Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

По дисциплине: Волоконно-оптические системы передачи

Тема: Проект волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП)

Задание

На курсовой проект

Студенту Чирко Виктору Викторовичу

Тема курсового проекта - проект волоконно-оптической линии передачи

Исходные данные

Трасса проектируемой ВОЛП представлена на рис.1

Рис.1.

Расстояние между пунктами А - Б=141км; Б - В=46км; В - Г=140км; А - Г=327км;

Требуемое число цифровых потоков проектируемой ВОЛП.

А - Новосибирск; Б - Чулым; В - Каргат; Г - Барабинск;

№	Направление	Информационная нагрузка и её эквивалент	Суммарный эквивалент
		E1	E3	E4	STM1	E-net 100	E1	STM1
1	А - Г	35	-	-	-	1	77	2
2	А - Б	42	-	-	-	-	42	1
3	А - В	24	-	1	-	-	87	2
4	Б - В	-	2	-	-	-	42	1
5	В - Г	15	-	-	-	-	15	1
6	Б - Г	-	-	1	-	-	63	1

Дополнительные задания.

Дата выдачи задания «__»_____20__г.

Дата сдачи проекта «__»____20__г.

Преподаватель ______________

Содержание курсового проекта

Введение

Глава I. Выбор трассы прокладки кабеля

Глава II. Расчет требуемых эквивалентных ресурсов ВОЛП

Глава III. Варианты топологии транспортной сети

Глава IV. Определение требуемых видов мультиплексоров и их количества

Глава V. Выбор аппаратуры и кабельной продукции

Глава VI. Расчет длины участка регенерации

Глава VII. Конфигурация мультиплексоров

Глава VIII. Разработка схемы организации связи

Заключение

Литература

Введение

Последнее десятилетие ХХ века характеризуется чрезвычайно быстрым развитием различных, в особенности кабельных, систем и компьютерных технологий, синтез которых положил начало созданию глобальной широкополосной инфраструктуры ХХI века. В современных линиях связи в качестве физической среды передачи данных используют кабель, т. е. набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединяющих разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. Прогресс в области электроники, оптических, квантовых и оптоэлектронных технологий позволил резко повысить полосу пропускания и быстродействие оконечных устройств систем передачи (соответственно ~ 100 ГГц и 40…80 Гбит/с, а полоса пропускания современных оптических волокон (ОВ) и оптических кабелей (ОК) на их основе составляет десятки терагерц (ТГц)). Благодаря этому объём передаваемой информации по одному волокну в современных волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) возрос до эквивалентной скорости в несколько Тбит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. При этом дальность передачи без промежуточных пунктов регенерации сигналов увеличилась до нескольких сот километров и в перспективе достигнет тысяч километров.

Такое улучшение характеристик кабельных систем передачи повлекло за собой резкое повышение качества уже существующих услуг связи и создания целого ряда новых видов услуг, к которым относятся: создание всемирной сети ИНТЕРНЕТ (INTERNET) с доступом к частным лицам, владеющим персональным компьютером, с этой сетью связана также компьютерная сеть и сеть электронной почты (WWW. E - MAIL); создания интеллектуальных сетей связи (ИСС) и их внедрения в сети общего пользования; интеграция традиционных сетей связи, ИСС и сети ИНТЕРНЕТ.

Одной из новых технологий (и услуг), связанной с развитием интеллектуальных сетей, является компьютерная телефония (КТ) - синтез компьютера, ИСС и телефона. Компьютерная телефония, кроме основной функции, предоставляет и такие услуги как телеголосование, телефонные кредитные карты и ряд других услуг. Кроме того, уже сегодня можно говорить о начавшейся интеграции компьютеров, компьютерных сетей, ИСС и телевидения.

