Проектирование волоконно-оптических линий связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоммерческое акционерное общество

Алматинский университет энергетики и связи

Кафедра телекоммуникационных систем

Методические указания к выполнению курсового проекта

Направляющие системы электросвязи

для студентов всех форм обучения специальности 5B071900 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Составители:

Е.Ю. Елизарова. А.К. Сакабаева,

Алматы 2010



Методические указания к выполнению курсового проекта (для студентов всех форм обучения специальности 5В071900 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации). - Алматы: АУЭС, 2010. - 48 с.

Методические указания, содержащие общие сведения о выполнении курсового проекта, оформлении и защите. В работе основные этапы проектирования, методика расчета параметров магистральных ВОЛС.

Перед выполнением курсового проекта студент должен повторить некоторые разделы, представленные в подготовке к работе. В работе приведены справочные данные (характеристики современных систем передачи, оптических кабелей), представлен список используемой литературы.

Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальности 5В071900 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Ил. 22 , табл.11, библиогр. - 11 назв.

Рецензент: канд. техн. наук. Проф. Г.С. Казиева

Печатается по плану издания НАО «Алматинского института энергетики и связи» на 2009 год.

НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2010 г.

Сводный план 2009 г. поз. 84

Алма Карабаевна Сакабаева

Елена Юрьевна Елизарова



Содержание

Введение

1. Общие положения по проектированию ВОЛС

1.1 Требования к курсовому проекту и его оформлению

1.2 Содержание курсового проекта и исходные положения по проектированию

2. Общие положения по проектированию кабельной линии связи

3. Выбор топологии сети с учетом местоположения заданных населенных пунктов

4. Выбор трассы ВОЛС

5 Основные проектные решения

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

5.2 Выбор типа и конструкции оптического кабеля

6. Схема организации связи

7. Инженерный расчет

7.1 Определение пропускной способности проектируемой ВОЛС

7.2 Расчет проектной длины регенерационного участка

7.3 Определение суммарных потерь в оптическом тракте

7.4 Расчет энергетического потенциала аппаратуры ВОЛС

7.5 Расчет энергетического запаса

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

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

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

7.9 Определение быстродействия системы

7.10 Расчет надежности проектируемой системы связи

8. Монтаж и прокладка оптического кабеля с учетом выбранной трассы

Заключение

Список литературы

Приложения



Введение

Курсовой проект по дисциплине «Направляющие системы электросвязи» выполняется студентами, обучающимися по специальности 5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникации».

Дисциплина «Направляющие системы электросвязи» изучается студентами на восьмом семестре, по окончании курса сдается экзамен. В методическом указании приводятся порядок выполнения, необходимые справочные данные по оптическим линиям связи, методика расчета основных параметров ВОЛС.

Каждый студент выполняет курсовой проект по индивидуальным исходным данным. Настоящие методические указания (МУ) имеют цель: закрепить и углубить знания, полученные на лекциях; привить студентам практические навыки самостоятельной работы со справочниками и нормативными документами; выработать у студентов творческое мышление и навыки по выбору рациональных вариантов построения магистральных сетей; изучить круг проблем, встречающихся при реальном проектировании.



1. Общие положения по проектированию ВОЛС

1.1 Требования к курсовому проекту и его оформлению

Курсовой проект выполняется по индивидуальному заданию и оформляется в виде пояснительной записки (ПЗ), отвечающей по ее оформлению требованиям стандартизации, метрологии и сертификации. ПЗ должна содержать конкретные решения выбора того или иного варианта построения волоконно-оптической линии, типов и конструкций элементов ВОЛС, выбранных способов прокладки и защиты кабеля. Выбор конкретных решений следует обосновывать технико-экономическими соображениями в соответствии с данным вариантом. В ПЗ не должно быть изложения общих положений и норм проектирования, текстовый материал следует излагать конкретно и четко.

ПЗ должна быть иллюстрирована всеми необходимыми схемами, рисунками и чертежами, поясняющими выбор тех или иных принятых в проекте решений. При этом обязательны ссылки на используемую литературу, из которой заимствованы выбранные решения. Схемы, рисунки и чертежи оформляются на листах тех же форматов, что и ПЗ, или на листах кальки, миллиметровой бумаги того же формата.

При выполнении расчетов в ПЗ должна быть приведена в общем виде расчетная формула с расшифровкой всех входящих в нее буквенных обозначений и ссылкой на литературу, из которой взята эта расчетная формула или входящие в нее исходные данные. Для одной исходной величины или частоты расчет следует привести подробно, а при других частотах или исходных значениях результаты расчета заносятся в таблицы. Результаты расчета оформляются в виде таблиц и графиков и сопровождаются выводами и анализом полученных результатов.

