Оптоволоконные линии связи (стр. 14 из 21)

Обоснование выбора типа систем передачи, их числа на основе определения числа каналов для передачи различного вида сообщений.

Разработка схемы организации связи, включающей в себя анализ вариантов прохождения трассы и ее выбор, выбор мест размещения ОРП и НРП, сетевых узлов связи, обеспечение связью населенных пунктов, расположенных по трассе.

Основные технологические решения, где отражены ситуационная схема трассы, ее географические, метеорологические и геологические особенности, наличие ЛЭП и электрифицированных железных дорог, внешних коммуникаций и инженерных сетей; дается анализ условий эксплуатации оборудования ВОЛП и др.

Основные строительные решения, где указываются объемы и типы станционных сооружений, вспомогательных технических зданий, возможности использования типовых проектов.

Организация строительства, включающая в себя состав, объем и содержание проектной документации, сроки поставки оборудования, рекомендации по очередности ввода пусковых объектов.

Себестоимость строительства, с указанием намечаемых размеров капиталовложений по различным альтернативным вариантам и основных технико-экономических показателей, определяемых по укрупненным показателям.

Выводы и предложения - сравнительная оценка вариантов, рекомендации по стадийности проектирования, основные требования по выполнению изыскательских, опытно-конструкторских и исследовательских работ. После разработки ТЭО подвергается экспертизе и утверждается соответствующими организациями.

Проектирование сооружений связи осуществляется в одну стадию (одностадийное проектирование) в случае наличия типовых или повторно применяемых проектов и технически несложных объектов. Для других объектов используется двухстадийное проектирование. Стадийность разработки ПСД устанавливается заказчиком в задании на проектирование. Основными элементами ПСД при одностадийном проектировании являются технорабочий проект, включающий в себя основные разделы ТЭО, рабочие чертежи и сводный сметный расчет. При двухстадийном проектировании на первой стадии разрабатывается технический проект, содержащий ряд обязательных разделов, аналогичных ТЭО, и сводный сметный расчет стоимости строительства. После утверждения технического проекта на второй стадии разрабатывается рабочая документация, содержащая рабочие чертежи и сметы.

Разработка ПСД требует проведения комплекса изыскательских работ, которые подразделяются на экономические и технические (инженерные). Экономические изыскания проводятся с целью изучения экономики района будущего строительства, получения информации о действующих сооружениях связи, их развитии, о материально-техническом обеспечении намечаемого строительства. Технические инженерные изыскания проводятся для изучения топографических, геологических и других природных условий в районе предполагаемого строительства.

Учитывая непрерывное совершенствование элементной базы ВОСП, их практически полное обновление через каждые 5 лет, сложность и большие затраты при реконструкции ВОЛП, принята следующая последовательность проектных работ:

/ этап. Согласно определенному в ТЗ числу каналов для передачи различных видов сообщений, требований к качеству передачи и анализа существующей и разрабатываемой элементной базы ВОСП осуществляются выборы каналообразующего оборудования, типа волоконно-оптического кабеля, источника оптического излучения, вида модуляции, приемника оптического излучения.

// этап. В соответствии с ТЗ разрабатывается схема организации связи, основным элементом которой является анализ топологии построения региональной сети на основе проектируемой ВОСП; осуществляется выбор вариантов трасс.

/// этап. На основе технических данных компонентов ВОСП, выбранных на первом этапе определяются параметры линейных трактов ВОСП: ширина полосы пропускания, или широкополосность, число ретрансляторов, длина ретрансляционного участка, а также исследуется возможность передачи различных сигналов по различным световодам. На этом этапе обязательна многовариантность в выборе компонентов ВОСП на основе технико-экономического сравнения.

IV этап. Анализ реакции системы на отклонения параметров ее структурных элементов. В результате устанавливается предпочтительный диапазон технических характеристик элементов ВОСП, удовлетворяющих эксплуатационным требованиям в рамках достижимой технологии и заданной стоимости.

V этап. Анализ системных требований, связанных с условиями прокладки, монтажа и эксплуатации ВОСП, на основании которого производится выбор конструкций ОК, передающего и приемного оптических модулей и других элементов системы, способа электропитания, различного вида служебных связей, систем телеконтроля, телесигнализации и телемеханики.

VI этап. Расчет технико-экономических показателей различных вариантов, их сравнение и выбор оптимального по конкретным критериям.

Необходимо отметить, что разделение технологического процесса проектирования на этапы условно и возможно частичное или полное объединение работ на различных этапах в один, особенно когда речь идет об оптимизации тех или иных проектных решений.

По характеру и степени участия человека, применения вычислительной техники при разработке ПСД различают следующие режимы проектирования:

-автоматический, при котором проектирование ведется по формальным алгоритмам на ЭВМ без вмешательства человека;

-автоматизированный, при котором проектирование частично выполняется автоматически, а частично—с использованием ЭВМ;

-диалоговый, более совершенный режим, когда все процедуры проектирования выполняются с помощью ЭВМ, а участие человека заключается в оперативной оценке результатов проектирования и их коррекции;

-автоматизированный совместно с диалоговым. Это более совершенный режим проектирования.

8. Перспективы развития волоконно-оптической связи

Основные достоинства ВОЛС и некоторые области их использования перечислены на рис. 8.1.

Для систем связи существенными являются показатели 1—5, для автоматизированных систем управления и ЭВМ—показатели 1—3. Мобильные подвижные системы требуют в первую очередь обеспечения показателей 1,2,6.

Область возможных применений ВОЛС весьма широка — от линий внутригородской связи и бортовых комплексов до систем связи на большие расстояния с высокой информационной емкостью. На основе оптической волоконной связи могут быть созданы принципиально новые системы передачи информации, а также существенно улучшены и удешевлены существующие системы.

Рис 8.1. Основные достоинства и

главные области применения ВОЛС

Весьма перспективно применение оптических систем в кабельном телевидении, которое обеспечивает высокое качество изображения и существенно расширяет возможности информационного обслуживания индивидуальных абонентов. В этом случае обеспечивается заказная система приема и предоставляется возможность абонентам получать на экранах своих телевизоров изображения газетных полос, журнальных страниц и справочных данных из библиотек, учебных центров, специальных центров хранения информации. Развитие получит видеотелефонная связь, при которой абоненты смогут не только слышать, но и видеть друг друга. Перспективной областью применения ВОЛС является высокоскоростная связь внутри мощных ЭВМ, между ЭВМ и терминалами, а также между отдельными ЭВМ на расстоянии от нескольких метров до десятка километров.

Представляет интерес применение ВОЛС в системах управления производственными процессами в условиях повышенной опасности для здоровья человека (например, на атомных электростанциях, химических предприятиях), а также в условиях сильных электромагнитных помех, возникающих при включении и выключении силовых кабелей, сильноточных реле и т. д.

Высокая помехозащищенность, скрытность передачи, малая масса и небольшие габаритные размеры особенно важны при использовании ВОЛС в бортовой радиоэлектронной аппаратуре самолетов, танков, кораблей и подводных лодок.

Первые ВОЛС использовали длину волны 0,8...0,9 мкм и были разработаны на многомодовых волокнах. В настоящее время получили развитие более длинные волны 1,3...1,6 мкм и одномодовые волокна. Потери в оптических волокнах при этом снижаются до 0,2... 0,5 дБ/км, что позволяет увеличить длину регенерационного участка в линии связи до 50…80 км. Это дает возможность использовать ОК в междугородней связи, так как исключается потребность в дистанционном электропитании линейных регенераторов и упрощается конструкция кабеля (не нужны медные жилы для дистанционного питания НУП).

За последнее время появилось новое направление в развитии волоконно-оптической техники — использование среднего инфракрасного диапазона волн 2 ... 10 мкм. Ожидается, что потери в этом диапазоне не будут превышать 0,2 дБ/км. Это позволит осуществить связь на большие расстояния с участками регенерации до 100 км. Исследование фтористых и халькогенидных стекол с добавками циркония, бария, а также других соединений, обладающих сверхпрозрачностью в инфракрасном диапазоне волн, позволит еще больше увеличить длину регенерационного участка.

Следует отметить, что если раньше в основном применялись ступенчатые многомодовые волокна, то сейчас развитие идет по пути внедрения градиентных и одномодовых волокон. Изготовление последних сложнее (диаметр сердечника 6... 8 мм), однако они обладают широкой информационно-пропускной способностью и дальностью передачи. Оптические кабели с одномодовыми волокнами получили развитие на междугородных линиях связи большой протяженности и на подводных магистралях.