Для реализации вышеназванных услуг и технологий с доступом их к широкому кругу абонентов (количество которых растет по экспоненциальному закону) в настоящее время в большинстве стран построены и находятся в эксплуатации высокоскоростные волоконно-оптические системы передачи (ВОСП). На основе волоконно-оптических технологий созданы ВОЛС всех уровней: объектовые, городские, зоновые и магистральные со скоростями передачи цифровой информации соответственно 2,048 Мбит/с, 8,448 Мбит/с, 34 Мбит/с (системы плезиосинхронной цифровой иерархии ПЦИ или PDH и асинхронных транспортных модулей АТМ), а также синхронные транспортные модули СТМ (STM), составляющие основу синхронных систем цифровой иерархии (СЦИ или SDH) для скоростей 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/с (STM-4), 2,5 Гбит/с (STM-16) и 10Гбит/с (STM-64). Созданы и начинают поступать на рынок системы ВОЛС со скоростью 40 Гбит/с (STM-256).

Параллельно с созданием и строительством ВОЛС для цифровых систем передачи информации (СЦИ),построены и продолжают создаваться системы с аналоговой передачей информации. Это относится, прежде всего, к системам кабельного телевидения (СКТ). Создаются также волоконно-оптические системы для передачи цифрового телевидения высокой четкости.

Увеличение числа абонентов при возросших требованиях к качеству и количеству видов услуг связи приводит к необходимости увеличения объема и скорости передачи не только на магистральных, зоновых и городских линиях связи, по которым передается групповой сигнал, но и к требованиям расширения полосы передаваемых частот на абонентском участке до 1000 МГц (концепции “Гигагерц в дом” и “Последняя миля”). Для решения этой задачи разрабатываются и начинают внедряться новые для оптической связи методы уплотнения групповых каналов для передачи их по одному оптическому волокну: уплотнение по длинам волн (WDM), оптическое временное уплотнение (OTDM), успешно осуществлены полевые экспериментальные испытания солитоновых систем передачи.

Широкое внедрение систем ВОЛС различного уровня стимулировало появление новых архитектур и методов маршрутизации сетей связи с коммутацией оптических информационных потоков. Непрерывный рост потребностей в новых видах услуг связи при параллельном увеличении числа абонентов требует не только увеличения скорости и объема передаваемой информации, но и значительного увеличения быстродействия оптических коммутационных устройств и создания новых коммутационных технологий. Технически указанная задача успешно решается на основе физических принципов, использующих квантово-оптические, электрооптические, магнитооптические, акустооптические и другие явления, происходящие в соответствующих полупроводниковых и оптических структурах.

Глава I. Выбор трассы прокладки кабеля

Трасса прокладки кабеля выбирается исходя из следующих условий:

1.Минимальная длина между оконечными пунктами;

2.Максимальное использование разработанных трасс;

3.Возможен выбор более длинного пути с условием прохождения большого числа населённых пунктах или с каким-либо другими доминирующими условиями;

4.Выполнение наименьшего объёма работ при строительстве;

5.Возможность максимального применения наиболее эффективных средств механизации строительных работ;

6.Удобство эксплуатации сооружений и надёжности их работ.

Трасса прокладки кабеля выбирается вдоль автомобильных либо железных дорог. ОК может быть повешен опорах ЛЭП, либо на опорах электрифицированной сети ЖД, либо на существующих опорах воздушных ЛС.

Во всех случаях необходимо выбрать ОК для прокладки в грунте, для переходов через речные преграды, для прокладки в городской канализации, для подвески и т.д. Так чтобы отдельные участки прокладываемых кабелей стыковались друг с другом по диаметру модового поля, дисперсии, потерям.

В данном курсовом проекте трасса прокладки (рис.2) начинается с города Новосибирск, от которого кабель прокладывается вдоль железнодорожных путей до города Чулым. Далее, опять же по железнодорожным путям, кабель прокладывается до города Каргат, снова следуя по железнодорожным путям, кабель прокладывается до города Барабинск.



