Разработка проекта строительства волоконно-оптической линии передачи с использованием технологии волнового уплотнения на участке г. Томск – г. Нижневартовск

Интерфейсы синхронизации

2048 кбит/с (75 Вт и 120 Вт), 2048 кГц(75Вт и 120 Вт)

Интерфейсы аварийной сигнализации

Шестнадцать входных уровней сигнала;

Четыре выходных уровней сигнала;

Четыре индикатора на стативе;

Связь сигнализации между стативами.

Внешний вид подстатива OSN 3500 изображен на рисунке 3.13.

Рисунок 3.13 - Слоты подстатива

Таблица 3.26 - Описание плат

Название платы	Описание платы
AUX	Блок вспомогательных интерфейсов системы. Обеспечивает связь между платами и полками. AUX не предоставляет внешних интерфейсов, а имеет только четыре индикатора
PIU	Блок интерфейсов питания
XCS	Блок кросс-коммутации и синхронизации
SCC	Блок системного контроля и связи
SL64	Блок обработки оптического сигнала STM-64
PQM	Блок обработки 63 электрических сигналов E1/T1

SL64 соответствует рекомендации МСЭ-Т G.691

PQM соответствует рекомендации МСЭ-Т G.703

3.4 Выбор Ethernet коммутатора

В качестве коммутатора Ethernet будет использоваться ISCOM2648G-4C предтавленнй в маериалах[6].

Рисунок 3.15 - Внешний вид коммутатора

Характеристики коммутатора:

- Downlink: 48 медных портов 10/100/1000 BaseT

- Uplink: 4 10GE SFP+

- Количество MAC адресов 16к

- MTU: 12к

- Поддерживаемые функции и протоколы:

- VLAN, Q-in-Q, QoS, ACL, LLDP-MED, DHCP, IGMP

- Удаленное управление: Console / Telnet / SSH / SNMP

- Условия эксплотации:

- Рабочая температура от 0°С до 50 °С

- Влажность от 10% до 90% (без конденсации)

- Электропитание:

- 2 блока питания 220V AC или 2 блока питания-48V DC

- Потребляемая мощность 45 Вт

- Габариты: 440(Ш)*43,6(В)*300(Г) (мм)

3.5 Выбор вспомогательного оборудования

Выбор источника бесперебойного питания.

В качестве источника питания выберем ИБЭП-220/60B-80A 6U «ФОРПОСТ»[7]. ИБЭП-220/60B-80A 6U предназначен для подключения телекоммуникационной техники, преобразует переменный ток напряжением 220В в постоянный 60В, обеспечивает заряд и содержание аккумуляторных батарей.

Оборудование конфигурируется с лицевой панели, а также допускает удаленное управление через порты RS-232 и LAN.

ИБЭП 220/60В выпускается в корпусе высотой 6U с габаритами под монтаж в стойку 19”.

Технические характеристики ИБЭП-220/60B-80A 6U:

- Напряжение входа 220В

- Напряжение выхода 60В

- Выходной ток 0...80А

- Мощность выхода 4000 Вт

- Габариты (ШхВхГ) 600х270х400

Оборудование предназначено для работы с двумя батареями напряжением 60В, содержащими по пять кислотных аккумуляторов 12В емкостью до 400Ач.

Рисунок 3.14 - Внешний вид ИБЭП-220/60B-80A 6U

Выбор оптического кросса.

Оптический стоечный кросс SNR-ODF-24R-L представлен в материалах [8], и предназначен для монтажа магистрального оптического кабеля с последующей коммутацией оптических линий.

Кросс, оснащен тремя кабельными вводами, что позволяет легко вводить кабель. Конструкция предусматривает фиксацию вводимого кабеля по оболочке с помощью пластиковых хомутов, а так же фиксировать силовой элемент с помощью винтового зажима.

Характеристики:

- Количество оптических портов - 24;

- Количество кабельных вводов- 3;

Габариты:

- Высота - 45 мм;

- Ширина - 440 мм;

- Глубина - 200 мм.

Рисунок 3.15 - Внешний вид оптического кросса

3.6 Конфигурация оборудования

Распределение спектральных каналов

Исходя из частотного плана оборудования, представленного в таблице 3.9 произведем распределение каналов и представим в виде таблицы 3.27

Таблица 3.27 - Распределение спектральных каналов

Вид передаваемой информации	№ канала	Длина волны, нм
Телефония	1	1529,16
Ш.П.Д.	2…55	1529,55…1550,52
Другие сети	56…70	1550,92…1556,55

Комплектация оборудования в пунктах сети

Полную комплектацию оборудования в пунктах сети приведем в таблицах 3.28, 3.29 и 3.30.

