Главная База знаний "Allbest" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Анализ информационной оптической сети связи железной дороги

Анализ информационной оптической сети связи железной дороги

Выбор топологии построения информационной оптической сети связи для Юго-Восточной железной дороги. Структура информационной оптической сети связи, расчет каналов на ее участках. Технология и оборудование, расчет параметров и экономической эффективности.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.10.2014
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение
  • 1. Анализ информационной оптической сети связи железной дороги
  • 1.1 Описание дороги
  • 1.2 Выбор топологии построения информационной оптической сети связи
  • 1.3 Структура информационной оптической сети связи и расчет каналов на ее участках
  • 1.4 Резервирование каналов на участках информационной оптической сети связи
  • 1.5 Выбор технологии и оборудования передачи данных информационной оптической сети связи
  • 1.6 Выбор типа кабеля информационной оптической сети связи
  • 2. Расчет параметров информационной оптической сети связи железной дороги
  • 2.1 Расчет длины усилительного участка инф
  • ормационной оптической сети связи
  • 2.2 Расчет длины регенерационного участка информационной оптической сети связи
  • 2.3 Расчет дисперсии оптического волокна на участках инфокоммуникационной оптической сети связи
  • 2.4 Расстановка усилительных и регенерационных пунктов на участках инфокоммуникационной оптической сети связи
  • 3. Экономический раздел
  • 3.1 Ведомость объема работы
  • 3.2 Ведомость материалов и оборудования
  • 4. Техника безопасности и охрана труда при строительстве волоконно-оптической линии связи
  • Заключение
  • Список использованных источников
  • Список сокращений

Введение

Устройства многоканальной связи оказывают большое влияние на показатели работы железных дорог. Многоканальная связь получила широкое распространение на железнодорожном транспорте. Особенно большое значение эта связь приобретает в связи с разбросанностью подразделений железнодорожного транспорта на большие расстояния. Управление работой отдельных хозяйственных единиц требует организации между командными пунктами (Министерство путей сообщения, управления дорог и т.п.) и низовыми организациями оперативной (например, телефон) и документальной (телеграф, передача данных) связи. Обеспечение оперативной отчетности и сбора данных от отдельных подразделений для фиксации проделанной работы и составление оперативных планов возможно только при четко работающей оперативной и документальной связи. Организация различных видов оперативно-технологической связи требует создания между отдельными станциями, узлами и административными пунктами соответствующего числа каналов связи.

Оперативно-технологическая связь прошла длительный путь развития на основе разработки и последовательной модернизации своей технической базы, а также поисков новых технических решений. Имеющиеся теперь на железнодорожном транспорте устройства оперативно-технологической связи были созданы в результате многолетнего труда большого коллектива транспортных специалистов.

Ведутся поиски новых принципов построения аппаратуры групповой связи и способов организации групповых каналов на базе цифровых систем передачи с импульсно-кодовой модуляцией. Использование этих способов вместе с самой современной элементной базой обеспечит значительное повышение качества и надежности связи.

В настоящее время широкое применение получили волоконно-оптические линии связи - это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно".

Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния.

оптическая информационная связь сеть

1. Анализ информационной оптической сети связи железной дороги

1.1 Описание дороги

Юго-Восточная железная дорога - одна из железных дорог России, филиал ОАО "РЖД".

Несмотря на название, унаследованное от прошлых времен, дорога пролегает по территории областей расположенных на юго-западе европейской части России: Воронежской, Белгородской, Волгоградской, Ростовской, Курской, Рязанской, Тамбовской, Тульской, Липецкой, Саратовской, Пензенской. Управление дороги находится в Воронеже. Эксплуатационная длина дороги - 3 648,3 км (на 1991 год). Главное здание управления ЮВЖД в Воронеже

В состав дороги входят отделения: Белгородское, Мичуринское, Елецкое, Ртищевское, Лискинское. Основные узловые станции дороги: Елец, Лиски, Отрожка, Ртищево, Грязи, Кочетовка, Балашов, Богоявленск, Раненбург, Поворино, Таловая, Россошь.

Дорога граничит с железными дорогами: Приволжской (по ст. Дуплятка включительно, Ильмень исключительно, Благодатка включительно), Куйбышевской (по ст. Кривозёровка исключительно), Московской (по ст. Елец включительно, Ефремов, исключительно, Павелец-1 исключительно, Ряжск-1 исключительно), Северо-Кавказской (по ст. Чертково исключительно) и железными дорогами Украины. Граница с Северо-Кавказской железной дорогой находится на территории Чертковского района Ростовской области и проходит по станции Чертково.

Первой железной дорогой в границах Юго-Восточной дороги стала Рязанско-Козловская железная дорога построенная в 1866 году. Эта линия была продолжена до Воронежа и Ростова-на-Дону в 1871 году. В 1868-1871 году построена дорога Елец - Грязи - Борисоглебск - Царицын и линия Козлов - Тамбов - Саратов (её строило общество Тамбово-Саратовской железной дороги, но ныне Юго-Восточная железная дорога владеет участком от Мичуринска до Благодатки включительно). В период с 1880 по 1890 год построены линии и ветви железной дороги: Харьков - Балашов, Елец - Валуйки, Таловая - Калач. В те же годы общество Рязано-Уральской железной дороги строит линии Астапово - Данков, Лебедянь - Елец, Богоявленск - Сосновка, Раненбург - Павелец с ветвью на Троекурово - Астапово, Данков - Волово, Иноковка - Инжавино.

В 1893 году было создано акционерное общество Юго-Восточных железных дорог, объединившее Козлово - Воронежско - Ростовскую и Орлово - Грязи - Царицынскую железные дороги.

В 1956 году паровозное депо Ртищево, обслуживающее самый грузонапряжённый ход Пенза - Поворино, переходит на тепловозную тягу. В 1985 году в состав Юго-Восточной железной дороги вошло Ртищевское отделение. В 1989 году - Белгородское отделение так же вошло в состав Юго-Восточной железной дороги.

В пределах дороги находится несколько заводов выпускающих продукцию для нужд железных дорог или ремонтирующих подвижной состав: Воронежский тепловозоремонтный завод, Воронежский вагоноремонтный завод, Мичуринский локомотиворемонтный завод, Тамбовский вагоноремонтный завод.

Дорога награждена орденом Трудового Красного Знамени в 1988 году.

