Курсоваробота
Подисциплині
Монтаж,обслуговування та ремонт станційного обладнання
електрозв’язку
Проектволоконно-оптичної системи передачі
Носач ОлексійОлегович
Вступ
Світ телекомунікацій і передачі даних стикається здинамічно зростаючим попитом на частотні ресурси. Ця тенденція в основному пов'язаназі збільшенням кількості користувачів Internet і також зі зростаючим взаємодієюміжнародних операторів і збільшенням обсягів переданої інформації. Смугапропускання в розрахунку на одного користувача стрімко збільшується. Томупостачальники зв'язку при побудові сучасних інформаційних мереж використовуютьволоконно-оптичні кабельні системи найбільш часто. Це стосується як побудовипротяжних телекомунікаційних магістралей, так і локальних обчислювальних мереж.Оптичне волокно (ВВ) в даний час вважається найдосконалішою фізичнимсередовищем для передачі інформації, а також самої перспективним середовищемдля передачі великих потоків інформації на значні відстані. Сьогодні волоконнаоптика застосовується практично у всіх завданнях, пов'язаних з передачеюінформації. Широкомасштабне використання волоконно-оптичних лінійзв'язку (ВОЛЗ) почалося приблизно 40 років тому, коли прогрес в технологіївиготовлення волокна дозволив будувати лінії великої протяжності. Зараз обсяги інсталяцій ВОЛЗ значно зросли. Уміжрегіональному масштабі слід виділити будівництво волоконно-оптичних мережсинхронної цифрової ієрархії (SDH). Стрімко входять в наше життяволоконно-оптичні інтерфейси в локальних і регіональних мережах Ethernet, FDDI,Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM.
В даний час по всьому світу постачальники послуг зв'язку прокладають зарік десятки тисяч кілометрів волоконно-оптичних кабелів під землею, по днуокеанів, річок, на ЛЕП, в тунелях і колекторах. Безлічкомпаній, у тому числі найбільші: IBM, Lucent Technologies, Nortel, Corning,Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli ведуть інтенсивні дослідження в областіволоконно-оптичних технологій. До числа найбільш прогресивних можнавіднести технологію надщільного хвильового мультиплексування по довжині хвиліDWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), що дозволяє значно збільшитипропускну здатність існуючих волоконно-оптичних магістралей.
В Україні в останні півтора-два роки обласні дирекції ВАТ«Укртелеком», оператори корпоративних і відомчих мереж почаливпроваджувати технологію xDSL, підвищуючи якість послуг. Поява на ринкутелекомунікацій великого вибору цифрового обладнання на базі сучаснихтехнологій поставив перед операторами проблеми сумісності вже наявної апаратуриз знову купується, а також завдання оптимального проектування нових цифровихмереж. Триваючий процес розширення спектру послуг, включення абонентів улокальні, корпоративні мережі (наприклад, SOHO — домашній офіс) вимагаєзбільшення швидкості не тільки висхідних, але і спадних потоків інформації відабонентів. Тому поряд із зростанням попиту наапаратуру ADSL буде збільшуватися потреба в модемах із симетричною передачеюHDSL технології. Такий прогноз підтверджується і тим, що частка їх продажу лишеза 2000 рік у загальному обсязі реалізації DSL обладнання зросла з 10-15 до70-80%.
В Україні в останні півтора-два роки обласні дирекції ВАТ«Укртелеком», оператори корпоративних і відомчих мереж почаливпроваджувати технологію xDSL, підвищуючи якість послуг. Поява на ринкутелекомунікацій великого вибору цифрового обладнання на базі сучаснихтехнологій поставив перед операторами проблеми сумісності вже наявної апаратуриз знову купується, а також завдання оптимального проектування нових цифровихмереж. Триваючий процес розширення спектру послуг, включення абонентів улокальні, корпоративні мережі (наприклад, SOHO — домашній офіс) вимагаєзбільшення швидкості не тільки висхідних, але і спадних потоків інформації відабонентів. Тому поряд із зростанням попиту наапаратуру ADSL буде збільшуватися потреба в модемах із симетричною передачеюHDSL технології. Такий прогноз підтверджується і тим, що частка їх продажу лишеза 2000 рік у загальному обсязі реалізації DSL обладнання зросла з 10-15 до70-80%.
