами. В области стационарных систем фиксированной связи передачи данных с большой пропускной способностью и высокой надежностью работы волоконно-оптические системы передачи не имеют конкурентов. У радиосистем, в том числе для подвижной связи, и спутниковых систем связи – свои преимущества, но по комплексу параметров (скорость передачи, помехоустойчивость, защищенность данных) оптические системы являются лидерами среди различных  системами передачи.

Волоконная оптика обладает основными преимуществами перед электросвязью, такими как:

1. Информационная емкость. Полоса пропускания оптоволокна превышает все потребности сегодняшних сетевых применений. Оптоволоконный кабель 62.5/125 мкм, рекомендованный для использования в зданиях, имеет полосу пропускания 160 МГц·км (при длине волны 850 нм) или 500 МГцкм (при 1300 нм). Полоса пропускания зависит от частоты и расстояния, поэтому при длине оптического кабеля 100 м ее ширина превышает 1 ГГц. (Для сравнения: медный кабель категории 5 при той же длине имеет полосу пропускания 100 МГц.). Ширина полосы пропускания у одномодового волокна может быть от 50 до 100 ГГц·км. Существующие кабели имеют полосу пропускания в несколько гигагерц и позволяют передавать на расстояния в десятки и даже сотни километров.

2. Низкие потери. Благодаря малому  затуханию можно работать на значительных расстояниях. В зависимости от типа волокна можно передавать информацию на расстояния от нескольких сотен метров до сотни километров. (Для медного кабеля это расстояние равно 100 м.) Принципиальный недостаток медного кабеля - потери растут с увеличением частоты сигнала. Иными словами, с увеличением скорости передачи данных растёт затухание и уменьшается расстояния. Оптоволокно не имеет этого недостатка.

3. Устойчивость к электромагнитным воздействиям. По некоторым оценкам, более 60% сбоев в сетях на основе медных кабелей связаны с их плотным расположением. Перекрестные искажения, рассогласование, электромагнитная восприимчивость являются основными источниками шума и сбоев в медных системах. Более того, эти проблемы усиливаются при неправильной установке кабельной системы, в особенности это касается систем пятой категории. Оптоволокно является диэлектриком и неподвержено электромагнитным воздействиям. Здесь невозможны перекрестные искажения. Оптоволокно может быть использовано в условиях сильных электромагнитных полей. На него не влияют такие источники шума, как линии электропитания, люминесцентные лампы.

4. Небольшой вес. Оптоволоконный кабель легче медного. Двухжильный оптический кабель на 20-50% легче 4-парного кабеля категории 5. Меньший вес облегчает процесс установки.

5. Габариты. Оптоволоконный кабель занимает меньшее пространство. Оптическому кабелю от 2 жил до 8 нужно на 15% меньше места, чем кабелю 5-й категории.

6. Безопасность. Оптоволокно не искрит. С точки зрения возгорания и выделения газа, оптоволоконные кабели и кабели витой пары имеют одинаковые параметры.

7. Секретность. К оптическим кабелям крайне сложно подключиться, и незамеченным такое подключение быть не может. А т ак как оптические кабели не излучают, перехват информации без подключения невозможен.

8. Экономичность. Оптический кабель по цене соответствует кабелю категории 5. Однако динамичное ежегодное падение цен на ОВ и большая скорость передачи по сравнению с UTP-5 даёт ему неоспоримое преимущество. Стоимость прокладки оптического и медного кабелей одинакова. Время оконцовки также почти одинаковое (система категории 5 требует большей осторожности и времени при установке). Оптоволоконные кабельные системы более просты в эксплуатации и более надежны. Затраты на восстановление системы, связанные со старением у оптических систем ниже, чем у медных.

Оптическое волокно, также как и любое другое техническое достижение обладает и недостатками, которые со временем сводятся к минимуму.

9. Прочность. Современные оптические кабели имеют прочность на разрыв больше, чем медные такого же диаметра. Они легко изгибаются и противостоят коррозии. Оптоволоконные кабели могут выдерживать "тянущее" усилие в 6 раз большее, чем рекомендовано для кабеля категории 5. В действительности кабели категории 5 более хрупкие, чем оптические, если его не подвергать тугим стяжкам и острым сгибам. Такие изгибы могут снизить характеристики кабеля ниже требований категории 5.


1  Список условных обозначений 

ВОЛС – волоконно-оптическая линия связи;

ВОСП – волоконно-оптическая система передачи;

КТЧ – канал тональной частоты;

ОВ – оптическое волокно;

ОК – оптический кабель;

ОЛС – оптическая линия связи;

ПОМ – передающий оптический модуль;

ПрОМ – приемный оптический модуль;

ФП – фотоприемник;

ФПУ – фотоприемное устройство;

ДРГ - длина регенерационного участка.

2  Выбор трассы прокладки 

Местность между городами Красноярск–Иркутск довольно разнообразная - множество рек и болот, имеются леса (карта на рисунке 2.1), а  также горный рельеф в южной части. Существует, помимо автомобильной магистрали железнодорожные пути сообщения.  По этим данным можем предложить три наиболее оптимальных варианта прокладки кабеля:

  •  Прокладка вдоль автомобильных дорог в узкою траншею, которая фрезеруется в асфальтированном полотне, а поверх кабеля траншея заделывается асфальтной массой. При этом технология строительства ВОЛС вдоль  автодорог должна отвечать особенностям состояния и эксплуатации этих автодорог. Скорость прокладки и стоимость уступает нижеперечисленным вариантам. В настоящее время данная технология еще не развита, хотя строительство протяжённых кабельных линий вдоль автодорог очень перспективно.

Рисунок 2.1–трасса прокладки ОК между городами Красноярск-Иркутск

  •  Подвеска оптических кабелей на опорах высоковольтных ЛЭП и вдоль железных дорог (в иностранной литературе эти кабели обозначаются как кабели OPGW). В настоящее время осуществляется в двух вариантах: подвеска оптического кабеля на опоры ЛЭП (используют самонесущие ОК) и подвеска кабеля на фазовые провода ЛЭП (используют подвесные самонесущие ОК).

