Проектирование волоконно-оптической линии связи Новосибирск – Барнаул
Выбор трассы для прокладки линии связи и основные этапы данного технологического процесса. Определение числа каналов и скорости передачи, свойства синхронной цифровой иерархии. Выбор и обоснование типа оптического волокна и аппаратуры, расчет затухания.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.06.2015 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектирование волоконно-оптической линии связи Новосибирск - Барнаул
Введение
кабель передача цифровой оптический
В настоящее время волоконно-оптические линии связи прочно занимают свои позиции и интенсивно развиваются.
Статистические данные показывают, что при числе каналов больше 10 тысяч ВОЛС экономичнее радиорелейных линий и спутниковых систем связи. На долю ВОЛС в области дальней связи приходиться 60…70% каналов, а на долю спутниковых и радиорелейных линий - 30…40%.
Оптический кабель (ОК), основой которого являются оптические волокна (ОВ), считается в настоящее время самой совершенной направляющей системой, как для телекоммуникационных магистралей большой протяженности, так и для локальных сетей передачи данных. Объясняется это тем, что ОК по своим характеристикам значительно превосходит электрические кабели. Малое затухание и дисперсия в ОВ позволяет довести длину ретрансляционного участка до 100 км и более. Широкая полоса пропускания даёт возможность передавать по одному ОВ поток информации в десятки гигабит в секунду. Высокая защищенность от несанкционированного доступа позволяет использовать ОК в системах, где предъявляются повышенные требования к информационной безопасности.
Стремительными темпами идёт замена кабелей с металлическими жилами на волоконно-оптические кабели на всех участках сетей, в том числе, и на абонентских линиях города и села.
Длительный срок службы (25 лет) и закрытая (не зависит от метеорологических условий) система связи также являются преимуществами ВОЛС. При одной и той же пропускной способности электрических кабелей и ОК последние имеют меньшие габариты и вес. ОВ изготавливают из широко распространенных и недорогих материалов (двуокиси кремния, полимеры). В настоящее время стоимость кварцевого ОВ не превышает, половины стоимости медной пары.
Недостаток современных ВОСП - высокая стоимость интерфейсного и монтажного оборудования. Однако улучшения конструкции и повышения надёжности оптических передатчиков, приемников и пассивных элементов линейного тракта позволяют постоянно снижать стоимость производства волоконно-оптической продукции, а совершенствования технологии монтажа ОК и соединительных элементов, а так же упрощение используемого оборудования приводят к существенному уменьшению трудоёмкости строительно-монтажных работ.
1. Выбор и технико-экономическое обоснование трассы и способа прокладки ОК
1.1 Выбор трассы для прокладки линии связи
Для данной ВОСП, после тщательного анализа, было решено прокладывать кабель вдоль железнодорожной магистрали Новосибирск - Барнаул
Кабель можно проложить в грунте вдоль автомагистрали, но это повлечет за собой крупные денежные затраты, потому что при этом возникнут трудности при пересечении с дорогами и реками. Либо кабель можно подвесить на линиях контактной сети железных дорог. Последний вариант является более подходящим для данной ВОЛС, это объясняется следующими факторами:
1. Отсутствует необходимость отвода земель и согласований с заинтересованными организациями (необходимо согласоваться только с РЖД),
2. Уменьшение сроков строительства, по сравнению с прокладкой в грунте.
3. Возможность визуального контроля ОК в ходе эксплуатации на целостность. Кроме того, вблизи железных дорог располагаются населенные пункты, где можно разместить регенерационное оборудование.
Карта регионов с изображенной на ней волоконно-оптической магистралью вдоль железной дороги Новосибирск - Барнаул, приведена ниже. Маршрут прокладки, указан синей линией. Протяженность маршрута составляет 234 км.
Рисунок 1. Карта железнодорожной трассы Новосибирск - Барнаул
1.2 Подвеска ОК на опорах железнодорожного транспорта
Создание телекоммуникаций на железных дорогах, в частности прокладка и монтаж кабелей связи на опорах контактной сети и высоковольтных линий железных дорог не такая уж и проста, как кажется на первый взгляд.
На первом этапе производят диагностику железнодорожных опор по их несущей способности и на опоры, пригодные для подвески кабеля. Устанавливают на кронштейнах раскаточные ролики для протягивания технологического троса, при этом трос протягивают под натяжением. После этого трос соединяют с волоконно-оптическим кабелем и осуществляют протягивание волоконно-оптического кабеля с помощью троса через раскаточные ролики со скоростью 0,3-0,8 м/с с максимальным провесом без касания земли. Далее волоконно-оптический кабель анкеруют на опорах и натягивают до усилия натяжения, на 5-10% превышающего установленное рабочее натяжение. При этом усилии натяжения кабель выдерживают 5-10 мин, после этого на опорах устанавливают поддерживающие зажимы и перекладывают волоконно-оптический кабель с роликов на поддерживающие зажимы. Технический результат - значительное сокращение сроков и стоимости строительства оптико-волоконных линий связи, а также обеспечение возможности использовать механизированные способы подвески, обеспечить сохранность линий связи, быстрое восстановление в случае аварии и надежную эксплуатацию сетей связи.
2. Выбор конструкции оптического кабеля и числа оптических волокон
2.1 Определение числа каналов и скорости передачи
Число каналов связывающих Новосибирск и Барнаул, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения определяется на основании статистических данных последней переписи населения. Обычно перепись населения осуществляется один раз в пять лет, поэтому при перспективном проектировании следует учесть прирост населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения
,
где - народонаселение в период переписи населения, чел.;
- средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается по данным переписи 2-3%);
- период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.
Год перспективного проектирования принимается на 5 лет вперед по сравнению с текущем временем. Следовательно,
,
где - год составления проекта;
- год, к которому относятся данные .
Согласно переписи населения в 2012 году численность в городах составляла:
H0 (Новосибирск) = 1 525 000 человек
H0 (Барнаул) = 632 848 человек
Следовательно:
лет.
Учтем среднегодовой прирост населения в городах:
Для Новосибирска:
тысяч человек
Для Барнаула:
человека
Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражаются через коэффициент тяготенияf1, который как показывают исследования, колеблется в широких пределах (от 0,1 до 12%). В нашем случае примем f1= 5%.
Учитывая это, а так же то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета телефонных каналов используют приближенную формулу:
,
где и - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда =1,3, =5,6
f1 - коэффициент тяготения (принять 5%);
- удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом (необходимо принять =0,05 эрл);
ma и mб - количество абонентов обслуживаемых оконечными станциями МТС соответственно в пунктах А и Б.
