Модернизация телекоммуникационной сети микрорайона

A_{РМ4-ОРШ9б} = 0,140Ч 0,36 = 0,0588 дБ

A_{РМ4-ОРШ11} = 0,0521Ч 0,36 = 0,0188 дБ

A_{РМ5-ОРШ6а} = 0,226 Ч 0,36 = 0,0826 дБ

A_{РМ5-ОРШ6б} = 0,291 Ч 0,36 = 0,1026 дБ

A_{РМ5-ОРШ7а} = 0,173 Ч 0,36 = 0,06263 дБ

A_{РМ5-ОРШ7б} = 0,238 Ч 0,36 = 0,084 дБ

A_{РМ5-ОРШ8а} = 0,080 Ч 0,36 = 0,0288 дБ

A_{РМ5-ОРШ8б} = 0,145 Ч 0,36 = 0,0624дБ

Поскольку обычно абоненты находятся на различном расстоянии от головной станции, то, при равномерном делении мощности в каждом разветвителе, мощность на входе каждого ONU будет различна. Подбор параметров разветвителей связан с необходимостью получения на входе каждого абонентского терминала сети примерно одинакового уровня оптической мощности, т.е. построить так называемую сбалансированную сеть. Это принципиально важно по двум причинам. Во-первых, для дальнейшего развития сети важно иметь примерно равномерный запас по затуханию в каждой ветви «дерева» PON. Во-вторых, если сеть не сбалансирована, то на станционный терминал OLT от различных ONU будут приходить в общем потоке сигналы, сильно отличающиеся по уровню. Система детектирования не в состоянии отрабатывать значительные перепады (более 10-15 дБ) принимаемых сигналов, что значительно увеличит количество ошибок при приеме обратного потока.

3.2.2 Определение коэффициентов деления разветвителя и расчет его затухания

На всех домах используется однотипный разветвитель с коэффициентом слиттирования равным 1:64. Расчет затухания, вносимого разветвителем рассчитывается, по формуле (3.5):

, (3.5)

где D - процент мощности, выводимой в данный порт, %;

D = 100 /64= 1,5625 %

N - количество выходных портов; N = 64

j - номер выходного порта.

Для расчетов используем затухание на сплиттере A_сп = 21,2 дБ. Значение вносимых потерь для каждого разветвителя даются производителем.

3.3 Расчет бюджета оптической мощности

При выборе волоконно-оптического кабеля для инсталляции необходимо принимать во внимание четыре важных фактора: влияние на кабель внешней среды (независимо от того, предназначен он для использования внутри или вне помещения), обеспечиваемый им диапазон рабочих частот, его непрерывность и характеристики затухания (ослабления сигнала). Все эти обстоятельства очень важны при спецификации и покупке волоконно-оптического кабеля, но на последние два (непрерывность и затухание) на этапе инсталляции следует обращать особое внимание.

Подверженность кабеля влиянию среды зависит от его физической конструкции и планируемого места прокладки. Кабели, укладываемые в кабельной канализации, отличаются от кабелей, прокладываемых в специальных коробах внутри помещения.

Поддерживаемый кабелем диапазон рабочих частот зависит от типа волоконно-оптического кабеля (одномодовый или многомодовый) и его качества. В смысле качества параметры затухания и диапазон частот связаны обратным отношением, иными словами, чем шире диапазон частот кабеля, тем меньше затухание (т. е. выше качество).

Бюджет запаса мощности предоставляет удобный метод анализа и количественной оценки потерь в волоконно-оптической линии. Бюджет мощности линии представляет собой сумму усилений и потерь на пути передачи сигнала от OLT (через кабель и разъемы) к оптическому ONT, включая запас мощности (которого коснемся ниже). Разность между передаваемой оптической мощностью и потерями в разъемах и соединителях должна находиться в границах между переданной мощностью и порогом чувствительности приемника.

Чрезмерно большая оптическая мощность может указывать на насыщение оптического приемника, а слишком маленькая говорит о том, что приемник близок к своему порогу чувствительности. Это обычно сказывается на увеличении доли ошибок BER или выражается в нарушении работы кабеля и оконечного оборудования.

Результаты данного анализа позволят проверить наличие у волоконно-оптической линии достаточной мощности для преодоления потерь и корректного функционирования. Если анализ показывает обратное, то кабельную систему придется проектировать заново, чтобы она обеспечивала пересылку данных из конца в конец. Скорее всего, решение этой задачи потребует увеличения оптической мощности передатчика, повышения оптической чувствительности приемника, уменьшения потерь в волоконно-оптическом кабеле или разъемах, либо применения всех перечисленных мер.

Составление бюджета запаса мощности - одна из наиболее важных задач при планировании инсталляции волоконно-оптической системы. При этом необходимо учитывать следующие факторы.

· Срок эксплуатации оптического передатчика (мощность передатчика, как правило, падает с течением времени).

· Любое увеличение физической нагрузки на кабели (при этом потери в кабеле возрастают).

· Микроизгибы кабеля.

· Износ соединителей при их подключении и замене (это вызывает нарушение центровки и увеличение потерь при прохождении сигнала через разъем).

· Загрязнение оптических соединителей (пыль или грязь могут не пропустить сигнал через соединитель).

Запас мощности должен допускать некоторые вариации в рабочих характеристиках системы, не сказываясь на значении BER. Типичный запас мощности находится в границах от 3 до 6 дБ. Между тем никаких жестких правил относительно величины запаса мощности не существует. Необходимый запас зависит от типа волоконно-оптического кабеля, соединителей и применяемого оборудования (а также вашего опыта работы с ним). Если вы решили сделать запас мощности нулевым, то волоконно-оптическая линия должна иметь в точности ту оптическую мощность, которая необходима для преодоления потерь в кабеле и соединителях (при этом малейшее дополнительное ослабление сигнала чревато ухудшением характеристик передачи). Такого "нулевого варианта" следует, по возможности, избегать.

3.3.1 Расчет потерь каждой оптической линии

Первое слагаемое относится к суммарным потерям в оптическом кабеле, второе - к потерям в разъемах, третье - к потерям на сварках, и четвертое - потери в разветвителях.

Коэффициент затухания сигнала в применяемом оптическом волокне на длине волны л = 1490 нм равен 0,24 дБ/км меньше, чем на длине волны л = 1310 нм равен 0,36 дБ/км. Расчет энергетического бюджета ведется на л = 1310 нм. Средние потери в сварном соединении А_С = 0,05 дБ. Средние потери в разъемном соединении А_Р = 0,2 дБ.

А_{?OLT- ONUОШР1} = (0,600+0,175+0,214)Ч0,36+4Ч0,5+3Ч0,05+19,94 = 21,88дБ

А_{?OLT- ONUОШР2} = (0,600+0,175 +0,174)Ч0,36+4Ч0,5+4Ч0,05+19,94 =21,85дБ

А_{?OLT- ONUОШР3} = (0,600+0,175+0,117)Ч0,36+4Ч0,5+3Ч0,05+19,94 =21,76дБ

А_{?OLT- ONUОШР4} = (0,600+0,175+0,166)Ч0,36+4Ч0,5+3Ч0,05+19,94 =21,82 дБ

А_{?OLT- ONUОШР5а} = (0,600+0,175+0,154+0,084)Ч0,36+4Ч0,5+3Ч0,05+19,94 = 22,15 дБ

А_{?OLT- ONUОШР5б} = (0,600+0,175+0,154+0,149)Ч0,36+4Ч0,5+3Ч0,05+19,94 = 22,16 дБ

3.3.2 Расчет бюджета потерь

Расчет бюджета потерь должен подтвердить, что для каждой цепи общая величина потерь (включая запас) не превышает динамический диапазон системы, (3.7):

Эксплуатационный запас необходимо предусматривать на случай повреждений в линейном тракте, ухудшения условий передачи и дальнейшего развития сети. Обычно берется запас 3-6 дБ, но если на отдельных сегментах сети предполагается подключение значительного количества пользователей, то там запас должен быть явно больше. Рассчитаем затухание линии с учетом эксплуатационного запаса 6 дБ, как самое максимальное значение для каждой оптической линии по формуле (3.8):

А_{?OLT- ONUОШР1} = 21,78 + 6 = 27,78 дБ

А_{?OLT- ONUОШР2} = 21,85 + 6 = 27,85 дБ

А_{?OLT- ONUОШР3} = 21,81 + 6 = 27,81 дБ

А_{?OLT- ONUОШР4} = 21,82 + 6 = 27,82 дБ

А_{?OLT- ONUОШР5а} = 21,82 + 6 = 27,82 дБ

А_{?OLT- ONUОШР5б} = 21,82 + 6 = 27,82 дБ

А_{?OLT- ONUОШР6а} = 21,8 + 6 = 27,8дБ

Так как чувствительность приемника на стороне ONU, согласно техническим характеристикам, составляет -28 дБ то перекрываемое оборудованием затухание, с учетом уровня сигнала на передатчике OLT +2 дБ, составит 30 дБ. Сравнивая с максимально рассчитанным затуханием имеем:

А_{?OLT- ONUОШР25} 28,33 < 30 дБ.

Энергетический бюджет должен быть больше нуля, не допускается его отрицательное значение.

Условие подтверждается для линии с наибольшим затуханием, следовательно, можно сделать вывод, что оно будет выполнено для всех других линий с меньшим затуханием.

3.4 Выбор и расчет ЭПУ

Надежность работы аппаратуры связи во многом определяется надежностью источников электрической энергии. Выход из строя хотя бы одного источника электрической энергии или отклонение его параметров от допустимых, как правило, нарушает работу аппаратуры и, следовательно, прерывает связь. Кроме того, от источников электрической энергии существенно зависят габариты, масса и эксплуатационные характеристики систем связи. Поэтому при разработке аппаратуры или системы связи все большее внимание уделяется вопросам проектирования и расчета источников электрической энергии.

Развитие телекоммуникационных сетей, конвергенция сетей передачи данных и голоса требуют повышенной надежности электропитания. Кратковременный перебой в подаче электроэнергии, просадка или всплеск могут привести к многомиллиардным убыткам, потере ценной информации, порче данных и невосполнимым моральным издержкам. Поэтому узлы связи с критичным к перебоям питания телеком - или датаком оборудованием требуют надежности электропитания на уровне не менее «шести девяток». Такая надежность уже требует не просто применения систем постоянного тока, но и соблюдения определенных принципов их расчета.

В общем виде эта процедура включает в себя определение количества выпрямителей, емкости аккумуляторных батарей, сечений и типа батарейных кабелей, номинального тока расцепителя системы защиты батареи, выбора типа и номиналов распределительных автоматов или предохранителей, а также сечений кабеля питания нагрузки. Дополнительно при расчете систем могут быть приняты во внимание требования конструктивного размещения системы (автономно в шкафу либо встраиваемое в существующий статив), конфигурация батарейного стеллажа с учетом требований к максимальной нагрузке на пол, точечной либо распределенной, а также требования к возможности местного или дистанционного управления.

В качестве оборудования электропитания используется установка от фирмы ОАО «ЮПЗ» УЭПС-2.

Устройства УЭПС-2 предназначены для преобразование переменного напряжения 220В в постоянное напряжение 24, 48 или 60 В постоянного тока в буфере с аккумуляторной батареей или без нее; для электропитания аппаратуры связи различного назначения постоянным током с номинальным напряжением, с аккумуляторной батареей или без нее и представляют собой модульную установку электропитания, собранную в одном шкафу. При работе с аккумуляторной батареей, устройства обеспечивают бесперебойное электропитание подключенного к ним оборудования связи.

В устройствах УЭПС установлены выпрямители ВБВ с бестрансформаторным входом. Высокая частота преобразования выпрямителей и наличие корректора мощности обеспечивают высокие КПД и коэффициент мощности и хорошие массогабаритные показатели.

Устройства УЭПС-2 рассчитаны на подключение до двух групп аккумуляторных батарей, а устройства УЭПС-2 с блоком автоматики - до четырех групп.

Использование герметизированных аккумуляторов позволяет устанавливать устройства в любых технологических помещениях.

Электропитание устройств УЭПС-2 осуществляется от четырех - или пятипроводной сети трехфазного переменного тока с номинальным напряжением 380/220В частоты (47,5 - 52,5) Гц.

При неполной комплектации выпрямителями максимальный выходной ток устройств определяется как произведение максимального выходного тока выпрямителя на количество установленных выпрямителей, а минимальный ток - как соответствующий данному устройству процент от полученной величины максимального выходного тока устройства или ноль. Максимальная выходная мощность определяется как произведение полученной величины максимального выходного тока на максимальное выходное напряжение.

В состав УЭПС 2 60/480 - 8.6 входят 6 выпрямительных модулей ВВБ 60/50 - 2 с выходной мощностью 3000 Вт каждый.

Номинальная выходная мощность электропитающей установки составляет 18000 Вт. Бесперебойность обеспечивается двумя группами аккумуляторных батарей общая мощность 1100 АЧч.

Нагрузка на ЭПУ равна мощности проектируемого оборудования 210 Вт, мощность существующего оборудования 6300 Вт плюс мощность послеаварийного заряда АКБ 6600 Вт. Общая потребляемая мощность в режиме послеаварийного заряда составляет 13140 Вт. Резерв мощности составил 4860 Вт.

Питание оборудования существующего и проектируемого при пропадании сети будет осуществляться в течение 10 часов.

3.5 Комплектация оборудования

Комплектация оборудования станционного и линейного участков, без учета абонентской линии, таблица 3.2.

Таблица 3.2 Комплектация оборудования

Размещено на Allbest.ru