В постсоветское время Юго-Восточная железная дорога подверглась сокращению рельсовой сети. Были демонтированы ветки Лев Толстой - Троекурово, Куликово Поле - Волово - Тёплое. На некоторых направлениях сокращались объёмы пригородного сообщения. Несмотря на это, дорога продолжает обновлять парк подвижного состава новыми электровозами ЭП1М, электропоездами ЭД9М и незначительным количеством тепловозов ТЭП70БС

1.2 Выбор топологии построения информационной оптической сети связи

При проектировании систем для железнодорожной связи приоритетными являются показатели надежности, которые связаны со способностью восстановления после отказов в сети, включая отказы линий связи, узлов и оконечных устройств. Топология сети должна обеспечивать локализацию неисправностей, возможность отключения отказавшего оборудования, введение обходных маршрутов и изменения конфигурации сети.

Простота технического обслуживания сети определяется тем, насколько выбранная топология позволяет упростить диагностирование, локализацию и устранение неисправностей.

Линейной топологией, или схемой "точка-точка", принято называть схему, связывающую два узла сети (оконечные станции), на каждом из которых формируются и заканчиваются все информационные потоки, передаваемые между узлами. Для их передачи посредством ВОСП используются два волокна (по одному в каждом направлении передачи), а при резервировании волокон - четыре (резерв 1+1 или 1:

1). Она является наиболее простой и используется при передаче больших цифровых потоков по высокоскоростным магистральным каналам.

Развитием линейной топологии при последовательном соединении узлов сети (или нескольких пунктов выделения каналов) является цепочечная топология с возможностью многократного ввода-вывода в узлах сети (пунктах выделения каналов) одного общего для всех пунктов выделения канала (схема "точка-многоточка") или разных каналов из единого цифрового потока.

Звездная топология сети характеризуется тем, что каждый узел сети (пункт выделения каналов) имеет двухстороннюю связь по отдельной линии с центральным узлом - концентратором (обладающего функциями мультиплексора ввода - вывода и системы кроссовой коммутации), благодаря которому и обеспечивается полная физическая связность сети. Необходимо отметить, что при общем стандартном наборе функций оборудования SDH/СЦИ, определяемом рекомендациями МСЭ, мультиплексоры, выпускаемые конкретными производителями оборудования могут не иметь полный набор вышеперечисленных возможностей, либо, наоборот, иметь дополнительные.

Наиболее характерной топологией для сетей SDH/СЦИ является кольцевая. Она характеризуется тем, что узлы сети (пункты выделения каналов) связаны линейно, но последний из них соединен с первым, образуя замкнутую петлю (кольцо). В кольце возможна организация однонаправленной и двунаправленной передачи цифрового потока между узлами сети. Основное преимущество этой топологии состоит в легкости организации защиты благодаря двум оптическим входам в мультиплексорах, позволяющих создать двойное кольцо со встречными цифровыми потоками. Система защиты организуется двумя способами. Первый способ защиты позволяет переключать "основное" кольцо на "резервное". В этом варианте блочные виртуальные контейнеры имеют доступ только к основному кольцу. В случае обрыва ВОК происходит замыкание основного и резервного колец на границах поврежденного участка. При этом приемник передатчик выходного блока мультиплексора соединяется с той его стороной, где произошел обрыв кабеля. Это приводит к образованию нового кольца. Второй способ состоит в том, что блочные виртуальные контейнеры передаются одновременно в двух противоположных направлениях по разным кольцам. Если происходит сбой в одном из колец, система управления автоматически выбирает тот же блок из другого кольца. Программы управления мультиплексорами поддерживают либо один из двух, либо оба способа защиты.

Кольцо, организованное оптическими волокнами внутри одного ВОК называется "плоским". При использовании волокон кабелей, проложенных по разным трассам между узлами сети (пунктами выделения каналов) и двунаправленной передачи цифрового потока, кольцо является "выпуклым"

Карта Юго-Восточной железной дороги представлена на рисунке 1.

Стилизованная схема Юго-Восточной железной дороги представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Стилизованная схема Юго-Восточной железной дороги

Рисунок 3 - Стилизованная схема Юго-Восточной железной дороги с сокращенными названиями станций

1.3 Структура информационной оптической сети связи и расчет каналов на ее участках

Волоконно-оптические сети связи в общем случае являются двухуровневыми и состоят из транспортной или магистральной сети, и сетей абонентского доступа.

В транспортной сети циркулируют крупные цифровые потоки с максимально высокой скоростью передачи между узлами, в которых осуществляется доступ к этим потокам, их разделение на более мелкие цифровые потоки и распределение последних в сети абонентского доступа.

Особенностью существующей железнодорожной первичной сети связи является ее иерархическая структура, отражающая структуру управления технологическими процессами на дорожном, отделенческом и местном (включая внутриобъектовый) уровнях.

Дорожная сеть включает в себя дорожный (ДУ) и отделенческие (ОУ) узлы связи и соединяющие их линии передачи. По каналам и трактам дорожной первичной сети осуществляется передача информации между управлением железной дороги и отделениями дороги, а также между отделениями железной дороги.

Отделенческая сеть связи имеет ряд специфических особенностей в построении ее первичной и вторичных сетей, которые заставляют считать целесообразным выделение отделенческих связей в отдельный уровень иерархии сети. Отделенческая сеть включает в себя отделенческий узел связи (ОУ), узлы связи участковых (УС), промежуточных (ПС) и оконечных (ОС) станций и линии передачи, их соединяющие. По каналам отделенческой сети осуществляется передача информации между отделением железной дороги и станциями, а также между железнодорожными станциями.

Местную сеть связи организуют в пределах крупных железнодорожных узлов и станций. Она включает в себя местные узлы, оконечные станции, соединительные и абонентские линии передачи. Местную сеть организуется в пределах крупных железнодорожных узлов и станций, чтобы обеспечить потребности в каналах для оперативного руководства эксплуатационной работой.

При проектировании магистрали связи используются следующие каналы:

– каналы СПД (E1) - каналы систем передачи данных;

– каналы ОТС (E0) - каналы оперативно-технической связи;

– каналы ОбТС (E0) - каналы телефонной сети общего пользования.

При расчете количества каналов используются следующие коэффициенты:

· K1 - коэффициент количества каналов между станцией (ст.) и отделенческим узлом (ОУ);

· K2 - коэффициент количества каналов между двумя ОУ;

· K3 - коэффициент количества каналов между ДУ и ОУ.

