Проект волоконно-оптичної системи передачі

Курсова робота

По дисциплині

Монтаж, обслуговування та ремонт станційного обладнання

електрозв’язку

Проект волоконно-оптичної системи передачі

Носач Олексій Олегович

Вступ

Світ телекомунікацій і передачі даних стикається з динамічно зростаючим попитом на частотні ресурси. Ця тенденція в основному пов'язана зі збільшенням кількості користувачів Internet і також зі зростаючим взаємодією міжнародних операторів і збільшенням обсягів переданої інформації. Смуга пропускання в розрахунку на одного користувача стрімко збільшується. Тому постачальники зв'язку при побудові сучасних інформаційних мереж використовують волоконно-оптичні кабельні системи найбільш часто. Це стосується як побудови протяжних телекомунікаційних магістралей, так і локальних обчислювальних мереж. Оптичне волокно (ВВ) в даний час вважається найдосконалішою фізичним середовищем для передачі інформації, а також самої перспективним середовищем для передачі великих потоків інформації на значні відстані. Сьогодні волоконна оптика застосовується практично у всіх завданнях, пов'язаних з передачею інформації. Широкомасштабне використання волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ) почалося приблизно 40 років тому, коли прогрес в технології виготовлення волокна дозволив будувати лінії великої протяжності. Зараз обсяги інсталяцій ВОЛЗ значно зросли. У міжрегіональному масштабі слід виділити будівництво волоконно-оптичних мереж синхронної цифрової ієрархії (SDH). Стрімко входять в наше життя волоконно-оптичні інтерфейси в локальних і регіональних мережах Ethernet, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM.

В даний час по всьому світу постачальники послуг зв'язку прокладають за рік десятки тисяч кілометрів волоконно-оптичних кабелів під землею, по дну океанів, річок, на ЛЕП, в тунелях і колекторах. Безліч компаній, у тому числі найбільші: IBM, Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli ведуть інтенсивні дослідження в області волоконно-оптичних технологій. До числа найбільш прогресивних можна віднести технологію надщільного хвильового мультиплексування по довжині хвилі DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), що дозволяє значно збільшити пропускну здатність існуючих волоконно-оптичних магістралей.

В Україні в останні півтора-два роки обласні дирекції ВАТ "Укртелеком", оператори корпоративних і відомчих мереж почали впроваджувати технологію xDSL, підвищуючи якість послуг. Поява на ринку телекомунікацій великого вибору цифрового обладнання на базі сучасних технологій поставив перед операторами проблеми сумісності вже наявної апаратури з знову купується, а також завдання оптимального проектування нових цифрових мереж. Триваючий процес розширення спектру послуг, включення абонентів у локальні, корпоративні мережі (наприклад, SOHO - домашній офіс) вимагає збільшення швидкості не тільки висхідних, але і спадних потоків інформації від абонентів. Тому поряд із зростанням попиту на апаратуру ADSL буде збільшуватися потреба в модемах із симетричною передачею HDSL технології. Такий прогноз підтверджується і тим, що частка їх продажу лише за 2000 рік у загальному обсязі реалізації DSL обладнання зросла з 10-15 до 70-80%.

1. Загальний розділ

1.1 Переваги волоконно–оптичних систем передачі

Волоконно-оптичні лінії зв'язку в порівнянні зі звичайними кабельними лініями мають наступні переваги: - Висока перешкодостійкість, нечутливість до зовнішніх електромагнітних полів і практично відсутність перехресних перешкод між окремими волокнами, укладеними разом в кабель. - Значно більша широкополосность. - Мала маса і габаритні розміри. Що зменшує вартість і час прокладання оптичного кабелю.- Повна електрична ізоляція між входом і виходом системи зв'язку, тому не потрібно загальне заземлення передавача і приймача. Можна робити ремонт оптичного кабелю, не вимикаючи обладнання.- Відсутність коротких замикань, внаслідок чого волоконні світловоди можуть бути використані для перетину небезпечних зон без боязні коротких замикань, що є причиною пожежі в зонах з горючими та легкозаймистими середовищами. - Потенційно низька вартість. Хоча волоконні світловоди виготовляються з ультра чистого скла, що має домішки менше ніж кілька частин на мільйон, при масовому виробництві їх вартість не велика. Крім того, у виробництві світловодів не використовуються такі дорогі метали, як мідь і свинець, запаси яких на Землі обмежені. Вартість же електричних ліній коаксіальних кабелів і хвилеводів постійно збільшується як з дефіцитом міді, так і з подорожчанням енергетичних витрат на виробництво міді і алюмінію. У світі виріс величезний прогрес у розвитку волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ). В даний час волоконно-оптичні кабелі та системи передачі для них, випускаються багатьма країнами світу. Особливу увагу у нас і за кордоном приділяється створенню і впровадженню одномодових систем передачі по оптичних кабелів, які розглядаються як найбільш перспективний напрямок розвитку техніки зв'язку. Перевагою одномодових систем є можливість передачі великого потоку інформації на необхідні відстані при великих довжинах регенераційних ділянок. Вже зараз є волоконно-оптичні лінії на велику кількість каналів з довжиною регенераційної ділянки 100 .150 км. Останнім часом в США щорічно виготовляється по 1,6 млн. Км. оптичних волокон, причому 80% з них - у одномодовом варіанті. Набули широкого застосування сучасні вітчизняні волоконно-оптичні кабелі другого покоління, випуск яких освоєний вітчизняної кабельної промисловістю до них, належать кабелі типу: ОКК – для міських телефонних мереж;

ОКЗ - для внутрішньозонових; ОКЛ - для магістральних мереж зв'язку; Волоконно-оптичні системи передачі застосовуються на всіх ділянках первинної мережі ВСР для магістральної, зонової та місцевого зв'язку. Вимоги, які пред'являються до таких систем передачі, відрізняються числом каналів, параметрами і техніко-економічними показниками.

На магістральної та зонових мережах застосовуються цифрові волоконно-оптичні системи передачі, на місцевих мережах для організації з'єднувальних ліній між АТС також застосовуються цифрові волоконно-оптичні системи передачі, а на абонентському ділянці мережі можуть використовуватися як аналогові (наприклад, для організації каналу телебачення), так і цифрові системи передачі.

2. Спеціальний розділ

2.1 Вибір траси прокладання кабельної магістралі

Згідно завдання до курсового проекту необхідно побудувати волоконно-оптичну систему передачі між містами Житомир-Хмельницький.

Вимоги до вибору траси:

- мінімальна подовженість

- мінімальна кількість наземних та підземних перешкод

- мінімальна кількість перетинів з річками(водними перешкодами) та залізничними шляхами

Розглянемо 2 можливих варіанти прокладки кабельної магістралі.

У І варіанті кабельна магістраль проходить через населенні пункти: Чуднов, Любар, Старокостянтинів, Красилів.

У ІІ варіанті кабельна магістраль проходить через населенні пункти: Бердичів, Бродецьке, Калинівка, Летичів.

Порівняльну характеристику обох варіантів трас зводимо в таблицю 1.

При виборі траси кабельної магістралі повинні забезпечуватися мінімальні значення: протяжності траси, об'єму будівельних робіт, числа наземних та підземних перетинів, вартість будівництва, об'єму ручних робіт. Необхідно також враховувати питання зручності експлуатації. Переходи через водні перешкоди обирають в тих місцях, де річка має найменшу ширину. На території міст і населених пунктів кабель повинен прокладатися під тротуарами або в телефонній каналізації.

Таблиця 1- Порівняльна характеристика варіантів траси

Найменування

1 варіант

2 варіант

Протяжність траси, км

Кількість населених пунктів, шт.

Кількість переходів через автомобільні шляхи шт.

Кількість переходів через залізниці, шт.

Кількість перетинів з річками, шт.

185 км

224 км

В даному випадку обирається 1 варіант, який має меншу протяжність траси, меншу кількість перешкод і де можна провести виділення каналів в більшій кількості населених пунктів.

2.2 Розміщення кінцевих та проміжних обслуговуемих регенераційних пунктів

Згідно завдання до курсового проекту необхідно розмістити КП та ОРП.

