Создание зоновых и магистральных цифровых линейных трактов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Цель и исходные данные курсового проекта

Целью курсового проекта является технико-экономическое сравнение двух вариантов создания зоновых или магистральных цифровых линейных трактов. Первый вариант предполагает реконструкцию существующей магистрали на коаксиальном кабеле связи. Второй вариант предполагает строительство новой волоконно-оптической линии связи. Исходные данные для проектирования приведены в таблице 1.

Таблица 1

Общая протяженность существующей магистрали, км	859
Тип коаксиального кабеля	КМБ-4
Требуемая скорость передачи данных, Мб/с	2500
Максимально допустимая вероятность ошибки	3*10-11

1. Реконструкция магистрали на коаксиальном кабеле

1.1 Основные параметры магистрали

Одной из основных задач, решаемых при реконструкции магистрали на коаксиальном кабеле, является определение длины регенерационного участка.

Необходимыми данными для расчета являются:

Общая протяженность магистрали 1_т, км.

Скорость передачи С, Мбит/с.

Допустимая вероятность ошибки на всю магистраль p_e<t.

Выходная мощность регенератора Р_т, Вт.

Строительная длина кабеля /«/, км.

Волновое сопротивление коаксиальной пары Z_v, Ом.

Коэффициент затухания коаксиальной пары «о на частоте fq, дБ/км.

Коэффициент шума усилителя-корректора Д.

Максимальная абсолютная температура кабеля Т_а, К.

Параметры коаксиальных пар (КП) приведены в таблице 2.

Таблица 2

Тип кабеля	Число КП	led, KM	Zv, Ом	ад, дБ/км	Ро,МГц
КМБ-4	4	0,6	75	5,54	5

Выходная мощность регенератора Р_т при первоначальном расчете принимается равной 0,1 Вт.

Коэффициент шума усилителя-корректора принимается равным/k - 4.

Максимальная абсолютная температура принимается равной Т_а = 293 К.

1.2 Принципы расчета длины регенерационного участка

В данном курсовом проекте предполагается, что в качестве линейного кода используется квазитроичный код с чередованием полярности импульсов (ЧПИ). В простейшем случае в этом коде логические единицы передаются положительными и отрицательными прямоугольными импульсами, причем каждая следующая единица имеет другую полярность. Логическим нулям соответствует отсутствие сигнала.

Известно, что для восстановления формы импульсного цифрового сигнала, передаваемого по магистрали, через определенные расстояния 1_Р необходимо устанавливать регенераторы. С точки зрения экономии целесообразно увеличивать расстояние 1_Р. Однако с увеличением 1_Р возрастают искажения передаваемого сигнала. Он ослабляется, импульсы растягиваются и начинают перекрывать друг друга. Возникают межсимвольные искажения, которые приводят к ошибкам при регенерации исходной последовательности импульсов. Для уменьшения межсимвольных искажений между решающим устройством регенератора и линией устанавливают усилитель-корректор Коэффициент передачи согласованной линии на высоких частотах определяется выражением:

(1.1)

где Uo, U₁ - напряжения на входе и выходе линии, соответственно;

а -- коэффициент затухания на частоте F, который может быть определен через коэффициент затухания etc на частоте fq по выражению:

(1.2)

Оператор dec(x) в (1.1) равносилен выражению 10^х и используется в некоторых случаях для удобства записи.

Известно, что затухание импульсов в линии равно затуханию на полутактовой частоте F/2, численно равной половине скорости передачи С.

С учетом этого коэффициент затухания на полутактовой частоте будет равен:

(1.3)

Частотная зависимость коэффициента передачи Ка, которая рекомендуется для системы линия+корректор и позволяет значительно уменьшить межсимвольные искажения, имеет вид:

(1.4)

где Kk(F) - частотная зависимость коэффициента передачи корректора, выражение для которой можно получить из (1.1), (1.3) и (1.4):

(1.5)

Для определения амплитуды прямоугольного импульса U_m на выходе регенератора (на входе линии), соответствующей логической единице, воспользуемся выражением:

(1.6)

Тогда амплитуда напряжения сигнала на входе решающего устройства будет равна

1.7)

т.к. коэффициент передачи системы линия+корректор на полутактовой частоте равен 0,5.