Рисунок 4 - Схема соединений между станциями на дорожном уровне

Рисунок 5 - Схема соединений между станциями на отделенческом уровне

Пример расчета числа каналов для участка ОУ1 - ОУ3:

k2+2k3= K2· (E1+3/2·E0) +2 K3· (E1+3/2·E0) =600· (E1+3/2·E0) +2400· (E1+3/2·E0) = =600·E1+900·E0+2400·E1+3600·E0 =3000·E1+4500·E0

Пример расчета числа каналов E1 для участка ОУ1 - ОУ3:

4500 E0\30=150 E1

150 E1+3000 E1=3150 E1

3150 E1\63=50 STM1

Таблица 1 - Типы и количество каналов на каждом из участков железной дороги

№

Участок

Сумма

Расчет числа каналов при

K1=200; K2=600; K3=1200

Количество Е1

Количество STM-1

1

ОУ1 (ДУ) - ОУ2

k2+2k3

3000E1+4500Е0

3150Е1

50

2

ОУ1 - ОУ3

k2+2k3

3000E1+4500Е0

3150Е1

50

3

ОУ1 - ОУ4

k2+2k3

3000Е1+4500Е0

3150Е1

50

4

ОУ2 - ОУ6

k2+k3

1800E1+2700Е0

1890Е1

30

5

ОУ2 - ОУ7

k2

600Е1+900Е0

630Е1

10

6

ОУ3 - ОУ4

k2

600E1+900Е0

630Е1

10

7

ОУ3 - ОУ7

k2+k3

1800E1+2700Е0

1890Е1

30

8

ОУ4 - ОУ5

k2+k3

1800E1+2700Е0

1890Е1

30

9

ОУ5 - ОУ6

k2

600E1+900Е0

630Е1

10

10

ОУ1 - ст.1

k1

200Е1+300Е0

210Е1

4

11

ОУ1 - ст.2

12

ОУ2 - ст.11

13

ОУ2 - ст.12

14

ОУ3 - ст.3

15

ОУ3 - ст.4

16

ОУ4 - ст.5

17

ОУ4 - ст.6

18

ОУ5 - ст.7

19

ОУ5 - ст.8

20

ОУ6 - ст.9

21

ОУ6 - ст.10

22

ОУ7 - ст.13

23

ОУ7 - ст.14

1.4 Резервирование каналов на участках информационной оптической сети связи

Для повышения надежности функционирования дорожной сети используют резервирование по схеме 1+1 или 1: 1 по разнесенным трассам, которые формируются в процессе использовании кольцевой топологии данной сети (рисунок 7), и аналогичное резервирование терминального оборудования. Пример организации такого резервирования представлен на рисунке 10. В сетях отделений дороги используются плоские кольцевые сети (рисунок 8).

Рисунок 6 - Обобщенная схема соединений между станциями на дорожном уровне без резервирования

Рисунок 7 - Схема соединений между станциями на дорожном уровне с учетом резервирования

Рисунок 8 - Схема соединений между станциями на отделенческом уровне с учетом резервирования

Пример расчета числа каналов для участка ОУ1 - ОУ2:

6k2+5k3= 6·K2· (E1+3/2·E0) + 5·K3· (E1+3/2·E0) = 6·600· (E1+3/2·E0) + 5·1200· (E1+3/2·E0) =3600·E1+5400·E0+6000·E1+9000·E0 =9600·E1+14400·E0

Пример расчета числа каналов E1 для участка ОУ1 - ОУ2:

14400 E0\30=480 E1

480 E1+9600 E1=10080 E1

10080 E1\63=160 STM1

Таблица 2 - Типы и количество каналов на каждом из участков железной дороги с учетом резервирования

№

Участок

Сумма

Расчет числа каналов при

K1=200; K2=600; K3=1200

Количество Е1

Количество STM-1

1

ОУ1 (ДУ) - ОУ2

6k2+4k3

8400 E1+12600 E0

8820 E1

140

2

ОУ1 - ОУ3

5k2+5k3

9000E1+13500 E0

9450 E1

150

3

ОУ1 - ОУ4

7k2+7k3

12600E1+18900 E0

13230 E1

210

4

ОУ2 - ОУ6

4k2+4k3

7200 E1+10800 E0

7560 E1

120

5

ОУ2 - ОУ7

2k2+k3

2400E1+3600 E0

2520 E1

40

6

ОУ3 - ОУ4

3k2+4k3

6600E1+9900 E0

6930 E1

110

7

ОУ3 - ОУ7

2k2+k3

2400E1+3600 E0

2520 E1

40

8

ОУ4 - ОУ5

4k2+3k3

6000E1+9000 E0

6300 E1

100

9

ОУ5 - ОУ6

4k2+3k3

6000E1+9000 E0

6300 E1

100

10

ОУ1 - ст.2

2k1

400Е1+600Е0

420Е1

7

11

ОУ3 - ст.3

12

ОУ3 - ст.4

13

ОУ3 - ст.8

14

ОУ4 - ст.5

15

ОУ4 - ст.6

16

ОУ5 - ст.8

17

ОУ6 - ст.9

18

ст.2-ОУ3

19

ст.4-ст.5

20

ст.6-ст.7

21

ст.8-ст.9

22

ОУ1 - ст.1

k1

200Е1+300Е0

210Е1

4

23

ОУ2 - ст.11

24

ОУ2 - ст.12

25

ОУ6 - ст.10

26

ОУ7 - ст.13

27

ОУ7 - ст.14

28

ст.13-ОУ3

29

ст.1-ОУ4

30

ст.11-ОУ6

1.5 Выбор технологии и оборудования передачи данных информационной оптической сети связи

Технология WDM/DWDM. Технология WDM (Wavelength Division Multiplexing) позволяет создавать гибкие разветвленные оптические сети с практически неограниченными возможностями роста полосы пропускания. Ее суть заключается в том, что по одному оптическому волокну одновременно передаются несколько информационных каналов на разных длинах волн, что позволяет максимально эффективно использовать возможности оптического волокна.

Первые системы WDM имели два канала в окнах 1330 и 1550 нм. Затем появились 4-канальные системы, с расстоянием между каналами 8-10 нм в окне 1550 нм. В последствии появилась технология плотного волнового мультиплексирования DWDM (Dense WDM) с 8, 16, 32, 64 каналами.

Принцип передачи сигналов нескольких передатчиков по одному волокну с использованием DWDM отражен на рисунке 5. Сигналы разных длин волн, генерируемые несколькими оптическими передатчиками, объединяются мультиплексором в многоканальный составной оптический сигнал, который далее распространяется по оптическому волокну. При необходимости используются транспондеры, которые переносят сигнал передатчика на нужную длину волны. Объединение оптических сигналов происходит в пассивных устройствах. Потому на выходе мультиплексора устанавливается оптический усилитель, чтобы поднять мощность передатчика до нужного уровня. При больших длинах линий связи могут дополнительно устанавливаться промежуточные усилители.

