Проект волоконно-оптичної системи передачі (стр. 2 из 4)
Кінцеві пункти потрібно розміщувати в тих містах, між якими організовуємо звя’зок, тобто в Житомирі та Хмельницькому.
Хмельницький Старокостянтинів Житомир
КП1 ОРП2 КП3
 |
Рисунок № 2 – Розміщення КП та ОРП
Так як довжина між КП1-КП3 185км, то необхідно розмістити один обслуговуємий регенераційний пункт, ОРП буде встановлено в місті Старокостянтинів,який має місцеві електростанції, які можуть забезпечити електроживлення апаратури ОРП від мережі
Рисунок 3 – Розподіл каналів
2.3 Вибір системи передачі та типу кабеля
На сьогоднішній день в ВОСП використовуються уніфікована каналоутворююча апаратура цифрових систем передачі різних ступеней ієрархії. Існують такі ступені ієрархії суб-первинна, первинна, вторинна, третинна, четверина. До первинної відносяться сільська мережі, яка організовує зв’язок між містами.(30 каналів).
Міська мережа організовує зв’язок між районним центром та містами та селами. На зоновій мережі організовується зв’язок між областними та районими центрами.Магістральна мережа, призначена для передачі інформації між крупними містами держави; поєднує столицю з усіма обласними центрами.
Так як максимальная кількусть каналів ТЧ 920, то рівень мережі буде встановлений як магістральний.
Обираємо дві можливі системи передачі.Для того, щоб організувати таку кількість каналів необхідно обрати дві системи передачі “Сопка-3м” або одну систему передачі “Сопка-4”. Було обрано дві системи передачі “Сопка-3м” так як дозволяється організація 960 каналів ТЧ,а 40 каналів ТЧ залишуться у резерві для подальшого розвитку мережі.
Аппаратура “Сопка-4” дозволяє організувати 1920 каналів ТЧ, тобто 920 каналів ТЧ буде задіяно , а 1000 каналів залишиться у резерві.
Було обрано систему передачі “Сопка-3м” з міркувань : у резерві залишиться всього 40 каналів ТЧ, що економічно. Аппаратура “Сопка-3м” – використовується на магістральних мережах.
Технічні параметри СП “Сопка-3м” зведені до таблиці 2.
| “Сопка – 3м” | |
| Кількість каналів ТЧ. Організ.. по 1 парі ОВ шт. | 480 |
| Довжина хвилі оптичної несучої | 1,3 або 1,55 |
| Швидкість передачі Мбит\сек | 34,368 |
| Швидкість передачі символів в лінії Мбит\сек | 68,736 |
| Світловодний код | 2B4B |
| Енергетичний потенціал , Дб | 36 |
| Максимальна довжина тракту , км | 600 |
| Коефіцієнт помилок | 2*10-8 |
| Довжина участку регенерації, кмна α = 1,3α = 1,55 | 3070 |
| Тип лінійного ОК | ОКК – 10( α = 1,3 мкм ) |
Розподіл потоків
Для організації виділення каналів в місті Старокостянтинів розміщується ОРП. Незадіяні канали використовуються для подальшого розвитку.
Рисунок 4 – Розподіл потоків
Оптичні кабелі зв’язку можуть містити 4,8,16 оптичних волокон (ОВ)
Волокна класифікуються на ступінчасті , градієнтні і одномодові і використовуються на довжинах хвиль 1,3 і 1,55мкм
При виборі типу ОК ми залежимо від зворотного типу системи передачі. Апаратура магістральних ліній “Сопка-3м” використовує одномодові ОК, які працюють на довжині хвилі 1,3 або 1,55мкм.Одномодові ОВ збільшують смугу передачі на ділянці регенерації і дозволяються використовувати для формування лінійних сигналів двійкові коди з великою надпомилковістю. Обираємо два типи кабелю які будемо прокладати в грунт і каналізацію. Кабель типу ОКЛ-01 має ЦСЕ зі склопластикового стержня,навколо якого скручені ОМ з одномодовим ОВ, заповнені гідрофобним заповнювачем. Зверху сердечника накладається поліетиленова захисна оболонка. Застосовується для прокладання в кабельну каналізацію.
Кабель типу ОКЛБ-01 має ЦСЕ зі склопластикового стержня,навколо якого скручені ОМ з одномодовим ОВ, заповнені гідрофобним заповнювачем. Зверху сердечника накладається проміжна поліетиленова захисна оболонка. Броня зі сталевої стрічки та захисна поліетиленова оболонка. Застосовується для прокладання в усіх типах ґрунтів.
Технічні данні кабелю представлені в таблиці 2
| Позначення кабеля | Кількість ОВ | Коеціцієнт згасання дб/км | Дисперсія | Кількість мідних жил ДЖ, шт | Стійкість до розт. зусилля | Маса 1км кабелю, кг |
| ОКЛ-01-0,3/3,5-8 | 8 | до 0,3 | 3,5 | немає | 1000 | 90 |
| ОКЛБ-01-0,3/3,5-8 | 8 | до 0,3 | 3,5 | немає | 3500 | 404 |
Умови прокладки кабелю представлені в таблиці 3
Таблиця 3 – Розрахунок необхідної кількості кабелю
| Умови прокладки | Відстань,км | % запасу | Кількість ОК, км |
| КП1-ОРП2В грунтВ каналізаціюЧерез річки | 75722,80,2 | 25,714 | 748,514,2 |
| ОРП2-КП3В грунт В каналізаціюЧерез річки | 110106,9530,05 | 25,714 | 108,958,714,05 |
2.4 Розрахунок довжини ділянки регенерції
2.4.1 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за згасанням
З рисунку 4 оптична потужність, що приходить на приймач, залежить від:
- рівня потужності джерела випромінювання;
- втрат потужності в роз’ємних з’єднувачах;
- втрат потужності на нероз’ємних з’єднувачах;
– втрат потужності внаслідок згасання в ОВ;
Потужність передавача повинна перекривати всі ці втрати та її величина на прийомі повинна була бути більшою за мінімально допустиму.
Рисунок 5 - Розподіл потужності випромінювання
Внаслідок зміни параметрів апаратури необхідно мати запас потужності.
Запас системи за потужностю визначається
( 5 )де:
Ри – потужність джерела випромінювання;
Рз – потужність запасу, дБ
Аив - згасання на роз’ємному з’єднувачі ИВ-ОВ, дБ
Lp1 – довжина регенераційної ділянки за згасанням
- кілометричне згасання кабелю, дБ/кмавв - втрати потужності на зварних стиках, дБ
Авп - згасання на роз’ємному з’єднувачі ОВ – ПРОМ, дБ
Ромін - мінімальний рівень прийомного сигналу.
Звідси
( 6 )де ЕП - енергетичний потенціал, дБм;
Якщо на ділянці регенерації всі будівельні довжини однакові, то
( 7 )Енергетичний потенціал, дБ, розраховується за формулою:
, ( 8 )де рп - рівень оптичного сигналу на виході передаючої частини, дБм;
ро min - рівень оптичного сигналу на вході прийомної частини обладнаня, дБм.
Кабель постачається на барабанах різної довжини. Приведена довжина кабелю, км, розраховується за формулою:
, ( 9 )де lc1 - будівельна довжина, що складає Х %;
lc2 - будівельна довжина, що складає 100-Х %.
Довжину регенераційної ділянки за згасанням розраховуємо за допомогою електронної таблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.
Розрахунок регенераційної ділянки за згасанням
2.4.2 Розрахунок ділянки регенерації за дисперсією
Хвильові процеси, які здійснюються в оптичному волокні при передачі сигналів, викликають викривлення форми і збільшення ширини імпульсів. Це явище називається дисперсією і є причиною появи міжсимвольних завад і переходів.
Розрізняють три види дисперсії: матеріальну (σмат), хвильову (σвв) (внутрішньомодову) і модову (міжмодову) (σмод).
Загальна величина дисперсії
( 10 )Дисперсія не впливає на якість передачі, якщо її величина не перевищує половини ширини передаваємого імпульсу, який передається
σ ≤ 0.5τи ( 11 )
При цьому ширина імпульсу у основи (на рівні 0.05·Uмакс) складає не менше 3τи. Довжина імпульсів, які передаються, як правило, дорівнює половині тактового інтервалу, тому
σ ≤ 0.5 · 0.5τт = 0.25τт = 0.25/fт ( 12 )
Звичайно тактова частота приблизно дорівнює швидкості передачі В, тому
σ ≤ 0.25/В. ( 13 )
Загальна величина дисперсії пропорційна довжині кабелю на регенераційній ділянці
σ = σ0 · lру , ( 14 )
де σ0 - дисперсія при довжині кабелю 1 км.
Тому
σ0 · lру ≤ 0.25/В. ( 15 )
Максимально допустима швидкість передачі, при якій дисперсія не впливає на якість прийому
Вмакс = 0.25/ σ0 · lр ( 16 )
Максимально допустима довжина ділянки регенерації
lрм = 0.25/ σ0 · В. ( 17 )
Залежність зниження захищеності від величини дисперсії може бути апроксимована емпіричним виразом
( 18 )Ця формула забезпечує похибку до 0.1 дБ при зміні величини σ/τ від 0 до 0.5.
Врахувавши, що
σ = σ0 · l; σ0 = σ1 · ∆λ; τ = 1/Fт, ( 19 )
де Fт - максимальна частота слідування імпульсів в лінії, Гц;