Проект городской телефонной сети нового микрорайона города Черновцы (стр. 6 из 13)

Наш телефонный аппарат подсоединен к коммутационному оборудованию районной ATC с помощью одной витой пары проводов многопарного кабеля — это соединение называется абонентской линией. Остальные пары кабеля отданы другим абонентам. Когда вы набираете номер и, устанавливаете соединение, сигнал от коммутационного оборудования вашей станции к ATC собеседника проходит по другой витой паре проводов, называемой соединительной линией. Соединительные линии между АТС — это групповые элементы сети, и само оборудование АТС в большей степени также является групповым, поскольку используется абонентами сети совместно. На АТС есть и индивидуальное оборудование (абонентские комплекты), которое непосредственно связано с каждой абонентской линией, и в частности реагирует на поднятие абонентом трубки. Число пар соединительного кабеля между двумя АТС зависит от величины предполагаемого трафика, т. е. от вероятного числа совпадающих соединений средней продолжительности за определенный интервал времени. Обычно число таких пар равно трем, шести и более десяткам. Если расстояние между ними больше, тогда используют аппаратуру многоканального уплотнения, с помощью которой организуют несколько десятков телефонных соединительных каналов по каждой паре соединительного кабеля.

Если АТС находятся в разных городах, тогда в цепи соединения появляются еще три звена: две междугородные телефонные станции (МТС) коммутации и один междугородный канал связи. АТС связана с городской МТС другими соединительными каналами. Междугородный канал — это один из каналов многоканальной магистральной системы уплотнения, соединяющих две МТС между собой. Физическая среда передачи магистральной многоканальной системы может быть любой, например витой парой (в многопарном магистральном симметричном кабеле), коаксиальной парой (в коаксиальном магистральном кабеле), оптическим кабелем или радиостволом (радиорелейная линия, спутниковый канал). При этом число каналов на одной паре зависит от типа кабеля, а их число в радиостволе — от типа ствола.

В данном курсовом проекте для соединения АТС с МТС используется оптический кабель марки ОКЛБг 4-х модульной конструкции с центральным силовым элементом.

3. Расчет параметров оптического кабеля

3.1 Структурная схема волоконно-оптической системы передачи

На рисунке 3.1 изображена структурная схема ВОСП на STM-1.

ВОСП – совокупность активных и пассивных устройств, предназначенных для передачи информации на расстояние с помощью оптических волн (мод) и сигналов. Оптическим сигналом служит оптическое (световое) излучение лазера и СД, переносимое в ОЛП в виде совокупности собственных оптических волн (мод) этих ЛП.

Под типом моды следует понимать э/м образ, характеризующийся своим особым распределением электро-магнитного поля этой моды в световоде и своей скоростью распространения.

На структурной схеме, изображенной на рисунке 3.1, представлены 2 комплекта оконечного оборудования и волоконно-оптический линейный тракт. Оконечное оборудование размещается в пунктах А и Б, и состоит из стандартной канало- и группообразующей ИКМ аппаратуры и оборудования стыка с оптическим трактом. Оборудование стыка содержит:

ПК – преобразователь кода и оптоэлектронные модули – ПОМ – передающий и ПРОМ – приёмный, ЛР – линейный регенератор. ПК в пункте А преобразует биполярный квазитроичный сигнал (например HDB-3) в униполярный код (например CM1), подходящий для передачи по ОВ.

ПОМ преобразует электрические импульсы этого кода в оптические. На приемном конце в пункте Б оптические импульсы превращаются в ПРОМ в электрические, которые регенерируются в ЛР, а затем в приемном ПК преобразуются в электрические импульсы квазитроичного кода, поступающие в ИКМ. Аналогично из Б в А.

Волоконно-оптический линейный тракт содержит минимум 2 ОВ в ОК, которые подключаются к аппаратуре с помощью разъёмных оптических соединителей (РОС). Через определенные участки, называемые регенерационными, включаются НРП или ОРП, предназначенные для регенерации импульса, искажённого впоследствии потерь и дисперсии в тракте.

Длина участка регенерации зависит от величины потерь и дисперсии в ОВ, скорости и требуемого качества передачи и электрических показателей ПОМ и ПРОМ.

Рисунок 3.1 – Структурная схема ВОСП

Выбранный кабель: ОКЛБг -3- ДА-13-4х4Е-0,4Ф3,5/0,3Н19-16/0

Т.е. ОК - оптический кабель; Л - магистральный, для прокладки в грунте (зоновая связь, городская связь); Бг – броня из стальных гофрированных бронелент; 3 – номер разработки (номинальный диаметр ОК составляет 2,5мм); Д – центральный силовой элемент – диэлектрический стержень (стеклопрут); А- тип усиливающего элемента – арамидные нити с коэффициентом, противостоящим растягивающему усилию, 1; 13- тип и материал защитных покрытий – броня стальная, оболочка и шланг из композитного материала (на основе ПВХ); 4х4Е – 4 оптических модуля в оптическом кабеле, 4 оптических волокон в оптическом модуле, Е – ОВ одномодовое; 0,4Ф3,5/0,3Н19 – работает в 2-х окнах прозрачности:

- Ф – длина волны – 1310нм, 0,4 дБ/км – коэффициент затухания, 3,5

- хроматическая дисперсия.

- Н – длина волны – 1550нм, 0,3 дБ/км – коэффициент затухания, 19

- хроматическая дисперсия;

16 – количество ОВ в ОК; 0 – количество жил дистанционного питания.

Рисунок 3.2 – Эскиз поперечного сечения кабеля М 10:1

ОКЛБг -3- ДА-13-4х4Е-0,4Ф3,5/0,3Н19-16/0

1 – оптическое волокно;

2 – оптический модуль;

3 – трубка ОМ;

4 – центральный силовой элемент;

5 – скрепляющая лента;

6 – заполнитель;

7 – внутренняя оболочка;

8 – мягкая подушка;

9 – гофрированная броня;

10 – внешняя оболочка.

11 – заглушка.

3.2 Определение размеров элементов конструкции кабеля ОКЛБг

Определим количество ОВ в ОК:

NOB = 2NSTM+50%=2∙5+5=15

Диаметр оптического модуля содержащего 4 ОВ составляет 2,5 мм.

Диаметр сердечника (из эскиза):

Dсер = 3∙Dом (3.1)

Dсер = 3∙2,5 = 7,5 мм;

Диаметр скрепляющей оболочки (с учетом толщины скрепляющей ленты из композитных полимерных материалов):

Dскр. об = Dсер + 2∙tскр. об (3.2)

Dскр. об = 7,5 + 2∙0,05 = 7,6 мм;

Диаметр армирующего слоя (с учетом толщины арамидной нити):

Dарм. сл = Dскр. об + 2∙tарм. сл (3.3)

Dарм. сл = 7,6 + 2∙0,04 = 7,68 мм;

Диаметр по полиэтиленовой оболочке:

Dоб = Dарм. сл + 2∙tоб (3.4)

Dоб = 7,68 + 2∙1 = 9,68 мм;

Диаметр по гофрированной брони:

Dгоф. бр = Dоб + 2∙tгоф. бр (3.5)

Dгоф. бр = 9,68 + 2∙0,6 = 10,88 мм;

Диаметр оптического кабеля (совпадает с диаметром шланга):

Dок = Dгоф. бр + 2∙tшл (3.6)

Dок = 10,88 + 2,2 = 14,88 мм.

Таблица 3.1 – Спецификация элементов конструкции кабеля

№п/п	Название элемента	Толщина, мм	Диаметр, мм	Материал
11.	Сердечник	__	7,5	______
22.	Скрепляющая обмотка	0,05	7,6	полибутилентирафтал
33.	Армирующего слой	0.04	7,68	Арамидные нити
44.	Оболочка	0.1	9,68	ПВХ
55.	Гофрированная броня	0.6	10,88	Стальные гофрированные ленты
66.	Шланг	2	4,88	ПВХ

3.3 Расчет оптических параметров кабеля

Расчет числовой апертуры:

Числовая апертура

рассчитывается по формуле:

- для ступенчатого ППП ОВ: