Проектирование кабельной линии связи
Проектирование линии передачи между городами Орел и Воронеж. Характеристика оконечных пунктов. Обоснование и расчет требуемого количества каналов. Комплектация оборудования, схема организации связи. Расчёт распределения энергетического потенциала.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.11.2010 |
| Размер файла | 3,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Кафедра «Систем Связи»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ»
Руководитель
Кузнецов М.В
Самара,2009г.
Введение
В настоящее время ускорение технического прогресса невозможно без совершенствования средств связи, систем сбора, передачи и обработки информации. В вопросах развития сетей связи во всех странах большое внимание уделяется развитию систем передачи и распределения (коммутации) информации.
Основными направлениями в развитии систем передачи являются: повышение эффективности использования линий связи, увеличение дальности связи, повышение качества и надёжности, техническое совершенствование аппаратуры.
Основные преимущества цифровых систем передачи над аналоговыми:
- высокая защищенность от взаимных и внешних электромагнитных помех;
- возможность передачи большого потока информации;
- большая дальность связи с сохранением высокого качества передачи;
- надежность и экономичность построения систем связи.
Дальнейшему развитию методов и аппаратуры волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) способствуют уникальные свойства волоконно-оптических линий связи (ВОЛС):
- малые затухание и дисперсия оптических волокон (ОВ);
- гибкость в реализации требуемой полосы пропускания;
- широкополосность;
- малые габаритные размеры и масса ОВ и ОК;
- невосприимчивость к внешним электромагнитным полям;
- отсутствие искрения при обрывах, коротком замыкании и ненадёжных контактах;
- допустимость изгиба световода под малым радиусом;
- низкая стоимость материала световода;
- возможность использования ОК, не обладающих электропроводностью и индуктивностью;
- высокая скрытность связи;
- высокая прозрачность ОВ;
- возможность постоянного усовершенствования системы связи по мере появления источников с улучшенными характеристиками.
Основным недостатком ЦСП является необходимость использования для передачи одинакового объема информации более широкого, чем в аналоговых МСП линейного спектра частот. Из-за чего промежуточные регенерационные станции приходится размещать более часто, чем усилительные пункты в аналоговых системах.
1. Выбор и обоснование проектных решений
Основная задача проектирования линии передачи заключается в выборе трассы, типа кабеля и системы передачи, обеспечивающей необходимое число каналов между заданными пунктами с учетом общей схемы развития сети и перспектив ее развития. При проектировании предусмотрена возможность дальнейшего увеличения числа каналов связи. В данном курсовом проекте строительство линии производится между городами Орел и Воронеж.
1.1 Трасса кабельной линии передачи
Выбор трассы волоконно-оптической линии определяется расположением пунктов, между которыми должна быть обеспечена связь. Обычно рассматривается несколько вариантов трассы и на основе технико-экономического сравнения выбирается оптимальный выбор. При выборе трассы необходимо обеспечить:
- наикратчайшее протяжение трассы;
- наименьшее число препятствий, усложняющих и удорожающих стоимость строительства (реки, карьеры, дороги и др.);
- максимальное применение механизации при строительстве;
- максимальные удобства при эксплуатационном обслуживании;
- минимальные затраты по защите линии от атмосферного электричества и сильноточных установок.
При выборе варианта трассы используется карта местности между заданными пунктами.
Основные показатели сравниваемых вариантов трассы сведены в таблицу 1.1.