Рис.2

Глава II. Расчет требуемых эквивалентных ресурсов ВОЛП

Эквивалентное число контейнеров VC12 определяется из соотношений:

E1 ~ 1 VC12, E1 ~ 21 VC12, E4 ~ 63 VC12, STM-1 ~ 63 VC12

Для использования Ethernet используется виртуальная сцепка:

Ethernet 100 ~ 2E3 ~ 42 VC12

Таблица 1. Эквивалентное число потоков E1(VC12)

Направления	А > Б	Направления	Б > В	Направления	В > Г
	Число осн-х потоков		Число осн-х потоков		Число осн-х потоков
А - Б	42	Б - В	42	В - Г	15
А - В	87	А - В	87	А - Г	77
А - Г	77	А - Г	77	Б - Г	63
Сумма основных потоков = 206	Б - Г	63	Сумма основных потоков = 155
	Сумма основных потоков = 269

В таблице полученные на любом направлении, контейнеры VC12 складываются, тем самым мы получаем количество VC12 проходящие в данном направлении. Так же количество VC12, определят количество STM1, используемых в данном направлении.

Краткая информация о населенных пунктах.

Каргат

Каргат - город (с 1965) в России, административный центр Каргатского района Новосибирской области.

Население 14,1 тыс. чел. (2013)

Не имеет промышленных и др. производственных структур.

Чулым

Чулым - город (с 1947) в России, административный центр Чулымского района Новосибирской области.

Население 11,3 тыс. чел. (2013).

Не имеет промышленных и др. производственных структур.

Барабинск

Барабинск - город в России, административный центр Барабинского района Новосибирской области. Железнодорожная станция на Транссибирской магистрали.

Население 30 142 чел (1 января 2012).

Промышленность

· Завод Сибпромсвязь

· «Комбикормовый завод»

· «Молзавод»

· «Рыбхоз»

· ПО «Бараба»

· ЗАО Пищекомбинат «Барабинский»

· ООО «Барабинские мясопродукты»

Глава III. Варианты топологии транспортной сети

Структуры (или архитектуры) транспортных сетей независимо от технологий мультиплексирования и передачи принято представлять:

- линейные соединения «точка-точка» и «линейная цепь»;

- «звездообразные», оснащаемые концентрирующими сетевыми элементами и подключаемыми к ним терминалами;

- кольцевые соединения 2-х и 4-х волоконные;

-смешанные линейно-кольцевые схемы;

-ячеистые, представленные полностью связной схемой узлов кроссовой коммутации (каждый с каждым). Ниже представлены топологии транспортных сетей.

Топология "точка-точка". Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология "точка - точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рисунок 3). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи).

Рис 3 - Топология "точка-точка", реализованная с использованием ТМ.

Структура «Линейная цепь» соединяет терминальные сетевые элементы и промежуточные сетевые элементы с каналами доступа (рис.4).

«Линейная цепь» применяется при ограниченной дальности передачи и мало напряженном трафике, например, в технологической транспортной сети. При этом формируется частый доступ к каналам в промежуточных мультиплексорах вывода/ввода ADM. Схема не имеет линейной защиты и отличается простотой построения и относительной низкой стоимостью в реализации.

Рис 4 - Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM.

Рис 5 - Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1.

Топология "кольцо". Эта топология широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии - лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.



Рис 6 - Топология "кольцо" c защитой 1+1

В данном курсовом проекте, я выбрал топологию "последовательная линейная цепь", в будущем которую можно будет модернизировать, в связи с развитием, в "упрощённое кольцо", т.к. возможно строительство по ЛЭПу вдоль железнодорожных путей.

Рис 7 - Упрощённое кольцо

Глава IV. Определение требуемых видов мультиплексоров и их количества

В транспортной сети кольцевого типа используется только мультиплексоры ADM одного иерархического уровня. ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков в обоих направлениях (например, на уровне VC-4 в потоках, поступающих с линейных или агрегатных выходов, т.е. оптических каналов приема/передачи), а также осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обеих сторонах (“восточной” и “западной”) в случае выхода из строя одного из направлений. Такая топология позволяет (в случае выхода из строя мультиплексора) пропускать основной оптический поток мимо него в обходном режиме.

Таблица 2. Определение количества и видов мультиплексоров

Варианты топологий и количество мультиплексоров	Проектируемые узлы оптической транспортной сети
	А	Б	В	Г
Линейная цепь 4	1TM STM4	1ADM STM4	1ADM STM4	1TM STM4

Глава V. Выбор аппаратуры и кабельной продукции

кабель волоконный оптический мультиплексор

Кабель встроенный в грозозащитный трос с оптическим модулем ОКГТ-С

Кабель волоконно-оптический с одномодовым оптическим волокном стандарта G.652, G.653, G.654, G.655, встроенный в грозозащитный трос с оптическим модулем в повиве.

Область применения:

Кабель предназначен для подвески на опорах воздушных линий электропередач (от 35 кВ и выше), прокладки вдоль железнодорожных магистралей, ЛЕПу и автомобильных дорог.

Наружный диаметр, расчетный вес и физико-механические параметры определяются в соответствии с требованиями заказчика по условиям их монтажа и эксплуатации.



Кабель, содержащий центральный силовой элемент из стальной или алюминиевой проволоки, вокруг которого скручены стальные и/или алюминиевые проволоки и/или оптические модули, с уложенными внутри оптическими волокнами (ОВ) и заполненными гидрофобным компаундом по всей длине, поверх наложен один или несколько повивов стальных и/или алюминиевых проволок.

Характеристики:



Эксплуатационные требования:

Рабочая температура	-60°С… +85°С
Минимальная температура при монтаже	-30°С
Температура транспортировки и хранения	-60°С…+70°С
Минимальный радиус изгиба кабеля	Не менее 20 диаметров кабеля
Срок службы	25 лет
Срок гарантийной эксплуатации	2 года со дня ввода в эксплуатацию, не более 2,5 лет со дня поставки.

Дополнительные сведения:

Оптический модуль представляет собой герметичную трубку из нержавеющей стали, внутри которой расположены оптические волокна. Свободное пространство заполнено гидрофобным гелем. Наружный диаметр, расчетная масса и физико-механические параметры определяются в соответствии с требованиями заказчика по условиям их монтажа и эксплуатации.

Основные технические характеристики кабеля:

Количество оптических волокон, шт.	Коэффициент затухания, дБ/км	Допустимое растягивающее усилие, кН	Температурный диапазон, °С	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км кабеля, кг
	G.652	G.651
	1550нм	1310нм
2-288	0,22	0,7	от 80	-60…+80	от 13,9	от 627

Линии связи и ЛЭП:

Одним из перспективных направлений в последние годы стала прокладка волоконно-оптических линий связи (ВОЛП) в существующих и строящихся ЛЭП. При встраивании ВОЛП в ЛЭП используются следующие решения:

· грозозащитный трос со встроенным оптоволокном (ОКГТ);

· оптоволоконный кабель, навитый на обычный грозозащитный трос;

· оптоволоконный кабель, навитый на фазный провод ЛЭП;

· полностью диэлектрический самонесущий оптоволоконный кабель (ОКСН) для ВЛ с напряжением до 150 кВ.

Выбор конкретной конструкции зависит от многих обстоятельств, касающихся как сроков и условий строительства, так и требований к пропускной способности и надежности ВОЛС.

Практика показывает, что при новом строительстве или глубокой реконструкции ЛЭП оптимальным выбором оказывается установка ОКГТ. Эта конструкция имеет наибольший срок службы, хорошую защищенность от атмосферного электричества и вандализма, не имеет ограничений по классу напряжения линии. К недостаткам относятся сравнительно высокая стоимость изготовления и монтажа и невозможность установки кабеля без отключения линии. Поэтому ОКГТ обычно находят применение в магистральных системообразующих линиях связи.

По сведениям, до 80% всех оптических кабелей, совмещенных с ВЛ, монтируется именно путем встраивания оптического модуля в грозозащитный трос.

Типичные конструкции ОКГТ:

Грозотрос может содержать один или несколько встроенных оптических элементов со следующей конструкцией:

· Стекловолоконная нить заключается в полимерную изоляцию, защищающую от механического истирания и влаги.

· Несколько (обычно от 4 до 12) таких нитей помещаются в полимерную трубку, заполненную гидрофобным гелем. Диаметр трубки намного больше диаметра каждой нити. Стеклянные нити свободно перемещаются внутри трубки, адаптируясь к изгибам и переменной длине конструкции.