Рисунок 9 - Типовая транспортная сеть на основе технологии DWDM

На приемной стороне установлен демультиплексор, который принимает составной сигнал, выделяет из него исходные каналы разных длин волн и направляет их на соответствующие приемники. Возможна также установка мультиплексоров ввода-вывода в промежуточных узлах. В технологии DWDM повышение пропускной способности волоконно-оптической линии связи происходит не путем увеличения скорости передачи в едином составном канале, а путем увеличения числа каналов (длин волн), применяемых в системах передачи.

Для того чтобы оборудование и компоненты систем DWDM были взаимозаменяемы и могли взаимодействовать между собой, необходимо использовать стандартный набор частот, на которых ведется передача сигналов. Стандарт ITU-T G.692 определяет стандартный набор частот - частотный план систем DWDM. Он представляет собой набор стандартных частот, на основе базовой частоты 193100 ГГц. Стандартные частоты располагаются выше и ниже этой частоты с частотным интервалом в 50 ГГц. В таблице 4 показана структура частотного плана DWDM с указанием стандартизированной частоты и соответствующей ей длины волны. При этом средний шаг между длинами волн составляет 0,4 нм. Стандартные длины волн расположены в оптических диапазонах "С" и "L" - по 80 в каждом. Помимо этого, каждый диапазон разделен на два поддиапазона - синий и красный с более высокими и более низкими частотами соответственно.

Таблица 3 - Стандартный канальный план G.692

Частота, ТГц

Длина волны, нм

С - диапазон

Синий

поддиапазон

196,10

1528,77

196,05

1529,16

196,00

1529,55

…

…

193,80

1546,91

193,75

1547,31

193,70

1547,71

Красный поддиапазон

193,65

1548,11

193,60

1548,51

193,55

1548,91

…

…

191,80

1563,04

191,75

1563,45

191,70

1563,86

L - диапазон

Синий

поддиапазон

190,90

1570,41

190,85

1570,82

190,80

1571,24

…

…

188,60

1589,56

188,55

1589,99

188,50

1590,41

Красный поддиапазон

188,45

1590,83

188,40

1591,25

188,35

1591,67

…

…

186,60

1606,60

186,55

1607,03

186,50

1607,46

Применение технологии DWDM позволяет операторам связи использовать одну волоконно-оптическую линию связи для организации нескольких "виртуальных волокон". Несомненно, намного удобнее использовать одно волокно вместо нескольких, так как не используются лишние оптические усилители, а также проще проводить мониторинг и обслуживание сети. Также операторам выгодно сдавать в аренду не оптические кабели или волокна, а отдельные длины волн. При существовании разветвленной сети DWDM можно при помощи оптических кроссконнекторов сконфигурировать ее таким образом, чтобы получить прозрачный оптический канал, соединяющий удаленных абонентов. Тем самым решается вопрос организации волоконно-оптической линии связи, ведь платить за аренду такого канала будет намного выгоднее, чем строить новую линию.

Еще одно преимущество DWDM связано с возможностью передачи по одному волокну на разных длинах волн самых разных видов трафика - кабельное телевидение, телефония, передача данных, "видео по требованию" и т.д. Притом разные виды трафика никак не влияют друг на друга, и теоретически не существует ограничения на их комбинацию.

Технология DWDM может являться непосредственно физической средой для протоколов передачи данных. Достаточно лишь промодулировать оптическую несущую любым сигналом. Потому возможна передача трафика SDH/СЦИ, ATM/АРП, IP, Ethernet непосредственно поверх.

Siemens SURPASS hiT 7550 - оптический DWDM мультиплексор. Система SURPASS hiT 7550, помимо мультиплексирования длин волн предлагает широкий набор дополнительных возможностей. Среди них:

- оптический диспетчерский канал, который реализует возможности управления оптическими элементами всей сети;

- система аварийного снижения мощности лазера, защищающая персонал от облучения;

- система управления транспортной сетью TMNS.

Данная система позволяет использовать до 160 длин волн и осуществлять двунаправленную передачу информации по паре оптических волокон со скоростью до 1,6 ТБит/с. Притом 80 длин волн находятся в "С" диапазоне и еще 80 - в "L" диапазоне с разнесением между ними в 50 ГГц. Причем процедура мультиплексирования является многоуровневой, начиная от 20 каналов с разносом в 100 ГГц и заканчивая объединением "С" и "L" диапазонов по 80 каналов в каждом. Путем установки различных типов и количества карт оптических мультиплексоров, можно добиваться требуемой конфигурации оборудования. В таблице 5.5 приведено название и назначение используемых модулей в системе SURPASS hiT 7550.

На рисунке 5.5 показаны логические соединения между мультиплексорами DWDM Siemens SURPASS hiT 7550. На схеме показаны модули оптических мультиплексоров и демультиплексоров, а также платы интерфейса оптической линии связи.

Данный рисунок отражает особенность технологии DWDM, которая преимущественно работает по топологии "точка-точка". Платы OLI непосредственно связаны с волоконно-оптической линией связи. Притом плата OLITPNC является предварительным усилителем сигнала в направлении приема, а плата OLITBNC - усилителем в направлении передачи. Основные и резервные сигналы STM-64 от оборудования SDH в направлении передачи поступают на платы оптических мультиплексоров и в направлении приема выводятся с плат оптических демультиплексоров.

Таблица 4 - Перечень используемых модулей SURPASS hiT 7550

№

Название

Назначение

MCU - главный модуль управления.

Осуществляет централизованные функции контроля и управления системой; управление конфигурацией, безопасностью, функционированием, программным обеспечением.

MIBS - модуль информационной базы управления

Представляет собой карту памяти, на которой хранится вся конфигурация системы, а также ведется журнал событий. Позволяет производить замену модуля MCU без сбоев в работе системы.

OSC - модуль оптического диспетчерского канала

Отвечает за побайтную обработку оптического диспетчерского канала, а также мониторинг некоторых модулей на факт присутствия; обеспечивает прием внешнего сигнала синхронизации; организует служебный канал связи.

OPA - анализатор оптического функционирования

Измеряет мощность и анализирует состав спектра составного оптического сигнала; участвует в установке предыскажения и оптимизации мощности.

OLI - модуль интерфейса оптической линии

Осуществляет усиление и управление основного DWDM сигнала. Представляет собой масштабируемый широкополосный оптический усилитель на основе волокон легированных эрбием. Могут дополнительно использоваться модули накачки OLI PUMP для увеличения мощности сигнала.