На вход решающего устройства поступает также аддитивный шум со среднеквадратическим значением U_w. Для систем передачи с коаксиальным кабелем необходимо в первую очередь учитывать тепловые шумы кабеля. Шумы кабельной цепи эквивалентны шумам резистора с сопротивлением, равньм Z_v. Увеличение уровня шума за счет усилителя-корректора учитывается шум-фактором Д. Помехами от взаимных влияний между коаксиальными парами и попутного потока можно пренебречь.

Решающее устройство принимает решение в момент стробирования, сравнивая поступающую на его вход смесь сигнала и шума с некоторым пороговым напряжением. При использовании квазитроичного кода используют два пороговых напряжения для логических единиц разной полярности. Оптимальными значениями пороговых напряжений являются M,5Uk- Процессы принятия решения хорошо иллюстрируется, так называемой, «глаз-диаграммой» (рис. 1), которая может быть получена экспериментально с помощью осциллографа, на вход Y которого поступает смесь сигнала и шума u(f). Длительность развертки устанавливается равной двум тактовым интервалам t_T = 1 / С, а синхронизация развертки осуществляется подачей на вход внешней синхронизации напряжения тактовой частоты. Тогда на экране осциллографа можно одновременно наблюдать все возможные сигналы с учетом шумов в пределах двух тактов. Это переходы из 0 к ±U_k, из ±Uk в 0, из Uk в -U_k и из -U_k в U_k. В центральной части осциллограммы видны так называемые «глаза», свободные от шумов. Их пересекают уровни пороговых напряжений ±0.5Uk. Оптимальному моменту принятия решения (стробирования) на осциллограмме соответствует t=0. При этом относительная ширина «глаз диаграммы» Lft/tr) максимальна L(Q)=0. 747. Для расчета относительной ширины «глаз-диаграммы» на выходе усилителя-корректора используется выражение

(1.8)

где k=2, 76.

При смещении момента стробирования, которое может иметь место в реальном решающем устройстве, относительная ширина «глаз диаграммы» уменьшается. Для расчетов можно принять t/tr=0. 1-0.2. При этом минимальное значение выбирают для низкоскоростных систем передачи (до 155 Мбит/с), а максимальное - для систем передачи 2500 Мбит/с и выше.

При принятии решения о том, что передавалось 1 или 0, возможны ошибки, вероятность #, которых можно определить через интеграл вероятности Ф(х)

(1-9)

(1.10)

Аргумент интеграла вероятности, по сути представляющий собой отношение половины амплитуды сигнала логической единицы к шуму с учетом относительной ширины «глаз диаграммы».

-1 -0.8 -0.6 -0.4 -03 0 0.3 0.4 0.6 0.8 1

Рисунок 1. Глаз-диаграмма квазитроичного цифрового сигнала

Интеграл вероятности относится к специальным функциям, которые не выражаются через элементарные функции. Их значения либо берут из таблиц, либо вычисляют по аппроксимационным формулам. Для расчета вероятности ошибки при jc>5 можно использовать выражение

(1.11)

Определим среднеквадратическое напряжение шума на выходе усилителя-корректора (на входе решающего устройства), полагая тепловой шум волнового сопротивления Z_V белым со спектральной плотностью

(1.12)

где kb =1.38 10"²³ Дж/К - постоянная Больцмана. Для среднеквадратического напряжения шума U_n на выходе усилителя-корректора с учетом его шум фактора ^fc и оптимальной частотной характеристики Kk можно записать

(1.13)

Из выражения (1.13) следует, что U_ш зависит от длины регенерационного участка 1_Р и, следовательно, величина х (1.10) и вероятность ошибки р_е на регенерационный участок (1.11) также зависят от его длины.

Обычно допустимая вероятность ошибки p_ed задается на всю магистраль длиной 1_м. Тогда допустимая вероятность ошибки р_еd 1 на один участок регенерации 1_Р составит

(1.14)

где п_р - число участков регенерации одинаковой длины.

Используя выражения (1.11) и (1.14), можно определить максимально допустимую длину регенерационного участка, при которой обеспечивается допустимая вероятность ошибки p_ed, решив уравнение:

(1.15)

где р_е1 зависимость вероятности ошибки (1.11) от аргумента х (1.10), который в свою очередь зависит от длины регенерационного участка 1_Р, т.к. напряжение шума (1.13) также является функцией 1_Р.