Табл.1.1
|
Характеристика трассы |
Единицы измерения |
Количество единиц по вариантам |
|||
|
Вариант №1 |
Вариант №2 |
Вариант №3 |
|||
|
1. Общая протяженность трассы: |
км |
||||
|
- вдоль шоссейных дорог; |
|||||
|
- вдоль железных дорог; |
|||||
|
- вдоль грунтовых дорог; |
|||||
|
- по бездорожью |
|||||
|
2. Способы прокладки кабеля: |
км |
||||
|
- кабелеукладчиком; |
|||||
|
- вручную; |
|||||
|
- канализации; |
|||||
|
- подвеска; |
|||||
|
3. Количество переходов: |
1 пер. |
||||
|
- через судоходные и сплавные реки; |
|||||
|
- через несудоходные реки; |
|||||
|
- через шоссейные дороги; |
Исходя из возможных вариантов видно, что наиболее предпочтительным является вариант№1.Хотя трасса имеет наибольшую протяженность, она проходит вдоль шоссейных дорог и имеет минимум пересечений с реками и железными дорогами. Вариант№2 практически полностью проходит по бездорожью, что очень затруднит прокладку кабеля. Вариант №3 проходит большей частью вдоль железной дороги и также по бездорожью.
Рисунок 1
1.2 Характеристика оконечных пунктов
Орёл
Расположен в пределах Среднерусской возвышенности, на берегах Оки и её притока Орлик, в 382 км к юго-востоку от Москвы. Узел железных и автомобильных дорог. Имеется аэропорт.
Основан в 1566 г. как крепость Орёл для защиты южных границ Русского государства. Название по расположению при впадении в Оку р. Орёл.
В Орле наиболее развито машиностроение (в т.ч. приборостроение), металлургия, лёгкая промышленность. Основные предприятия: АО - Орловский сталепрокатный завод» (метизная продукция), ООО "ОСПАЗ металлокорд" и ОАО "ОСПАЗ» (производство стальной проволоки и каната, металлокорда), ОАО "Орелпродмаш» (автоматы для розлива пищевых жидкостей; линии для розлива безалкогольных напитков), ОАО "Орловский завод 'Стекломаш'" (оборудование для производства стеклоизделий), ОАО НПП Коммутатор» (предлагает офисные АИС, пульты связи для МВД, принтеры для МПС), ОАО "ОРЛЭКС» (предлагает: датчики-реле и регуляторы температуры и давления, системы средств контроля и параметров холодильных установок, дизелей), "Орлэкс" и "Научприбор" (приборы, средства автоматизации) и пр.
8 ВУЗов, 3 театра, музеи: И.С. Тургенева, Н.С. Лескова, писателей-орловцев, историка Т.Н. Грановского, полярного исследователя В.А. Русанова, композитора В.С. Калинникова, краеведческий.
По данным последней переписи населения в г. Орел проживает около 315700чел.
1.3 Обоснование и расчет требуемого количества каналов
Число каналов, связывающих заданные населенные пункты, в основном, зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.
Численность населения в любом населенном пункте может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Обычно перепись населения осуществляется один раз в пять лет, поэтому при перспективном проектировании следует учесть прирост населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения определяется по формуле:
где H0 - число жителей на время проведения переписи населения, чел.;
H - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается 2…3%);
t - период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год.
Год перспективного проектирования принимается на 5 … 10 лет вперед по сравнению с текущим временем. Если в проекте принять 5 лет вперед, то
где tn - год составления проекта;
t0 - год, к которому относятся данные H0.
В нашем случае, t=5+(2010-2010)=5
По формуле рассчитывается численность населения в населенных пунктах А и Б.
Рассчитываем численность населения НtА и НtБ в населенных пунктах А и Б (Орел и Воронеж соответственно).
Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основе статистических данных, полученных предприятиями связи за предшествующие проектированию годы.
Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения Кт, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах от 0,1 до 12 %. В проекте можно принять , в безразмерных величинах Кт = 0,05.
Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить количество телефонных каналов между заданными пунктами.
Для расчета количества телефонных каналов можно воспользоваться формулой:
где и - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности заданным потерям; обычно потери задаются равными 5 %, тогда
и
y - удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая абонентами, y = 0,05 Эрл.;
ma и mб - количество абонентов, обслуживаемых оконечными АМТС соответственно в пунктах А и Б.
В перспективе количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,5, количество абонентов в зоне АМТС можно рассчитать по формуле:
Количество абонентов, обслуживаемых оконечными АМТС соответственно в г. Орел и в г. Курск:
Таким образом, можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными пунктами.