OMD - модули оптического мультиплексора-демультиплксора

Осуществляет разделение составного сигнала на поддиапазоны. Существует ряд разновидностей. В нашем случае будем использовать модуль OMDFC для красного "С" диапазона (1548,11 - 1563,86 нм).

OM20/OD20 - модули двадцатиканального оптического мультиплексора/ демультиплексора

Мультеплексируют/демультиплексируют 20 оптических каналов в один с разносом между ними в 100 ГГц. Существует 8 видов данных модулей, различающихся только рабочими длинами волн.

DCM - модуль компенсации однонаправленной дисперсии

Противодействует хроматической дисперсии, путем добавления к оптическому тракту волокна компенсации дисперсии (DCF), обладающего противоположной дисперсией по сравнению со всей линией.

Статив с полками для оборудования

Служит для установки системы и обеспечения ее работы.

Для каждого направления связи необходима установка по одному комплекту плат OM20 и OD20, а также плат OLITPNC и OLITBNC. Для тех длин волн, которые передаются через узел сети транзитом, осуществляется соединение непосредственно выхода платы оптического демультиплексора одного направления с соответствующим входом платы оптического мультиплексора другого направления. Таким образом, не осуществляется вывод и обработка транзитных сигналов в промежуточных узлах сети.

Рисунок 10 - Логические связи между мультиплексорами DWDM

SMA4/1 - мультиплексор SDH/СЦИ. Мультиплексор SMA4/1 является новым поколением синхронного мультиплексора стандарта SDH, выполняющим мультиплексирование трибутарных сигналов PDH и SDH в агрегатный сигнал уровня STM-4. Продукт состоит из общей модулейформы аппаратно-программного обеспечения для сетевых приложений STM-1 и STM-4. Мультиплексор SMA4/1 обладает высокой степенью гибкости: он может использоваться как мультиплексор вставки/выделения, как местный кросс-коннектор или как обычный линейный терминал.

Мультиплексор SMA4/1 предлагает гибкое оснащение трибутарных интерфейсов в пределах от 2 Мбит/с PDH до оптических и электрических стыков STM-1 синхронной цифровой иерархии. Оборудование может вмещать ряд трибутарных съемных модулей, обеспечивающих 100-процентную вставку/выделение через неблокирующую матрицу коммутации с эффективной ёмкостью в 16 эквивалентов STM-1 (или 1008 TU-12). Возможны выделение и вставка на всех уровнях VC, в частности VC-4, VC-3 и VC-12.

Одной из основных характеристик SMA4/1 является общая платформа аппаратно-программного обеспечения, позволяющая без ограничений выполнять вставку/выделение сигналов, передаваемые со скоростью 2 Мбит/с (VC-12), непосредственно из линейных сигналов STM-1 или STM-4. В SMA4/1 имеется возможность выделения до 252 портов (по 2 Мбит/с) (42 порта на модуль) с возможностью резервирования трибутарных модулей 1: N.

Основные характеристики мультиплексора:

- трибутарные электрические интерфейсы ?со скоростью передачи 2, 34, 45 и 140 Мбит/с, оптические и электрические интерфейсы STM-1, Ethernet 10/100 base T, Ethernet 100, а также оптические интерфейсы STM-4;

- емкость матрицы кросс-коммутации 16 х STM-1 эквивалентов на уровне AU-4, TU-3, - 2, - 12;

- функция полной вставки/выделения до 8 x STM-1 портов SDH и до 252 x 2 Мбит/с портов PDH;

- возможность создания неблокируемых соединений линия-линия, линия-триб и триб-триб;

- кольцевое межсоединение для колец на стороне линии и триба;

- встроенные оптические усилители для оптических интерфейсов STM-4;

- система защиты трафика, включая: 1+1 защиту секции мультиплексора для линейных и оптических трибутарных интерфейсов; 2-волоконное защитное переключение MS-SPRing (BSHR-2) для линейных и трибутарных сигналов STM-4 в конфигурациях самовосстанавливающегося кольца; SNC/P (защита тракта передачи), включая "Drop & continue";

- защита оборудования: 1: 1 защита модулей для всех оптических интерфейсов вместе с защитой секции мультиплексора (переключение модулей); 1+1 защита модулей для трибутарных интерфейсов 34 /45 Мбит/с; 1: n (n ? 3) защита модулей для трибутарных электрических интерфейсов 140 Мбит/с/ STM-1; 1: n (n ? 6) защита модулей для трибутарных интерфейсов 2 Мбит/с; опциональное резервирование модулей коммутации и синхронизации; распределенные встроенные вторичные источники питания;

- автоматическое выключение лазера в соответствии с рекомендациями МСЭ G.958;

- возможность загрузки ПО во все соответствующие модули системы;

- поддержка служебной связи (EOW) и служебных каналов передачи данных (V.11, G.703);

- управление непрерывным сцеплением сигналов VC-4-4c (с помощью преобразователя);

- межсетевой обмен синхронных оптических сетей с сигналами STS-3-3c, STS-12-3c, STS-12-12c, STS - 48-3c, STS-48-12c и STS-48-48c;

- измерение параметров (PM) на ближнем и дальнем конце на всех сигнальных уровнях.

Оборудование SMA4/1 представляет собой мультиплексор ввода/вывода STM-4, который также может использоваться в сетевых приложениях STM-1, с возможностью осуществлять коммутацию сигналов на уровнях VC-4, VC-3 и VC-12. Матрица коммутации состоит из двух модулей - SN-64 и IPU-16. Для повышения живучести системы применяется дублирование этих модулей. Модуль SN-64, кроме этого, выполняет роль модуля синхронизации и обеспечивает распределение синхросигнала внутри сетевого элемента.

Модуль контроллера SCU-R2E позволяет осуществлять контроль и мониторинг сетевого элемента SMA4/1. Все данные TMN системы обрабатываются модулем контроллера.

Линейные оптические модули OIS-4D поддерживают оптико-электрические преобразования линейного сигнала.

Трибутарные оптические модули уровня STM-1 имеют четыре оптических порта. SMA4/1 поддерживает несколько Ethernet интерфейсов - 4-х портовый модуль base T (2 порта упаковываются в VC-12, два порта в VC-3) и однопортовый модуль Ehternet 100 (порт упаковывается в VC-4).

Модуль оптический STM-4 OIS 4D. Для передачи оптических сигналов STM-4 (622 Мбит/с) имеется целый ряд интерфейсов различных классов применения (S 4.1, L 4.1, L 4.2, JE 4.2). На модулейе OIS 4D имеется один двунаправленный порт, т.е. приемник и передатчик. Можно установить максимум 4 модуля.

Модуль оптический STM-4 OIS 4D соответствует требованиям МСЭ G.957. Он используется в качестве линейного интерфейса STM-4.

В модуле OIS 4D находится полупроводниковый лазер, излучение которого модулируется сигналом STM-4. В модуле осуществляется контроль параметров лазера - ток модуляции и температура лазера. Контроль этих параметров осуществляется встроенным микропроцессором PCU, данные передаются в модуль управления и контроля. Процедура выключения лазера в целях безопасности (ALS) происходит в соответствии с Рекомендациями МСЭ G.958 для обеспечения безопасности персонала в случае обрыва волокна.

Оптическую входную и выходную мощность, ток смещения, ток модуляции и длину волны излучения можно проконтролировать используя местный/ сетевой терминал пользователя или систему управления сетью. Также контролируется температура лавинного фотодиода и лазера.

После оптико-электрического преобразования входящий сигнал STM-4 дешифруется и демультиплексируется в контейнер VC-4 и извлекается секционный заголовок. Все заголовочные байты трафика (например, B1, B2, J0, K1, K2, Pointer) обрабатываются в блоке. Заголовочные байты, предназначенные для служебных линий/ каналов пользователя, а также байты каналов передачи данных D1 - D12 передаются во внутренние системные шины "OHBus/DCC-Bus". Затем сигналы VC-4 передаются на рабочую и резервную (если таковая имеется) матрицу коммутации, состоящей из модулей IPU16 и SN64. В направлении передачи сигналы VC-4 извлекаются из рабочего или резервного модуля IPU16. Затем вставляется секционный заголовок из шины OH-bus, полученный сигнал мультиплексируется до уровня STM-4 и передаются на вход лазерного передатчика. На передней стороне модулейы находится стандартный оптический коннектор типа FC-PC. Модуль OIS 4D предлагает усовершенствованные сетевые характеристики: "внутриполосное прямое исправление ошибок”, "обработка непрерывно сцепленных сигналов VC-4”, и "обработка сигналов синхронной оптической сети SONET”.

Рисунок 11 - Структурная схема мультиплексора SMA4/1

Модуль оптический 4хSTM-1 OIS 1D. Для передачи оптических сигналов STM-1 (155 Мбит/с) имеется целый ряд интерфейсов различных классов применения (L 1.1, L 1.2). На модуле OIS1D установлено четыре двунаправленных порта, т.е.4 приемника и 4 передатчика. Можно установить максимум 4 модуля, что обеспечит до 16 оптических портов STM-1.

Модуль оптический 4хSTM-1 OIS 1D соответствует Рекомендациям МСЭ G.957. Модуль OIS 1D используется для обработки трибутарных сигналов STM-1. Можно сконфигурировать обе контрольные функции HPOM и HSUM для наблюдения за принимаемыми задействованными сигналами VC-4 и контрольными незадействованными сигналами VC-4, соответственно.

Обработка в модуле OIS 1D включает преобразование сигналов из оптических в электрические, шифрование и дешифровка сигналов, защита секции мультиплексора, функции адаптации и контроля.

В модуле обрабатываются все секционные и заголовочные байты (например, B1, B2, J0, K1, K2, Pointer). Определенное количество байтов секционного заголовка можно передавать на шину OH-Bus. Через шину DCC-Bus можно получить доступ к каналу передачи данных со стороны трибутарных интерфейсов. Весь контроль модуля осуществляется встроенным контроллером периферийных устройств.

На передней стороне модулейы находится стандартный оптический коннектор типа FC-PC.

Модуль электрический 4х STM-1/140 М EIPS 1D. Для передачи электрических сигналов STM-1 (155 Мбит/с, SDH) и плезиохронных сигналов 140 Мбит/с (PDH) имеется общий интерфейсный модуль, на которой находятся 4 двунаправленные порта, т.е.4 приемника и 4 передатчика. Каждый порт в модуле можно сконфигурировать для работы в качестве электрического STM-1 или порта 140 Мбит/с. Можно установить максимум 4 модуля, что обеспечивает до 16 рабочих электрических портов STM-1/140 Мбит/с.

Можно активизировать группу с резервированием трибутарных модулей 1: N, n = 1, 2,3. Для активизирования защиты данной модулейы на каждую группу защиты необходимо установить модулейу EBSLS и одну модулейу PSUTP на источник питания. В данной конфигурации можно установить до 12 рабочих портов STM-1/ 140 Мбит/с.

Входящий сигнал регенерируется, дешифруется, извлекается заголовок. В модуле обрабатываются все секционные и заголовочные байты (например, B1, B2, J0, K1, K2, Pointer/ B3, J1, C2). Определенное количество выбранных байтов секционного заголовка можно передать на шину OH-Bus. Шина DCC также обеспечивает доступ к каналу передачи данных со стороны трибутарных интерфейсов.

Сигналы VC-4 передаются на рабочий и резервный (если таковой имеется) модуль IPU16 для обработки сигналов младшего порядка.

В направлении передачи сигналы VC-4 извлекаются из рабочего или резервного модуля IPU16. Секционный заголовок обрабатывается/ вставляется из шины OH-bus и добавляется к сигналу, который затем шифруется и кодируется с инверсией кодовых маркеров.

Все управление и контроль осуществляется с помощью встроенного контроллера периферийных устройств.

Модуль трибутарный 3х 34/45М EI3-3. Для передачи плезиохронных сигналов 34 и 45 Мбит/с (PDH) используется трибутарный модуль EI3-3, на котором находятся 3 двунаправленных порта, т.е. три приемника и три передатчика. Каждый порт можно сконфигурировать для работы в качестве электрического порта 34 Мбит/с или 45 Mбит/с. Можно установить до 6 модулей, что обеспечивает максимально 18 портов для сигналов PDH 34 или 45 Мбит/с. До трех групп можно организовать защиту модуля 1+1.

Сигналы 34 Мбит/с принимаются с C-3 и передаются как трибутарный сигнал. Поддерживается обработка закодированных стандартных сигналов 34 Мбит/с HDB3 в соответствии с Рекомендациями МСЭ G.751, а также закодированных не типовых сигналов HDB3 34 Мбит/с (например, видеосигналов).

Сигналы 45 Мбит/с принимаются с C-3 и передаются как трибутарные сигналы. Поддерживается обработка кодированных стандартных сигналов B3ZS 45 Мбит/с в соответствии с ANSI T1.102 (1993).

Модуль трибутарный 42х2М EI2-42. Для передачи плезиохронных сигналов 2 Мбит/с используется трибутарный модуль EI2-42. На этой модулейе имеется 42 двунаправленных порта, т.е.42 приемника и 42 передатчика. Можно установить до 6 модулей, что обеспечит максимум 252 порта для передачи плезиохронных сигналов 2 Мбит/с. В дополнение к этому, в выделенный слот можно установить резервный модуль EI2-42 для обеспечения защиты модулейы 1: N (N ? 6).

Возможны следующие функции и режимы:

Асинхронное преобразование/обратное преобразование сигнала 2 Мбит/с в сигнал VC-12 (плавающий режим)

Обеспечение тактового генератора 8 кГц для SETS (источник синхронизации синхронного оборудования)

Режимы интерфейса 2 Мбит/с:

Прозрачный режим

Структурированный режим

Модуль коммутации SN64. Мультиплексор SMA4/1 обеспечивает функции ввода/вывода для 16 эквивалентов STM-1 благодаря неблокируемой матрице коммутации. Коммутации возможно осуществлять на уровнях VC-4, VC-3, VC-12. Возможны соединения линия-линия, линия-триб, триб-триб. Модуль коммутации SN64 выполняет маршрутизацию сигналов VC-12 в контейнеры VC-4 между интерфейсами трафика. При необходимости можно осуществить резервирование 1+1. Поддерживаются однонаправленные и двунаправленные соединения, а также транслирование и ввод/вывод трафика.

При наличии резервного модуля SN64 автоматическое переключение на защитный модуль происходит в случае неисправности рабочего модуля SN64.

Все наблюдение, конфигурирование и контроль осуществляется встроенным контроллером периферийных устройств.

В модуле SN64 находится источник синхронизации синхронного оборудования (SETS). Он синхронизирует систему либо с уровня N синхронного транспортного модуля (T1), либо с сигнала 2 Мбит/с (T2), либо с одного или двух тактовых генераторов 2,048 МГц (T3) (или 2,048 Мбит/с через внешний адаптер синхронизатора). В случае неисправности источника синхронизации внутренний системный тактовый осциллятор используется в режиме удержания или свободного хода с соответствующей точностью (лучше, чем ±4,6 ppm).

Выбор источника синхронизации осуществляется в соответствии с уровнем качества и списком приоритетов пользователя в автоматическом или ручном режиме либо местным/ сетевым терминалом пользователя, либо системой управления сетью. Поддерживается управление байтом сообщения о состоянии синхронизации S1 (индикатор синхронизации).

Можно создать резервное аппаратное обеспечение синхронизации путем установки защитного модуля SN64. Тогда любая неисправность при генерировании сигнала T0 внутреннего системного синхронизатора приведет к автоматическому переключению на защитный источник синхронизации (SETS). Такое переключение не является бесконтактным и вызывает кратковременное (измеряемое в микросекундах) нарушение сигнала в линии передачи и трибутарных сигналах.

Адаптер синхронизатора T3/T4 (CLA) представляет собой внешний модуль, устанавливаемый в верхней части стойки, содержащий 3 независимх друг от друга двунаправленных канала адаптации синхросигнала. Каждый адаптационный канал можно использовать для преобразования сигнала 2048 кбит/с в 2048 кГц синхросигнал T3 и с 2048 кГц в 2048 кбит/с синхросигнал T4 сетевого элемента.

Сигнал источника синхронизации 2048 кбит/с T3/T4, несущий информацию SSM/QL, поддерживается DC-передачей специального общего режима, наложенной на сигнал синхронизации 2048 кГц в балансном режиме между адаптером синхронизатора и сетевыми элементами.

Адаптер синхронизатора питается напряжением 48/60В, поступающим со станционного источника электроэнергии и не контролируется сетевым элементом.

Модуль внутреннего процессора IPU16. Модуль внутреннего процессора IPU16 представляет собой модуль, выполняющий всю обработку сигналов для трактов более низкого уровня VC-12 и VC-3, а так же для тракта более высокого уровня VC-4. Для этой цели используются восемь высоко интегрированных специализированных интегральных схем последних технологий. Каждая схема обрабатывает два эквивалента STM-1. Поэтому одна модулейа IPU16 обеспечивает соединение и обработку 16 x STM-1.

Модуль IPU16 также поддерживает резервирование модуля. Для организации защиты необходимо установить дополнительный модуль IPU16. Так же поддерживаются механизмы защиты секции мультиплексора и двунаправленного самовосстанавливающегося кольца, а также защита интерфейсных модулей.

Модуль служебной связи OHA. Для поддержки служебных линий и служебных каналов передачи данных (V.11, G.703) имеется модуль служебной связи OHA, обеспечивающий универсальный доступ к секционному заголовку и служебной информации и гибкие функции OHX.

Модуль OHA обрабатывает и перекрестно соединяет заголовочные байты, обеспечивая пользователю доступ к байтам и служебную связь. Модуль обеспечивает доступ и пропускную способность байтов секционного заголовка линии и трибутарных интерфейсов. Модуль принимает эти байты по внутренней системной шине OH-Bus. Встроенный процессор обеспечивает соединения в двух направлениях между извлекаемыми байтами заголовка с любого интерфейса STM-N на стороне линии или триба. Также обеспечивается маршрутизация байтов заголовка на интерфейсы вспомогательного канала. К этим каналам имеется доступ с поля соединителя в верхней части кассеты.

Модуль OHA обеспечивает служебный доступ ко всем интерфейсам STM-N. В случае защиты сектора мультиплексора 1+1 секционный заголовок RSOH посылается отдельно на каждую линию, а секционный заголовок MSOH транслируется и на рабочие, и на защитные линии.

Модуль управления и контроля SCU-R2E.4. Модуль управления и контроля SCU-R2E.4 обеспечивает централизованное наблюдение и контроль системы (функция SEMF). Он также обрабатывает информацию интерфейсов F, Q и ECC. Внутрисистемный контроль осуществляется при помощи системы шин ICB, соединяющей процессор SCU с процессорами PCU на модулейах. Вторая системная шина, которая называется "Защитная шина PBUS", соединяет модуль управления и контроля и модули трафика. Она используется в качестве "экспресс-канала" для передачи сигналов, относящихся к защитному переключению, тем самым обеспечивая малое время переключения. Обе шины являются частью внутренней системы связи ICS.

Системный блок управления SCU соединяется с модулями через интерфейсы, приведенные ниже:

- модули передачи трафика и трибутарные модули (через внутреннюю систему связи ICS);

- интерфейс ECC, Q и F (функция MCF);

- сигнализационная шина (релейные выключатели).