Курсовой проект должен иметь титульный лист, оглавление, индивидуальное задание, основную часть, заключение и список литературы, а также содержать графическую часть.

1.2 Содержание курсового проекта и исходные положения по проектированию

Тема курсового проекта: «Проектирование магистрального участка сети с применением оптического кабеля». Задание на курсовой проект составлено в 100 вариантах. Каждый студент должен выполнять проект по варианту, номер которого определяется двумя последними цифрами номера студенческого билета.

Задание на выполнение проекта указано в таблице 1.1 и 1.2. Для определения варианта задания в первом столбце (1) указаны последние цифры номера студенческого билета; во - втором (2) - трасса ВОЛС, в третьем (3) - путь прохождения трассы (Авто) - вдоль автомобильной дороги, (ЖД) - вдоль железной дороги, в четвертом (4) - количество цифровых потоков. В качестве трассы рекомендуется выбирать магистральные участки операторов АО «Казахтелеком» и АО «Транстелеком». В приложении 1 приведены кратчайшие расстояния между городами и железнодорожными станциями.

При выполнении проекта студентами разрабатываются следующие вопросы.

1. Общие положения по проектированию кабельной линии связи

2. Выбор топологии сети с учетом местоположения заданных населенных пунктов

3. Выбор трассы ВОЛС

4. Основные проектные решения

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

4.2 Выбор типа и конструкции оптического кабеля

5. Выбор схемы организации связи

6. Технический расчет

7. Строительство ВОЛС с учетом выбранной трассы

Перечень необходимых чертежей

1. Схема организации связи проектируемой ВОЛС

2 Общий (ситуационный) план расположения трассы кабельной линии связи

4. План расположения и профиля кабельного перехода через реку (если есть на участке)

Таблица1.1

Варианты заданий

1	2	3	4	1	2	3	4
00	Алматы - Актау	ЖД	200	50	Астана - Павлодар	ЖД	600
01	Алматы - Актау	Авто	200	51	Астана - Петропавловск	Авто	400
02	Алматы - Атырау	ЖД	400	52	Астана - Петропавловск	ЖД	400
03	Алматы - Атырау	Авто	400	53	Астана - Семей	Авто	600
04	Алматы - Актобе	ЖД	300	54	Астана - Семей	ЖД	600
05	Алматы- Актобе	Авто	300	55	Астана - Талдыкорган	Авто	500
06	Алматы - Астана	ЖД	650	56	Астана - Текели	ЖД	300
07	Алматы - Астана	Авто	650	57	Астана - Усть-Каменогорск	Авто	650
08	Алматы - Дружба	Авто	100	58	Астана - Защита	ЖД	400
09	Алматы - Дружба	ЖД	100	59	Астана - Уральск	Авто	200
10	Алматы - Жезказган	ЖД	500	60	Астана - Уральск	ЖД	200
11	Алматы - Жезказган	Авто	500	61	Астана - Шымкент	Авто	500
12	Алматы - Караганда	ЖД	600	62	Астана - Шымкент	ЖД	500
13	Алматы - Караганда	Авто	600	63	Астана - Хоргос	Авто	100
14	Алматы - Костанай	ЖД	650	64	Астана - Макат	ЖД	100
15	Алматы - Костанай	Авто	650	65	Актобе - Актау	Авто	160
16	Алматы - Кокшетау	ЖД	600	66	Актобе - Актау	ЖД	160
17	Алматы - Кокшетау	Авто	600	67	Актобе - Атырау	Авто	130
18	Алматы - Кызылорда	ЖД	500	68	Актобе - Атырау	ЖД	130
19	Алматы - Кызылорда	Авто	500	69	Актобе - КызылОрда	Авто	140
20	Алматы - Лениногорск	ЖД	300	70	Актобе - КызылОрда	ЖД	140
21	Алматы - Павлодар	ЖД	600	71	Актобе - Уральск	Авто	150
22	Алматы - Павлодар	Авто	600	72	Актобе - Уральск	ЖД	150
23	Алматы - Петропавловск	ЖД	650	73	Актобе - Усть-Каменогорск	Авто	200
24	Алматы - Петропавловск	Авто	650	74	Актобе - Защита	ЖД	50
25	Алматы - Семей	ЖД	600	75	Актобе - Узень	ЖД	50
26	Алматы - Семей	Авто	600	76	Атырау - Мангышлак	ЖД	60
27	Алматы - Талдыкорган	Авто	620	77	Атырау - Актау	Авто	100
28	Алматы - Уральск	ЖД	400	78	Атырау - Уральск	Авто	70
29	Алматы - Уральск	Авто	400	79	Атырау - Уральск	ЖД	70
30	Алматы - Усть-Каменогорск	Авто	500	80	Петропавловск - Атырау	Авто	75
31	Алматы - Защита	ЖД	300	81	Петропавловск - Атырау	ЖД	75
32	Алматы - Хоргос	Авто	300	82	Петропавловск - Дружба	Авто	60
33	Алматы - Шымкент	ЖД	600	83	Петропавловск - Дружба	ЖД	60
34	Алматы - Шымкент	Авто	600	84	Петропавловск - Актау	Авто	70
35	Астана - Актау	Авто	650	85	Петропавловск - Актау	ЖД	70
36	Астана - Актау	ЖД	650	86	Петропавловск - Жезказган	Авто	90
37	Астана - Атырау	Авто	600	87	Петропавловск - Жезказган	ЖД	90
38	Астана - Атырау	ЖД	600	88	Петропавловск - Уральск	Авто	60
39	Астана - Актобе	Авто	400	89	Петропавловск - Уральск	ЖД	60
40	Астана - Актобе	ЖД	400	90	Петропавловск - Усть-Каменогорск	Авто	100
41	Астана - Дружба	Авто	300	91	Петропавловск - Защита	ЖД	80
42	Астана - Дружба	ЖД	300	92	Петропавловск - Кызыл-Орда	Авто	75
43	Астана - Жезказган	Авто	500	93	Петропавловск - Кызыл-Орда	ЖД	75
44	Астана - Жезказган	ЖД	500	94	Семей - Кызыл Орда	Авто	60
45	Астана - Караганда	Авто	650	95	Семей - Кызыл Орда	ЖД	60
46	Астана - Караганда	ЖД	650	96	Семей - Жезказган	Авто	50
47	Астана - Костанай	Авто	600	97	Семей - Жезказган	ЖД	50
48	Астана - Костанай	ЖД	600	98	Кандагаш - Шиили	ЖД	30
49	Астана - Павлодар	Авто	600	99	Шу - Сары - Агаш	ЖД	20