Уравнение (1.15) является трансцендентным и может быть решено численным или графическим методом. Программа «КурсСТНСЭ.ехе» решает уравнение (1.15) и кроме того выводит результаты расчета в виде графиков зависимостей p_e1(l_p) и p_ed1(lp)- При этом точка пересечения определяет максимально допустимую длину участка регенерации 1_ро для магистрали с одинаковой протяженностью участков, а также вероятность ошибки для этой длины.

Реально длины участков регенерации выбираются в зависимости от местных условий, но не больше величины 1_ро. Минимально необходимое количество участков регенерации определяется выражением.

(1.16)

где Int -- обозначает целую часть числа.

Наиболее экономичным вариантом построения магистрали является вариант, при котором длины всех участков выбираются одинаковыми и равными средней длине участка регенерации

(1.17)

Вероятность ошибки для такой длины участка регенерации р_ес1 можно определить по выражению (1.11) с использованием выражений (1.10) и (1.13). Общая вероятность ошибки на магистраль р_ес при этом будет в п_р раз больше.

1.3 Расчет стоимости реконструкции

В ходе реконструкции не предполагается замена кабеля и соединительных муфт. Поэтому в стоимость необходимо включить только затраты на оконечное и промежуточное оборудование и работы по его установке, монтажу и наладке.

Для расчета стоимости оконечного и промежуточного оборудования воспользуемся упрощенными выражениями

где СТ_Аоко=50 у.е./канал - стоимость основного цифрового телефонного канала (ОЦТК) со скоростью Со-64 кбит/с в оконечном оборудовании,

СТ_Апро--20 у.е./канал - стоимость ОЦТК в промежуточном оборудовании.

Стоимость монтажа оконечного оборудования можно принять равной 0,4 СТ_Аоко, промежуточного оборудования - 0.3 * СТ_Апро.

При расчете стоимости реконструкции полагаем, что магистраль содержит два оконечных оборудования и п_р-1 единиц промежуточного оборудования. Определим суммарную стоимость реконструкции как сумму стоимости аппаратуры и работ по ее вводу в эксплуатацию:

1.4 Расчет

Проведем все необходимые расчеты с помощью программы КурсСТНСЭ.ехе. 1.4.1 Расчет длины регенерационного участка

Результаты предварительных расчетов:

Амплитуда сигнала на выходе регенератора 2,74 В

Амплитуда сигнала на входе решающего устройства 1,37 В

Коэффициент затухания на полутактовой частоте 87,595 дБ/км

Задаваясь различными значениями смещения момента стробирования от 0 до 0,3 с шагом 0,05, заполним таблицу 3 и построим графики зависимости максимально допустимой длины регенерационного участка и вероятности ошибки на средний регенерационный участок от смещения момента стробирования

Ниже приведены распечатки экрана с исходными данными и результатами расчетов.

Рисунок 2. Смещения момента стробирования О

Рисунок 3. Смещения момента стробирования 0,1

Рисунок 4. Смещения момента стробирования 0,2

В соответствии с рекомендациями п. 1.2 дальнейшие расчеты будем вести при смещении момента стробирования равном 0,2.

1.4.2 Расчет стоимости реконструкции магистрали

Задаваясь различными значениями выходной мощности регенератора от 100 мВт до 1 Вт, Приведем несколько распечаток с экрана и заполним таблицу 3

Расчет ведется при моменте стробирования 0,2

Таблица 3

Номер расчета	Рт, мВт	1р, КМ	пр	1рс, КМ	Рее	СТрек, тыс.у.е.
1	100	1,28	201,8	1,28	4,56E-12	209609.4
2	200	1.31	197.6	1.31	1.27E-12	205546.9
3	300	1.33	195.2	1.32	1.44E-13	203515.6
4	400	1.34	193.5	1.34	0.81E-12	201484.4
5	500	1.35	192.2	1.34	1.75E-13	200468.8
6	600
7	700
8	800
9	900
10	1000



Рисунок 5. Номер расчета 1, выходная мощность регенератора100 мВт

Рисунок 6. Номер расчета 2, выходная мощность регенератора 300 мВт

Рисунок 7. Номер расчета 3, выходная мощность регенератора 600 мВт



Рисунок 8. Номер расчета 4, выходная мощность регенератора 700 мВт

Рисунок 9. Номер расчета 5, выходная мощность регенератора 800 мВт

Рисунок 10. Номер расчета 6, выходная мощность регенератора 900 мВт



Рисунок 11. Номер расчета 7, выходная мощность регенератора 1000 мВт

Проанализировав результаты расчетов, основываясь на то, что оптимальный вариант должен иметь минимальное число участков регенерации, мощность регенератора и стоимость, а также вероятность ошибки на магистраль должна удовлетворять исходным данным выберем номер расчета 7 из таблицы 3.

2. Строительство магистрали на оптическом кабеле

2.1 Основные параметры магистрали

Допустимая вероятность ошибки на всю магистраль p_ed

Общая протяженность магистрали l_M, км.

Скорость передачи С, Мбит/с.

Выходная мощность регенератора Р_T, мВт.

Длина волны л, нм.

Полуширина спектра излучения источника Дv, ГГц.

Тип волокна (смотри табл. 4).

Коэффициент затухания б, дБ/км.

Хроматическая дисперсия D_x, пс/нм/км.

Строительная длина кабеля l_СД, км.

Потери в разъемных соединениях а_р, дБ.

Потери в неразъемных соединениях а_Н, дБ.

Эксплуатационный запас по затуханию а_эз, дБ.

Значения: l_М, км, (общая протяженность магистрали), С, Мбит/с (скорость передачи), и Р_ЕД. (допустимая вероятность ошибки на всю магистраль),- определяются индивидуальным заданием в зависимости от двух последних цифр номера студенческого билета.

Выходная мощность регенератора Р_М, мВт, для первичного расчета берется равной 1 мВт. Длина волны л, нм, - при расчете курсового проекта берется равной 1310 и 1550 нм.

Полуширина спектра излучения источника Д_V ГГц, для первичного расчета берется равной 100 ГГц; в случае необходимости может быть уменьшена до 1 ГГц

Параметры одномодовых волокон приведены в таблице 4.

Строительная длина оптического кабеля 1_CД выбирается в пределах (3-10) км.

Средние потери в разъемных соединениях а_р-- (0,2-0,4) дБ,

Средние потери в неразъемных соединениях - а_Н = (0,05-0,1) дБ,

Эксплуатационный запас по затуханию а_эз - (2,5-3,5) дБ.

Таблица 4

Параметры оптических волокон рекомендуемые МСЭ	Рекомендации МСЭ
	G.652	G.653	G.655	G.655
Тип волокна	SSF	DSF	-NZDSF	+NZDSF
Окна прозрачности, нм	1300/1550	1500-1600	1530-1565	1530-1565
Коэффициент затухания б, дБ/км	л.= 1310 нм	0.34	<1.0	н/н	н/н
	л = 1550 нм	0.22	0.22	0.19-0.22	0.19-0.22
Хроматическая дисперсия Dx, пс/км/нм	л=1310 нм	±3.5	17-18	н/н	н/н
	л=1550 нм	17-18	±3.5	-(5-8)	5-8

2.2 Принципы расчета длины регенерационного участка

Расчет максимально допустимой длины регенерационного участка проводится по двум критериям: по затуханию и по дисперсии.

2.2.1 Расчет по затуханию

Полагаем, что мощность оптических импульсов pq на выходе регенератора имеет гауссовскую форму и описывается выражением

(2.1)

где P_m, - максимальная мощность оптического импульса на выходе регенератора и полуширина тактового интервала,

P_m(1-А) - амплитуда гауссовского импульса.

А - отношение оптической мощности излучаемой при длинной последовательности нулей к мощности одиночной единицы. Величина А однозначно связана с коэффициентом гашения (экстинкции) K_G ,

- коэффициент равный отношению полуширины гауссовского импульса t₀ на выходе регенератора к полуширине тактового интервала, он всегда меньше 1. Для расчетов можно выбрать значения этого коэффициента в пределах (0.4-0.6).

Выбор параметра А можно провести в соответствиями с рекомендациями МСЭ в пределах (0.08 - 0.15).

Известно, что хроматическая дисперсия совместно с затуханием приводит к расширению оптического импульса на выходе регенерационного участка и уменьшению его амплитуды. Форма импульса при этом остается гауссовской.

