Применение высокоскоростных волоконно-оптических линий внутризоновой связи (стр. 3 из 7)
5. Высокая скрытность передачи информации.
6. Небольшие размеры кабеля (масса оптических кабелей в 10 – 20 раз меньше, чем электрических).
7. Высокая техника безопасности (невоспламеняемость, отсутствие короткого замыкания).
8. Возможность прокладки кабеля между точками с большой разностью потенциалов.
Оптический кабель может быть использован при обычном построении Зоновой телефонной сети, но более полно его преимущества используются при организации связи по кольцевой схеме.
От правильности выбора оптического кабеля зависят капитальные затраты и эксплуатационные расходы на проектируемую ВОЛС. На выбор влияют, с одной стороны параметры ВОЛС (широкополостность или скорость передачи информации, длина волны оптического излучения, энергетический потенциал, допустимая дисперсия, искажения), с другой стороны, оптический кабель должен удовлетворять и техническим требованиям:
– возможность прокладки в тех же условиях, в каких прокладываются электрические кабели;
– максимальное использование существующей техники;
– устойчивость к внешним воздействиям.
Для внутризоновых сетей представляют интерес оптические кабели с длинами волны 1300 и 1550 нм, позволяющие реализовывать регенерационные участки (РУ) длинной 60 – 100 км. Промышленностью выпускаются кабели следующих марок: ОКЛ, ОКЗ, ОЗКГ, ОМЗКГ.
Исходя из технических характеристик STM-1, приведенных в табл. 4, в проекте предусматривается использование оптического кабеля марки ОКЛК-01.
Дадим краткую характеристику данного кабеля.
Кабель оптический одномодовый для магистральных и зоновых сетей на длину волны λ=1300 нм, километрический коэффициент затухания 0,22 дБ/км, среднеквадратическое значение дисперсии оптического волокна 3,5 пс/нм·км.
Кабель предназначен для прокладки в трубах, коллекторах кабельной канализации, грунтах всех категорий, на мостах через болота и водные переходы.
Допускаемая температура эксплуатации от -40 до +500С.
Строительная длина оптического кабеля составляет 2000 м. Допустимое раздавливающее усилие для данного кабеля равно 1000 Н/см, допустимое растягивающее усилие от 7000 до 80000 Н.
6. РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКОВ РЕГЕНЕРАЦИИ
Длина регенерационного участка (РУ) цифровой волоконно-оптической системы передачи (ЦВОСП) зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются:
1. Энергетический потенциал (Э) определяет максимально-допустимое затухание оптического сигнала в оптическом волокне (ОВ), разъемных и неразъемных соединителях на РУ, а также в других узлах ЦВОСП, дБ, равный:
, дБ, (5)где
– абсолютный уровень мощности оптического сигнала (излучения), дБм; 
– абсолютный уровень мощности оптического сигнала на входе приёмного устройства, при котором коэффициент ошибок или вероятность ошибки Рошодиночного регенератора не превышает заданного значения, дБм.2. Дисперсия в OB, σ, пс/нм·км. Дисперсионные явления в ОВ приводят к расширению во времени спектральных и модовых составляющих сигнала, то есть к различному времени их распространения, что приводит к изменению формы и длительности оптических импульсных сигналов, к их уширению.
3. Помехи, обусловленные тепловыми шумами резисторов, транзисторов, полупроводниковых диодов, усилителей, шумами источников оптического излучения, шумами из-за отражения оптического излучения от торцевой поверхности ОВ, модовыми шумами из-за интерферентности мод, распространяющихся в ОВ; этот вид помех интегрально учитывается как собственные шумы.
4. Квантовый или фантомный шум, носителем которого является сам оптический сигнал (в силу его малости по сравнению с другими составляющими шумов оптического линейного тракта, в проекте его не учитываем и влияние учитывается как влияние дестабилизирующих факторов).
5. Коэффициент затухания ОВ α1, дБ/км.
6. Минимально детектируемая мощность (МДМ) Wмдм, соответствующая минимальному порогу чувствительности приемного устройства – фотоприемника ЦВОСП с заданной вероятностью ошибки.
Для определения длины РУ составляется схема (рис. 2). Как следует из рис. 2, затухание РУ, дБ, равно:
, (6)где
– затухание, вносимое разъёмным оптическим соединителем, принимаем равным 0,5 дБ; 
– число неразъёмных оптических соединителей; 
– затухание, вносимое неразъёмным оптическим соединителем, принимаем равным 0,1 дБ; 
– коэффициент затухания ОВ, принимаем равным 0,3 дБ/км; 
– длина регенерационного участка, км; 
– допуски на температурные изменения параметров ЦВОСП, в том числе и ОК, для типовых ВОСП равные 0,5 – 1,5 дБ, в проекте принимаем равным 1 дБ; 
– допуски на ухудшение параметров элементов ЦВОСП со временем (старение, деградация), 
дБ (зависит от типов источника и приёмника оптического излучения и их комбинаций), в проекте принимаем равным 5 дБ. 
Рис. 2
Расчетная схема РУ ЦВОСП
ОС-Р – оптический соединитель разъёмный (их число на РУ равно 2);
НРП – необслуживаемый регенерационный пункт;
ПРОМ – приемопередающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий параметры последнего и преобразующие его вновь в оптический сигнал;
ОС-Н – оптический соединитель неразъёмный, число которых на единицу больше числа строительных длин ОК, составляющих РУ.
Для линейного оборудования SDH всегда известным является уровень передачи, то есть Рпер = +2... –4 дБ.
Длину регенерационного участка найдем по формуле:
, км. (7)Энергетический потенциал Э принимаем из технических данных аппаратуры STM-1 фирмы «SIEMENS», равный 36 дБ (таб. 4).
Все величины в формуле (7) известны, кроме
– числа неразъёмных оптических соединителей. Число на единицу больше числа строительных длин.Определим длину РУ
, км, считая, что затухание вносимое неразъёмными оптическими соединителями равно нулю (то есть без учета оптических потерь). При таком допущении длина РУ определится из выражения: 
. (8)Подставим численные значения
км.Теперь зная
, определим число строительных длин ОК, составляющих РУ по формуле:
, (9)где
– округление в сторону большего числа.Подставим численные значения
.Число неразъёмных оптических соединителей вычисляем по формуле:
. (10)Подставим численные значения
.Затухание, вносимое этими соединителями, равно
. Следовательно, длина РУ должна быть уменьшена на величину 
. (11)Подставим численные значения
км.Тогда длина РУ с учетом оптических потерь составит:
. (12)Подставим численные значения
км.По формуле (7) выполним проверку:
км.Следовательно, расчет длины РУ с учетом оптических потерь выполнен верно.
Далее по формуле (6) определим затухание РУ.
дБ.7. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ
На рисунке 3 представлена схема организации связи между заданными районными центрами.
Для обеспечения связи между заданными населенными пунктами организуется тридцать двухмегабитных потоков. Остальные потоки – резервные, используются на транзит, развитие, для аренды, а также для организации связи с областным кольцом.
Рис. 3
Схема организации связи