В условиях России требования к кабелям OPGW отличаются рядом особенностей. Эти особенности заключаются, прежде всего, в том, что климатические условия требуют обеспечения рабочего диапазона температур от минус 60оС до плюс 70оС. Это означает, что гидрофобные заполнители модулей и сердечника кабеля должны сохранять свои параметры в диапазоне минус 60оС до плюс 70оС. Кроме того, температурные коэффициенты расширения элементов кабеля и грозотроса должны быть очень близкими друг к другу для исключения эффектов "выползания", "вползания" кабеля и его элементов. Кабели кроме традиционных механических параметров характеризуются и таким параметром, как вибростойкость.

 

  •  Навивка кабеля на ЛЭП. Технология оказалась наиболее удачной из всех технологий по надежности системы, низкой стоимости монтажа, малым затратам на эксплуатацию. При навивке используется уже существующий грозозащитный трос или один из фазовых проводов в качестве несущего проводника, на который наматывается специальный оптический кабель. При этом оптический кабель может быть малогабаритным и очень легким (около 40-50 кг/км), так как основная силовая нагрузка в этом случае приходится на несущий проводник. Никаких дополнительных работ по усилению несущей структуры не требуется. Так же можно добавить, что средняя скорость навивки ОК навивочной  машины составляет 3-5 часов/1 км.

Данная технология прокладки в настоящее время очень развита, проста в исполнении, а также экономически выгодна.

Еще одно главное достоинство навивки кабеля на ЛЭП является то, что пути следования ЛЭП являются наикротчайшими. Следовательно, нам не придется выбирать оптимальный, наикротчайший  маршрут.

Из предложенных вариантов прокладки выберем всё же второй вариант (подвеска оптических кабелей на опоры ЛЭП, идущих вдоль ЖД дорог). Данный выбор был произведен из-за наличия определенных неудобств при навивке ОК на крупные ЛЭП (отключение электричества ЛЭП при монтаже кабеля ведет к большим убыткам определенных компаний, а это повышает стоимость монтажа). Также, вследствии часто пересеченных электрических линий вдоль ЖД дорог, возникают трудности при навивке ОК на ЛЭП, скорость навивки при этом уменьшается.

Протяженность маршрута составит 1088 км  вдоль ЖД линии. Для трассы данной длины потребуется одномодовый оптический кабель (рассмотрим в пункте пункт 3).

Все вопросы по прокладке и подключению аппаратуры необходимо будет согласовать с Министерством путей сообщения.

3  Выбор конструкции оптического кабеля и числа оптических волокон

Немаловажным фактором при строительстве ВОСП является применение на  сети оптических волокон одного типа и одного изготовителя. Это упрощает последующую эксплуатацию сети и ремонт кабелей. Кроме того, однородную сеть связи можно в дальнейшем модернизировать более мощными системами передачи с меньшими проблемами, чем сеть, состоящую из волокон разных фирм-изготовителей.

Для прокладки ОВ возьмем одномодовое волокно, так как за счет меньшего диаметра сердцевины модовая дисперсия в данном волокне ниже, чем в многомодовом ОВ. Диаметр сердцевины составляет от 8 до 10 мкм. Потенциально ширина полосы пропускания у одномодового волокна может быть от 50 до 250 ГГц·км. Существующие кабели позволяют передавать информацию на расстояния в десятки километров без дополнительных технических решений из-за низкого затухания(рисунок 3.1)

Выбор оптических волокон для оптических кабелей линий связи имеет важное технико-экономическое значение. Правильный выбор типа волокна обеспечивает минимизацию эксплуатационных расходов и расходов на последующие реконструкции линий.

Рисунок 3.1–спектральная зависимость затухания оптического волокна с сердцевиной из чистого кварцевого стекла

Размеры и характеристики одномодовых оптических волокон, применяемых в электросвязи, должны соответствовать Рекомендациям МСЭ-Т:

  •  G.652 (одномодовые волокна);
  •  G.653 (одномодовые волокна со сдвигом дисперсии);
  •  G.654 (одномодовые волокна с затуханием, минимизированным на волне 1550 нм);
  •  G.655 (одномодовые волокна со смещенной ненулевой дисперсией, в том числе с малым наклоном кривой дисперсии, с большой эффективной площадью поля моды).

Волокно по рекомендации МСЭ-Т G.653, оптимизированное на длину волны 1,55 мкм, обладает худшими механическими характеристиками (на растяжение, на изгиб), чем волокна по рекомендации G.652 - механические характеристики волокон очень важны для протяжённых линий связи с ограниченным резервированием. Так же волокна G.653 обладают нелинейными эффектами, отрицательно сказывающимися при передаче высокоскоростных оптических сигналов.

Оптические волокна с ненулевой смещённой дисперсией (НСД) по рекомендации МСЭ-Т G.655 ориентированы прежде всего для подводных океанических систем связи, для которых очень важно иметь как можно меньше регенераторов при максимально большой длине регенерационных участков. Ненулевая смещённая дисперсия на длине волны = 1,55 мкм позволяет уменьшить влияние хроматической дисперсии на ограничение длины регенерационных участков. Но данные волокна с НСД в 3-4 раза дороже волокон по рекомендации G.652, их применение приводит к значительному удорожанию оптических кабелей.

Таким образом, для протяженных (не подводных) кабельных линий связи основным типом волокон являются одномодовые волокна рекомендации G.652. Эти волокна производятся всеми ведущими мировыми производителями оптических волокон (в России таких производителей нет). Например, такие производители, как Siecor, Fujikura (Япония), Corning (США), Siemens (Германия), Lucent Technologies  и другие.

3.1 Расчет необходимого числа каналов между населенными пунктами

Число каналов связывающих Иркутск и Красноярск, в основном зависит от численности населения в этих городах и от степени заинтересованности определенных групп населения во взаимосвязи.