Обслуговуемі регенераційні пункти розміщуються в таких населених пунктах, де необхідне віділення каналів для забезпечення цих пунктів звя’зком, а також в населених пунктах, які мають місцеві електростанції, які можуть забезпечити електроживлення аппаратури регенераційного пункта від мережі. Між ОРП розміщуються необслуговуемі регенераційні пункти НРП, живлення аппаратури яких здійснюеться дистанційно. Різниця між ОРП та НРП, що ОРП має постійне технічне обслуговування і місцеві джерела живлення, а НРП працює без постійного технічного обслуговування і їх регенератори живляться дистанційно.

Кінцеві пункти потрібно розміщувати в тих містах, між якими організовуємо звя’зок, тобто в Житомирі та Хмельницькому.

Хмельницький Старокостянтинів Житомир

КП1 ОРП2 КП3

Рисунок № 2 – Розміщення КП та ОРП

Так як довжина між КП1-КП3 185км, то необхідно розмістити один обслуговуємий регенераційний пункт, ОРП буде встановлено в місті Старокостянтинів,який має місцеві електростанції, які можуть забезпечити електроживлення апаратури ОРП від мережі

Рисунок 3 – Розподіл каналів

2.3 Вибір системи передачі та типу кабеля

На сьогоднішній день в ВОСП використовуються уніфікована каналоутворююча апаратура цифрових систем передачі різних ступеней ієрархії. Існують такі ступені ієрархії суб-первинна, первинна, вторинна, третинна, четверина. До первинної відносяться сільська мережі, яка організовує зв’язок між містами.(30 каналів).

Міська мережа організовує зв’язок між районним центром та містами та селами. На зоновій мережі організовується зв’язок між областними та районими центрами.Магістральна мережа, призначена для передачі інформації між крупними містами держави; поєднує столицю з усіма обласними центрами.

Так як максимальная кількусть каналів ТЧ 920, то рівень мережі буде встановлений як магістральний.

Обираємо дві можливі системи передачі.Для того, щоб організувати таку кількість каналів необхідно обрати дві системи передачі “Сопка-3м” або одну систему передачі “Сопка-4”. Було обрано дві системи передачі “Сопка-3м” так як дозволяється організація 960 каналів ТЧ,а 40 каналів ТЧ залишуться у резерві для подальшого розвитку мережі.

Аппаратура “Сопка-4” дозволяє організувати 1920 каналів ТЧ, тобто 920 каналів ТЧ буде задіяно , а 1000 каналів залишиться у резерві.

Було обрано систему передачі “Сопка-3м” з міркувань : у резерві залишиться всього 40 каналів ТЧ, що економічно. Аппаратура “Сопка-3м” – використовується на магістральних мережах.

Технічні параметри СП “Сопка-3м” зведені до таблиці 2.

	“Сопка – 3м”
Кількість каналів ТЧ. Організ.. по 1 парі ОВ шт.	480
Довжина хвилі оптичної несучої	1,3 або 1,55
Швидкість передачі Мбит\сек	34,368
Швидкість передачі символів в лінії Мбит\сек	68,736
Світловодний код	2B4B
Енергетичний потенціал , Дб	36
Максимальна довжина тракту , км	600
Коефіцієнт помилок	2*10^-8
Довжина участку регенерації, км на α = 1,3 α = 1,55	30 70
Тип лінійного ОК	ОКК – 10 ( α = 1,3 мкм )

Розподіл потоків

Для організації виділення каналів в місті Старокостянтинів розміщується ОРП. Незадіяні канали використовуються для подальшого розвитку.