По кабельной линии передачи организовывают каналы и других видов связи, а также учитывают и транзитные каналы. Общее число каналов между двумя АМТС будет равно:
,
- число каналов ТЧ для телеграфной связи;
- то же, для передачи сигналов вещания;
- то же, для передачи данных;
- то же, для передачи газет;
- число транзитных каналов;
- число каналов ТЧ, исключаемых из передачи телефонной информации для организации одного канала телевидения.
Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, т.е. каналов ТЧ, целесообразно общее число каналов между пунктами выразить через телефонные каналы. В проекте можно принять:
.
Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле
1.4 Выбор и характеристика транспортной системы
Выбор конструкции оптического кабеля определяется условиями и планируемым способом прокладки.
Для обеспечения связи между городами Орел и Воронеж были выбраны кабели типа ОКЛСт-10-01 и ОКЛК-10-01 (магистральные и внутризоновые), с центральными силовыми элементами из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены оптические модули (ОМ), с гидрофобным заполнением, с защитной оболочкой из полиэтилена. ОКЛК включает броню из круглых проволок для прокладки кабелеукладчиком или в траншею. Допустимое раздавливающее усилие для ОК составляет 1000 Н/см. Допустимое растягивающее усилие составляет 7 - 8 кН.
Рис. Поперечное сечение ОКЛК-01
1) Оптические волокна свободно уложены в полимерных трубках (оптические модули),заполненных тиксотропным гелем по всей длине.
2) Центральный силовой элемент (ЦСЭ) - диэлектрический стеклопластиковый пруток (или стальной трос в ПЭ оболочке), вокруг которого скручены оптические модули.
3)Кордели - сплошные ПЭ стержни - для устойчивости конструкции.
4)Поясная изоляция - лавсановая лента, наложенная поверх скрутки.
5)Гидрофобный гель - заполняет пустоты скрутки по всей длине.
6)Внутренняя оболочка - композиция ПЭ низкой или высокой плотности.
7 )Броня - повив стальных оцинкованных проволок или диэлектрических высокопрочных стержней.
8) Наружная оболочка - композиция светостабилизированного ПЭ.
Рис. Поперечное сечение кабеля марки ОКЛСт-01
Кабель с одной ПЭ оболочкой
1) Оптические волокна свободно уложены в полимерных трубках (оптические модули), заполненных тиксотропным гелем по всей длине.
2) Центральный силовой элемент(ЦСЭ) - диэлектрический стеклопластиковый пруток (или стальной трос в ПЭ оболочке), вокруг которого скручены оптические модули.
3) Кордели - сплошные ПЭ стержни для устойчивости конструкции.
4) Поясная изоляция - лавсановая лента, наложенная поверх скрутки.
5) Гидрофобный гель - заполняет пустоты скрутки по всей длине.
6)Броня - стальная гофрированная лента с водоблокирующей лентой под ней.
7) Наружная оболочка - композиция светостабилизированного ПЭ
Маркировка оптического кабеля
ОКЛСт-01-6-8-10/125-0,36/0,22-3,5/18-1,0
01 - центральный силовой элемент из стеклопластика;
6- количество модулей;
8 - максимальное число волокон в кабеле;
10 мкм - диаметр сердечника;
125 мкм - диаметр оболочки;
0,36 дБ/км - коэффициент затухания на волне 1310 нм;
0,22 дБ/км - коэффициент затухания на волне 1550 нм;
3,5 пс/нм - хроматическая дисперсия на волне 1285 - 1330 нм;
18 пс/нм - хроматическая дисперсия на волне 1550 нм;
1,0 кН - допустимая растягивающая нагрузка.
ОКЛК-01-4-20-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
01 - центральный силовой элемент из стеклопластика;
4- количество модулей;
20 - максимальное число волокон в кабеле;
10 мкм - диаметр сердечника;
125 мкм - диаметр оболочки;
0,36 дБ/км - коэффициент затухания на волне 1310 нм;
0,22 дБ/км - коэффициент затухания на волне 1550 нм;
3,5 пс/нм - хроматическая дисперсия на волне 1285 - 1330 нм;
18 пс/нм - хроматическая дисперсия на волне 1550 нм;
7,0 кН - допустимая растягивающая нагрузка.
