Проектирование магистрального участка сети с применением оптического кабеля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Данная курсовая работа посвящается теме «Проектирование магистрального участка сети с применением оптического кабеля». В ходе работы нам нужно проектировать трассу ВОЛС между заданными по индивидуальному варианту пунктом, в моем случае Алматы - Хоргос.

Волоконно-оптическая связь является самым надежным и качественным видом связи, обладающая очень высокой пропускной способностью. В экономическом плане характеризуется быстрой окупаемостью, несмотря на дорогое измерительное и монтажное оборудование. Выбор данной технологии для обеспечения связи между крупными городами является наиболее выгодным, среди прочих. Волоконно-оптические коммуникации имеют ряд преимуществ по сравнению с электронными системами, использующими передающие среды на металлической основе

Необходимость постройки данной линии передачи, прежде всего, обусловлена статусом данных городов. Оба города являются крупными административными центрами, с хорошо развитой экономикой, объединяющими в себе множество видов промышленности. Потребителями услуг будут являться десятки заводов и предприятий, преимущественно тяжелых отраслей производства, а также крупнейшие провайдеры услуг связи (МТС, Вымпелком, Мегафон).

Исходные данные:

Трасса ВОЛС - Алматы - Хоргос;

Путь прохождения трассы - вдоль автомобильных дорог;

Количество цифровых потоков - 300;

Способы прокладки кабеля - на столбах линии электропередачи.



1. Общие положения по проектированию кабельной линии связи

Прокладка новых линий оптико-волоконной связи независимыми операторами создаст необходимые условия для развития конкуренции на рынке телекоммуникаций в РК. Строительство новых магистральных сетей, предполагает выполнение программы правительства по развитию телекоммуникационного рынка и созданию полноценной альтернативы уже действующим сетям, Также необходимо резервировать новые участки для расширения сети в будущем.

Строительство ВОЛС повышает емкость сети, оптимизирует управление трафиком, снижает затраты на строительство сети, повышает ее безопастность. ВОЛС также позволяет значительно повысить качество передачи данных и надежность сети, отказавшись от аренды чужих каналов. Появляется возможность существенно сократить расходы, связанные не только с передачей голосовой информации абонентов, но и с передачей данных на основе технологий GPRS (EDGE), используя собственные каналы. Введение в эксплуатацию собственных ВОЛС позволяет значительно расширить ассортимент услуг связи, обеспечить стабильную работу ресурсоемких корпоративных абонентских систем и предоставить пользователям возможность оперативно передавать большие объемы информации. Также возможно сдавать ВОЛС в аренду. И если тарифы будут на 20-30% ниже, чем у «КазахТелекома», то проблем с нахождением клиентов не возникнет.

Предпосылками для возможного развития транзитного трассы Алматы - Хоргос являются рост числа пользователей сетей телекоммуникаций, тем более с учетом количества больших городов, которые данная трасса будет охватывать.

При построении сети связи имеется потенциальная возможность увеличивать пропускную способность транзитных трактов до любой требуемой величины; имеется возможность обеспечения высокой надежности за счет создания резервных линий.

Нужно отметить, что, несмотря на экономические трудности, развитие отрасли связи в Юго-Восточном Казахстане, будет происходить заметными темпами. Предлагаются новые виды и средства связи, внедряются новейшие технологии, расширяется спектр дополнительных услуг. Строительство волоконно-оптической системы передачи между городами Алматы-Хоргос позволит устранить расходы на аренду, будет организовано большое количество высокоскоростных цифровых каналов.



2. Выбор топологии сети с учетом местоположения заданных населенных пунктов

При выборе трассы необходимо будет обеспечить:

- выполнение наименьшего объёма работ при строительстве;

- наикратчайшее протяжение трассы;

- наименьшее число препятствий, усложняющих и удорожающих стоимость строительства;

- максимальное применение механизации при строительстве;

- создание наибольших удобств при эксплуатационном обслуживании;

- наименьшие затраты по осуществлению защиты линий от установок сильного тока и атмосферного электричества.

Между заданными пунктами трасса выбирается с таким расчётом, чтобы обслуживаемые пункты располагались в городах или посёлках, где они могут быть обеспечены водой, электроэнергией, топливом и жилищем для обслуживающего персонала.

Согласно моему варианту, строительство ВОЛС будет проходить вдоль автомобильной дороги (Рисунок 2.1).