Рисунок 4 – Розподіл потоків

Оптичні кабелі зв’язку можуть містити 4,8,16 оптичних волокон (ОВ)

Волокна класифікуються на ступінчасті , градієнтні і одномодові і використовуються на довжинах хвиль 1,3 і 1,55мкм

При виборі типу ОК ми залежимо від зворотного типу системи передачі. Апаратура магістральних ліній “Сопка-3м” використовує одномодові ОК, які працюють на довжині хвилі 1,3 або 1,55мкм.Одномодові ОВ збільшують смугу передачі на ділянці регенерації і дозволяються використовувати для формування лінійних сигналів двійкові коди з великою надпомилковістю. Обираємо два типи кабелю які будемо прокладати в грунт і каналізацію. Кабель типу ОКЛ-01 має ЦСЕ зі склопластикового стержня,навколо якого скручені ОМ з одномодовим ОВ, заповнені гідрофобним заповнювачем. Зверху сердечника накладається поліетиленова захисна оболонка. Застосовується для прокладання в кабельну каналізацію.

Кабель типу ОКЛБ-01 має ЦСЕ зі склопластикового стержня,навколо якого скручені ОМ з одномодовим ОВ, заповнені гідрофобним заповнювачем. Зверху сердечника накладається проміжна поліетиленова захисна оболонка. Броня зі сталевої стрічки та захисна поліетиленова оболонка. Застосовується для прокладання в усіх типах ґрунтів.

Технічні данні кабелю представлені в таблиці 2

Позначення кабеля	Кількість ОВ	Коеціцієнт згасання дб/км	Дисперсія	Кількість мідних жил ДЖ, шт	Стійкість до розт. зусилля	Маса 1км кабелю, кг
ОКЛ-01-0,3/3,5-8	8	до 0,3	3,5	немає	1000	90
ОКЛБ-01-0,3/3,5-8	8	до 0,3	3,5	немає	3500	404

Умови прокладки кабелю представлені в таблиці 3

Таблиця 3 – Розрахунок необхідної кількості кабелю

Умови прокладки

Відстань,км

% запасу

Кількість ОК, км

КП1-ОРП2

В грунт

В каналізацію

Через річки

75

72 2,8

0,2

2 5,7

14

74 8,5

14,2

ОРП2-КП3

В грунт

В каналізацію

Через річки

110 106,95

3 0,05

2 5,7

14 108,95

8,7

14,05

2.4 Розрахунок довжини ділянки регенерції

2.4.1 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за згасанням

З рисунку 4 оптична потужність, що приходить на приймач, залежить від:

рівня потужності джерела випромінювання;

втрат потужності в роз’ємних з’єднувачах;

втрат потужності на нероз’ємних з’єднувачах;

– втрат потужності внаслідок згасання в ОВ;

Потужність передавача повинна перекривати всі ці втрати та її величина на прийомі повинна була бути більшою за мінімально допустиму.

Рисунок 5 - Розподіл потужності випромінювання

Внаслідок зміни параметрів апаратури необхідно мати запас потужності.

Запас системи за потужностю визначається

( 5 )

де:

Ри – потужність джерела випромінювання;

Рз – потужність запасу, дБ

Аив - згасання на роз’ємному з’єднувачі ИВ-ОВ, дБ

Lp1 – довжина регенераційної ділянки за згасанням

- кілометричне згасання кабелю, дБ/км

авв - втрати потужності на зварних стиках, дБ

Авп - згасання на роз’ємному з’єднувачі ОВ – ПРОМ, дБ

Ромін - мінімальний рівень прийомного сигналу.

Звідси

( 6 )

де ЕП - енергетичний потенціал, дБм;

Якщо на ділянці регенерації всі будівельні довжини однакові, то

( 7 )

Енергетичний потенціал, дБ, розраховується за формулою:

, ( 8 )

де р_>п> - рівень оптичного сигналу на виході передаючої частини, дБм;

р_>о
min> - рівень оптичного сигналу на вході прийомної частини обладнаня, дБм.

Кабель постачається на барабанах різної довжини. Приведена довжина кабелю, км, розраховується за формулою:

, ( 9 )

де l_>c1> - будівельна довжина, що складає Х %;

l_>c2>- будівельна довжина, що складає 100-Х %.

Довжину регенераційної ділянки за згасанням розраховуємо за допомогою електронної таблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.

Розрахунок регенераційної ділянки за згасанням

2.4.2 Розрахунок ділянки регенерації за дисперсією

Хвильові процеси, які здійснюються в оптичному волокні при передачі сигналів, викликають викривлення форми і збільшення ширини імпульсів. Це явище називається дисперсією і є причиною появи міжсимвольних завад і переходів.

