Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Действующее состояние связи на проектируемом участке

1.1 Характеристика оконечных пунктов

Республика Бурятия, в которой расположен участок проектируемой ВОЛП, расположена в южной части Восточной Сибири, южнее и восточнее озера Байкал - замечательного озера земного шара (объявлено ЮНЕСКО участком мирового наследия, является крупнейшим в мире хранилищем пресной воды).

Территория республики - 351,3 тыс. кв. км и по своим размерам равна примерно площади 10-12 областей Центральноевропейской части Российской Федерации. Республика Бурятия находится в центральной части Азиатского материка на юге Восточной Сибири. От Москвы республика удалена на 5 часовых поясов. Площадь республики практически равна территории Германии. Почти все реки и речки Бурятии, а их здесь насчитывается до 9 тыс., несут свои воды в Байкал. Самые большие из них Селенга, Уда, Баргузин, Чикой, Хилок и Верхняя Ангара. Лишь своенравный Витим впадает в Лену.

Бурятия занимает выгодное географическое положение. По еe территории проходят две железнодорожные магистрали, - Транссибирская и Байкало-Амурская, - соединяющие центральные части России с районами Дальнего Востока и странами Юго-Восточной Азии - Китаем, КНДР, Монголией, Японией и другими. В административном отношении республика делится на 21 район, имеет 6 городов, 29 посeлков городского типа.

В Бурятии на 1 января 1999 г. насчитывается 3 заповедника, 2 национальных парка, 21 заказник и 286 памятников природы. Бурятия является промышленно-аграрной республикой. Наиболее развиты машиностроение, приборостроение, авиационная, лесная, добывающая промышленность. Республика богата полезными ископаемыми, уникальна природой, целебными источниками, лесом. Бурятия - регион с рекреационными возможностями. В республике насчитывается около 360 целебных источников. Наиболее известны из них курорты «Аршан», «Горячинск». Планируется развивать курортную часть Прибайкалья с Южной Кореей. Бурятия может предложить рудные концентраторы, целлюлозу, лесоматериалы, ткани, вертолеты, электродвигатели, приборы и средства автоматизации, пушнину, лекарственные растения, дикоросы. Бурятский рынок пушнины весьма привлекателен для иностранных и российских предпринимателей. Белка, рысь, колонок, горностай, лиса, песец, и, конечно знаменитый баргузинский соболь высоко котируются на мировом рынке.

Республика Бурятия находится в умеренной климатической зоне. Климат резко континентальный.

Средняя годовая температура воздуха - -0,5 °C. Самый жаркий месяц - июль (средний максимум +25,8 °C), самый холодный - январь (средний минимум -28,7 °C). Абсолютный максимум температур равен +39,7 °C, абсолютный минимум - 54,4 °C.

Максимальная влажность воздуха (74-77%) бывает в ноябре-январе, минимальная (49%) - в мае. Число дней с осадками составляет 128 дней в году. За год на территории республики выпадает в среднем 264 мм осадков, основное их количество приходится на лето. Максимум осадков наблюдается в июле (72 мм); минимум (3 мм) - в феврале-марте.

Среднегодовая скорость ветра - 2,3 м/с

Среднегодовая влажность воздуха - 66%

Первым оконечным пунктом является город Улан-Удэ.

Уламн-Удэм - город (с 1775 года) в Восточной Сибири, столица Бурятии. Население составляет 400 тыс. человек (2003 г.). Город был основан в 1666 году как казачье зимовье на правом берегу реки Селенга при впадении в неё реки Уда. В 1678 году уже известен как острог - форпост продвижения русских казаков на восток. В 1775 году как Верхнеудинск получил статус города и герб согласно грамоте вольностей городам Екатерины II. 27 июля 1934 года город был переименован в Улан-Удэ (в переводе с бурятского языка - «Красные ворота»).

В Улан-Удэ работают 5 государственных и 1 негосударственный вуз. Кроме того, образовательные услуги предоставляют 10 филиалов и представительств иногородних вузов.

Среднее специальное образование города представлено 15 учебными заведениями, в том чиле 13 государственными.

Численность студентов вузов в 2009 году составляет более 34 тысяч человек, всего в высших и средне-специальных учебных заведениях обучается около 52 тысяч человек.

В городе насчитывается 84 общеобразовательных школы, 80 дошкольных образовательных учреждения (из них 72 муниципальных).

Улан-Удэ является крупным научным центром. Академическая наука представлена Бурятским научным центром СО РАН, в состав которого входят 4 научно-исследовательских института, а также научными учреждениями СО РАСХH. Имеется ряд отраслевых институтов: Восточно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт рыбного хозяйства, Забайкальская научно-исследовательская лаборатория судебной экспертизы Министерства юстиции РФ.

Железнодорожный вокзал Улан-Удэ. Улан-Удэ - крупный железнодорожный узел (главный ход Транссибирской магистрали, линия на Наушки (Улан-Батор)).

Имеется федеральная автомагистраль Байкал: М55 Иркутск - Улан-Удэ - Чита. Автомобильные дороги на Кяхту, Курумкан, Хоринск, Заиграево.

Международный аэропорт Мухино расположен в 15 км от центра Улан-Удэ. Рейсы выполняют компании «Авиакомпания Бурятские Авиалинии», ВИМ-Авиа и S7 Airlines.

Городской транспорт включает трамвай, автобус, маршрутное такси. Перевозка пассажиров осуществляется по 71 автобусному и 3 трамвайным маршрутам. В Улан-Удэ ежегодно перевозится до 100 миллионов пассажиров. Ежедневно услугами пассажирского транспорта пользуются более 270 тысяч горожан. До 70% пассажиров перевозится частным транспортом.

В начале 2009 года в Улан-Удэ действовало 59 крупных и средних предприятия, 282 малых предприятия.

Таблица 1.1. - Промышленность

Отрасли	Предприятия
Машиностроение и металлообработка	Улан-Удэнский авиационный завод, Улан-Удэнский локомотивовагоноремонтный завод, Улан-Удэстальмост, Улан-Удэнское приборостроительное производственное объединение, завод «Электромашина», завод «Теплоприбор-Комплект», Улан-Удэнский судостроительный завод
Лесная промышленность	Байкальская лесная компания
Энергетика	ЗАО «Элси», ОАО «Бурятсетьремонт», ОАО «Бурятэнергосбыт», «Бурятские магистральные электрические сети»
Добыча полезных ископаемых	Бурятзолото
Розничная и оптовая торговля	Бурятнефтепродукт
Пищевая промышленность	алкогольная компания «Байкалфарм», макаронная фабрика «Макбур», кондитерская фабрика «Амта», мелькомбинат, хлебозаводы, ОАО «Молоко», ОАО «Бурятмясопром», ЗАО «Кондитерпром», ОАО «Улан-Удэнская птицефабрика», ОАО «Улан-Удэнская макаронная фабрика», ОАО «Бурятхлебпром».
Лёгкая промышленность	тонкосуконная мануфактура, сапоговаляльная фабрика

В начале 2009 года в Улан-Удэ услуги связи предоставляли 27 операторов.

Операторы сотовой связи

В Улан-Удэ работают все операторы «Большой тройки», причём Билайн работает в стандарте UMTS

- Улан-Удэнская сотовая сеть (640044)

- Мегафон (450500)

- МТС (414444)

- Билайн (415151)

В начале 2009 года в городе было зарегистрировано 604 тысячи абонентов сотовых сетей.

Оператор стационарной связи

Бурятский филиал ОАО Сибирьтелеком

В начале 2009 года емкость проводной телефонной сети города составляла 102940 номеров. Телефонная плотность по квартирным телефонам составила 218,6 номеров на 1000 жителей.

Интернет-провайдеры

- ОАО «AK Мобилтелеком»

- ОАО «Информационные системы Бурятии»

- Бурятский филиал ОАО «Сибирьтелеком»

- РОЛ (Golden Telecom)

- «Энфорта» ОАО «Престиж-Интернет»

Общее количество активных пользователей сети Интернет на начало 2009 года оценивалось в 25 - 30 тысяч.

Вторым пунктом является Кяхта - административный центр Кяхтинского района. Численность населения составляет 19,1 тысяч человек (2003 г.) Город расположен у границы России с Монголией, в 234 км от Улан-Удэ. После заключения Буринского договора 1727 года об условиях торговли России и Китая, стал центром торговли с Китаем. Через Кяхту в Китай вывозились меха, сукно, кожи, листовое железо и др., из Китая - шёлк, бархат, сахар-леденец, предметы прикладного искусства и др. С конца 18 в. здесь проходил знаменитый «чайный путь».

После открытия пути в Китай через Суэцкий канал (1869) и постройки Китайско-Восточной железной дороги (1903) город Кяхта потерял значение главного пункта торговли с Китаем и стал центром торговли с Внешней Монголией.

В Кяхтинском районе выращивают пшеницу, овёс, ячмень, гречиху, картофель, кукурузу, горох, овощи. Разводят крупный рогатый скот, лошадей, овец, свиней. В посёлке Хоронхой имеется обогатительная фабрика, работающая на привозном сырье (плавиковый шпат из Монголии).

В Кяхте работают прядильно-трикотажная фабрика, молочный и пивоваренный заводы, хлебозавод и другие предприятия.

В 110 километрах от города Улан - Удэ по направлению к г. Кяхта на федеральной автотрассе находится г. Гусиноозерск - административный центр Селенгинского района. Численность населения составляет 24,083 тысяч человек (2003 г.). Расположен на северо-восточном берегу Гусиного озера - самого большого по площади на территории Забайкалья (162 км²)., в 6 км от ж.д. станции Загустай.

Возник в 1939 как посёлок Шахты в связи с разработкой месторождения бурого угля.

В 1953 преобразован в город и назван Гусиноозёрск по озеру Гусиное, на берегу которого он расположен. Название озера связано с тем, что в прошлом оно было излюбленным местом гнездования гусей.
Расстояние от районного центра города Гусиноозерск до города Улан - Удэ составляет 110 км. По территории района проходит Восточно-Сибирская железная дорога в сопредельное государство - Республика Монголия.

В городе раньше располагались угледобывающие предприятия (ОАО «Разрез Холбольджинский», 90% добываемого в Бурятии угля поступало с гусиноозёрских шахт), радиозавод, швейная фабрика, предприятия пищевой промышленности, предприятия по производству стройматериалов, Гусиноозёрская ГРЭС. После 1995-1998 гг. многие предприятия закрылись. Из крупных предприятий осталась только ГРЭС.

1.2 Характеристика существующей связи на проектируемом участке

Сегодня в России идет быстрое развитие новых технологий в области телекоммуникаций, поэтому данный дипломный проект ставит своей целью анализ возможности построения цифровой сети ОАО «Сибирьтелеком» в республике Бурятия и создание сети связи для обеспечения современными услугами связи коммерческих и государственных структур, и также населения области. Общая идея - предоставление всех услуг связи, а именно передачи речи, данных и других услуг, в любом месте и любом наборе. Для этого формируется транспортная сеть SDH, которая способна обеспечить эти телекоммуникационные услуги.

Транспортная сеть SDH должна охватывать всю территорию Бурятии. С ее помощью будет создана база для других телекоммуникационных сетей.

В данное время на проектируемом участке работают как аналоговые, так и цифровые системы передачи, которые не соответствуют современным потребностям в предоставлении услуг связи, а также в предоставлении дополнительных услуг.

Организация связи ОАО «Сибирьтелеком»

На участке Улан-Удэ - Гусиноозёрск в 1987 году был проложен один малогабаритный электрический коаксиальный кабель типа МКТБ-4 с медными коаксиальными парами. По данному типу кабеля сдана в эксплуатацию одна цифровая система передачи ИКМ-480, обеспечивающая ёмкость в 480 цифровых каналов, используемых для внутризоновой связи между АМТС г. Улан-Удэ и РУС (районными узлами связи) юга Республики Бурятия. Существуют некоторые проблемы в эксплуатации и обслуживания данной магистрали. В частности, грозовые явления приводят к частичному повреждению блоков регенератора, а мерзлотные явления в болотистой части прохождения кабеля приводят к частому обрыву кабеля. Все это негативно отражается на прохождении рабочего трафика и материальных затратах предприятия.

Организация связи А/О «Ростелеком»

Оператором А/О «Ростелеком» на данном участке эксплуатации и об-служивания зоновой связи является Технический узел магистральных связей и телевидения №3 (ТУСМ-3). В связи с увеличением потребности в каналах междугородней связи в 1972 году было начато строительство кабельной магистрали К-19 «К» (Улан-Удэ - Кяхта - Улан-Батор), которая была принята в эксплуатацию в1976 году с организацией двух новых кабельных участков в городах Кяхта и Гусиноозерск. На участке Улан-Удэ - Гусиноозёрск - Кяхта проложено два электрических симметричных кабеля типа МКСБ-4х4х1,2 с медными жилами, по которым работает восемь аналоговых систем К-60П, обеспечивающих ёмкость в 480 аналоговых каналов тональной частоты.

Организация связи А/О «Бурятэнерго»

Особенностью организации связи в системе электроэнергетики является то, что здесь используется специфическая аппаратура связи, позволяющая организовать каналы высокочастотной связи непосредственно по линиям электропередачи. В данной системе используется следующая аппаратура:

на участке Улан-Удэ-Гусиноозёрск по фазным проводам ЛЭП напряжением 220 кВ работают одна система АСК-3 (3-канальная) и одна система Z-12 (12-канальная), а также две системы АВС-3 (3-канальных) - по грозотросу;

на участке г. Гусиноозёрск - п. Селендум по фазным проводам ЛЭП напряжением 220 кВ работают две системы АСК-1 (одноканальная) и четыре системы АСК-3;

на участке п. Селендума - г. Кяхта по фазному проводу ЛЭП напряжением 110 кВ работает одна система АСК-3.

Каналы, организуемые при помощи данной аппаратуры, используются для следующих целей:

1) телефонная связь диспетчеров подстанций с центром управления и между собой;

2) каналы связи телемеханики;

3) каналы релейной защиты.

На данный момент в виду материального и морального износа оборудования и малой пропускной способности магистрали она не удовлетворяет потребности внутризоновой связи по предоставлению услуг междугородной и международной связи. Следовательно, назрела необходимость провести замену устаревшего аналогового оборудования современной цифровой аппаратурой.

Выполнение дипломного проекта направлено на решение следующих задач:

повышение доходности от эксплуатации построенной цифровой линии связи;

наполнение рынка конкурентоспособными услугами;

сокращение затрат на эксплуатацию существующих аналоговых систем связи и создания условий для перехода на ЦСП;

обеспечение занятости высококвалифицированного персонала ОАО «Сибирьтелеком»;

повышение имиджа ОАО «Сибирьтелеком» как оператора святи;

Вновь построенная система будет предоставлять в каждом населенном пункте следующие виды услуг:

предоставление потоков для пропуска зонового трафика ОАО «Сибирьтелеком»;

предоставление услуг междугородней и международной связи;

предоставление в аренду телефонных каналов по всем направлениям;

предоставление в аренду цифровых каналов n·64 с интерфейсами V.35 по всем направлениям;

предоставление дополнительных услуг (INTERNET, передача данных, мультимедиа и т.д.).

1.3 Выбор трассы прокладки кабеля

Трассу для прокладки ОК выбирают, исходя из условий:

ь обеспечения минимальной протяженности;

ь выполнения наименьшего объема работ при строительстве;

ь возможность максимального применения наиболее эффективных средств индустриализации и механизации строительных работ;

ь удобства обслуживания.

Чтобы минимизировать капитальные затраты на строительство учитывается протяженность трассы, наличие и сложность пересечения рек, железных и шоссейных дорог, трубопроводов, характер местности, почв, грунтовых вод, возможность применения механизированного способа прокладки, удобство доставки грузов. Трасса должна иметь наименьшее количество препятствий, удорожающих и усложняющих строительство.

Выбор трассы на загородном участке

При выборе оптимального варианта трассы прокладки волоконно-оптического кабеля (ВОК) исходят из того, что линейные сооружения являются наиболее дорогой и сложной частью сети связи, поэтому при проектировании особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса расходов по строительству и эксплуатации линий связи, эффективную и надежную ее работу.

В зависимости от конкретных условий на загородном участке трасса прокладки ВОК выбирается на различных земельных участках, в том числе в полосах отвода автомобильных и железных дорог, охранных и запретных зонах, в коллекторах и тоннелях автомобильных и железных дорог.

Трассы магистральных и внутризоновых ВОК выбираются, как правило, вдоль автодорог общегосударственного или республиканского характера, а при их отсутствии вдоль автодорог областного и местного значений.

При отсутствии дорог трассы ВОК, при соответствующем обосновании, должны проходить по землям несельскохозяйственного назначения или по сельскохозяйственным угодьям худшего качества. При этом необходимо обходить места возможных затоплений, обвалов, промоин почвы, с большой плотностью поселения грызунов.

Если возникает необходимость в выборе трассы по пахотным землям, то в проекте организации строительства следует учитывать ограничение времени производства строительно-монтажных работ на период между посевом и уборкой сельскохозяйственных культур.

В проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению повреждений пересекаемых подземных коммуникаций при строительстве.