Используя эти интерфейсы, модуль управления и контроля SCU-R2E.4 выполняет следующие функции:

- контролирует все системные аварийные сигналы и передает их на местный/ сетевой терминал пользователя, в систему управления сетью и на сигнализационную шину стойки;

- по требованию передает всю информацию о производительности системы системе управления сетью и на местный терминал пользователя;

- конфигурирует систему либо по умолчанию, либо по параметрам, переданным ему от системы управления сетью и с местного терминала пользователя. Последние установки всегда хранятся в энергонезависимой памяти внутри системы.

Модули памяти MIBS. В защитной архитектуре SMA4/1 имеется два модуля MIBS, являющиеся составной частью кассеты. Модули представляют собой съемные блоки, что облегчает их ремонт в случае возникновения неисправности. Функция модуля MIBS заключается в обеспечении СППЗУ с групповой перезаписью (4 Мбайта) для хранения всех долговременных конфигурационных данных, обрабатываемых системным блоком управления (SCU-R2E.4).

SL64 - мультиплексор SDH/СЦИ.

SL-64 - синхронный линейный мультиплексор уровня STM-64 с линейной скоростью передачи 10 Гбит/с компании Siemens - принимает и путем каскадного мультиплексирования (по схеме 4xSTM-l > STM-4, 4 х STM-4 > STM-16, 4 x STM-16 > STM-64) обрабатывает до 64 потоков со скоростью передачи 140 или 155 Мбит/с и объединяет их в модуль STM-64 с кросс-соединениями потоков между портами; может быть сконфигурирован как терминальный мультиплексор SLT-64, линейный мультиплексор SL-64 или регенератор SLR_64 и использоваться в транспортных сетях с автоматическим резервированием

1.6 Выбор типа кабеля информационной оптической сети связи

а) б)

Рисунок 12 - а) поперечный разрез кабеля типа ОКЛК

Модульная конструкция

Бронированный волоконно-оптический кабель

Тип: ОКЛК

Применение Кабель типа ОКЛК предназначен для эксплуатации при повышенных требованиях устойчивости к механическим воздействиям при прокладке ручным и/или механизированными способами непосредственно в грунтах всех категорий, в том числе в районах с высокой коррозийной агрессивностью и территориях, заражённых грызунами, в районах сыпучих грунтов и грунтовых сдвигов, кроме подвергаемых мерзлотным деформациям, через болота, озёра, сплавные и судоходные реки глубиной до 50 метров.

Структура кабеля 1) Центральный силовой элемент - стеклопластиковый стержень 2) Оптические волокна 3) Оптический модуль 4) Кордель (по заказу медные изолированные жилы дистанционного питания) 5) Тиксотропный гидрофобный заполнитель 6) Скрепляющая обмотка из нитей и лент 7) Оболочка из полиэтилена 8) Броня из круглых стальных оцинкованных проволок 9) Защитный шланг из полиэтилена

Варианты исполнения - Металлопластмассовая оболочка с применением алюминиевой ламинированной ленты - "Сухой" способ водоблокирования сердечника - Специальный защитный шланг, устойчивый к термитам

Периферийный силовой элемент из арамидных или стеклонитей - Оболочка из ПВХ пластиката

Таблица 5 - Основные технико-эксплуатационные характеристики

Испытания в соответствии с IEC 60794-1

Значение

Массогабаритные

Количество ОВ в кабеле, шт.

-

2…72

Масса кабеля, кг/км

-

350…800

Диаметр кабеля, мм

-

14,5…25

Механические и климатические

Допустимое растягивающее усилие, кН

Е1

7…15

Допустимое раздавливающее усилие, не более, Н/100 мм

Е3

5000

Стойкость к ударам, Н•м

Е4

20

Минимальный радиус изгиба, мм

Е11

20 диаметров

кабеля

Диапазон рабочих температур,°С

F1

-40…+60

Диапазон температур хранения,°С

-50…+60

Диапазон температур монтажа,°С

-10…+60

Стойкость к продольному проникновению воды

F5

Отсутствует влага на свободном конце кабеля

Диапазон коэффициента затухания на опорных длинах волн, не более, дБ/км

ООВ - 1310 нм

ООВ - 1550 нм

МОВ - 850 нм

МОВ - 1300 нм

0.36

0.22

3.0

1.0

2. Расчет параметров информационной оптической сети связи железной дороги

2.1 Расчет длины усилительного участка инф

ормационной оптической сети связи

Для борьбы с затуханием оптического сигнала по мере его прохождения по линии связи чаще всего используют оптические усилители на волокне легированном эрбием. Данный вид усилителей имеет ряд преимуществ, которые обусловили их широкое распространение в последнее время. Во-первых, для работы данного класса усилителей не требуется подстройка под частоту передаваемого сигнала. Во-вторых, усиление ведется в довольно широкой полосе частот. Эти преимущества позволяют легко наращивать емкость сети, не изменяя оборудования линий связи. В-третьих, для усиления сигнала не требуется его преобразование в электрическую форму. Также оптические усилители работают с сигналами любой формы и назначения. Эти преимущества делают их просто незаменимыми для работы совместно с системами WDM. Но наряду со своими преимуществами оптические усилители имеют ряд особенностей, которые необходимо обязательно учитывать при проектировании волоконно-оптических линий связи.

Помимо затухания, вносимого оптическим волокном, его также вносят разъемные и неразъемные соединения волокна. Поэтому необходимо учесть потери мощности сигнала при его вводе в волокно и обеспечить определенный технологический запас мощности.

Расчет длины участка усиления:

. (1)

гдеLстр - строительная длина кабеля, км; Lстр =6 км

рпер - уровень сигнала на передающей стороне; рпер =7 дБ

рпр - требуемый уровень сигнала на приемной стороне; рпр =-13 дБ

nр - количество разъемных соединений в линейном тракте; =2

- затухание в разъемном соединителе; =0,4 дБ

- энергетический запас на старение элементов оптического тракта: источ ника излучения, волоконно-оптического кабеля, оптоэлектронного преобразователя, уход параметров электрических схем, дБ; =3дБ

бвв - потери при вводе оптической энергии в волокно, когда источник излучения непосредственно подсоединяется к станционному кабелю, дБ; бвв =2 дБ

бн - затухание в неразъемном (сварном) соединении, дБ; бн =0,05 дБ

бкм - километрическое затухание оптического кабеля, дБ/км; бкм=0,22 дБ/км.

Получим:

км.

Рассчитанная таким образом длина усилительного участка справедлива для обоих направлений передачи информации, если используется одинаковое оборудование с одинаковыми уровнями сигнала.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены