Быстродействие системы определяется инертностью её элементов и дисперсионными свойствами ОК.

Полное допустимое быстродействие системы определяется скоростью передачи В, бит/с, способом модуляции оптического излучения, типом линейного кода и определяется по формуле:

t= , нс, (3.7)

где - коэффициент, учитывающий характер линейного сигнала вид линейного кода). =0,35 для кода HDB3

t= = 6,7.

Общее ожидаемое быстродействие ВОСП определяется по формуле:

t= 1,111, нс, (3.8)

где tпер - быстродействие передающего оптического модуля (ПОМ), зависящее от скорости передачи информации и типа источника излучения; tпер = 1 нс (для скорости 622 Мбит/с);

tпр - быстродействие приёмного оптического модуля (ПРОМ), определяемое скоростью передачи информации и типом фотодетектора (ФД), tпр = 0,8 нс;

tов - уширение импульса на длине РУ.

tсв = lру, нс, (3.9)

где - дисперсия, определяемая в зависимости от типа волокна равна:

tсв = 17,5 338 = 5,9 нс.

Отсюда t= 1,111= 4,38 нс.

Так как tож = 4,38 нс < tдоп = 6,7 нс, то выбор типа кабеля и длины РУ сделан верно. Величина t = tдоп - tож

t = 6,7 - 4,38 = 2,32 нс

называется запасом по быстродействию.

При tож < tдоп станционное и линейное оборудование ВОЛП будут обеспечивать безыскажённую передачу линейного сигнала.

3.5 Расчёт затухания соединителей ОВ

Уровень оптической мощности, поступающей на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала системы, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъёмных и неразъёмных соединителях.

Потери мощности в ОВ нормируются и составляют, например, в третьем окне прозрачности 0,22 дБ/км (берутся из паспортных данных ОК).

Потери мощности в неразъёмном соединителе нормируются и составляют 0,1 дБ.

Потери в разъёмном соединителе определяются суммой

Ар = аi, i = 1,2,3,4, (3.10)

где а1 - потери вследствие радиального смещения на стыке ОВ (рисунок 3.2);

а2 - потери на угловое рассогласование (рисунок 3.3);

а3 - потери на осевое рассогласование (рисунок 3.4);

а4 - неучтённые потери.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.2 - Радиальное смещение ОВ

Рисунок 3.3 - Угловое рассогласование ОВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.4 - Осевое рассогласование ОВ

Потери вследствие радиального смещения в одномодовом ОВ рассчитываются по формуле:

а1 = - 10 lq , дБ, (3.11)

где - величина максимального радиального смещения двух ОВ, = 1,138 мкм;

w - параметр, определяющий диаметр моды ООВ, w = 10,5 мкм.

а1 = - 10 lq = 0,056 (дБ). (3.12)

Угловое рассогласование ОВ также приводит к существенным оптическим потерям. В формулы для расчёта указанных потерь, кроме угла рассогласования , входят ещё и показатели преломления и воздуха. Из-за того, что в паспортных данных ОВ не приводится величина ПП, расчёт потерь из-за углового рассогласования вызывает определённые трудности. Поэтому принимаем а2 = 0,35 дБ.

Оптические потери в разъёмных соединителях увеличиваются также в результате осевого рассогласования.

Для расчёта потерь из-за осевого рассогласования можно воспользоваться следующей формулой

а= - 10 lq , дБ, (3.13)

где Z - максимальное расстояние между торцами ОВ;

d - диаметр ОВ;

а - аппертурный угол.

Для достижения малых величин потерь для ООВ можно принять максимальное значение Z = 2,95. а = 5,336.

а= - 10 lq = 0,01 (дБ). (3.14)

Неучтённые потери в разъёмном соединителе можно принять равным

а4 =0,02 дБ.

При существующих технологиях потери в разъёмном соединителе не превышают величины

а = 0,5 дБ,

а = 0,056 + 0,35 + 0,02 = 0,427 0,5 дБ,

а в неразъёмных соединителях не более Ан 0,1 дБ.