1. Загальнийрозділ
1.1 Перевагиволоконно–оптичних систем передачі
Волоконно-оптичні лінії зв'язку в порівнянні зізвичайними кабельними лініями мають наступні переваги: — Високаперешкодостійкість, нечутливість до зовнішніх електромагнітних полів іпрактично відсутність перехресних перешкод між окремими волокнами, укладеними разомв кабель. — Значно більша широкополосность.- Мала маса і габаритні розміри. Що зменшує вартість і час прокладанняоптичного кабелю.- Повна електрична ізоляціяміж входом і виходом системи зв'язку, тому не потрібно загальне заземлення передавачаі приймача. Можна робити ремонт оптичного кабелю, не вимикаючи обладнання.- Відсутність коротких замикань, внаслідок чоговолоконні світловоди можуть бути використані для перетину небезпечних зон безбоязні коротких замикань, що є причиною пожежі в зонах з горючими талегкозаймистими середовищами. — Потенційно низька вартість. Хоча волоконні світловоди виготовляються з ультрачистого скла, що має домішки менше ніж кілька частин на мільйон, при масовомувиробництві їх вартість не велика. Крім того, у виробництві світловодівне використовуються такі дорогі метали, як мідь і свинець, запаси яких на Земліобмежені. Вартість же електричних лінійкоаксіальних кабелів і хвилеводів постійно збільшується як з дефіцитом міді,так і з подорожчанням енергетичних витрат на виробництво міді і алюмінію. Усвіті виріс величезний прогрес у розвитку волоконно-оптичних ліній зв'язку(ВОЛЗ). В даний час волоконно-оптичні кабелі тасистеми передачі для них, випускаються багатьма країнами світу. Особливу увагу унас і за кордоном приділяється створенню і впровадженню одномодових системпередачі по оптичних кабелів, які розглядаються як найбільш перспективнийнапрямок розвитку техніки зв'язку. Перевагоюодномодових систем є можливість передачі великого потоку інформації нанеобхідні відстані при великих довжинах регенераційних ділянок. Вжезараз є волоконно-оптичні лінії на велику кількість каналів з довжиноюрегенераційної ділянки 100 .150 км. Останнім часом в США щорічно виготовляєтьсяпо 1,6 млн. Км. оптичних волокон, причому 80% з них — у одномодовом варіанті. Набулиширокого застосування сучасні вітчизняні волоконно-оптичні кабелі другогопокоління, випуск яких освоєний вітчизняної кабельної промисловістю до них, належатькабелі типу: ОКК – для міських телефоннихмереж;
ОКЗ — для внутрішньозонових; ОКЛ — для магістральних мереж зв'язку; Волоконно-оптичні системи передачі застосовуються навсіх ділянках первинної мережі ВСР для магістральної, зонової та місцевогозв'язку. Вимоги, які пред'являються до таких систем передачі,відрізняються числом каналів, параметрами і техніко-економічними показниками.
На магістральної та зонових мережах застосовуютьсяцифрові волоконно-оптичні системи передачі, на місцевих мережах для організаціїз'єднувальних ліній між АТС також застосовуються цифрові волоконно-оптичнісистеми передачі, а на абонентському ділянці мережі можуть використовуватися яканалогові (наприклад, для організації каналу телебачення), так іцифрові системи передачі.
2. Спеціальнийрозділ
2.1 Вибіртраси прокладання кабельної магістралі
Згідно завданнядо курсового проекту необхідно побудувати волоконно-оптичну систему передачіміж містами Житомир-Хмельницький.
Вимоги до виборутраси:
— мінімальнаподовженість
— мінімальнакількість наземних та підземних перешкод
— мінімальнакількість перетинів з річками(водними перешкодами) та залізничними шляхами
Розглянемо 2можливих варіанти прокладки кабельної магістралі.
У І варіантікабельна магістраль проходить через населенні пункти: Чуднов, Любар, Старокостянтинів, Красилів.
У ІІ варіантікабельна магістраль проходить через населенні пункти: Бердичів, Бродецьке,Калинівка, Летичів.
Порівняльнухарактеристику обох варіантів трас зводимо в таблицю 1.
При виборі трасикабельної магістралі повинні забезпечуватися мінімальні значення: протяжностітраси, об'єму будівельних робіт, числа наземних та підземних перетинів,вартість будівництва, об'єму ручних робіт. Необхідно також враховувати питаннязручності експлуатації. Переходи через водні перешкоди обирають в тих місцях,де річка має найменшу ширину. На території міст і населених пунктів кабельповинен прокладатися під тротуарами або в телефонній каналізації.