Число обслуживаемых пунктов вдоль ВОЛС:

Алматы - Чилик 132 км - Алматы: 1 601 000 жителей;

Чилик - Жаркент 182 км - Чилик: 30 000;

Жаркент - Хоргос 34 км - Жаркент: 44 130;

Алматы - Хоргос 348 км - Хоргос: 85 000;

Прохождение трассы: Алматы - 348 км - Хоргос;

Общая протяженность трассы L = 348 км.



Рисунок 2.1- Трасса ВОЛС



3. Основные проектные решения

3.1 Выбор ступени иерархии и типа мультиплексора на основе расчета групповой скорости потоков

Расчет числа канлов:

N_к=N_тлф+N_пд+N_тв+N_тр (3.1)

Расчет числа абонентов:

, (3.2)

где n - численность населения;

h=0,7 - коэффицент оснащенности.

Количество телефонных каналов:

(3.3)

Отсюда, - заданные потери;

- заданные потери;

- удельная нагрузка;

- коэффициент тяготения;

- количество абонентов населенного пункта отрезка магистрали.

Таблица 3.1. Определение общего числа потоков

Населенный пункт	Алматы	Чилик	Жаркент	Хоргос
Алматы	-	72	-	189
Чилик	72	-	46	-
Жаркент	-	46	-	71
Хоргос	189	-	71	-

Всего 756 телефонных каналов. Посчитаем, что это 20% от всего количества каналов и определяем остальные каналы. Количество каналов передачи данных составляет 45%, телевизионных 30% и количество транзитных 5 % от общего

числа, то есть:

- N_тлф=756;

- N_пд=1701;

- N_тв=1134

- N_тр=189 каналов.

Значит всего каналов 3780. Отсюда находим число потоков: 3780*2/30=252.

Таким образом, выбирается синхронно - транспортный модуль STM - 16.

На основании приведенного количества потоков Е1 расчитываем скорость цифрового потока:



S_треб = 2,048·N_ПЦТ , (3.4)

где 2,048 Мбит/с - скорость одного ПЦТ;

N_ПЦТ - количество необходимых ПЦТ.

S_треб = 2,048 · 300 = 614,4 Мбит/с

Скорость цифрового потока выбирается по стандартной сетке скоростей SDH. Она должна удовлетворять условию:

S_к ? Sтреб • Кр (3.5)

где К_р - коэффициент запаса на развитие сети (1,4…1,5).

S_к ? 614,4• 1,5 ? 921,6 Мбит/с

Таким образом, выбирается уровень STM и синхронный мультиплексор, рассчитанный на требуемую скорость. Для удовлетворения условий выбираю STM-16 - 2488,32 Мбит/с.

Выбор оборудования SDH.

В оптических системах передачи используется то же принцип образования многоканальной связи, что и в системах, работающих по электрическому кабелю, т.е. временное и частотное разделение каналов. В настоящее время все наибольшее распространение получают волоконно-оптические системы синхронной цифровой иерархии (Synchronous digital hierarchy, SDH-иерархические серии цифровых скоростей передачи и транспортных структур, стандартизированных рекомендациями МСЭ-Т).

Среди преимуществ стандарта SDH можно отметить следующее:

· допускает использование систем разных производителей (стыковка на промежуточном уровне),

· синхронный обмен данными в сети,

· расширенные возможности передачи/приема информации об операциях, администрировании, обслуживании и развитии структуры (OAM&P) - Operations, administration, maintenance, and provisioning),

· настройка сети на предоставление новых видов услуг.

Стандарт SDH определяет уровни скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module - STM). Основная скорость передачи сигнала составляет 2488,32 Мбит/с для STM - 16. Более высокие скорости кратны основной скорости. Выбираю оборудование SDH уровня Ericsson-Marconi OMS 1664. Технические характеристики приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2. Технические характеристики