В условиях Сибири, Дальнего Востока и Севера, где дорожная сеть развита слабо, оптические кабели допускается прокладывать в отдалении от дорог. При расчете потребного количества прокладываемого ВОК необходимо предусмотреть запас с учетом неровности местности, выкладки кабеля в котлованах, колодцах и др. Норма расхода ВОК на 1 км трассы приведена в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Нормы расхода волоконно-оптического кабеля

Условия прокладки	Количество кабеля на 1 км [км]
В грунт	1,04
Через водные преграды	1,14
В кабельной канализации	1,057

Прокладка оптического кабеля в грунт

Данное строительство внутризоновой ВОЛС характеризуется большой протяженностью, различными климатическими, почвенно-грунтовыми и топографическими условиями. Прокладку ОК осуществляют комплексные механизированные колонны, в состав которых входят строительные машины и механизмы общестроительного назначения (тракторы, бульдозеры, экскаваторы и др.), а также специальные машины и механизмы для прокладки кабеля (кабелеукладчики, тяговые лебедки, пропорщики грунта, машины для прокола грунта под препятствиями и др.). Возможны два способа прокладки ОК в грунт: ручной в ранее отрытую траншею или бестраншейный с помощью ножевых кабелеукладчиков. Кроме того, ОК может прокладываться с применением защитного трубопровода. При этом различают два способа. При первом способе сначала в грунт укладывается защитный трубопровод (полиэтиленовая труба с внешним диаметром до 34 мм), а затем в него затягивается ОК. Второй способ - это прокладка защитного трубопровода с заранее уложенным в него ОК.

Более подробно рассмотрим способы прокладки используемые на данной трассе.

Между заданными пунктами прокладку кабеля будем производить с помощью кабелеукладчика, так как этот способ один из самых высокопроизводительных и эффективных.

В этом случае ножом кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель и кабель укладывается на ее дно на заданную глубину залегания
(0,9 - 1,2 м). При этом механические нагрузки на кабель достаточно высоки. Кабель на пути от барабана до выхода из кабельнаправляющей кассеты подвергается воздействию продольного растяжения, поперечного сжатия и изгиба, а в случаях применения вибрационных кабелеукладчиков - вибрационному воздействию. Конструкции и техническое состояние кабелеукладчиков, а также режимов его работы механические нагрузки на кабель могут изменяться в широких приделах в зависимости от рельефа местности и характера грунтов.

При прокладке ОК кабелеукладчиком недопустимым является вращение барабана под действием натяжений кабеля, возникающих при движении кабелеукладчика по трассе. Особенно опасны рывки кабеля. Крайне неблагоприятным для кабеля может быть момент начала движения кабелеукладчика, при котором возможен разгон вращения барабана под действием натяжения кабеля. Рывки кабеля могут иметь место при прокладке в сложных грунтах, наличии препятствий в грунте, на трассе. Бестраншейная прокладка не может исключить возможные случаи непосредственного контакта прокладываемого ОК, имеющего полиэтиленовые оболочки, с острыми твердыми каменистыми включениями, оказывающими сосредоточенные боковые давления на кабель.

Для предотвращения превышения допустимых нагрузок на ОК при его прокладке необходимо обеспечить:

ь принудительное вращение барабана в момент начала движения кабелеукладчика и синхронизированную его размотку;

ь ограничение боковых давлений на кабель за счет применения различного рода мероприятий и конструкций, снижающих трение (например, использование в кассетах специальных роликовых направляющих устройств, обеспечивающих минимально допустимый радиус изгиба ОК; размещение роликов кассеты так, чтобы уменьшить радиальное давление на кабель);

ь допускаемый радиус изгиба ОК от барабана до укладки на дно щели на всем участке подачи кабеля через кассету;

ь исключение случаев засорения кассеты кабелеукладочного ножа и остановок вращения барабана при движении кабелеукладчика.

Прокладку ОК необходимо выполнять под постоянным оптическим контролем за целостностью и состоянием оптических волокон и кабеля в процессе прокладки. Контроль осуществляется по результатам измерения затухания ОВ с помощью оптического тестера, оптического рефлектометра или других аналогичных средств измерения. Перед прокладкой кабеля в местах расположения сростков отрываются котлованы. Кабель в кассету заправляют с запасом 5 м. Подъем и уклоны не должны превышать 30%.

Наиболее полно требованиям, предъявляемым при прокладке оптического кабеля, отвечает кабелеукладочный комплекс КНВ-1К, который и будет использоваться при прокладке кабеля на данной трассе. Кабелеукладочный комплекс предназначенный для работы на трассах любой протяженности, а также для работы в стесненных условиях, населенных пунктах, вблизи дорог и в лесу. Комплекс состоит из специально оборудованного бульдозера и вибрационного кабелеукладчика КНВ-1К. Назначение бульдозера - планирование и выравнивание трассы. Достоинством вибрационного кабелеукладчика является малое тяговое усилие, высокая маневренность в стесненных условиях и возможность эффективной работы в различных грунтах.

Рисунок 1.1 - Кабелеукладочный комплекс КНВ-1К

Таблица 1.3 - Основные характеристики комплекса КНВ-1К

Средняя техническая скорость прокладки, м/ч	400
Глубина прокладки, м	0,9…1,2
Суммарная масса устанавливаемых барабанов, кг	4000
Толщина ножа, мм	140
Ширина кассеты, мм	120

При прокладке кабеля обе машины соединяются тяговым тросом. Оснащение бульдозера состоит из бульдозерного отвала и П-образной рамы, на поперечной балке которой установлены два пары вилочных захватов для погрузки, разгрузки и установки на них кабельных барабанов.

Прокладка оптического кабеля на переходах через реки и водоёмы

Кабели через водные преграды шириной до 300 м, глубиной от 0,8 до 6,0 м, со скоростью течения до 1,5 м/с при плавном рельефе дна, сложенного из несвязных грунтов не выше IV группы, не засоренных валунами и топляками, с заглублением кабеля до 1,2 м предполагается прокладывать бестраншейным способом при помощи прицепных ножевых кабелеукладчиков.

Через реки глубиной до 0,8 м с пологими берегами и плотным невязким дном кабели прокладываются механизированной колонной так же, как и на всем протяжении трассы. На реках глубиной от 0,8 до 6,0 м кабелеукладчик протаскивается через водную преграду тракторной лебедкой или колонной тракторов.

На реках с илистым дном при слое ила более 0,4 м прокладка кабеля ножевыми кабелеукладчиком не допускается. Разработка траншеи может быть выполнена средствами гидромеханизации с применением водолазного труда, экскаваторами и бульдозерами или «насухо» то есть поочередным перекрытием русла и отводом воды.