Таблица 3.28 - Комплектация оборудования SDH в пунктах сети

Платы SDH	SL64	PQM	XCS	SCC	PIU	AUX
Количество, шт.	Томск	1	51	2	2	2	1
	Нижневартовск	1	51	2	2	2	1

Таблица 3.29 - Комплектация оборудования WDM в пунктах сети

Платы WDM	LSX	M40	D 40	XCS	OBU	OAU	F I U	SCC	SC1	SC2	AUX	PIU	ITL	MR2	OLP
Количество, шт.	Томск	70	2	2	2	2	0	1	6	1	0	6	12	1	0	1
	Каргала	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	Володино	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	Молчаново	2	0	0	2	0	4	2	1	0	1	1	2	0	1	1
	Чажемто	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	Парабель	2	0	0	2	0	4	2	1	0	1	1	2	0	1	1
	Каргасок	140	4	4	4	4	0	2	12	0	1	12	24	2	0	2
	НУП1	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	Октябрьский	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	НУП2	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	НУП3	0	0	0	2	0	2	2	1	0	1	1	2	0	0	1
	Стрежевой	2	0	0	2	0	4	2	1	0	1	1	2	0	1	1
	Нижневартовск	70	2	2	2	2	0	1	6	1	0	6	12	1	0	1
		294	8	8	28	8	26	24	34	2	11	34	68	4	3	14

Таблица 3.30 - Комплектация вспомогательного оборудования в пунктах сети

Вспомогательное оборудование	ИБЭП 60В	Оптический кросс	Статив ETSI 300мм	Подстатив 730х 496 х 295 мм	Подстатив 400x487x295 мм	Ethernet - коммутатор
Количество, шт.	Томск	2	1	2	1	6	18
	Каргала	1	0	1	0	1	0
	Володино	1	0	1	0	1	0
	Молчаново	1	0	1	0	1	1
	Чажемто	1	0	1	0	1	0
	Парабель	1	0	1	0	1	1
	Каргасок	2	2	2	0	12	1
	НУП1	1	0	1	0	1	0
	Октябрьский	1	0	1	0	1	0
	НУП2	1	0	1	0	1	0
	НУП3	1	0	1	0	1	0
	Стрежевой	1	0	1	0	1	1
	Нижневартовск	2	1	2	1	6	18
		16	4	16	2	34	40

4. Выбор оптического кабеля

4.1 Технические требования к оптическим кабелям

В соответствии с “Правилами применения оптических кабелей связи, пассивных оптических устройств и устройств для сварки оптических волокон”, утверждёнными 19 апреля 2006 года оптические кабели связи (ОКС) должны удовлетворять нижеперечисленным требованиям, представленным в таблице 4.1.

оптический кабель транспондер

Таблица 4.1 - Характеристики оптических волокон

Характеристика	Тип ОВ
	М5	М6	Е2	Е3	Е4	Е5	Е6
Геометрические характеристики
Диаметр сердцевины, мкм	503	62,53	-	-	-	-	-
Погрешность концентричности сердцевины, мкм	3	3	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Диаметр оболочки, мкм	1251	1251	1251	1251	1251	1251	1251
Некруглость оболочки, %	2	2	2	2	2	2	2
Диаметр покрытия, мкм	25015	25015	25015	25015	25015	25015	25015
Передаточные характеристики
Диаметр модового поля, мкм: =1310 нм =1550 нм	- -	- -	(9,0 - 9,5) 0,7 -	- (7,8 - 8,5) 0,7	- 10,50,7	- (8 - 11) 0,7	- (8 - 11) 0,7
Длина волны отсечки в ОК, сс, нм	-	-	1270	1270	1530	1480	1450

В таблице 4.1 приняты следующие обозначения типов волокон:

М5 - многомодовые ОВ для применения на длинах волн 850 нм и 1300 нм с соотношением размеров сердцевина/оболочка 50/125 мкм;

М6 - многомодовые ОВ для применения на длинах волн 850 нм и 1300 нм с соотношением размеров сердцевина/оболочка 62,5/125 мкм;

Е2 - одномодовое ОВ с нулевой дисперсией на длине волны 1310 нм;

Е3 - одномодовое ОВ со смещенной в область 1550 нм длиной волны нулевой дисперсии;

Е4 - одномодовое ОВ с нулевой дисперсией на длине волны 1310 нм и минимизированным затуханием на длине волны 1550 нм;

Е5 - одномодовое ОВ с ненулевой дисперсией, смещенной в область длин волн 1550 нм;

Е6 - одномодовое ОВ с ненулевой дисперсией для широкополосной оптической передачи.

Конструкция, габаритные размеры и масса ОК должны соответствовать технической документации.

ОВ и элементы их группирования в ОК должны различаться расцветкой, обеспечивающей однозначность их идентификации.

ОК должны быть устойчивы к механическим воздействиям.

ОК при эксплуатации должны быть устойчивы к воздействию пониженной и повышенной температур рабочей среды.

ОК для прокладки через водные преграды должны быть устойчивы к внешнему гидростатическому давлению значением не менее 0,7 МПа.

ОК для прокладки в грунт должны быть устойчивы к воздействию грызунов.

ОК наружной прокладки должны иметь защиту от продольного распространения воды.

Водоблокирующие материалы ОК должны быть совместимыми с материалами конструкции ОК, не оказывать влияния на ОВ, легко удаляться при монтаже, не вызывать коррозию конструктивных элементов ОК.

Гидрофобный заполнитель ОК не должен иметь каплепадения при температуре 70° С.

Наружные оболочки ОК, предназначенных для прокладки в грунт, должны иметь толщину стенки не менее 2 мм.

Оболочки ОК, предназначенных для прокладки в коллекторах и туннелях, а также оболочки ОК внутренней прокладки должны быть выполнены из материалов, не распространяющих горение.

Номинальная строительная длина кабеля, указанная в технической документации производителя, должна быть не менее 2 км (кроме станционных кабелей).

Для морских кабелей строительные длины указываются в конкретных контрактах.

ОК, содержащие металлические элементы, должны удовлетворять следующим требованиям к электрическим параметрам:

- электрическое сопротивление наружной оболочки кабеля, измеренное между металлическими элементами и землей (водой) должно быть не менее 2000 МОм•км (при заводских испытаниях);

- внешняя оболочка кабеля должна выдержать напряжение, приложенное между металлическими элементами, соединенными вместе, и водой (землей) 20 кВ постоянного тока или 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 5 секунд. Для морских кабелей величина испытательного напряжения определяется с учетом величины дистанционного питания (ДП);

- электрическое сопротивление изоляции жил ДП и между металлическими элементами и жилами ДП должно быть не менее 10000 МОм•км;

- электрическое сопротивление жил ДП, приведенное к температуре 20° C, должно быть не более 16 Ом/км;

- изоляция жил ДП должна выдерживать испытательное напряжение;

- 2,5 кВ переменного тока или 5 кВ постоянного тока в течение 2 мин;

- оптический кабель с металлическими наружными покровами должен выдерживать испытания импульсным током в четырех поддиапазонах значений: менее 55 кА (I-ая категория молниестойкости); (55-80) кА (II-ая категория); (80-105) кА (III-я категория молниестойкости); 105 кА и выше (IV- я категория).

Оптический кабель связи должен быть стойким к механическим воздействиям. Он должен выдерживать 20 циклов изгибов на угол 90° по радиусу не более 20-кратного внешнего диаметра при нормальной температуре и при температуре не ниже минус 10° C окружающей среды (кроме внутри объектовых). Кабели должны выдерживать 10 циклов осевых закручиваний на угол 360° на длине не более 4 м при нормальной температуре окружающей среды. Он должен быть стойким к вибрационным нагрузкам в диапазоне частот (10-200) Гц с ускорением 4 g.

Срок службы оптических кабелей должен быть не менее 25 лет.

Срок хранения в полевых условиях под навесом должен быть не менее 10 лет, в отапливаемых помещениях не менее 15 лет.

Срок хранения входит в срок службы кабеля.

Транспортирование кабелей допускается любым видом транспорта на любое расстояние в соответствие с правилами перевозки грузов.

Хранение кабелей должно осуществляться в упакованном виде. Не должно быть воздействия паров кислот, щелочей и других агрессивных сред.

Температура окружающей среды при транспортировании и хранения от минус 50° C до плюс 50° C, для кабелей с пониженной рабочей температурой окружающей среды от минус 60° C до плюс 50° C.

Условия хранения морских кабелей определяются заводом-производителем.

Кабель должен обеспечивать возможность его прокладки и монтажа при температуре до минус 10° C (внутриобъектовые - не ниже минус 5° C).

Допустимый статический радиус изгиба кабеля должен быть равен 20-ти номинальным наружным диаметрам кабеля. Для кабелей, прокладываемых в кабельной канализации, допустимый радиус изгиба не должен превышать 250 мм.

Допустимый радиус изгиба оптического волокна при монтаже должен быть не более 3 мм (в течение 10 мин).

Допустимый статический радиус изгиба оптических модулей должен быть указан в ТУ на конкретный тип кабеля.

Изготовитель должен гарантировать соответствие оптического кабеля требованиям Технических условий при соблюдении потребителем условий транспортирования, хранения, эксплуатации и монтажа, установленных в Технических условиях и эксплуатационной документации.

Срок гарантии составляет не менее 2 лет со дня ввода в эксплуатацию.

4.2 Выбор марки оптического кабеля

При выборе оптического кабеля в проекте учитывались условия прокладки ОК, тип оптического волокна, а также число необходимых волокон.

Также экономически целесообразно выбрать кабель местного производителя АО “СибКабель”[10], чтобы снизить затраты на транспортировку.

АО “СибКабель” - крупнейшее кабельное предприятие, основано 8 декабря 1941 года, 70 лет достойно сохраняющее значимую роль на российском кабельном рынке и занимающее одно ведущее место среди российских производителей кабельно-проводниковой продукции.

Наличие современного оборудования от всемирно известных производителей Австрии, Германии, Англии, Испании, Италии, Финляндии позволяет изготавливать продукцию высокого качества. На предприятии

функционирует сертифицированная система менеджмента качества, которая прошла проверку на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2008 и МС ИСО 9001:20008 300 марок кабельно-проводниковых изделий имеют сертификаты соответствия.

В 2009г. система менеджмента качества предприятия прошла ресертификацию на соответствие требованиям стандартов МС ИСО 9001:2008 и ГОСТ Р ИСО 9001-2008. Сертификат соответствия, выданный предприятию, удостоверяет, что система менеджмента качества предприятия распространяется на проектирование, разработку, производство и поставку кабелей.

С целью обеспечения экологического благополучия, снижения отрицательного воздействия на окружающую среду при одновременном снижении удельных расходов материалов, экономии энергоресурсов на предприятии разработана и внедрена система экологического менеджмента в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 14001-2007 (МС ИСО 14001:2004). С 2007 г. система экологического менеджмента предприятия сертифицирована в системе обязательной сертификации по экологическим требованиям на соответствие требований ГОСТ Р ИСО 14001-2007.

Ввиду климатических особенностей местности, а также высокой заболоченности, подойдет кабель марки ОКЗАК-М12-02-24Е5-0,22(0,36)-6,0

Данный кабель предназначен для магистральных линий со спектральным DWDM уплотнением. Соответствует рекомендации G.655 МСЭ-Т. Подходит для прокладки в грунтах всех групп при прокладки в траншею, групп 1- 3 при прокладки ножевым кабелеукладчиком. В кабельной канализации, блоках, специальных трубах, по мостам, эстакадам при повышенных требованиях к механическим воздействиям, включая прокладку через болота, озера и реки с максимальной глубиной не более 10 м.



Рисунок 4.1 - Конструкция кабеля ОКЗАК-М12-02-24Е5-0,22(0,36)-6,0

1.Центральный силовой элемент (ЦСЭ) - стеклопластиковый диэлектрический стержень

2. Оптический модуль со свободно уложенными волокнами в оболочке из ПБТ и заполненный гидрофобным заполнителем.

3. Межмодульный гидрофобный заполнитель.

5. Промежуточная оболочка из полимерного материала.

6. Броня из толстой стальной проволоки.

7. Защитный шланг из полимерного материала.

Таблица 4.2 - Основные характеристики кабеля

Параметр	Значение
Коэффициент затухания, дБ/км, не более:
на длине волны 1,55 мкм	0.22
Хроматическая дисперсия, пс/нм км, не более:
на длине волны 1,55 мкм	3
Механические характеристики:
Стойкость к статическим растягивающим усилиям	6 кН
Стойкость к динамическим растягивающим усилиям	Более 15%, чем к статическим
Стойкость к раздавливающим усилиям	0.7 кН/см
Минимальный радиус изгиба	20 внешних диаметров кабеля
Климатические характеристики:
Температура монтажа	-10 °С : +70 °С
Рабочая температура	-60 °С : +70 °С
Количество оптических волокон	24

У волокна с ненулевой смещенной дисперсией (G.655) этот параметр существенно ниже чем у стандартного волокна (G.652). Хроматическая дисперсия существенно влияет на длину участка регенерации, поэтому применение волокна (G.655) увеличивает длину усилительного участка, и, соответственно, сводит применение линейных оптических усилителей к минимуму. В условиях малой населённости трассы и невозможности размещать усилители в населённых пунктах целесообразно использовать волокно (G.655), стоимость которого выше стандартного волокна.

Для осуществления передачи основного потока необходимо 2 оптических волокна. Для осуществления резервирования «1+1», согласно техническому заданию, потребуется ещё 2 оптических волокона. 5 оптических волокон пойдут для транзита. Ещё 5 оптических волокон сдаются в аренду. Оставшиеся 10 волокон останутся в запасе для дальнейшего развития телекоммуникационных систем.

5. Разработка схемы организации связи

5.1 Расчет длины регенерационного участка ВОЛП

При проектирование ВОЛП необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию:

- максимальная проектная длина участка регенерации;

- минимальная проектная длина участка регенерации.

Максимальная длина регенерационного участка (РУ) с точки зрения энергетического потенциала и затухания находится через соотношение:

, км (5.1)

где:

- максимальный уровень мощности передатчика в точке подключения аппаратуры и линии;

- минимальный уровень мощности приемника (уровень чувствительности) в точке подключения аппаратуры и линии ;

- число строительных длин кабеля;

- потери мощности на неразъемных стыках кабеля;

- потери на разъёмных соединениях, принято равным 0,4дБ

= - линейный и аппаратный энергетические запасы;

??к = 0,22 дБ/км - километрическое затухание кабеля на заданной длине волны 1550 нм;

- строительная длина кабеля.

Минимальная длина регенерационного участка (РУ) находится через соотношение:

 , км (5.2)

где

- минимальный уровень мощности передатчика в точке подключения аппаратуры и линии;

- максимальный уровень мощности приемника (уровень перегрузки) в точке подключения аппаратуры и линии ;

- потери мощности на неразъемных стыках кабеля;

к = 0,22 дБ/км - километрическое затухание кабеля на заданной длине волны 1550 нм;

- строительная длина кабеля.

Исходя из технических данных аппаратуры предоставленных в таблицах 3.16, 3.17 и 3.22 принимаем следующие величины

Для OTM: = 4 дБм; ; = 8 дБм;

Для OLA, OADM: =1 дБм; ; = дБм;

Подставив значения в формулы 5.1 и 5.2 произведем расчет:

Участок №1 г. Томск (OTM1) - с. Каргала (OLA1) протяженностью 80 км

N=80/4=20

Участок №2 с. Каргала (OLA1) - с. Володино (OLA2) протяженностью 50 км

N=50/4=13

Участок №3 с. Володино (OLA2) - c. Молчаново (OADM1) протяженностью 62 км

N=62/4=16

Участок №4 c. Молчаново (OADM1) - c. Чажемто (OLA3) протяженностью 85 км

N=85/4=22

Участок №5 c. Чажемто (OLA3) - c. Парабель (OADM2) протяженностью 120 км

N=120/4=30

Участок №6 c. Парабель (OADM2) - c. Каргасок (OTM2) протяженностью 64 км

N=64/4=16

Участок №7 c. Каргасок (OTM3) - НУП1 (OLA4) протяженностью 80 км

N=80/4=20

Участок №8 НУП1 (OLA4) - п. Октябрьский (OLA5) протяженностью 50 км

N=50/4=13

Участок №9 п. Октябрьский (OLA5) - НУП2 (OLA6) протяженностью 90 км

N=90/4=23

Участок №10 НУП2 (OLA6) - НУП3 (OLA7) протяженностью 90 км

N=90/4=23

Участок №11 НУП3 (OLA7) - г. Стрежевой (OADM3) протяженностью 90 км

N=90/4=23

Участок №12 г. Стрежевой (OADM3) - г. Нижневартовск (OTM4) протяженностью 73 км

N=73/4=19

Размещение оптических усилителей и точек нормирования на участке г. Томск - с. Каргасок представлен на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 - Размещение оптических усилителей и точек нормирования на участке г. Томск - с. Каргасок

