Проектирование ВОЛС между городами

Проектирование ВОЛС между городами

Новосибирск - Болотное

Вариант 12

Исходные данные:

1. Трасса линии связи – междугородная магистраль Новосибирск - Болотное.

2. Население городов: Новосибирск – 1425508, Болотное – 18170 человек.

3. Параметры оптического волокна:

- диаметр сердцевины d_с = 62,5 мкм,

- коэффициент преломления сердцевины n₁ = 1,460,

- коэффициент преломления оболочки n₂ = 1,450,

- длина волны λ = 1,32 мкм.

4. Энергетические параметры регенерационного участка:

- мощность сигнала на выходе регенератора P₀ = -2 dBм

- минимальная мощность сигнала на входе фотоприемника P_kmin= -52 dBм,

- потери в неразъемных соединениях а_n = 0,3 dB,

- потери в разъемных соединениях а_р = 0,8 dB.

ВВЕДЕНИЕ

 

Магистральная сеть связи РФ на современном этапе развития базируется на комплексном использовании кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи. При рациональном использовании эти линии дополняют и резервируют друг друга, обеспечивает передачу больших потоков информации с заданным качеством.

На сегодняшний день особое место занимают волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), обладающие большой полосой пропускания, высокой защищенностью от помех, хорошими массогабаритными показателями, стабильностью параметров и долговечностью. Постоянное совершенствование параметров, снижение цен на оптический кабель и оптические компоненты повышают экономические параметры ВОЛС год от года, что обуславливает их широкое применение в городских, зоновых, магистральных сетях связи. Технологии волнового уплотнения (WDM, DWDM), применение оптических эребиевых усилителей EDFA, оптических передатчиков повышенной мощности (до 32 дБ/мВт) позволяет увеличить пропускную способность и длину регенерационных участков ВОЛС. Достигнута скорость передачи данных 10 Тбит/с по одному волокну, длина участка порядка 150 - 180 км. Применение новых технологий монтажа и ремонта оптического кабеля (без сварки) оптического волокна упрощает и удешевляет эксплуатацию ВОЛС. Высокая безопасность при строительстве и эксплуатации, связанная с отсутствием электричества позволяет снизить затраты на охрану труда. Отсутствие цветных металлов снижает риск кражи оптического кабеля.

Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что волоконно-оптические линии связи являются одним из самых перспективных направлений современных многоканальных телекоммуникационных систем.

 

Конструкция оптического кабеля ОЗКГ – 1-0,7-4/4

 

 

                         1

 

                                                                                             4

 

 

                                                                                                     6   

                      3

 

 

 

                                                                                                          5 

 

 

              2   

 

 

                                                                                                      7

 

 

Рис.1

 

1. Профилированный сердечник;

2. Силовой элемент (синтетические нити или стальная проволока);

3. Оптическое волокно;

4. Внутренняя пластмассовая оболочка;

5. Наружная полиэтиленовая оболочка;

6. Стальные изолированные проволоки;

7. Медные изолированные жилы для дистанционного питания.

 

Выбор и характеристика трассы

 

По заданным оконечным пунктам Новосибирск – Болотное выбираем трассу прокладки кабеля, исходя из основных рекомендаций по проектированию кабельных магистралей.

Прокладку кабеля можно осуществить по правой стороне дороги трассы федерального значения М 53 Новосибирск – Иркутск.

Краткая характеристика участка:

· число пересечений рек – 1;

· число пересечений шоссейных дорог – 2;

· число пересечений железных дорог – 1;

· населенные пункты, через которые проходит трасса – Пашино, Мочище, Сокур, Мошково, Станционно-Ояшинский, Ояш.

· Общая протяженность участка – 133 км.

Так как длина трассы не превышает 240 км, то оборудовать обслуживаемый регенерационный пункт не целесообразно. Общая характеристика трассы приведена в таблице 3.

 

Таблица 3

Показатели	Значения
	Всего	ОП1 – ОП2
Протяженность трассы, км	133	133
Переходы через дороги, переход	3	3
автомобильные	2	2
железные	1	1
Переходы через реки, переход	1	1
судоходные	0	0
несудоходные	1	1

трасса прокладки кабеля представлена на рис. 1

 

Расчет надежности ВОЛС

Требуемая быстрота и точность передачи информации средствами электросвязи обеспечиваются высоким качеством работы всех звеньев сети электросвязи: предприятий, линий связи, технических средств. Обобщающим показателем работы средств связи является надежность.

Надежность – комплексное свойство, которое в зависимости от условий строительства и эксплуатации, может включать долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, либо определенное сочетание этих параметров. Надежность ОК – свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.

Коэффициент готовности кабеля (ВОЛС) – вероятность того, что кабель окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых он подвергается профилактическому контролю.

Наработка на отказ – среднее значение времени наработки между двумя последовательными отказами.

Время восстановления ОК – продолжительность восстановления работоспособного состояния двух или нескольких ОВ.

Расчет надежности проектируемой МКЛС производится на основе среднестатистических значений интенсивности отказов λ_с и времени восстановления связи Т_в, полученных из опыта эксплуатации кабельных линий аналогичных проектируемой.