Таблица 1.2

Способы прокладки кабеля

№ посл. цифры зач. книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Способы прокладки кабеля	В траншее	На столбах линии эл. передач	В трубах методом пневмозадува	В траншее	На столбах линии эл. передач	В трубах методом пневмозадува	В траншее	На столбах линии эл. передач	В трубах методом пневмозадува	В траншее



2. Общие положения по проектированию кабельной линии связи

В данном разделе проекта необходимо привести краткое изложение перспективы развития народного хозяйства и указать необходимость обеспечения средствами связи промышленности, сельского хозяйства и населения по трассе проектируемой ВОЛС.

После обоснования актуальности темы проекта необходимо составить краткую характеристику и провести анализ существующей первичной сети связи, в направлении проектируемой ВОЛС. Необходимо учесть возможность использования существующих линейных сооружений, рассмотреть возможность реконструкции существующей сети связи, привести обоснование строительства новой сети. При проектировании ВОЛС на базе существующей важно определить предназначены ли существующие линии связи для выполнения задач поставленных при новом проектировании: возможно ли расширение сети ВОЛС без изменения принципиальных решений; необходимо ли использование конвертеров из многомодовых линий в одномодовые (и наоборот); могут ли существовать две сети ВОЛС (существующая и проектируемая) отдельно с одной лишь связью, или необходимо их плотное переплетение. Карта существующей ВОЛС приведена в приложении 2.

Таким образом, в данном разделе проекта необходимо провести постановку задач по проектированию ВОЛС и кратко изложить основные методы их решения, которые будут детально проработаны в следующих разделах.



3. Выбор топологии сети с учетом местоположения заданных населенных пунктов

В данном разделе проекта необходимо решить задачу обеспечения качественного функционирования сети связи, предусмотреть организацию технической эксплуатации и обслуживания оборудования.

Волоконно-оптическую линию связи можно использовать:

- для обеспечения связью двух оконечных пунктов при ответвлении части передаваемой информации и вводе дополнительной информации в пунктах регенерации (цепочечное построение для ГТС);

- для распределения информации между значительным числом оконечных устройств, которые в этом случае связываются в многонаправленную систему распределения данных, где ответвление и ввод информации происходит в оптическом диапазоне.

Целью выбора архитектуры сети и аппаратуры оптических линейно-кабельных сооружений, используемых при построении этой сети, является создание прозрачной инфраструктуры, которая обеспечит возможность удовлетворить как текущие, так и будущие потребности.