Численность населения в городах может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. При перспективном проектировании линии связи следует учесть прирост населения. Количество населения в городе с учетом среднего прироста населения определяется следующим образом:

,

- население в городе в период переписи населения, чел.;

 - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается по данным переписи 2-3%);

  - период, определяемый как разность между годом проектирования и годом проведения переписи населения  учетом года перспективного проектирования (принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем).

Год перспективного проектирования в курсовом проекте следует принять 5 лет вперед. Следовательно, , где  - год составления проекта; - год, к которому относятся данные переписи населения.

585,5  тыс. человек в Иркутске  на 2004 год;

912,8 тыс. человек в Красноярске на 2004 год.

Следовательно

лет.

Найдем теперь количество населения в городах с учетом среднегодового прироста.

Для Иркутска количество населения будет следующим:

тыс. человек.


Для Красноярска
эта цифра составит:

тыс. человек.

Телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, следовательно, сначала необходимо определить количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами в одном направлении. Для расчета междугородних телефонных каналов используют формулу:

,

и - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5 %, тогда =1,3, =5,6;

- коэффициент тяготения (принять 5 %);

- удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом (необходимо принять =0,05 эрл);

и  - количество абонентов обслуживаемых оконечными станциями МТС соответственно в пунктах А и Б.

Найдем количество абонентов , обслуживаемых оконечными станциями МТС, принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами  в Иркутске равным 0,5 в  и 0,4 в Красноярске.

Для Иркутска количество абонентов будет следующим:

тыс. человек.

Для Красноярска эта цифра составит:

тыс. человек.

Таким образом, можно рассчитать число каналов для телефонной связи между выбранными городами:

Примем число телефонных каналов в одну сторону .

По оптическому кабелю организуют также каналы и других видов связи, а также могут проходить и транзитные каналы. Общее число каналов между двумя междугородными станциями заданных пунктов определяется как:

,

- число каналов для телефонной связи;

- число каналов для телеграфной связи;

- число каналов для проводного вещания;

- число каналов для передачи данных;

- число каналов для передачи газет;

- число каналов для транзитных каналов;

- число каналов для передачи телевидения.

Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, т.е. КТЧ, то для передачи различных видов трафика потребуется следующее количество телефонных каналов:

1 ТВ канал = 1600 КТЧ;

1 ТГ канал = 1/24 КТЧ;

1 ПВ канал = 3 КТЧ;

В курсовом проекте следует предусмотреть два двухсторонних телевизионных канала.

Выразим общее число каналов между заданными пунктами через телефонные каналы:

Тогда число каналов в одно направление рассчитывают по упрощенной формуле:

3.2 Выбор системы и типа кода передачи

Выбор системы передачи

Система передачи SDH (Синхронная Цифровая Иерархия) на сегодняшний день являются наиболее распространенными и скоростными, в то время как система PDH (Плезиохронная Цифровая Иерархия) имеет сложность в объединении и разделении цифровых потоков и  не отвечает современным запросам передачи данных и постепенно выводится из обращения. Поэтому в проекте будем опираться на системы SDH, представителями которой являются цифровые системы передачи STM.

Для выбора конкретной системы STM нам потребуется знание числа каналов между выбранными пунктами и скорости передачи цифрового потока.

Скорость передачи информации между Иркутском и Красноярском будет определяться следующим образом:

- общее число телефонных каналов;

- скорость передачи по одному ТФ каналу.


Таблица 3.2 Системы связи

Обозначение

STM-1

STM-4

STM-16

STM-64

STM-256

V, МБит/с

155

622

2500

10000

40000

Для обеспечения требуемой скорости нам подходит система передачи STM-4 либо два потока STM-1. Два потока STM-1 необходимо будет мультиплексировать, а затем демультиплексировать, что внесёт дополнительные затраты на мультиплексор. Используем для передачи информации поток STM-4, где максимальная скорость составит 622 МБит/с.

 

Резервное количество телефонных каналов для одного ОВ, определяется по формуле:

И так видим, что помимо основного потока имеется резерв в 5520 каналов для телефонной связи (КТЧ).Этот резерв можно использовать для передачи информации от различных небольших городов и посёлков, но при этом необходимо ставить ответвители в магистральную линию.

Выбор топологии сети

Оптическая линия связи Красноярск – Иркутск представляет собой магистраль длиной 1088 км, по этому экономически выгодно и для большей надежности следует использовать линию с топологией «шина», так как можно предусмотреть возможность резервного переключения (дублирования) на соседние волокна внутри кабеля. Остальные топологии, такие как «звезда», «кольцо» не пригодны в плане их неэкономичности для данной трассы.

Выбор кода передачи

Выбор формата кода важен при проектировки ВОСП, и при этом существует немало компромиссных вариантов. Например, формат RZ помогает избавиться от случайного смещения базового уровня. Для выделения сигнала синхронизации в синхронных системах связи, манчестерский код и двухполярный RZ код являются хорошими кандидатами на использование, благодаря их возможности самосинхронизации. Однако они требуют вдвое большей полосы пропускания, чем однополярный формат кода NRZ. Одним из преимуществ манчестерского кодирования здесь является тот факт, что он может быть однополярным, этот факт хорошо укладывается в схему непосредственной модуляции по интенсивности источников СИД и ЛД, а также обеспечивает по крайней мере один переход внутри единичного интервала (т.е. бита) для самосинхронизации.

Используя формат NRZ, мы можем поддерживать наибольшую мощность в расчете на бит информации, при условии, что допускается случайное смещение базового уровня. Достижение такой мощности особенно желательно при использовании в качестве источников СИД. С другой стороны, ЛД-источники позволяют достигать высокого уровня мощности за короткий интервал, продляя тем самым работоспособность ЛД и делая формат RZ более привлекательным. Увеличение срока службы при коротком цикле может быть хорошим компромиссом для систем с высокими скоростями модуляции, используемыми в результате требований увеличить ширину полосы пропускания ВОСП. Как мы видели, системы с кодом RZ требуют как минимум вдвое большей ширины полосы пропускания канала, чем системы с кодом NRZ при той же скорости передачи данных. Это вызвано тем, что системы с кодом RZ используют много больше переходов в единицу времени при той же самой двоичной последовательности, чем системы с кодом NRZ.  

