Проект волоконно-оптической линии межстанционной связи гтс

Выполнен технико-экономический расчет, результат которого показал, что строительство данной МСЛ целесообразно.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..........................................  1

1.  Перспективы развития Соликамской ГТС, расчет

необходимого числа каналов........................  4

1.1. Перспективы развития ГТС.....................  4

1.2.  Исходные данные для расчета..................  4

1.3.  Расчет межстанционных связей.................  6

2.  Обзор существующих систем передачи, выбор

системы передачи.................................. 10

3.  Обзор существующих типов кабелей, выбор кабеля.... 15

4.  Определение длины регенерационного участка........ 20

5.  Схема организации связи........................... 24

5.1. Назначение системы........................... 24

5.2.  Состав оборудования системы.................. 24

5.3.  Система организации и обслуживания........... 26

5.4.  Электропитание оконечного оборудования....... 27

5.5.  Размещение и монтаж оборудования............. 27

6.  Мероприятия по ремонту кабельной канализации...... 29

6.1. Общие положения.............................. 29

6.2.  Условия прокладки кабельной канализации...... 30

6.3.  Разработка грунта............................ 31

6.4.  Прокладка трубопровода....................... 32

7.  Организация строительства и монтажа ВОЛС.......... 33

7.1. Особенности строительства ВОЛС............... 33

7.2.  Подготовка к строительству ВОЛС.............. 34

7.3.  Прокладка ОК в телефонной канализации........ 35

7.4.  Монтаж оптического кабеля.................... 40

8.  Обеспечение жизнедеятельности..................... 43

8.1. Общие положения.............................. 43

8.2.  Работа в смотровых устройствах............... 44

8.3.  Прокладка кабеля в телефонной канализации.... 45

8.4.  Работа с оптическим кабелем.................. 46

8.5.  Охрана труда при работе в ЛАЦ................ 47

8.6.  Охрана окружающей среды...................... 47

8.7.  Вывод........................................ 49

9.  Технико-экономический расчет...................... 50

9.1. Расчет капитальных вложений.................. 50

9.2.  Расчет тарифных доходов...................... 53

9.3.  Расчет эксплуатационных расходов............. 54

9.4.  Расчет показателей эффективности капитальных вложений..................................... 57

Заключение........................................ 61

Список литературы................................. 62

Приложение........................................ 63

ВВЕДЕНИЕ

Последние десятилетия двадцатого века характеризовались бурным ростом спроса на услуги связи и передачи информации. Согласно статистике объем передаваемой в мире информации и оказываемых услуг связи увеличивались по экспоненциальному закону, при этом реальный спрос постоянно превышал прогнозируемый. Судя по всему, такая же тенденция сохранится и на ближайшие годы. Очевидно, что сложившаяся ситуация эффективно стимулировала и стимулирует исследования и разработки по совершенствованию систем связи и телекоммуникаций, приводя к появлению новых, более совершенных технологий. Одной из таких технологий, рожденных в конце последнего столетия, явилась передача оптических сигналов по волокну, или –

- волоконно-оптическая связь.

В настоящее время волоконно-оптическая связь занимает значительную долю рынка телекоммуникаций (уже более 10%). При этом существует большой нереализованный потенциал в части повышения скорости передачи информации по оптическим волокнам и снижения стоимости услуг в расчете на бит передаваемой информации. На реализацию этого потенциала направлены последние разработки сверхскоростных волоконно-оптических линий связи и систем обмена информацией на их основе. Международной Конференцией по волоконно-оптической связи в последнем году этого тысячелетия уже продемонстрирована возможность передачи информации по единичному волокну со скоростью 3 Тбит/с на расстояние 40 км. По мнению специалистов, уже в ближайшие годы возможна практическая реализация таких

1

ВОЛС и их применение в современных телекоммуникационных сетях, а в лабораторных условиях будут продемонстрированы возможности создания ВОЛС на скорости передачи информации в десятки Тбит/с.