В одномодовых ОВ межмодовая дисперсия отсутствует (передается одна мода). Уширение импульса обусловлено хроматической дисперсией, которую разделяют на материальную и волноводную.
Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью групповой скорости моды от частоты и определяется профилем показателя преломления ОВ.
В нормальных условиях, материальная дисперсия преобладает над волноводной. Обе компоненты могут иметь противоположный знак и отличаются зависимостью от длины волны. Это позволяет, оптимизируя профиль показателя преломления, минимизировать общую дисперсию ОВ на заданной длине волны за счет взаимной компенсации материальной и волноводной дисперсией.
Для одномодовых ОВ в паспортных данных указывается нормированная среднеквадратичная дисперсия, , которая с ненормированной величиной связана выражением:
- диапазон длин волн излучения лазера, который можно принять равным 0,2..0,5 нм.
Максимальная скорость передачи информации по выбранному одномодовому ОВ может быть найдена по приближенной формуле:
Далее полученную максимальную скорость передачи информации по ОВ сравниваем со скоростью передачи цифрового сигнала, в линейном тракте выбранной ВОСП. При этом, соблюдается условие:
Из выполнения данного условия следует, что выбранный оптический кабель удовлетворяет проектируемой ВОЛС.
1.5 Расчёт предельных длин участков регенерации
Известно, что длина регенерационного участка ВОСП определяется двумя параметрами: суммарным затуханием РУ и дисперсией сигналов ОВ.
Длина РУ с учетом только затухания оптического сигнала, то есть потерь в ОВ, устройствах ввода оптического излучения (как правило, потерь в разъемных соединениях), неразъемных соединениях (сварных соединениях строительных длин кабеля) можно найти из формулы:
где - затухание оптического сигнала на регенерационном участке,дБ
Э- энергетический потенциал системы передачи,дБ
- коэффициент затухания ОВ, дБ/км
- длина регенерационного участка,км
, - затухание оптического сигнала на разъемном и неразъемном соединениях, дБ
, - количество разъемных и неразъемных соединений ОВ на регенерационном участке
По этой формуле количество неразъемных соединений на регенерационном участке равно:
где -строительная длина ОК.
Подставив количество неразъемных соединений на регенерационном участке, получим
Отсюда, длина регенерационного участка
Современные технологии позволяют получать затухания
Кроме того, на регенерационном участке количество неразъемных соединений
Тогда можно найти максимальную и минимальную длины регенерационных участков с учетом потерь на затухание в ОВ, потерь в устройствах ввода/вывода оптического сигнала(в разъемных соединителях), потерь в неразъемных сварных соединениях при монтаже строительных длин кабеля(с учетом бюджета мощности расстояние между ретрансляторами ВОЛП должно лежать в пределах
lmin ? lру ? lmax.,
где Э - энергетический потенциал системы (33 дБ);
Эз - эксплуатационный запас (6 дБ);
Ан - потери в неразъемном соединении ОВ (0,1 дБ);
Ар - потери в разъемном соединении (0,5 дБ);
nр - число разъемных соединений на ЭКУ (2);
ААРУ - пределы регулировки АРУ (20 дБ);
? - коэффициент затухания ОВ (0,22 дБ/км);
LСД - строительная длина кабеля (LСД = 4 км).
Тогда получается:
[км]
В соответствии с полученными значениями минимальной и максимальной длины регенерационного участка, оптимальную длину РУ будем выбирать в пределах этого диапазона:
[км]
Максимальная длина РУ с учетом дисперсионных свойств ОВ :
- дисперсия сигнала в ОВ;
-скорость передачи цифрового сигнала в линейном тракте.
После расчета максимальной длины распределяем регенерационные пункты.
При проектировании внутризоновой, зоновой и магистральной междугородной связи в соответствии с заданием следует выбрать населенные пункты, где будет осуществляться ввод/вывод рассчитанного количества каналов или цифровых потоков.