Падение мощности для кода NRZ  составляет 3 дБ, а для кода RZ- 6 дБ. Так как энергетический запас любой системы передачи зависит от изменения средней мощности источника излучения, то для наибольшей помехоустойчивость системы необходимо выбрать код NRZ.

Для выделения тактовой частоты используем код 3В4В.

3.3 Выбор конструкции и типа оптического кабеля

Исходя из того, что в пункте 2 выбрали тип прокладки ОК – подвеска на опоры ЛЭП вдоль железной дороги, нам необходим легкий самонесущий кабель для меньшей нагрузки на опоры ЛЭП.

За счет уменьшения числа оптических волокон в кабеле можно достичь значительной экономии в стоимости кабеля, расхода на прокладку и дальнейшей поддержки кабельной системы. Так же это снижает его вес, что достаточно важно учитывать при эксплуатации ОК на опорах ЛЭП.

Для выбора кабеля рассмотрим различные конструкции самонесущих ОК.

  •  ОКСНМ  (подвесной диэлектрический самонесущий).

Особенности конструкции:

имеет полностью диэлектрическую конструкцию; элемент, работающий на

растяжение, изготавливается в виде повива нитей СВМ (кевлар, тварон), что делает конструкцию легкой и прочной. Количество волоко: до 288 волокон.

Предназначен для подвески на опорах ЛЭП, опорах контактной сети вдоль железных дорог, на столбах городского освещения или телефонной связи. Применяется на городских и междугородних линиях связи. Рассчитан на прокладку ручным или механизированным способом.


Рабочие условия эксплуатации:


 - Температура эксплуатации -60…+70С
 - Температура прокладки: не ниже -10С;
 - Допустимое долговременное растягивающее усилие не более: 6 кН; 8 кН; 10 кН;12 кН; другие не более 45 кН, по запросу;
 - Допустимое раздавливающее усилие: не более 0,5 кН/см;
 - Минимальный радиус изгиба: при подвеске - 274-310 мм; при эксплуат
ации –

15 диаметров;

  - Длина пролета: до 450 м, зависит от значения допустимого растягивающего

усилия и климатических условий эксплуатации.

  - Масса кабеля: от 87 кг.

Конструкция кабеля ОКСН:

 

Маркировка кабеля типа ОКС выглядит следующим образом:

  •  Кабель типа ОКК.

Кабель волоконно-оптический диэлектрический самонесущий с одномодовым или многомодовым волокном с силовым элементом и броней из высокомодульных арамидных нитей.

  
Область применения:
     Кабель предназначен для подвешивания на опорах воздушных линий связи, электрифицированных железных дорог и линий электропередач н
апряжением до 220 кВ.


Основные характеристики:

  •  Оптический грозотрос ОКГТ-Ц 

Кабель волоконно-оптический с одномодовым или многомодовым волокном, встроенный в грозозащитный трос с центральной модульной трубкой.


Область применения:
     Кабель предназначен для подвески на опорах воздушных линий электроп
ередач от 35 кВ и выше

Основные характеристики:

Из трех видов кабелей (ОКСН, ОКК и ОКГТ) двое имеют одинаковое строение (ОКСН и ОКК) и они являются самыми легкими и дешевыми, так же достаточно прочными. Рабочий температурный диапазон кабеля позволяет его использовать в климате Сибири.

Выбор ОК будем производить с числом волокон не более 4. За счет небольшого число ОВ можно достичь значительной экономии в стоимости кабеля, расхода на прокладку и дальнейшей поддержке кабельной системы. С ростом числа ОВ конструкция кабеля усложняется, что приводит к увеличению размера, веса, стоимости. Допустимое долговременное растягивающее усилие должно быть выше среднего, например не меньше 10кН. Это связанно с такими нагрузками на кабель как вибрация, сильные ветра, оледенение кабеля. За данную характеристику в данном случае лучше переплатить.

Рассмотрим цены на самонесущий диэлектрический ОК различных фирм-изготовителей:

  •  Альтаир-Инфосистем (г.Москва).

ОСД-n*mА(М5,М6)-6

ОСД-n*mА(М5,М6)-8

кол-во волокон

n*m

Руб/км

кол-во волокон

n*m

Руб/км

4

1*4

35313

4

1*4

41861

6

1*2/1*4

36793

6

1*2/1*4

43428

8

2*4

38273

8

2*4

44794

10

1*2/2*4

40152

10

1*2/2*4

46673

12

3*4

41633

12

3*4

48155

16

4*4

44595

16

4*4

51116

18

1*2/4*4

46247

18

1*2/4*4

52825

20

5*4

49261

20

5*4

54250

24

6*4

53957

24

6*4

57410

32

4*8

63916

32

4*8

65180

36

1*4/4*8

69690

36

1*4/4*8

71552

48

6*8

84681

48

6*8

86381

ОСД-n*mА(М5,М6)-10

ОСД-n*mА(М5,М6)-12

кол-во волокон

n*m

Руб/км

кол-во волокон

n*m

Руб/км

4

1*4

35350

4

1*4

77321

6

1*2/1*4

48119

6

1*2/1*4

79423

8

2*4

49472

8

2*4

81526

12

3*4

50812

12

3*4

86257

16

4*4

53940

16

4*4

90464

18

1*2/4*4

56622

18

1*2/4*4

92867

20

5*4

58198

20

5*4

94933

24

6*4

59565

24

6*4

99400

32

4*8

62457

32

4*8

109127

36

1*4/4*8

68845

36

1*4/4*8

113334

48

6*8

71236

48

6*8

128241

n - количество модулей в кабеле,  m - количество оптических волокон в модуле, А - одномодовое стандартное волокно (рекомендация МСЭ-Т G.652(С)).

