Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. Проф. М.А. Бонч-Бруевича»

Контрольная работа

По проектированию линейных сооружений ГТС

Выполнено студентом

Добрыниной В.И.

Санкт-Петербург 2014г

1. Расчет номерной емкости РАТС

Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП -116-80) потребность городов и степень их удовлетворения телефонной связью определяется в соответствии с нормами телефонной плотности.

Для проектирования линейных сооружений РАТС необходимо прежде всего определить общую номерную емкость станции, от которой зависят объем и построение линейных сооружений в заданном районе.

Расчет потребного количества номеров квартирного сектора выполняется по формуле:

где - численность населения района на конец первого этапа проектирования, тыс. чел

- средняя норма телефонной плотности для квартирного сектора, тел/тыс. чел

Численность населения района рассчитывается по формуле:

электронный станция телефонный кабельный

где - численность населения в текущем ( на начало проектирования) году, тыс. чел

р - средний процент ежегодного прироста населения, равный 2% для всех этапов проектирования

t - число лет с момента проектирования до пуска РАТС: в расчетах принимается t = 5 лет.

В народнохозяйственном секторе потребителями телефонной связи являются рабочие и служащие, т.е. самодеятельное городское население, занятое в различных отраслях народного хозяйства. В среднем по стране эта часть населения составляет порядка 48 -50% от общего числа городского населения.

Расчет необходимого количества номеров для народнохозяйственного сектора выполняется по формуле:

где q - коэффицент, учитывающий процент самодеятельного населения, принимается равным 0,5

- средняя норма телефонной плотности для народнохозяйственного сектора, тел/тыс. чел.

Полученное суммарное количество телефонов для обеих групп потребителей увеличивают до целого числа тысяч, т.к. емкость выпускаемых станций кратна 1000. Найденное число и будет являться необходимой номерной емкостью проектируемой РАТС

= = 17,017

= 17,017 230 = 3913,91

= 17,017 0,5 60 = 510,51

+ = 3913,91 + 510,51 = 4424,42 5000

РАТС = 5000

Следует отметить, что на ГТС многие крупные предприятия и учреждения имеют свои внутренние УАТС.

Прямые провода - 5% = 5000* 0,05 = 250

Таксофоны - 2% = 5000* 0,02 = 100

Линии МТС-1 % = 5000 * 0,01 = 50

Линии РАТС -3% = 5000 * 0,03 = 150

2. Выбор места строительства АТС

Для определения места строительства здания проектируемой станции необходимо знать распределение номерной емкости РАТС по территории района. При любом размещении телефонных аппаратов на территории района, где проектируется АТС, существует такая точка, сума расстояний от которой до каждого телефонного аппарата минимальна. Эта точка носит название центра телефонной нагрузки ЦТН.

Координаты ЦТН определяются по формулам

Где k - число кварталов в проектируемом районе;

- число проектируемых телефонов в i-м квартале.

К определению координат центра телефонной нагрузки

3. Технология PON

Применяются следующие основные термины с соответствующими определениями:

1. оптический линейный терминал (OLT): Оборудование интерфейса сетевой стороны сети доступа, соединенное с одной или несколькими распределительными сетями.

2. оптический сетевой терминал (ONT): Оборудование интерфейса стороны пользователя сети доступа, соединенное с распределительной сетью и используемое одним абонентом.

3. оптический сетевой блок, устройство (ONU): Групповое оборудование интерфейса стороны пользователя сети доступа, соединенное с распределительной сетью.

4. разветвитель (сплиттер): Элемент пассивной линейной сети, обеспечивающий ответвление части энергии оптического сигнала на одно или несколько направлений.

5. участки оптической сети доступа: Комплекс инфраструктуры линейно-кабельных сооружений, включающий в себя оптические кабели, крепежные и стыковочные изделия и распределительные устройства с оптическими компонентами.

6. линейные сооружения пассивной оптической сети: Комплекс инфраструктуры линейно-кабельного хозяйства, содержащий пассивные элементы оптической сети.

7. магистральная оптическая сеть PON: Участки сети доступа от оборудования OLT до оптического распределительного шкафа (ОРШ) или до магистрального устройства (ОРК, муфты) оптической зоны прямого питания (ОЗПП).

8. распределительная оптическая сеть PON: Участки внешней, внутренней (внутридомовой) распределительной сети доступа и абонентской проводки, от ОРШ или от другого магистрального устройства (ОРК, муфты) до оптической абонентской розетки (ОРА) или/и абонентского терминала (ONT, ONU).

