Проект волоконно-оптической линии передачи сегмента транспортной сети на заданном участке

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Исходные данные к проекту

2. Выбор топологии сети

3. Схема организации сети

4. Выбор оптимальных средств для реализации поставленной задачи

4.1 Мультиплексор TN1U

4.2 Сварочный аппарат

4.3 Соединители

4.4 Регенератор

4.5 Аттенюатор

5. Оптический кабель

6. Рассчет основных параметров оптического линейного тракта

7. Вероятность ошибки в линейном тракте

Заключение

Список использованной литературы

Приложения



1. Исходные данные к проекту

Тракт передачи состоит из трёх участков. Первый участок протяженностью 54 километра, второй участок сети имеет длину 162 километра, а третий - 113 километров. Существуют различные виды прокладки оптического кабеля такие как: прокладка в грунт, в кабельной канализации, подвеска на опорах.

При прокладке оптического кабеля в грунт необходимо учитывать структуру местности. От этого зависит, будет ли укладываться кабель кабелеукладчиком или закладываться кабель в траншею. В зависимости от почвы траншея может рыться с помощью технических средств и вручную. Например наша трасса имеет протяженность(общую) 329 км. Кабелеукладчик КВГ -1укладываетот 0,4 до 1,5 км/ч(0,95км/ч в среднем). Т.е на 329км уйдет около 346 часов или 14,4 суток. Ввод ОК в здания объектов связи производится в соответствии с РД 45.155-2000 через помещение ввода кабелей (кабельную шахту).



2. Выбор топологии сети

Для выполнения данной работы я выбрана топология «последовательная линейная цепь». Предусмотрено дальнейшее развитие сети (разветвление потоков на регенераторе позволит подключить дополнительных абонентов). Также возможна топология кольцо и смешанная топология.



3. Схема организации сети

На данной схеме показана структурная схема линейного тракта передачи.

Данная сеть может развиваться присоединением дополнительных мультиплексоров к регенераторам линии .



4. Выбрал оборудование оптического линейного тракта

Руководствуясь ГОСТ 26599-85 , ОСТ 45.104-97 (Стыки оптические систем передачи синхронной цифровой иерархии. Классификация и основные параметры.) и другими нормативными документами подобрано оборудование с необходимыми параметрами:

4.1 Мультиплексор TN1Ue

Изготовитель: Компания GE Multilin.

Тип оптических источников:

FP-лазер (1300 нм),

DFB-лазер (1550 нм)

А именно 81600B - источник лазерного излучения,

Agilent Technologies (США)

Лазер 81600B-201.

С минимальной мощностью -16 дБ, а максимальной +9 дБ.

Подходит для оптических интерфейсов STM-1и STM-4.

Соответствует стандартам IEC и IEEEE.

Поддерживаемые конфигурации:

* Резервируемые кольцевые структуры.

* Двух волоконные линейные системы. (Мой случай)

* Смешанные кольца с клиентскими выносами.

* Множественные кольца STM-1/STM-4, взаимно соединенные синхронными каналами TIE.

Страна изготовитель: Канада.

4.2 Сварочный аппарат

Сварочные аппараты осуществляют автоматическую юстировку пары ОВ и автоматическую их  сварку в течение 25…30 с, обеспечивают хранение в памяти по 100 и более данных по сварке и проверку места сварки ОВ на разрыв. Отображается процесс сварки на мониторе сварочного аппарата, имеется возможность вывода данных по сварке на персональный компьютер или принтер.

Сварочный аппарат Сова-2П (Россия):

Свариваемые волокна - одно и многомодовые

Величина потерь в месте сварки (max) дБ

0.8- одномодовые;

0.03 - многомодовое

масса - 9кг

габариты 280х205х160

Схема контроля качества юстировки по результатам измерения мощности оптического сигнала: 1- концы свариваемых ОВ; 2 - устройство ввода (вывода) излучения в ОВ на изогнутом участке; 3 - источник оптического излучения; 4 - приемник оптического излучения; 5 - электроды сварочные; 6 - неподвижное устройство фиксации ОВ; 7 - подвижное устройство фиксации ОВ, перемещающееся в плоскостях x, y, z; 8 - блок управления с устройством вывода информации.



4.3 Соединители

Для работы я выбрал бесклеевой быстрый коннектор типа SC/UPC SM. Коннектор используются для оконцовки оптических кабелей с волокнами стандартов G652 и G657 диаметром 125мкм. Подходят для оперативного подключения кроссов, ремонта шнуров, различных узлов коммутаций в сетях FTTH. Полученное затухание не превышает 0.3дБ. Монтаж осуществляется с подготовленным волокном (зачистка, скол). Производитель: Optics Service.

4.4 Регенератор

Регенератор цифрового потока МД155С-05F предназначен для полного восстановления и разветвления сигнала STM-1 после прохождения им длинного участка оптической линии связи. В устройстве используется кварцевая система восстановления тактов, что в совокупности с буферной памятью дает возможность устранять в сигнале дрожание фронтов. Данное устройство может работать как регенератор двух потоков STM-1 или как регенератор c разветвлением одного потока STM-1.(российский). Изготовитель ООО «Телеком-ЛС». Используется в режиме регенерации STM 1 c ответвлением, но не соединяется с 2 мультиплексором (возможность увеличения числа абонентов в дальнейшем и изменение конфигурации.)

*-параметр изначально настроен на это значение, но можно перенастроить.

	Параметры
Количество входных регенерируемых потоков STM-1	1…2
Количество разветвленных выходных потоков STM-1	1
Потребляемая мощность, Вт не более	9
Параметры оборудования гарантируется при температуре окружающей среды , 0С	+(0…45)
Габаритные размеры модема, ШxДxВ мм	483x230x44
Масса прибора, кг, не более	2,5
Среднее время наработки модема на отказ, час	100000
Электропитание от источника постоянного тока Электропитание оборудование осуществляется от источника постоянного напряжения. Тип разъема питания Электропитание от сети переменного тока Электропитание оборудования осуществляется от источника переменного напряжения, В Частота переменного тока, Гц Тип разъема питания	Минус (20…72)B Вилка XLR 85…264 47…63 Евровилка

	Параметры
Скорость группового потока, Мбит/c	155,52
Максимальное относительное отклонение скорости передачи Код сигнала	+20x10-6 Скремблированный NRZ
Номинальная длина передаваемой / принимаемой волны, нм	1310/1550
Тип оптического волокна	Одномодовое*
Уровень излучаемой мощности передачи, dBm	-4…-10*
Уровень чувствительности приемника, dBm	-34*
Уровень перегрузки приемника, dBm	-3
Тип разъема входа / выхода	LS

Электрические параметры потока STM-1.

Дополнительный сервис.

	Параметры
Количество интерфейсов RS-232, шт. (дистанционное управление)	1
Тип разъема интерфейса RS-232	DB-9M
Количество интерфейсов RS-485, шт. (дистанционное управление)	1
Тип разъема интерфейса RS-485	DB-9M
Тип аварийного разъема	DBH-15F



4.5 Аттенюатор

Аттенюатор FC переменный допускает плавную регулировку коэффициента затухания в диапазоне 0 -- 25 дБ за счет изменения воздушного зазора с помощью регулировочной гайки. Стопорное кольцо фиксирует заданное значение затухания.

Необходим для ослабления электрического сигнала, чтобы между узлами сигнал ослаблялся как на целом количестве строительных длин. Это нужно для нормального детектирования сигнала на аппаратуре приёма.

Изготовлено ООО «НК-Групп».



5. Оптический кабель

Это среда передачи данных для нашей системы. Использование данного ОВ позволяет организовывать городские сети широкополосного абонентского доступа. Оптический кабель «ОКС 01» коэффициент затухания 0.18 дБ/км (РФ)

Рабочие длины волн, нм	1310ч1625
Диаметр оболочки, мкм	125±1
Некруглость облочки, %, не более	1
Диаметр защитного покрытия, мкм	250±15
Коэффициент затухания дБ/км: на длине волны 1310 нм, не более на длине волны 1383 нм, не более на длине волны 1550 нм, не более на длине волны 1625 нм, не более	0,34 0,33 0,18 0,21
Коэффициент хроматической дисперсии, пс/(нм·км) в интервале длин волн: (1285ч1330) нм, не более (1525ч1575) нм, не более (1565ч1625) нм, не более	3,5 18 22
Поляризационная модовая дисперсия (ПМД), пс/vкм, не более	0,1
Наклон дисперсионной характеристики в области длины волны нулевой дисперсии, пс/(нм2·км) в интервале длин волн 1285 нмч1330 нм, не более	0,092
Длина волны нулевой дисперсии, нм	1310±10
Длина волны отсечки, нм, не более	1260
Диаметр модового поля, мкм на длине волны 1310 нм на длине волны 1550 нм	9,2±0,4 10,4±0,5
Неконцентричность модового поля, мкм, не более	0,5
Прирост затухания при изгибе ОВ, не более, дБ/км: - радиус 10 мм, 1 виток, длины волн 1550/1625 нм - радиус 15 мм, 10 виток, длины волн 1550/1625 нм - радиус 25 мм, 100 виток, длины волн 1310, 1550 и 1625 нм



Сравнивая данный кабель с кабелем многомодовым (к примеру "ОКС 01" - В) нетрудно заметить, что коэффициент затухания на нем выше (хотя и соответствует госту на заданной длине волны). Из-за этого пришлось бы увеличить число регенераторов. Именно из-за высокого затухания многомодовое волокно не используются на магистралях большой протяженности.

Рабочие длины волн, нм	1300
Диаметр сердцевины, мкм	62,5±3,0
Неконцентричность сердцевины относительно оболочки, мкм, не более	3
Диаметр оболочки, мкм	125±1
Некруглость оболочки, %, не более	2
Диаметр защитного покрытия, мкм	250±15
Коэффициент затухания дБ/км, не более:	0,7
Числовая апертура	0,26ч0,29
Коэффициент широкополостности, МГц·км, не менее	500

Изготовляются предприятием ЗАО «ОКС 01».



6. Расчет основных параметров оптического линейного тракта

Основные данные.