Прокладка кабеля при глубине водной преграды более 0,5 м производится со специально оборудованных плавсредств, на которых устанавливаются для размотки барабаны с кабелем или укладывается «восьмерками» смотанный кабель. При этом кабель прокладывается в траншею вручную с опущенного за борт лотка. Если по результатам проведенных изысканий установлена возможность бестраншейной прокладки оптического кабеля, кабель прокладывается в предварительно разработанную подводную траншею.

На несудоходных реках подводные траншеи в русле при глубине до 0,8 м можно разрабатывать экскаваторами. Прокладка кабеля при глубине водной преграды до 0,5 м производится вручную.

При прокладке оптического кабеля через глубокие судоходные реки (на проектируемой трассе такие не встречаются) в подводные траншеи, последние разрабатываются техническими средствами специализированных субподрядных организаций.

Устройство переходов через автомобильные и железные дороги

На пересечении с автодорогой, а также при пересечении железной дороги ОК затягиваем в асбоцементные трубы диаметром 100 мм.

Бурение грунта и затяжка труб осуществляется гидравлическим буром. В процессе бурения с помощью гидравлического блока цилиндров и насоса высокого давления в грунт заталкивается стальная штанга, состоящая из отрезков длиной 1 м, навинченных друг на друга по мере проталкивания. После выхода на противоположную сторону железной дороги конец первой штанги с навинченным наконечником, заменяют расширителем, протягивают в обратном направлении; при этом в грунте в результате его уплотнения образуется канал. Вслед за расширителем в канал заталкивают трубы.

Прокладываемые под железной дорогой асбоцементные трубы для повышения их гидроизоляции предварительно покрываются горячим битумом. Число прокладываемых труб на переходах определяется из норм загрузки каналов кабелями разного назначения с учетом резервных труб. Устройство перехода через дороги показано на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Устройство перехода через дороги

Выбор трассы в населённых пунктах

В городах и крупных населенных пунктах ВОК, как правило, прокладывается в телефонной кабельной канализации или в коллекторах. При наличии метро кабели могут прокладываться в его тоннелях. При отсутствии в канализации свободных каналов в проектах нужно предусмотреть строительство новой или докладку каналов в существующей кабельной канализации.

При выборе трассы кабельной канализации нужно стремиться к сокращению числа пересечений с уличными проездами, с автомобильными и железными дорогами. Трасса кабельной канализации должна проектироваться на уличных и внутриквартальных проездах с усовершенствованным покрытием.

Смотровые устройства (колодцы) кабельной канализации проектируются:

ь проходные - на прямолинейных участках трасс, в местах поворота трассы не более чем на 15 градусов, а также при изменении глубины залегания трубопровода;

ь угловые - в местах поворота трасс более, чем на 15 градусов;

ь разветвительные - в местах разветвления трассы на два (три) направления;

ь станционные - в местах ввода кабелей в здания телефонной станции.

Типы смотровых устройств (колодцев) определяются емкостью вводимых труб или блоков с учетом перспективы развития сети. Расстояние между колодцами не должно превышать 150 м. В проектах рекомендуется предусматривать типовые железобетонные колодцы. Прокладка ВОК в кабельной канализации проектируется в свободном канале, причем общее число кабелей в одном канале не должно превышать трех. Практикуется также прокладка кабелей в полиэтиленовых трубках марки ПНД-32-Т, которые предварительно прокладываются в свободный канал. Допускается проектирование прокладки ВОК в занятом электрическими кабелями канале в трубке ПНД-32-Т, которую следует затягивать в канал каждого пролета.

Проектируемый кабель прокладывается в городе Улан-Удэ по существующей кабельной канализации в свободном канале (8 км). В черте городов Гусиноозерск и Кяхта кабель прокладывается в грунт способом траншейной прокладки.

Ввод кабеля в здание ОРП

Вводы кабелей в сетевые узлы, ОРП, ОП, здания АМТС и других предприятий связи осуществляются через специально оборудованные помещения ввода кабелей, которые называются шахтами. Шахты размещаются в полуподвальном помещении здания, а при его отсутствии - на первом этаже с устройством приямков в полу помещения.

Вводы кабелей выполняют с учетом минимальной их длины внутри зданий, допустимых радиусов изгиба, максимального использования металлоконструкций и удобства эксплуатации.

Кабельные подземные вводы в здания проектируются через блоки кабельной канализации, полупроходные коллекторы, технические подполья и подвалы. Внутри зданий кабели прокладываются по скрытым каналам и включаются в распределительные коробки, устанавливаемые в специальных шкафах и нишах.

Выбор трассы кабельной линии связи зависит от многих условий и в конечном итоге определяет ее экономическую целесообразность и возможность рационального использования. При разработке проекта линии связи Улан-Удэ - Гусиноозерск - Кяхта целесообразно для сравнения рассмотреть два варианта прокладки кабеля:

ь традиционный способ (прокладка в грунт);

ь технология ВОЛП-ВЛ (протяжка по линии электропередач).

Рассмотрим оба метода более подробно. В качестве первого сравнительного параметра оценки возьмём технологию строительства ВОЛП. Недостатком метода прокладки в грунт является быстрый износ рабочих деталей и механизмов оборудования и, соответственно, необходимость их частичной замены. При втором методе протяжка оптического кабеля, встроенного в грозотрос, осуществляется по уже действующей ВЛ взамен старого грозотроса, что не требует строительства новой линии, и разработки специального оборудования, то есть монтаж осуществляется обычным оборудованием, используемым для протяжки стандартного грозотроса.

Далее следует сравнить трудоемкость работ по построению линии связи с использованием того и другого метода. При прокладке кабеля в грунт большую сложность представляют пересечения трассы с реками, которых насчитывается двенадцать. Кроме того, неблагоприятными факторами являются: одно пересечение с железнодорожной веткой и восемь пересечений с другими автодорогами, что потребует строительства переходов через них. При протяжке кабеля по ЛЭП эти проблемы отпадают, что приводит к значительному снижению трудоемкости работ.