В перспективе количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,6, количество абонентов в зоне АМТС можно определить как:
,
где находится по формуле (1.1)
Количество абонентов для Новосибирска:
человек
Количество абонентов для Барнаула:
человек
Используя полученные данные, рассчитаем число телефонных каналов между городами по формуле (1,3):
Данное число каналов необходимо передать как в прямую, так и в обратную сторону. Так как передача ведется только цифровых потоков информации, в качестве одного канала телефонной связи будем использовать ОЦК.
Современное состояние сетей характеризуется внедрением дополнительных услуг, бурным ростом сетей Интернет. Поэтому кроме телефонной нагрузки, необходимо учесть нагрузку пользователей Интернет. Принято считать, что количество каналов, выделяемых для доступа в Интернет составляет 10-20% от количества телефонных каналов.
В городах число жителей пользующихся Интернет составляет 3.8%. Из них доля обычных модемных пользователей при нагрузке 0.04 Эрл в час наибольшей нагрузки и скорости передачи 56 кбит/с составляет 80%.
Нагрузка будет равна:
Где Э - удельная нагрузка
N - количество пользователей,
V - скорость передачи (400 кбит/с - для обычных пользователей и 500 кбит/с - 20 Мбит/с - для «продвинутых»).
Для расчетов процента жителей, пользующихся Интернетом, примем в соотношении:
?обычные пользователи - 50% от числа абонентов;
? «продвинутые» пользователи - 10% от числа абонентов.
Рассчитаем количество обычных и продвинутых пользователей Интернета:
человек
человек
Тогда нагрузка от пользователей сети Интернет составит:
Гбит/с.
Зная нагрузку, можно пересчитать ее в ОЦК. Скорость ОЦК составляет 64 Кбит/с. Тогда общее число каналов для сети Интернет:
каналов
По оптическому кабелю организуют также каналы и других видов связи, а также могут проходить и транзитные каналы. Общее число каналов между двумя междугородными станциями заданных пунктов определяется как:
,
- число каналов для телефонной связи;
- число каналов для телеграфной связи;
- число каналов для проводного вещания;
- число каналов для передачи данных;
- число каналов для передачи газет;
- число каналов для транзитных каналов;
- число каналов для передачи телевидения.
Число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов (КТЧ) с шириной полосы 3,1 кГц или для цифровых систем передачи через основной цифровой канал (ОЦК) со скоростью 64 кбит/с. Например: 1 канал=1600 КТЧ=77,5 ОЦК; 1 канал=1/24 КТЧ=0,002 ОЦК; 1 канал=3 KТЧ=0,146 ОЦК. Для курсового проекта можно принять
Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле
,
- число двухсторонних телефонных каналов.
- число интернет каналов;
- общее число каналов.
Тогда число каналов можно рассчитать по упрощенной формуле:
Система передачи SDH (Синхронная ЦифроваяИерархия) на сегодняшний день являются наиболее распространенными и скоростными, в то время как система PDH (Плезиохронная Цифровая Иерархия) имеет сложность в объединении и разделении цифровых потоков и не отвечает современным запросам передачи данных и постепенно выводится из обращения. Поэтому в проекте будем опираться на системы SDH, представителями которой являются цифровые системы передачи STM.
Для того чтобы определить скорость передачи информации между Новосибирском и Барнаулом необходимо воспользоваться следующей формулой:
Гбит/с
Таблица 2.1 Системы связи
|
Обозначение |
STM-0 |
STM-1 |
STM-4 |
STM-16 |
STM-64 |
STM-256 |
|
|
V, МБит/с |
50 |
155 |
622 |
2500 |
10 000 |
40 000 |
Для обеспечения требуемой общей скорости нам потребуется 7 синхронных транспортных модулейSDH STM-64, где максимальная скорость составляет10Гбит/с.
В случае STM-64 запас свободных каналов составит:
Q = 7*STM-64 - B = 7*10 - 65,14 = 4,86 Гбит/с.
2.2 Свойства синхронной цифровой иерархии
У системы передачи SDHможно выделить ряд достоинств [5]:
Современная компонентная база. Все передовые научные достижения - высококачественные оптические волокна, эффективные приемники и передатчики оптического излучения (полупроводниковые лазеры и высокочувствительные фотодиоды), пленочные интегральные микросхемы, новейшие программы для работы чипов, оптические безинерционные коммутаторы используются в синхронных сетях SDH. С развитием оптической связи наибольшее применение получил диапазон, называемый ближней инфракрасной зоной, который имеет границы ?л0,81,6 мкм. В используемой части оптического диапазона можно теоретически обеспечить около 50 миллиардов каналов. Хотя на данный момент реальной скоростью передачи является 10 Тбит/с, можно сказать, что скорость передачи практически перестала быть ограниченной. При необходимости можно обеспечивать каналы с очень высокой пропускной способностью. При этом длина регенерационного участка является значительно большей, чем при использовании металлических кабелей
Большая емкость дополнительных информационных каналов. Данные каналы выполняют множество функций: управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций, а также средства поддержки тестирования каналов. Обеспечивается лучшее управление и самодиагностика первичной сети. Наличие служебных битов позволяет: контролировать прохождение потоков по сети и обеспечивать качество услуги «абонент-абонент»; контролировать состояние элементов сети; организовывать управление сетью (реконфигурация, функции самовосстанавливающейся сети при авариях). Также технология SDH является неотъемлемой частью сети управления со встроенными каналами управления и функциями управления, предусмотренными отдельной концепцией ITU-T TMN (Telecommunication Management Network - сеть управления электросвязью).
Синхронная передача и мультиплексирование. Применяемый в SDH принцип формирования цифровых потоков позволяет осуществлять их ввод / вывод в любом необходимом пункте без преобразований всего массива передаваемой полезной информации; выполнять кросс-коммутацию потоков на различных уровнях согласно планируемой конфигурации сети. Синхронная структура блока данных и техника мультиплексирования чередующихся байтов обеспечивают прямой доступ к низкоскоростным каналам. Можно добавлять индивидуальные каналы, ликвидировать или перестраивать их без перерыва трафика, осуществлять местную коммутацию с помощью операторов или выполнять последовательное демультиплексирование. Результатом является быстрое реагирование на запросы заказчика и значительное сокращение оборудования и обслуживающего персонала.
Высокий уровень стандартизации. Синхронное мультиплексирование стандартизировано следующими рекомендациями:
G.707 - скорости передачи SDH;
G.708 - интерфейс сетевого узла SDH;
G.709 - структура синхронного мультиплексирования
Высокий уровень стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети, так называемая «горизонтальная совместимость». При этом стандартные оптические и электрические интерфейсы обеспечивают лучшую совместимость оборудования различных фирм-производителей. Посредством SDH можно легко устанавливать международные подключения и осуществлять гибкое мультиплексирование различной информации. Также стандартизация позволяет объединять системы PDH всех существующих иерархий и обеспечивает с ними полную совместимость.