Наряду с магистральными системами связи, важнейшими потребителями таких ВОЛС будут системы связи, обеспечивающие передачу данных во всемирной сети Интернет и телеконференций, трафик которых возрастает более чем на 200% в год!

В настоящее время в мире созданы и функционируют коммерческие ВОЛС, в которых за счет применения технологий временного уплотнения сигнала скорость передачи информации по одному волокну составляет десятки Гбит/с. Сообщается о готовности к запуску в коммерческую эксплуатацию ВОЛС на скорости до 1 Тбит/с на основе технологии спектрального (или частотного) уплотнения.

Практическая реализация сверхскоростных ВОЛС и систем на их основе связана с решением целого ряда научных и инженерно-технических проблем.

Основным препятствием на пути реализации таких скоростных ВОЛС, помимо создания волоконно-оптического кабеля (ВОК) с малым затуханием и разработки быстродействующей оконечной аппаратуры, является дисперсия света в волокне – зависимость скорости распространения света от длины волны. Вследствие этой зависимости, а также конечной ширины линии регенерации источника излучения, различные спектральные составляющие сигнала распространяются с различными скоростями, что приводит к уширению световых импульсов на выходе; большая дисперсия может вызвать перекрытие импульсов и, как следствие, ошибки в передаче информации.

2

С ростом количества ВОЛС, увеличением скорости передачи информации по ВОЛС и их протяженности на одно из первых мест выходит проблема надежности ВОЛС. Решение этой проблемы напрямую связано с развитием существующих и разработкой новых методов и устройств для измерения и контроля характеристик ВОЛС: полного затухания в трактах с определением мест повышенных потерь; дисперсии; рабочего состояния усилителей света и регенераторов сигналов; мультиплексоров и демультиплексоров.

Но несмотря на трудности, с которыми сталкиваются разработчики передовых направлений в этой области, темпы совершенствования волоконно-оптических средств связи все более наращиваются.

Россия, наряду с иностранными партнерами, старается не отставать от них в развитии связи. Примером тому может служить компания «Ростелеком», которая сдала в эксплуатацию последний участок магистральной ВОЛС «Москва – Хабаровск». Тем самым она завершила создание цифровой транспортной телекоммуникационной линии, связывающей регионы России и имеющей выход на крупнейших операторов Европы и Азии. Магистраль общей протяженностью более 9400 километров проходит по территориям 21 субъекта Российской Федерации.

Учитывая вышесказанное, становится очевидным тот факт, что волоконно-оптические линии связи являются одним из наиболее перспективных направлений в развитии электрической связи не только в России, но и во всем мире. Поэтому актуальность строительства волоконно-оптической линии межстанционной связи, в качестве темы для дипломного проектирования, не вызывает сомнений.

3

1. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛИКАМСКОЙ ГТС,

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА КАНАЛОВ МСЛ.

1.1.  Перспективы развития ГТС.

г.Соликамск разделен на две основные части: Южную и Северную.

Схема построения телефонной сети – узловая. В южной части города построена электронная станция системы S-12  немецкой фирмы «Alcatel». Емкость ее расчитана на 8 тысяч номеров.

В северной части города ведется строительство выносной аналогичной АТС-4, емкостью 5 тысяч номеров.

Вследствие этого было принято решение построить межстанционную соединительную линию длиной 11 км. на базе ЦСП с применением волоконно-оптического кабеля, которая наиболее полно будет соответствовать техническим требованиям современных систем передачи и обеспечит необходимое качество связи.   

Кроме этого, на участке, протяженностью 90 метров, разрушен свободный канал трубопровода существующей телефонной канализации, поэтому на первом этапе строительства ВОЛС необходимо выполнить ремонт данного участка кабельной канализации.

1.2.  Исходные данные для расчета.

·  АТСЭ-7, емкость - 8 тысяч номеров.