Для того чтобы спроектировать сеть в целом, нужно пройти несколько этапов, на каждом из которых решается та или иная функциональная задача, поставленная в ТЗ на стадии проектирования. Это могут быть задачи выбора топологии сети, выбор оборудования узлов сети в соответствии с указанной топологией или задача формирования сетей управления и синхронизации. Задача выбора топологии может быть решена достаточно легко, если знать возможный набор базовых стандартных топологий, из которых может быть составлена топология сети в целом.



4. Выбор трассы ВОЛС

В данном разделе проекта анализируются возможные варианты прокладки кабелей, сравнительные характеристики этих вариантов с точки зрения обеспечения связью других районов по трассе, сближения с ЛЭП и электрифицированными железными дорогами, условий строительства и эксплуатации кабельной линии связи и т.д.

При выборе оптимального варианта трассы кабельной линии 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 линии, эффективную и надежную ее работу. Минимальные расходы достигаются при выборе трассы наименьшей протяженности и уменьшении объема строительных работ, в особенности ручных (немеханизированных), а также снижением затрат на защиту линий связи от механических влияний и коррозии. При выборе трассы линии необходимо учитывать вопросы удобства эксплуатации и пригодность площадок для размещения обслуживаемых, и необслуживаемых усилительных (регенерационных) пунктов.

Трасса выбирается преимущественно вдоль автомобильных и грунтовых дорог. В виде исключения, для значительного спрямления, трасса может отходить от них, прокладываться вдоль железных дорог с соблюдением допустимой ширины сближения. Также возможно применение метода воздушной подвески специальных оптических кабелей на железных дорогах или опорах линий электропередачи.

В выбранном маршруте прокладки ВОЛС должно преобладать наибольшее количество населенных пунктов либо железнодорожных станций, нуждающихся в цифровых каналах, а это главная задача цифрового кольца Республики Казахстан. В приложении 2 - приведена карта Национальной супермагистрали, в приложении 3 - карта автомобильных дорог Казахстана, в приложении 4 - приведена схема сети железной дороги АО «НК «?аза?стан Темiр жолы».

После рассмотрения всех возможных вариантов, основные характеристики трассы сводятся в таблицу 4.1. Данные для заполнения таблицы 4.1 определяются на основании изучения картографического материала и природных условий районов прохождения трассы по различным источникам.

Таблица 4.1

Варианты прокладки трассы ВОЛС

Характеристика трассы	Ед. измер.	Количество единиц по вариантам
		Вар. 1	Вар. 2	Вар. 3
1. Общая протяженность трассы: вдоль шоссейных дорог; вдоль железных дорог.	км
2. Местность по трассе: - открытая; - застроенная.	км
3. Количество переходов: - через реки; - через железные дороги; - через шоссейные дороги	1 пер.
4. Число обслуживаемых (регенерационных) пунктов	пункт

После анализа вариантов прокладки кабеля проводят выбор и обоснование базового варианта. В пояснительной записке приводится ситуационная схема трассы (см. рисунок 4.1), на который наносятся все возможные варианты трассы.

Чертеж оптимального варианта трассы прокладки по усилительным (регенерационным) участкам выполняется с указанием марки кабеля, размещения ОРП и НРП, пересечения трассы с реками, дорогами, линиями связи и электропередачи. На чертежах речных переходов показываются план и профиль кабельного перехода.

Рисунок 4.1 - Ситуационная схема трассы прокладки кабеля



5. Основные проектные решения

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

Выбор системы передачи ВОЛС определяется характером передаваемой информации (телефония, передача данных, видеотелефон, телевидение и др.), а также необходимым числом каналов ТЧ проектируемой ВОЛС. Для сетей большой протяженности обычно используется типовые цифровые системы передачи ЦСП синхронной иерархии SDH. Основные характеристики систем передачи приведены в приложении Д.

На основании приведенного в ТЗ количества потоков Е1 (см. таблицу 1.1) рассчитывают необходимую скорость цифрового потока.

S_треб = 2,048·N_ПЦТ (1)

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

N_ПЦТ - количество необходимых ПЦТ.

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

S_к ? S_требМК_р (2)

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

Таким образом, выбирается уровень STM и синхронный мультиплексор, рассчитанный на требуемую скорость:

STM-1 - 155,520 Мбит/с;

STM-4 - 622,08 Мбит/с;

STM -16 - 2488,32 Мбит/с (2,488 Гбит/с);

STM-64 - 9,953 Гбит/с;,

в перспективе - STM-256.

