Курсовая Телекоммуникационные системы и сети. Введение волс(Волоконнооптические линии связи)
 Скачать 0.94 Mb.
|
|
Таблица 2.2 – Характеристика вариантов трассы
Для обеспечения других требований были учтены жилищно-бытовые условия и возможность размещения обслуживающего персонала, а также создание соответствующих условий для исполнения служебных обязанностей. Для соблюдения указанных требований трасса имеет наикратчайшее расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. За пределами населенных пунктов трасса выбрана в полосе отвода автомобильных дорог или вдоль профилированных проселочных дорог, охранных и запретных зонах, а также на автодорожных и железнодорожных мостах, в коллекторах и тоннелях автомобильных и железных дорог. При пересечении водных преград переходы выбраны в тех местах, где река имеет наименьшую ширину, нет скальных и каменистых грунтов, заторов льда и т.д. Рекомендуется при строительстве избегать в месте перехода обрывистых или заболоченных берегов, перекатных участков, паромных переправ, стоянок судов, причалов и т.д. Для фиксации трассы волоконно-оптической линии связи замерные столбики устанавливаютя на загородных участках трассы и в сельских населенных пунктах, против каждой муфты, на поворотах, на пересечениях автомобильных и железных дорог, водных препятствий, трубопроводов. Установка замерных столбиков на пахотных землях не допускается. В этом случае замерные столбики должны быть вынесены в сторону дороги за границу пахотной земли и устанавливаются в местах, обеспечивающих их сохранность. В населенных пунктах, где по условиям местности установка столбиков невозможна, устанавливаются указательные знаки на стенах зданий или других постоянных сооружений. При выборе размещения регенерационных пунктов была учтена обеспеченность населенных пунктов надежным источником внешнего электроснабжения от двух независимых источников, наличием в этом районе существующих предприятий связи, радиорелейных станций, имеющих гарантированный источник питания, а также простота в обслуживании данных регенерационных пунктов. Выбор трассы прокладки ВОК на заданном участке был проведен в следующей последовательности: По географическим картам или атласу автомобильных дорог выбраны возможные варианты трассы; Произведено сравнение вариантов по следующим показателям: длина, количество переходов через препятствия, удобство строительства и эксплуатации. Ориентировочный объём прокладки кабеля в канализации взят в пределах 3-4 км на каждый областной центр, расположенный по трассе с населением примерно 500 тыс. жителей. В более крупных и менее крупных населённых пунктах соответственно изменяется и протяжённость канализации. В городах и крупных населённых пунктах ВОК, как правило, прокладывается в телефонной кабельной канализации или в коллекторах. При наличии метро кабели могут прокладываться в его тоннелях. В проекте необходимо предусмотреть прокладку ОК в существующей кабельной канализации. На рисунке 2.1 приведен ситуационный план прокладки кабеля  Рисунок 2.1 - Ситуационный план трассы г. Воронеж –г. Орел При расчёте необходимого количества прокладываемого ВОК необходимо предусмотреть запас с учётом неровности местности, выкладки кабеля в котлованах, колодцах и др. Норма расхода ВОК на 1 км трассы приведена в таблице 2.3 Таблица 2.3 – Нормы расхода волоконно-оптического кабеля
Глубина прокладки подземных ВОК в грунте 1-4 группы должна быть не менее 1,2 м. При пересечениях автомобильных и железных дорог прокладка ВОК проектируется в асбестоцементных трубах с выводом по обе стороны от подошвы насыпи или полевой бровки на длину не менее 1 м. 3 РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО КОЛИЧЕСТВА ПЦП Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения: Ht=H0(1+p/100)t ,чел., (3.1) где: H0 – народонаселение в период переписи населения, чел., р – средний годовой прирост населения в данной местности, %, t – период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения. Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем, следовательно, t=5+(tm-t0) , (3.2) где: tm – год составления проекта; t0 – год, к которому относятся данные H0. Население города Орёл – 303 696 чел. (2021г.) Население города Воронеж – 1 050 602 чел. (2021г.) Р(Воронеж) = -5% Р(Орёл) = +0.57% t=5+(2022-2021) t=6 Орёл:Ht=303 696*(1+(-5)/100)^6 Ht= 303 696 * 0,735 = 223 216,56 чел. Воронеж: Ht= 1 050 602 * (1+0,57/100)^6 Ht= 1 050 602 * 1,035 = 1 087 373,07 чел. Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Практически эти взаимосвязи определяются через коэффициент тяготения f1. Для расчета телефонных каналов используют приближённую формулу:  , (3.3)