Для полуширины оптического импульса на выходе регенерационного участка длиной l_p можно записать

, (2.2)

где Дн - полуширина гауссовского спектра излучения источника на уровне 1/ e,

D_x - хроматическая дисперсия,

K₁ - коэффициент, учитывающий дисперсионное расширение; он всегда больше 1,

с = 310⁵ км/с - скорость света в вакууме.

Параметр K₁ можно выбрать из диапазона (1.12-1.18).

Выражение для формы оптического импульса на выходе регенерационного участка с учетом хроматической дисперсии, коэффициента затухания в ОВ б и дополнительного затухания за счет дисперсионного расширения, а также потерь в разъемных a_p и неразъемных a_n соединениях имеет вид:

, (2.3)

где n_p и n_n - количество разъемных и неразъемных соединений на регенерационном участке.

Из последнего выражения следует, что амплитуда гауссовского импульса за счет дисперсионного расширения уменьшается в К₁ раз, т.е. возникает дополнительное затухание на регенерационном участке a_d за счет дисперсионного расширения

. (2.4)

Тогда общее затухание для амплитуды гауссовского импульса составит

. (2.5)

Для определения формы и ширины импульса на входе порогового устройства необходимо также учесть искажения, которые возникают при преобразовании оптического гауссовского импульса (2.3) в электрическое напряжение за счет частотных искажений в фотоприемном устройстве (ФПУ). В первом приближении можно считать ФПУ фильтром нижних частот (ФНЧ) с постоянной времени ф_f. Полагаем, что дополнительное затухание в ФПУ a_df можно принять равным a_d. При этом дополнительное расширение импульса в ФПУ будет таким же, как и за счет дисперсии. Тогда для полуширины импульса на входе решающего устройства можно записать:

(2.6)

Относительную полуширину импульса В на входе решающего устройства можно выбрать из диапазона (0.65-0.75). Тогда относительная полуширина импульса на выходе регенерационного участка составит

. (2.7)

Постоянную времени ФНЧ можно определить по приближенной формуле

(2.8)

Для заданной вероятности ошибки p_e можно определить необходимое отношение сигнала к шуму SN на входе решающего устройства регенератора по выражениям аналогичным (1.9 -1.11)

, (2.9)

где .

Относительная ширина глаз-диаграммы (рис. 2) определяется выражением

. (2.10)

С увеличением q точность расчета растет. Обычно достаточно выбрать q=3. Для проверки правильности выбора q рекомендуется повторить расчет при большем на единицу значении q. При этом результаты расчета не должны существенно отличаться

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис. 2. Глаз-диаграмма оптического бинарного сигнала.

Будем полагать, что в качестве фотоприемника в ФПУ используется p-i-n или лавинный фотодиод (ФД), а усилитель фототока (УФТ) построен по схеме (рис. 3) преобразователя фототока I_f в выходное напряжение U_вых:

, (2.11)

где R - сопротивление резистора обратной связи, M - коэффициент лавинного умножения (M = 1 для p-i-n ФД).



Рис. 3. Упрощенная схема ФПУ.

тракт коаксиальный волоконный оптический

Важным параметром ФПУ является пороговая оптическая мощность, при которой напряжение сигнала U_вых равно среднеквадратическому значению шума при отношении сигнала к шуму, равном 1. В табл. 5 приведены значения P_n, рассчитанные с учетом дробового тока ФД, шума лавины, тепловых шумов резистора обратной связи, шумов операционного усилителя (ОУ).

Таблица 5

л, нм		Pn, нВт
	С, Мбит/с M	34	140	155	565	620	2500	10000
1310	1	15.8	90.5	104	635	726	5650	45000
	10	8.42	19.1	20.5	71.9	80.8	570	4480
	20	10.7	22.2	23.4	53.9	58.4	297	2246
	50	15.0	30.5	32.1	62.5	65.8	171	932
1550	1	13.4	76.6	87.7	536	614	4780	38000
	10	7.72	17.2	18.5	62.0	69.4	482	3790
	20	9.86	20.3	21.4	48.2	52.0	253	1900
	50	13.8	28.1	29.5	57.3	60.2	152	793

Используя данные таблицы 6, можно рассчитать зависимость отношения сигнала к шуму от длины участка регенерации l_р

(2.12)

где , - уровни максимальной и пороговой мощности в дБм, т.е. по отношению к 1 мВт.