Общие
Оборудование разработано	в соответствии со следующими Рекомендациями ITU-T:G.703, G.704, G.707, G.783, G.957, G.7041 (GFP), G.7042 (LCAS), G.841, G.842 и G.707Коммутационные матрицы 20 Гбит/с, емкостью 128 эквивалентов STM-1 и 60 Гбит/с емкостью 384 эквивалента STM-1Полностью неблокирующая кросс-коммутация на уровне VC-12
Интерфейсы
STM-16:	Optical 1 port, S16.1, L16.1, L16.2/L16.3, CWDM-SFP, DWDM-SFP
Multi-rate	16 портов для модулей SFP уровней STM-1 и/или STM-4
Ethernet:	16-портовый, 10/100Base-T (802.3)
Gigabit Ethernet:	2-портовый, 1000Base-SX, 1000Base-LHили 1000Base-ZX(IEEE802.3)
L2 aggregation card	2-портовый GE и 16 портовый 10/100 с поддержкой 802.1Q
CWDM mux/demux:	4, 8, 16 channels, installed in the fibre management area
Boosters/Pre-Amp:	Traffic card format, suited for STM-16 and STM-64, enable 120km, 160km, 200km
Оптические соединители:	LC
Интерфейс элемент-менеджера:	Фирменный Q-интерфейс между шлюзовым сетевым элементом и элемент - менеджером, позволяющий улучшить использование полосы
Протокол Qecc:	В соответствии с Рекомендацией ITU-T G.784 для использования DCC
Интерфейс локального терминала:	Интерфейс ITU-F V24 для компьютеров, совместимых с IBM
Синхронизация
Входы синхронизации:	2048 кГц в соответствии с G.703, раздел 13, 2 Мбит/с HDB3 в соответствии с G.703/G.704
Выходы синхронизации:	2048 кГц в соответствии с G.703 раздел 13, 2 Мбит/с в соответствии с G.703/G.704
Описание	Спецификация
Напряжение питания	от -48 В до -60 В постоянного тока, номинальное
Механическая конструкция	Корзина для установки в стойку ETSI 300 119
Размеры	Полная корзина- 280 мм (глубина), 450 мм (ширина) и 915 мм (высота),(сверху отдельный канал для укладки кабелей высотой 120 мм и поддон для вентилятора высотой 50 мм)Компактная корзина- 280 мм (глубина), 450 мм (ширина) и 548 мм (высота) (отдельный поддон для вентилятора высотой 50 мм)
Условия окружающей среды	Оборудование работает в соответствии ETS 300019, Class 3.2Радиационная чувствительность в соответствии EN 50082-2 (10 В/м)Устойчивость к кондуктивным помехам, радиоизлучениям и электростатическим разрядам, электромагнитное и радиочастотное излучение в соответствии предельными значениями для наихудшего случая стандарта EN 300 386-2 для высокоприоритетного трафика Безопасность оптических компонентов в соответствии с EN 60825- 1& 2, ITU-T

Рисунок 3.1 - Мультиплексор Ericsson-Marconi OMS 1664

3.2 Выбор типа и конструкции оптического кабеля

Выбор типа кабеля зависит от следующих факторов:

- требуемого числа оптических волокон в кабеле;

- используемой оптической системы передачи;

- условий прокладки и эксплуатации кабеля.

При определении требуемого числа оптических волокон в кабеле рекомендуется учесть запас на развитие сети, однако не стоит забывать, что увеличение числа ОВ приводит к росту стоимости оптического кабеля.

При выборе кабеля нужно учесть особенности трассы: судоходных и несудоходных рек, агрессивных грунтов, переходов через автомобильные и железные дороги, газо- и нефтепроводы и т.п.

Из всех модификаций ОК необходимо выбрать ту, которая будет учитывать особенности его прокладки, например, модификацию с защитой и усилением конструкции путем применения оболочек и брони.

По заданному варианту способ прокладки кабеля - на столбах линии электропередач. Выбираю кабель ОКЛК (Рисунок 3.2). Технические характеристики кабеля приведены в таблице 3.3.

Рисунок 3.2 - Конструкция кабеля типа ОКЛК (до 24 ОВ)

Таблица 3.3 - Основные технико-эксплуатационные характеристики

Количество оптических волокон в кабеле	2-24
Температура эксплуатации	от -60 С до + 50 С
Минимальный радиус изгиба	не менее 20 диаметров кабеля
Минимальная температура прокладки	-10 С
Температура транспортировки и хранения	от -60 С до + 50 С
Срок службы	30 лет
Срок гарантийной эксплуатации	3 года
Минимальный радиус изгиба оптических волокон	не менее 3 мм (в течение 10 мин)
Строительная длина	до 6 км
Температура эксплуатации	от -60 С до + 50 С



4. Инженерный расчет ВОЛС

4.1 Определение пропускной способности проектируемой ВОЛС

Предельный объем информации, который можно передать по волокну единичной длины, определяется его полосой пропускания. Полоса пропускания оптического волокна зависит от дисперсии, чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну.