9. внутридомовая распределительная сеть: Участки построения распределительной сети внутри здания (дома) от кабельного ввода в дом до распределительного устройства в подъезде дома или в квартире абонента.

10. абонентская проводка: Участки распределительной сети от распределительного устройства (ОРК, муфта) в подъезде дома до оптической абонентской розетки (ОРА) или абонентского терминала (ONT, ONU).

Технология PON описывает сеть доступа, имеющую древовидную волоконно-кабельную архитектуру с пассивными оптическими разветвителями на узлах. Это обеспечивает наиболее экономичный способ предоставления широкополосных услуг, с возможностью увеличения числа абонентов и пропускной способности сети.

Основными компонентами проектируемой телефонной сети PON являются:

- оптический распределительный шкаф (ОРШ) - оконечные устройства магистральной сети PON, в которых производится ввод магистральных ВОК, разделка в муфте или в кассетах сварных соединений на другие кабели, кроссировка кабелей распределительной сети. При необходимости, в ОРШ устанавливаются оптические разветвители.

- оптические распределительные коробки (ОРК) - коммутационные узлы между абонентскими подклюениями и ОРШ магистральной сети

- оптические разветвители (ОР) или сплиттеры - ключевой элемент сети PON, разделяет сигнал, с входного волокна (со стороны оборудования АТС) на несколько выходных волокон (в стороны абонентов). Обратным образом объединяет «восходящие» потоки от абонентов к АТС.

Применяются ОРК двух типов: «сплиттерные» ОРК - служат как для непосредственного подключения абонентов, так и для распределения оптических потоков с помощью ОР, и «безсплиттерные» ОРК - служат точкой подключения абонентов к оптическим потокам поступающих от «сплиттерных» ОРК.

Телефонная сеть PON основывается на двухуровневой (двухкаскадной) схеме включения разветвителей. Суммарный коэффицент разветвления в оптической сети составляет 1:64

Первый каскад разветвления осуществляется на ОР, установленных в ОРШ (коэффициент разветвления 1:2).

В «сплиттерных» ОРК находиться второй каскад разветвления (коэффицент разветвления 1:32) Дальнейшее распределение ВОК от каждой из «сплиттерных» ОРК производиться с участием соответствующих «безсплиттерных» ОРК малой емкости.

Принцип действия PON

Основная идея архитектуры PON - использование всего одного приемопередающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них.

Число абонентских узлов, подключенных к одному приемопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT - прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1550 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Реализация этого принципа показана на рисунке.

Что такое WDM (Wavelength Division Multiplexing)?

Технология для добавления двух или более оптических сигналов с разными длинами волн, передающихся одновременно по одному волокну и разделяемых на дальнем конце по длинам волн. Наиболее типичные приложения (2- канальный WDM) комбинируют длины волн 1310 нм и 1550 нм в одном волокне.

Двух-канальный WDM (и трех канальный) может быть использован для быстрого и простого добавления дополнительной (или двух дополнительных) длин волн. Он очень прост для установки и подключения и очень недорогой.

PON (Passive Optical Network -- пассивная оптическая сеть) -- технология для оптической распределительной сети доступа. Топология распределительной сети -- дерево, где волокно от центральной станции разветвляется с использованием пассивных оптических делителей сигнала (сплиттеров) и внутри оптической распределительной сети нет другого активного оборудования. Активное оборудование размещается только на границах оптической сети доступа. На стороне центральной станции (оператора связи) располагается устройство, называемое OLT (Optical Line Terminal -- терминал оптической линии), интерфейс OLT через оптическую распределительную сеть широкополосным соединением связан со множеством ONT (Optical Network Terminal -- оптический сетевой терминал), которые устанавливаются в помещениях пользователей. Альтернативно, вместо ONT может быть установлено ONU (Optical Network Unit -- оптический сетевой блок) для достижения помещения пользователя через другую технологию, например, VDSL2 или Ethernet поверх медного кабеля. Количество ONT/ONU, которые могут быть обслужены одним интерфейсом OLT, зависит от используемой PON-технологии и обычно равно 16, 32 или 64.