Таблиця 1-Порівняльна характеристика варіантів траси Найменування 1 варіант 2 варіант
1. Протяжність траси, км
2. Кількість населених пунктів, шт.
3. Кількість переходів через автомобільні шляхи шт.
4. Кількість переходів через залізниці, шт.
5. Кількість перетинів з річками, шт.
185 км
4
7
3
6
224 км
5
12
3
7
В даному випадкуобирається 1 варіант, який має меншу протяжність траси, меншу кількістьперешкод і де можна провести виділення каналів в більшій кількості населенихпунктів.
2.2Розміщення кінцевих тапроміжних обслуговуемих регенераційних пунктів
Згідно завданнядо курсового проекту необхідно розмістити КП та ОРП.
Обслуговуемірегенераційні пункти розміщуються в таких населених пунктах, де необхідневіділення каналів для забезпечення цих пунктів звя’зком, а також в населених пунктах,які мають місцеві електростанції, які можуть забезпечити електроживленняаппаратури регенераційного пункта від мережі. Між ОРП розміщуютьсянеобслуговуемі регенераційні пункти НРП, живлення аппаратури яких здійснюетьсядистанційно. Різниця між ОРП та НРП, що ОРП має постійне технічнеобслуговування і місцеві джерела живлення, а НРП працює без постійноготехнічного обслуговування і їх регенератори живляться дистанційно.
Кінцеві пунктипотрібно розміщувати в тих містах, між якими організовуємо звя’зок, тобто в Житомирі таХмельницькому.
Хмельницький Старокостянтинів Житомир
КП1 ОРП2 КП3
/>/>
Рисунок № 2 –Розміщення КП та ОРП
Так як довжина між КП1-КП3 185км, то необхідно розміститиодин обслуговуємий регенераційний пункт, ОРП буде встановлено в місті Старокостянтинів, якиймає місцеві електростанції, які можуть забезпечити електроживлення апаратуриОРП від мережі />
/>
Рисунок 3 – Розподіл каналів
2.3 Вибір системипередачі та типу кабеля
На сьогоднішнійдень в ВОСП використовуються уніфікована каналоутворююча апаратура цифровихсистем передачі різних ступеней ієрархії. Існують такі ступені ієрархіїсуб-первинна, первинна, вторинна, третинна, четверина. До первинної відносятьсясільська мережі, яка організовує зв’язок між містами.(30 каналів).
Міська мережаорганізовує зв’язок між районним центром та містами та селами. На зоновіймережі організовується зв’язок між областними та районими центрами.Магістральна мережа,призначена для передачі інформації між крупними містами держави; поєднуєстолицю з усіма обласними центрами.
Так якмаксимальная кількусть каналів ТЧ 920, то рівень мережі буде встановлений якмагістральний.
Обираємо двіможливі системи передачі.Для того, щоб організувати таку кількість каналівнеобхідно обрати дві системи передачі “Сопка-3м” або одну систему передачі“Сопка-4”. Було обрано дві системи передачі “Сопка-3м” так як дозволяєтьсяорганізація 960 каналів ТЧ, а 40 каналів ТЧ залишуться у резерві для подальшогорозвитку мережі.
Аппаратура“Сопка-4” дозволяє організувати 1920 каналів ТЧ, тобто 920 каналів ТЧ будезадіяно, а 1000 каналів залишиться у резерві.
Було обраносистему передачі “Сопка-3м” з міркувань: у резерві залишиться всього 40каналів ТЧ, що економічно. Аппаратура “Сопка-3м” – використовується намагістральних мережах.
Технічні параметриСП “Сопка-3м” зведені до таблиці 2. “Сопка – 3м” Кількість каналів ТЧ. Організ… по 1 парі ОВ шт. 480 Довжина хвилі оптичної несучої 1,3 або 1,55 Швидкість передачі Мбит\сек 34,368 Швидкість передачі символів в лінії Мбит\сек 68,736 Світловодний код 2B4B Енергетичний потенціал, Дб 36 Максимальна довжина тракту, км 600 Коефіцієнт помилок
2*10-8
Довжина участку регенерації, км
на α = 1,3
α = 1,55
30
70 Тип лінійного ОК
ОКК – 10
( α = 1,3 мкм )
Розподіл потоків
Для організації виділення каналівв місті Старокостянтинів розміщується ОРП. Незадіяні канали використовуютьсядля подальшого розвитку.