Кроме того, необходимо провести оценку обоих проектов с экологической точки зрения, что особенно важно, так как вопросы экологической безопасности в настоящее время особенно актуальны. При протяжке кабеля по ВЛ особых экологических последствий не произойдет, так как линия электропередач уже действующая и необходимо произвести лишь монтаж кабеля. При прокладке кабеля в грунт экологический ущерб довольно значительный, в связи с тем, что возникает необходимость дополнительной вырубки лесов, загрязняются водоемы, наносится урон сельскохозяйственным угодьям.

Несмотря на все преимущества технологии ВОЛП-ВЛ, в настоящем дипломном проекте рассматривается традиционный способ - прокладка в грунт. Связано это с тем, что энергетики предпочитают прокладывать свою ВОЛП и сдавать ее в аренду, а арендная плата достаточно высока.

К проекту прилагается ситуационная карта прокладки ВОЛП (рисунок 1.3), на которой обозначен возможный вариант трассы. Длина всей трассы составляет 234 км, пролегает она вдоль автомобильной дороги, что позволит обслуживать ВОЛП с наименьшими неудобствами. Длина кабеля, с учетом запаса на неровности местности, выкладки кабеля в котлованах, колодцах и др., составит 246 км.

2. Разработка схемы организации связи

2.1 Расчет числа каналов

Число каналов, связывающих выбранные 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 перспективности проектирования следует учесть прирост населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста определяется по формуле (2.1.1).

, человек. (2.1.1)

где Н₀ - число жителей во время проведения переписи населения, чел.;

?Н - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается 2,5%);

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:

, (2.1.2)

где t_n - год составления проекта;

t₀ - год, к которому относятся данные H₀.

Используя формулы (2.1.1) и (2.1.2), рассчитываем численность населения во всех выбранных пунктах.

Улан-Удэ:

,

.

Гусиноозерск:

,

.

Кяхта:

,

.

Взаимосвязь между выбранными пунктами определяется на основе статистических данных, полученных предприятиями связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения К_Т, который колеблется в широких пределах, от 0,1% до 12%. В проекте К_Т = 5%, т.е. К_т = 0,05.

Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить количество телефонных каналов между выбранными пунктами. Для расчета количества телефонных каналов можно воспользоваться приближенной формулой (2.1.3)

, (2.1.3)

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

у - удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, у = 0,05 Эрл;

m_a и m_в - количество абонентов, обслуживаемых оконечной АМТС соответственно в пунктах А и Б.

В перспективе количество абонентов, обсуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяются в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,38, количество абонентов в зоне АМТС:

М = 0,38 · Н _t, (2.1.4)

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

, (2.1.5)

где n_mг - число каналов тональной частоты (тч) для телефонной связи;

n_в - то же, для передачи сигналов вещания;

n_пд - то же, для передачи данных;

n_г - то же, для передачи газет;

n_тр - то же, для передачи транзитных каналов;

n_тв - число каналов тч, исключаемых их передачи телефонной информации для организации одного канала телевидения.

Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, то есть каналов тч, целесообразно общее число каналов между пунктами выразить через телефонные каналы.

В проекте можно принять:

, (2.1.6)

по формуле (2.1.4) рассчитываем количество абонентов в зоне АМТС:

М _{Улан-Удэ} = 0,38 · 537956 =204423 (чел.)

М_{Гусиноозерск} = 0,38 · 32389 = 12308 (чел.)

М_Кяхта = 0,38 · 25687 = 9761 (чел.)

Количество телефонных каналов на участках данной трассы рассчитаем по приближенной формуле (2.1.3):

.

.

.

Из рассчитанных значений числа каналов составим матрицу исходящих и входящих каналов.

Таблица 2.1. Матрица исходящих и входящих каналов

Населенные пункты	Улан-Удэ	Гусиноозёрск	Кяхта
Улан-Удэ		43	36
Гусиноозёрск	43		23
Кяхта	36	23

Суммируя все значения матрицы, получим число каналов для организации связи:

n = 204 каналов.

Таким образом для организации рассчитанного числа каналов потребуется 7 потоков Е1. Учитывая необходимость предоставления населению услуг сотовой связи (по 3 потока Е1 для каждого оператора - 12 Е1), а также услуг IP-телефонии (по 2 потока Е1 - 6 Е1) общее число потоков Е1 возрастет до 25-ти. Принимая во внимание огромный рост трафика данных, предусмотрим услуги Ethernet (по 1 Гбит/с). Исходя из этих данных возникает необходимость организации цифрового потока уровня STM-16 (2,5 Гбит/с).

2.2 Выбор системы передачи и типа кабеля

Технологии SDH доказали свою надежность и практичность для транспортных сетей. Тысячи сетей с использованием SDH были построены за последние годы, и продолжают строиться в еще больших объемах. Фактически, технологии SDH настолько широко распространены и надежны, что интерфейсы SDH встраивают в оборудование доступа, коммутаторы, маршрутизаторы и оптические элементы, превращая SDH в основные технологии 21-го века.

Исходя из числа каналов на магистрали, зарезервированной емкости, а так же современных технологий передачи данных, целесообразно в качестве системы передачи на ВОЛП установить оборудование с возможностью организации потока уровня STM-16. В настоящее время производителями зарубежными и отечественными представлена широкая номенклатура систем передачи, работающих по оптическим кабелям. Однако традиционное оборудование SDH не приспосабливается к условиям эксплуатации, предназначено для работы с конкретной скоростью передачи, не может предоставить гибкость, емкость и сервисы, которые требуются операторам. Как скорость в оборудовании доступа и мощность магистральных участков сети, так и взаимодействие между магистральным уровнем и уровнем доступа становятся главным препятствием для сетевых операторов.

Операторы связи и телекоммуникационные компании требуют сетевого оборудования, которое может обеспечить больше услуг при меньших расходах. Нынешнее сетевое оборудование должно обладать гибкостью, располагать возможностями обновления и отличаться высоким уровнем интеллектуальности. Оно должно успешно работать с оборудованием, выпускаемым другими изготовителями в соответствии с принятыми промышленными стандартами. Кроме этого, нынешнее сетевое оборудование должно быть наращиваемым, простым в эксплуатации и техобслуживании, а также экономичным.