Полоса пропускания оптического кабеля измеряется в (Гц·км) и определяется:

(4.1)

где ф - результирующая дисперсия оптического волокна, с/км.

(4.2)

где - удельная хроматическая дисперсия, пс/(нмкм) (выбирается с таблицы

технических характеристик одномодового оптического волокна);

- ширина спектра излучения источника, 2 нм.

4.2 Расчет проектной длины регенерационного участка

Длина регенерационного участка определяется суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического кабеля. Суммарное затухание состоит из потерь мощности непосредственно в оптическом волокне и из потерь в разъемных и неразъемных соединениях.

Суммарные потери регенерационного участка, дБ, можно рассчитать по формуле:

(4.3)

где n_р.с=4_. - количество разъемных соединителей;

б _р.с=0,6 дБ/1 соед_. - потери в разъемных соединениях;

=(348/6) - 1= 57 - количество неразъемных соединений;

б _н.с.=0,01 дБ/1 св.шов - потери в неразъемных соединениях);

а_t - допуск на температурные изменения затухания ОВ (1 дБ);

а_в - допуск на изменение характеристик компонентов РУ со временем (5 дБ);

б=0,22 - коэффициент затухания ОВ .

б _? = 4 • 0,6 + 57 • 0,01 + 1 + 5 = 8,97 дБ

Длину регенерационного участка, км, с учетом потерь мощности можно определить по формуле:

(4.4)

где Э_П = (Р_пер-Р_пр) = 30 - энергетический потенциал волоконно - оптической системы передачи, дБ;

Р_пер= -3 - уровень мощности оптического излучателя, дБм;

Р_пр= -33 - чувствительность приемника, дБм.

С учетом энергетического потенциала системы допустимые потери в волоконно-оптическом тракте составят:

а_доп = Э_П - а_У = 30 - 8,97 = 21,03 дБ;



Тогда длина регенерационного участка с учетом затухания будет составлять:

(4.5)

где - хроматическая дисперсия одномодового ОВ, с/км;

- скорость передачи STM - 16, Мбит/с.

Таким образом, длина регенерационного участка, расчитанная по формуле (4.5), должна удовлетворять требованию:

100,47?95,6

В результате расчета и уточнения длин регенерационных участков по секциям между обслуживаемыми регенерационными пунктами (ОРП), определяется число необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) на каждой секции и составляется скелетная схема кабельной линии, на которой указываются ОРП и НРП, длины участков и секций, тип кабеля и нумерация НРП. Как правило, нумерация НРП приводится дробью: в числителе указывается порядковый номер НРП, а в знаменателе - номер предыдущего ОРП (Рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - Структура оптического линейного тракта на проектируемом участке

Количество НРП:

(4.6)

4.3 Определение суммарных потерь в оптическом тракте

Оптическая линия связи соединяет оптические интерфейсы. В состав оптической кабельной системы входят все компоненты, обеспечивающие оптическое соединение передатчика одного интерфейса с приемником другого:

- оптический кабель;

- соединительные шнуры;

- оптические переключатели;

- разъемные соединители;

- неразъемные соединители.

При прохождении каждого из этих элементов оптический сигнал испытывает определенные потери. На компенсацию потерь в оптическом кабеле расходуется только часть энергетического потенциала приемопередатчиков оптических трансиверов. Оставшийся резерв распределяется на потери в неразъемных соединителях, коннекторах промежуточных и оконечных оптических кроссов, энергетический запас и т.д.

Параметры полной совокупности элементов кабельной системы должны удовлетворять следующему неравенству:

(4.7)

где - длина регенерационного участка;

б - коэффициент затухания оптического кабеля;



А_Д - потери при переходе с волокна с одним диаметром сердцевины на волокно с другим диаметром или при соединении волокон с одинаковым диаметром сердцевины, но с различной числовой апертурой;

n_n - количество точек перехода; В моем случае пренебрегаем А_Д и n_n;

З - энергетический запас, принимаемый обычно равным 2-3 дБ и расходуемый в процессе эксплуатации волоконно-оптического канала связи на старение элементов, введение сростков новых неразъемных соединителей при ремонтах, модернизациях и т.д;

Э_П - энергетический потенциал аппаратуры, численно равный общему допустимому затуханию оптического сигнала в тракте.