Розрізняють три види дисперсії: матеріальну (σ_>мат>), хвильову (σ_>вв>) (внутрішньомодову) і модову (міжмодову) (σ_>мод>).

Загальна величина дисперсії

( 10 )

Дисперсія не впливає на якість передачі, якщо її величина не перевищує половини ширини передаваємого імпульсу, який передається

σ ≤ 0.5τ_>и>( 11 )

При цьому ширина імпульсу у основи (на рівні 0.05·U_>макс>) складає не менше 3τ_>и>. Довжина імпульсів, які передаються, як правило, дорівнює половині тактового інтервалу, тому

σ ≤ 0.5 · 0.5τ_>т> = 0.25τ_>т> = 0.25/f_>т>( 12 )

Звичайно тактова частота приблизно дорівнює швидкості передачі В, тому

σ ≤ 0.25/В. ( 13 )

Загальна величина дисперсії пропорційна довжині кабелю на регенераційній ділянці

σ = σ_>0> · l_>ру> , ( 14 )

де σ_>0> - дисперсія при довжині кабелю 1 км.

Тому

σ_>0> · l_>ру> ≤ 0.25/В. ( 15 )

Максимально допустима швидкість передачі, при якій дисперсія не впливає на якість прийому

В_>макс> = 0.25/ σ_>0> · l_>р>( 16 )

Максимально допустима довжина ділянки регенерації

l_>рм> = 0.25/ σ_>0> · В. ( 17 )

Залежність зниження захищеності від величини дисперсії може бути апроксимована емпіричним виразом

( 18 )

Ця формула забезпечує похибку до 0.1 дБ при зміні величини σ/τ від 0 до 0.5.

Врахувавши, що

σ = σ_>0> · l; σ_>0> = σ_>1>· ∆λ; τ = 1/Fт, ( 19 )

де Fт - максимальна частота слідування імпульсів в лінії, Гц;

∆λ - ширина смуги випромінювача, м.

σ/τ = σ_>0> · Fт · l = σ_>0> · В · l = l · σ_>1>· ∆λ = к' · l ( 20 )

де

к' = σ_>0> · Fт = σ_>1>· ∆λ · В ( 21 )

звідси отримаємо для ∆А_>дисп> вираз у вигляді функції від довжини регенераційної ділянки

( 22 )

Підстановка значення ∆А_>дисп> в формулу для визначення довжини дільниці приводить до рівняння третього степеню від l

, ( 23 )

Де

, ( 24 )

. ( 25 )

Отриманий вираз легше всього вирішується ітераціональним методом. Для цього, задавшись початковим значенням довжини регенераційної ділянки l_>0>, підставляємо його в праву частину рівняння і вираховуємо величину першого приближення l_>1>. Потім аналогічним способом вираховуємо друге приближення, третє і т. д.

Довжину регенераційної ділянки за дисперсією розраховуємо за допомогою електронної таблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.

Розрахунок довжини регенераційної ділянки за дисперсією

2.4.3 Розміщення НРП

Після розрахунку довжини ділянки регенерації за дисперсією і згасанням, вибирається менше значення і приймається за максимальну довжину ділянки регенерації.

Число регенераційних ділянок в середині секції ДЖ визначається за формулою

n р.д. = Е(Lc/lр.д.)+1,

де Lc – довжина секції Дж,км

lр.д. – довжина ділянки регенерації,км

Е – функція цілої частини.

n р.д.(КП1-ОРП2) = (75/84,7094)+1=2шт

n р.д.(ОРП2-КП3) = (110/84,7094)+1=1,29+1≈2шт

Скорочені ділянки відносно номіналу в межах секції ДЖ при проектуванні лінійних трактів слід розміщувати перед ОРП,КП або пунктами переприйому по ТЧ так як блоки лінійних регенераторів не мають штучних ліній. Довжини скороченої ділянки не може бути меншою за повну номінальну довжину.

Для ВОСП призначених для магістрального зв’язку збільшення ділянки регенерації не припустиме. Це пов’язано с тим, що ймовірність помилки значно збільшується з ростом згасання регенерації ділянки. При цьому для всього лінійного тракта вона визначається в основному ймовірністю помилки на гіршій ділянці якого є сама довга ділянка.

Необхідне число НРП на секції :

n р.д. = n р.д.-1 ;

n р.д.(КП1-ОРП2) = 2-1=1 шт;

n р.д.(ОРП2-КП3) = 2-1=1шт;

Розміщення НРП представлено на рисунках 7.

Рисунок 7 – Розміщення НРП

2.5 Побудова діаграми енергетичного потенціалу

Енергетичний потенціал (ЕП) ВОСП визначає можливості використовуваної апаратури по перекриттю втрат в лінійному тракті. Чим вище значення енергетичного потенціалу, тим на більшу відстань можна передавати інформацію, або при тій же відстані використовувати ОК з більшим значенням коефіцієнту (згасання з меншою вартістю). Величина ЕП залежить, перш за все, від потужності випромінювання ПОМ та чутливості ПРОМ. Збільшити значення ЕП можна наступними засобами:

Використовувати в ПОМ лазерний діод (ЛД) замість світло випромінюючого діоду;

Використовувати ПРОМ з більшою чутливістю;

Зменшити втрати енергії при вводі її в ОВ (використання мікролінз);

Зменшити втрати використовуючи температурну компенсацію.

Значення ЕП можна виразити наступним співвідношенням:

ЕП = Р_>и> – Р_>о>, дБ

ЕП повинен перекривати все витрати на дільниці регенерації

ЕП ≥ Р_>з> + α_>lp> + A_>ив> + А_>вп> + α_>вв>* N

де ЕП – енергетичний потенціал, заданий в технічних даних вибраної СП;

Р_>з> – втрати, обумовлені з погіршенням в часі параметрів елементів ВОСП,

Р_>зап> = 6 дБ;

α – коефіцієнт згасання кабелю;

l_>p> - довжина ділянки регенерації;

A_>ив>, А_>вп> – втрати на роз’ємних з’єднувачах, A_>ив>= А_>вп> = 1,0÷1,5 дБ;

α_>вв> – втрати в зварних з’єднувачах, α_>вв> = 0,5÷0,15 дБ

N – кількість зварних з’єднувачів, N = l_>p>/l_>буд>

Наглядне представлення про ЕП та розподіл витрат потужності випромінювання в лінійному тракті дає діаграма енергетичного потенціалу ВОСП. Діаграма будується для регенераційної ділянки максимальної довжини в координатах: оптична потужність Р(дБ/м), відстань l_>p>(км).

Діаграма енергетичного потенціалу представлена на рисунку 8.

2.6 Розрахунок чекаємої ймовірності помилок регенерації

Мал. Діаграма енергетичного потенціалу

Ймовірність помилки регенерації визначається захищеністю сигналу від завад. Завади на вході вирішувального пристрою регенератора в більшості випадків підкорюються нормальному закону розподілення миттєвих значень

, ( 26 )

де U_>n> і σ_>n> - миттєве і середньоквадратичне значення величини завад.

Для практичних розрахунків найбільш зручно використовувати емпіричну формулу.

( 27 )

Розрахунок чекаємого значення захищеності для дільниц максимальної довжини, з урахуванням запасу на збільшення запасу на згасання, внаслідок появи нових стиків ОВ при ремонтах

А_>зож> = р_>пер> - А_>вв> - А_>л> - А_>выв> - ∆р_>зап> - р_>пом>( 28 )

В цьому виразі

А_>л> = l_>р> ( + А_>ст>/l_>стр>) + 2 А_>р> = l_>р> ^/ + 2 А_>р>( 29 )

Де l_>p> – довжина ділянки регенерації, lр =26,7 км

- кіло метричне згасання кабелю,=1 дБ/км

а_>вв> – згасання зварного стику, а_>вв> = 0,15 дБ

l_>стр> – приведена будівельна довжина кабелю, l_>стр> = 1,7 км

А_>вв> – згасання стику передавач – волокно, А_>вв>= 0,15 дБ

А_>выв> – згасання стику волокно – приймач, А_>выв>=1,5 дБ

- енергетичний запас =6дБ;

Рівень передачі, дБ визначається як

р_>пер> = 10lg(Р_>изл>/4) ( 30 )

Тут Р_>изл> - потужність випромінювача в мВт, Р_>изл>= 1 мВт.

