курсовая тср. курсовая. Курсовой проект По теме проектирование волоконнооптической линии связи на участке
 Скачать 5.65 Mb.
|
|
Министерство цифрового развития Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики СибГУТИ Кафедра ФТ Курсовой проект По теме: ««ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ НА УЧАСТКЕ» Выполнил: студент Проверил: г. Новосибирск 2022 1 Выбор трассы прокладки кабеля Геолого – климатический анализ региона проектирования Костромская область, г. Кострома – г. Буй, климат — умеренно континентальный с холодными зимами и тёплым летом. Снежный покров держится в среднем 150–155 дней. Средняя дата появления снежного покрова – конец октября, средняя дата разрушения снежного покрова – середина апреля. Максимальная толщина снежного покрова достигает в феврале-марте 55–80 см. Среднее количество солнечных дней в году – 124. Летом преобладающее направление ветра северо-западное, зимой – юго-западное. Средняя скорость ветра 4,0 м/с. Выборы трассы прокладки кабеля на участке  Рис. 1.1 – Первая трассировка маршрута Масштаб 1:10км  Рис.1.2 – Вторая трассировка маршрута Масштаб 1:10км Таблица 1.1 – Характеристика вариантов трассы
Таблица 1.2 – Характеристика загородного участка с учётом способа прокладки
Таблица 1.3 – Характеристика населённого пункта с учётом способов инсталляции
Расчёт пропускной способности системы Таблица 2.1 – Характеристика населённых пунктов
 Рис.2.1 – Изменение численности населения г. Кострома  Рис.2.2 – Изменение численноти населения г. Буй Расчёт генерируемой нагрузки на сеть от абонентов телефонных сетей в каждом пункте, рассчитывается по формуле:  (ф.2.1)Где B – суммарная скорость передачи, Мбит/с; Q – среднее время занятия канала абонентом, с/час; I – степень заинтересованности населения в сервисе; Nаб – общее число абонентов в сети (параметр народонаселения), тыс.чел; J – интенсивность нагрузки в ЧНН, Эрл; V – средняя скорость канала связи на абонента, Мбит/с. С учётом неучтённого трафика формула примет следующий вид:  (ф.2.2)Подставим, с учётом характеристик трафиков телефонии и Интернета, значения в формулу и рассчитаем скорости передачи трафиков для г. Кострома и г. Буй. Перед этим необходимо рассчитать общее число абонентов сети в городах по формуле:  (ф.2.3) – общее число абонентов в г. Кострома – общее число абонентов в г. Буй – телефонный трафик г. Кострома – телефонный трафик г. БуйПосчитаем по формуле 2.2 суммарную скорость передачи в городах с учётом потерь.  –скорость передачи в г. Кострома с учётом потерь –скорость передачи в г. Буй с учётом потерь  – суммарная скорость передачиСуммарная телефонная нагрузка должна быть пересчитана в потоки Е1. Так как поток Е1 передается со скоростью 2Мбит/с, то число потоков Е1 определяется по формуле:  (ф.2.4) – количество потоков E1 при суммарной телефонной нагрузке г. Кострома – количество потоков E1 при суммарной телефонной нагрузке г. БуйТаблица 2.3 – Количество потоков и расчёт пропускной способности
Таблица 2.4 – Характеристики мультиплексора
Выбор оптического волокна и оптического кабеля Оптическое волокно, укладываемое в оптический кабель Согласно варианту(номер 8), укладываемое волокно – G.652D. Таблица 3.1 – Вариант оптического волокна по заданию
Приведем для данного волокна оптические и передаточные параметры во втором и третьем окнах прозрачности. Таблица 3.2 – Оптические и передаточные параметры световода
Допустимый коэффициент затухания на ОВ рассчитывается по формуле (3.1):  Потери на Рэлеевское рассеяние рассчитываются по формуле (3.2): Для заданного по варианту оптоволокна, рассчитаем по формулам коэффициент затухания при работе на разных длинах волн:  – коэффициент затухания ОВ при длине волны 1310нм. – коэффициент затухания ОВ при длине волны 1550нм.Допустимые удельные хроматические дисперсионные искажения рассчитываются по формуле (3.3):  Для G.652 S0 равен 0.092. Подставим в формулу и рассчитаем удельные хроматические дисперсионные искажения для ОВ при двух длинах волн: D(1310) =  =3,31 пс/нм*кмD(1550) =  =16,67 пс/нм*кмОптический кабель Таблица 3.3 – Характеристики оптического кабеля
Строительная длина ОК на загородном участке может выбираться в пределах от 4 до 6 км, точное значение должно быть указано в характеристиках выбранной марки кабеля. При прокладке в кабельной канализации строительная длина выбирается равной 2 км.  Таблица 3.4 – Данные для расчёта допустимого расстяжения
Продолжение таблицы 3.4
По таблице 3.5 методических указаний, подберем и рассчитаем исходя из количества оптических модулей, диаметры компонентов ОК: -Диаметр трубки оптического модуля D = 2.9 мм; -Диаметр наружной оболочки D1 = 3,613 * 2,9 = 10,47 мм; -Диаметр центрального силового элемента d = 1,613 * 2,9 = 4,67 мм; -Диаметр внешнего силового элемента d1 = 0,327 * 2,9 = 0,9483 мм; Зная диаметры компонентов, произведём расчёт поперечного сечения материалов:      Разработка структурной схемы организации связи 4.1 Определение энергетического потенциала системы Используя параметры оптических интерфейсов и параметры ОК, рассчитать энергетический потенциал системы и длину участка регенерации. Выбрать два интерфейса из предложенных ниже (определенный уровень иерархии c λ=1310 нм; λ=1550 нм): - уровень иерархии S-1, интерфейсы S-1.1 и L-1.2; - уровень иерархии S-4, интерфейсы S-4.1 и L-4.2; - уровень иерархии S-16, интерфейсы L-16.1 и L-16.2+ Таблица 1.4 – Характеристики линейного интерфейса
Для характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического потенциала (перекрываемого затухания), который определяется как допустимые оптические потери оптического тракта или элементарно- кабельного участка (ЭКУ) между точками нормирования, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Оптические потери обусловлены потерями на затухание и дополнительными потерями мощности, обусловленными влиянием отражений, дисперсии (хроматической и поляризационной модовой), модовых шумов и чирп-эффекта. Энергетический потенциал рассчитывается как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника (4.1).  Уровень мощности оптического излучения – это мощность оптического излучения, выраженная в дБм. Уровнем чувствительности приемника называют минимальное значение уровня мощности оптического излучения в точке нормирования оптического тракта на приеме, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Приемник ВОСП характеризуется как уровнем чувствительности, так и уровнем перегрузки – максимальным значением уровня мощности оптического излучения в точке нормирования оптического тракта на приеме, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Разность между уровнем перегрузки и уровнем чувствительности приемника ВОСП определяет пределы регулировки автоматизированного регулируемого устройства (АРУ) системы - ΔA. Результат расчета энергетического потенциала и предполагаемое значение пределов регулировки АРУ внести в таблицу 4.2. Таблица 4.2 – Расчёт энергетического потенциала
4.2 Расчет эксплуатационного запаса Потери на ЭКУ ВОЛП нормируются таким образом, чтобы разность между энергетическим потенциалом ВОСП и суммарными потерями оптической мощности на ЭКУ совместно со станционными кабелями, которые включают и дополнительные потери, обусловленные влиянием отражений, дисперсии (хроматической и поляризационной модовой), модовых шумов и чирп- эффекта, была не менее допустимого эксплуатационного запаса. Эксплуатационный запас на ЭКУ определяется как сумма эксплуатационного запаса на аппаратуру и эксплуатационного запаса на кабель.  4.3 Расчет длины элементарного кабельного участка ВОЛП (ЭКУ) Элементарный кабельный участок (ЭКУ) – это вся физическая среда передачи между соседними окончаниями участка. Здесь под физической средой подразумевается совокупность оптического волокна линейного кабеля и его сростков в точках соединения строительных длин, оптического волокна станционных кабелей и их сростков с линейными оптическими волокнами, а также кроссовых оптических шнуров. В соответствии с Приказом Государственного комитета РФ «Нормы приемосдаточных измерений элементарных – кабельных участков магистральных и внутризоновых подземных волоконно-оптических линий передачи сети общего пользования» определяют значения номинальной, минимальной и максимальной длины элементарного кабельного участка (ЭКУ), где ЭКУ – вся физическая среда передачи между соседними окончаниями участка. Физическая среда - это совокупность оптического волокна линейного кабеля и его сростков в точках соединения строительных длин, оптического волокна станционных кабелей и его сростков с линейными оптическими волокнами, а также кроссовых оптических шнуров. Эти длины ЭКУ определяются бюджетом мощности ВОСП, потерями и дисперсией оптического линейного тракта. Они рассчитываются по следующим формулам:  
   4.4 Расчет дисперсионных характеристик ОВ на ЭКУ Длина регенерационного участка ВОЛП ограничивается не только затуханием, но и дисперсией линии передачи. Допустимые значения 17 хроматической и поляризационной модовой дисперсии на регенерационном участке ВОЛП зависят от скорости передачи линейной кодовой последовательности. В случае применения кода NRZ и модуляции без чирпа в соответствии с рекомендациями МСЭ и Т [4] максимально допустимые для РУ значения хроматической дисперсии DРУ в пс/нм и поляризационной модовой дисперсии PMDРУ в пс при ухудшении отношения сигнал/помеха не более, чем на 1,0 дБ, определяются по формулам (4.7) – (4.9).  Таблица 4.5 – Результаты расчётов хроматической дисперсии
   Необходимо учитывать следующее соотношение:   - норма выполняется4.5 Схема организации связи  Рисунок 4.1 - Топология сети для второго окна прозрачности  Рисунок 4.2 - Топология сети для третьего окна прозрачности 5 Индивидуальное задание Изобразить схематично замерные столбики на магистральном участке с учетом всех пересечений на трассе между заданными населенными пунктами. Привести расчет замерных столбиков на заданном участке с указанием мест расположения столбиков.  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