Надежная защита трафика. В ЦСП SDH реализуются высокая степень резервирования линейных трактов и основных блоков. Обычно, линейный тракт в системах SDH резервируется по схеме 1+1 (один рабочий и один резервный), а блоки по схеме 1:n (один резервный на несколько работающих), в том числе, самые важные по схеме 1:1. При этом обеспечивается высокая надежность сети. В SDH применяется централизованное управление сетью, при помощи которого обеспечивается полный мониторинг состояния каналов и узлов. Системы иерархии SDH образованы таким образом, что можно создавать особые конфигурации проектируемой сети (например, в форме кольца), позволяющие защитить трафик в случае повреждения аппаратуры или линий связи, используя автоматическую перемаршрутизацию каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь. Также, сети с ЦСП SDH используют, в основном, волоконно-оптические кабели, передача по которым практически не подвергается действию электромагнитных помех.
Выбор топологии сети
Данная линия связи представляет собой магистраль, которые соединяет крупные города. Исходя из экономичности и надежности трассы, будем использовать топологию «Шина».В случае повреждения одного из волокон внутри кабеля, можно предусмотреть возможность резервного переключения на дополнительные волокна внутри кабеля. Остальные типы топологий, такие как, например, звезда, кольцо, полносвязная топология, использовать не экономично.
Типичная шинная топология имеет простую структуру кабельной системы с короткими отрезками кабелей. Поэтому по сравнению с другими топологиями стоимость ее реализации невелика. Однако низкая стоимость реализации компенсируется высокой стоимостью управления. Фактически, самым большим недостатком шинной топологии является то, что диагностика ошибок и изолирование сетевых проблем могут быть довольно сложными, поскольку здесь имеются несколько точек концентрации. Так как среда передачи данных не проходит через узлы, подключенные к сети, потеря работоспособности одного из устройств никак не сказывается на других устройствах. Хотя использование всего лишь одного кабеля может рассматриваться как достоинство шинной топологии, однако оно компенсируется тем фактом, что кабель, используемый в этом типе топологии, может стать критической точкой отказа. Другими словами, если шина обрывается, то ни одно из подключенных к ней устройств не сможет передавать сигналы.
Сравнение с другими топологиями:
Достоинства:
· Небольшое время установки сети
· Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств)
· Простота настройки
· Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети
Недостатки:
· Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля и выход из строя терминатора. Полностью блокируют работу всей сети
· сложная локализация неисправностей
· С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
3. Расчет параметров
3.1 Выбор типа оптического волокна и аппаратуры
На магистральных ВОСП применяется одномодовое ОВ. С точки зрения дисперсии, существующие одномодовые волокна разбиваются на три основных типа:
1. стандартное одномодовое волокно или волокно с несмещенной дисперсией - (SF - Standard Fiber, SSF или SSMF - Standard Single Mode Fiber);
2. волокно со смещенной дисперсией - (DSF - Dispersion-ShiftedFiber);
3. волокно с ненулевой смещенной дисперсией - (NZDSF - Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber).
Все три типа волокон очень близки по затуханию в окнах одномодовой передачи 1310 и 1550 нм, но отличаются характеристиками хроматической дисперсии.
SSF - Стандартное одномодовое волокно с несмещенной дисперсией классифицируется стандартом G.652 (получило широкое распространение с 1983 года). Его параметры оптимизированы для диапазона длин волн 1,31 мкм, в котором волокно имеет нулевую хроматическую дисперсию и минимальное затухание. Диаметр световедущей жилы волокна - G.652 равен 9 мкм, а оболочки - 125±2 мкм. Это волокно используется для одноволновой и многоволновой передачи (спектральное уплотнение), в том числе в диапазоне длин волн 1,55 мкм и обеспечивает передачу информации со скоростями до 10 Гбит/с на средние расстояния (до 50 км). Использование волокна G.652 при более высоких скоростях передачи требует усложнения оконечной аппаратуры, что, в свою очередь, приводит к значительным финансовым затратам.
DSF. Для повышения скорости передачи информации по одному каналу в третьем окне прозрачности (1550 нм) было разработано волокно со смещенной нулевой дисперсией (DSF), в котором за счет специально подобранного профиля показателя преломления сердцевины длина волны нулевой дисперсии равна 1550 нм. Характеристики такого волокна регламентируются рекомендациями ITU G.653. Однако, именно это волокно оказалось неудачным для систем со спектральным разделениемканалов (DWDM) из-за влияния эффекта четырехволнового смешения. Этот эффектзаключается в возникновении комбинационных частот, приводящих к взаимнымпомехам каналов. На выходе волокна длиной 50 км с ненулевой дисперсией излучение надополнительных длинах волн не наблюдается. В волокне той же длины с нулевойдисперсией эффективно идет четырехволновое смешение. Из необходимости ослабления нелинейных эффектов ясновытекает специфическое для систем со спектральным уплотнением каналов требованиек оптическому волокну - отличная от нуля, но не очень большая дисперсия на длинахволн несущего излучения; при этом изменение дисперсии с длиной волны должно бытьминимальным.
NZDSF. Для подавления нелинейных эффектов, в первую очередь эффекта четырехволновогосмешения, были разработаны волокна, в которых длины волн нулевой дисперсиивыведены за пределы рабочего диапазона. Такое волокно называется волокном с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) и оно описывается рекомендациями ITU G.655.
Таблица 3.1. Характеристики волокон со смещенной дисперсией
Нулевая дисперсия может быть смещена либо в сторону коротких волнотносительно длины волны 1550 нм, либо в сторону длинных волн. У волокон первоготипа в третьем окне прозрачности положительная дисперсия, у волокон второго типа - отрицательная. В соответствии с этим они обозначаются (+D) NZ DSF и (-D) NZ DSF. Уволокон с ненулевой смещенной дисперсией величина дисперсии достаточна дляподавления четырехволнового смешения и при этом сохраняется возможность высокойскорости передачи информации без применения компенсации хроматическойдисперсии (до 10Гбит/с на канал на расстояния до 500 км). Поэтому волокна такоготипа наилучшим образом подходят для использования в системах со спектральнымразделением каналов. В высокоскоростных системах связи при использовании узкополосныхисточников излучения становится заметным влияние поляризационной модовойдисперсии.