·  Проектируемая АТСЭ-4, емкость – 5 тысяч номеров.

Структурный состав абонентов на проектируемой АТСЭ-4 принимается следующим:

·  телефонные аппараты квартирного сектора – 85% от емкости АТС;

4

·  телефонные аппараты народнохозяйственного сектора – 15% от емкости АТС;

·  таксофоны – 3% от емкости АТС.

Исходные данные для расчета интенсивности телефонной нагрузки определим по нормам , и сведем в таблицу 1.

Кроме того, определим среднее время занятия линии одним соединением по формуле:

; (1)

где =0; 1,5; 3 – коэффициент, зависящий от значности абонентского номера, соответственно n=5; 6; 7 знаков.

Подставим числовые значения в формулу:

;

;

;

Данные расчетов сводим в последнюю графу таблицы 1.

Таблица 1.

5

1.3.  Расчет межстанционных связей.

1. определим удельную среднюю нагрузку от одного источника (ТА) на проектируемой АТС;

2. определим возникающую нагрузку на каждой из АТС;

3. вычтем нагрузку АМТС и УСС из возникающих нагрузок на каждой из АТС;

4. определим долю нагрузки каждой из АТС в общей возникающей нагрузке сети;

5. определим величины внутреннего и внешнего сообщений на каждой из АТС;

6. определим потоки интенсивности нагрузок межстанционных связей;

7. по расчетным величинам нагрузки определим необходимое количество каналов МСЛ.

Удельную нагрузку на проектируемой АТС определим по формуле:

, (3) где

; (4)

;

;

Возникающую нагрузку на каждой из АТС определим по формуле:

, (5) где

-суммарная емкость ТА и таксофонов (принимается 3% от емкости АТС) на каждой АТС сети.

;

;

6

Вычтем из возникающих нагрузок каждой АТС нагрузку, поступающую на УСС и АМТС, т.к. она не перераспределяется на ГТС, учитывая, что на УСС поступает нагрузка 3% от возникающей нагрузки, а на АМТС – 0,005 Эрл от одного ТА согласно норм:

; (6)

;

;

Суммарная возникающая нагрузка МСЛ:

; (7)

;

Определим долю нагрузки в процентах для каждой из АТС относительно нагрузки МСЛ из выражений:

;     ;

;

;

Определим величину нагрузки внутреннего сообщения в процентах для каждой из АТС по таблице согласно ВНТП 112-86:

;

;

Определим величину внутренней нагрузки для каждой из АТС по формуле:

7

; (8)

;

;

Определим величину нагрузки исходящего сообщения по формуле:

; (9)

;

;

Потоки исходящих и входящих сообщений между АТС определим из выражения:

; (10)

где  - емкость Соликамской ГТС – 30900 номеров.

;

;

Данные расчетов межстанционных связей сводим в таблицу 2.

Таблица 2.

8

Для определения необходимого количества каналов МСЛ переведем величины средней возникающей нагрузки в расчетную нагрузку по формуле:

; (12)

;

;

Количество каналов МСЛ (V) при полнодоступном пучке и потерях Р=0,005 определим по таблицам Эрланга:

;

;

Кроме этого, необходимо 85 каналов под аренду для четырех крупных промышленных предприятий и 20 каналов - для Управления внутренних дел.

В результате, количество телефонных каналов, необходимых для организации межстанционной связи, равно 236-ти.

9

2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ

 ПЕРЕДАЧИ, ВЫБОР СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

В настоящее время существуют системы передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) и цифровые системы передачи с временным разделением каналов (ВРК).

Системы передачи с ЧРК относительно просты в эксплуатации, имеют достаточно высокую надежность в работе, хорошее качество передачи сигналов и обеспечивают необходимую дальность связи. Однако одним из основных недостатков этих систем является относительно низкая защищенность сигнала от помех, причем с увеличением протяженности магистрали, защищенность уменьшается, т.е. с увеличением длины линии помехи накапливаются. Одним из примеров систем передачи, работающих по симметричному кабелю, является К-60П «КАМА». Эта система обеспечивает организацию тридцати телефонных каналов тональной частоты по одной паре симметричного кабеля типа ЗКП, КССП, МКС. Система связи – двухполосная, линейный спектр (12-252 кГц) образуется на основе вторичной стандартной группы. Затухание усилительного (регенерационного участка) – 51 дБ. Максимальное расстояние между двумя станциями 8-13 км.

На данный момент системы передачи с ЧРК уже перестали соответствовать требованиям, которые предъявляются при организации современной связи, поэтому несомненное предпочтение отдается аппаратуре, построенной на принципе временного разделения каналов.

Системы передачи с временным разделением каналов (ВРК) отличаются высокой защищенностью от помех, что позволяет использовать их для организации телефонной связи между городскими АТС по телефонному кабелю различных типов: ТГ, ТПП, ОКМГ. В отличие от систем с ЧРК, при ВРК с увеличением дальности связи помехи не накапливаются, поэтому эти системы с применением импульсно-кодовой

10

модуляции (ИКМ) нашли широкое применение на сетях ГТС.

Используются цифровые системы передачи на 30, 120, 480 и 1920 каналов.

Наибольшее распространение на сетях ГТС получила аппаратура ИКМ-30. Система передачи ИКМ-30 предназначена для организации пучков каналов ТЧ по соединительным линиям между городскими АТС, а также между АТС и АМТС по методу импульсно-кодовой модуляции с временным разделением каналов и скоростью передачи 2048 Кбит/с.

Система передачи ИКМ-30 позволяет организовать тридцать каналов тональной частоты, может быть использована  в качестве каналообразующей для цифровых систем передачи и работает по кабелям типа ТГ, ТПП по четырехпроводной однокабельной либо двухкабельной схеме. Связь в системе передачи ИКМ-30 возможна на расстоянии

50-86 км с размещением на линии не менее одного обслуживаемого регенерационного пункта (ОРП) и необслуживаемых пунктов (НРП), необходимых для восстановления цифрового линейного сигнала. Дальность связи зависит от типа кабеля и схемы организации связи. Необслуживаемые регенерационные пункты размещаются через каждые 1,4-2,7 км.

Сравнивая системы К-60П и ИКМ-30 следует отметить, что аппаратура К-60П имеет большее расстояние между усилительными участками и меньшую стоимость канала – километра связи. Однако аппаратура ИКМ-30 имеет большую дальность связи, большую достоверность передаваемой информации. Также она позволяет передачу дискретной информации путем ввода её в цифровой тракт, скоростную обработку информации с помощью ЭВМ, а значит и автоматизацию передачи данных.  

Комплекс аппаратуры вторичной цифровой системы передачи ИКМ-120 используется на местной и внутризоновой первичных сетях.

11

В этой системе передачи применяются высокочастотные

симметричные кабели типа МКС с диаметром жил 1,0-1,2 мм.

Работа аппаратуры организуется по двухкабельной четырехпроводной однополосной схеме, т.е. для образования линейного тракта прямого и обратного направления используется одна симметричная пара в каждом кабеле. Скорость передачи информации 8448 Кбит/с.

Максимальная дальность связи, организованной с помощью ВЦСП на местных сетях составляет около 100 км при питании с одного обслуживаемого усилительного пункта.

В настоящее время на городских телефонных сетях все чаще используются оптические системы передачи, которые имеют целый ряд преимуществ перед системами, работающими по электрическим кабелям:

1. Высокая помехозащищенность, нечувствительность к внешним электромагнитным полям; отсутствие переходных помех между волокнами.

2. Значительно большая широкополосность (до 3000 МГц/км), возможность передачи большого потока информации (несколько тысяч каналов).

3. Большая длина регенерационного участка, определяемая малым затуханием оптического кабеля, равной 0,7 дБ/км при длине волны 1,3 мкм, что позволяет увеличить длину регенерационного участка до 70 км.