4. Выбор емкости распределительного шкафа

На основании анализа возможной оптимальной загрузки шкафов и в соответствии с проработкой вариантов шкафного построения магистральной сети в совокупности со схемами распределительной сети PON, для удобства проведения проектирования, закупок и технического учета, условно по максимальной загрузке ОРШ подразделяются по типам:

­ ОРШ малой ёмкости: ОРШ-М ВОК32-64SC -- входной ВОК - до 32 ОВ, коммутационная панель на 64 разъёма SC; 600- 700 NN

­ ОРШ средней ёмкости: ОРШ-С ВОК48-96SC -- входной ВОК - до 48 ОВ, коммутационная панель на 96 SC; 1000 - 1200 NN

­ ОРШ большой ёмкости: ОРШ-Б ВОК96-292SC -- входной ВОК - до 96 ОВ, коммутационная панель на 292 SC; 2400 NN

На шкаф 005 пришло оптическое волокно, в одном волокне 64 абонента. Их необходимо разделить, сначала 1:2 - поставить сплиттера, это делается в ОРШ. Теперь в каждом оптическом волокне по 32 абонента. Это волокно идет на ОРКС - 32. В этих коробках стоит по одному сплиттеру 1:32, после этой ОРКС -32 в нашем волокне по одному абоненту. Но еще много этажей, поэтому мы должны поставить ОРК-8, которая выполняет просто роль муфты для перехода кабеля из стояка к этажным коробам, чтобы попасть в квартиру. ОРК позволяет на своих разъемных соединениях производить измерения.

5. Проектирование магистральной кабельной сети

Требования к магистральной оптической сети

· Проектирование и строительство магистральной волоконно-оптической сети должно обеспечить возможность подключения 100% домохозяйств в зоне охвата сети GPON при 2-х каскадной схеме дерева PON и общем коэффициенте сплиттерования 1:64.

· Прокладку ВОЛС осуществить по телефонной кабельной канализации. В исключительных случаях, при невозможности размещения кабеля в канализации, допускается подвеска ВОЛС на опорах, использование воздушных оптических кабельных переходов между домами, а также подвеска оптического кабеля на опорах городских осветительных сетей, опорах контактной сети городского электротранспорта, прокладка кабеля в грунт.

· Выбор трассы производить, исходя из наикратчайшей протяженности участков сети, согласно схеме существующей кабельной канализации, наименьшего количества переходов через автодороги, коммуникации и другие препятствия, ведущие к удорожанию проекта.

· В качестве оптических линий связи использовать однотипный, модульный волоконно-оптический кабель со стандартным волокном G.652D Затухание в сварных соединениях в одном направлении не должно превышать 0,15 дБ, погрешность оценки затухания в сварных соединениях не должна превышать величины в 0,15 дБ. При измерении затухания в сварных соединениях в 2-х направлениях среднее значение не должно превышать 0,1 дБ, погрешность оценки затухания в сварных соединениях не должна превышать величины в 0,1 дБ.

· На УС все волокна проектируемых оптических кабелей должны быть разварены на внешние разъемы оптических кроссовых шкафов. Металлические покровы ВОК должны быть заземлены.

По характеристикам оборудования GPON максимальное расстояние обслуживания составляет 18-20 км. Реально, на практике, с учетом затуханий разъемных и неразъемных соединителей, кабельной линии, разветвителей ( общий коэффициент деления 1х64), запаса на штрафные потери и ремонтные работы, а также плотности застройки в городских условиях, расстояние составляет до 10км.

Магистральная сеть:

где n - количество ОРШ

K - резерв ОВ

F - NN кварталов: 64 (округленное до целого числа кратное типовым емкостям ВОК заводов изготовителей)

На каждом магистральном направлении связи от ODF до ОРШ предусматривается не менее 4-х волокон под развитие и одного волокна под эксплуатационный резерв.

При наличии в зоне питания ОРШ зданий, имеющих нежилые помещения (магазины, аптеки и т.д.) резерв под развитие - не менее шести волокон и двух волокон - эксплуатационный резерв на один ОРШ. Для объектов нового жилищного строительства 1 оптическое волокно должно резервироваться для организации канала передачи сигналов оповещения.

Пример:

ОРШ1: 100 номеров: 64 = 2 ОВ + 6 ОВ ( развитие и резерв) + 2 ОВ ( УПАТС вокзал)= 10 12 ОВ

ОРШ2: 550 номеров: 64 = 8,5 + 6 ОВ ( развитие и резерв) = 14,5 16 ОВ

6. Кабели, применяемые при проектировании магистральной сети

Волокна кабелей для сети PON должны быть одномодовыми по Рекомендации G.652D -- с низким водяным пиком (расширенным диапазоном длин волн). Обычно, это волокно производства «Corning»: SMF-28e. Обозначение ВОК с волокном по G.652D на отечественных кабельных заводах принято: тип «А» или тип «Т».

Одномодовое волокно G.652D поддерживает большую пропускную способность для сети доступа в диапазоне 1270…1610 нм с интервалом 20 нм и технологию CWDM (грубое спектральное мультиплексирование), используемую в сети PON.