· В зависимости от необходимого числа оптических каналов, одна или несколько (до 4-х) полимерных трубок помещаются внутрь защитной металлической трубки, которая в свою очередь может быть изготовлена из сварной нержавеющей стали или экструдированного алюминия. Полость защитной трубки заполнена гидрофобным гелем. Такая герметичная металлическая трубка с оптоволоконными нитями внутри называется оптическим модулем.

Наружный диаметр оптического модуля составляет от 3 до 8 мм. Если в грозотросе имеется один модуль, он располагается по центру (рис. 1а), а вокруг него в один или два повива навиваются проволоки как в обычном грозозащитном тросе. Используются стальные проволоки, плакированные алюминием, либо сочетание стальных проволок с алюминиевыми.

Если оптических элементов несколько, они встраиваются во внутренний повив троса, чередуясь с другими проволоками такого же диаметра (рис. 1б): стальными, алюминиевыми или стальными, плакированными алюминием. На рынке есть и другие варианты конструкции, в которых оптические элементы встроены не в повив, а в пазы специально профилированного алюминиевого сердечника, расположенного в центре троса.

Выбор типа аппаратуры (мультиплексора).

Ультракомпактный мультиплексор Ericsson-Marconi успешно дебютировал на российских сетях SDH в прошлом году и сразу продемонстрировал высочайшие способности к масштабированию высокоскоростных интерфейсов уровней STM-1/4. Наличие карты L2 aggregation, выделило его в лидеры среди городских мультиплексоров способных эффективно передавать пакетный трафик Ethernet.



OMS 1240 - новый экономичный, мультисервисный мультиплексор компании Marconi для использования на границах городской сети.

На сетях, проходящих этап перехода от передачи речи к передаче данных, устройство, которое бы обеспечило плавный переход благодаря способности работать на сетях обоих типов, может предоставить существенные преимущества.

Именно таким устройством является мультиплексор OMS 1240, использующий надежность SDH для экономичной передачи услуг Ethernet и PDH на границах городских сетей и в сетях доступа.

Благодаря своей гибкости и способности к интеграции, мультиплексор OMS 1240 является простым и экономичным устройством для решения всевозможных задач заказчиков. Тот факт, что в нем используются такие же модули, как и в других мультиплексорах Marconi, а также съемные оптические интерфейсы с небольшим форм-фактором (SPF) в качестве линейных интерфейсов и интерфейсов передачи данных, означает, что эксплуатационные преимущества этих мультиплексоров также чрезвычайно высоки.

Основные преимущества:

Компактная платформа обеспечивает оптимальные решения для городских и магистральных сетей и сетей доступа;

· Экстремально низкие первоначальные затраты;

· Возможность масштабирования как для передачи данных, так и для узкополосного трафика;

· Может использоваться в кольцах STM-1 и/или STM-4;

· Оптимально для:

· - экономичной передачи и концентрации трафика Ethernet, 2 Mбит/с и STM-1 на границах сети

· - экономичного решения транспорта (backhaul) фиксированной и мобильной сети

· - экономичной защищенной передачи трафика 2 Mбит/с и Ethernet к помещениям заказчика

· - доставки услуг в случаях, когда пространство ограничено

· Возможность модернизации в процессе эксплуатации для наращивания трафика.

Мультиплексор OMS 1240 предназначен для передачи данных и услуг TDM в различных объемах и сочетаниях:

· Способность передавать большие объемы трафика Ethernet, STM-1, STM-4 и каналов доступа 2 Mбит/с в сочетании с исключительно компактными размерами;

· Различные варианты установки (горизонтальная или вертикальная (6U)) позволяют оптимально использовать имеющееся пространство;

· Обеспечение доступа для трибутарных потоков 10 x STM-1 и 63 x 2 Mбит/с с резервированием, что обычно обеспечивается полномасштабной платформой;

· Многообразие PDH-интерфейсов;

· Возможность модернизации с STM-1 на STM-4 в процессе эксплуатации.

Поддержка передачи данных:

Передача данных по сети SDH по схеме «точка-точка» с объединенной платформой управления реализуется с помощью платы FastE, с использованием новых процедур - LCAS и GFP.

Использует такие же SFP, как и в другом оборудовании компании Marconi для сетей нового поколения - OMS1664 и PacketSpan - что уменьшает затраты на создание резерва запасных частей.

Управление:

OMS 1240 управляется с помощью сетевой системы управления ServiceOn (SOA) фирмы Marconi и/или при помощи LCT. Для дистанционного управления удаленными изолированными сетями SMA, в трактовом заголовке VC-4 (байт F2) организуется канал управления через сеть стороннего оператора.

Для дистанционного управления оборудованием другого производителя, создаются IP-туннели, предоставляющие канал управления через дополнительный порт Ethernet.

Архитектура системы:

Каждый центральный модуль обеспечивает возможность размещения двух линейных SFP-интерфейсов STM-1 или STM-4 и полнодоступной коммутационной матрицы VC-12/VC-3/VC-4 с емкостью 26 эквивалентов STM-1. Кросс-соединение может устанавливаться между двумя линейными интерфейсами, между линейным и трибутарным интерфейсом и между двумя трибутарными интерфейсами.

В максимальной конфигурации может подключить три кольца уровня STM-4 и терминировать 63хЕ1.

Основные технические характеристики
Оборудование разработано в соответствии с рекомендациями	G.652(Мной выбранный интерфейс), G.653, G.654, G.662, G.681, G.702, G.703, G.704, G.706, G.707, G.742,G.772, G.773, G.775, G.783,G.784, G.803, G.810, G.811, G.812, G.813, G. 822, G.823, G.825, G.826, G.831, G.832, G.841, G.842, G.921, G.957, G.958 Коммутационная матрица емкостью 26 эквивалентов STM_1 Неблокируемая коммутация на уровне VC-12
Интерфейсы	STM-4,STM-1,STM-1 электрический Опции 1310 нм и 1550 нм S1.1, L1.1, L1.2 - Модули SFP с возможностью "горячей замены" - LC Опции 1310 нм и 1550 нм S4.1, L4.1, L4.2 - Модули SFP с возможностью "горячей замены" - LC
Трибутарные интерфейсы	64 x 2 Mбит/с
Трибутарные модули Ethernet, LCAS, GFP, VCAT (IEEE 802.3)	8 x 10/100 Mбит/с электрический8 x 10/100 Mбит/с оптический - поддерживает расширение порта Ethernet Агрегация 2-го уровня, 2 x GigE, 2 x FastE - поддерживает расширение порта Ethernet
Трибутарные модули SDH	1 x STM-4 1 x STM-4 VC-4-4 c/v 1/2/4 x STM-1 оптический TCM опции 1310 нм и1550 нм S1.1, L1.1, L1.2
Трибутарные модули PDH	1 x 34 Mбит/с transmux, 3 x 34 Mбит/с, 3 x 45 Mбит/с, 140 Mбит/с
Выходы синхронизации	2 Mбит/с с SSM и без него, 2 MГц, 1,5 MГц
Напряжение питания	от -48 В до -60 В постоянного тока, номинальное
Размеры	Вертикальный монтаж: 445 мм (В) 280 мм (Г) 218 мм (Ш) Горизонтальный монтаж: 218 мм/6U (В) 280 мм (Г) 445 мм (Ш)

Глава VI. Расчет длины участка регенерации

Определение участка регенерации является важной составной частью проектирования линейного тракта ВОСП. Для определения длин участка регенерации по затуханию можно воспользоваться соотношением.

Длина участка регенерации определяется двумя основными параметрами передачи: затуханием, дисперсией.

Использование характеристик одно волоконных оптических интерфейсов, при проектировании линейных трактов определено рекомендациями МСЭ-Т G.652.

Расчет длины участка по затуханию:

Ару= Э - б * Lр + Ар* Nр + Aн * Nн, dB

Ару - затухание оптического сигнала на регенерационном участке, dB

Э - энергетический потенциал системы передачи, dB

б - коэффициент затухания оптического волокна, dB/км

Lр - длинна регенерационного участка, км

Ар - затухание оптического сигнала на разъемном соединении, dB

Nр - количество разъемных соединений

Aн - затухание оптического сигнала на неразъемном соединении, dB

Nн - количество неразъемных соединений

Nр= (Lр / Lс) - 1, где

Lс - строительная длина кабеля, 4 км

Lр - длина регенерационного участка, км

При 0 значении Ару получим

Э = б * Lр + Ар * Nр + Aн * [(Lр / Lс) - 1]

Lр = Э - Ар * Nр + Aн / б + Aн / Lс

Современные технологии позволяют получить: Ар <0,5 dB; Aн <0.1 dB

При расчете максимальной длинны регенерационного участка необходимо компенсировать эффект старения элементов аппаратуры ОВ.

Э должен быть уменьшен на эксплуатационный запас = 6 dB.

Расчёт РУ для участков А - Б и В - Г, с учётом типа применения в STM-4, в моем случае U.4.2(сверхдлинный, до 160 км):

Исходя из формулы нахождения длины РУ

Lр =Э - Ар * Nр + Aн / б + Aн / Lс,

рассчитываем Lрмакс и Lрмин, где

Ар = 0,1, dB б = 0,22 dB/км Lс = 4, км (строительная)

Nр = 2 Aн = 0,05 dB

Э(мак. ур. излуч. - порог перегруз.) = 15 - (-18) = 33 dB

Lрмин = Э(мак. ур. излуч. -порог перегруз.) - Ар * Nр + Aн / б + Aн / Lс = 33 - (0,1 * 2) + 0,05 / 0,22 + 0,05 / 4 = 32,85 / 0,2325 = 141,29 км

Э(мак.ур.излуч. - ур. чувств.) = 12 - (-34) = 46 dB

Lрмакс = Э(мак. ур. излуч. - ур. чувств.) - Ар * Nр + Aн / б + Aн / Lс = 46 - (0,1 * 2) + 0,05 / 0,22 + 0,05 / 4 = 45,85 / 0,2325 =197,2 км

Расчёт РУ для участка Б - В, с учётом типа применения в STM-4, в моем случае L.4.2(длинный, до 40 - 60 км):

Э(мак.ур.излуч. - порог перегруз.) = +2 - (-8) = 10 dB

Lрмин = Э(мак. ур. излуч. - порог перегруз.) - Ар * Nр + Aн / б + Aн / Lс = 10 - (0,1 * 2) + 0,05 / 0,22 + 0,55 / 4 = 9,85 / 0,2325 = 42,3 км

Э(мак. ур. излуч. - ур. чувств.) = -3 - (-28) = 25 dB

Lрмакс = Э(мак. ур. излуч. - ур. чувств.) - Ар * Nр + Aн / б + Aн / Lс = 25 - (0,1 * 2) + 0,05 / 0,22 + 0,05 / 4 = 24,85 / 0,2325 =106,8 км

Проверка длины РУ по дисперсии: л= 1550нм величина дисперсии не должна превышать 3200пс/нм. Для стандартного одномодового волокна по рекомендации МСЭ-Т (G.652) на волне 1550нм значение Dхр составляет 17 пс/нм*км, значит на макс:

Dхр =Рхр * Lр = 17 * 141(самый длинный РУ) = 2397пс/нм.

3200пс/нм > 2397пс/нм.

Т.е. норматив на хроматическую дисперсию выполняется.

Глава VII. Конфигурация мультиплексоров

Оборудование мультиплексора размещается в полке(корзине) с размерами 548 мм по высоте, 490 мм по ширине и 280 мм по глубине. Оборудование может быть размещено на стойке ETSI, габаритами 2200 мм по высоте 600 мм по ширине 280 мм по глубине.

Основные термины:

Слот - место размещения интерфейсов или другой карты блока в корзине.

Корзина - это полка оборудования мультиплексора.

Поддон, корзина, полка - это металлический корпус, с отдельными слотами для смежных и фиксированных блоков(карт).

Полка расширения - это дополнительное устройство входа поддона корзины или полки, используемое для расширения возможностей полки с линейными (агрегатными) интерфейсами. Предусматриваемая стойка размещения полок 1 до 4.

Лицевая сторона корзины.

В верхней части корзины U-NOE Terminal помещаются гнезда электрических окончаний (E1, E3, STM-4E, управление и т.д.) В тринадцати слотах (позициях под отдельные карты блоки), размещаются кроссовые коммутаторы (основной и резервный), интерфейсные карты и служебные блоки.

Возможности интерфейса карт блоков для образования каналов:

-до 4 каналов STM-64 на полку EXT-64

-до 8 каналов STM-16 на полку EXT-16

-до 32 каналов STM-4 на полку EXT-16

-до 128 каналов STM-1 на полку EXT-16

-до 16 каналов GbeEthernet на полку EXT-16

-до 504каналов 2М на полку с EXTWB

-до 48 каналов 34М на полку EXTWB

EXT - полка расширения, которая отлична по конструкции главной полки, тем что на месте кроссового коммутатора создает внутренние интерфейсы.

Интерфейсные карт блоки монтируются в универсальные слоты:

STM-16 - 1порт/слот

STM-4 - 4порт/слот

STM-1 - 16порт/слот

GbeEthernet - 2 порт/слот

Возможности основной полки и полки с расширениями: основная полка 8 слотов и полка расширения 8 слотов. Полка расширения

EXT-64 - 4 слота.

Поддерживаемые интерфейсы мультиплексора:

STM-4,STM-1,STM-1 электрический

Опции 1310 нм и 1550 нм S1.1, L1.1, L1.2 - Модули SFP с возможностью "горячей замены" - LC

Опции 1310 нм и 1550 нм S4.1, L4.1, L4.2 - Модули SFP с возможностью "горячей замены" - LC.

Трибутарные интерфейсы:

64 x 2 Mбит/с

Трибутарные модули Ethernet, LCAS, GFP, VCAT (IEEE 802.3):

8 x 10/100 Mбит/с электрический 8 x 10/100 Mбит/с оптический - поддерживает расширение порта Ethernet Агрегация 2-го уровня, 2 x GigE, 2 x FastE - поддерживает расширение порта Ethernet.

Трибутарные модули SDH:

1 x STM-4

1 x STM-4 VC-4-4 c/v

1/2/4 x STM-1 оптический TCM опции 1310 нм и1550 нм S1.1, L1.1, L1.2

Трибутарные модули PDH:

1 x 34 Mбит/с transmux, 3 x 34 Mбит/с, 3 x 45 Mбит/с, 140 Mбит/с

Выходы синхронизации:

2 Mбит/с с SSM и без него, 2 MГц, 1,5 MГц

Глава VIII. Разработка схемы организации связи

В данном курсовом проекте представлена топология «последовательная линейная цепь» уровня STM-4, состоящая из 4-х мультиплексоров. На схеме можно увидеть прохождение всех каналов (E1, E3, E4, Ethernet 100), указанных в задании.

Рисунок показан на последнем листе Курсовой работы.

Заключение

В данном курсовом проекте была спроектирована волоконно-оптическая линия передачи с транспортной сети SDH и выбрана топология «последовательная линейная цепь» уровня STM-4, соединяющая между собой г. Новосибирск - г. Чулым - г. Каргат - г. Барабинск. Для этой сети рассчитали эквивалентное число потоков, количество мультиплексоров, выбрали кабельную продукцию, тип мультиплексора, выбрал нужный интерфейс (G.652).

Также спроектирована трасса прокладки кабеля, выбран тип кабеля и оптическое волокно. Расчетным путем я определил длину регенерационного участка.

Подводя итог проектирования оптической транспортной сети необходимо отметить, что в дальнейшем можно будет увеличить пропускную способность линейных трактов с помощью технологии WDM и расширить реальный спектр телекоммуникационных услуг, которые станут доступными многим пользователям.

Литература

1. wikipedia.org.

2. Атлас.

3. http://www.velcom-s.ru/products/44/2161

4. http://www.networkaccess.ru/catalogue/multiplexors/Marconi/1041

5. maps.yandex.ru

Размещено на Allbest.ru