Курсовая. Проектирование волоконнооптической линии связи по предмету Волоконнооптические системы передачи

Название	Проектирование волоконнооптической линии связи по предмету Волоконнооптические системы передачи
Дата	25.01.2021
Размер	0.52 Mb.
Формат файла
Имя файла	Курсовая.docx
Тип	Курсовая #171132
страница	2 из 2

1 2

ВЫБОР ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ СВЯЗИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА В КАБЕЛЕ

В соответствии с заданием, необходимо предусмотреть строительство ВОЛС с использованием подвески ОК на осветительных опорах. Для этого используют специальные марки ОК приведенные в таблице 6.

Марка оптических волокон определяется исходя из предполагаемого расстояния между пунктами. Расстояния между узлами сети SDH определяется на основе данных таблицы 1, поэтому целесообразно использовать ОВ, применяемые сразу в двух окнах прозрачности: как на длине волны 1,31 мкм (третье окно прозрачности), так и на длине волны 1,55 мкм (четвертое окно прозрачности). Это соответствует стандарту G.652.

G.652 - Стандарт для «одномодового» волокна, имеющего нулевую дисперсию на 1,31 мкм и допустимого для работы на 1,55 мкм. Исходя из заданных условий и табл.6 выбираем оптический кабель Fujikura SM-9/125 типа SSF.

волоконная оптическая линия связь

Таблица 6. Параметры промышленных одномодовых ОВ

Параметры

Параметры промышленного волокна

Cominq

Fujikura

Lucent

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Фирменное обозначение

SMF-28

SMF-DS

SMF-LS

LEAF

SM-9/125

DSM-8/125

DSMNZ-9/125

TrueWave

TrueWave RA

AllWave

Тип волокна

SSF

DSF

NZDSF-

NZDSF+

SSF

DSF

NZDSF

NZDSF+

NZDSF+

NZDSF+

Соответствие стандарту ITU-T

G.652

G.653

G.655

G.655

G.652

G.653

G.655

G.655

G.655

G.655

Рабочие окна прозрачности, нм

1310/1550

1550

1530-1560

1530-1625

1310/1550

1310/1550

1310/1550

1530-1560

1525-1620

1285-1620

Затухание, дБ/км

1310 нм

<0,4/0,34

<0,5/0,38

<0,5/0,38

<0,5

<0,4/0,34

<0,45

<0,45

<0,5/0,4

<0,5/0,4

<0,35

1383 нм (максимум ОН)

<2,0/0,40

<2,0/0,6

<2,0/0,6

<1,0/0,6

<0,60/0,55

<0,40

н/д

<2,0/0,5

<1,0/0,5

<0,31

1550 нм

<0,30/0, 20

<0,25

<0,25

<0,25

<0,25/0,21

<0,25

<0,25

<0,25/0,2

<0,25/0,22

<0,25/0,21

В окне 1285-1330 нм

<0,45/0,39

н/п

н/п

н/п

<0,39/0,3

н/д

н/д

н/п

н/п

<0,45

В окне 1525-1565/1575 нм

<0,35/0,25

<0,3

<0,3

<0,3/0,25

<0,25

<0,30

<0,25

<0,3

<0,3/0,27

<0,3/0,26

В окне 1565-1625 нм

<0,35/0,25

<0,3

<0,3

<0,3/0,25

<0,25

<0,30

<0,25

<0,3

<0,3/0,27

н/д

Изменение дисперсии в окне 1550 нм, пс/ (нм. км)

7-11,5

<2,7

-3,5--0,1

2,0-6,0

н/п

н/п

н/д

1,0-4,0/5,53

3-7

н/д

Дисперсия поляризованной моды (PMD), пс/ км - ^1/2

<0,2

н/д

н/д

<0,2

<0,2

<0,5

<0,5

<0,5

<0,5

<0,5

Дисперсия PMD для протяженной линии, пс/км - ^1/2

<0,1

н/д

н/д

<0,08

н/д

н/д

н/д

н/д

<0,1

<0,05

Ограничение по PMD на скорость передачи, Гбит/с

н/д

н/д

н/д

40

н/д

н/д

40

10

40

40

Диаметр сердцевины, мкм

8.3

н/д

н/д

н/д

н/д

н/д

н/д

6

н/д

н/д

Эффективная площадь светового поля, мкм²

н/д

н/д

н/д

72

н/д

н/д

72

н/д

н/д

н/д

Чисовая апертура

0,13

0,17

0,16

0,13

0,13

0,13

0,13

н/д

н/д

н/д

Групповой показатель преломления

1310 нм

1,467

1,471

1,471

н/п

1,4668

1,468

н/д

1,4738

1,471

1,466

1550нм

1,468

1,471

1,470

1,469

1,4671

1,468

1,469

1,4732

1,47

1,467

РАСЧЕТ ДЛИН И ЗАТУХАНИЙ МУЛЬТИПЛЕКСНЫХ СЕКЦИЙ

Классификация типов мультиплексных секций приведена в таблице 7.

Она дает стандартное обозначение секций в зависимости от уровня STM (1,4,16) и приведена для указанных трех типов применения: внутри станции (код использования I), между станциями - короткая секция (код использования S), между станциями - длинная секция (код использования L).
Таблица 7. Классификация стандартных оптических интерфейсов

Использование

Внутри станции

Между станциями

Короткая секция

Длинная секция

Длина волны источника, нм

1310

1310

1550

1310

1550

Тип волокна

Rec. G.652

Rec. G.652

Rec. G.652

Rec. G.652

Rec. G.652 Rec. G.655

Rec. G.653

Расстояние (км) ^⁾

≤2

15

40

80

Уровни STM

STM-1

I-1

S-1.1

S-1.2

L-1.1

L-1.2

L-1.3

STM-4

I-4

S-4.1

S-4.2

L-4.1

L-4.2

L-4.3

STM-16

I-16

S-16.1

S-16.2

L-16.1

L-16.2

L-16.3

Расстояния условны и используются для классификации, а не для расчетов в технических заданиях.

В общем случае кодировка типов использования линейных регенераторных секций как оборудования SDH включает три элемента и имеет формат:

<код использования> - <уровень STM>. <индекс источника> здесь "код использования" и "уровень STM" приведены выше, а "индекс источника" имеет следующие значения и смысл:

или без индекса - указывает на источник излучения с длиной волны 1310 нм, соответствующего стандартам G.652;

- указывает на источник излучения с длиной волны 1550 нм для волокна, соответствующего стандартам ITU-T G.652 (секции S) и G.652, G.655 (секции L);

- указывает на источник излучения с длиной волны 1550 нм для волокна, соответствующего стандарту G.653.
Таблица 8. Значения максимально допустимых потерь на секцию

Тип секции

L-1.1

L-1.2

L-1.3

L-4.1

L-4.2

L-4.3

Максимально допустимые потери на секцию, дБ

28

28

28

29,5

29,5

29,9

В соответствии с исходными данными необходимо рассчитать затухание мультиплексной секции:
λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃, где

n₁ = n + n₂n_тз
λ_ру - затухание на мультиплексной секции;

λ_к - затухание ОВ; 0.25

λ_нс - затухание неразъемного (сварного) соединения, λ_нс не должно

превышать 0,1 дБ;

λ_рс - затухание разъемного соединения, равное 0,3 - 0,5 дБ;

n - длина секции;

n₂ - количество сварок;

n_тз - технологический запас на муфте = 3 м;

n₃ - количество разъемных соединений.

Б-В затухание = λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃₌0.25(31+23)+0.11+0.31=9,65 дБ
В-Г затухание = λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃₌0.25(65+23)+0.12+0.32=18.55 дБ
Г-Д затухание = λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃₌0.25(59+43)+0.14+0.33=19.05 дБ
Д-Е затухание = λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃₌0.25(22+23)+0.12+0.32=7.8 дБ

Е-Ж затухание = λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃₌0.25(43+13)+0.11+0.31=11.9 дБ
Ж-З затухание = λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃₌0.25(63+53)+0.11+0.3*4=20.8 дБ
Таблица 9. Затухание мультиплексных секций

Максимальное затухание, дБ

А-Б

Б-В

В-Г

Г-Д

Д-Е

Е-Ж

Ж-З

29,5

-

9,65

18.55

19.05

7.8

11.9

20.8

Затухания на протяжении всей линии в переделах допустимой нормы (не превышает 29.5 дБ).

Общая затухаемость всей системы составляет 87.75 дБ.
Таблица 10. Параметры мультиплексных секций

Наименование участка

Система передачи

длина участкакм

Длина волны, нм

Тип интерфейса

Затухание участка, дБ

Энергетический потенциал аппаратуры, дБ

Эксплуатационный запас по затуханию, дБ

А-Б

STM-4

18

1310

L-4.1

-

29,5

-

STM-1

1310

L-1.1

28

21,16

Б-В

STM-4

31

1310

L-4.1

9,65

29,5

19.85

STM-1

1310

L-1.1

28

16,93

В-Г

STM-4

65

1310

L-4.1

18.55

29,5

10.95

STM-1

1310

L-1.1

28

5,65

Г-Д

STM-4

59

1310

L-4.1

19.05

29,5

10.45

STM-1

1310

L-1.1

28

7,77

Д-Е

STM-4

22

1310

L-4.1

7.8

29,5

21.7

STM-1

1310

L-1.1

28

19,85

Е-Ж

STM-4

43

1310

L-4.1

11.9

29,5

17.6

STM-1

1310

L-1.1

28

12,99

Ж-З

STM-4

63

1310

L-4.1

20.8

29,5

8.7

STM-1

1310

L-1.1

28

6,46

Запас затухаемости всех мультиплексных секций соответствует нормам.

Таблица 11. Параметры оптических интерфейсов

Тип платы

Уровень чувствительность, дБ

Уровень оптического излучения, дБ

Мощность на приеме, дБ

Ie-1

-23

-19-14

-23-17

S-1.1

-28

-15-8

-21-15

L-1.1

-34

-50

-25-19

L-1.2

-34

-50

-25-19

Ve-1.2

-41

-50

-29-23

Ie-4

-23

-19-14

-22-16

S-4.1

-28

-15-8

-21-15

L-4.1

-28

-3+2

-21-15

L-4.2

-28

-3+2

-21-15

Ve-4.2

-35

-3+2

-25-19

I-16

-18

-3-10

-14-8

S-16.1

-18

-50

-12-6

L-16.1

-27

-2+3

-22-16

L-16.2

-28

-2+3

-22-16

L-16.2Je

-28

+2+5

-22-16

V-16.2Je

-25

+10+13

-20-14

U-16.2Je

-34

+12+15

-29-23

I-64.1

-11

-6-1

-8-4

I-64.2

-14

-5-1

-10-6

S-64.2a

-18

-5-1

-15-11

S-64.2b

-14

-1+2

-10-6

L-64.2b

-14

+10+13

-12-6

V-64.2a

-25

+10+13

-20-14

Уровень оптического излучения платы L-1.1 принимаем равным - 2 дБ, а платы L-4.2 принимаем равным - 1 дБ. Рассчитаем уровень оптического сигнала, приходящего на оптический мультиплексор с учетом затухания на каждой секции.

Таблица 12. Расчет уровня оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора

Наименование участка

Система передачи

Длина участка, км

Длина волны, нм

Тип интерфейса

Уровень оптического излучения платы, дБ

Затухание участка, дБ

Уровень оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора, дБ

STM-1

1310

L-1.1

-2

15.03

Б-В

STM-4

31

1310

L-4.1

-1

9,65

12,07

STM-1

1310

L-1.1

-2

13,07

В-Г

STM-4

65

1310

L-4.1

-1

18.55

23,35

STM-1

1310

L-1.1

-2

24,35

Г-Д

STM-4

59

1310

L-4.1

-1

19.05

21,23

STM-1

1310

L-1.1

-2

22,23

Д-Е

STM-4

22

1310

L-4.1

-1

7.8

22.11

STM-1

1310

L-1.1

-2

10,15

Е-Ж

STM-4

43

1310

L-4.1

-1

11.9

16,01

STM-1

1310

L-1.1

-2

17,01

Ж-З

STM-4

63

1310

L-4.1

-1

20.8

22,54

STM-1

1310

L-1.1

-2

23,54

Исходя из таблицы 11, мощность оптического сигнала на приемнике мультиплексора для выбранного типа плат L-1.1 должна составлять - 25

- 19 дБ, L-4.1 должна составлять - 21 - 15 дБ. Это необходимое условие для нормальной работы мультиплексоров.

На основании расчетов, приведенных в таблице 12 нет необходимости устанавливать усилители.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При работе над данной курсовой работой были проведены такие мероприятия как:

Выбор и краткое описание волоконно-оптических систем передачи

Сравнительные характеристики каналов связи

Выбор оптического кабеля связи и распределение оптического волокна в кабеле

Расчет длин и затуханий мультиплексных секций.
Был произведен расчет затуханий который показал результаты входящие в нормы затухания.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Родина О.В. Волоконно-оптические линии связи. Практическое руководство. 2016 г. 400 стр.

Фокин В.Г., Ибрагимов Р.З. Оптические системы с терабитными и петабитными скоростями передачи. Учебное пособие для вузов. 2017 г. 180 стр.
Портнов Э.Л. Оптические кабели связи, их монтаж и измерение Учебное пособие для вузов. 2017 г. 448 стр.
Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. 2015 г. 396 стр.

ru.wikipedia.org
https://skomplekt.com/solution/vols.htm/
https://mining-media.ru/ru/article/prombez/2024-volokonno-opticheskie-sistemy-svyazi
https://www.tls-group.ru/services/sistemy-tsod/struktur-kab-sistem/vols/

ПРИЛОЖЕНИЕ

1 2