На Казахстанском рынке оборудование SDH представлено несколькими фирмами изготовителями оборудования и фирмами - поставщиками. Это фирмы Siemens (Германия), ECI Telecom (Израиль), Alcatel, Lucent Technologies и др. Основные технические характеристики данного оборудования приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Сравнительные характеристики синхронных мультиплексоров ввода/вывода

Характеристика	Фирма
	ECI	NEC	Siemens
Тип оборудования	SDM	SMS-600W	SMA
Трибные интерфейсы, Мбит/с	2, 34, 140, 155	2, 34, 140, 155	2, 34, 140, 155
Число портов на трибной интерфейсной карте для каждого типа триба	16(2), 3(34)	21х2,3х34	16(2), 3(34), 1(140)
	1 (140), 1(155)	1х140,1х155	1(155), 1(622)
Число трибных интерфейсных карт	18	7(6+1)	9(8+1)
Тип защищенного режима по входу	N:1, 1:1, 1+1	6:1(2)	8:0, 8:1
Максимальная нагрузка на мультиплексор (в защищенном режиме)	144х2/18х34	126х2,6х34	126х2/12х34/ 16х140
	8х(140/155)	-	16х155/ 4х622
Линейные каналы (агрегатный выход), Мбит/с	4хSTM-4	2хSTM-4	155 (эл,опт), 622 (опт)
Варианты использования оборудования	TM, R, ADM-л, к	TM, R, ADM-л, к	TM, R, ADM-л, к

После выбора мультиплексора приводится его описание с указанием основных технических характеристик [2, 7, 8].

5.2 Выбор типа и конструкции оптического кабеля

В данном разделе проекта необходимо привести основные преимущества оптических кабелей связи (ОКС). Оптические кабели выпускаются многими компаниями, как зарубежными (Alcatel, AMP, BICC Cables Company/BICC KWO Kabel GmbH, Focas, Fujikura, Hellukabel, Lucent Technologies, Samsung, Siemens, Sumitomo), так и Росийскими («Москабельмет», Москва (теперь «Москабель-Фуджикура»); «Оптика-кабель», Москва (теперь «Москабель-Фуджикура»); «Самарская оптическая кабельная компания (СОКК)», Самара; «Севкабель-оптик», Санкт-Петербург и другие).

На магистральных и внутризоновых сетях Республики Казахстан используются волоконно-оптические кабели различных фирм таких, как: “Siеmеns” (Германия), “Alcatel” (Германия) , “Daewoo” (Южная Корея) и «Оптика-кабель» (Москва). На первичной сети Республики Казахстан используются кабели типов A-DF(ZN)2Y5х4Е, A-DF(ZN)(SR)2Y, A-DB2Y1x18E, A-DSF(L)(ZN)2Y5x4E, ДПС-048К08-06-10,0/0,8-х-к и т.д.

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.

Характеристики промышленных оптических волокон приведены в таблицах 5.2; 5.3 [7, с. 388].

Существуют следующие рекомендации по применению волокон в системах связи SDH [7, с.391-392]:

- SSF-волокна (Standard Single Mode Fiber - стандартное одномодовое волокно со ступенчатым профилем показателя преломления ОМ-СВ) Их единственный недостаток - большая хроматическая дисперсия на длине волны 1550 нм (порядка 17-20 пс/(нм·км)), но она может быть скомпенсирована использованием модулей МКД (DCM (Dispersion Compensating Module) - модуль для компенсации дисперсии). Именно такое решение применяется в тех случаях, когда используется уже существующая, «старая» оптическая кабельная сеть.

- DSF-волокна (Dispersion-Shifted Fiber - волокно со смещенной дисперсией ОМ-ВСД) соответствуют ITU-T Rec. G.653, широко используются для систем SDH (особенно STM-16 и выше) с одной несущей. Однако, если в перспективе предстоит переход на системы с WDM (Wavelength Division Multiplexing - мультиплексирование с разделением по длине волны, или спектральное уплотнение), их использование нежелательно ввиду эффекта четырехволнового смешения - ЧВС.

- С точки зрения использования одномодового волокна для среднескоростных систем SDH (при скоростях до 2,5 Гбит/с включительно, т.е. на уровне STM-16), при одной несущей может быть использовано любое волокно, удовлетворяющее по затуханию и накопленной дисперсии требованиям заказчика.

- С точки зрения использования одномодового волокна для высокоскоростных систем SDH (при скоростях 10 Гбит/с и выше, т.е. на уровне STM-64, STM-256), при одной несущей может быть использовано любое волокно, удовлетворяющее требованиям заказчика по затуханию, накопленной дисперсии и величине дисперсии поляризованной моды - PMD (должна быть не хуже 0,1…0,2 пс/), или допуску на ее накопленное значение.

Таблица 5.2

Параметры промышленного волокна Siеmеns

Фирменное обозначение	SMF-28	SMF-DS	SMF-LS	LEAF
Тип волокна	SSF	DSF	NZDSF-	NZDSF+
Вид профиля показателя преломления	ступенька	трезубец	трезубец	трезубец
Рабочие окна прозрачности, нм	1310/1550	1550	1530-1560	1530-1625
Затухание, дБ/км	1310 нм	<0,4/0,34	<0,5/0,38	<0,5/0,38	<0,5
	1550 нм	<0,30/0,2	<0,25	<0,25	<0,25
Диаметр поля моды, мкм	1310 нм	9,2±0,4	н/д	6,6	н/п
	1550 нм	10,5±1,06	8,1±0,65	8,4	9,6±0,4
Длина волны отсечки , нм	1260/-	1260/-	1260/-	н/д
Длина волны нулевой дисперсии, нм	1301,5-1321,5	1535-1565	н/д	н/д
Дисперсия хроматическая, пс/(нм·км)	1310 нм	н/д	н/п	н/п	н/п
	1550 нм	7…11,5	<2,7	-3,5…-0,1	2,0…6,0
Дисперсия поляризованной моды PMD,	<0,2	н/д	н/д	<0,2
Дисперсия PMD для протяженной линии,	<0,1	н/д	н/д	<0,08

Таблица 5.3

Параметры промышленного волокна Alcatel

Фирменное обозначение	SM-9/125	DSM-8/125	DSMNZ-9/125
Тип волокна	SSF	DSF	NZDSF
Вид профиля показателя преломления	ступенька	н/д	н/д
Рабочие окна прозрачности, нм	1310/1550	1310/1550	1310/1550
Затухание, дБ/км	1310 нм	<0,4/0,34	<0,45	<0,45
	1550 нм	<0,25/0,21	<0,25	<0,25
Диаметр поля моды, мкм	1310 нм	9,3±0,5	н/д	н/д
	1550 нм	10,5±1,0	8,1±0,65	9,5±0,5
Длина волны отсечки (кабеля/волокна), нм	1260/1330	1100-1330	-/1450
Длина волны нулевой дисперсии, нм	1301-1322	1525-1575	н/д
Дисперсия хроматическая, пс/(нм·км)	1310 нм	<3,5	н/п	н/п
	1550 нм	<5,3	<5,3	1,0-6,0
Дисперсия поляризованной моды PMD,	<0,2	<0,5	<0,5

Примечания к таблице:

SSF - стандартное одномодовое волокно; DSF - волокно со смещенной дисперсией; NZDSF - волокно с ненулевой смещенной дисперсией.

н/д - нет данных; н/п - не применяется.

Через наклонную черту приведены либо альтернативные, либо наиболее вероятные значения параметра.

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.

После выбора марки оптического кабеля на рисунке в пояснительной записке необходимо привести его конструкцию и представить технические характеристики. Некоторые конструкции кабеля приведены в приложении 6.

Пример конструкции оптического кабеля приведен на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Конструкция оптического кабеля



6. Схема организации связи

В данном разделе проекта приводится краткое изложение основных решений проектируемой схемы организации связи. Решения о принятом размещении ОРП по трассе кабельной линии приводится с обоснованием выбора пунктов организации транзитов и выделения каналов. Проводят распределение каналов между пунктами, распложенными по трассе кабельной линии, с учетом существующих потоков информации, приводят данные о проектируемом использовании каналов и заносят их в таблицу 6.1 (телеграф, вещание, передача данных, видеоконференцсвязь, Internet, аренда, сотовая связь и т.п.). На схеме показывают марку выбранного оптического кабеля и указывают расстояние между оконечными пунктами. Пример схемы приведен на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема организации связи на проектируемом участке

Таблица 6.1

Примерные данные о проектируемом распределении каналов между пунктами А-Б

Число каналов.	Использование.	Сфера обслуживания.
Пункт А
1…20	Телефония	Удовлетворение потребностей населения в междугородней связи
21…30	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.
31…63	Аренда, развитие
Пункт Б
1…15	Телефония	Удовлетворение потребностей населения в междугородней связи
16…20	Internet, проводное вещание, передача данных, кабельное телевидение, транзит и т.п.	Государственное управление, здравоохранение, промышленный комплекс, топливно-энергетический комплекс и т.п.
21…63	Аренда, развитие



7. Инженерный расчет ВОЛС

7.1 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 [10, с. 23-27].