  •  Связьпром Плюс (г. Новосибирск)

            ОСД-n*mА (М5,М6)-8

 

 

           ОСД-n*mА(М5,М6)-10

 

 

             ОСД-n*mА(М5,М6)-12

 

 

ОВ

n*m

Руб/км

ОВ

n*m

Руб/км

ОВ

n*m

Руб/км

4

1*4

      37 031   

4

1*4

      46 114   

4

1*4

      51 870   

6

1*2/1*4

      38 417   

6

1*2/1*4

      47 411   

6

1*2/1*4

      53 280   

8

2*4

      39 626   

8

2*4

      48 695   

8

2*4

      54 691   

10

1*2/2*4

      41 288   

12

3*4

      51 692   

12

3*4

      57 864   

12

3*4

      42 599   

16

4*4

      54 262   

16

4*4

      60 686   

16

4*4

      45 218   

20

5*4

      57 084   

20

5*4

      63 684   

18

1*2/4*4

      46 730   

24

6*4

      59 855   

24

6*4

      66 682   

20

5*4

      47 990   

32

4*8

      65 976   

32

4*8

      73 206   

24

6*4

      50 786   

48

6*8

      77 460   

48

6*8

      86 028   


  •  Москабель-Фуджикура (г.Москва)

Подвесной диэлектрический самонесущий кабель


Модульная конс
трукция
Кабель с ЦСЭ из стеклопластика(01)- от 6,0 до 20,0кН

ОКСНМ-10(10А)-01-0,22-...(6,0)

ОКСНМ-10(10А)-01-0,22-..(10,0)

ОКСНМ-10(10А)-01-0,22-..(15,0)

Одномодовое волокно

Кол-во волокон

Цена в руб. за км с НДС

Кол-во волокон

Цена в руб. за км с НДС

Кол-во волокон

Цена в руб. за км с НДС

8

36789

8

46584

8

61771

16

44356

16

54079

16

69376

24

51636

24

61197

24

76623

32

58787

32

68274

32

83786

48

74122

48

83408

48

99146

ОКСНМ-10(10А)-01-0,22-...-(8,0)

ОКСНМ-10(10А)-01-0,22-..(12,0)

ОКСНМ-10(10А)-01-0,22-..(20,0)

8

40921

8

53174

8

79417

16

48415

16

60777

16

87021

24

55620

24

67969

24

94182

32

62695

32

75102

32

101345

48

77628

48

90460

48

116706

  •  РусОптика (www.RusOptika.ru)

ВОК (волоконно-оптический кабель) для подвеса за внешнюю оболочку

Цены на кабель,

Руб/км

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0.22-4-(10.0)

29010.8

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0.22-8-(10.0)

33997.6

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0.22-16-(10.0)

44007.6

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0.22-32-(10.0)

61552.4

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0.22-36-(10.0)

67958.8

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0.22-48-(10.0)

90963.6

Из приведенных цен выберем кабель ОКСНМ-10-01-0.22-4-(10.0) для дальнейшей подвески вдоль ЛЭП ЖД дорог  фирмы «РусОптика», так как цены на ОК этой фирмы ниже цен остальных фирм.


Для данного ОК характеристики ОВ приведены ниже (рекомендация G. 652 D ):

Рабочие длины волн, нм

1310÷1625

Диаметр оболочки, мкм

125±1

Некруглость облочки, %, не более

2

Диаметр защитного покрытия, мкм

250±15

Коэффициент затухания дБ/км:
на длине волны 1310 нм, не более
на длине волны 1383 нм, не более
на длине волны 1550 нм, не более
на длине волны 1625 нм, не более


0,36
0,32
0,22
0,22

Коэффициент хроматической дисперсии, пс/(нм·км) в интервале длин волн:
(1285--1330) нм, не более
(1525--1575) нм, не более
(1565--1625) нм, не более



3,5
18
22

Поляризационная модовая дисперсия (ПМД),
пс/√км, не более

0,2

Наклон дисперсионной характеристики в области
длины волны нулевой дисперсии, пс/(нм
2·км)
в интервале длин волн 1285 нм -- 1330 нм, не
более




0,092

Длина волны нулевой дисперсии, нм

1310±10

Длина волны отсечки, нм, не более

1270

Диаметр модового поля, мкм
на длине волны 1310 нм
на длине волны 1550 нм


9,3±0,5
10,5±1,0

Неконцентричность модового поля, мкм, не более

0,5

4  Выбор передающего и приемного модулей

От выбора передающего и приёмного модуля зависит уровень сигнала и качество его приёма,  а это сказывается на число регенерационных участков. Для магистральной линии необходимо выбрать передающий модуль на основе одномодового лазерного диода, а приёмный модуль на основе лавинного фотодиода (ЛФД).

Типы предающих оптических модулей  (ПОМ).

Модель

(тип)

Длина волны, нм

Выходная мощность,

мВт

Ток

накачки,

мА

Ширина спектральной линии, нм

Скорость

передачи,

Мбит/с

Диапазон

рабочих

темп. 0С

Разработчик

ПОМ-361

1250-1350

0,10,2

150

100

-

050

НИИ "Полюс"

ПОМ-15А

1270-1330

0,50,1

4080

5

5000

-40+35

НИИ "Полюс"

МДП-7

1200-1350

1

-

-

8

-40+55

НИИ "Волга"

ПОМ-14М

1270-1330

1,53

4080

0,18

560

-40+55

НИИ "Полюс"

ПОМ-15Б

1500-1580

0,50,1

70120

0,01

2400

-40+55

НИИ "Полюс"

ПОМ-13Б

1500-1580

0,50,1

80120

0,1

3000

-40+50

НИИ "Полюс"

ПОМ-14Б

1520-1580

12

4080

0,18

560

-40+50

НИИ "Полюс"

Из данной таблицы выберем ПОМ типа ПОМ 13Б. Рабочие длины волн соответсвуют рабочей длине волны для ОВ рекомендации G.652 В, где затухание в ОВ на длине волны  составит 0,22 дБ. Данный ПОМ подходит для нашей линии по всем параметрам.


Теперь выберем из таблицы, приведенной ниже, выберем приёмный опт
ический модуль:

Тип модуля

Скорость,

Мбит/с

Динамический диапазон,

дБ

Чувствитель-ность,

дБм

Напряжение питания,

В

ФПМ-8М/ЛМ

1 – 8

40

-50/-64

+5; -5/+5; -5; +45

ФПМ-34М/ЛМ

8 – 34

30

-50/-60

+5; -5/+5; -5; +45

ФПМ-155М/ЛМ

34 – 155

30

-44/-54

+5; -5/+5; -5; +45

ФПМ-622М

622

>20

-37

+5; -5

ФПМ-622ЛМ

622

>30

-44

+5; -5; +45

Подходящим ПРОМ является ФПМ-622ЛМ: высокая скорость, относительно хороший уровень чувствительности, широкий динамический диапазон.

5 Выбор разъемных соединений.

В настоящее время существует много различных видов коннекторов, из которых можно выбрать наиболее распространённые (см. таблицу) ввиду их определенных достоинств.

Тип разъема

FC/APC

ST

SC

FDDI

Сети

+

+

+

+

Телекоммуникации

+

+

+

Кабельное ТВ

+

+

Измерительная аппаратура

+

Фиксация

Резьба

Резьба

Push-Pull

Push-Pull

 

Коннекторы типа SC обладает большими возможностями и имеет удобный тип соединения – штекерный способ подключения. Максимальное затухание данного коннектора составляет 0,4 дБ. Для оконцовки оптического кабеля будем использовать этот тип коннектора.

6  Расчет параметров оптического волокна.

В настоящее время оптическое волокно комплектуется паспортом с основными параметрами этого волокна. Данный расчет позволяет в большей степени научить будущего специалиста расчету данных параметров и характеристик для правильного проектирования оптической сети без паспорта на ОВ.

Определение показателя преломления сердцевины и оболочки.

Для начала определим показатель преломления сердцевины по формуле Селмейера.

Состав волокна выберем такой:

Состав в молярных %

А1

А2

А3

1,

мкм

2,

мкм

3,

мкм

14

3% B2 O3

97% SiO2

0,6935408

0,4052977

0,9111432

0,0717021

0,1256396

9,896154

По формуле Селмейера определим показатель преломления  сердцевины:

Для заданной длины волны получим показатель преломления сердцевины: (смотрите график).

При относительной разности показателей преломления получим показатель преломления оболочки:

Определение числовой апертуры волокна

Расчет числовой апертуры производиться по формуле:

При:  

;

Определение нормированной частоты и длины волны отсечки

Когда мода не удерживается сердцевиной волокна, она испытывает осечку. Нормированная частота является связанным условием осечки и показывает число мод, поддерживаемых ОВ.

Определяется как:

;

Видно, что выполняется одномодовый режим (V<2.405). Это значит, что в оптическом волокне распространяется  только основная мода .

Длина волны отсечки определяется как :

Определение потерь

Затухание в ОВ обусловлено двумя факторами: рассеянием Рэлея и общими потерями за счет поглощения. Значение коэффициента затухания может быть определено:

где  – затухание, вызванное рассеиванием Релея [дБ/км];

 – коэффициент затухания в инфракрасной области [дБ/км];

 – коэффициент затухания в ультрафиолетовой области [дБ/км].

Затухание, вызванное рассеянием Релея, рассчитывается по формуле:

   

где K – постоянная Больцмана, 1,3810-23 Дж/К;

  – коэффициент сжимаемости кварца, 8,110-11 м2/Н;

T – абсолютная температура плавления кварца, 1500 К.

Коэффициенты затухания в ультрафиолетовой и инфракрасной области рассчитываются по формулам:

;

;

Значение коэффициента затухания получим:

Определение затухания за счет микроизгибов:

Основными причинами появления микроизгибов являются локальные механические усилия различного происхождения, приложенные к очень малым участкам ОВ. К микроизгибам следует отнести такие поперечные деформации ОВ, для которых максимальное смещение оси ОВ соизмеримо с диаметром сердцевины волокна.

Величина коэффициента затухания из-за потерь на микроизгибах определяется по формуле:

[дБ],

где: N – число микроизгибов на единице длины ОВ;

h – радиус микроизгиба, мкм;

а– радиус сердцевины ОВ, мкм;

n1 – показатель преломления сердцевины;

b – радиус оболочки ОВ, мкм;

NA – числовая апертура.

Возьмём 10 микроизгибов на 1 километр (N=10) и отклонение от диаметра сердцевины h=0.005d. Получим:

Определение затухания на макроизгибах

Макроизгибы  возникают при наматывании ОК на катушку, также при прокладке кабеля через углы. Затухание на макроизгибах определяется по формуле:

 [дБ],

где   a – радиус сердцевины ОВ, мкм;

n1 – показатель преломления сердцевины;

R – радиус изгиба ОВ; NA – числовая апертура.

При минимальном радиусе сгиба R=0.35 м получим затухание:

Расчет эффективного диаметра поля моды

Эффективный радиус поля моды можно рассчитать по следующей формуле:

,

где: V – нормированная частота (V=2.305);

 d – диаметр сердцевины(d=8 мкм).

Расчет дисперсии ОВ

Так как речь идет об одномодовом волокне, то учитывать будем только  хроматическую дисперсию. Поляризационно - модовая дисперсия (ПМД) вносит малый вклад, так как ПМД существенна при скоростях B>2.5 Гбит/с.

Хроматическая дисперсия рассчитывается по формуле:

где:

-наклон кривой в точке нулевой дисперсии;

-длина волны нулевой дисперсии;

Данная формула не является универсальной, и возможно не подойдет  для расчета хроматической дисперсии других типов оптически волокон.

Используя параметры ОВ рекомендации G 652, рассчитаем хроматическую дисперсию на длине волны :

Погонное значение уширения импульса при распространении по ОВ составит:


Расчет полосы пропускания и максимальной длины РУ:

Полоса пропускания определяется как:

То есть получили, что при данном уширении импульса мы можем передавать информацию на расстояние в 1 километр с максимальной скоростью .

7  Расчет длины регенерационного участка.

По мере прохождения импульса по ОВ амплитуда импульса уменьшается (сигнал затухает) и форма импульса изменяется за счет разной скорости гармонических составляющих импульса практически до «неузнаваемости» приёмником. Для целей усиления сигнала используют оптические усилители, а для восстановления формы импульса - регенераторы. В настоящее время затухание и дисперсия ОВ позволяет устанавливать повторители на дистанции в сто километров и более.

Расчет длины регенерационного участка (РУ) по дисперсии проводился в предыдущем пункте. В данном подразделе будем рассчитывать длину РУ по  затуханию ОВ.

7.1 Расчет длины РУ по затуханию ОВ.

Для начала определим энергетический запас канала:

,


где:

 и  - мощность и уровень мощности вводимой в ОВ;

 и  - чувствительность и уровень чувствительности фотоприемника,.

Исходя из того, что мощность передатчика равна , определим уровень мощности передатчика (дБм):

Учтя снижение мощности сигнала из-за применения кода NRZ (),  получим реальный уровень мощности передатчика:

Получим энергетический запас канала:

Длина регенерационного участка по затуханию рассчитывается по формуле:

где:

М – энергетический запас, учитывает потери при старении кабеля, сгибы, ушибы (M= 2,4,6 дБ). Так как длина линии достаточно большая, то возьмём M=6 дБ;

– затухание на разъемных и неразъемных соединениях ( );

– число разъемных и неразъемных соединений ();

– затухание кабеля (ОВ), ;

–строительная длина кабеля ();

Общее число неразъемных соединений определяется как:

;

Получим длину РУ по затуханию:

Итак, ввиду наличия затухания ОВ длина регенерационного участка получилась .

7.2 Расчет длины РУ по дисперсии ОВ и количества регенераторов.

При заданной скорости передачи  B= 622 Мбит/с определим максимальное расстояние передачи данного потока при наличии дисперсии в ОВ:

Итоговая длина регенерационного участка составляет 

Для наглядного представления затухания сигнала в ОВ  на рисунке 7.1 представленная рефлектограмма участка между регенераторами.

Число регенераторов составит: .

При условии, что на 10 необслуживаемых регенераторов ставиться один обслуживаемый, наши 7 регенераторов будут являться необслуживаемыми.

7.3 Расчет количества ОВ для передачи потока STM-4.

Максимальная полоса пропускания (максимальная скорость передачи) для данной длины РУ составит:

То есть видно, что для передачи данного потока (B=622 Мбит/с ) нам вполне хватит одного ОВ (), с расчетом на расстояние между регенераторами L=133.719 км.

Рисунок 7.1– схематичная рефлектограмма участка магистрали между

регенераторами.

Так для передачи данных используем два волокна (каждое в одно направление), а  остальные ОВ можно сдать в аренду, на чем можно будет сократить затраты на строительстве ВОСП.

8 Смета на строительство проектируемой ВОЛС.

В данном пункте необходимо определить капитальных затрат только на строительно-монтажные работы линейных сооружений, для чего необходимо составить локальные и объектные сметы.

Наименование работ

и материалов

Единица измерения

Количество,

длина

Погонная

цена, руб.

Суммарная

стоимость,

руб.

Оптический кабель ОКСНМ-10-01-0,22-4-(10,0кН)

км

1142*

29010,8

33130333.6

ПОМ

штук

2

19200

38400

ПрОМ

штук

2

10450

20900

Регенератор

штук

7

43700

305500

Разъём оптический SC/APC 

штук

10

120

1200

Набор инструментов для

разделки волоконно-оптического кабеля

штук

1

16200

16200

Скалыватель Fujikura СТ-0 для оптических волокон

штук

1

30150

30150

Сварочный аппарат Fujikura FSM-40S

штук

1

350000

350000

Рефлектометр

Wаvetech Wandel Goltermann

штук

1

195000

195000

Измеритель мощности 1,31/1,48/1,55;

штук

1

19300

19300

Прокладка и монтаж ВОК**

км

1088

85000

92480000

Прочие расходы

25000

Общие затраты на строительство магистрали, руб.

*-длина ОК с запасом 5% на резерв.

9  Расчет надежности ВОЛС

Обеспечение требуемой надежности ВОЛС является очень объемной и трудоёмкой задачей. При её выполнении требуется учесть довольно много факторов, влияющих на функционирование проектируемой линии связи.

По данным статистики среднее число отказов ОК из-за внешних повреждений на 100 км кабеля в год M=0.34. Тогда интенсивность отказов за 1час на 1 км трассы ВОЛС определяется как:

 При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающегося с момента обнаружения отказа (аварии), коэффициент простояеготовности) определяется по формуле:

,

где: Т0 – среднее время между отказами (или среднее время наработки на отказ), ч;

 V – время восстановления, ч;

  – интенсивность отказов, 1/ч.

Для оборудования линейных трактов на МПС, ВЗПС и СМП время восстановления необслуживаемого регенерационного пункта (НРП), обслуживаемого регенерационного пункта (ОРП), оконечного пункта (ОкП) и ОК должны быть соответственно меньше:

Vнрп < 2.5 ч (в том числе время подъезда к месту аварии – 2 ч);

Vорп < 0,5 ч;  Vок < 10 ч (в том числе время подъезда 3,5ч).

Предположим, что время восстановления обрыва ОК V=7 ч. 

Тогда коэффициент простоя равен:

Коэффициент готовности можно рассчитать по следующей формуле:

Определим среднее время между отказами:

Как видно из цифр, приведенных выше, данная линия является достаточно надежной (отказ один раз в 97 суток).


10 Рассмотрение других способов проектирования ВОСП

В данном пункте попытаемся показать основные недостатки при проектировании и возможные улучшения в экономическом плане ВОСП.

Рассмотрим пункт 7 « расчет длины регенерационного участка». В нем определили, что ДРГ по затуханию составляет, а по дисперсии . При этом число регенераторов составило 7 штук. Для их сокращения можно использовать оптический усилитель (например, на эрбиевом волокне), при котором число РУ всего составит .

В настоящее время эрбиевые усилители  достаточно распространены и коэффициент усиления составляет при

.

Также можно сэкономить  на передающем оптическом модуле, подобрав ширину спектра излучения такую, чтобы ДРУ совпадали. В нашем случае .

Вычислим оптимальную из соотношений:

Отсюда получим:

где:  L=133,719 км;

B=622 Мбит/с;

D=18,61пс/(нмкм)

То есть при ширине спектра излучения  имеем равные значения длин РУ, что даёт нам оптимальный выбор ПОМ.

11 Заключение

В курсовом проекте была спроектирована цифровая оптоволоконная линия связи Томск – Красноярск длиной 1088 км, включающая в себя передачу данных, телефонную связь и передачу ТВ каналов при учете двухсторонней связи. Общее число каналов в одну сторону составило 4450 КТЧ, для передачи которых потребовалась полоса 278,125 Мбит/с. При этом использовали синхронный транспортный модуль STM-4,  вмещающий в себя поток 622 МБит/с. Передача информации осуществлялась заданной на длине волны .

Прокладку оптического кабеля осуществляли подвеской к опорам ЛЭП, идущих вдоль ЖД. После выбора ОК показали пример расчета основных характеристик ОВ на данной длине волны, численное значение которых совпали с рекомендацией G.652.

Длина регенерационных участков составила 133,7 км, что потребовало использования 7 регенерационных необслуживаемых станций. Суммарные приблизительные затраты на проектирование данной ВОСП составили  рублей, из которых основную долю в 92 480 000 руб. составила прокладка и монтаж кабеля, а стоимость кабеля обошлась в 33 130 333.6 рублей.

Так же при проектировании было учтено резервирование ОК длиной в 5% от общей длины, и резервирование каналов. В виду того, что оптический кабель имеет 4 ОВ, из которых задействованы 2, остальные 2 оптических волокна  используем на резерв в случае аварии (термин «тёмные» ОВ), или сдать в аренду для быстрой окупаемости ВОСП.  

Стабильность системы подтверждается средним временем между отказами .

В заключении можно сказать, что весь расчет послужил хорошим примером для будущего инженера, и даёт ему необходимый начальный опыт для проектирования крупных магистральных ВОСП.


12 Список использованных источников

1. Конспект лекций по курсу «Оптические Линии Связи и Пассивные Компоненты ВОСП», Ефанов В. И.

2. Методическое пособие к выполнению курсового проекта по курсу «Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОЛС», Томск,2006.

3. Оптические системы передачи / Б.В. Скворцов, В.И. Иванов, В.В. Крухмалёв; Под ред. В.И. Иванова. – М.: Радио и Связь, 1994. – 224 с.

4. Волоконно-оптические системы связи/ Р.Фриман под редакцией Н.Н. Слепова –М: Техносфера, 2003– 440с.

5. Научно-технический журнал «LightWave» №1 2003, М: Высокие технологии, 2003.

6. Научно-технический журнал «LightWave» №2 2003, М: Высокие технологии, 2003.

7. Интернет-ресурсы:

http://stroj-dom.ru/

http://www.ruscable.ru/info/optic/

http://RusOptika.ru/

http://optik.ru/index.php?page=catalog&pid=100257&item=101386

http://www.optronic.ru/prom_pom.htm

http://www.old.konex.info/svyaz/svyaz.htm

http://www.sk.by/?c=production

http://www.bridgecom.ru/equipment/index.php?id=185&firm=Saranskkabel


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5742. Архитектура Византии 212 KB
  Архитектура Византии В конце IV столетия после разделения Римской империи и переноса императором Константином своей резиденции в греческую Византию ведущая роль в политической, экономической и общественной жизни переходит в восточную часть...
5743. Генри ФОРД 57.5 KB
  Генри ФОРД Задайте вопрос: кто изобрел автомобиль? Многие ответят: Генри Форд. Это распространенное заблуждение - награда человеку, который сделал автомобиль доступным для миллионов людей. Хотя считается, что автомобиль был придуман и рожден в ...
5744. Обработка стали. Материаловедение. Элементы теории термической обработки стали 1.65 MB
  Элементы теории термической обработки стали Вступление Технология металлов состоит из трех основных видов: металлургии – получение металла заданного состава механической технологии – получение из металла изделий заданной внешней формы те...
5745. Акционерное общество как юридическое лицо 109 KB
  Введение В гражданском праве РФ (ст. 50 ГК РФ) среди коммерческих юридических лиц рассматривается несколько организационно - правовых форм, таких как: хозяйственные товарищества...
5746. Рынок ценных бумаг в Казахстане 83 KB
  В общем виде рынок ценных бумаг можно определить как совокупность экономических отношений по поводу выпуска и обращения ценных бумаг между его участниками. Рынок ценных бумаг - это составная часть рынка любой страны. Классификация видо...
5747. Бюджетный дефицит и его значение 160 KB
  Введение Бюджетный дефицит - превышение расходов бюджета над его доходами - это финансовое явление, с которым в те или иные периоды своей истории неизбежно сталкивались все государства мира. Полностью сбалансированный государственный бюджет, то есть...
5748. Внутренняя среда предприятия. Внутренние переменные 161.5 KB
  Любая организация находится и функционирует в среде. В менеджменте под средой организации понимается наличие условий и факторов, которые воздействуют на функционирование фирмы и требуют принятия управленческих решений, направленных на их уп...
5749. Организация связи городского узла Интернет. Расчет количества линий коммутируемого доступа 52.5 KB
  Введение По данным исследовательских и консалтинговых компаний совсем недавно количество пользователей сети Интернет превышало 100 млн. Интернет предлагает своим пользователям самые разнообразные услуги, производители оборудования и ПО регулярно соз...
5750. Физиологические особенности лошади 134.5 KB
  На протяжении тысячелетий лошадь остаётся верным спутником и помощником человека. Трудно назвать другое животное, чьё значение для нас было бы столь велико. Уже более четырех десятилетий общая численность лошадей в мире остаётся стабильной...