Размещение оптических усилителей и точек нормирования на участке с. Каргасок - г. Нижневартовск представлен на рисунке 5.2

Рисунок 5.2 - Размещение оптических усилителей и точек нормирования на участке с. Каргасок - г. Нижневартовск

5.2 Проверка правильности размещения пролетов и секций

Правильность размещения пролетов и секция можно оценить, рассчитав оптическое отношение сигнал/помеха (OSNR) и сравнив его с нормативным значением. В соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.692 нормативное значение OSNR в интерфейсе MPI-R при передаче в каждом канале сигнала OTU2 должно быть не мене.е 12.5 дБ.

Расчет уровня мощности сигнала

Для расчета OSNR сначала вычислим среднюю мощность сигнала и помехи в интерфейсе MPI-R.

Расчет произведем для канала со скоростью 10 Гбит/с с частотойf=196 ТГц. Исходя из технических данных оптического модуля LSX, мощность на его выходе +4 дБм.

С учётом затухания в первом пролёте, уровень мощности на входе линейного усилителя OAU1 в точке R1 составит:

, дБм (5.3)

Где - затухание первого пролета.

дБм

Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU1 в точке S1, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU2 в точке R2 с учетом затухания аттенюатора будет равна:

дБм

Где - затухание второго пролета.

Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU2 в точке S2, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU3 в точке R3 будет равна:

дБм

Где - затухание третьего пролета.

Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU3 в точке S3, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU4 в точке R4 будет равна:

дБм

Где - затухание четвертого пролета.

Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU4 в точке S4, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU5 в точке R5 будет равна:

дБм

Где - затухание пятого пролета.

Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU5 в точке S5, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе предварительного усилителя OBU2 в точке MPI-R1 будет равна:

дБм

Где - затухание шестого пролета.

На вход транспондера поступает сигнал -26.275 дБм. Чувствительность приемника в оптическом модуле LSX составляет -27 дБм., уровень перегрузки составляет -8 дБм. То есть коэффициент ошибок BER остается в норме.

Уровень мощности на выходе модуля LSX +4 дБм.

С учётом затухания в седьмом пролёте, уровень мощности на входе линейного усилителя OAU6 в точке R6 составит:

дБм

Где - затухание седьмого пролета. Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU6 в точке S6, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU7 в точке R7 с учетом затухания аттенюатора будет равна:

дБм

Где - затухание восьмого пролета. Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU7 в точке S7, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU8 в точке R8 будет равна:

дБм

Где - затухание девятого пролета. Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU8 в точке S8, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU9 в точке R9 будет равна:

дБм

Где - затухание десятого пролета. Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU9 в точке S9, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе линейного усилителя OAU10 в точке R10 будет равна:

дБм

Где - затухание десятого пролета.

Уровень мощности канального сигнала на выходе линейного усилителя OAU10 в точке S10, имеющего усиление будет равна:

дБм

Уровень мощности канального сигнала на входе предварительного усилителя OBU4 в точке MPI-R2 будет равна:

дБм

Где - затухание десятого пролета.

Таким образом, на вход транспондера поступает сигнал

-26.575 дБм. Чувствительность приемника в оптическом модуле LSX составляет -27 дБм., уровень перегрузки составляет -8 дБм. То есть коэффициент ошибок BER остается в норме.

Расчет мощности помех.

Основными источниками помех являются оптические усилители, создающие шумы ASE.

Мощность помех, создаваемых усилителем, найдем по формуле:

, дБм (5.4)

где

-;

- нормированная частота частотного плана волновых каналов 196 ТГЦ;

- коэффициент спонтанного излучения (примем );

- внутренняя квантовая эффективность (примем );

- коэффициент усиления усилителя ( =20дБ, =100 раз);

-.

Подставим значения в формулу 5.4:

Мощность помехи на выходе усилителя OBU1 в точке MPI-S1 составит:

Уровень помехи:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU1 в точке R1 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU1 в точке S1 составит:

Уровень помехи в точке S1:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU2 в точке R2 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OUA2 в точке S2 составит:

Уровень помехи в точке S2:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU3 в точке R3 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU3 в точке S3 составит:



Уровень помехи в точке S3:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU4 в точке R4 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU4 в точке S4 составит:

Уровень помехи в точке S4:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU5 в точке R5 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU5 в точке S5 составит:



Уровень помехи в точке S5:

Уровень помехи на входе предварительного усилителя OBU2 в точке MPI-R1:

дБм

Мощность помехи:

мВт

С учетом помех из-за нулевых флуктуаций вакуума мощность помех в интерфейсе MPI-R1 будет равна:

, дБм (5.5)

где

мВт

Подставим значения в формулу 5.5

Переведем полученное значение в дБм

дБм

Мощность помехи на выходе усилителя OBU3 в точке MPI-S2:

Уровень помехи:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU6 в точке R6 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU6 в точке S6 составит:

Уровень помехи в точке S6:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU7 в точке R7 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU7 в точке S7 составит:

Уровень помехи в точке S7:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU8 в точке R8 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU8 в точке S8 составит:

Уровень помехи в точке S8:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU9 в точке R9 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU9 в точке S9 составит:

Уровень помехи в точке S9:

Уровень помехи на входе линейного усилителя OAU10 в точке R10 составит:

Мощность этой помехи:

Мощность помехи на выходе линейного усилителя OAU10 в точке S10 составит:

Уровень помехи в точке S10:

Уровень помехи на входе предварительного усилителя OBU4 в точке MPI-R2:

дБм

Мощность помехи:

мВт

Мощность помехи из-за нулевых флуктуаций вакуума:

мВт

Тогда

мВт

Переведем полученное значение в дБм

дБм

Расчет OSNR

Рассчитаем отношение сигнал шум на входе и выходе всех усилителей по формуле:

, дБ (5.6)

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

дБ

Результаты расчёта сведем в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Результаты расчёта уровня мощности сигнала, уровня мощности шумов и OSNR

		, дБм	, дБ
MPI-S1	4	-32.88	36.88
R1	-18	-54.88	36.88
S1	2	-30.76	32.76
R2	-19.25	-52.01	32.76
S2	0.75	-29.41	30.16
R3	-16.3	-46.47	30.16
S3	3.7	-25.54	29.24
R4	-19.675	-48.915	29.24
S4	0.325	-27.46	27.785
R5	-32.675	-60.46	27.785
S5	-9.675	-28.17	18.495
MPI-R1	-26.735	-45.36	18.625
MPI-S2	4	-32.88	36.88
R6	-18	-54.88	36.88
S6	2	-30.76	32.76
R7	-16.25	-49.01	32.76
S7	3.75	-27.51	31.26
R8	-21	-52.26	31.26
S8	-1	-29.554	28.554
R9	-25.75	-54.3	28.55
S9	-5.75	-30.52	24.77
R10	-30.5	-55.127	24.77
S10	-6.5	-28.998	22.498
MPI-R2	-26.575	-48.79	22.215

По произведенным расчетам видно, что разбиение трассы на пролеты и секции произведено правильно, так как OSNR в точке MPI-R1 равное , в точке MPI-R2 равное 22.215 дБ удовлетворяют норме (больше 12.5 дБ).

Диаграммы уровней по произведенным расчетам представлены на рисунках 5.3, 5.4 и 5.5

Рисунок 5.3 - Диаграмма уровней мощности сигнала в контрольных точках



Рисунок 5.4 - Диаграмма уровней мощности помехи в контрольных точках

Рисунок 5.5 - Диаграмма уровней OSNR в контрольных точках

5.3 Расчет дисперсии в канале

В транспондерах LSX предусмотрена автоматическая коррекция дисперсии до 4800 пс/нм.

Для выбранного оптического волокна NZDSF удельный коэффициент дисперсии, учитывающий хроматическую и поляризационную модовую дисперсии, составляет .

Тогда накапливаемая дисперсия:

 (5.7)

В дополнительной компенсации дисперсии нет необходимости.

5.4 Схема организации связи

Для организации связи на проектируемом тракте г. Томск - г. Нижневартовск использована топология сети «точка-точка» с двенадцатью пролетами. В комплектацию оборудования включено четыре оптических терминальных мультиплексора, два из которых находятся в оконечных пунктах г. Томск и г. Нижневартовск, оставшиеся два находятся в с. Каргосок и используются для 3R регенерации. В населенных пунктах с. Молчаново, с. Парабель и г. Стрежевой расположены оптические мультиплексоры ввода/вывода. Оптические линейные усилители расположены в населенных пунктах с. Каргала, с. Володино, с. Чажемто и п. Октябрьский. Также три оптических усилителя расположено вне населенных пунтов в НУП1, НУП2 и НУП3 в виду отсутствия близлежащих поселений.

Под резервированием по схеме «1+1» понимается резервирование линии с помощью двух волокон.

В качестве оборудования спектрального уплотнения на проектируемой сети предполагается использовать OptiX OSN 6800, а в качестве оборудования SDH - мультиплексор ввода-вывода уровня STM-64 OptiX 3500. Для обьединения и преобразования пользовательских потоков будут использоваться Ethernet коммутаторы ISCOM2648G-4C.

В качестве среды распространения оптического сигнала выбран кабель ОКЗАК-М12-02-24Е5-0,22(0,36)-6,0.

Согласно частотному плану аппаратуры OptiX OSN 6800 будут задействованы следующие частоты: 196,05 ТГц - 192,60 ТГц, с разнесением в 50 ГГц, это 70 частот и 70 соответствующих им длин волн. Каждая длина волны характеризуется уровнем OTU2 и информационной скоростью 10 Гбит/с.

Согласно техническому заданию необходимо организовать 62 канала OTU2 между оконечными пунктами г. Томск - г. Нижневартовск, а также произвести ввод/вывод двух каналов OTU2 в четырех промежуточных пунктах.

Схема организации связи приведена на рисунках 5.6 и 5.7

Рисунок 5.6 - Схема организации связи на участке сети г. Томск - с. Каргасок



Рисунок 5.7 - Схема организации связи на участке сети с. Каргасок - г. Нижневартовск

6. Строительство ВОЛП на участке г. Томск г. Нижневартовск

Подготовка к строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых ВОЛП.