Для кабеля абонентской проводки, соединительных оптических шнуров (пигтейлов, патчкордов) в составе ODF, ОРШ, ОРК, ОРА, муфт должно использоваться волокно с улучшенными изгибными характеристиками по Рекомендации G.657A или G.657B.

Допустимый радиус изгиба по типам волокон составляет:

­ волокно G.652D (SMF-28e) -- 30 мм;

­ волокно G.657А (SMF-28e XB) -- 10 мм;

­ волокно G.657В (SMF-28e ULL) -- 7,5 мм;

­ волокно Corning ClearCurve -- менее 5 мм.

Конструкция оптического кабеля должна сочетаться с методами прокладки и условиями окружающей среды.

Тип ОВА- одномодовое ОВ с расширенным диапазоном рабочих длин волн (с пониженным затуханием на длине волны 1383±3 нм), по рекомендации G.652D;Е- стандартное одномодовое G.652В;Р- одномодовое, с пониженным затуханием;(G.654)У- одномодовое, с пониженным затуханием, с расширеным диапазоном рабочих длин волн и с повышенным порогом стимулирования рассеяния Мандельштама-Бриллюэна;(G.652D)Т- одномодовое, с расширеным диапазоном рабочих длин волн и с повышенным порогом стимулирования рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (G.652D);С- одномодовое с отрицательной ненулевой смещенной дисперсией (G.655);Н- одномодовое с положительной ненулевой смещенной дисперсией (G.655.С);М- многомодовое с соотношением диаметров сердцевины и оболочки -- 50/125 мкм (G.651);В- многомодовое с соотношением диаметров сердцевины и оболочки -- 62,5/125 мкм;К- комбинация различных типов ОВ

7. Проектирование кабельной канализации

Кабельной канализацией связи называется система подземных инженерных сооружений, обеспечивающая возможность производства всех видов работ с кабелями без вскрытия уличных покровов и раскопки грунта.

Проектирование кабельной канализации выполняется в следующем порядке:

Выбирают трассу кабельной канализации

Определяют места установки проходных, угловых, разветвительных и станционных колодцев

Определяют марки и число кабелей магистральных, распределительных, межстанционных сетей и сетей специального назначения, предусмотренных к прокладке на каждом участке

Рассчитывают число необходимых каналов для кабелей распределительных, магистральных, межстанционных сетей и сетей специального назначения

Определяют число запасных каналов на каждом участке канализации

Трассу кабельной канализации рекомендуется выбирать исходя из условий ее минимальной длины, выполнения наименьшего объема работ при строительстве и возможности максимального применения средств механизации строительных работ. Трасса должна проходить под пешеходной частью улиц с усовершенствованными покрытиями. Число пересечений трассы с уличными проездами, дорогами и рельсовыми путями должно быть минимальным. Необходимо также при выборе трассы кабельной канализации учитывать наличие существующих подземных коммуникаций. При определении мест установки смотровых устройств необходимо стремиться к тому, чтобы их число было минимальным, а длина пролетов между ними - максимальной, но не более 150 м. При больших расстояниях или при необходимости изменения направления канализации у распределительных шкафов должны устанавливаться колодцы ККС-3. Станционные колодцы устанавливаются в местах ввода кабелей в здания телефонных станций. Проходные колодцы устанавливают на прямолинейных участках трассы на расстоянии не более 150 м друг от друга и в местах поворота трассы не более чем на 15°, а также при изменении глубины заложения трубопровода. Угловые колодцы устанавливают в местах поворота трассы более чем на 150°. Разветвительные колодцы размещают в местах разветвления трассы на два или три направления. Кроме того, независимо от типа смотрового устройства они устанавливаются, если:

Изменяется число каналов или их расположение в блоке кабельной канализации;

Изменяется направление или глубина заложения трубопровода;

Длина магистрального участка, прилегающего к распределительному шкафу, превышает 35м.

При расчете числа каналов кабельной канализации для первого и последующих этапов развития сети необходимо учитывать следующее:

- на всех участках, где определена необходимость прокладки кабелей распределительной сети абонентского доступа, следует предусматривать один дополнительный канал

- в кабельной канализации на магистральных участках сети абонентского доступа, где хотя бы в одном канале предусматривается прокладка одного или нескольких кабелей общей емкостью 400 пар и более, а также где емкость существующих кабелей в одном из каналов равна или превышает 400 пар, следует предусматривать один резервный канал на случай замены поврежденного кабеля.

Итого мы строим 2-х отверстную кабельную канализацию с установкой на прямых участках и вводах в дома ККС-2, а на разветвлении ККС-3.

Размещено на Allbest.ru