3.6 Расчёт порога чувствительности ПРОМ

Одной из основных характеристик приёмника оптического излучения является его чувствительность, то есть минимальное значение обнаруживаемой (детектируемой) мощности оптического сигнала, при которой обеспечиваются заданные значения отношения сигнал/шум или вероятность ошибок.

В условиях идеального приёма, то есть при отсутствии и шума искажений для обеспечения вероятности ошибок не хуже 10 требуется генерация 21 фотона на каждый приёмный импульс. Это является фундаментальным пределом, который присущ любому физически реализуемому фотоприёмнику и называется квантовым пределом детектирования.

Соответствующая указанному пределу минимальная средняя мощность оптического сигнала длительностью

= , с/бит, (3.15)

= = 16,07 10 (с/бит)

называется минимально детектируемой мощностью (МДМ).

Минимальная средняя мощность оптического сигнала на входе ПРОМ, при которой обеспечивается заданное отношение сигнал/шум или вероятность ошибок, называется порогом чувствительности.

3.7 Расчет участка регенерации

При проектировании стремятся получить возможно большую длину регенерационного участка (РУ), что приводит к уменьшению необслуживаемых регенерационных пунктов и как следствие способствует уменьшению капитальных затрат на строительство и эксплуатации магистрали.

Согласно схеме организации связи длину РУ будем рассчитывать на участках: Джетыгара - Орджоникидзе - Лисаковск - Тобол - Рудный - Костанай - Озерное - Федоровка - Комсомолец.

Как было отмечено выше, способность оптиковолокна передавать сигналы на большие расстояния с малым затуханием позволяет получить большую длину регенерационного участка (РУ) и сократить число необслуживаемых регенерационных пунктов. Поэтому на проектируемом участке связи длиной 338км, попробуем ограничиться двумя участками регенерации, разделив проектируемый участок пополам. В этом случае требуемая длина участка регенерации между Джетыгарой и Рудным составляет 170 км, а между Рудным и Комсомольцем 168км.

При расчёте длины РУ будем пользоваться данными для планирования, которые взяты из технического описания синхронного оборудования SТМ - 4. Эти данные приведены в таблице 1, из этих данных выбираем следующие параметры приёмного и передающего модуля:

Длина волны в световоде, нм……………………………1510…1560

Скорость передачи, Мбит/с………………………………622

Сторона передачи:

Тип лазера…………………………………………………..DFB

Ширина спектра, нм…………………………………………0,6

Подавление боковой моды, дБ………………………………30

Уровень передачи, дБ……………………………………10…13

Сторона приёма:

Диод приёма…………………………….APD высокочувствительный

Уровень приёма, дБ (при BER 10)……………….…-39,5…-9

Секция регенератора:

Тип ……………………………………………………одномодовый

Потери из за дисперсии, дБ…………………………………..…..2

Допустимое затухание секции,дБ…………………………..14…31

Длина РУ определяется двумя основными параметрами передачи: затуханием и дисперсией информационных сигналов. Произведём расчёт длины РУ по затуханию, для этого определим суммарные потери мощности излучения Р,дБ, в линии связи по формуле:

Р=L+N+N (3.16)

где L- длина линии связи, км;

- километрическое затухание кабеля, дБ/км;

N- количество неразъёмных соединителей;

- потери в неразъёмных соединителях, дБ;

- потери в разъёмных соединителях, дБ;

N - количество разъёмных соединителей.

Однако при проектировании ВОЛС всегда необходимо предусматривать запас, который учитывает процесс деградации всех компонентов при различных воздействиях во время эксплуатации. Этот запас обычно составляет 24 дБ. Необходимо так же учитывать допуски на температурную зависимость. Из таблицы 1 (техническое описание синхронного оборудования SТМ - 4 параметры приёмного и передающего модуля) видно, что существуют потери из-за дисперсии 2дб которые так же необходимо учесть.

В соответствии с вышесказанным формула (3.16) принимает вид:

Р= а L+а N+а N+at+aB+aq (3.17)

где at - допуск на температурную зависимость параметров ВОСП, дБ.

Рассчитаем количество строительных длин кабеля на РУ q, из соотношения:

q=Ц() (3.18)

где L- требуемая длина РУ, км;

l- строительная длина кабеля, км;

Ц - символ, означающий округление в сторону большего числа.

q=Ц()=28.