В мультиплексоре TN1Ue:

9 дБ/м - максимальная мощность лазера

-16 дБ/м - минимальная мощность лазера

Q=25

Бесклеевой быстрый коннектор типа SC/UPC SM:

Затухание = 0,3дб.

Монтаж осуществляется с подготовленным волокном (зачистка, скол)

Сова-2П (Россия) сварочный аппарат:

Свариваемые волокна - одно и многомодовые

Величина потерь в месте сварки (max)

0.8- одномодовые; (выбрал) стандарт не более 0,5 в одномодовом, поэтому сварка

с затуханием= 0,4 дБ

Оптический кабель «ОКС 01»:

коэффициент затухания =0.18 дБ/км (не более 0,5 в этом окне прозрачности)

Строительная длинна:

S_ст. =6 км

Количество разъемных соединений

= 2

Расчет параметров сети связи.

1 участок.

54 км - расстояние . N=54/6=9 (число строительных длин)

Затухание рассчитывается по формуле



a_сумма = *+N*(*S_ст. +)

a_сумма =0.3дб+0.3дб+9*(0.18дб/км*6км+0.4дБ) =13.92дб<Q (25) регенератор не нужен

2 участок

162 км - расстояние , N=162/6=27(число строительных длин)

Затухание a_сумма = 0,3дб+0,3дб+27*(0,18дб/км*6км+0,4дб)=40,56дб>Q нужен регенератор

Максимальная длинна регенерационного участка .

Lру = 0,6+16*(0,18*6+0,4)=24,28дб<Q

т.е. не более чем через 16 строительных длин устанавливается регенератор

3 участок

113 км - расстояние , N=113/6=18,8 (т. е 18 строительных длин по 6 км и 1 длинна 5 км.)

Затухание

a_сумма =0,6дб+18*(0,18дб/км*6км+0,4дб)+(0,18дб/км*5км+0,4дб +0,18дб)=28,72дб>Q

(нужен регенератор) 1,48 1,3

(т. е нужен аттенюатор.)

Аттенюатор FC переменный допускает плавную регулировку коэффициента затухания в диапазоне 0 -- 25 дБ за счет изменения воздушного зазора с помощью регулировочной гайки. Стопорное кольцо фиксирует заданное значение затухания.

РЕГЕНЕРАТОР МД155С-05F- работает в режиме 1STM1- входной поток регенерируется без разветвления.



7. Вероятность ошибки в линейном тракте

Допустимая вероятность ошибки одного регенератора вычисляется из норматива на ошибки для магистрального участка сети 10000 км:

Pош = 10^-7

Таким образом, на 1 км линии:

Pош = 10^-12

Вероятность ошибки вычисляется из соотношения:

Pош = Рош(L)/N

Для второго участка Pош = (10^-12*162)/1=162*10^-12

Для третьего участка Pош = (10^-12*113)/1=113*10^-12

Где:

Pош (L) = 10^-12 * общую длину магистрали в км.

N - общее число регенераторов.

Не стоит забывать также о времени наработке на отказ регенератора (100000 часов).



Заключение

кабель оптический линейный сеть

На первом участке регенераторы и аттенюаторы не нужны из-за его малой протяженности

На втором участке регенератор установлен через 15 строительных длин (сигнал еще не затух, расстояние до узла - 12 строительных длин не достаточно для его затухания)

На третьем участке регенератор установлен после 9 строительной длинны. Заканчивается последняя строительная длинна аттенюатором, настроенным на затухание в 0,18 дБ.

Следует учитывать возможность ошибки и наработку на отказ.



Литература

Цифровые системы передачи: учебно-методическое пособие.- М.: МТУСИ, 2008.

Курицын С. А., Матюхин А. Ю. Многоканальные системы передачи: Учебник. - СПб, 2011

ГОСТ 2.701-84. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

Лекции по Проектированию, строительству и технической эксплуатации ВОЛП

(http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC84c2VtLzA3OS83LTQuaHRt)

ГОСТ 21.406-88 Проводные средства связи. Обозначения условные графические на схемах и планах

РД 45.155-2000 "Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи".

Лекции по Синхронной цифровой иерархии SDH

http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC84c2VtLzA4NS8yLTktMS5odG0=

Методы прокладки оптических кабелей

http://www.ruscable.ru/doc/analytic/statya-091.html

ГОСТ 8.417-81. ГСИ. Единицы физических величин.

ГОСТ 26599-85 . Системы передачи волоконно-оптические.

Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. - М.: ЭКО-Трендз, 2008

Рефлектометрия оптических волокон. Листвин А.В. ,Листвин В.Н.

Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи (ATM, PDH, SDH, SONET и WDM).

ОСТ 45.119-99 Пункты регенерационные волоконно-оптических линий передачи. Общие требования безопасности.

ГОСТ 27.002-89 Надежность техники. Основные понятия. Термины и определения.

Телекоммуникационные системы и сети. В 3 т. Т. 1. Современные технологии: учебное пособие для вузов и колледжей/Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П.Шувалов; под ред. В.П.Шувалова.- М.: Горячая линия-Телеком, 2012

Размещено на Allbest.ru

...