Техническая эксплуатация мнококанальных телекоммуникационных систем

ПМ. 01

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МНОКОКАНАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

МДК 01.01

ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА И ОБСЛУЖИВАНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

для студентов заочной формы обучения

Специальности 11.02.09 – Многоканальные телекоммуникационные системы

ОК 1 – 9

ПК 1- 4

 

Москва 2016

 

Рабочая тетрадь составлена преподавателем Колледжа телекоммуникаций МТУСИ Л.В.Ушаковой.

Рассмотрена и одобрена на заседании цикловой комиссии МТС.

Утверждена И.О. директора КТ МТУСИ С.Н. Ильиных.

 

 

Предлагаемая Рабочая тетрадь предназначена для работы студентов заочного отделения специальности 11.02.09 во время аудиторных (обзорных) занятиях, в процессе самостоятельного изучения материала в межсессионный период, а также при подготовке к сдаче комплексного экзамена.

При самостоятельной работе следует:

- изучить заданный раздел по рекомендованной литературе;

- заполнить пропуски в тексте;

- выполнить или закончить рисунки, пояснить их;

- записать выводы.

Рабочие тетради проверяются преподавателем и предъявляются на дифференцированном зачете. Качество заполнения тетради влияет на оценку.

 

Тема 1.1. Техническая эксплуатация линейных сооружений связи, организованных на оптических кабелях

Раздел 1. Построение сетей электросвязи

Основа сети Российской Федерации –

ВСС – это

 

Основные органы управления ВСС:

ГЦУ –

РЦУ –

ТПУ –

ИП –

Основные требования к ВСС –

Главные тенденции развития ВСС –

Различают первичные и вторичные сети электросвязи.

Первичная сеть – основа ВСС, включает в себя:

-

-

-

 

Первичная сеть предназначена для

 

Первичная сеть имеет:

-

-

-

-

Вторичные сети разделяются

Различают:

–

-

-

-

-

В настоящее время принято построение сети:

-

 

-

На долю транспортных сетей приходится стоимости сети связи и составляет стоимость абонентской сети доступа.

Виды топологии ВСС

- радиальное построение (звезда)

 

 

- сотовая топология

 

- общая шина

 

- кольцевая

 

 

Используются также комбинированные (гибридные) принципы.

Виды направляющих систем и их основные свойства. Требования к линиям связи.

Различают два основных типа линий связи (ЛС):

-

-

 

НС подразделяются на следующие виды.

По радиолиниям сигнал распространяется с длиной волны

 

Достоинства РЛ:

-

-

- Недостатки РЛ:

-

-

-

По направляющим системам сигнал распространяется

 

Достоинства НС:

-

-

-

Недостатки НС:

-

-

 

Сравнительная характеристика НС

Таблица 1

Вид НС	СКЛ	ОК	Волноводы
F, Гц
Число каналов
Помехозащищенность
Стабильность параметров
Экономичность

 

Основными НС на транспортных сетях являются

Сеть абонентского доступа создается с помощью:

-

-

-

Выводы:

1. Симметричные кабели пригодны

 

2. Основным видом НС становятся

 

 

Требования к линиям связи.

 

1. Дальность связи

2. Скорость

3. Помехозащищенность

4. Защищенность от

5. Стабильность

6. Устойчивость и надежность связи.

7. Экономичность.

Направления развития НС

1. Максимальный переход на всех уровнях сетей связи.

2. Повышение экономичности

3. Усовершенствование

4. Переход на влагозащитные оболочки.

5. Повышение устойчивости

Электромагнитный спектр

Тип электромагнитного излучения	Диапазон частот, Гц
Ультразвуковое
Радиоволновое
Микроволновое
Рентгеновское
Космическое

 

Свет относится к микроволновому излучению и имеет спектр:

Тип световой волны	Длина волны, нм (диапазон частот, Гц)
Видимый спектр
Ультрафиолетовый (УФ)
Инфракрасный (ИК)
Используемый в оптической связи

 

Таким образом, в оптической связи используется диапазон

 

Внутреннего отражения)

 

Очевидно, что при падении светового луча на границу раздела сердцевина-оболочка часть энергии, а часть

т.е. происходит

Чтобы световой луч из сердцевины не переходил в оболочку ОВ, должно соблюдаться

Если увеличивать φ _пад, φ _прл

При определенной величине угла падения φ _прл =, т.е.