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

(3)

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

В многомодовых оптических волокнах определяющей является межмодовая дисперсия, в одномодовых присутствует только хроматическая дисперсия.

Для одномодового оптического волокна пользуются значением дисперсии, нормированным на нанометр ширины спектра источника и километр длины волокна, которое называют удельной хроматической дисперсией.

Удельная дисперсия измеряется в пс/(нм·км). Хроматическая дисперсия, с/км, связана с удельной хроматической дисперсией соотношением:

(5)

где D(л) - удельная хроматическая дисперсия, с/(нм·км) (см. таблицу 5.2, 5.3);

Дл - ширина спектра излучения источника, (2 нм).

В процессе проверки пропускной способности кабеля удельную полосу пропускания делят на длину кабельной трассы. Полученный результат сравнивают со значением минимальной ширины полосы пропускания, необходимой для данного конкретного типа аппаратуры.

Невыполнение условия превышения шириной полосы пропускания минимально допустимого значения влечет за собой увеличение межсимвольной интерференции, что сопровождается резким ростом вероятности ошибки в процессе передачи информации, даже в том случае, когда имеется запас по мощности оптического сигнала. Для устранения этого эффекта могут быть предложены следующие меры:

поиск нового маршрута прокладки кабеля с меньшей протяженностью;

использование других типов кабелей с лучшими частотными свойствами;

переход на другую длину волны, где оптические волокна имеют минимальную дисперсию [4].