4. Безопасность применения оптического кабеля в зонах с горючими и легковоспламеняющимися средами из-за отсутствия короткого замыкания и искрообразования.

5. При массовом производстве – невысокая стоимость вследствие значительной экономии дорогостоящих и дефицитных цветных металлов.

6. Малые габаритные размеры и масса оптического кабеля (в 10 раз меньше электрических кабелей) позволяют эффективнее использовать дорогостоящую телефонную канализацию и значительно снизить затраты при

12

7. транспортировке и прокладке кабеля.

8. Полная электрическая изоляция между входом и выходом системы связи, что не требует общего заземления передатчика и приемника.

9. Отсутствие электромагнитных излучений и, как следствие, скрытность передачи.

Волоконно-оптические линии связи нашли свое применение при организации межстанционной связи на ГТС, где они с успехом заменяют электрические кабели, при организации связи на междугородных сетях и на местных сетях для передачи широкополосной информации (кабельного телевидения) и других видов связи.

В таблице 3. Приведены основные характеристики ВОСП для городской, сельской, зоновой и магистральной связи.

  Таблица 3.

13

Для организации соединительных линий на ГТС имеются две цифровые системы передачи на 120 каналов тональной частоты: «Соната-2» и ИКМ-120-4/5, которые относятся к вторичным системам передачи. Комплекс «ИКМ-480-5» также предназначен для применения на местных первичных сетях ЕАСС и представляет собой третичную ЦСП на 480 каналов, с линейным трактом на волоконно-оптическом кабеле.

Оптическая цифровая система ИКМ-120-4/5 имеет сходные технические характеристики с аппаратурой «СОНАТА-2», но имеет ряд преимуществ в сравнении с последней.

Одним из отличий ИКМ-120-4/5 от «СОНАТЫ-2» является применение в качестве источников излучения как лазерных, так и светоизлучающих диодов, что удешевляет стоимость оборудования и увеличивает срок её службы. Система ИКМ-120-4/5 может использоваться для работы на оптических кабелях с длиной волны 0,85 и 1,3 мкм по двухволоконной системе связи. Увеличены пределы регулировки АРУ до 30 дБ, против 20 дБ у «СОНАТЫ-2».

В аппаратуре ИКМ-120-4/5 коэффициент ошибок при передаче по линейному тракту максимальной протяженности на порядок ниже аналогичного параметра у «СОНАТЫ-2». Основное же преимущество заключается в полной унификации системы 120-4/5 с аппаратурой ИКМ-30-4.

Для организации оптической линии связи в данное время на АО «МОРИОН» выпускают аппаратуру волоконно-оптической системы передачи ОВГ-25 и ОТГ-35. Это оборудование, временного вторичного и третичного группообразования, на городских сетях применяют для организации связи между цифровыми АТС.

Вследствие того, что МСЛ проектируется между двумя электронными станциями и требуется 236 каналов, необходимо применить две системы передачи ОВГ-25.

14

3. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ТИПОВ КАБЕЛЕЙ,

ВЫБОР КАБЕЛЯ.

Оптический кабель (ОК) по своим свойствам является невосприимчивым к любым внешним электромагнитным влияниям, а по механическим и иным характеристикам сопоставим с традиционными электрическими кабелями связи. Оптические кабели могут прокладываться в коллекторах, телефонной канализации, непосредственно в грунте, по стенам, под водой и подвешиваться на опорах. Оптический кабель можно прокладывать в непосредственной близости от сильных энергоисточников, параллельно высоковольтным кабелям, нефте–и газопроводам, а также вблизи от электрофицированных железных дорог и других источников электропомех. Поэтому, ввиду явного преимущества в технических характеристиках ОК перед электрическими кабелями, остановим свой выбор именно на оптическом кабеле.

Сравнение оптических кабелей с электрическими кабелями, а также другими направляющими системами дано в таблице 4.