где:  и  – постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда =1.3 ;  ; – коэффициент тяготения,  ;у – удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05 Эрл;  и  – количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0.38, количество абонентов в зоне АМТСm=0.38Ht, (3.4) m(a) = 0,38 * 223 216,56 = 84 822,29 m(b) = 0,38 * 1 087 373,07 = 413 201,77 n(тф) = 1,3 * 0,12 * 0.05 *((84 822,29 * 413 201,77)/(84 822,29 + 413 201,77))+ + 5,6 n(тф) = 1,3 * 0,12 * 0.05 *(35 048 535 224,23/498 024,06) + 5,6 n(тф) = 1,3 * 0,12 * 0.05 * 70 375,18 + 5,6 = 60,5 Таким образом, можно рассчитать количество каналов для телефонной связи между заданными оконечными пунктами, но по кабельной магистрали организуются каналы и других видов связи, а также должны проходить транзитные каналы. Общее число каналов nad определяется суммой:  , (3.5)где: ntp – число двухсторонних каналов для телефонной связи, ntg – то же для телеграфной связи, npw – то же для передачи проводного вещания, npd – то же для передачи данных, ntr – транзитные каналы. Так как число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, то целесообразно общее число каналов между оконечными пунктами выразить через телефонные каналы.  , (3.6)Тогда общее число каналов можно рассчитать по формуле:  , (3.7)n(ab) = 2 * 60,5 = 121 ПЦП 4 ВЫБОР ТИПА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ И ТИПА ОК 4.1 Выбор системы передачи По рассчитанному количеству ПЦП выбирается оптический стык STM-4 – 252 ПЦП Системы передачи Синхронной Цифровой Иерархии разработаны специально для ВОЛП и имеют следующие преимущества: высокая скорость передачи STM-1 – 155 Мбит/с, STM-4 – 622 Мбит/с, STM-16 – 2,5 Гбит/с; упрощённая схема построения и развития сети связи; малые габариты и энергопотребление; высокая надёжность сети; полный программный контроль за состоянием сети; гибкая система маршрутизации потоков; высокий уровень стандартизации технологии SDH. Таблица 4.1- Основные технические данные STM-N
4.2 Выбор типа ОК В соответсвии с заданием курсового проекта необходимо выбрать ВОК, изготавливаемый ЗАО "ОПТЕН". Используя каталог продукции данной фирмы подобран кабель, соответсвующий условиям прокладки трассы. Оптический кабель / Полевой универсальный кабель / Тип ТОМ  Рисунок 4.1 Оптический кабель полевой универсальный типа ТОМ Конструкция: 1.Оптическое волокно (от 2 до 32) 2.Трубчатый сердечник 3.Гидрофобный гель 4.Водоблокирующие нити 5.Броня из диэлектрических стержней 6.Наружная оболочка: полиэтиленовая (ТОМ); из материала, не распространяющего горение (ТОМ-Н); из материала, не распространяющего горение и не содержащего галогенов (ТОМ-Г). Технические характеристики: Длительно допустимая растягивающая нагрузка,кН : 1,0 - 9,0 Допустимая раздавливающая нагрузка, кН/см: ≥ 1,0 Стойкость к изгибам на угол 90° (*): 20 циклов Стойкость к осевым закручиваниям на угол ± 360° на длине 4м: 10 циклов Стойкость к ударной нагрузке одиночного воздействия, Дж: ≥ 10 Рабочий диапазон температур, °С: -50... +70 Низшая температура прокладки (монтажа), °С: для кабелей в полиэтиленовой наружной оболочке -30 для кабелей в негорючей наружной оболочке -10 Номинальный наружный диаметр, мм: 5,0 - 11,5 9. Максимальная масса, кг/км: 23 - 122 В настоящее время существует большое разнообразие оптических кабелей с одномодовыми волокнами как импортного, так и отечественного производства. Надо отметить, что отечественная промышленность выпускает кабели, практически не уступающие импортным по своим характеристикам. Это достигается использованием при их производстве импортных компонентов, в первую очередь, оптического волокна, от ведущих мировых фирм. Прокладка ОК производится с использованием технологий, виды которых определяются проектом, условиями прокладки, типами используемых ОК, используемым оборудованием и др. Во всех случаях при прокладке не должны превышаться нормируемые нормативно-технической документацией на кабели механические воздействия (в первую очередь усилия растяжения и сжатия), климатические условия (нижняя предельная температура прокладки, как правило, составляет минус 10 °С), допустимые радиусы изгиба ОК (радиус изгиба не должен быть менее 20 наружных диаметров ОК) и тд. 5 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВОЛП 5.1 Расчет показателя преломления оптического волокна Основными параметрами ОК являются: - числовая апертура (  ), характеризующая эффективность ввода (вывода) световой энергии в оптическое волокно и процессы их распространения в ОК;- затухание (α), определяющее дальность передачи по оптическому кабелю и его эффективность; - дисперсия (τ), характеризующая уширение импульсов и пропускную способность ОК. Для выбора оптического кабеля нужно рассчитать его апертуру и нормированную частоту. Числовая апертура характеризует эффективность ввода (вывода) световой энергии в оптическое волокно и процессы их распространения в ОК. Расчет числовой апертуры производится по формуле:  , (5.1)где:  - показатель преломления сердцевины оптического волокна; - показатель преломления оболочки волокна.Значение задано в задании на курсовой проект, значение определяется с учетом заданного соотношения между и (см. таблицу 3.1): , (5.2)где:  - заданное превышение  над в процентах.Режим работы оптического волокна оценивается значением обобщенного параметра, называемого нормированной частотой. Расчет нормированной частоты производится по формуле:  , (5.3)где: a- радиус сердцевины ОВ, мкм;  - длина волны, мкм; числовая апертура.Если   - режим работы ОВ одномодовый, при  - режим работы многомодовый.√n2 = 1,461 n1 = (1 + x/100)n2 x = 0,185% n1 = (1 + 0,185/100)1,461 n1= 1,464 = √((1,464)^2 – (1,461)^2) = √(2,143 – 2,134) = √0,009 = 0,095Номинированная частота = ((2 * 3,14 * 5) / 1,55) * 0,095 = 1,924 < 1,924 – режим работы ОВ одномодовый |
,нм