Таблица 7.1

Удельная полоса пропускания

Тип ОВ	Длина волны л, нм	Результирующая удельная полоса пропускания, МГц·км
		Дл=2 нм	Дл=4 нм	Дл=35 нм
MMF, 50/125	850	958	766	125
	1310	1062	1062	1050
	1550	Страница:  1   2  методичка "Проектирование волоконно-оптических линий связи" скачать Подобные документы Проектирование инфокоммуникационной волоконно-оптической сети связи железной дороги Разработка схемы организации инфокоммуникационной сети связи железной дороги. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи. Выбор типа волоконно-оптического кабеля и аппаратуры. Мероприятия по повышению надежности функционирования линий передачи. курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.05.2012 Проектирование волоконно-оптических линий связи Конструкция оптического волокна и расчет количества каналов по магистрали. Выбор топологий волоконно-оптических линий связи, типа и конструкции оптического кабеля, источника оптического излучения. Расчет потерь в линейном тракте и резервной мощности. курсовая работа [693,4 K], добавлен 09.02.2011 Проектирование волоконно-оптических линий связи Выбор топологии сети, ступени иерархии и типа мультиплексора на основе расчета групповой скорости потоков. Выбор типа оптического кабеля. Определение пропускной способности. Определение суммарных потерь в оптическом тракте. Расчет полного запаса системы. курсовая работа [983,0 K], добавлен 22.05.2015 Проектирование волоконно-оптических линий связи Общая характеристика цифровых сетей связи с применением волоконно-оптических кабелей. Возможности их применения. Разработка проекта для строительства волоконно-оптических линий связи на опорах существующей ВЛ 220 кВ. на участке ПС Восточная-ПС Заря. курсовая работа [86,0 K], добавлен 25.04.2013 Разработка функционального блока для автоматизации диагностики бортовых волоконно-оптических линий связи Анализ волоконно-оптических линий связи, используемых в ракетно-космической технике. Разработка экспериментального устройства, обеспечивающего автоматическую диагностику волоконно-оптического тракта приема и передачи информации в составе ракетоносителя. дипломная работа [3,8 M], добавлен 29.06.2012 Проектирование линии связи на базе медных и волоконно-оптических линий связи Разработка локальной сети передачи данных с выходом в Интернет для небольшого района города. Определение топологии сети связи. Проверка возможности реализации линий связи на медном проводнике трех категорий. Расчет поляризационной модовой дисперсии. курсовая работа [733,1 K], добавлен 19.10.2014 Измерения на волоконно-оптических линиях передачи Измерения при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи, их виды. Системы автоматического мониторинга волоконно-оптических кабелей. Этапы эффективной локализации места повреждения оптического кабеля. Диагностирование оптических волокон. контрольная работа [707,6 K], добавлен 12.08.2013 Проектирование и расчет волоконно-оптической линии связи на участке Тараз–Алматы Основные особенности трассы волоконно-оптических систем. Разработка аппаратуры синхронной цифровой иерархии. Расчёт необходимого числа каналов и выбор системы передачи. Выбор типа оптического кабеля и методы его прокладки. Надёжность линий связи. дипломная работа [1,2 M], добавлен 06.01.2015 Волоконно-оптические линии связи Проектирования магистральной линии связи для трассы Атырау – Актобе. Определение числа каналов на внутризоновых, магистральных линиях. Выбор метода прокладки оптического кабеля. Расчет параметров оптических волокон. Прокладка ОК в грунт кабелеукладчиком. курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.11.2011 Проект внутризоновой ВОЛП на участке Новосибирск-Куйбышев Сущность волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), их преимущества и недостатки. Выбор и обоснование трассы прокладки ВОЛС между Новосибирском и Куйбышевым. Расчет параметров оптического кабеля и составление сметы на строительство и монтаж линии связи. дипломная работа [166,4 K], добавлен 06.11.2014 Пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи Общее описание и назначение, функциональные особенности и структура пассивных компонентов волоконно-оптических линий связи: соединители и разветвители. Мультиплексоры и демультиплексоры. Делители оптической мощности, принцип их действия и значение. реферат [24,9 K], добавлен 10.06.2011 Разработка проекта сети доступа по технологии GPON микрорайона №5 г. Минусинска Принцип действия, архитектура и виды технологий пассивных оптических сетей (PON). Выбор трассы прокладки оптического кабеля, выбор и установка оборудования на центральном и терминальных узлах. Особенности строительства волоконно-оптических линий связи. дипломная работа [5,7 M], добавлен 01.11.2013 Проектирование линейного тракта волоконно-оптических систем передачи Схема трассы волоконно-оптического кабеля. Выбор оптического кабеля, его характеристики для подвешивания и прокладки в грунт. Расчет параметров световода. Выбор оборудования и оценка быстродействия кабеля, его паспортизация. Поиск и анализ повреждений. курсовая работа [303,0 K], добавлен 07.11.2012 Организация работы с волоконно-оптическими линиями связи на железнодорожном пути Правила подвески и монтажа самонесущего волоконно-оптического кабеля (ВОК) на опорах контактной сети и высоковольтных линий автоблокировки N ЦЭ-ЦИС-677. Технология работ по подвеске и монтажу ВОК. Типовой порядок операций по сварке оптических волокон. отчет по практике [893,2 K], добавлен 08.04.2016 Информационная защищенность волоконно-оптических линий связи Особенности оптических систем связи. Физические принципы формирования каналов утечки информации в волоконно-оптических линиях связи. Доказательства уязвимости ВОЛС. Методы защиты информации, передаваемой по ВОЛС - физические и криптографические. курсовая работа [36,5 K], добавлен 11.01.2009 Исследование методов организации служебной связи при строительстве волоконно-оптических линий связи Основные способы организации служебной связи в процессе строительства. Сравнительный анализ методов организации служебной связи при строительстве ВОЛС. Расчёт максимальной дальности связи с использованием волоконно-оптических телефонов разного типа. дипломная работа [866,2 K], добавлен 09.10.2013 Проектирование волоконно-оптических систем передачи Проектирование и расчет локальной волоконно-оптической линии связи, ее элементная база и основные параметры. Топология сети "звезда". Код передаваемого сигнала. Выбор оптических кабеля, соединителей, разветвителей, типов излучателя, фотодетектора. реферат [218,1 K], добавлен 18.11.2011 Построение волоконно-оптических систем передачи Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Структура световода и режимы прохождения луча. Подсистема контроля и диагностики волоконно-оптических линий связи. Имитационная модель управления и технико-экономическая эффективность. дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.06.2011 Проектирование волоконно-оптических линий передач между городами Мелитополь-Луганск Выбор трассы магистрали и эскиз поперечного сечения кабеля ОКЛБ-3ДА4. Расчет оптических параметров волокон и дисперсии сигнала в одномодовом волокне. Вычисление растягивающих усилий во время прокладки оптического кабеля в городскую телефонную канализацию. курсовая работа [3,3 M], добавлен 12.03.2013 Проектирование систем абонентского доступа на основе технологии ADSL для Мичуринского регионального центра связи Особенности построения цифровой сети ОАО РЖД с использованием волоконно-оптических линий связи. Выбор технологии широкополосного доступа. Алгоритм линейного кодирования в системах ADSL. Расчет пропускной способности для проектируемой сети доступа. дипломная работа [5,9 M], добавлен 30.08.2010 Другие документы, подобные "Проектирование волоконно-оптических линий связи" главная рубрики по алфавиту вернуться в начало страницы вернуться к началу текста вернуться к подобным работам Рубрики По алфавиту Закачать файл Заказать работу весь список подобных работ скачать работу можно здесь сколько стоит заказать работу? Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу. © 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены