Проект волоконно-оптической линии передачи сегмента транспортной сети на заданном участке

СОДЕРЖАНИЕ 1
ВВЕДЕНИЕ 3
1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ 5
2.ВЫБОР ТОПОЛОГИИ СЕТИ. 7
3. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СЕТИ 10
4. ВЫБРАЛ ОБОРУДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА 11
5.ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ 18
6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА 21
7. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ НАДЁЖНОСТИ ВОЛП 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 37

Для выбранной марки кабеля и рабочей длины волны 1530 нм;– протяженность ЭКУ (максимальное расстояние между станциями).- максимальное значение потерь в неразъемном соединении на заданной рабочей длине волны λ, дБ; – потери в разъемных соединениях. Предполагая использование оптических разъемов типа FC/PC, принимаем = 0,5 дБ;– количество разъемных соединений на ЭКУ. Принимаем (по 2 разъема на приеме/передаче – 1 на оптическом кроссе и 1 на приемопередающем модуле оптической системы передачи).– количество неразъемных соединений, определяется по формуле:,где – строительная длина оптического кабеля. В данном случае принимаем .Расчет уровней мощности сводим в таблицу 6,2.Таблица 6,2 – Расчет уровней мощностиУчастокДлина пролета, кмУровень мощности, дБПункт 1 Пункт 266-17,87Пункт 2 Пункт 3168-27,56Пункт 3 Пункт 4119-23,17 – потери из-за шумов межсимвольной интерференции (ISI – IntersymbolInterference).где – время нарастания фронта оптического импульса на входе источника оптического излучения (составляет 10% - 90% от его максимального значения), непосредственно связано со скоростью передачи оптического сигнала следующим соотношением:где – скорость передачи оптического сигнала в линии, Мбит/с. В данной работе рассматривается применение блочного линейного кода для цифрового потока MBNВ. Отсюда: где – число символов кодовой последовательности;– число импульсов, необходимое для передачи;– скорость передачи информации, соответствующая заданному уровню иерархии скоростей цифровых потоков, Мбит/с.=155 Мбит/с.Для уровней синхронной цифровой иерархии (SDH) STM-1 (=155 Мбит/с) и выше условно принимаем блочный линейный код 10В11В.Рассчитываем:Подставим найденное значение BL и найдем T0:– время нарастания фронта оптического импульса на выходе фотоприемника, сгде – полоса пропускания фотоприемника, Гц (выбирается из условия ≥). Выберем– прогнозируемое среднеквадратическое отклонение дисперсии на ЭКУ:где и - значения хроматической и поляризационной модовой дисперсии на ЭКУ соответственно. Прогнозируемое значение хроматической дисперсии на ЭКУ заданной протяженности () определяется по следующей формуле:где – ширина спектра излучения источника, равна 3,6 нм.– коэффициент хроматической дисперсии на заданной рабочей длине волны :,где – параметр наклона спектральной характеристики дисперсии ОВ в точке нулевой дисперсии, . по заданию;– длина волны нулевой дисперсии, равна 15014 нм.Подставляя найденные значения D и значение спектра ширины излучения, равное 3,6 нм, найдем:Прогнозируемое значение поляризационной модовой дисперсии (ПMД) на ЭКУ заданной протяженности :где – параметр ПМД волокна, . .Рассчитываем:Подставив найденные выше значения получаем:Мощность оптического сигнала на выходе фотоприемника ОСП :где – уровень мощности оптического сигнала на выходе фотоприемника, дБМаксимальный уровень мощности шума фотоприемника (, дБ)можно оценить по следующей формуле:дБ,где – заданный уровень чувствительности фотоприемника, дБ. – номинальное значение Q-фактора, соответствующее нормированному коэффициенту ошибок BERном, возьмем .Получаем:Чувствительность фотоприемника , и мощность шума рассчитываются следующим образом:Получаем:Построение глаз-диаграммы осуществляется путем наложений откликов системы передачи в предположении гауссовой формы импульса сигнала «изолированного» логического 0 в последовательности логических 1 (например, комбинация 101 при трёхсимвольной последовательности):,и отклика системы передачи сигнала «изолированной» логической 1 в последовательности логических 0 (например, комбинация 010 при трёхсимвольной последовательности):,где - среднеквадратическая длительность гауссова импульса на выходе фотоприемника ВОСП, с. Данная величина непосредственно связана с интервалом передачи битовой последовательности следующим соотношением:;,где – количество символов битовой последовательности (в данном случае примем Nsymb=3);– длительность импульса на уровне 0,5 от его максимума на выходе источника оптического излучения, с:где – скорость передачи оптического сигнала в линии, 155 Мбит/с.Значит,При построении глаз-диаграммы в диапазоне (-2Т; 2Т) на диаграмме надо указать мощность шума фотоприемника, а также чувствительность фотоприемника (если мощность сигнала на выходе фотоприемника и чувствительность фотоприемника являются величинами одного порядка). Границы раскрываглаз-диаграммы (зоны принятия решения), соответствуют минимальной зарегистрированной мощности при передаче логической 1 (,мВт) и максимальной зарегистрированной мощности при передаче логического 0 (, мВт):где точка максимальногораскрыва глаз диаграммы, с: Получим:Рисунок 4.2 – График с указанием границ раскрываглаз-диаграммыИсходя из предположения гауссова распределения мощности сигналов в состояний логической 1 () и логического 0 (), определяют характеристики распределений этих состояний – математическое ожидание мВт и мВт соответственно. Среднеквадратические отклонения мощностей , мВт и , мВт определяются в соответствии с правилом «трех сигм»:Величина Q-фактора рассчитывается по следующей формуле:.При этом коэффициент ошибок BER определяется выражением:,где – вспомогательная функция интеграла ошибок.Формула справедлива при значениях аргумента больше 3, то есть только при выполнении условия: .Так как,то рассчитаем коэффициент битовых ошибок:.7. Расчёт параметров надёжности ВОЛПОдно из важнейших технических требований, предъявляемых к цифровой сети связи – обеспечение ее устойчивого функционирования в течение длительного периода эксплуатации в условиях, характеризуемых физическими внешними воздействующими факторами и внутренним показателями компонентов сети.Основной задачей системы технической эксплуатации оптических кабельных магистралей является обеспечение качественной и бесперебойной работы трактов и каналов связи. Качество работы систем связи зависит от надежности работы линий связи.Надежность – одна из важнейших характеристик современных магистралей и сетей связи общего пользования. При проектировании должна быть произведена оценка показателей надежности на соответствии заданным требованием, путем построения структурной схемы надежности ВОЛП и расчета коэффициента готовности и время восстановления с учетом резервирования по исходным данным о надежности составных частей оборудования, полученных от поставщика в соответствии с РД 45.047 99.Для оценки надежности кабельных линий используются следующие основные характеристики:Коэффициент готовности (Кг) – это вероятность того, что объект технической эксплуатации (ОТЭ) окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование объекта по назначению не предусматривается.Коэффициент неготовности или коэффициент простоя (Kп)–вероятность того, что система окажется в неработоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов.Средняя наработка на отказ (То) - отношение суммарной наработки ОТЭ к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.Время восстановления (Tв) – это математическое ожидание времени восстановления работоспособности состояния ОТЭ после отказа.Интенсивность отказов (ок) – это условная плотность вероятности возникновения отказа ОТЭ определенная при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП L определится как:где L – длина проектируемой ВОЛП (L=352 км);8760 – количество часов в году;100 – длина линии, для которой задана плотность отказов.Таким образом, интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП L равна:При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающего с момента обнаружения отказа (аварии), коэффициент простоя определяется как:где Тв – время восстановления (Тв =5,2 ч.).Тогда коэффициент простоя равен:А коэффициент готовности определяется как:Тогда коэффициент готовности равен:Таким образом, рассчитанный коэффициент готовности удовлетворяет норме (Kг>0,985).При длине трассы L не равнымLM среднее время между отказами определяется как:где Tо – время между отказами;LM – максимальная протяженность для внутризоновой ВОЛП;L – протяженность проектируемой ВОЛП.Тогда среднее время между отказами равно:ЗАКЛЮЧЕНИЕ.В данном курсовом проекте разработана конструкция волоконно-оптической сети передачи данных.В результате выполненной работы выбрана трасса прокладки оптического кабеля (ОК), система передачи и тип ОК. Проектом предусмотрено использовать аппаратуру SDH Optx 1600 семейства NortelNetworks и оптического кабеля ОКЛК-01-4-20.Рассчитаны параметры ОК и определена длина регенерационного участка, который составляет 353 км. Проектом предусмотрена установка оборудования НРП.Прокладка ОК предусмотрена с применением кабелеукладочной техники.Список использованной литературыАлексеенко А.Л., Белов Ю.Н., Ионов А.Д., Хабибулин В.М. Проектирование и строительство волоконно-оптических линий связи. Учебное пособие – Новосибирск.: НЭИС, 1991г. – 95с.Административная карта Российской Федерации “Хабаровский край”. М.: - “Роскартография” 1999г.Цифровые системы передачи: учебно-методическое пособие.- М.: МТУСИ, 2008.Курицын С. А., Матюхин А. Ю. Многоканальные системы передачи: Учебник. – СПб, 2011ГОСТ 2.701-84. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнениюГОСТ 21.406-88 Проводные средства связи. Обозначения условные графические на схемах и планахРД 45.155-2000 "Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи".Бутусов М.М., Верник С.Л., Галкин С.Л. Волоконно - оптические системы передач. Учебник для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 1992г. – 128с."Цифровые и аналоговые системы передачи" : Учебное пособие / под ред. Иванова В.И. – М: Горячая линия – Телеком – 2003РД 45.047-99. Линии передачи волоконно-оптические на магистральных и внутризоновых первичных сетях ВСС России. Техническая эксплуатация. - М.,2000г. – 68с. ГОСТ 8.417-81. ГСИ. Единицы физических величин.ГОСТ 26599-85 . Системы передачи волоконно-оптические.ОСТ 45.104-97. Стыки оптических систем передачи синхронной цифровой иерархии. Классификация и основные параметры.