Число неразъёмных соединителей определим по формуле:

N=q-1 (3.19)

N =28-1=27.

Тогда полные потери на РУ:

Р=0,22170+0,127+0,52=41,1 дБ.

Однако в соответствии с выражением (3.17) необходимо так же учитывать допуски на температурную зависимость. Из таблицы 1 (техническое описание синхронного оборудования SТМ - 4 параметры приёмного и передающего модуля) видно, что существуют потери из-за дисперсии 2дб которые так же необходимо учесть.

В соответствии с вышесказанным (3.17) рассчитываем:

Р=0,22170+0,127+0,52+0,3+3+2=46,4 дБ.

Устойчивая работа волоконно-оптической системы связи возможна только при выполнении условия:

РЭ>Р (3.20)

где РЭ- энергетический потенциал системы.

Рассчитаем значение энергетического потенциала системы из выражения:

РЭ=Рпер-Рпр (3.21)

где Рпер -уровень передачи, дБ;

Рпр - уровень приёма, дБ.

РЭ= 10- (-39,5) =49,5 дБ.

Из расчётов видно, что условие (3.20) выполняется, определим запас по мощности PЗ, дБ, по формуле:

PЗ=РЭ-РК. (3.22)

PЗ=49,5-46,4=3,1дБ.

Запас по мощности составляет 3,1 дБ (этот запас обычно должен составлять 24 дБ), следовательно, делаем вывод, что с точки зрения затухания протяжённость РУ на участке Джетыгара-Рудный 170км., допустима, а параметры ПРОМ и ПОМ выбраны верно. Соответственно для меньшего участка Рудный-Комсомолец 168км. параметры ПРОМ и ПОМ остаются этими же.

Рассчитаем длину РУ исходя из дисперсионных характеристик волокна. Импульсы света, последовательность которых определяет информационный поток, в процессе распространения расплываются. При достаточно большом уширении импульсы начинают перекрываться, так что становится невозможным их выделение при приёме.

Дисперсия - уширение импульсов - имеет размерность времени и определяется как квадратичная разность длительностей импульсов на входе и выходе кабеля длины L по формуле:

вых= (3.23)

Дисперсия нормируется в расчёте на один километр и измеряется в пс/км. Результирующая дисперсия , пс, определяется из формулы:

2=2мод+2хр (3.24)

где мод - межмодовая дисперсия;

хр - хроматическая дисперсия;

Хроматическая дисперсия, в свою очередь состоит из материальной и волноводной:

2=2мод+2мат+2вв. (3.25)

Межмодовая дисперсия возникает вследствии различной скорости распостранения у мод, и имеет место только в многомодовом волокне.

Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления волокна от длины волны и определяется из выражения:

мат ( (3.26)

где М()- удельная материальная дисперсия;

Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью коэффициента распостранения моды от длины волны и определяется из выражения

= (3.27)

где N() - удельная волноводная дисперсия.

Результирующее значение коэффициента удельной хроматической дисперсии D(), определяется как:

D()=M()+N() (3.28)

Хроматическая дисперсия связана с удельной хроматической дисперсией следующим соотношением:

хр()= D() (3.29)

где - ширина спектра излучения источника.

Полоса частот Вх, и дальность передачи Lх - связаны следующим соотношением:

Вх= (3.30)

В длинных линиях (свыше 10 км), в которых процесс распостранения волны уже установился, действует квадратичный закон изменения ширины спектра сигналов:

Вх= (3.31)

где значения с индексом х - искомые, а без х - задаваемые;

Lc - длина линии установившегося режима, км;

В - широкополосность ОВ, Гц*км.

Из паспортных данных выбранного нами кабеля известно, что коэффициент удельной хроматической дисперсии равен 18 пс/нмкм. Тогда в соответствии с формулой (3.29) определяем хроматическую дисперсию:

хр=180,1=1,8 пс/км.

Определим широкополосность кабеля, В, Гц*км, из выражения:

В= (3.32)

В==2,41011 Гцкм.

Пользуясь соотношением (3.31) проверим, ограничивает ли дисперсия световода требуемую длину РУ на участке Джетыгара-Рудный, которая составляет 170 км:

Bx==6,1 ГГц.

Требуемая полоса пропускания кабеля на длине 170 км составляет 2,5Ггц.

Полученное нами значение значительно превышает требуемую полосу пропускания, следовательно, дисперсионные характеристики волокна позволяют организовать РУ протяжённостью 170км в Рудном. Соответственно, дисперсия световода позволяет организовать РУ на меньшем участке протяжённостью 168км между Рудным и Комсомольцем в в населенном пункте Комсомолец.

Видно, что дисперсия увеличивается с увеличением ширины спектра излучения источника. Поэтому необходимо выбрать ПОМ с источником излучения, у которого ширина спектра излучения более узкая.

Длина участка регенерации ограничивается затуханием и хроматической дисперсией, но при передачи цифрового сигнала большой полосы (более 2,4 Гбит/с) начинает проявляться еще один вид дисперсии, который носит название поляризационной модовой дисперсии .

Поляризационная модовая дисперсия возникает вследствие различной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих моды. Коэффициент удельной дисперсии, Т, нормируется в расчете на один километр и имеет размерность (пс /), а поляризационная модовая дисперсия растет с ростом расстояния по закону:

(3.33)

Поляризационная модовая дисперсия может проявляться исключительно в одномодовом волокне, причем, когда используется передача широкополосного сигнала (более 2,5Гбит/с) с очень узкой спектральной полосой излучения 0,1 нм и меньше.

В одномодовом волокне действительности может распространяться ни одна мода, а две фундаментальные моды - две перпендикулярные поляризации исходного сигнала. В идеальном волокне, в котором отсутствуют не однородности по геометрии, две моды распространялись бы с одной и той же скоростью. Однако на практике волокна имеют неидеальную геометрию, что приводит различной скорости распространения двух поляризационных составляющих мод.

Главное причина возникновения поляризационной дисперсии является нециркулярность (овальность) профиля сердцевины одномодового волокна, возникающая в процессе изготовления или эксплуатация волокна.

Ведущие фирмы - производители обеспечивают выходной параметр поляризационной модовой дисперсии не выше 0,5пс. Однако, следует учитывать, что после инсталляции кабельной системы значении этого параметра возрастает.

Рассчитаем длину участка регенерации с учетом ПМД, тогда результирующая дисперсия:

(3.34)

Хроматическая дисперсия при длине линии 170 км определяется по формуле:

(3.35)

пс.

Поляризационная модовая дисперсия:

пс.

Результирующая дисперсия:

пс.

Из расчетов видно, что из-за малой величины, ПМД практически не ограничивает требуемую длину РУ.

.

Проблема поляризационной модовой дисперсии остро встает при обсуждении супермагистралей со скоростью передачи более 10 Гбит/с.

Кабель поставляется строительными длинами по 2 км ,4км и 6 км. Рассчитаем максимально возможную длину участка регенерации при условии, что используется световод со смещенной дисперсией, L = 6 км, РЭ = 49,5 дБм,

=0,22дБ/км, =0,1дБ, =0,5дБ, ст=3дБ, =2дБ, =0,05дБ.

Величина Lру определяется по выражению (3.36):

РЭ - - - ст-

Lpy = , (3.36)

+ (/ 6)

49,5 - 0,1 - 0,5- 3 - 2

Lpy = 191 (км).

0,22 + (0,05 / 6)

Таким образом, значения длины участка регенерации с учетом дисперсионных свойств волокна и затухания будет равно191 км.

Можно использовать оптический усилитель, тогда энергетический запас системы увеличивается до 54 дБм и длина участка регенерации составит 214 км, а если использовать в паре оптический усилитель и предусилитель, то длина участка регенерации составит 240 км при энергетическом запасе системы 60 дБм. Однако использовать оптический усилитель или в паре оптический усилитель и предусилитель в данном случае нет необходимости, поскольку это все равно не позволит сократить число РУ на трассе длиной 338км. Поэтому число РУ на проектируемом участке ВОСП Джетыгара - Орджоникидзе - Лисаковск - Тобол - Рудный - Костанай - Озерное - Федоровка - Комсомолец будет равно двум: первый в г.Рудном; второй в г. Костанае.

3.8 Программа для расчета параметров регенерационных участков

Расчет производится по следующей формуле:

AC=WxLxAK+KxAM+AL+AP+AST (3.37)

Программа составлена на языке программирования Бейсик для расчета параметров регенерационных участков. Исходными даными являются:

- количество регенерационных участков;

- длина участка регенерации (RAST);

- длина используемой стройдлины (L);

- километрическое затухание кабеля (АК);

- затухание стыка световод - световод (АМ);

- потери излучения на стыках световод - лазер (AL);

- световод - фотоприемник (AP);

- дополнительное затухание за счет старения волокна деградации лазера (AST);

- максимальный (RTMAX) и минимальный (RTMIN) уровни излучения лазера;

- максимальная (PRMAX) и минимальная (PRMIN)

- чувствительность фотоприемника.

Выходными параметрами являются: количество необходимых на участок стройдлин (W), необходимое количество на участок полных стройдлин (Н), необходимое количество соединительных муфт (К), суммарное затухание участка (AС), уровень излучения лазера (RT), чувствительность фотоприемника (PR). В приложении представлена структурная схема алгоритма расчета параметров регенерационных участков.

Рассмотрим порядок выполнения программы по шагам.

Шаг 1 - Ввод исходных данных.

Шаг 2 - Организация циклического повторения расчетов для всех участков регенерации.

Шаг 3 - Вычисление необходимого количества стройдлин W, определение промежуточных параметров BZ.

Шаг 4 - Проверка условия Z>0. В случае выполнения переход к шагу 6.

Шаг 5 - Выполняется в случае невыполнения условия шага 4, то есть в случае целого количества стройдлин. Определяется количество соединительных муфт и количество полных стройдлин. Организуется переход к шагу 7.

Шаг 6 - Выполняется в случае нецелого количества стройдлин. Определяется необходимое количество соединительных муфт и количество полных стройдлин.

Шаг 7 - Расчет затухания участка регенерации AC и энергетического запаса системы Q1.

Шаг 8 - В случае выполнения переход к шагу 12, если АС<Q1.

Шаг 9 - Выполняется при невыполнении условия АС<Q1. Происходит увеличение уровня мощности вводимого в световод излучения, за счет применения оптического усилителя. Рассчитывается новый энергетический запас системы Q2.

Шаг 10 - Проверка условия АС<Q2. В случае выполнения переход к шагу 12.

Шаг 11 - Выполняется при невыполнении условия шага 10. Происходит увеличение энергетического запаса системы, за счет применения оптического предусилителя на приемном конце участка регенерации.

Шаг 12 - Расчет чувствительности фотоприемника через затухание участка регенерации и уровень излучеия лазера.

Шаг 13 - Проверка условия С<PRMAX. В случае выполнения переход к шагу 15.

Шаг 14 - Выполняется при невыполнении условия С<PRMAX. Происходит уменьшение уровня излучения лазера на 0,05 дбм, переход к шагу 12.

Шаг 15 - Проверка условия С>PRMIN. В случае выполнения переход к шагу 17.

Шаг 16 - Выполняется при невыполнении условия С>PRMIN. Происходит увеличение уровня излучения лазера на 0,05 дбм. Переход к шагу 12.

Шаг 17 - Запись в память уровней излучения лазера PT=E и чувствительность фотоприемника PR=C.

Шаг 18 - Вывод результатов расчета для участка регенерации. Переход к шагу 2 для рассмотрения следующего участка регенерации. Вычисления заканчиваются после рассмотрения всех участков регенерации.

Листинг программы для расчета участка длины регенерации.

10 DIM RAST (9), AC (9), W (9)

20 DIM K (6), PR (9), PT (9), H (9)

30 L = 6 : AK = 0.23 : AM = 0.5 : AL = 0.05

40 AP = 0.05 : PTMAX = 6 : PRMAX= - 17

50 PMMIN = - 39 : AST = 5 : E = 0 : C = 0 : D = 0

60 FOR I = 1 TO 9

70 INPUT RAST (I)

80 NEXT I

90 FOR I = 1 TO 9

100 E = 4.5 : D =1

110 W (I) = RAST (I) / L

120 B = INT ( W ( I))

130 Z = W(I) - B

140 IF Z > 0 THEN GOTO 170

150 K (I) = W ( I) - 1 : H (I) = W ( I)

160 GOTO 180

170 K ( I ) = B : H ( I ) = B + 1

180 AC ( I ) = W ( I ) * L * AK + K ( I ) * AM + AL + AP + AST

190 Q1 = PTMAX + ABS ( PRMIN )

200 IF AC ( I ) < = Q1 THEN GOTO 280

210 PTMAX = 15

220 E = 13.5 : D = 2

230 Q2 = PTMAX + ABS ( PRMIN )

240 IF AC ( I ) < = Q2 THEN GOTO 280

250 PRMIN = - 45

260 PRMAX = - 15

270 D = 3

280 C = E - AC ( I )

290 IF C < = PMAX THEN GOTO 330

300 E = E - 0.05

310 IF C > = PRMIN THEN GOTO 350

320 E = E + 0.05

330 PR ( I ) = C

340 PT ( I ) = E

350 PRINT “

360 IF D = 1 THEN GOTO 420

370 IF D = 2 THEN GOTO 410

380 GOTO 420

390 PRINT “ НА УЧАСТКЕ ИСПОЛЬЗУЕТЬСЯ ОПТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ “

400 PRINT “ ДЛИНА УЧАСТКА РЕГЕНЕРАЦИИ “; RAST ( I ) ; “ km”

410 PRINT “ СТРОЙДЛИНА КАБЕЛЯ “ ; L ; “ km “

420 PRINT “ ТРЕБУЕМОЕ КОЛИЧЕСТВО ПОЛНЫХ СТРОЙДЛИН “ ; H ( I )

430 PRINT “ ТРЕБУЕМОЕ КОЛИЧЕСТВО СТРОЙДЛИН“ ; W ( I )

440 PRINT “ КОЛИЧЕСТВО СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ “ ; K ( I )

450 PRINT “ ОБЩЕЕ ЗАТУХАНИЕ УЧАСТКА РЕГЕНЕРАЦИИ“ ; AC ( I ) ; “ db “

460 PRINT “ РЕКОМЕНДУЕМЫЙ УРОВЕНЬ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА “

470 PRINT “ ЛАЗЕРА “ ; PT ( I ) ; “ dbm”

480 PRINT “ РЕКОМЕНДУЕМЫЙ УРОВЕНЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ“

490 PRINT “ ФОТОПРИЕМНИКА“ ; PR ( I ) ; “ dbm”

500 NEXT I : END

3.9 Расчет надежности ВОЛС

Надежность первичной сети - свойство первичной сети сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров типовых физических целей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, характеризующих их способность к передаче сигналов электросвязи в заданных режимах и условиях применения и технического обслуживания.

Основной задачей системы технического обслуживания оптических кабельных магистралей является обеспечение качественной и бесперебойной работы трактов и каналов связи. Данная задача решается в условиях воздействия на ВОЛС различных дестабилизирующих факторов, приводящих к появлению неисправностей, ухудшающих качество передачи информации и отказам связи в части каналов, отдельных трактов или к полному прекращению связи по ВОЛС. Отказы и неисправности ВОЛС (в дальнейшем отказы) возникают в любой произвольный момент, образуя во времени случайный процесс - поток отказов.

Одним из основных параметров оценки качества работы ВОЛС является плотность повреждений m, приходящихся на 338 км трассы в год:

m= (3.38)

где N - число отказов на ВОЛС длиной L км за k лет.

Кроме плотности повреждений важной характеристикой эффективности и качества работы ВОЛС является интенсивность отказов, определяемая средней плотностью отказов на 1 км трассы ВОЛС в час:

, (3.39)

где 8760 - число часов в году;

338 - длина трассы, при которой определяется значение m.

Для однотипной ВОЛС при постоянных условиях эксплуатации интенсивность потока отказов вычисляется по формуле:

? = ? x L (3.40)

По аналогии с обычными кабельными магистралями можно принять, что вероятность безотказной работы за время t определяется показательной функцией:

ф (t) = е -V t (3.41)

Плотность распределения этой величины подчиняется закону Пуассона:

P (t) = V е -V t (3.42)

В связи с отсутствием экспериментальных данных о длительности эксплуатации ВОЛС можно воспользоваться средними значениями для обычных кабельных магистралей. Данное предположение основано на идентичности основных причин возникновения отказов. На обоих типах магистралей отказы возникают в результате внешних воздействий или из-за внутренних причин, статистика которых характеризуется следующими данными:

- механические повреждения от земляных работ - 61%;

- ошибки строительства и эксплуатации - 9%;

- грозы - 17%;

- сели, землетрясения, обвалы, вибрации грунта - 7%;

- прочие причины - 6%.

Встроенные в оборудование системы передачи STM-4 функции резервирования и самовосстановления: резервирование линейного тракта, резервирование коммутационного поля и блоков питания, резервирование коммутационного модуля управления, распределенное (децентрализованное) питание - позволяют увеличить надежность системы передачи STM-4 по сравнению с ИКМ и обычными магистралями.

Среднестатистическое число отказов на обычных магистралях за 15 лет составляет 1,7. По вышеприведенным формулам имеем:

;

-7;

? = 0,38 x 10-7x 338= 1,284 x 10-4;

Ф(t)=е-1,284x10-4xt. (3.43)

Ф(t) = е -1,284x10-4 х 0 = 1

Ф(t) = е-1,284x10-4 х 1 = 0,9999871

Ф(t) = е-1,284x10-4 х 2 = 0,9999741

Ф(t) = е-1,284x10-4 х 5 = 0,9999353

Ф(t) = е-1,284x10-4 х 8 = 0,9998965

Ф(t) = е-1,284x10-4 х 10 = 0,9998706

Ф(t) = е-1,284x10-4 х 15 = 0,999806

Результаты расчета приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Вероятность безотказной работы ВОСП

3.10 Программа для расчета надежности линии связи

10 INPUT “Введите длину проектируемого участка”; L

20 N=1.1: K=15 : Е=2.718281828

30 M=(100*N)/(K*L)

40 Y=M/(100*8760)

50 D=Y*L

60 INPUT “ Введите количество лет ”; Т1= 0

70 INPUT “ Введите количество лет ”; Т2= 1

80 INPUT “ Введите количество лет ”; Т3= 2

90 INPUT “ Введите количество лет ”; Т4= 5

100 INPUT “ Введите количество лет ”; Т5= 8

110 INPUT “ Введите количество лет ”; Т6= 10

120 INPUT “ Введите количество лет ”; Т7= 15

130 INPUT “ Введите количество лет ”; Т8= 20

140 F1=Е^(-D*T1)

150 F2=Е^(-D*T2)

160 F3=Е^(-D*T3)

170 F4=Е^(-D*T4)

180 F5=Е^(-D*T5)

190 F6=Е^(-D*T6)

200 F7=Е^(-D*T7)

210 F8=Е^(-D*T8)

220 PRINT “T1=”; T1 : ”F1=”; F1

230 PRINT “T2=”; T2 : ”F2=”; F2

240 PRINT “T3=”; T3 : ”F3=”; F3

250 PRINT “T4=”; T4 : ”F4=”; F4

260 PRINT “T5=”; T5 : ”F5=”; F5

270 PRINT “T6=”; T6 : ”F6=”; F6

280 PRINT “T7=”; T7 : ”F7=”; F7

290 PRINT “T8=”; T8 : ”F8=”; F8

300 P1=D*(Е^(-D*T1))

310 P2=D*(Е^(-D*T2))

320 P3=D*(Е^(-D*T3))

330 P4=D*(Е^(-D*T4))

340 P5=D*(Е^(-D*T5))

350 P6=D*(Е^(-D*T6))

360 P7=D*(Е^(-D*T7))

370 P8=D*(Е^(-D*T8))

380 PRINT “T1=”; T1 : ”P1=”; P1

390 PRINT “T2=”; T2 : ”P2=”; P2

400 PRINT “T3=”; T3 : ”P3=”; P3

410 PRINT “T4=”; T4 : ”P4=”; P4

420 PRINT “T5=”; T5 : ”P5=”; P5

430 PRINT “T6=”; T6 : ”P6=”; P6

440 PRINT “T7=”; T7 : ”P7=”; P7

450 PRINT “T8=”; T8 : ”P8=”; P8

460 END

4. БИЗНЕС ПЛАН

4.1 Цель бизнес-плана

В данном проекте предусматривается прокладка волоконно-оптического кабеля с применением аппаратуры синхронной цифровой иерархии СЦИ (SDH) с потоком STM-4, вместо уплотненной системы К-60п на участке Джетыгара-Орджоникидзе-Лисаковск-Тобол-Рудный-Костанай-Озерное-Федоровка-Комсомолец.

Целью данного бизнес-плана является:

Ш покупка оборудования, производителем которого является фирма “Siemens AG”, монтаж и наладку оборудования системы передачи STM-4, а также обучение обслуживающего персонала;

Ш увеличение емкости сети за счет внедрения современной цифровой техники;

Ш определение объема необходимости инвестиций для реализации проекта;

Ш получение максимально возможной прибыли при наименьших затратах;

Ш увеличение качества связи при наименьших затратах.

4.2 План маркетинга

Ценовая политика: В договоре с арендатором цены фиксированы и не подлежат воздействию спроса и предложения. Индексация предусмотрена только в соответствии с инфляцией.

Мероприятия по предоставлению товара на рынок: Эти мероприятия в основном связаны с проведением компании по рекламированию услуг междугородней связи:

а) Разработка и выпуск общего рекламного проекта ОАО «Казахтелеком»;

б) Размещение рекламных материалов в специализированных печатных изданиях;

в) Съемка видеофильма с демонстрацией ВОСП;

г) Заключение договоров об аренде каналов или групп каналов.

4.3 Сущность предпринимательской сделки

Проект делается по заказу ОАО “Казахтелеком”. Контракт заключается с фирмой “Siemens AG” на строительство, монтаж и наладку оборудования СП, а также на обучение обслуживающего персонала.

В договоре с арендатором цены фиксированные и не подлежат воздействию спроса и предложения. Индексация предусмотрена только в соответствии с инфляцией. На территории Республика Казахстан конкурирующих организаций нет.

4.4 Описание продукции

Цифровой поток 622 Мбит/с - стандартный цифровой поток, предназначенный для передачи информации любого вида в цифровой форме.

Система передачи SDH универсальна:

Ш она работает со всеми существующими ПЦИ (PDH) и в качестве основного потока SDH является поток Е1 (2,048 Мб/с);

Ш средой передачи является оптическое волокно;

Ш система обеспечивает возможность ввода-вывода цифровых выходных потоков без демультиплексирования, т.е. без необходимости производить его расшивку на отдельные компоненты;

Ш разработана новая структура фрейма, которая позволяет не только маршрутизировать пакеты информации, но и осуществлять управление восстановления сети в пределах данной иерархии системы;

Ш введены в эксплуатацию стандартные интерфейсы, осуществляющие стыковку имеющегося оборудования со стандартом SDH.

Благодаря применению аппаратуры синхронной цифровой иерархии с потоком STM-4 и оптического кабеля на участке магистрали Джетыгара-Орджоникидзе - Лисаковск - Тобол - Рудный - Костанай - Озерное - Федоровка - Комсомолец абоненты будут иметь возможность получать услуги междугородной, международной, телеграфной, факсимильной, видеотелефонной связи, а также услуги электронной почты и возможности подключения к сети INTERNET.

4.5 Организационный план

4.9 Годовая сумма доходов

Найдем годовую сумму доходов по формуле (4.11)

где Д- доходы от основной деятельности;

Эр- эксплуатационные расходы.

ЧД = тыс. тенге.

Абсолютная экономическая эффективность

Е = .

Срок окупаемости

Т = К / ЧД (4.14)

Т = года.

Рассчитаем нормативный коэффициент дисконтирования

Кi=ЧД/(1+ri)t (4.15)