Согласно «Руководству по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи» М., 1986 в процессе подготовки к строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых волоконно-оптических линий связи должны быть выполнены следующие основные мероприятия:

- изучена проектно-сметная документация (ПСД);

- изучены трассы и условия производства работ в натуре;

- уточнены данные, приведенные в проекте организации строительства (ПОС) и, при необходимости, согласованы с заказчиком (проектной организацией) соответствующие изменения;

- составлены проект производства работ (ППР) и графики их выполнения;

- определены потребности в рабочей силе (по профессиям) укомплектованы объекты инженерно-техническими специалистами;

- определены потребности и подготовлены механизмы, автотранспорт и измерительная аппаратура;

- определены потребности на материально-техническое обеспечение (инструменты, материалы, в том числе горюче-смазочные материалы (ГСМ), нетиповые конструкции, монтажные детали, вводно-кабельное оборудование и т. д.);

- организованы и размещены на трассе строительно-монтажные подразделения.

За шесть месяцев до начала планируемого года заказчик обязан передать подрядной строительной организации утвержденную к производству проектно-сметную документацию. Эта документация должна быть тщательно изучена персоналом, которому будет поручено руководство строительно-монтажными работами.

Состав проектной документации определяется Ведомственными нормами технологического проектирования (ВНТП), утвержденными в установленном порядке, а также эталонами, устанавливающими состав, содержание и оформление документации.

До начала строительства административно-технический персонал должен ознакомиться с трассой в натуре. При этом особое внимание должно быть обращено на сложные участки: речные переходы, пересечения железнодорожных, автомобильных и трамвайных путей, трубопроводов, прокладку кабеля по мостам, дамбам, в тоннелях, заболоченных местах, на скальных и гористых участках, в населенных пунктах и т. д.

Строительная организация обязана после получения проектно-сметной документации в месячный срок рассмотреть ее и на основании ознакомления с трассой в натуре сообщить свои замечаниями предложения заказчику и проектной организации, которые обязаны не позднее чем за четыре месяца до начала планируемого года принять решения по замечаниям и предложениям подрядчика, сообщить ему об этом и откорректировать ПСД.

Проект организации строительства.

Организация и проведение подготовительных работ должны осуществляться в соответствии с утвержденным пусковым комплексом, графиком материально-технического обеспечения и проектом организации строительства (ПОС), разработанным проектной организацией и являющимся неотъемлемой частью проекта (рабочего проекта).

Проект организации строительства линейных сооружений разрабатывается проектной организацией и, как правило, содержит:

- краткие положения технологической части проекта (системы передачи, типы кабелей, протяженность трассы, расположение ОП, ОУП, НУП, конструкции НУП, контейнеров и т. д.);

- характеристику местности, грунтов, дорог, водных преград по усилительным участкам;

- данные о глубине прокладки кабеля;

- метеорологические сведения по трассе (время перехода температуры воздуха и грунта от положительных температур к отрицательным и обратно; минимальные и максимальные значения температуры воздуха; максимальная глубина промерзания грунта, время промерзания, величина снежного покрова, время начала его образования и схода);

- рекомендации, определяющие период времени выполнения, работ по прокладке кабеля в талых грунтах, число рабочих дней в году;

- характеристику проектируемых кабелей и их количество по участкам;

- проектируемый объем основных работ и способы их производства;

- ведомость потребного количества механизированных колонн, механизмов и машин;

- ведомость поставки оборудования, основных материалов и кабельных изделий.

- схему расстановки мехколонн и развозки кабеля по трассе;

- расчет потребности рабочей силы;

- календарный план строительства.

Организация и проведение подготовительных работ должны осуществляться в соответствии с утвержденным пусковым комплексом, графиком материально-технического обеспечения и проектом организации строительства (ПОС), разработанным проектной организацией и являющимся неотъемлемой частью проекта (рабочего проекта).

Проект организации строительства линейных сооружений разрабатывается проектной организацией и, как правило, содержит:

- краткие положения технологической части проекта (системы передачи, типы кабелей, протяженность трассы, расположение ОП, ОУП, НУП, конструкции НУП, контейнеров и т. д.);

- характеристику местности, грунтов, дорог, водных преград по усилительным участкам;

- данные о глубине прокладки кабеля;

- метеорологические сведения по трассе (время перехода тем-пературы воздуха и грунта от положительных температур к отрицательным и обратно; минимальные и максимальные значения температуры воздуха; максимальная глубина промерзания грунта, время промерзания, величина снежного покрова, время начала его образования и схода);

- рекомендации, определяющие период времени выполнения, работ по прокладке кабеля в талых грунтах, число рабочих дней в году;

- характеристику проектируемых кабелей и их количество по участкам;

- проектируемый объем основных работ и способы их произ-водства;

- ведомость потребного количества механизированных колонн, механизмов и машин;

- ведомость поставки оборудования, основных материалов и кабельных изделий.

- схему расстановки мехколонн и развозки кабеля по трассе;

- расчет потребности рабочей силы;

- календарный план строительства.

Р?а?з?р?а?б?о?т?к?а ?п?р?о?е?к?т ?п?р?о?и?з?в?о?д?с?т?в?а ?р?а?б?о?т?.............

