Разработка систем передачи информации нового поколения (стр. 13 из 15)
1. Модель – WL8/16/32.
2. Число каналов данных – 8/16/32.
3. Код – NRZ.
4. Емкость волокна – 20-320 Гбит/с.
5. Топология – «точка - точка», «двойное кольцо с защитой».
6. Секция пролеты:
Максимальное число – 5.
Длина – 120-140 км.
7. Секция-дистанция – 1200 км.
8. Скорость на входе – 2,5-10 Гбит/с.
9. Разнос несущих – 100 ГГц.
10. Тип волокна – SF, NZDSF.
11. Канал управления 1480/2 нм/МГц.
12. Тип поддерживаемых логических интерфейсов – ОС-48,192;STM-16,64.
13. Управление TMN – Q3.
Этот мультиплексор позволяет объединить 8 оптических несущих, разнесенных на 100 ГГц друг от друга и расположенных в соответствии со стандартным канальным планом. В качестве служебного супервизорного канала OSC используется 9-й канал на частоте 202,6 ТГц (1480,0 нм).
Каждая оптическая несущая может модулироваться в настоящее время входным сигналом с выхода мультиплексора SDHSL16 уровня STM-16 (2,5 ГГц) компании Siemens, а в перспективе может использовать выходной сигнал мультиплексора SL64 уровня STM-64 (10 ГГц), что позволит довести канальную емкость одного волокна с 20 до 80 Гбит/с, перекрывая одной секцией расстояние до 120 км без регенератора.
Система мультиплексирования WDM комплектуется тремя модулями: оптическим терминальным модулем ОТМ (WLT), оптическим усилительным модулем ОУМ (WLP) и оптическим регенераторным модулем ОРМ (WLR). Общая схема их взаимодействия такова: сигналы 8 синхронных линейных терминальных мультиплексоров SLT-nn мультиплексируются и усиливаются модулем WLT, дополнительно усиливаются модулем WLP (если есть необходимость, например, перекрыть одной секцией расстояние до 120 км) и подаются в ВОК (модули WLT и WLP формируют секцию). Затем сигналы принимаются следующей секцией или (если нужно, например, обеспечить передачу на расстояние большее 600 км) регенерируются модулем WLR и передаются на следующую секцию и так до последней - приемной секции, где происходит их демодуляция.
Итак, указанные модули позволяют реализовать топологию "точка-точка" в следующих трех вариантах, когда используются один, два или три модуля в связке с кабелем ВОК:
1 -WLT -ВОК - WLT - ВОК ... ВОК - WLT;
2 -WLT -WLP - ВОК - WLP -WLT - ВОК ... ВОК - WLP - WLT;
3 - WLT - WLP - BOK - WLP - WLT - BOK ... BOK - WLR - WLP - WLT - BOK ... BOK -WLP -WLT.
В режиме передачи модуль WLT мультиплексирует в блоке WDM-MX 8 потоков (каналов) SDH (от 8 терминальных мультиплексоров SLT) уровня STM-16 (и до STM-64), формируя агрегатный поток 20 (80) Гбит/с, который усиливается бустером 0В, после чего к нему с помощью комбайнера (простого мультиплексора WDM на 2 входа) добавляется несущая служебного супер-визорного канала OSCAs. Общий поток затем либо подается в ВОК (вариант 1), либо усиливается модулем WLP (вариант 2). В последнем случае из входного потока выделяется несущая канала OSC анализируемая контроллером SPC, которая затем с помощью комбайнера снова объединяется с усиленным основным потоком. Основной поток (8 несущих) усиливается предварительным усилителем ОР (первый каскад двухкаскадного усилителя в модуле WLP) и затем передается или в бустер 0В (при замкнутой перемычке в модуле OAU-M) или, используя возможность межкаскадного доступа через интерфейс доступа II, .подается на вставляемый межкаскадный блок, например, в компенсирующее дисперсию волокно (при необходимости коррекции общей дисперсии), а затем в бустер 0В и далее в ВОК. В варианте 2 поток из ВОК подается на вход модуля WLP приемной стороны, а в варианте 3 - на вход регенераторного модуля WLR.
В режиме приема модуль WLT либо принимает поток из ВОК (вариант 1), либо от WLP (вариант 2), в котором обработка осуществляется в той же последовтельности, что и описана выше, но по другому каналу (блок OAU-S) с использованием того же SPC. Принятый WLT поток, после предварительного усиления в блоке ОР, демультиплексируется блоком WDM-DX на n выходных потоков, подаваемых на входные интерфейсы терминальных мультиплексоров SLT.
Схема модуля регенератора WLR похожа на схему WLT, но симметрична - имеет два комплекта блоков ОР/ОВ (т.е. как OAU-M, так и OAU-S) и два комплекта блоков WDM-MX/WDM-DX. Последние замкнуты на стандартный SDH-регенератор SLR (уровня STM-16 или STM-64), который собственно и осуществляет регенерацию по классической схеме: 0/Е-преобразование сигнала на входе электронная регенерация и обратное Е/0-преобразование сигнала на выходе.
Общее управление осуществляется во всех трех модулях контроллером SPC блока OAU-М, на вход которого подаются сигналы управления и аварийной сигнализации различного типа:
внешнее управление AUX и внутреннее служебное управление EOW, подаваемое через блок доступа к заголовку ОНА; управление от NMS типа TMN через интерфейс Q и сигналы аварийной сигнализации C-AL, подаваемые через блок TIF.
6.3 Подбор оптического кабеля
Оптическое волокно, используемое в оптических кабелях связи, состоит из сердечника, образованного легированным кварцевым стеклом, окруженного отражающей оболочкой из чистого кварцевого стекла. Слои акрилата защищают волокно и предохраняют от проникновения влаги и агрессивных химических соединений. Чистота и различные оптические свойства отражающей оболочки сердечника позволяют направлять свет по волокну на расстояние превышающее 300 км без усиления.
Для моего дипломного проекта я выбрал волокно фирмы "CORNING Inc.", США, являющейся мировым лидером в этой области. Для того чтобы организовать качественную передачу информации со скоростью 2.5 Гбит/с на расстояние 550 км без регенерации, необходимо использовать одномодовое волокно Корнинг LAEFТМ (рекомендация МСЭ-Т G.655).
Оптический кабель: эксплуатационные характеристики
Самарская оптическая кабельная компания (СОКК) использует в производстве кабелей связи волокно фирмы "CORNING Inc.", США, поэтому для своего проекта я выбрал кабель – ОКЛЖ компании СОКК.
Самарская оптическая кабельная компания производит оптический самонесущий, диэлектрический кабель типа ОКЛЖ, который применяется для подвески на опорах контактной сети электрофицированных железных дорог и линий электропередачи, воздушных линий передачи и городского энергохозяйства.
Особенности:
- полностью диэлектрический кабель;
- способность выдерживать высокие механические нагрузки;
- повив (слой) силовых элементов в виде высокопрочных синтетических нитей, обеспечивающих гибкость и небольшой наружный диаметр кабеля; стойкость к воздействию электрического поля (трекингостойкость);
- минимальный вес;
- диапазон рабочей температуры: -60°..+70°;
- длительный срок службы;
- возможность изготовления больших строительных длин;
- создает минимальные дополнительные нагрузки на опоры.
Рис.6 Поперечный разрез кабеля типа ОКЛЖ.
1. оптическое волокно фирмы "Корнинг"
2. гидрофобный заполнитель
3. центральный силовой элемент (стеклопластик)
4. силовые элементы (арамидные нити)
5. кордель
6. скрепляющая лента
7. вспарывающий корд (по требованию)
8. полимерная трубка
9. полимерная защитная внутренняя оболочка
10. полимерная защитная наружная оболочка
11. маркировка
Эксплуатационные характеристики кабеля типа ОКЛЖ.
| Параметр | Значение |
| Количество ОВ | 2-96 |
| Номинальный наружний диаметр, мм | 12.0-22.0 |
| Расчетный вес, кг/м | 120-410 |
| *Коэффициент затухания, дБ/км, не более: - на длине волны 1.31 мкм - на длине волны 1.55 мкм | 0.34 0.20 |
| *Хроматическая дисперсия, пс/нм·км, не более: - на длине волны 1.31 мкм - на длине волны 1.55 мкм | 2 6 |
| Разрывное усилие, кН, не менее | 10.0 - 100.0 |
| Максимально допустимое растягивающее усилие, кН | 3.5 - 30.0 |
Параметры кабеля в каждом отдельном случае рассчитываются в соответствии с техническими требованиями заказчика, в зависимости от значений пролетов, провесов и условий эксплуатации. Возможно изготовление кабеля с 6 оптическими одномодовыми волокнами производства фирмы КОРНИНГ - марки LAEFТМ (6 волокон на мультиплексор: 2 основных, 2 для горячего резерва, 2 свободных).
7. Основные положения технологии подвески волоконно-оптического кабеля (ВОК).
В последнее время наиболее популярным методом строительства ВОЛС становится вариант подвески ВОК на опорах ЛЭП энергетиков, опорах контактной сети и ЛЭП автоблокировки железнодорожного транспорта, а также на опорах осветительной сети и наземного электрического транспорта.
В своем дипломном проекте я выбрал тип прокладки – подвесной, выбор сделан благодаря приемуществам указанным ниже. Проектируемая линия Уфа – Казань будет осуществлена вдоль автомагистрали на опорах ЛЭП (длина магистрали составляет 525 км). Таким образом при моделировании ВОЛС я имел запас в 25 км.
Подвеска ВОК осуществляется на уже установленных опорах и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки, поэтому более технологична и проста, чем прокладка в грунт. Опыт строительства ВОЛС МПС РФ показывает, что стоимость строительства с использованием подвески ВОК обходится на 30-35% дешевле, чем при строительстве с прокладкой ВОК в грунт, при этом сроки строительства сокращаются в 2,5-3 раза. Особенность применения ВОК для подвески на опорах заключается в способности кабеля к упругому продольному растяжению до 1,5% без возникновения нагрузок на оптическом волокне.
Для строительства ВОЛС методом подвески кабеля на опорах железнодорожного транспорта используется только диэлектрический самонесущий ВОК. Во время эксплуатации данный кабель испытывает значительные колебания температуры, скорости ветра и осадков, вибраций, что предъявляет определенные требования к технологии подвески. Одним из главных является принцип ограничения механических воздействий на оболочку, на растяжение ВОК, сдавливающие нагрузки, а также углы поворота трассы ВОК. Технология подвески ВОК должна обеспечить сохранность покрытия оболочки кабеля при протяжке от повреждений.