/>
Рисунок 4 –Розподіл потоків
Оптичнікабелі зв’язку можуть містити 4,8,16 оптичних волокон (ОВ)
Волокнакласифікуються на ступінчасті, градієнтні і одномодові і використовуються надовжинах хвиль 1,3 і 1,55мкм
При виборі типуОК ми залежимо від зворотного типу системи передачі. Апаратура магістральнихліній “Сопка-3м” використовує одномодові ОК, які працюють на довжині хвилі 1,3або 1,55мкм.Одномодові ОВ збільшують смугу передачі на ділянці регенерації ідозволяються використовувати для формування лінійних сигналів двійкові коди звеликою надпомилковістю. Обираємо два типи кабелю які будемо прокладати в грунті каналізацію. Кабель типу ОКЛ-01 має ЦСЕ зі склопластикового стержня, навколоякого скручені ОМ з одномодовим ОВ, заповнені гідрофобним заповнювачем. Зверхусердечника накладається поліетиленова захисна оболонка. Застосовується дляпрокладання в кабельну каналізацію.
Кабель типуОКЛБ-01 має ЦСЕ зі склопластикового стержня, навколо якого скручені ОМ зодномодовим ОВ, заповнені гідрофобним заповнювачем. Зверху сердечниканакладається проміжна поліетиленова захисна оболонка. Броня зі сталевої стрічкита захисна поліетиленова оболонка. Застосовується для прокладання в усіх типахґрунтів.
Технічні даннікабелю представлені в таблиці 2 Позначення кабеля Кількість ОВ Коеціцієнт згасання дб/км Дисперсія Кількість мідних жил ДЖ, шт Стійкість до розт. зусилля Маса 1км кабелю, кг ОКЛ-01-0,3/3,5-8 8 до 0,3 3,5 немає 1000 90 ОКЛБ-01-0,3/3,5-8 8 до 0,3 3,5 немає 3500 404
Умови прокладки кабелюпредставлені в таблиці 3
Таблиця 3 –Розрахунок необхідної кількості кабелюУмови прокладки Відстань, км % запасу Кількість ОК, км
КП1-ОРП2
В грунт
В каналізацію
Через річки
75
72
2,8
0,2
2
5,7
14
74
8,5
14,2
ОРП2-КП3
В грунт
В каналізацію
Через річки
110
106,95
3
0,05
2
5,7
14
108,95
8,7
14,05
2.4 Розрахунок довжини ділянки регенерції
2.4.1 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за згасанням
Зрисунку 4 оптична потужність, що приходить на приймач, залежить від:
- рівняпотужності джерела випромінювання;
- втратпотужності в роз’ємних з’єднувачах;
- втратпотужності на нероз’ємних з’єднувачах;
–втрат потужності внаслідок згасання в ОВ;
Потужністьпередавача повинна перекривати всі ці втрати та її величина на прийомі повиннабула бути більшою за мінімально допустиму.
/>
Рисунок5 — Розподіл потужності випромінювання
Внаслідокзміни параметрів апаратури необхідно мати запас потужності.
Запассистеми за потужностю визначається
/> ( 5 )
де:
Ри– потужність джерела випромінювання;
Рз– потужність запасу, дБ
Аив- згасання на роз’ємному з’єднувачі ИВ-ОВ, дБ
Lp1– довжина регенераційної ділянки за згасанням
/> - кілометричнезгасання кабелю, дБ/км
авв- втрати потужності на зварних стиках, дБ
Авп- згасання на роз’ємному з’єднувачі ОВ – ПРОМ, дБ
Ромін- мінімальний рівень прийомного сигналу.
Звідси
/> ( 6 )
де ЕП — енергетичний потенціал, дБм;
Якщона ділянці регенерації всі будівельні довжини однакові, то
/> ( 7 )
Енергетичнийпотенціал, дБ, розраховується за формулою:
/>, ( 8 )
де рп — рівень оптичного сигналу на виході передаючої частини, дБм;
ро min — рівень оптичного сигналу на вході прийомної частини обладнаня, дБм.
Кабельпостачається на барабанах різної довжини. Приведена довжина кабелю, км,розраховується за формулою:
/> , ( 9 )
де lc1 — будівельна довжина, що складає Х %;
lc2 — будівельна довжина, що складає 100-Х %.
Довжинурегенераційної ділянки за згасанням розраховуємо за допомогою електронноїтаблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.
Розрахунокрегенераційної ділянки за згасанням
/>
2.4.2Розрахунок ділянки регенерації за дисперсією
Хвильові процеси,які здійснюються в оптичному волокні при передачі сигналів, викликаютьвикривлення форми і збільшення ширини імпульсів. Це явище називаєтьсядисперсією і є причиною появи міжсимвольних завад і переходів.
Розрізняють тривиди дисперсії: матеріальну (σмат), хвильову (σвв)(внутрішньомодову) і модову (міжмодову) (σмод).
Загальна величинадисперсії
/> ( 10 )
Дисперсія невпливає на якість передачі, якщо її величина не перевищує половини ширинипередаваємого імпульсу, який передається
σ ≤0.5τи ( 11 )
При цьому ширинаімпульсу у основи (на рівні 0.05·Uмакс) складає не менше 3τи.Довжина імпульсів, які передаються, як правило, дорівнює половині тактовогоінтервалу, тому
σ ≤0.5 · 0.5τт = 0.25τт = 0.25/fт ( 12 )
Звичайно тактовачастота приблизно дорівнює швидкості передачі В, тому
σ ≤0.25/В. ( 13 )
Загальна величинадисперсії пропорційна довжині кабелю на регенераційній ділянці
σ = σ0· lру, ( 14 )
де σ0 — дисперсія при довжині кабелю 1 км.
Тому
σ0· lру ≤ 0.25/В. ( 15 )
Максимальнодопустима швидкість передачі, при якій дисперсія не впливає на якість прийому
Вмакс= 0.25/ σ0· lр ( 16 )
Максимальнодопустима довжина ділянки регенерації
lрм =0.25/ σ0· В. ( 17 )
Залежністьзниження захищеності від величини дисперсії може бути апроксимована емпіричнимвиразом
/> ( 18 )
Ця формулазабезпечує похибку до 0.1 дБ при зміні величини σ/τ від 0 до 0.5.
Врахувавши, що
σ = σ0· l; σ0= σ1 · ∆λ; τ = 1/Fт, (19 )
де Fт — максимальна частота слідування імпульсів в лінії, Гц;
∆λ — ширина смуги випромінювача, м.
σ/τ =σ0· Fт · l = σ0· В · l = l · σ1 ·∆λ = к' · l ( 20 )
де
к' = σ0· Fт = σ1 · ∆λ · В ( 21 )
звідси отримаємодля ∆Адисп вираз у вигляді функції від довжини регенераційноїділянки
/> ( 22 )
Підстановказначення ∆Адисп в формулу для визначення довжини дільниціприводить до рівняння третього степеню від l
/>, ( 23 )
Де
/> , ( 24 )
/>. ( 25 )
Отриманий виразлегше всього вирішується ітераціональним методом. Для цього, задавшисьпочатковим значенням довжини регенераційної ділянки l0, підставляємойого в праву частину рівняння і вираховуємо величину першого приближення l1.Потім аналогічним способом вираховуємо друге приближення, третє і т. д.
Довжинурегенераційної ділянки за дисперсією розраховуємо за допомогою електронноїтаблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.
Розрахунокдовжини регенераційної ділянки за дисперсією
/>
2.4.3 Розміщення НРП
Післярозрахунку довжини ділянки регенерації за дисперсією і згасанням, вибираєтьсяменше значення і приймається за максимальну довжину ділянки регенерації.
Числорегенераційних ділянок в середині секції ДЖ визначається за формулою
nр.д. = Е(Lc/lр.д.)+1,
деLc – довжина секції Дж, км
lр.д.– довжина ділянки регенерації, км
Е– функція цілої частини.
nр.д.(КП1-ОРП2) = (75/84,7094)+1=2шт
nр.д.(ОРП2-КП3) = (110/84,7094)+1=1,29+1≈2шт
Скороченіділянки відносно номіналу в межах секції ДЖ при проектуванні лінійних трактівслід розміщувати перед ОРП, КП або пунктами переприйому по ТЧ так як блокилінійних регенераторів не мають штучних ліній. Довжини скороченої ділянки неможе бути меншою за повну номінальну довжину.
ДляВОСП призначених для магістрального зв’язку збільшення ділянки регенерації неприпустиме. Це пов’язано с тим, що ймовірність помилки значно збільшується зростом згасання регенерації ділянки. При цьому для всього лінійного тракта вонавизначається в основному ймовірністю помилки на гіршій ділянці якого є самадовга ділянка.
Необхіднечисло НРП на секції :
nр.д. = n р.д.-1 ;
nр.д.(КП1-ОРП2) = 2-1=1 шт;
nр.д.(ОРП2-КП3) = 2-1=1шт;
РозміщенняНРП представлено на рисунках 7.
/>
Рисунок 7 –Розміщення НРП
2.5 Побудовадіаграми енергетичного потенціалу
Енергетичнийпотенціал (ЕП) ВОСП визначає можливості використовуваної апаратури поперекриттю втрат в лінійному тракті. Чим вище значення енергетичного потенціалу,тим на більшу відстань можна передавати інформацію, або при тій же відстанівикористовувати ОК з більшим значенням коефіцієнту (згасання з меншоювартістю). Величина ЕП залежить, перш за все, від потужності випромінювання ПОМта чутливості ПРОМ. Збільшити значення ЕП можна наступними засобами:
- Використовувати в ПОМ лазерний діод (ЛД)замість світло випромінюючого діоду;
- Використовувати ПРОМ з більшоючутливістю;
- Зменшити втрати енергії при вводі її вОВ (використання мікролінз);
- Зменшити втрати використовуючитемпературну компенсацію.
Значення ЕП можнавиразити наступним співвідношенням:
ЕП = Ри– Ро, дБ
ЕП повиненперекривати все витрати на дільниці регенерації
ЕП ≥ Рз+ αlp + Aив + Авп + αвв *N
де ЕП –енергетичний потенціал, заданий в технічних даних вибраної СП;
Рз –втрати, обумовлені з погіршенням в часі параметрів елементів ВОСП,
Рзап =6 дБ;
α –коефіцієнт згасання кабелю;
lp — довжина ділянки регенерації;
Aив, Авп– втрати на роз’ємних з’єднувачах, Aив = Авп = 1,0÷1,5дБ;
αвв– втрати в зварних з’єднувачах, αвв = 0,5÷0,15 дБ
N – кількістьзварних з’єднувачів, N = lp/lбуд
Нагляднепредставлення про ЕП та розподіл витрат потужності випромінювання в лінійномутракті дає діаграма енергетичного потенціалу ВОСП. Діаграма будується для регенераційноїділянки максимальної довжини в координатах: оптична потужність Р(дБ/м),відстань lp(км)./>
Діаграма енергетичногопотенціалу представлена на рисунку 8.
2.6Розрахунок чекаємої ймовірності помилок регенерації
/>
Мал. Діаграмаенергетичного потенціалу
/>Ймовірність помилкирегенерації визначається захищеністю сигналу від завад. Завади на входівирішувального пристрою регенератора в більшості випадків підкорюютьсянормальному закону розподілення миттєвих значень
/>
/>, ( 26 )
де Unі σn — миттєве і середньоквадратичне значення величини завад.
Для практичнихрозрахунків найбільш зручно використовувати емпіричну формулу.
/> ( 27 )
Розрахунок чекаємогозначення захищеності для дільниц максимальної довжини, з урахуванням запасу назбільшення запасу на згасання, внаслідок появи нових стиків ОВ при ремонтах
Азож =рпер — Авв — Ал — Авыв — ∆рзап — рпом ( 28 )
В цьому виразі
Ал = lр(a + Аст/lстр)+ 2 Ар = lрa / + 2 Ар ( 29 )
Де lp– довжина ділянки регенерації, lр =26,7 км
/> - кіло метричнезгасання кабелю,/>=1 дБ/км
авв –згасання зварного стику, авв = 0,15 дБ
lстр –приведена будівельна довжина кабелю, lстр = 1,7 км
Авв –згасання стику передавач – волокно, Авв= 0,15 дБ
Авыв –згасання стику волокно – приймач, Авыв=1,5 дБ
/> - енергетичний запас />=6дБ;
Рівень передачі,дБ визначається як
рпер =10lg(Ризл/4) ( 30 )
Тут Ризл — потужність випромінювача в мВт, Ризл= 1 мВт.
Рівень завад
Рпом=10lg/>пом, ( 31 )
де />пом — потужність завад, мВт.
Завади в приймачівипромінювання мають 3 основних джерела: тепловий шум, дробовий ефект і завадипідсилювача.
Потужністьтеплових завад виражається в мВт
/>пт = 103К Т ∆F, ( 32 )
де К — постійнаБольцману, К = 1.38 · 10 -23 Дж/Кельвін;
Т — температура вКельвінах, Т = 300º;
F — ширина смугичастот, F=6,87*107 Гц.
Потужність завадпідсилювача залежить від типу транзисторів, частоти, схеми підсилювача. Засвоїм характером шуми транзисторів схожі на шуми теплові та дробові, томудоцільно, як це прийнято робити в техниці провідного зв'язку, загальнупотужність завад виражати через потужність теплових шумів
Рпом∑= Рпт + Рпд + Рптр = Рпт + D, ( 33)
де D — коефіцієнтшуму.
Рівень загальнихзавад
рп∑= рпт + 10lg D = рпт + Fш, ( 34 )
де Fш — коефіцієнт шуму, Fш = 15 дБ.
Визначенняймовірності помилок розраховуємо за допомогою електронної таблиці Excel пакетуMicrosoft Office XP розробки компанії Microsoft.
/>
2.7 Схема організації зв’язку
2.7.1 Організація передачі інформаційних сигналів
В стійці АЦОформується 4 цифрових потоки зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с. Потім 4первинних цифрових потоків об’єднуються в 1 вторинний потік зі швидкістюпередачі 8448 кбіт/с. Потім 4 вторинних потоки в стійці третинного часовогогрупо утворення об’єднуються в один третинний потік, який має швидкістьпередачі 34,368 Мбіт/с. Ці сигнали поступають на СОЛТ-О, який забезпечуєформування, передачу і прийом лінійного сигналу.
2.7.2Організація передачі службового зв’язку
На стійці СОЛТ Опротилежної кінцевого пункту відбувається зворотне перетворення. Стійкителемеханіки та службового зв'язку призначена для збору та відображенняінформації про положення датчиків на контрольованих ВП, ОРП, НРП за двома ОВ вцифровому вигляді в низькочастотній частині спектру спільно з інформаційнимсигналом, з також для організації оперативного телефонного зв'язку між ВП, ОРПі НРП по двом ОВ спільно з інформаційним сигналом. Одна стійка обслуговує двалінійних тракту при установці на ВП і чотири при установці на ОРП. Інформаційнийсигнал надходить на відеорегенератор, де відновлюється по амплітуді ітимчасового положення і об'єднується з сервісними сигналами ТМ і СС. Об'єднанийсигнал перетвориться в оптичний за допомогою ЛД і випромінюється у ВВ ОК.
2.7.3 Організаціятелеконтролю
Комплект блоківНРП забезпечує передачу по кожній парі ОВ цифрових сигналів спільно з сигналамиСС і ТМ. Оптичний сигнал надходить на оптичний лінійний регенератор (РЛ-О), вякому проводиться оптоелектронні перетворення, після чого сигнал посилюється, знього виділяються низькочастотні сигнали ТМ і СС, який подаються відповідно вблоки телемеханіки та сервісного обслуговування (БТМ-О і БССС-О ).
2.7.4Організація живлення НРП
Електроживленняобладнання НРП розраховане на роботу від пристрою дистанційного харчування(УДП) по окремо прокладеному кабелю, або по мідних жилах ОК, або відавтономного джерела живлення. Стійка дистанційного живлення (СДП-О) забезпечуєелектроживлення до двох НРП, по одному в кожну сторону. В якості автономногоджерела живлення НРП передбачається використовувати термоелектричний генератор(РІТЕГ).
2.8 Розрахунокобладнання
Обладнанняобирається згідно зі схемою організації зв’язку та з урахуванням необхідноїкількості каналів. При застосуванні апаратури СОПКА в ЛАЦ розміщуєтьсяобладнання лінійного тракту, часового групо утворення, дистанційного живлення,СС і ТМ, а також випробувальне, комутаційне, струморозподільче і допоміжне. Прирозробці апаратури СОПКА було створене обладнання лінійного тракту: СОЛТ-О,СТМСС, СДП-О і НРП-О. Обладнання часового групо утворення являєтьсяуніфікованим і застосовується в ЦСП працюючих як по мідному так і по ВО кабелю.
