Обоснование линии связи волоконно-оптических систем передачи между пунктами Курск-Брянск (стр. 6 из 7)

Время восстановления ОК – продолжительность восстановления работоспособного состояния двух или нескольких ОВ.

Требуемые показатели надежности для внутризоновой первичной сети (ВзПС) и магистральной первичной сети (СМП) ВСС РФ с максимальной протяженностью Lм (без резервирования) приведены в таблицах 8.1 и 8.2 в соответствии с РД 45.047 – 99.

Таблица 8.1 – Показатели надежности для ВзПС, LМ = 1400 км

Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
Коэффициент готовности	>0,99	>0,998	0,99
Среднее время между отказами, час	>111,4	>2050	>350
Время восстановления, час	<1,1	<4,24	См. примечание

Таблица 8.2 – Показатели надежности для СМП, LМ = 12500 км

Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
Коэффициент готовности	>0,92	>0,982	0,92
Среднее время между отказами,час	>12,54	>230	>40
Время восстановления,час	<1,1	<4,24	См. примечание
Примечание: Для оборудования линейных трактов на ВзПС и СМП должно быть: время восстановления НРП- Тв нрп < 2,5 час (в том числе время подъезда-2 часа); время восстановления ОРП, ОП -Тв орп < 0,5 час; время восстановления ОК- Тв ок < 10 час (в том числе время подъезда 3,5 часа)

Расчет параметров надежности в курсовом проекте будем производить для канала ОЦК на перспективной цифровой сети.

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км. кабеля в год:

m = 0,34

Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП (L) определится как:

где: L =255 км – длина проектируемой магистрали;

8760 – количество часов в году.

При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающегося с момента обнаружения отказа (аварии) коэффициент простоя (неготовности) определяется по формуле:

,

где: Т_в = 4,24 часа – время восстановления (из табл. 8.1),

а коэффициент готовности:

При длине канала (магистрали) L не равной Lм среднее время между отказами определяется как:

где: L – длина проектируемой ВОЛП, км;

Т₀ – средне значение времени между отказами, ч.;

Т₀ и L_м – из табл. 8.1 и 8.2.

Вычисляем коэффициент готовности:

Для случаев эксплуатации ВОЛП на основе оптимальной стратегии восстановления, начинающегося с обнаружения предотказного состояния объектов технической эксплуатации (ОТЭ), т.е. повреждения, необходимо для инженерных расчетов показателей надежности использовать выражение:

где: t₁ = 3,5 ч.– время подъезда (из табл. 8.2).

Полученный в курсовом проекте коэффициент надёжности получился выше, чем требуется в нормативных показателях, что свидетельствует о высокой надёжности проектируемой ВОСП.

Индивидуальное задание

Измерения, проводимые в процессе прокладки ОК

Проведение всестороннего тестирования линий в процессе строительства сети поможет свести к минимуму дорогостоящие и трудоемкие затраты сил и времени по поиску и устранению неисправностей, таких как проблемные соединения, загрязненные или поврежденные коннекторы и другие дефектные компоненты, еще до того как они приведут к перерыву в связи.

Назначение любой волоконно-оптической сети – осуществлять беспрерывную, высокоскоростную передачу данных с требуемым уровнем обслуживания. Для обеспечения этих показателей необходимо проводить измерения основных характеристик ВОЛС не только на этапах эксплуатации и поиска неисправностей, но и на этапе строительства сети.

Один из наиболее важных факторов, который необходимо учитывать для обеспечения оптимального функционирования сети, – это контроль потерь оптической мощности. Сеть должна быть сбалансирована! Иными словами, потери в каждой оптической линии не должны выходить за рамки бюджета потерь, определенного в спецификациях. Для обеспечения сбалансированности сети необходимо еще на этапе планирования PON определить общий бюджет потерь и рассчитать разветвители таким образом, чтобы разброс потерь между оконечными точками сети (абонентскими терминалами) сводился к минимуму и не выходил за рамки бюджета.

Еще одним немаловажным фактором является максимально возможное снижение значения обратных отражений (ORL). Это особенно важно при передаче аналоговых видеосигналов большой мощности, вырабатываемых узкополосным лазером. Обратные отражения приводят к деградации подобных сигналов, что, в конечном итоге, негативно сказывается на качестве видеопередачи. Учет этих факторов и проведение необходимых измерений для предотвращения их негативного влияния приобретает еще большее значение, когда сеть включает старые кабели. Такие волокна, особенно при работе на длине волны 1550 нм, могут показывать значительно большее затухание, чем ожидается на этапе планирования.

Подытожив вышесказанное, можно выделить три основных направления измерений характеристик ВОЛС при строительстве и сдаче в эксплуатацию сети PON:

· Двунаправленное измерение оптических возвратных потерь (ORL)

· Двунаправленное измерение оптических потерь между двумя оконечными точками

· Двунаправленный рефлектометрический анализ линии

Набор измерительного оборудования для обеспечения необходимых измерений должен состоять из:

· измерителя оптических возвратных потерь (ORL)

· измерителя оптических потерь (OLTS)

· визуального дефектоскопа (VFL)

· детектора активного волокна (LFD)

· оптического рефлектометра (OTDR)

· измерителя мощности для PON

Измеритель мощности для PON должен иметь возможность разделения длин волн и измерения неравномерного, скачкообразного/пульсирующего трафика. VFL вводит излучение от яркого красного лазера в волокно, что позволяет найти дефекты, видимые невооруженным глазом, такие как: плохие сварки, обрывы и макроизгибы. LFD используются для обнаружения волокон, передающих сигнал, без разрыва связи.

В идеальном случае необходимо проводить тестирование PON после прокладки каждого сегмента. Например, после прокладки каждой секции оптического кабеля необходимо провести между оконечными точками рефлектометрический анализ и измерения ORL. После установки разветвителя - измерения основного (питающего) волокна между патч-панелью центрального устройства (OLT) и выходными портами разветвителя. После установки оконечных терминалов проводятся измерения между портом каждого терминала и патч-панелью волоконно-распределительного узла (распределительная патч-панель). Этот тест также может быть выполнен между портом оконечного терминала и патч-панелью OLT. В таком случае будет протестирована вся линия.

Двунаправленные измерения потерь

Оптические потери определяются как разница в уровне мощности между передающим источником и принимающим измерителем мощности. Общие потери оптической линии/системы рассчитываются как сумма вносимых потерь (IL) коннектора OLT, WDM мультиплексора, сварок, затухания в волокне, разветвителя, коннектора абонентского терминала (ONT) и всех соединений.

Вносимые потери – это потери оптической энергии в результате возникновения препятствия (установки компонента или устройства) на пути распространения света.

Потери могут быть измерены с использованием отдельного источника излучения и измерителя оптической мощности (OPM). Типичный OLTS состоит из источника излучения и измерителя мощности, более продвинутые модели OLTS состоят из источника излучения и измерителя мощности, скомбинированных в одном корпусе, и тем самым особенно удобны для проведения двунаправленного тестирования, автоматического измерения опорного значения и анализа полученных результатов. Еще более продвинутые модели OLTS могут выполнять одновременное автоматическое двустороннее тестирование потерь и ORL, а также оценивать длину линии и хроматическую дисперсию.

Анализ характеристик ВОЛС с помощью рефлектометра

В процессе строительства необходимо убедиться, что характеристики каждого кабельного участка соответствуют или превосходят значения указанные в спецификациях кабеля. Оптимальный способ решения этой задачи – использование оптического рефлектометра (OTDR).