Рассчитанные значения параметров надежности могут быть использованы как нормативные при оценке качества обслуживания проектируемой ВОЛС в процессе ее эксплуатации.

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км кабеля в год μ = 0,34.

Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП определится как:

где L – длина проектируемой магистрали;

8760 – количество часов в году.

Интенсивность отказов линейного тракта λ_ЛТ определяется по формуле:

где λ_К – интенсивность отказов на одном километре кабеля в час;

λ_ОП = 30 ∙ 10^-6 – интенсивность отказов на ОП в час;

λ_НРП = 1,5 ∙ 10^-6 - интенсивность отказов на НРП в час.

Наработка на отказ линейного тракта Т_ЛТ, в час определяется по формуле:

Среднее время восстановления линейного тракта ТВЛТ, в час определяется по формуле:

где Т_ВК = 10 ч – среднее время восстановления одного километра кабеля;

Т_ВОП = 0,5 ч – среднее время устранения повреждения на ОП;

Т_ВНРП = 2,5 ч – среднее время устранения повреждения на НРП.

При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающегося с момента обнаружения отказа (аварии), коэффициент простоя (неготовности) определяется по формуле:

Коэффициент готовности линейного тракта:

 

Заключение

 

Согласно техническому заданию на курсовое проектирование ВОЛС Новосибирск – Болотное был произведен расчет линии связи. Для обеспечения потребностей населения городов в телефонной связи, телеграфной связи, передаче данных и т.д., необходимо было организовать 98 телефонных каналов. Для организации связи применена одна стандартная цифровая система передачи ИКМ-120. Линейный тракт ВОЛС образует оптический зоновый кабель        ОЗКГ-1-0,7-4/4, 59 муфт, три НРП.

 

Расчет параметров взаимных влияний между цепями выявил, что значения переходного затухания на ближнем конце и защищенности на дальнем конце находятся в пределах нормы.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что спроектированная кабельная линия связи отвечает требованиям и может быть реализована на практике для работы в составе цифровой системы передачи ИКМ-120.

Список литературы

1. Михалев А.Н., Гниломедов Е.И. Физические основы передачи информации по ВОЛС: Методические указания по курсовому проектированию – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2005;

2. Ионов А.Д. Проектирование кабельных линий связи. Учебное пособие к выполнению курсового проекта - Екатеринбург:1995;

3. Гроднев И.И. Линейные сооружения связи: Учебник для техникумов. – М.: Радио и связь, 1987;

4. Атлас автомобильных дорог СССР. Главное управление геодезии и картографии при совете министров СССР – М.: 1990;

5. Материалы сети Интернет.

 

Проектирование ВОЛС между городами

Новосибирск - Болотное

Вариант 12

Исходные данные:

1. Трасса линии связи – междугородная магистраль Новосибирск - Болотное.

2. Население городов: Новосибирск – 1425508, Болотное – 18170 человек.

3. Параметры оптического волокна:

- диаметр сердцевины d_с = 62,5 мкм,

- коэффициент преломления сердцевины n₁ = 1,460,

- коэффициент преломления оболочки n₂ = 1,450,

- длина волны λ = 1,32 мкм.

4. Энергетические параметры регенерационного участка:

- мощность сигнала на выходе регенератора P₀ = -2 dBм

- минимальная мощность сигнала на входе фотоприемника P_kmin= -52 dBм,

- потери в неразъемных соединениях а_n = 0,3 dB,

- потери в разъемных соединениях а_р = 0,8 dB.

ВВЕДЕНИЕ

 

Магистральная сеть связи РФ на современном этапе развития базируется на комплексном использовании кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи. При рациональном использовании эти линии дополняют и резервируют друг друга, обеспечивает передачу больших потоков информации с заданным качеством.

На сегодняшний день особое место занимают волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), обладающие большой полосой пропускания, высокой защищенностью от помех, хорошими массогабаритными показателями, стабильностью параметров и долговечностью. Постоянное совершенствование параметров, снижение цен на оптический кабель и оптические компоненты повышают экономические параметры ВОЛС год от года, что обуславливает их широкое применение в городских, зоновых, магистральных сетях связи. Технологии волнового уплотнения (WDM, DWDM), применение оптических эребиевых усилителей EDFA, оптических передатчиков повышенной мощности (до 32 дБ/мВт) позволяет увеличить пропускную способность и длину регенерационных участков ВОЛС. Достигнута скорость передачи данных 10 Тбит/с по одному волокну, длина участка порядка 150 - 180 км. Применение новых технологий монтажа и ремонта оптического кабеля (без сварки) оптического волокна упрощает и удешевляет эксплуатацию ВОЛС. Высокая безопасность при строительстве и эксплуатации, связанная с отсутствием электричества позволяет снизить затраты на охрану труда. Отсутствие цветных металлов снижает риск кражи оптического кабеля.

Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что волоконно-оптические линии связи являются одним из самых перспективных направлений современных многоканальных телекоммуникационных систем.