Для підключенняцифрового потоку зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с застосовується стояк СППГ-ПРГ, для перемикання цифрових потоків зі швидкістю ПРД 8448 кбіт/с і 34368кбіт/с використовується стояк СП ВГ-ТГ, а для перемикання каналів ТЧ –проміжний стояк перемикання ПСП. Для випробування каналів ТЧ використовуютьсястояки ИС-1У, ИС-2У, ИС-1УВ, ИС-2УВ. В якості струморозподільчої апаратуриможна використовувати щит рядового захисту – ЩРЗ-24, або стояк допоміжнийторцевий СВТ.
Тип ОК Система передачі Кількість СП Назва стійок Кількість стійок КП-1 ОРП-2 КП-3 Всього
ОКЛБ-01-0,3/3,5-8 СОПКА-3м 2 СОЛТ-О, СВВГ-У, СТМСС, СТВГ-У, СДП-О, САЦК-1 11 22 11 4 22 22 22 6 11 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 3 7 2 7 16 Апаратура переключення трактів СП ВГ-ТГ, СП ПГ-ПРГ, ПСП-О 5 5 5 15 4 4 4 12 Випробувальна апаратура
ИС-1У-В, ИС-2У-В
ЩРЗ-24 2 2 2 6 1 1 1 3 1 1 1 3 Струморозпо-дільча (допоміжна) апаратура СВТ
СОЛТ-О – стійкаобладнання лінійного тракту оптична призначена для передачі і прийому пооптичному кабелі цифрових потоків зі швидкістю передачі 8448, 34368, 139264кбіт/с і сполучення апаратури часового групо утворення з оптичним кабелем.
СТМСС – стійкателемеханіки і службового зв’язку призначена для збору і відображенняінформації про стан датчиків на контрольованих ОП, ОРП, НРП-О і для організаціїслужбового зв’язку.
СДП-О – стійкадистанційного живлення НРП-О.
САЦК-1 – стійкааналого-цифрового каналоутворення, забезпечує в
тракті передачіформування цифрового потоку зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с із 30 каналів ТЧі одного основного цифрового каналу (ОЦК) і зворотне перетворення в трактіприйому.
СВВГ-У – стійкавторинного часового групо утворення призначена для формування із чотирьохцифрових потоків зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с цифрового потоку зішвидкістю передачі 8448 кбіт/с в тракті передачі і зворотного перетворення втракті прийому.
СТВГ-У – стійкатретинного часового групо утворення призначена для формування із чотирьохцифрових потоків зі швидкістю передачі 8448 кбіт/с цифрового потоку зішвидкістю передачі 34368 кбіт/с в тракті передачі і зворотного перетворення втракті прийому.
СП ПГ-ПРГ –стійка переключення первинних і передгрупових трактів. В ЦСП і ВОСП стійка СППГ-ПРГ застосовується для переключення цифрових потоків зі швидкістю передачі2048 кбіт/с.
СП ВГ-ТГ – стійкапереключення вторинних і третинних групових трактів. В ЦСП і ВОСПзастосовується для переключення цифрових потоків зі швидкістю передачі 8448 і 34368кбіт/с.
ПСП-О – проміжнастійка переключень на 600 шести провідних кроссировок.
ІС-1У-В –випробувальна стійка. Забезпечує випробування і переключення 370 вхідних абовихідних каналів ТЧ.
ІС-2У-В –випробувальна стійка. Забезпечує перевірку комутаційних каналів, вимірювання вканалах ТЧ.
СВТ – стоякдопоміжний торцевий призначений для розподілення ланцюгів живлення постійногоструму напруги 24В+10%, захисту ланцюгів живлення при скачкообразних зміненьструму в загрузці, організації СС, рядової сигналізації про несправність.
/>
Список використаної літератури
волоконна оптична система передача зв'язок
1. Матеріалидирективних документів Верховної Ради та Кабінету Міністрів України. К.: ПресаУкраїни, 2004.
2. Методические рекомендации к КП по разделу“Линейно-апаратный цех” Сост. Э.М. Антонов; ОЭИС. Одесса, 1985. — 40 с.
3. Проектирование волоконно-оптических линий передачи. Часть1. Линейный тракт: Метод. пособие / Сост. В.М. Захаров, О.Н. Кись. Одесса,1992. 22 с.
4. Проектирование волоконно-оптических линий передачи. Часть2. Аппаратура ВОЛП: Метод. пособие / Сост. В.М. Захаров, О.Н. Кись. Одесса,1992. 31 с.
5. Методичний посібник з курсового та дипломного проектування