 

Угол падения φ _пад, при котором φ _прл = 90º, называется

 

sin φ_В = → φ_В =

Связь угла падения и угла преломления определяется законом Снеллиуса:

 

 

Показатель преломления определяется из выражения:

 

, где:

с –

v –

Известно, что:

- коэффициент преломления стекла n_CT = 1,5

- коэффициент преломления кварца (ОВ) n_ОВ = 1,46

Когда свет переходит в более плотную среду (входит в ОВ), происходит

 

Френелевские потери при вводе луча в ОВ составляют

Френелевские потери при выводе луча из ОВ составляют

Общие френелевские потери –

Стекло имеет структуру; свет на этих неоднородностях. Это рассеяние. Основная причина релеевского рассеяния – наличие в кварце

а также примеси металлов и других элементов.

Рассеянный свет называют

С увеличением длины волны λ потери на релеевское рассеяние

Параметры передачи ОВ

К параметрам передачи ОВ относятся:

 

Коэффициент затухания характеризует

 

, где:

_с –

-

Коэффициент затухания _с складывается из нескольких составляющих:

 

где:

_Р-Р –

_ПМ –

_ИК -

_ПР –

_{Р-Р ПМ}

Моды

_ПР

 

Геометрические параметры ОВ

1. Диаметр сердцевины (ядра) ОВ: для ОМ ОВ и

для ММ ОВ.

2. Диаметр оболочки (демпфера):

3. Диаметр защитного покрытия: плотный буфер –, неплотный буфер –

4. Некруглость (эллиптичность) сердцевины Нс.

Определяется только в ОВ по формуле:

d_max

d_min

 

5. Некруглость оболочки Ноб.

Определяется в ОВ.

Рассчитывается так же, как и некруглость сердцевины.

6. Неконцентрированность сердцевины и оболочки Н_С/ОБ.

 

 

Геометрические параметры для разных типов ОВ.

Оптические параметры ОВ

1. Относительная разность показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ Δ

 

 

2. Числовая апертура.

Для ступенчатого ОВ

 

Для градиентного ОВ

3. Нормированная частота

Определяет

 

 

Если 0 < V < 2,405, то режим работы ОВ –

Если V > 2,405, то режим работы ОВ –

4. Число мод в многомодовом ОВ.

Определяется через нормированную частоту:

для ступенчатого ОВ

N = { для градиентного ОВ

N имеет порядок

5. Диаметр модового поля d_МП

Оценивает

 

 

Распределение энергии – гауссово.

Диаметр модового поля

 

w

Механические параметры ОВ

1. Прочность ОВ.

Это способность ОВ

 

Главный недостаток ОВ –

Причина хрупкости ОВ –

 

2. Динамическая прочность на разрыв.

Определяет

3. Параметр нагрузки разрушения.

Это безразмерный коэффициент, связанный с

 

4.Стойкость к изгибам.

При прокладке оптического кабеля задается

При нарушении этого условия могут возникнуть дефекты:

-

-

-

5.Усилие снятия защитного покрытия.

Превышение этого параметра может привести

 

Раздел 4. Оптические кабели

Прокладка кабеля

Прокладка ОК в кабельной канализации

Используются 2 метода прокладки:

-

-

При протаскивании используются:

-

-

-

 

Каналы кабельной канализации чтобы уменьшить

 

При прокладке ОК на участках с поворотами используется

Самый распространенный –

 

Для защиты ОК от повреждений при прокладке новых кабелей в кабельной канализации

Метод вдувания применяется для

В кабельных колодцах ОК выкладываются на ближайшие кронштейны

и не должны

Запас кабеля для муфты сворачивают кольцами диаметром

и длиной

Прокладка ОК в защитных полиэтиленовых трубках (ЗПТ)

Прокладка ОК в предварительно заложенные полиэтиленовые трубки используется при строительстве

Преимущества:

-

-

-

-

Используются трубки из диаметром длиной

Внутренняя поверхность трубки

Прокладку ОК в трубках осуществляется методами:

-

-

Прокладка ОК в грунт

Оптический кабель прокладывают в

 

 

Возможны следующие способы прокладки ОК в грунт:

-

-

-

Процесс прокладки ОК усложняется

необходимо тщательно изучить выбрать

 

Прокладка кабеля в траншею Необходимо строго контролировать не допускать

Бестраншейный способ с помощью кабелеукладчиков –

 

Кабель укладывается на глубину. Для ограничения механических нагрузок и продольного растяжения

 

Прокладка кабеля осуществляется

При пересечении с шоссейными, железными дорогами и другими коммуникациями ОК

 

 

Кабель

При пересечении водных преград используются

 

 

Прокладка кабеля без металлических элементов осуществляется

и его заглублением в дно

Кабелеукладчики применяются только

Через судоходные реки глубиной производится заглубление Без заглубления прокладка допускается при глубине.

При прокладке магистральных кабелей осуществляется

 

При наличии на трассе мостов

 

Для размывки траншей глуб на водных преградах глубиной используются

Для увеличения надежности ВОЛС зона подводных переходов

Подвеска оптических кабелей

Преимущества метода подвески:

-

-

-

-

Подвеска ОК осуществляется:

-

-

-

-

-

При подвеске ОК следует учитывать:

-

-

-

-

-

Несущий трос обеспечивает

и ограничивает

В состав оборудования для подвески ОК входят:

-

-

-

-

-

-

 

 

Подвеска кабеля, не содержащего встроенный трос, производится после подвески несущего троса. Кабель

 

 

 

При подвеске ОК на опорах ЛЭП (различного напряжения) используются

 

Кабели подвешиваются либо с помощью либо встраиваются

 

Соединительные муфты и бухты кабеля крепятся

 

Наиболее прогрессивным методом является метод

 

Этот метод практически исключает

 

 

Раздел 6. Монтаж ВОЛС

Оптические аттенюаторы

Аттенюатор применяется для

 

Аттенюаторы бывают:

 

Аттенюатор представляет собой

Конфигурации оптических аттенюаторов – в форме

 

Фиксированные (постоянные) аттенюаторы

Регулируемы (переменные) аттенюаторы

Оптические разветвители

Разветвитель (сплиттер)– пассивное устройство,

 

Различаются по количеству входов и выходов на:

-

-

Изготавливаются с различным

 

Оптические шнуры

Оптический соединительный шнур или патчкорд (patchcord) – это

 

Коннекторы могут быть

Патчкорды предназначены для

 

Патчкорды изготавливаются из

 

Стандартные патчкорды изготавливаются на или кабеле в диаметром

Оптические монтажные шнуры или пигтейлы (pigtails) – это

 

 

Задание: расшифруйте марку соединительного шнура ШОС

ШОС-SM/2,4мм-FC/APC-SC/SPC-2,0м-H+S

Оконечное оборудование ВОЛС

Оконечным оборудованием ВОЛС являются:

-

-

-

-

Оконечные устройства должны обеспечить:

-

-

-

-

Оконечное кроссовое оборудование используется для:

-

-

-

Оптический кросс содержит:

-

-

-

 

 

 

Монтаж оптической коробки

1. Проверить

2. Установить в промаркированные порты модулей.

3. Закрепить на основную панель коробки.

4. Установить

5. Проверить сохранность

6. Включить в розетки модуля, в сплайс-кассету и

7. Подготовить линейный кабель к сварке. Для этого:

7.1. Снять

смыть

Оптические модули на сплайс-кассете и освободив ОВ.

7.2. ОВ, в сплайс-кассету и

 

7.3. Снять с ОВ

7.4. Произвести торцевой поверхности ОВ.

8. Сварить в сварочном аппарате, оценить

 

9. На сросток и произвести в печке сварочного аппарата.

10. Уложить сростки в

11. После монтажа всех ОВ

.

12. С внешней стороны лицевой панели коробки

 

Задание: укажите элементы конструкции оптической кабельной коробки.

Анализ рефлектограммы

Рефлектометр позволяет построить

и дает возможность определить место неполадок.

Рефлектометр производит тысячи измерений по всей длине волокна; точки измерений находятся на расстоянии м друг от друга.

По горизонтальной оси графика откладывают длину линии L в км, по вертикальной оси – уровень мощности сигнала в дБ.

Для измерения характеристик ОВ используется явление релеевского рассеяния от неоднородностей ОВ френелевского отражения при вводе и выводе луча из ОВ.

Изменение плотности луча происходит:

-

-

-

-

1. «Мертвая зона» - зона Френелевского отражения

не дает возможность проанализировать

 

Для уменьшения «мертвой зоны» можно:

-

-

-

-

2. Сварка – норма увеличения затухания допускается до

 

Если соединяются разнородные волокна (напр., обычные и со смещенной дисперсией), то

3. Механическое соединение (коннектор) выглядит уровень сигнала падает – норма 0,1 дБ. Если потери получаются больше, требуется

4. Изгиб ОВ выглядит, но на разных длинах волн будет давать Требует

5. Трещина на ОВ может давать

Причины:

Требует

6. Обрыв ОВ или конец трассы выглядит как

Если конец трассы –.

Если нет –

КСПЗПК -

 

КСПЗП_Т –

 

ПРППМ (ПРПВМ) –

 

 

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

Емкость кабеля –

Диаметр жил d =

Толщина оболочки –

МРМ (МРМП, МРМПБ, МРМПЭ) –

 

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

Емкость кабеля –

Диаметр жил d =

Изоляция жил –

Поясная изоляция -

Экран –

Влагозащитная оболочка -

При подземном способе прокладки применяют кабели:

МРМПЭБ -

Станционные кабели

Станционные кабели относятся к кабелям местной связи и применяются для

 

Станционные кабели заводятся на

 

Для межстативного монтажа используются телефонные станционные кабели с поливинилхлоридной изоляцией типа

Станционные кабели укладывают на желобах и связывают их в пакеты

 

ТСВ (ТСВШ) –

 

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

Скрутка жил –

Емкость кабеля –

Диаметр жил d =

Все пары и тройки имеют

Поясная изоляция –

Экран –

 

Оболочка –

Кабель используется

Коаксиальные кабели

В настоящее время на междугородных сетях (магистральных и зоновых) коаксиальные кабели заменяются на более совершенные оптические кабели. Коаксиальные и комбинированные (симметричные с коаксиальными) кабели используются

 

Особенности коаксиальной пары: электромагнитное поле сигнала распространяется

 

С ростом частоты сигнала защищенность

ШВЭВ –

 

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

Емкость кабеля:

Используется для

 

 

RG - 6U –

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

Емкость кабеля –

 

Изоляция между внутренним и внешним проводником –

 

Оболочка –

 

Используется для

 

Кабели СКС

 

На структурированных кабельных системах (СКС) или локальных вычислительных сетях (ЛВС) используются

 

Выбор кабеля осуществляется

 

UTP –

 

 

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

 

F/UTP –

 

Задание: укажите элементы конструкции кабеля.

 

Подготовка кабеля к прокладке

Этапы подготовки:

1.

2.

3.

4.

Разбивка трассы:

1.

2.

Прокладка подземных кабелей

Способы прокладки подземных кабелей:

1.

2.

Механизированный способ сокращает трудоемкость работ в раз.

Глубина прокладки междугородного кабеля

 

Устройство кабелеукладчика:

1 –

2 -

3 –

4 –

5 –

6 –

7 –

8 –

9 –

На участках трассы, где использование кабелеукладчика невозможно, кабель укладывается в, которые разрабатываются с. Глубина траншеи не менее

Засыпка траншеи осуществляется.

Прокладка кабеля в КТК

Подготовительные работы:

-

-

-

Используются механизированный способ прокладки с помощью

 

Используется

Ручной способ

Раздел 7. Содержание кабелей под избыточным газовым давлением

Мониторинг кабельной сети

Мониторинг кабельной сети –

 

Процесс мониторинга –

Средства мониторинга:

- стратегические -

 

- тактические -

Следующий этап –

 

 

Меры защиты

На КЛС уменьшение взаимных влияний осуществляется в несколько этапов:

1. В процессе изготовления:

 

2. В процессе проектирования:

 

3. При прокладке кабеля:

 

4. В процессе строительства и реконструкции:

 

Сущность симметрированиязаключается в

 

Симметрирование осуществляется тремя методами:

-

-

-

При симметрировании НЧ кабелей используют

 

При симметрировании ВЧ кабелей используют

 

 

Стандартизированные

-

-

-

-

Вторая цифра «3» - три подсистемы СКС:

- внешняя магистральная подсистема (территории) – магистраль 1-го уровня,

- внутренняя магистральная подсистема (здания) – магистраль 2-го уровня,

- горизонтальная подсистема (этажа).

Третья цифра «4» - четыре вида функциональных элементов:

-

-

-

-

Технология PON

Распределительная сеть доступа PON (passive optical network) строится на

Архитектура построения –

Достоинства сети PON:

1.

2.

3.

4.

Сегодня прокладывание оптического кабеля на сетях доступа является

 

Основные компоненты PON

Центральный узел OLT (optical line terminal) – устанавливается в

 

OLT представляет собой, предназначенный для

 

 

Абонентский узел ONТ или ONU (оptical network unit/terminal) – устанавливается в

 

ONТ предназначается для

Передача ведется на длине волны

Прием ведется на длине волны

Оптический разветвитель –

Оптический разветвитель

 

Принцип действия PON

Основная идея архитектуры PON – использование

 

 

Число подключаемых абонентских устройств ONТ (ONU) определяется

 

Для передачи нисходящего (прямого) потока используется длина волны; для передачи восходящего (обратного) потока используется длина волны. В OLT и ONТ встроены

 

Основные элементы архитектуры PON

 

Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый ONТ (ONU) по адресному полю выделяет

 

 

Все абонентские узлы ONТ (ONU)

 

Для этого используется метод

TDMA (time division multiple access).Чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONТ, для каждого из них устанавливается

 

Эту задачу решает

Виды сетей PON

Тип сети PON обозначается

 

Наиболее распространенными сетями PON являются:

1) - пассивная оптическая сеть, использующая технологию ATM.

2) - широкополосная пассивная оптическая сеть. Является усовершенствованием APON.

3) - пассивная оптическая сеть, обеспечивающая гигабитные скорости передачи данных.

4) - пассивная оптическая сеть, использующая технологию Ethernet.

5) - пассивная оптическая сеть, использующая технологию WDM.

В таблице приведена сравнительная характеристика трех технологий PON.

Таблица

 

Принципы построения GPON

Преимущества стандарта GPON по сравнению с другими разновидностями технологий PON:

1. GPON поддерживает

 

 

2. GPON поддерживает

 

 

3. GPON

 

В стандартизированных рекомендациях по строительству сети GPON описаны

 

В архитектуре GPON используется сочетание

 

 

Мультиплексирование с разделением по длине волны – технология, при которой

 

Каждый лазерный передатчик

затем сигналы, перед введением в оптическое волокно

 

На длине волны

Множественный доступ с разделением по времени – способ использования частот, при котором

 

 

Каждому пользователю предоставляется

 

К конечному пользователю подводится

 

Максимальная дальность передачи для пассивных оптических сетей составляет

При определенных условиях можно осуществлять также передачу информации на более дальние расстояния () и обеспечивать высокую степень разветвления ().

В GPON обеспечивается поддержка большого числа основных типов трафика и пользовательских интерфейсов сети:

 

 

 

 

Литература

1. Родина О.В. Волоконно-оптические линии связи. М.: - Горячая линия – Телеком, 2009.

2. Портнов Э.Л., Зубилевич А.Л. Электрические кабели связи и их монтаж. М.: - Горячая линия – Телеком, 2005.

3. Иоргачев Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. М.: - ЭКО-ТЕНДЗ, 2002.

4. Самарский П.А. Основы структурированных кабельных систем. М.: издательство ДМК, 2014.

5. Парфенов Ю.А. Кабели электросвязи. М.: - ЭКО-ТЕНДЗ, 2003

6. Интернетрессурсы.

ПМ. 01

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МНОКОКАНАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

МДК 01.01