С?о?г?л?а?с?н?о ?«Р?у?к?о?в?о?д?с?т?в?у ?п?о ?с?о?с?т?а?в?л?е?н?и?ю ?п?р?о?е?к?т?о?в? пр?о?и?з?в?о?д?с?т?в?а ?р?а?б?о?т? (П?П?Р?) н?а ?с?т?р?о?и?т?е?л?ь?с?т?в?о ?л?и?н?е?й?н?ы?х ?с?о?о?р?у?ж?е?н?и?й ?м?а?г?и?с?т?р?а?л?ь?н?ы?х ?и ?в?н?у?т?р?и?з?о?н?о?в?ы?х ?к?а?б?е?л?ь?н?ы?х ?л?и?н?и?й ?с?в?я?з?и?» М?.: С?С?К?Т?Б?, 1988 П?П?Р? яв?л?я?е?т?с?я ?д?о?к?у?м?е?н?т?о?м ?и?н?ж?е?н?е?р?н?о?й ?п?о?д?г?о?т?о?в?к?и ?п?р?о?и?з?в?о?д?с?т?в?а?, о?п?р?е?д?е?л?я?ю?щ?и?м ?р?а?ц?и?о?н?а?л?ь?н?у?ю ?о?р?г?а?н?и?з?а?ц?и?ю ?р?а?б?о?т ?н?а ?с?т?р?о?и?т?е?л?ь?с?т?в?е ?л?и?н?е?й?н?ы?х ?с?о?о?р?у?ж?е?н?и?й ?м?а?г?и?с?т?р?а?л?ь?н?о?й ?в?н?у?т?р?и?з?о?н?о?в?о?й ?л?и?н?и?и ?с?в?я?з?и ?и?л?и ?е?е ?у?ч?а?с?т?к?е?.

Д?а?н?н?ы?е ?П?П?Р ?д?о?л?ж?н?ы ?с?л?у?ж?и?т?ь ?о?с?н?о?в?о?й ?д?л?я ?п?р?и?н?я?т?и?я ?р?е?ш?е?н?и?й ?о ?в?ы?д?е?л?е?н?и?и ?д?л?я ?с?т?р?о?и?т?е?л?ь?с?т?в?а ?с?о?о?т?в?е?т?с?т?в?у?ю?щ?е?й ?р?а?б?о?ч?е?й ?с?и?л?ы ?и ?м?а?т?е?р?и?а?л?ь?н?о?-т?е?х?н?и?ч?е?с?к?и?х ?р?е?с?у?р?с?о?в?.

П?р?о?е?к?т ?п?р?о?и?з?в?о?д?с?т?в?а ?р?а?б?о?т ?д?о?л?ж?е?н ?б?ы?т?ь ?у?в?я?з?а?н ?с?о ?с?р?о?к?а?м?и ?п?о?с?т?а?в?к?и ?к?а?б?е?л?ь?н?ы?х ?и?з?д?е?л?и?й?, Н?У?П?, к?о?н?т?е?й?н?е?р?о?в?, в?в?о?д?н?о?г?о ?о?б?о?р?у?д?о?в?а?н?и?я?, а?р?м?а?т?у?р?ы?, о?с?н?о?в?н?ы?х ?м?а?т?е?р?и?а?л?о?в?, с ?о?б?щ?и?м ?г?р?а?ф?и?к?о?м ?с?т?р?о?и?т?е?л?ь?с?т?в?а ?К?Л?С?, ка?к ?в ?ч?а?с?т?и ?и?с?п?о?л?ь?з?о?в?а?н?и?я ?м?е?х?а?н?и?з?м?о?в?, т?р?а?н?с?п?о?р?т?а ?и ?р?а?б?о?ч?е?й ?с?и?л?ы?, т?а?к ?и ?в ?ч?а?с?т?и ?с?о?г?л?а?с?о?в?а?н?и?я ?с?р?о?к?о?в ?п?о?с?т?р?о?й?к?и ?д?р?у?г?и?х ?с?о?о?р?у?ж?е?н?и?й?, о?т ?к?о?т?о?р?ы?х ?з?а?в?и?с?и?т ?к?о?м?п?л?е?к?с?н?о?е ?о?к?о?н?ч?а?н?и?е ?в?с?е?х ?р?а?б?о?т ?(н?а?п?р?и?м?е?р?, г?о?т?о?в?н?о?с?т?ь ?т?е?х?н?и?ч?е?с?к?и?х ?з?д?а?н?и?й?, у?с?т?а?н?о?в?к?а ?м?е?т?а?л?л?о?к?о?н?с?т?р?у?к?ц?и?й ?и ?т?.д?.).

В ?з?а?в?и?с?и?м?о?с?т?и ?о?т ?о?б?ъ?е?м?а ?р?а?б?о?т?, т?и?п?а ?к?а?б?е?л?я ?и ?с?и?с?т?е?м?ы ?п?е?р?е?д?а?ч?и?, к?л?и?м?а?т?и?ч?е?с?к?и?х ?и ?г?е?о?л?о?г?и?ч?е?с?к?и?х ?у?с?л?о?в?и?й ?м?е?с?т?н?о?с?т?и ? (р?а?й?о?н ?в?е?ч?н?о?й ?м?е?р?з?л?о?т?ы?, с?л?о?ж?н?ы?й ?р?е?л?ь?е?ф?, с?к?а?л?ь?н?ы?е ?г&#...