Проверю выполнение неравенства:

95,6• 0,22 + 57•0,01 + 4•0,01 + 2 ? 30

24,81 ? 30

Потери в оптическом кабеле.

Потери в ОК зависят от его длины и коэффициента затухания.

Потери в неразъемных соединителях.

В процессе создания и эксплуатации оптического тракта может возникнуть необходимость сращивания отдельных сегментов оптического кабеля. Обычно оно выполняется в виде неразъемных соединителей (сростков), которые изготавливаются с помощью сварочного аппарата или с использованием механических сплайсов. Типовые значения потерь в сростках, изготовленных этими двумя способами, приводятся в таблице 4.2.

Таблица 4.2-Потери в сростках неразъемных соединителей

Оборудование для выполнения соединения	Средние значения потерь, дБ
Сварочный аппарат полуавтоматический	<0,2
Сварочный аппарат автоматический	0,02-0,1
Механические сплайсы	0,2-0,4

Типовые потери на стыке волокон при сращивании автоматическими сварочными аппаратами разных фирм-производителей указаны в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Потери в сростках при использовании автоматических сварочных аппаратов

Типовые потери на стыке, дБ	Модель, производитель
	S-174H Fitel Furukawa Optical Fiber System	FSM-30S Fujikura	TYPE-36 Sumitomo Electric	X60 RXS GmbH	FSU 975 RTS ERICSSON
MMF	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01
SSF	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
DSF	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05

Потери в разъемных соединителях.

Разъемные соединители применяются в оконечных разделочных муфтах и 19-дюймовых полках, а также в промежуточных кроссах.

Таблица 4.4 - Параметры основных типов разъемных соединителей волоконных световодов

Тип коннектора	Материал наконечника	Средние потери, дБ на длине волны 1,3 мкм
		многомодовый	одномодовый
ST	керамика	0,25	0,3
SC	керамика	0,2	0,25
FC	керамика	0,2	0,6
биконический	пластмасса	0,7	-
SMA	сталь	1,0	-
MIC (FDDI)	керамика	0,3	0,4

Соединитель SC, дизайн которого принадлежит японской фирме NTT, считается самым перспективным и применяется во всех отраслях, связанных с ВОЛС. Соединитель ST применяется в сетях передачи данных. Резьбовой соединитель FC преимущественно используется с одномодовым волокном, но менее удобен, чем SC, кроме того, он не имеет дуплексного аналога.

Поэтому для проектируемой линии связи целесообразно применять соединители типа SC и ST. Вносимые потери при применении соединителей SC для волокна SMF составляют менее 0,5 дБ; соединителей SТ для волокна SMF составляют менее 0,7 дБ.

4.4 Расчет полного запаса мощности системы

Энергетический потенциал с учетом потерь на ввод и вывод энергии из волокна, или полный запас мощности системы, дБ, можно определить по формуле

П = Р_пер - а_вх - а_вых - Р_{пр мин} (4.8)

где

Э_П = (Р_пер-Р_пр) = 30

энергет - ий потенциал волоконно - оптической системы передачи.

Э_П = 36 дБ.

а_вх = а_вых = 0,25 дБ.

П =30 - 0,25 - 0,25 = 29,5 дБ

4.5 Расчет энергетического запаса

Энергетический запас системы определяют как разность между полным запасом мощности и суммарным затуханием. Значение энергетического запаса работоспособной системы должно быть положительным.

П - б _? = 29,5 - 8,97 = 20,53



4.6 Определение отношения сигнал/шум или вероятности ошибки, отводимой на длину регенерационного участка

Отношение сигнал/шум или вероятность ошибки, отводимые на длину регенерационного участка для цифровой волоконно-оптической системы связи, определяется по формуле:

(4.8)

где - вероятность ошибки, приходящаяся на 1 км оптического линейного тракта (для магистральной сети 10-¹¹, для внутризоновой 1,67·10-¹⁰, для местной 10-⁹).

Обычно р_ош=10-⁸ - 10-⁹.

l _р.у. = 95,6 км

р_ош = 95,6 •10-¹¹=0,956•10^-9

4.7 Определение уровня передачи мощности оптического излучения на выходе передающего оптического модуля (ПОМ)

Уровень передачи мощности оптического излучения на выходе ПОМ, дБм, определяется по формуле

(4.9)

где Р_с= 0 дБ - уровень средней мощности оптического сигнала на выходе источника излучения;

ДР - снижение уровня средней мощности, зависящее от характера сигнала (для кода NRZ 3дБ, для RZ 6дБ), Для STM-16 выбирают NRZ .

Р_пер = 0 - 3 = - 3 дБ.



4.8 Определение уровня МДМ (порога чувствительности приемного оптического модуля - ПРОМ)

Уровень МДМ (порог чувствительности ПРОМ):

для pin-фотодиода:

;

для лазерного диода:

(4.10)

B = 2488,32 Мбит/c

p_min = - 55 + 10 • lg 2488,32 = -21,04

p_min = - 70 + 10 • lg 2488,32 = -36,04

4.9 Определение быстродействия системы

Допустимое быстродействие зависит от характера передаваемого сигнала, скорости передачи информации и определяется по формуле:

(4.11)

где в - коэффициент, учитывающий характер линейного сигнала (линейного кода), для кода NRZ в = 0,7; для остальных в = 0,35.

t_? = 0,7/(2488,32•10⁶) = 281,31 c

Общее ожидаемое быстродействие ВОСП рассчитывается по формуле:

(4.12)

где t_пер = (0,5…10) нс - быстродействие ПОМ;

t_пр = (0,2..20) нс - быстродействие ПРОМ;

t_ОВ - уширение импульса на длине регенерационного участка:

(4.13)

где ф - дисперсия оптического волокна, с/км, ф = 10^-12 с/км;

l _р.у. = 95,6 км.

ф _ов = 10^-12 • 95,6 = 95,6•10^-12 с

Если t_ож < t_У, то выбор оптического кабеля сделан верно. В моем случае 22,36<281,31, значит оптический кабель выбран правильно.

Запас по быстродействию, с, определяется разностью

(4.14)

4.10 Расчет надежности

волоконный оптический связь цифровой

Надежность является одной из важнейших характеристик современных магистралей и сетей связи. Основными показателями надежности являются:

- интенсивность отказов Х, часов;

- вероятность безотказной работы для заданного интервала времени Р(t₀);

- средняя наработка на отказ Т₀, час;

- среднее время восстановления Т_в, час;

- коэффициент готовности К_г;

- интенсивность восстановления М, 1/час.

Расчет показателей надежности магистрали проводятся при следующих допусках: отказы элементов магистрали являются внезапными, независимыми друг от друга, их интенсивность постоянна в течение всего периода эксплуатации.

Интенсивность отказов определяется по формуле:

(4.15)

где n - число оконечных пунктов, n = 4;

L - длина линии, L = 348 км;

Х₁ - интенсивность отказов оконечного пункта, 1/час;

Х₂ - инт - ть отказов одного километра линейно-кабельных сооружений, 1/км.

Таблица 4.5 - Показатели надежности

Показатели надёжности	ОРП	Кабель на 1 км
Интенсивность отказов л, 1/ч	10 Е-7	5 • 10 Е-8
Время восстановления повреждения tв, ч	0,5	5,0

Из таблицы берем Х₁ = 10^-7, Х₂ = 5 • 10^-8

Х_? = 4•10^-7 + 348 • 5 • 10^-8 = 178•10^-7.

Средняя наработка на отказ определяется выражением

(4.16)

Т₀ = 1/ 178•10^-7 = 56180.

Коэффициент готовности системы определяется по формуле

(4.17)

где T_в = 0,5 - среднее время восстановления приводится в справочных данных на аппаратуру.

К_г = 56180/ (0,5+56180) = 0,99

Коэффициент простоя системы будет составлять

К_п = 1 - К_г =1 - 0,99 = 0,01 (4.18)

Интенсивность восстановления определяется выражением

М = 1/ = 1/0,5 = 2 (4.19)

Вероятность безотказной работы:

(4.20)



5. Схема организации связи

В данном разделе проекта приводится краткое изложение основных решений проектируемой схемы организации связи. Схема организации связи приведена на рисунке 5.1

Рисунок 5.1- Схема организации связи на проектируемом участке

Таблица 5.1- Примерные данные о проектируемом распределении каналов между пунктами А - Б

Число каналов	Использование.	Сфера обслуживания.
Пункт А
1…756	Телефония	Удовлетворение потребностей населения в междугородней связи
757…1701	Internet, видеоконференцсвязь проводное вещание, банковская сеть, передача данных и т. п.	Государственное управление, финансово-кредитная сфера, здравоохранение, промышленный комплекс, топливно-энергетический комплекс, наука и образование, т.п.
1702…3780	Аренда, развитие
Пункт Б
1…750	Телефония	Удовлетворение потребностей населения в междугородней связи
751…1681	Internet, проводное вещание, передача данных, кабельное телевидение, транзит и т.п.	Государственное управление, здравоохранение, промышленный комплекс, топливно-энергетический комплекс и т.п.
1682…3780	Аренда, развитие

6. Монтаж и прокладка оптического кабеля с учетом выбранной трассы

На этапе подготовительных работ, в соответствии с проектными спецификациями, проводится закупка необходимого оборудования и материалов. Осуществляется строгая проверка полученной от поставщиков продукции: входной контроль кабеля и проверка оборудования.

6.1 Методы прокладки ОК

При строительстве сетей связисты часто сталкиваются с невозможностью использовать кабельную канализацию или существующую жилую и административную застройку, для прохода методом воздушного подвеса, в таких случаях монтаж кабеля по опорам освещения или столбам электропередач может существенно облегчить задачу.

В целом используются два основных метода подвески ОК: подвеска самонесущих ОК и подвеска ОК без несущих силовых элементов, с креплением их к существующим несущим элементам (тросам, проводам и др.).

OK должен подвешиваться на опорах при условии, что несущая их способность достаточна для восприятия всех действующих и дополнительных нагрузок от подвешиваемого ОК а расположение ОК не припятсвует нормальному техническому обслуживанию линии, на которой он подвешивается.

Подвеска ОК на опорах контактной сети железных дорог осуществляется с полевой стороны, с обеспечением нормируемых расстояний от проводов и сооружений, а также от поверхности земли. Переходы ОК с одной стороны эл.ж.д. на другую выполняются либо подземным способом с использованием кабельного канала из неметаллических труб, либо по воздуху с подвеской ОК на дополнительно установленных опорах. Расстояние перехода от фундамента ближайшей опоры контактной сети должно составлять не менее 10 м, а угол пересечения переходом железной дороги должен быть близок к 90°.

При подвеске ОК на опорах предварительно устанавливаются раскаточные ролики, по которым протягивается диэлектрический трос - лидер. Через вертлюг и кабельный чулок он соединяется с барабаном ОК, установленном на подъемно-тормозном устройстве. Протяжка троса-лидера с прикрепленным к нему ОК производится плавно лебедкой. При протягивании ОК производится визуальный контроль за его правописанием и отсутствием закручивания по трассе членами бригады, оснащенными и переносными радиостанциями. При подходе во время протяжки стыка троса-лидера и ОК к раскаточному ролику скорость протяжки, которая находится в пределах 1,8 км/ч, снижают до минимума.

Работы по закреплению ОК в расчетном положении производят не позднее, чем через 48 часов после его раскатки. В ходе этих работ выполняют: крепление ОК на опорах натяжными зажимами, перекладывание ОК с роликов в поддерживающие зажимы, укладывают и закрепляют на опорах технологические запасы длин ОК. В качестве натяжных и поддерживающих зажимов преимущественно применяют спиральные зажимы.

Существует несколько стандартных методов монтажа:

-Поддерживающий.

-Натяжной.

-Комбинированный.

Монтаж оптического кабеля с использованием поддерживающих зажимов.

Поддерживающие зажимы используются для участков, где кабель идет по прямой линии, максимальный угол поворота при использовании таких зажимов составляет от 10 до 20 °. Отечественные и зарубежные производители предлагают множество вариантов зажимов для поддерживающего монтажа самонесущих (ADSS) и 8-образных кабелей.

Зажимы ППО-d1/d2-03.

Зажимы ППО можно использовать на трассах с риском падения деревьев, повреждения столбов. При падении дерева на кабель или повреждении столба, кабель вырывается из зажима и как правило остается неповрежденным.

Зажимы поддерживающие спиральные.

Спиральные зажимы используются для монтажа самонесущего кабеля (ADSS) на опорах ЛЭП, столбах освещения и связи. Выпускается множество модификаций для различных длин пролета и прочности заделки кабеля. Крепеж состоит из протектора -- для защиты оболочки кабеля от повреждения, силовой спирали и коуша.

Поддерживающий зажим SC30/34.

Универсальный зажим для подвеса «8 - образных кабелей», может крепиться с помощью стальной ленты, либо с помощью болта на деревянные опоры. Позволяет проводить монтаж кабеля с диаметром троса от 4 до 9 мм.