3.2 Сравнение ОВ по затуханию
Наибольший интерес для целей передачи информации представляет световоеизлучение с длинами волн 850 нм, 1.31 мкм и 1.55 мкм, поскольку они расположенымежду зонами поглощения и затухание на этих длинах волн минимально. Областивблизи этих длин волн известны как первое, второе и третье окна прозрачности. Многомодовое волокно вплоть до настоящего времени работает с использованиемпервого и второго окон прозрачности. В дальнейшем оно, возможно, будетиспользоваться и в третьем окне прозрачности. Поэтому желательно выбирать волокнос минимальными потерями во всех трех окнах прозрачности.
Стандартное одномодовое волокно используется во втором и третьем окнахпрозрачности. Одномодовые волокна со смещенной и сглаженной дисперсиейоптимизируются для работы в расширенных спектральных диапазонах в областитретьего окна прозрачности. Эти диапазоны оптимизированы для работы с эрбиевымии рамановскими усилителями.
Таблица 3.2. Типичные значения потерь в одномодовых волокнах
3.3 Вывод сравнительного анализа
DSFволокно распространяется на одномодовое волокно со смещенной нулевой дисперсией в области 1,35 мкм. Это волокно имеет нулевую дисперсию в области минимальных потерь волокна, что достигается за счет более сложной структуры световедущей жилы, а именно специально заданному распределению коэффициента преломления по диаметру жилы. Волокно типа G.653 используется в протяженных магистральных широкополосных линиях и сетях связи, оно обеспечивает передачу информации на несколько сотен километров со скоростями до 40 Гбит/с. Однако, по нему можно передавать только один спектральный канал информации, то есть оно не может быть использовано в волоконно-оптических системах и сетях, в которых применяются волоконно-оптические усилители и плотное оптическое спектральное мультиплексирование (DWDM-технологии). Причина этого заключается в высоких уровнях световой мощности в волокне после усиления и высокой плотности спектрального уплотнения, т.е. необходимости одновременной передачи большого числа независимых спектральных каналов по одному волокну. Высокая концентрация световой мощности в волокне G.653 из-за особенностей структуры жилы приводит к проявлению нелинейных эффектов и, в частности, четырехволновому смешению, которое проявляется при нулевой хроматической дисперсии и приводит в свою очередь к перекрестным помехам в линии.
NZDSF - относится к волокну со смещенной ненулевой дисперсией - NZDSF (Non-Zero Dispersion Shifted Fiber). Это волокно предназначено для применения в магистральных волоконно-оптических линиях и глобальных сетях связи, использующих DWDM-технологии в диапазоне длин волн 1,35 мкм. ВолокноG.655 имеет слабую, контролируемую дисперсию в С полосе и большой диаметр световедущей жилы по сравнению с волокном типа G.653. Это снижает проблему четырехволнового смешения и нелинейных эффектов и открывает возможности применения эффективных волоконно-оптических усилителей.
Несмотря на улучшенные технические характеристики волокна рекомендации G.655, я остановлюсь на волокне G.653. Волокно DSFзначительнодешевле, пусть оно и обладает рядом недостатков, таких как нелинейные эффекты, четырехволновое смешение, которое приводит к перекрестным помехам, но главное то, что, использовав это волокно, мы сможем достичь желаемой скорости на необходимом нам расстоянии. К тому же метод спектрального уплотнения в данной линии связи использоваться не будет. Перекрестные помехи и нелинейные эффекты - проблема решаемая.
3.4 Определение показателей преломления оболочки и сердцевины
Произведем теоретический расчет параметров одномодового оптического волокна, используемого для передачи информации по магистрали Новосибирск - Барнаул.
Исходные параметры для расчета:
· рабочая длина волны лазерного источника - л = 1540 нм.
· Ширина спектральной линии передатчика - ?л = 0,4 нм.
· Диаметр сердцевины - d = 9 мкм
· Диаметр оболочки - D = 125 мкм
· Относительная разность показателей преломления - ? = 0,003
· Коэффициенты для формулы Селмейера (В учебно-методическом указании - Вариант 1):
|
=0.68698290 |
=0.078087582 |
|
|
=0.44479505 |
=0.11551840 |
|
|
=0.79073512 |
=10.436628 |
Рассчитаем показатели преломления по формуле Селмейера:
,
где и коэффициенты соответственно.
График зависимости показателя преломления оболочки от распространяемой в ОВ длины волны света
При заданной длине волны (л = 1540 нм) n1 = 1,455
3.5 Расчет числовой апертуры
Числовая апертура - важнейшая характеристика оптического волокна. Она определяет условия ввода оптических сигналов и процессы их распространения в нем.
, где
- показатель преломления сердцевины
- показатель преломления оболочки.
Числовая апертура ответственна за эффективность ввода излучения, которая определяется по формуле:
Подставив соответствующее значение, получим:
3.6 Расчет нормированной частоты
Нормированная частота-обобщенный безразмерный параметр оптического волокна, который используется для оценки параметров его свойств и для определения количества мод, поддерживаемых волокном.
Нормированная частота определяется по формуле:
, где
d - диаметр сердцевины, [мкм];
л - длина волны источника излучения, [мкм].
Одномодовый режим возможен при выполнении условия, что V< 2.405.
Следовательно, полученный наш результат соответствует этому режиму, где распространяется только одна мода.
3.7 Расчет длины волны осечки
Длина волны отсечки-минимальная длина волны, при которой в оптическом волокне распространяется только одна мода.
Этот параметр рассчитывается по формуле:
[мкм].
Если рабочая длина волны меньше , то оптическое волокно становится многомодовым. Таким образом, диаметр сердцевины берется в зависимости от типа выбранного волокна (ООВ/МОВ) и для ООВ, исходя из условия (3.5).
3.8 Расчет эффективного диаметра поля мода и площади модового поля
Диаметр поля моды (модового пятна), - параметр, использующийся для анализа одномодовых волокон. Энергия основной моды в одномодовом оптическом волокне распространяется не только в сердцевине, но и частично в оболочке, захватывая ее приграничную область. Поэтому более точно оценивает размеры распространения энергии основной моды. важна при стыковке волокон между собой, а также, при стыковке источника излучения с волокном.
Выражение для диаметра поля моды:
, где
V - нормированная частота;
d - диаметр сердцевины.
[мкм].
Для оценки получившейся величины диаметра поля моды с точностью до единиц процента можно воспользоваться следующей формулой:
[мкм].
Построим график распределения энергии по сечению оптического волокна. Воспользуемся для этого следующим соотношением:
, где
- интенсивность излучения на оси (Будем использовать нормированную величину).
r - расстояние от оси оптического волокна.
щ0/2 = 5,539 - эффективный радиус поля моды
Распределение энергии излучения в ОВ
Эффективная площадь сердцевины - параметр, необходимый для учета нелинейных эффектов в оптическом волокне. Используется, например, в DWDM-системах.