Для определения максимально допустимой длины регенерационного участка, при которой обеспечивается допустимая вероятность ошибки на всю магистраль p_ed и на один участок p_ed1, необходимо решить уравнение: , которое с учетом (2.12) и (1.14) примет вид:

, (2.13)

где - физическая длина ОК, которая всегда превышает длину трассы. Необходимый запас кабеля учитывается коэффициентом К_к, который можно выбрать из диапазона 1.05-1.10 (5-10%).

Уравнение (2.13) является трансцендентным и может быть решено численным методом. Программа «КурсСТНСЭ.exe» решает уравнение (2.13) и выводит результаты расчета в виде графиков зависимостей p_e(l_p) и p_ed1(l_p), причем точка пересечения определяет максимально допустимую длину участка регенерации l_pe по затуханию для магистрали с одинаковой протяженностью участков и вероятность ошибки для этой длины.

Расчет по дисперсии

Выражение для расчета максимальной длины регенерационного участка по дисперсии l_рd может быть получено из (2.2):

. (2.14)

Значения хроматической дисперсии D_x приведены в табл. 5.

Из двух полученных значений максимальной длины регенерационного участка l_pe и l_pd выбирается меньшее l_p0.

Минимально необходимое количество участков регенерации определяется выражением (1.16). Средняя длина участка регенерации определяется выражением (1.17).

Вероятность ошибки для средней длины участка регенерации p_ec1 можно определить по выражению (2.9) с использованием выражений (2.10) и (2.12). Общая вероятность ошибки на магистраль p_ec при этом будет в n_p раз больше.

2.3 Расчет стоимости строительства

Будем полагать, что для магистрали будут использоваться одномодовые оптические кабели ОКЛ-10-0.22-х с броней из оцинкованной стальной проволоки, предназначенные для прокладки непосредственно в грунт. Количество волокон х должно, как минимум, превышать необходимое на два волокна. В нашем случае будем принимать х=4. Свободные волокна выполняют роль резерва, который необходим для обеспечения надежности ОК.

Расчет стоимости оконечного и промежуточного оборудования может быть проведен по выражению, аналогичному (1.18)

(2.15)

где CT_Аok0- стоимость оконечного оборудования, приведенная к скорости цифрового потока, соответствующего одному телефонному каналу (С₀=64 кбит/с) у.е./канал (полагаем ст_Аok0=70 у.е./канал),

ст_Anp0- стоимость промежуточного оборудования, приведенная к одному каналу, у.е./канал (полагаем ст_Anp0=25 у.е./канал).

Стоимость монтажа оконечного оборудования можно принять равной 0.5CT_Аok, промежуточного оборудования - 0.4ст_Anp.

При расчете стоимости аппаратуры полагаем, что магистраль содержит два оконечных оборудования и Nr-1 единиц промежуточного оборудования.

Определить стоимость ОК длиной l_k можно по выражению

CT_к=СT_к0 l_k, (2.16)

где СТ_к0 - стоимость 1 км выбранного кабеля (таблица 6).

Для ориентировочной оценки стоимости прокладки и монтажа ОК СT_m необходимо сначала определить количество соединительных муфт

. (2.17)

, (2.18)

где C_m, C_mm - стоимость муфты и ее монтажа,

CT_p0 - средняя стоимость прокладки 1 км оптического кабеля.

Суммарную стоимость строительства можно определить по выражению

(2.19)

В расчетах можно принять следующие средние стоимости изделий и работ: C_m=300 у.e.; C_mm=150 у.е.; CT_p0=1000 у.е./км.

Таблица 6

Марка ОК	Рекомендации МСЭ	Тип ОВ	Броня	Стоим. у.е/км
ОК-10-0.22-4-Е-0	G.652	SSF	нет	505
ОК-10-0.22-4-C-0	G.653	DSF		810
ОК-10-0.22-4-H-0	G.655	+NZDSF		950
ОК-10-0.22-4-H-0	G.655	-NZDSF		950
ОК-10-0.22-4-Е-1	G.652	SSF	есть	870
ОК-10-0.22-4-C-1	G.653	DSF		1175
ОК-10-0.22-4-H-1	G.655	+NZDSF		1315
ОК-10-0.22-4-Н-1	G.655	-NZDSF		1315

2.4 Расчет

Проведем все необходимые расчеты с помощью программы КурсСТНСЭ.ехе. В соответствии с рекомендациями п 1.2 зададим смещение момента стробирования 0,15. Относительная ширина глаз-диаграммы в этом случае 0,841. Дополнительное затухание сигнала за счет дисперсии 0,8 дБ.

Изменяя исходные данные в соответствии с левой частью запишем результат в таблицу 7

Ниже также приведены распечатки с результатами расчетов.

Таблица 7

№ п/п	, нм	M	Pm, мВт	Тип ОВ	, ГГц	lре, км	lpd, км	nr	lpc, км	pec	pe	Сстр, у.е.
1	1310	1	1	SSF	100	0.00	534.37	14.3	62.99	0,72Е-12	4.77Е-14	3999.1
2	1550	1	1	SSF	100	0.00	4.6	20.0	45.0	0.7Е-11	3.32Е-13	37847.9
3	1550	1	1	DSF	100	0.00	4.6	20.0	45.0	0.7Е-11	3.32Е-13	37847.9
4	1310	10	1	SSF	100	28.5	327.19	31.1	27.79	1,43Е-11	4.22Е-13	55318.1
5	1550	10	1	SSF	100	47.13	45.44	20.0	45.0	0.7Е-11	3.32Е-13	37485.5
6	1550	10	1	DSF	100	47.13	233.71	20.0	45.0	0.7Е-11	3.32Е-13	37773.7
7(5)	1550	10	50	SSF	100	121.85	4.6	7.8	118.11	2,27Е-12	2.84Е-13	20170.4

Рисунок 12. Номер расчета 1

Рисунок 13. Номер расчета 2

Рисунок 14. Номер расчета 3



Рисунок 15. Номер расчета 4

Рисунок 16. Номер расчета 5

Рисунок 17. Номер расчета 6

Рисунок 18. Номер расчета 7

Таблица 8

№ п/п	, нм	M	Хм дБм	Тип ОВ	, ГГц	lре, км	lpd, км	pe	Сстр, у.е.
1	1550	10	4780	SSF	100	47.13	45.44	3.32Е-13	37485.5
2	1550	10	4780	DSF	100	47.13	233.71	3.32Е-13	37773.7
3	1550	10	152	SSF	100	121.85	4.6	2.84Е-13	20170.4
4	1550	10	152	SSF	1	121.85	244.82	2.84Е-13	20215.4

Из таблицы 8 видно что вариант №4 является самым оптимальным с точки зрения экономичности, длине регенерационного участка и количеству промежуточных НУПов.

3. Технико-экономическое сравнение вариантов развития магистрали

При реконструкции магистрали на коаксиальном кабеле:

· Количество регенерационных участков = 629,1

· Вероятность ошибки на магистрали =0,75 Е-11

· Затраты = 644296,9

При строительстве магистрали на оптическом кабеле:

· Количество регенерационных участков =7,8

· Вероятность ошибки на магистрали = 2,84 Е-13

· Затраты = 20215,4

При сравнении расчетов видно, что средств на строительство необходимо затратить почти в 30 раз меньше, чем на реконструкцию.

С другой стороны также можно отметить, что по эксплуатационным расходам и по надежности выигрывает строительство, так как количество регенераторов меньше в разы, а также вероятность ошибки на магистраль также меньше.

Также еще следует отметить, что у строящейся магистрали на оптическом кабеле пропускная способность намного больше на перспективу дальнейшего развития.

Поэтому более целесообразным считаю строительство новой магистрали на оптическом кабеле.

Литература

1. М.С. Былина, С.Ф. Глаголев, B.C. Иванов, Г.М. Смирнов. Методические указания к

2. курсовому проектированию по дисциплине «Современные технологии проектирования,

3. строительства и эксплуатации направляющих систем электросвязи» (спец. 210404) / СПб

4. ГУТ. СПб, 2006.

5. Оптимизация линий связи первичных сетей. Учебное пособие для вузов.

6. С.Ф. Глаголев, Б.К. Никитин СПб ГУТ, 2005 г.

7. Волоконно-оптические системы передачи и кабели. Справочник. И.И. Гроднев,

8. А.Г. Мурадян, P.M. Шарафутдинов и др. Радио и связь. М:,1993.

Размещено на Allbest.ru