Такие пункты проектируются как обслуживаемые.
npy=l(оп)/lpy max
npy=385/100=4
nнрп=npy-1=3
1.6 Схема организации связи
Структурная схема разрабатывается на основе размещения оконечных пунктов (ОП), обслуживаемых регенерационных пунктов (ОРП), необслуживаемых регенерационных пунктов(НРП), технических возможностей аппаратуры и технического задания с целью получить наиболее экономичный вариант организации необходимого числа каналов или цифровых потоков между соответствующими населенными пунктами, где строится сеть.
Структурная схема размещения регенерационных пунктов между Орлом и Воронежем показана на рисунке 1.4. Схема организации связи показана на рисунке 1.5.
Рис. Структурная схема
2. Расчет параметров ВОЛП
2.1 Расчет быстродействия ВОЛП
Выбор типа ОК может быть оценен расчетом быстродействия системы и сравнением его с допустимым значением.
Быстродействие системы определяется инертностью ее элементов и дисперсионными свойствами ОВ.
Полное допустимое быстродействие системы определяется скоростью передачи В`, Мбит/с, способом модуляции оптического излучения, типом линейного кода и определяется по формуле:
где - коэффициент, учитывающий характер линейного сигнала (вид линейного кода) и равный 0,7 для кода NRZ .
Тогда по формуле допустимое быстродействие:
Общее ожидаемое быстродействие ВОСП определяется по формуле :
где tпер - быстродействие передающего оптического модуля (ПОМ), зависящее от скорости передачи информации и типа источника излучения,
tпр -быстродействие приемного оптического модуля (ПРОМ), определяемого скоростью передачи информации и типом фотодетектора (ФД),
tов - уширение импульса на длине РУ:
Быстродействие ПОМ и ПРОМ СП плезиохронной иерархии:
Тогда, ожидаемое быстродействие ВОСП:
Так как tож. tдоп. , то выбор типа кабеля и длины РУ сделан верно. Запас по быстродействию:
[нс]
При tож. tдоп. станционное и линейное оборудование проектируемой ВОСП будут обеспечивать безыскаженную передачу линейного сигнала.
2.2 Расчет вероятности ошибок ПРОМ
Вероятность ошибок зависит от отношения сигнал/шум на входе решающего устройства регенератора. Вероятность ошибок, приходящихся на один регенерационный участок, зависит от типа сети (местная, внутризоновая, магистральная) и определяется по формуле:
,
Где - вероятность ошибок, приходящихся на 1 километр линейного тракта;
- длина регенерационного участка, км.
Вероятность ошибок, приходящуюся на 1км линейного тракта, можно принять равной
Тогда, вероятность ошибок, приходящихся на один регенерационный участок
Если длина проектируемой ВОЛП составит L км, а длина регенерационного участка lру, то общее число РУ можно рассчитать по формуле
Тогда суммарная вероятность ошибок на проектируемой линии передачи будет равна:
Допустимая вероятность ошибок в канале ВОСП обычно задается равной
где L - длина проектируемой линии, км.
Тогда получаем
Так как выполняется условие
Следовательно, на проектируемой ВОЛП обеспечивается достаточно высокое качество каналов.
Для рассчитанного значения находится защищенность Аз сигнала от помех на выходе канала ВОСП.
, то защищенность [дБ]
По найденной защищённости найдем отношение сигнал/шум
2.3 Расчет порога чувствительности ПРОМ
Одной из основных характеристик приемника оптического излучения является его чувствительность, т.е. минимальное значение обнаруживаемой (детектируемой) мощности оптического сигнала, при которой обеспечиваются заданные значения отношения сигнал/шум или вероятности ошибок.
В условиях идеального приема, то есть при отсутствии шума и искажений для обеспечения вероятности ошибок не хуже 10-9 требуется генерация 21 фотона на каждый принятый импульс. Это является фундаментальным пределом, который присущ любому физически реализуемому фотоприемнику и называется квантовым пределом детектирования. Соответствующая указанному пределу минимальная средняя мощность оптического сигнала длительностью:
- называется минимальной детектируемой мощностью (МДМ).
Абсолютный уровень МДМ для системы ВОСП PDH «Акула»: .
Зная абсолютный уровень МДМ и максимальный уровень передачи ПОМ, можно получить приближенную оценку энергетического потенциала ВОСП
2.4 Расчет затухания соединителей ОВ
Уровень оптической мощности, поступающей на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала системы, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных и неразъемных соединителях.
Потери мощности в ОВ нормируются и составляют, например, во втором окне прозрачности 0,7 дБ, а в третьем окне прозрачности 0,1 дБ/км (берутся из паспортных данных ОК).
Потери мощности в неразъемном соединителе нормируются и составляют 0,1 дБм.
Потери в разъемном соединителе нормируются и составляют 0,5 дБм.
Потери в разъемном соединителе нормируются определяются суммой :
где а1 - потери вследствие радиального смещения на стыке ОВ ;
а2 - потери на угловое рассогласование ОВ;
а3 - потери на осевое рассогласование ОВ ;
а4 - неучтенные потери.
Рисунок 2.1 - Радиальное смещение ОВ
Рисунок 2.2 - Угловое рассогласование ОВ
Рисунок 2.3 - Осевое рассогласование ОВ
Потери вследствие радиального смещения в одномодовых ОВ рассчитываются по формуле:
где - величина максимального радиального смещения двух ОВ на стыке , = 1,52 мкм;
- параметр, определяющий диаметр луча, = 10 мкм.
Тогда по формуле получаем
Угловое рассогласование ОВ приводит к существенным оптическим потерям. В формулы для расчетов указанных потерь, кроме угла рассогласования , входят еще и показатели преломления ОВ и воздуха. Из-за того, что в паспортных данных ОВ не приводятся величины показателей преломления, расчет потерь из - за углового рассогласования вызывает определенные трудности.
Поэтому как для одномодовых ОВ можно принять: а2 = 0,35 дБ.
Для расчета потерь из-за осевого рассогласования в одномодовых ОВ можно воспользоваться следующей формулой :
Где Z - максимальное расстояние между торцами ОВ,
d - диаметр ОВ,
- апертурный угол.
Для достижения малых величин потерь для одномодовых ОВ можно принять максимальные значения Z = 2,95 мкм, = 3,96 .
В соответствии с данными, получаем:
Неучтенные потери в разъемном соединители можно принять равными: а4 = 0,01 дБ.
При существующих технологиях потери в разъемном соединителе не превышают величины:
а в неразъемных соединениях - не более Ар 0,1 дБ.
2.5 Расчёт распределения энергетического потенциала
Уровень оптической мощности сигнала, поступающего на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала ВОСП, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных соединителях, потерь мощности в неразъемных соединениях.
В ВОСП PDH в технических данных приводится уровень передачи и энергетический потенциал Э. Тогда, минимальный уровень приема рассчитываем, зная, что
при
Таблица 2.1 - Исходные данные для расчета распределения Э
|
Параметры |
Обозначения |
Единицы измерений |
Значение параметра |
|
|
1. Уровень мощности передачи оптического сигнала |
Рпер. |
дБм |
0 |
|
|
2. Минимальный уровень мощности приема |
Рпр.min |
дБм |
33 |
|
|
3. Энергетический потенциал ВОСП |
Э |
дБ |
36 |
|
|
4. Длина РУ |
lру |
км |
100 |
|
|
5. Строительная длина ОК |
lc |
км |
4 |
|
|
6. Количество строительных длин ОК на РУ |
nc |
- |
25 |
|
|
7. Количество разъемных соединителей на РУ |
nр |
- |
2 |
|
|
8. Затухание оптического сигнала на разъемном соединителе |
Ар |
дБ |
0,5 |
|
|
9. Количество неразъемных соединений ОВ на РУ |
nн |
- |
3 |
|
|
10. Затухание оптического сигнала на неразъемном соединении |
Ан |
дБ |
0,1 |
|
|
11. Коэффициент затухания ОВ |
дБ |
0,22 |
Расчет распределения энергетического потенциала:
Затухание на строительной длине ОК
Уровень сигнала после разъемного соединителя (РС)
Уровень сигнала после неразъёмного соединителя:
По диаграмме распределения энергетического потенциала (рис.2.4) можно сделать вывод, что затухание на оптической линии значительно меньше энергетического потенциала ВОСП.