Эффективную площадь сердцевины оптического волокна можно выразить через диаметр модового поля:
[м2]
3.9 Расчет затухания в оптическом волокне
Затухание - мера ослабления оптической мощности при распространении оптического сигнала в ОВ. Затухание в качественном оптическом волокне обусловлено двумя основными факторами: рассеянием Релея и общими потерями за счет поглощения, прочие потери минимизируются при высокотехнологичном производстве оптического волокна. Таким образом, суммарное значение коэффициента затухания может быть определено следующим образом:
бУ =брасс +бик + буф, где
брасс - затухание, вызванное рассеянием Релея [дБ/км];
бик - коэффициент затухания в инфракрасной области [дБ/км];
буф - коэффициент затухания в ультрафиолетовой области [дБ/км].
Затухание, вызванное рассеянием Релея, рассчитывается по формуле:
, где
, где
n1 - показатель преломления сердцевины;
= 1,38*10-23 Дж/К - постоянная Больцмана;
= 8,1*10-11 м2*Н - коэффициент сжимаемости кварцевого стела
=1500 К - температура затвердевания стекла при вытяжке.
Подставив в выражение (3.11) соответствующие значения, произведем расчет коэффициента затухания, обусловленного Релеевским рассеянием:
[дБ/км]
Далее найдем потери в материале.
Затухание в инфракрасной области:
Коэффициент затухания для этой области найдем с помощью следующего выражения:
[дБ/км]
Затухание в ультрафиолетовой области:
Коэффициент затухания для этой области найдем с помощью следующего выражения:
[дБ/км]
Таким образом, потери в материале составят:
[дБ/км]
Теперь найдем по формуле (3.10) суммарный коэффициент затухания:
бУ = 0,674+ 0,013 = 0,687 [дБ/км]
Зависимость различных составляющих затухания от длины волны
Суммарное значение дает нам теоретический предел собственных потерь в ОВ. Кроме этого, за счет несовершенства технологии изготовления ОВ на затухании сказываются потери на микроизгибах, которые возникают при монтаже и прокладки ВОЛС. Это так называемые «кабельные потери. Поэтому, исходя из вышесказанного, окончательное значение суммарного коэффициента затухания мы сможем получить, рассчитав еще и потери на микроизгибах.
3.10 Расчет затухания, обусловленного микро и макроизгибами
Затухание на микроизгибах определяется по следующей формуле:
, где
N - количество микроизгибов на 1 км.
h - высота (радиус) микроизгиба, [мкм];
d - диаметр сердцевины, [мкм];
n1 - показатель преломления сердцевины
D-диаметр оболочки, [мкм];
NA - числовая апертура.
Используя выражение (3.16), построим график зависимости затухания от величины микроизгиба из расчета, что N = 100, а hдостигает величины 0,1 - 0,2*щ0, где щ0 - эффективный диаметр поля моды:
Зависимость величины затухания от величины микроизгиба при 10 микроизгибах на километр
Рассчитаем затухание по формуле (3.16) для нашего оптического волокна:
Величина h зависит от некруглости сердцевины. Для одномодового оптического волокна почти у всех производителей некруглость сердцевины составляет 5% от диаметра сердцевиныd.
дБ/км.
Учтем потери на микроизгибах в суммарном коэффициенте затухания, тогда суммарные потери на 1 км составят:
бУ = 0,111 + 0,032 + 0,063 = 0,207 дБ/км.
Потери на макроизгибах обусловлены скруткой, деформациями и изгибами волокон, возникающих при наложении покрытий и защитных оболочек при производстве кабеля, а также в процессе его прокладки.
Прирост затухания за счет макроизгибов определяется формулой:
, где
R - радиус макроизгиба;
d - диаметр сердцевины;
n1 - показатель преломления сердцевины;
NA - числовая апертура.
Определим зависимость величины затухания от радиуса изгиба:
Зависимость величины потерь от радиуса макроизгиба
Если радиус изгиба будет больше максимального допустимого радиуса, на который рассчитано данное волокно, то значение затухание увеличится до бесконечности. Это будет происходить вследствие перекачки энергии мод из сердцевины в оболочку.
3.11 Дополнительные потери при сращивании волокон
Существует 2 причины возникновения потерь в волоконно-оптическом соединении:
1. Внутренняя. Связана с нестабильностью параметров самого волокна.
2. Внешняя. Связана непосредственно с соединителем.
3.12 Внутренние причины
В случае одномодовых волокон доминирующим фактором является несовпадение диаметров поля моды волокон. Данные потери рассчитываются следующим образом:
Типичные значения изменяются от 0,08 до 0,12.
дБ/км.
3.13 Внешние причины
Существует три вида внешних потерь при сращивании ОВ:
1. Потери при радиальном смещении
2. Потери при угловом смещении
3. Потери при осевом смещении.
4. Потери из-за френелевского рассеяния.
По отдельности рассмотрим каждый вид потерь:
1. Потери при радиальном смещении:
Эти потери возникают тогда, когда центральная ось одного ОВ не совпадает с центральной осью другого.
Радиальное смещение волокон
Потери при радиальном смещении можно определить как:
, где
d - диаметр сердцевины, [мкм]
L - радиальное смещение, [мкм]
Зависимость величины потерь от радиального смещения волокон
2. Потери при угловом смещении:
Сколы соединяемых ОВ должны быть перпендикулярны осям ОВ и параллельны друг другу. Уровень потерь увеличивается с увеличением угла рассогласования.
Угловое смещение волокон
Потери при угловом смещении определяются по следующей формуле:
, где
- угол рассогласования волокон в радианах.
Зависимость величины потерь от углового смещения.
3. Потери при осевом смещении:
Наличие зазора между сколами в среде с показателем преломления почти равным показателю преломления сердцевины оптического волокна приводит к увеличению потерь.
Осевое смещение
Потери при осевом смещении определяются по следующей формуле:
, где
d - диаметр сердцевины ОВ;
S - осевое смещение, [мкм];
n0 - показатель преломления в зазоре.
Зависимость величины потерь от осевого смещения
4. Потери из-за френелевского рассеяния:
В любом разъемном соединителе между торцевыми поверхностями обязательно остаются воздушные зазоры большей или меньшей толщины или площади, вызванные неизбежными погрешностями и допусками на изготовление коннекторов. В таких областях за счет наличия перехода стекло-воздух-стекло возникают френелевские отражения, которые приводят к появлению отраженного в обратном направлении светового потока.
Потери на обратное отражение определяются по следующей формуле:
, где
n1 - показатель преломления волокна, одинаковый для обоих ОВ;
n0 - показатель преломления среды в зазоре.
[дБ].
3.14 Расчет дисперсии
Импульсы света, последовательность которых определяет информационный поток, в процессе распространения по оптическому волокну расплываются. При достаточно большом уширении импульсы начинают перекрываться так, что становится невозможным их различить на приеме. Таким образом происходит увеличение коэффициента ошибок BER.
Дисперсия - рассеяние во времени спектральных и модовых составляющих.
Дисперсия имеет размерность времени и определяется как квадратичная разность длительностей импульсов на выходе и входе кабеля длины L по формуле:
, где
tвх - длительность импульса на входе кабеля;
tвых - длительность импульса на выходе кабеля.
Обычно, дисперсия исчисляется в расчете на L = 1 км, и измеряется в [пс/км].
Причины возникновения дисперсии:
1) Различие скоростей распространения направляемых мод в многомодовом волокне (межмодовая дисперсия - ).
2) Зависимость групповой скорости каждой направляемой моды от длины волны источника излучения (хроматическая дисперсия - ), которая состоит из материальной () и волноводной дисперсии ().
3) Разность в задержке распространения двух ортогонально поляризованных световых волн (поляризационная модовая дисперсия - )
Чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну. Результирующая дисперсия определяется из выражения:
* для одномодового оптического волокна = 0.
3.15 Расчет хроматической дисперсии
Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной дисперсии:
Материальная дисперсия - это зависимость показателя преломления сердцевины ОВ от длины волны. Это величину можно рассчитать по следующей формуле:
, где
M() - удельная материальная дисперсия, [пс/(км*нм)];
L - длина линии;
- ширина спектра источника излучения ( = 0,1 нм).
Удельная материальная дисперсия рассчитывается по формуле:
Волноводная дисперсия связана с зависимостью коэффициента распространения от длины волны. Волноводная дисперсия находится по формуле:
, где
B() - удельная волноводная дисперсия, [пс/(км*нм)];
L - длина линии;
- ширина спектра источника излучения ( = 0,1 нм).
Удельная волноводная дисперсия рассчитывается по формуле:
Сделав соответствующие вычисления в среде MathCadv.14.0, получим следующие значения удельных коэффициентов:
M() = - 10,16 пс/(нм*км)
B() = 27,51 пс/(нм*км)
Теперь определим удельный коэффициент хроматической дисперсии:
D() = M() + В()
D() = -3,438 + 29,46 = 17,35 пс/(нм*км);
Тогда по формуле (3.25) найдем коэффициент хроматической дисперсии:
пс/(нм*км)
Получившиеся результаты отобразим на графике:
Зависимость коэффициентов дисперсии от длины волны
Коэффициент хроматической дисперсии, рассчитанный выше, получен по универсальным, общим формулам, которые распространяются на все виды ОВ. Воспользуемся рекомендациями Международного Союза Электросвязи (Приложение Б), который предоставляет формулы для вычисления этого коэффициента для каждой рекомендации отдельно. В нашем случае будем использовать формулу для оптического волокна рекомендации G.653 на длине волны 1,36 мкм:
пс/(нм*км)
В дальнейших расчетах будем придерживаться именно этого значения .
Пересчитаем коэффициент хроматической дисперсии для нашего значения:
пс
3.16 Расчет поляризационной модовой дисперсии
Этот вид дисперсии возникает вследствие различной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих моды. Главной причиной поляризационной модовой дисперсии является эллиптичность профиля сердцевины одномодового волокна, возникающая в процессе изготовления и эксплуатации волокна.
Величина поляризационной модовой дисперсии рассчитывается по формуле:
, где
T [пс/км1/2] - коэффициент удельной дисперсии (типичное значение для кварцевого волокна T = 0.5 - 2).
пс.
При L = 10 км: пс.
При L = 50 км: пс.
При L = 70 км: пс.
При L = 100 км: пс.
График зависимости поляризационной модовой дисперсии от расстояния
3.17 Расчет коэффициента широкополостности
Коэффициент широкополостности (пропускная способность) определяет объем информации, который можно передавать в оптическом кабеле. Ограничение обусловлено тем, что импульс на приеме приходит размытым, искаженным вследствие различия скоростей распространения в световоде отдельных его частотных составляющих.
Коэффициент широкополостности находится по следующей формуле:
, где
- суммарная дисперсия в ОВ.
Суммарную дисперсию вычислим по формуле (3.24):
пс.
Теперь рассчитаем коэффициент широкополостности:
ГГц*км.
Таким образом, используемое оптическое волокно будет иметь следующие параметры:
1) Диаметр сердцевины: 9 мкм
2) Числовая апертура: 0,113
3) Показатель преломления сердцевины: 1,455
4) Общие потери: 0,207 дб/км
5) Эффективный диаметр поля моды: 11,078 мкм
6) Коэффициент широкополостности: 606,9 ГГц*км
4. Выбор конструкции оптического кабеля
Исходя из вида проектируемой ВОЛС и способа прокладки кабеля по линиям электропередач вдоль железных дорог, нам потребуется подвесной оптический кабель на 16 жил. Где 8 будет отведено на проектируемую систему, 2 - для служебного резервирования и 6 - запас в качестве возможного увеличения производительности нашей ВОЛС. Таким образом, данное строение ОК позволяет нам использовать синхронный транспортный модуль STM-64, где будет выполнятся требуемая скорость передачи.
Проанализировав продукцию различных заводов-изготовитей, остановимся на кабеле производства ООО «Лансет» город Москва.
ДПТ - подвесной самонесущий (до 48 ОВ)
Назначение:
Кабели применяются для подвеса на опорах воздушных линий связи, контактной сети железных дорог, линий электропередач, а также для прокладки в кабельной канализации, блоках, тоннелях, коллекторах, внутри зданий и трубах (включая метод пневмопрокладки).
Конструкция:
Структура оптического кабеля
1. Центральный силовой элемент (ЦСЭ) - стеклопластиковый диэлектрический стержень.
2. Оптическое волокно.
3. Оптический модуль в оболочке, заполненный гидрофобным гелем.
4. Межмодульный гидрофобный гель.
5. Промежуточная оболочка из полимерного материала.
6. Упрочняющие элементы (арамидные нити / стеклонити)
7. Защитный шланг из полимерного материала.
Конструкция оптического кабеля
Кабель содержит сердечник модульной конструкции с ЦСЭ из диэлектрического стержня, вокруг которого скручены оптические модули со свободно уложенными волокнами. Свободное пространство в оптических модулях и в сердечнике кабеля заполнено гидрофобным гелем. На сердечник продольно накладывается лента ПЭТ, поверх ленты спирально накладываются арамидные нити и оболочка из полиэтилена средней плотности.
Маркировка:
Наносится методом горячего тиснения на каждый метр кабеля.
Пример маркировки
Расшифровка маркировки:
1) ИНКАБ - название предприятия изготовителя;
2) ДОТа - тип кабеля;
3) П - материал наружной оболочки (полиэтилен средней плотности);
4) 32 - количество оптических волокон;
5) А - тип оптических волокон;
6) 4 - количество оптических модулей;
7) (6) - количество элементов в повиве;
8) 3,5 кН - максимально допустимая растягивающая нагрузка;
9) 2010 - год изготовления;
10) 0001 - метраж.
* По согласованию с заказчиком в маркировку может быть включена дополнительная информация.
Таблица 4.1. Детали конструкции
|
Количество ОВ в кабеле |
До 48 |
|
|
Количество оптических модулей |
6 |
|
|
Количество волокон в модуле |
8 |
Таблица 4.2. Параметры эксплуатации
|
Рабочая температура |
- 60°С …+ 70°С |
|
|
Температура монтажа |
- 10°С … + 50°С |
|
|
Температура транспортировки и хранения |
- 50°С … + 50°С |
|
|
Минимальный радиус изгиба |
Не менее 20-ти диаметров кабеля |
|
|
Срок службы |
25 лет |
|
|
Срок гарантийной эксплуатации |
2 года |
|
|
Максимальный потенциал 12 кВ |
Технические параметры кабеля:
Таблица 4.3. Оптический кабель устойчив к указанным ниже воздействиям
|
Вид воздействия |
Нормируемое значение |
Критерий оценки |
|
|
Растягивающее усилие |
3,5 - 8 кН |
- ?б* ? 0,05 дБ - отсутствие повреждений |
|
|
Раздавливающее усилие |
300 Н/см |
||
|
Динамические изгибы |
20 циклов на угол ± 90° |
||
|
Осевые закручивания |
- 10 циклов - на угол ± 360° на длине 4 м |
||
|
Удар |
Энергия удара 5 Дж |
||
|
Водонепроницаемость |
Длина образца ? 3 м Время: 24 часа |
Отсутствие воды на конце отрезка |
* - прирост затухания оптического волокна в кабеле на нормированных длинах волн.
5. Расчет длины регенерационного участка
Регенератор - устройство, восстанавливающее форму оптического сигнала до первоначальной формы.
При построении магистральных и зоновых ВОЛС всю трассу разбивают на отдельные участки, называемые пролетами или регенерационными участками. Между пролетами устанавливается регенерационное оборудование для восстановления уровня и формы сигнала.
Для расчета максимальной допустимой длины пролета необходимо учитывать два фактора: дисперсию и затухание сигнала, причем расчет длины для каждого случая проводится отдельно.
5.1 Расчет длины регенерационного участка по дисперсии
Формула для расчета длины регенерационного участка имеет следующий вид:
, где
- удельный коэффициент хроматической дисперсии, [пс/нм*км];
- Скорость передачи информации, [Гбит/с];
- ширина линии излучения источника, [нм].
Подставив соответствующие значения в формулу (5.1), получим:
км.
5.2 Расчет длины регенерационного участка по затуханию
Формула для расчета длины регенерационного участка имеет следующий вид:
, где
- энергетический потенциал (= 32 дБ).
- Энергетический запас, учитывающий потери за счет старения, деградации, изменения параметров аппаратуры при эксплуатации (= 5 дБм)
- Потери разъемных соединений ( = 0.1 дБ);
- Количество разъемных соединений (= 2);
- Потери неразъемных соединений (= 0.02 дБ)
- Затухание кабеля ( = 0.235 дБ/км)
- Строительная длина кабеля (= 6 км)
Найдем длину регенерационного участка, подставив соответствующие значения:
км.
Сравнивая полученные длины регенерационных участков по затуханию и дисперсии, сделаем вывод, что длина нашего участка ограничивается затуханеим и составляет 112.36 км.
Найдем число регенерационных участков:
, где
S - длина трассы Новосибирск - Красноярск.
- ограничивающая длина регенерационного участка.
Таким образом, на трассе Новосибирск - Барнаул нам потребуется 3 регенерационных участков.
5.3 Проектирование прямого направления Новосибирск - Барнаул
Энергетический потенциал усилительного участка с учётом эксплуатационного запаса определяется по формуле:
Где i - номер усилительного участка
АЗАП - эксплуатационный запас (2 дБ)
Выходная мощность системы Lambda Driver 1600 с учётом резервирования
PПЕР=-5 (дБм)
Чувствительность EDFA в режиме линейного усилителя
PПРМИН = -30 (дБм)
Соответственно энергетический потенциал первого усилительного участка
Затухание, вносимое усилительным участком, определяется по формуле:
То есть, вносимое затухание первым усилительным участком
Уровень мощности на выходе i - того участка:
PПрi = PПЕPi-1 - Ai
Данное значение для первого участка
PПР1=-5-35-=-40 дБм
Для определения коэффициента усиления усилителяEDFA, зависящего от мощности входного сигнала будем пользоваться аппроксимирующим полиномом, полученным с помощью метода наименьших квадратов.
Аппроксимирующий полином имеет вид
Таким образом, при РПР1=-40 дБм
Мощность на выходе ? i того усилителя EDFA
PПЕР.i=PПР.i+qi
Применимо к первому усилительному участку
PПЕР.i=-40+37,1=2,9 дБм
Аналогично произведем расчет для следующих усилительных участков. Полученные данные занесем в таблицу:
|
Населенный пункт |
L (км) |
A(дБ) |
Рпр(дБм) |
Рпер(дБм) |
q (дБ) |
|
|
Черепаново |
108 |
35 |
-40 |
2,9 |
37,1 |
|
|
Тальменка |
58 |
27 |
-32 |
1,8 |
30,2 |
|
|
Барнаул |
81 |
30 |
-35 |
2,5 |
32,5 |
6. Расчет помехозащищенности ВОЛС
6.1 Определение необходимого качества передачи системы связи
Работа цифровых систем связи считается нормальной только в том случае, если коэффициент битовых ошибок BER не превышает определённый допустимый уровень, зависящий от используемого сетевого стандарта.
Современные линии связи строятся так, чтобы удовлетворить любому сетевому стандарту. Поэтому при их расчёте и строительстве закладываются достаточно жёсткие ограничения уровня ошибок (отBER=10-11 доBER=10-15). Рассмотрим теперь работу фотоприёмника. Будучи синхронизированным, с приходящим оптическим сигналом, фотоприёмник периодически в оптимальные моменты времени проводит обработку принимаемого сигнала - регистрирует интенсивность оптического сигнала и по определённому пороговому значению решает, какой сигнал принят - 0 или1.