Существующие ОК по своему назначению могут быть классифицированы на три группы: магистральные, зоновые и городские. В отдельные группы выделяются подводные, объектовые и монтажные. Оптические кабели городской связи применяются в качестве соединительных линий между городскими АТС и узлами связи. По коэффициенту собственного затухания они наименее требовательны и рассчитаны для работы на небольшие расстояния (9-12 км без регенерационного пункта) и большое число каналов.

15

Таблица 4.

В настоящее время на городских телефонных сетях в основном применяются ОК с концентрической повивной скруткой. Кабель содержит определенное количество оптических волокон, чаще всего четыре или восемь,

16

расположенных вокруг силового стержня из высокопрочной пластмассы, воспринимающего на себя продольную нагрузку на разрыв. Световод имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердечника  оболочки. Сердечник служит, непосредственно, для передачи электромагнитной энергии и изготавливается из ультрачистого кварцевого стекла. Оболочка необходима для создания лучших условий отражения на границе раздела двух сред и для защиты от помех окружающего пространства. Изготавливают оболочку из кварца или полимеров.

Снаружи световода располагается защитное покрытие для предохранения волокна от механических воздействий и нанесения расцветки. Защитное покрытие, как правило, двухслойное: вначале кремнеорганический компаунд, а затем – фторопласт, нейлон, полиэтилен или лак. Общий диаметр волокна 500-800 мкм. Чаще всего волокна располагаются в отдельных пластмассовых трубках, образуя модули.

Кроме перечисленных элементов, в оптических кабелях, как правило, имеются следующие:

заполнители в виде сплошных пластмассовых нитей;

армирующие элементы, повышающие прочность кабеля при механических воздействиях;

наружные защитные оболочки, предохраняющие кабель от проникновения влаги, паров вредных веществ и внешних механических воздействий.

Для влагостойкости кабель в процессе изготовления заполняется гидрофобной массой.

В настоящее время существуют множество марок оптических кабелей. Кабели зарубежных фирм мы в данном проекте рассматривать не будем ввиду значительной разницы в цене на кабель и отсутствии явных преимуществ перед отечественными аналогами.

Российские производители предлагают на выбор следующие разновидности оптических кабелей.

17

1.ОК городской связи:

ОКК-50-0,1-0,7-8 на основе градиентного  оптического волокна;

ОКК-10-0,2-1,0-4 на основе одномодового волокна;

ОКК0-50-01 в котором поверх сердечника наложены полиэтиленовая промежуточная оболочка, металлическая оплетка и полиэтиленовая защитная оболочка;

ОККС-50-01 (ОККС-10-01) где вместо металлической оплетки применяются стеклопластиковые стержни;

ОККАК-50-01 (ОККАК-10-01) в котором поверх сердечника наложены полиэтиленовая промежуточная оболочка, алюминиевая сварная оболочка, оболочка из полиэтилена, броня из стальных проволок и полиэтиленовая защитная оболочка;

ОКС-50-01 (ОКС-50-01) кабель станционный, в котором поверх сердечниканаложена поливинилхлоридная защитная оболочка.

2. ОК зоновой связи:

ОЗКГ- оптический зоновый кабель для прокладки в грунте с 4 или 8 ОВ;

ОКЗ содержит четыре медные изолированные жилы 1,2 мм для дистанционного питания регенераторов. На основе ОКЗ изготавливаются ОКЗК, ОКЗБ, ОКЗС, ОКЗМК, которые отличаются различными вариантами брони;

ОКС- станционный кабель.

3.ОК магистральной связи:

ОМЗКГ- оптический кабель с 4, 8 или 16 волокнами;

ОМЗВ используется для прокладки через судоходные и сплавные реки, болота. Содержит в себе 4 или 8 оптических волокон;

ОКЛ предназначен для одномодовой связи на волне 1,55 мкм емкостью 4, 8 и 16 волокон и содержит медные жилы для дистанционного электропитания;

ОКЛС-01 (03), ОКЛК-03, ОКЛБ-01, ОКЛАК-01 – разновидности, отличающиеся конструкцией сердечника, силовых элементов, оболочки.

18

Остановим свой выбор на многомодовом оптическом кабеле городской связи, изготовленном Самарской кабельной компанией - ОККСТ-50-01-0,7-8, емкостью 8 градиентных ОВ, коэффициентом затухания не более 0,7 дБ/км при длине волны 1,3 мкм. Наружный диаметр кабеля 10,8 ± 1,0 мм, расчетная масса 1 км кабеля 320,7 кг. Конструктивные особенности ОК показаны на рисунке №1 (Приложение).

19

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ РЕГЕНЕРАЦИОННОГО УЧАСТКА

Исходные данные:

2а = 50 мкм – диаметр сердечника оптического волокна;

2в = 125 мкм – диаметр отражающей оболочки оптического волокна;

 мкм – показатель преломления сердечника;

 мкм – показатель преломления оболочки;

 мкм – длина волны;

 м – длина линии;

 м – строительная длина кабеля;

 - количество разъемных соединений (на входе и выходе                       регенераторов);

 дБ – потери на неразъемных соединениях;

 дБ – потери на разъемных соединениях;

 дБм – уровень оптического сигнала на выходе регенератора;

МГц – тактовая частота сигнала аппаратуры ИКМ 120-4/5;

Относительная разность показателей преломления: 

Δ =  =  = 0,02; (13)

Числовая апертура:  NA === 0,3; (14)

Нормированная частота: 

V = ; (15)

20

Число волн (мод):  ; (16)

Волновое сопротивление волоконного световода может быть определено на основании формул для электрического и магнитного полей:

 или ; (17)

Однако для упрощения расчета воспользуемся предельными значениями волнового сопротивления для плоской волны:

, (18) где - волновое сопротивление идеальной среды.

В реальных условиях волновое сопротивление оптического кабеля имеет промежуточное значение:

;  (19)

;    ;

Таким образом волновое сопротивление оптического кабеля:

;

Критическая частота :

; (20)

Критическая длина волны:

; (21)

Потери энергии на поглощение:

, (22)

21

где - тангенс угла диэлектрических потерь в световоде;

Потери на рассеяние:

, (23) где - коэффициент рассеяния;

Общие потери:

; (24)

Дисперсия градиентного световода  :

; (25)

Полоса пропускания:

; (26)

Общее затухание сигнала на участке регенерации:

; (27)

Уровень оптического сигнала на входе регенератора при

для лавинного фотодиода:

; (28)

Проектный потенциал участка регенерации:

;

Количество неразъемных соединений на оптическом кабеле:

; (29)

Максимальная длина регенерационного участка при ограничении по затуханию (с собственным затуханием заданного кабеля ):

;(30)

22

Для импульсно-кодовой модуляции при заданной длине ВОЛС уширение импульсов определяет предельную скорость передачи информации и ограничивает максимальное расстояние между регенераторами.

В линейных кодах ВОСП минимальный интервал между импульсами в цифровом сигнале равен половине еденичного интервала Т. Уширение импульсов на регенерационном участке составляет . Данная величина не должна превышать половину тактового интервала , иначе усложнится распознование импульсов.

; (31) где  - скорость передачи в линейном тракте, Гбит/с;

Тактовая частота аппаратуры ОВГ-25:

, соответственно скорость передачи информации:

;

Максимальная длина регенерационного участка при ограничении по дисперсии:

; (32)

Из расчетов видно, что определяющим фактором при выборе максимальной длины регенерационного участка является дисперсия.

Значит максимальная длина участка не может превышать 12,11 км.

23

5. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ

5.1.Назначение системы.

Система ОВГ-25 – вторичная цифровая система передачи  на 120 каналов предназначена для передачи по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) вторичных цифровых сигналов электросвязи.

Система позволяет организовать:

1. межстанционные соединительные линии электронных АТС;

2. каналы передачи цифровой (дискретной) информации, в том числе общий канал сигнализации (ОКС);

3. централизованное обслуживание оборудования.

5.2. Состав оборудования системы.

Оборудование системы ОВГ-25 подразделяется на:

1. оконечное оборудование;

2. промежуточное оборудование;

3. контрольно-эксплуатационные комплекты.

Оконечное оборудование включает в себя оборудование временного группообразования, оконечное оборудование световодного линейного тракта.

Промежуточное оборудование – необслуживаемый регенерационный пункт – устанавливается в колодцах телефонной канализации, в подъездах и подвалах зданий.

Контрольно-эксплуатационные комплекты – комплекты запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП) предусмотрены для эксплуатационного обслуживания системы.

Схема взаимодействия основных видов оборудования системы ОВГ-25 представлена на рис.2 (Приложение).

24

Организация связи оборудования ОВГ-25 происходит следующим образом.

На электронной станции S-12 в модуле цифровых соединительных линий DTM происходит формирование первичного цифрового потока со скоростью 2048 кбит/с, который через двухмегабитный кросс поступает на вход оборудования вторичного временного группообразования

ОВГ-25.

Блок ОВГ-25 предназначен для установки комплектов вторичного группообразования ВГ-25 и контроля их работоспособности. Он обеспечивает подведение и распределение цепей первичного и вторичного питания. Блок ОВГ-25 представляет собой каркас с платой контроля и сигнализации КС-002, которая контролирует оборудование, установленное в блоке ОВГ-25, а также осуществляет обмен контрольной информацией с блоком универсального сервисного обслуживания (УСО). В блок ОВГ-25 можно установить до четырех комплектов плат ВГ-25.

Комплект ВГ-25 обеспечивает мультиплексирование четырех цифровых потоков со скоростями 2048 кбит/с в групповой поток 8448 кбит/с, и передачу мультиплексированного сигнала по волоконно-оптическому кабелю через оборудование световодных подключений ОСП-02.

Комплект ВГ-25 устанавливается в блок ОВГ-25 и состоит из платы вторичного временного группообразования АМ-23, платы линейного оптического тракта ЛТ-224, платы преобразователя напряжения ПН-02.

В приемной части ОВГ-25 осуществляется распределение группового сигнала на четыре первичных потока, в которых восстанавливается первоначальная скорость переданного цифрового потока.

Основные технические данные оборудования (оптический интерфейс):

·  скорость сигнала 8448 кбит/с;

·  код оптического сигнала CMI;

25

·  тип оптического соединителя FC-PC;

·  рабочая длина волны, нм 850, 1300, 1550;

·  мощность оптического сигнала на выходе минус 3 дБм;

·  мощность оптического сигнала на входе от минус 6 до минус 46 дБм.

Блок ОВГ-25 устанавливается в унифицированный стоечный каркас СКУ-01(03).

Блок ОСП-02 конструктивно унифицирован с типовыми блоками аппаратуры ОВГ-25, устанавливается в верхней части стойки и предназначен для стыка двух линейных и 16 станционных оптических кабелей. Сращивание оптических волокон линейного и станционного кабелей осуществляется методом сварки. Место сварного соединения защищают с помощью устройства для герметизации (муфты). Излишки волокон (запас) укладывают в кассеты блока. Блок позволяет организовать на промежуточном пункте четыре, а на оконечном – восемь линейных трактов.

На задней стенке блока имеются конструкции:

с накладками для крепления линейных оптических кабелей;

с крышками для крепления восьми станционных оптических кабелей ; с крышками для разводки модулей линейных и станционных оптических кабелей.

С лицевой и задней сторон блок закрыт крышками.

Контроль за состоянием оборудования линейного световодного тракта осуществляется блоком унифицированного