В отделении Optical Networks Division компании ECI Telecom в процессе разработки платформ XDM^® уделили этому особое внимание. XDM предлагает операторам связи беспрецедентную производительность, экономию в расходах и простоту интеграции, что выводит эту платформу на важнейшее место в оптической сетевой революции.

XDM объединяет в себе возможности множества технологий, таких, как: спектральное уплотнение с разделением по длине волны (DWDM), мультиплексирование с временным разделением каналов (TDM), и цифровая кросс-коммутация (DXC), в едином оптическом сетевом элементе следующего поколения. Принимая во внимание огромный рост трафика данных и для эффективного использования оптики для передачи потоков данных, в XDM добавлены возможность коммутации пакетов IP и ATM и интерфейсы Gigabit Ethernet (GbE).

Система была спроектирована так, что оператор может выбрать только необходимые ему на данный момент возможности и увеличивать функциональность по мере надобности. В результате была получена масштабируемая, мультисервисная и гибкая платформа широкого назначения.

Большая пропускная способность XDM, наращиваемость, полнодоступная коммутация и поддержка сервисов высокого уровня привносят в транспортные сети новые возможности, делая их проще и многофункциональнее.

XDM является полностью резервируемой самодостаточной системой. Это устраняет необходимость иметь кабельные соединения и перемычки и заменяет их несколькими сверхнадежными оптическими соединениями в едином интегрированном комплекте. Таким образом, XDM обеспечивает высокую надёжность и следующие эксплуатационные качества:

ь резервируемость всех подсистем с переходом при необходимости на резерв, обеспечивая оператору обслуживание без перерывов;

ь тщательно разработанная система обнаружения и обработки аварий XDM обнаруживает и выдает сообщения о неполадках в системе передачи и оборудовании;

ь возможность постановки шлейфа на интерфейсах передачи и высокоразвитая возможность встроенного тестирования (BIT) способствует быстрому и точному определению места повреждения, минимизируя среднее время ремонта (MTTR);

ь функции конфигурирования и обслуживания контролируются системой управления, а любая операция управления, выполняемая на уровне EMS, может быть также выполнена на уровне NMS.

Следующие особенности XDM обеспечивает минимальное среднее время ремонта (MTTR), снижая до минимума вероятность прерываний предоставления сервиса:

ь автоматический мониторинг работы и механизм BIT для быстрого и точного нахождения отказов;

ь возможность внутренней диагностики и автоматическое переключение на резервное оборудование;

ь задействование дистанционной диагностики и контроля с еNM-XDM;

ь эффективное обнаружение отказов на уровне элементов, плат и компонентов;

ь замена плат и модулей, находящихся под напряжением;

ь дистанционная установка новых версий ПО через интерфейсы управления с минимальным воздействием на трафик.

Аппаратное и связанное с ним программное обеспечение встроенного тестирования (BIT) помогает обнаружить любую неисправную плату в системе. Выходная информация BIT предоставляет:

ь отчёты управления;

ь переключения на резерв;

ь перезапуск системы (Reset);

ь аварии обслуживания;

ь обход места неисправности (когда возможно);

ь обнаружение отказов.

Специализированные схемы тестирования на платах под управлением интегрированного пакета программного обеспечения реализуют процедуру встроенного тестирования (BIT).

Платы главного процессора управления XDM (хМСР) выполняют процедуры BIT на всех трактах сигнала и шинах хМСР также осуществляет мониторинг ведомых процессоров на других платах XDM посредством тестовых сообщений.

Программа BIT запускается автоматически после включения XDM. Это делается как на фазе инициализации, так и на фазе нормальной работы. Оператор может остановить ее выполнение (или запустить ее) из системного меню eNM.

Тест BIT выполняет общие тесты, включая проверку наличия плат в слотах, периодическую проверку процессоров плат I/O, тесты трактов, тесты окружения хМСР, тесты данных и другие. BIT обнаруживает отказы, влияющие на трафик, а также отказы в других системных платах. Это относится также и к не проявляющимся явно неисправностям неработающих резервных плат.

Современные сети передачи представляют собой мозаику подсетей, принадлежащих различным национальным и международным операторам, причем трассы трафика проходят по зонам многих операторов. В повседневной эксплуатации операторам приходится работать с тысячами отдельных трактов, которые проходят по их собственным зонам обслуживания и зонам других операторов, где действуют различные Договоры Класса Сервиса (SLA).

При снижении качества сигнала, операторам необходимо установить, кто отвечает за него, чтобы получить компенсацию за снижение качества. Следовательно, критически важно определить, в какой зоне обслуживания произошел отказ. ТСМ дает возможность установить место ухудшения качества, позволяя оператору определить произошло ухудшение в его зоне или нет.

Функция ТСМ полностью интегрирована в XDM, для потоков как низшего, так и высшего порядка (VC-12, VC-2, VC-3. VC-4). XDM также поддерживает защиту межсетевых соединений (SNCP/S), которая основана на данных ТСМ. ТСМ работает следующим образом:

1. ТСМ создаёт «мгновенный снимок» состояния потока, отражённого в его заголовке тракта, когда тракт входит в административный домен.

2. Этот «мгновенный снимок» добавляется в заголовок тракта.

3. Когда поток выходит из административного домена, его текущий статус сравнивается с содержимым «мгновенного снимка».

4. Можно определить, было ли ухудшение в потоке внутри данного домена.

5. Результаты передаются в системы управления элементами и сетью.

Аварийные сообщения, генерируемые оборудованием XDM, классифицируются следующим образом:

ь Аварии передачи - аварии, связанные с неполадками любого из трактов передачи. XDM поддерживает полный комплекс аварий, определённых в Рекомендации G.783 МСЭ-Т.

ь Аварии тактового сигнала (синхронизации) - аварии, связанные с неполадками в работе любого источника синхросигнала в XDM.

ь Аварии оборудования - аварии, связанные с любыми неполадками аппаратного обеспечения.

Администратор сети присваивает одну из следующих уровень серьёзности аварии каждого типа:

ь Critical (критическая) - авария, требующая немедленной реакции.

ь Major (серьезная) - авария, не требующая внимания после рабочего дня, но даёт понять, что требуется обратить на неё особое внимание.

ь Minor (мелкая) - авария, не требующая внимания после рабочего дня.

ь Warning (предупреждение) - предостережение о неполадке или незавершённом обслуживании

Помимо интерфейсов управления, упомянутых выше, несколько других необязательных средств могут предлагаться для контроля и выдачи аварийной информации. Они включают:

ь местную аварийную индикацию, включая светодиоды, указывающие на неполадки конкретных вставляемых в слоты плат или трактов передачи.

ь аварийные контакты, которые выводят индикацию критических, крупных, мелких аварий и предупреждения на станционную шину аварий.

ь аварийный звонок стойки с механизмом подтверждения на станции.

ь сервер аварий, который выдаёт сведённые по сети аварии eNM на центральную станцию мониторинга (CMS) сетевого оператора.

ь входы аварийных сигналов от станционных устройств, такие как датчики безопасности, датчики задымленности / пожара, внешнего оборудования мониторинга, и другого станционного оборудования связи, такого как гибкие мультиплексоры и блоки DWDM.

Устранение неисправностей. В случае аварии применяются процедуры для определения серьёзности и обнаружения причины, а также соответствующая процедура снятия аварии.

Аварии сначала обрабатываются по степени серьёзности, а затем по типу. Ниже перечислены типы аварий в порядке приоритетов:

ь аварии оборудования;

ь аварии передачи;

ь аварии синхронизации / тактового сигнала.

Каждая плата - это отдельный блок. Приняв концепцию модульности системы фирмы Lightscape Networks, ответственные за планирование и обслуживание лица в организации клиента добиваются гибкой и эффективной эксплуатации. Следуя простым процедурам, обслуживающий персонал может легко заменить неисправную плату или набор плат. Неисправные блоки следует затем отправить для ремонта в надлежащий центр сопровождения клиента Lightscape Networks. Концепция простоты обслуживания XDM позволяет пользователю выполнять следующие операции ремонта и тестирования:

ь подключать / отсоединять кабельные волокна к/от XDM;

ь вынимать / вставлять любую плату в XDM, при включенном питании;

ь подсоединять / отсоединять кабели питания к/от системы;

ь выполнять процедуры тестирования системы;

ь вынимать / вставлять модули I/O;

ь вынимать / вставлять оптические модули.

Именно эти факторы, а также ряд субъективных: техническая политика ОАО «Сибирьтелеком»; личностные отношения, грамотно построенная реклама, стоимостная политика, сложившаяся, на данный момент времени, финансовая ситуация и т.п. определили выбор оборудования XDM производства отделения Optical Networks Division компании ECI Telecom (Израиль).

2.2.1 Характеристика выбранного оборудования

XDM производства отделения Optical Networks Division компании ECI Telecom - это семейство оптических сетевых платформ, где все транспортные функции точки подключения к сети (РОР) объединяются в один элемент. Система XDM вполне отвечает растущим потребностям в пропускной способности, связанным главным образом с новыми прикладными системами передачи данных, обеспечивая в то же время совместимость и расширенную гибкость при транспортировке любых видов рабочей нагрузки, включая речь, ATM, Ethernet, IP и данные.

Хотя прогресс в оборудовании доступа приводит к увеличению пропускной способности у заказчика, а региональные сети расширяют свои возможности, благодаря DWDM, быстродействующая связь между ними остается затрудненной из-за неэффективности использования дорогостоящего оборудования. Поэтому связь становится узким местом в обеспечении услуг.

Новая концепция XDM объединяет пропускную способность, обеспечиваемую DWDM; управляемость, быстроту обеспечения защиты и восстановления TDM; расширенные возможности связи и доступности кросс-соединений (DXC/DCS) и эффективную транспортировку рабочей нагрузки Ethernet, IP и ATM. Более того, это - идеальная платформа для перехода от кольцевых сетей к ячеистым. В результате получается единая, мощная, гибкая и интеллектуальная платформа с непревзойденными функциональными возможностями. Платформа XDM оснащается высокопроизводительной неблокирующей матрицей, которая поддерживает услуги высокого (HO) и низкого (LO) порядка, что дает возможность строить очень гибкие и прозрачные оптические сети. Кроме того, в отличие от традиционного оборудования SDH, рассчитанного на поддержку каждой скорости передачи данных по отдельности, одна система XDM обеспечивает поддержку любой скорости линии SDH - от STM-1 до STM-64.

Типы полок XDM

Рассмотрим четыре типа полок платформы XDM:

ь XDM-400 - универсальная компактная полка для периферии городской сети и сотовых сетей; подходит также для шкафов наружной установки;

ь XDM-500 - компактная полка, служащая коммутатором волоконно-оптической сети; рассчитана на среднюю интерфейсную производительность и монтаж в уличных шкафах;

ь XDM-1000 - обычная полка многосервисного оптического коммутатора для городской сети с расчетом на высокопроизводительные центральные АТС;

ь XDM-2000 - многофункциональный интеллектуальный волоконно-оптический коммутатор, оптимизированный для систем чистого DWDM.

Для облегчения эксплуатации и обслуживания полки XDM-1000 и XDM-500 поддерживают одинаковые типы плат и модули. Полки отличаются только геометрическими размерами и числом поддерживаемых слотов I/O: 12 для стандартной комплектации полки XDM-1000 и 6 для XDM-500.

Полки XDM обеспечивают поддержку целого ряда функций для современных городских и сотовых сетей, требующих большой пропускной способности, в том числе:

ь гибкие многоканальные возможности;

ь покрывают различные дистанции - до 200 км для городских сетей и свыше 1500 км для региональных и национальных сетей без электрической регенерации;

ь поддержка прозрачных услуг каналов передачи для SDH/SONET, PDH/Async, ATM, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (GbE), IP, SAN (FC, FICON, ESCON), цифрового видео и др.;

ь не влияющее на трафик поканальное обновление, начиная с одного канала;

ь конфигурация East/West для улучшения сетевой организации в топологии «точка-точка», кольцевой и узловой топологиях;

ь ввод и вывод сигнала (SDH/SONET, PDH/Async или данные) в любом узле с помощью одной полки;