Отличается простым и быстрым монтажом, но имеет ряд ограничений. При использовании таких зажимов важно точно подобрать диаметр кабеля, на практике встречались случаи проскальзывания тросика через зажим, так же важно точно соблюдать рекомендованную длину пролета. Практика использования таких зажимов показала, что лучше всего их использовать в комбинированном варианте монтажа (Чередование анкерных и поддерживающих зажимов).

6.2 Монтаж оптического кабеля

Натяжные (анкерные) зажимы используются для жесткого крепления кабеля, применяются как на поворотных, ответвительных, концевых участках монтажа, так и на всей протяженности трассы.

Анкерные зажимы AC6-7-10.

Анкерные зажимы могут использоваться как с «8-образными», так и с самонесущими кабелями. Зажимы для подвеса кабелей с несущим элементом из стального троса позволяют быстро провести монтаж кабеля, без зачистки и отделения силового элемента. Пластиковая петля на тросе зажима обеспечивает изоляцию несущего элемента в случае замыкания на массу опоры. НЕ рекомендуется применять такие зажимы при монтаже кабеля с силовым элементом из стальной проволоки, при долговременной нагрузке зубцы клиньев начинают проскальзывать по гладкой проволоке, что приводит к повреждению кабеля.

Натяжные спиральные зажимы.

Натяжные спиральные зажимы используют для монтажа самонесущих кабелей (ADSS) на опорах ЛЭП, столбах электропередач, освещения, контактной сети ЖД. Крепеж состоит из протектора, петлеобразной силовой спирали покрытой специальным абразивом и коуша.

Монтаж оптического кабеля методом комбинированного подвеса.

Метод комбинированного подвеса широко применяется при использовании зажимов ППО, SC30\34. Суть метода в чередовании поддерживающих и натяжных (анкерных) зажимов. Таким образом, можно повысить надежность линии и сократить издержки на строительство и эксплуатацию. Оптимальное соотношение -- 4 поддерживающих к одному натяжному зажиму.



Заключение

В данной курсовой работе рассматривалась задача обеспечения связи между городом Алматы и Хоргос. Требовалось спроектировать маршрут прокладки кабельной линии (магистральной ВОЛП). Мой маршрут практически полностью проложен вдоль шоссейных автодорог.

На основе результатов была выбрано оборудование SDH с уровнем STM-16, оптический кабель ОКЛК и мультиплексор Ericson Marconi OMS 1664. Выбран оптимальный маршрут трассы ВОЛП, учитывая минимальное количество переходов через автодороги и реки. Рассчитаны параметры кабеля, такие как апертура и нормированная частота ОВ. Получена величина ослабления сигнала и даны рекомендации по её уменьшению. Определена дисперсия в ОВ и пропускная способность одного волокна. На основании полученных расчетов определена длина регенерационного участка, регенерационных секций и их число. Составлена смета затрат на материалы и заработную плату. Произведен расчет стоимости канало-километра. Выполнены подсчеты по определению надежности волоконно-оптической линии связи, даны рекомендации по повышению надежности.

Составлена ситуационная схема трассы. В заключение всей курсовой работы была приведена смета на строительство и монтаж ВОЛС, а также расчет параметров надежности.



Список литературы

1 Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. М.: 1997

2 http://optictelecom.ru.

3 Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи,

измерения. - М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999.

4 Г.П.Агравал. Нелинейная волоконная оптика. - М.: Мир, 1996.

5 Зельдович Б.Я., Шкунов В.В. Обращение волнового фронта. - В мире науки, 1992

6 Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. Вэлком, 2002.

7 Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи: Учебник для вузов - М.: Радио и связь, 1988.

8 Основы линий связи. Часть 1. А. Х. Султанов, А. З. Тлявлин.- Уфа, 2000.

9 Атлас автомобильных дорог 2000 . Минск, 2000 г.

10 Убайдуллаев Р.Р. Волоконно - оптические сети. - М.: Эко - Трендз, 1999.

11 Техническая документация для мультиплексора Ericson Marconi.

12 http://maps.mail.ru. Карты местности.

13 http://ru.wikipedia.org. Характеристика оконечных пунктов.

14 http://www.soccom.ru. Техническая документация по оптическому кабелю производства ЗАО «Самарская Оптическая Кабельная Компания».

15 http://stat.kz. Численность населения пунктов.

Размещено на Allbest.ru