К снижению качества цифровой передачи приводит много факторов: дисперсия, нелинейные эффекты в волокне, нестабильность таймеров, усиленное спонтанное излучение и др.
Для расчета BER требуется знание только одного параметра - Q-фактора, который аналитически выражается через функцию ошибок.
Зададим достаточно жёсткое ограничение уровня ошибок BER=10-12
Если задано требуемое значение BER то, пользуясь выражением можно найти требуемое значение Q-фактора.
Вычислим допустимое отношение сигнал-шум, которое обеспечивает данное значение Q-фактора.
Где ?fE - полоса пропускания электрического фильтра фотоприёмника.
Для систем WDM обеспечивающих передачу потоков информации до 10
Гбит/c ?fE =10 ГГц.
?f0 - исходная спектральная полоса в оптическом диапазоне, которую можно принять равной ширине спектра узкополосного лазера. Обычно эта ширина не более 0,4 нм, что соответствует ?f0 =12.5 ГГц. Отсюда находим
Для дальнейших расчетов отношение сигнал-шум удобно выразить в децибелах, которое в технике связи обычно называется помехозащищенностью и определяется по следующей формуле
Подставляя в формулу значение отношение сигнал-шум получаем:
Для расчетов примем
Данное значение справедливо для идеального приемника. В виду ухудшения защищенности сигнала в реальном фотоприемнике, а также с учетом деградации характеристик передающего и приемного оптоэлектронных модулей на практике необходимо ввести эксплуатационный запас равный от 5 до10 дБ.
Примем Азап = 5дБ.
Таким образом, требуемое значение помехозащищенности сигнала составляет:
Аз = 10+2=12 дБ
6.2 Расчет уровня шумов, приведенный ко входу оптического усилителя
...Подобные документы
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 06.01.2015Изучение стандартов синхронной цифровой иерархии передачи данных. Выбор пути прохождения трассы волоконно-оптической линии. Обоснование топологии сети. Расчет требуемого числа каналов, уровня цифровой иерархии, распределения энергетического потенциала.
курсовая работа [711,8 K], добавлен 10.01.2015Выбор трассы прокладки волоконно-оптической линии связи. Расчет необходимого числа каналов. Определение числа оптических волокон в оптическом кабеле, выбор его типа и параметров. Структурная схема организации связи. Составление сметы на строительство.
курсовая работа [571,0 K], добавлен 16.07.2013Определение числа каналов передачи. Характеристика трассы волоконно–оптической линии передачи. Расчет числовой апертуры, нормированной частоты и числа модулей, затухания оптического волокна, дисперсии широкополосности, длины регенирационного участка.
курсовая работа [469,4 K], добавлен 02.03.2016Обоснование трассы волоконно-оптической линии передач. Расчет необходимого числа каналов, связывающих конечные пункты; параметров оптического кабеля (затухания, дисперсии), длины участка регенерации ВОЛП. Выбор системы передачи. Схема организации связи.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 15.11.2013Выбор и обоснование трассы прокладки волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП). Расчет необходимого числа каналов. Подбор типа и вычисление параметров оптического кабеля. Определение длины регенерационного участка. Смета на строительство и монтаж ВОЛП.
курсовая работа [116,1 K], добавлен 15.11.2013Выбор системы и типа кабеля для обеспечения передачи информации между городами. Вычисление оптимальной трассы прокладки кабеля вдоль автомобильной дороги. Расчет затухания, числовой апертуры, числа мод, частоты. Составление сметы на строительство линии.
курсовая работа [806,4 K], добавлен 04.06.2015Выбор трассы прокладки оптоволоконного кабеля. Расчет регенерационного участка, скорости передачи связи, оконечного каскада передающего модуля. Структурная схема мультиплексора и платы расширения передатчика. Экономические затраты при проектировании.
курсовая работа [402,8 K], добавлен 01.02.2012Выбор и обоснование трассы прокладки внутризоновой волоконной линии связи между пунктами Кемерово-Киселевск. Расчет числа каналов, числа оптических волокон, длины регенерационного участка. Выбор системы передачи. Смета на строительство и монтаж ВОЛС.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.02.2012Выбор трассы прокладки кабеля. Расчет эквивалентных ресурсов волоконно-оптической линии передачи. Топология транспортной сети. Виды, количество и конфигурация мультиплексоров. Подбор аппаратуры и кабельной продукции. Разработка схемы организации связи.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.08.2013Расчет числа каналов на магистрали. Выбор системы передачи, оптического кабеля и оборудования SDH. Характеристика трассы, вычисление длины регенерационного участка. Составление сметы затрат. Определение надежности волоконно-оптической линии передачи.
курсовая работа [877,2 K], добавлен 21.12.2013Проектирования 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 29.11.2011Выбор трассы прокладки оптического кабеля. Расчет регенерационного участка и схемы организации связи. Разработка мероприятий по монтажно-строительным работам. Измерения, проводимые в процессе прокладки ОК. Выбор системы передачи для проектируемой ВОЛП.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 12.04.2015Проектирование кабельной магистрали для организации многоканальной связи на участке г. Биробиджан. Выбор трассы волоконно-оптической линии передач. Расчет числа каналов. Параметры оптического волокна, тип оптического кабеля. Схема организации связи.
курсовая работа [547,6 K], добавлен 27.11.2013Схема строительства волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с использованием подвески оптического кабеля на осветительных опорах. Особенности организации по ВОЛС каналов коммерческой связи. Расчет длины регенерационных участков по трассе линии связи.
курсовая работа [778,1 K], добавлен 29.12.2014Выбор оптимального варианта трассы прокладки волоконно-оптического кабеля. Выбор типа кабеля и описание его конструкции. Прокладка и монтаж кабеля. Расчет параметров передачи выбранного кабеля. Расчет надежности проектируемой кабельной линии связи.
курсовая работа [654,0 K], добавлен 18.05.2016Выбор трассы кабельной линии связи. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии. Расчет параметров взаимных влияний между цепями. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Организация строительно-монтажных работ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2012Расчет числа каналов между городами, параметров оптического кабеля, длины участка регенерации. Выбор системы передачи и кабеля. Выбор и характеристика трассы волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП). Смета проекта ВОЛП. Расчет надежности ВОЛП.
курсовая работа [221,0 K], добавлен 19.05.2013Выбор трассы для прокладки оптического кабеля. Расчет числа каналов и потоков. Выбор схемы организации связи и типа волоконно-оптической системы передачи. Расчет эксплуатационного запаса на кабельном участке. Требования к устройствам электропитания.
курсовая работа [106,9 K], добавлен 16.02.2011Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015