линия передача связь канал
3. Комплектация оборудования
Аппаратура ВОСП предназначена для создания каналов ТЧ, ОЦК, цифровых трактов, передачи сигналов управления и взаимодействия и включает в себя оборудование линейного тракта, служебных каналов, телемеханики и телеконтроля.
|
Населенный пункт |
Наименование оборудования |
Описание |
Количество, шт. |
|
|
г.Орел |
ЕNE 6012 |
Аппаратура АЦП, преобразует сигналы 30 каналов ТЧ в цифровой поток Е1 на передаче и обратное преобразование на приеме; |
25 |
|
|
«Акула» |
Аппаратура для передачи от 11 потоков Е1 до 66, и/или от 1 до 18 потоков Ethernet 10/100TX, с пропускной способностью: ; между двумя или несколькими пунктами связи (до 132) по одному или двум одномодовым (многомодовым) оптическим волокнам. Скорость группового потока, передаваемого по ВОЛП 42,528 [Мбит/с]. |
1 |
||
|
г.Воронеж |
ЕNE 6012 |
Аппаратура АЦП, преобразует сигналы 30 каналов ТЧ в цифровой поток Е1 на передаче и обратное преобразование на приеме; |
25 |
|
|
«Акула» |
Аппаратура для передачи от 11 потоков Е1 до 66, и/или от 1 до 18 потоков Ethernet 10/100TX, с пропускной способностью: ; между двумя или несколькими пунктами связи (до 132) по одному или двум одномодовым (многомодовым) оптическим волокнам. Скорость группового потока, передаваемого по ВОЛП 42,528 [Мбит/с]. |
1 |
4. Надежность оптической линии передачи
4.1 Термины и определения по надежности
Под надежностью элемента (системы) понимают его способность выполнять заданные функции с заданным качеством в течение некоторого промежутка времени в определённых условиях. Изменение состояния элемента (системы), которое влечёт за собой потерю указанного свойства, называется отказом.
Надёжность работы ВОЛП - это свойство волоконно-оптической линии обеспечивать возможность передачи требуемой информации с заданным качеством в течение определённого промежутка времени.
ВОЛП в общем случае может рассматриваться как система, состоящая из двух совместно работающих сооружений - линейного и станционного. Каждое из этих сооружений при определении надёжности может рассматриваться как самостоятельная система.
В теории надёжности используются следующие понятия:
- отказ - повреждение ВОЛП с перерывом связи по одному, множеству или всем каналам связи;
- неисправность - повреждение, не вызывающее закрытия связи, характеризуемое состоянием линии, при котором значения одного или нескольких параметров не удовлетворяют заданным нормам;
- среднее время между отказами (наработка на отказ) - среднее время между отказами, выраженное в часах;
- среднее время восстановления связи - среднее время перерыва связи, выраженное в часах;
- интенсивность отказов - среднее число отказов в единицу времени (час);
- вероятность безотказной работы - вероятность того, что в заданный интервал времени не возникнет отказ;
- коэффициент готовности - вероятность нахождения линии передачи в исправном состоянии в произвольно выбранный момент времени;
- коэффициент простоя - вероятность нахождения линии передачи в состоянии отказа в произвольно выбранный момент времени.
Многоканальные ТКС относятся к восстанавливаемым системам, в которых отказы можно устранять.
4.2 Расчет надежности
Среднее время безотказной работы находят как математическое ожидание случайной величины:
,
где
Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведёт к отказу всей системы (такой вид соединения элементов называется последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных её элементов:
интенсивность отказов системы;
, -интенсивности отказов ОРП и одного километра кабеля;
- количество ОРП;
- протяженность оптической линии передачи.
Тогда
, где
,где
, где
,где
Среднее время безотказной работы системы равно:
К числу основных характеристик надёжности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности:
Где tв сист - среднее время восстановления элемента (системы).
Следовательно
Коэффициент готовности соответствует вероятности того, что система будет работоспособена в любой момент времени.
Качество работы линейного тракта высокое, так как вероятности безотказной работы, (рассчитанные на сутки, неделю, месяц и год), близки к единице.
Выводы
По мере дальнейшего развития и совершенствования Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ) цифровые системы передачи становятся основными на всех участках первичной сети: магистральном, зоновом, местном. При этом важной задачей является повышение эффективности использования цифрового линейного тракта, т.к. полоса частот линейного тракта ЦСП более чем на порядок шире, чем в системах с ЧРК, при одинаковом числе каналов.
В данном курсовом проекте сконструирована цифровая линия передачи между Орлом и Воронежом. Выбранная система передачи («Акула») и оптические кабели марки: ОКЛК и ОКЛСт удовлетворяют всем нормам и требованиям.
Литература
1. Цифровые и аналоговые систем передачи. Под ред. Иванова В.И.
2. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию по курсу МСП.
3. Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. М.: Высшая школа,1988.
4. Зингеренко А.М. и др. Аппаратура кабельных цифровых систем передачи./Учебное пособие.-Л.:ЛЭИС,1990.
5. Конспект лекций по курсу МТС.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика оконечных пунктов Энгельс-Волгоград. Выбор оптимального варианта трассы линии связи. Определение числа каналов на магистрали. Расчет конструкции кабеля, параметров кабельной цепи. Необходимость защиты кабельной магистрали от удара молнии.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 03.10.2011Характеристика оконечных и промежуточных пунктов. Схема организации связи, трасса кабельной линии передачи. Размещение оборудования в телекоммуникационной стойке линейно-аппаратного цеха. Расчет параметров надежности волоконно-оптической линии передачи.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 03.12.2013Выбор трассы кабельной линии связи. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии. Расчет параметров взаимных влияний между цепями. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Организация строительно-монтажных работ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2012Проектирование цифровой линии передачи между пунктами Гомель и Калинковичи. Выбор системы передачи для осуществления связи. Структурная схема аппаратуры ИКМ-120. Параметры системы передачи, трассы кабельной линии. Расчет схемы организации связи.
курсовая работа [129,2 K], добавлен 08.05.2012Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015Проектирование междугородной линии связи для трассы Ижевск-Курган. Расчет каналов тональной частоты, первичных и вторичных параметров передачи кабельной цепи, выбор аппаратуры уплотнения. Мероприятия по защите кабельной магистрали от ударов молнии.
курсовая работа [1021,4 K], добавлен 10.05.2011Выбор кабельной системы, типа кабеля; размещение оконечных и промежуточных усилительных пунктов; монтаж кабельной магистрали; расчет влияний в цепях связи, меры по их снижению. Расчет опасных влияний контактной сети железной дороги на линию связи.
курсовая работа [112,7 K], добавлен 07.11.2012Описание проектируемого участка линии связи, сведения о сближении с железными дорогами и высоковольтными линиями. Выбор и обоснование кабельной системы. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи.
курсовая работа [177,5 K], добавлен 06.02.2013Проектирование кабельной магистрали: характеристика оконечных пунктов, выбор трассы по минимальным затратам на строительство, расчет первичных и вторичных параметров взаимного влияния между цепями коаксиального кабеля, меры защиты линии от коррозии.
курсовая работа [11,7 M], добавлен 31.05.2010Измерительные приборы в волоконно-оптической линии связи, выбор оборудования для их монтажа. Схема организации связи и характеристика промежуточных и конечных пунктов, трасса кабельной линии передачи. Характеристика волоконно-оптической системы передачи.
дипломная работа [6,6 M], добавлен 20.06.2016
