Проектирование и расчет ВОЛП

 

Общие положения по проектированию ВОЛП

5.1.1 Исходными данными для проектирования ВОЛП являются:

- схема организации связи;

- технические характеристики на аппаратуру и кабели различных производителей, включая надежность и стоимость;

- протяженность участков регенерации;

- требуемая пропускная способность (линии передачи), в том числе и на перспективу;

- требуемые показатели надежности для ВОЛП в зоне действия оператора связи.

5.1.2 На первом этапе проектирования рекомендуется выполнение ТЭО различных вариантов реализации схемы организации связи (проекта), для чего может потребоваться:

- определение состава оборудования и протяженности кабеля, задействованных в проекте;

- расчет длин участков регенерации;

- расчет и проектирование показателей надежности;

оценка экономической эффективности мероприятий по повышению надежности;

- расчет запасов ЗИП и их распределения;

- оценка технико-экономической эффективности реализации вариантов проекта.

5.1.3 При проектировании в схеме организации связи рекомендуется с учетом особенностей и возможностей современных ВОЛП ориентироваться на:

- организацию однопролетных (без промежуточных пунктов) ВОЛП на местных первичных сетях;

- организацию однопролетного участка ВОЛП между двумя соседними сетевыми узлами (ОРП) на внутризоновых и магистральной первичных сетях, применяя для этого, при необходимости, оптические усилители;

- гибкое использование в зависимости от назначения возможностей эффективности различных способов уплотнения информации - временной, спектральный и пространственный.

5.1.4 Рекомендуется при проектировании с целью повышения надежности, уменьшения эксплуатационных расходов и капитальных затрат, связанных с развитием в перспективе, ориентироваться на:

- использование ОК только с одномодовыми волокнами даже на участках сети с малой пропускной способностью;

- применение ОК с резервными оптическими волокнами;

- применение более высокоскоростной аппаратуры линейного тракта (на одну или две ступени иерархии для ДСП ГШИ и на один или два уровня СТМ в ДСП СЦИ), по сравнению с исходными данными в части требуемой пропускной способности (см. п.8.3).

5.1.5 Рекомендуется с целью сокращения капитальных затрат на местности с грунтами высокой категории проектировать прокладку оптического кабеля на опорах ВЛ в соответствии с основными положениями по проектированию ВОЛП-ВЛ, изложенными в п. 5.5.

5.2 Общие требования по обеспечению надежности ВОЛП

5.2.1 При проектировании ВОЛП должны быть заданы требования по надежности:

- коэффициент готовности - К_г;

- срок службы;

- среднее время восстановления - Т_в.

5.2.2 При проектировании должна быть произведена оценка показателей надежности на соответствие заданным требованиям, путем построения структурной схемы надежности ВОЛП и расчета К_г и Т_в с учетом резервирования по исходным данным о надежности составных частей оборудования, полученных от поставщика в соответствии с ОСТ 45.63.

5.2.3 При проектировании ВОЛП должны быть определены требования к организации ТО и ремонта и средствам восстановления (ЗИП) аппаратуры ВОЛП.

5.2.3.1 В соответствии с ОСТ 45.64 должны быть установлены и записаны в контракте на поставку оборудования условия послегарантийного обслуживания и ремонта аппаратуры в течение срока службы, установленного в контракте, ТУ, либо других документах на оборудование.

Должно быть произведено ТЭО вариантов послегарантийного обслуживания и ремонта общего количества аппаратуры, предусмотренного контрактом.

5.2.3.2 При проектировании должен быть произведен выбор системы обеспечения восстановления аппаратуры с помощью ЗИП, для чего:

- производится расчет количества зон обслуживания ЗИЛом аппаратуры ВОЛП для заданного Т_в и мест размещения ЗИП;

- в соответствии с ОСТ 45.66 по "Методикам оценки достаточности и расчета запасов в комплектах ЗИП средств электросвязи" определяется состав ЗИП для аппаратуры каждой зоны обслуживания по следующим исходным данным, которые должны быть предоставлены поставщиком:

а) состав оборудования, для которого должен быть рассчитан ЗИП (по платам и блокам);

б) нормативные (расчетные) показатели безотказности плат и блоков оборудования, для которого рассчитывается ЗИП;

в) период пополнения запасных частей, для расчета плат и блоков ЗИП (зависит от условий п. 5.2.3.1);

г) стоимость плат и блоков оборудования при поставке в ЗИП (для оптимизации состава запчастей по стоимости).

5.3 Расчет длины участка регенерации ВОЛП

5.3.1 При проектировании высокоскоростных ВОЛП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (L_a) и длина участка регенерации по широкополосности (L_B), т.к. причины, ограничивающие предельные значения L_a и L_B независимы.

5.3.2 В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию:

L_{a макс} - максимальная проектная длина участка регенерации;

L_{a мин} - минимальная проектная длина участка регенерации.

5.3.3 Для оценки величины длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения:

где А_макс, А_мин (дБ) - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОЛП, обеспечивающее к концу срока службы значение

коэффициента ошибок не более 1·10^-10;

a _ок (дБ/км) - километрическое затухание в оптических волокнах кабеля;

a _нс (дБ) - среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации;

L_стр (км) - среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;

a _pc (дБ) - затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя;

n - число разъемных оптических соединителей на участке регенерации;

s (пс/нм·км) - суммарная дисперсия одномодового оптического волокна;

Dl, (нм) - ширина спектра источника излучения;

В (Мгц) - широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту;

М (дБ) - системный запас ВОЛП по кабелю на участке регенерации.

5.3.4 Если по результатам расчетов получено: l_b < L _aмакс, то для проектирования должны быть выбраны аппаратура или кабель с другими техническими данными (Dl, s), обеспечивающие больший запас по широкополосности на участке регенерации. Расчет должен быть произведен снова. Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения

L_В > L _aмакс (5.4)

с учетом требуемой пропускной способности ВОЛП (В) на перспективу развития.

5.3.5 Максимальное значение перекрываемого затухания (Амакс) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника для ВОЛП на базе ЦСП ПЦИ. Минимальное значение перекрываемого затухания (Амин) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОЛП на базе ЦСП ПЦИ.

А_макс и А_мин для ВОЛП на базе ЦСП СЦИ должны определяться в соответствии с ОСТ 45.104.

5.3.6 Уровни чувствительности и перегрузки приемника определяются соответственно как минимальное и максимальное значения уровня мощности оптического излучения на входе приемника, при которых обеспечивается коэффициент

ошибок не более 1·10^-10 к концу срока службы аппаратуры для ВОЛП на базе ПЦИ и СЦИ.

Уровни мощности оптического излучения на передаче, ширина спектра источника излучения (Dl), затухание оптического излучения разъемного оптического

соединителя (a _pc), уровни чувствительности и перегрузки приемника должны быть приведены в ЭД, ТУ и для ВОЛП СЦИ должны удовлетворять требованиям ОСТ.45.104.

5.3.7 Параметры оптических волокон и кабелей в выражениях (5.1), (5.2) и (5.3) должны быть приведены в технических характеристиках на поставляемый оптический

кабель (a _ok, s) или определяться условиями и технологией прокладки (a _нс, L_стр).

5.3.8 Системный запас (М) учитывает изменение состава оптического кабеля за счет появления дополнительных (ремонтных) вставок, сварных соединений, а также изменение характеристик оптического кабеля, вызванных воздействием окружающей среды и ухудшением качества оптических соединителей в течение срока службы, и устанавливается при проектировании ВОЛП исходя из ее назначения и условий эксплуатации оператором связи, в частности, исходя из статистики повреждения (обрывов) кабеля в зоне действия оператора.

Рекомендуемый диапазон устанавливаемых значений системного запаса от 2 дБ (наиболее благоприятные условия эксплуатации) до 6 дБ (наихудшие условия эксплуатации).

5.3.9 Для более точной коррекции проектируемой длины участка регенерации с учетом статистики разброса величин параметров a _ок, a _нс и L_стр и с целью обоснованного увеличения этой длины по сравнению с результатом расчета по выражению (5-1) рекомендуется использовать расчеты по формулам, приведенным в [19].