Рівень завад

Р_>пом>= 10lg_>пом> , ( 31 )

де _>пом> - потужність завад, мВт.

Завади в приймачі випромінювання мають 3 основних джерела: тепловий шум, дробовий ефект і завади підсилювача.

Потужність теплових завад виражається в мВт

_>пт> = 10³К Т ∆F, ( 32 )

де К - постійна Больцману, К = 1.38 · 10 ^-23 Дж/Кельвін;

Т - температура в Кельвінах, Т = 300^º;

F - ширина смуги частот, F=6,87*10⁷ Гц.

Потужність завад підсилювача залежить від типу транзисторів, частоти, схеми підсилювача. За своїм характером шуми транзисторів схожі на шуми теплові та дробові, тому доцільно, як це прийнято робити в техниці провідного зв'язку, загальну потужність завад виражати через потужність теплових шумів

Р_>пом∑> = Р_>пт> + Р_>пд> + Р_>птр> = Р_>пт> + D, ( 33 )

де D - коефіцієнт шуму.

Рівень загальних завад

р_>п∑> = р_>пт> + 10lg D = р_>пт> + F_>ш>, ( 34 )

де F_>ш> - коефіцієнт шуму, F_>ш> = 15 дБ.

Визначення ймовірності помилок розраховуємо за допомогою електронної таблиці Excel пакету Microsoft Office XP розробки компанії Microsoft.

2.7 Схема організації зв’язку

2.7.1 Організація передачі інформаційних сигналів

В стійці АЦО формується 4 цифрових потоки зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с. Потім 4 первинних цифрових потоків об’єднуються в 1 вторинний потік зі швидкістю передачі 8448 кбіт/с. Потім 4 вторинних потоки в стійці третинного часового групо утворення об’єднуються в один третинний потік, який має швидкість передачі 34,368 Мбіт/с. Ці сигнали поступають на СОЛТ-О, який забезпечує формування, передачу і прийом лінійного сигналу.

2.7.2 Організація передачі службового зв’язку

На стійці СОЛТ О протилежної кінцевого пункту відбувається зворотне перетворення. Стійки телемеханіки та службового зв'язку призначена для збору та відображення інформації про положення датчиків на контрольованих ВП, ОРП, НРП за двома ОВ в цифровому вигляді в низькочастотній частині спектру спільно з інформаційним сигналом, з також для організації оперативного телефонного зв'язку між ВП, ОРП і НРП по двом ОВ спільно з інформаційним сигналом. Одна стійка обслуговує два лінійних тракту при установці на ВП і чотири при установці на ОРП. Інформаційний сигнал надходить на відеорегенератор, де відновлюється по амплітуді і тимчасового положення і об'єднується з сервісними сигналами ТМ і СС. Об'єднаний сигнал перетвориться в оптичний за допомогою ЛД і випромінюється у ВВ ОК.

2.7.3 Організація телеконтролю

Комплект блоків НРП забезпечує передачу по кожній парі ОВ цифрових сигналів спільно з сигналами СС і ТМ. Оптичний сигнал надходить на оптичний лінійний регенератор (РЛ-О), в якому проводиться оптоелектронні перетворення, після чого сигнал посилюється, з нього виділяються низькочастотні сигнали ТМ і СС, який подаються відповідно в блоки телемеханіки та сервісного обслуговування (БТМ-О і БССС-О ).

2.7.4 Організація живлення НРП

Електроживлення обладнання НРП розраховане на роботу від пристрою дистанційного харчування (УДП) по окремо прокладеному кабелю, або по мідних жилах ОК, або від автономного джерела живлення. Стійка дистанційного живлення (СДП-О) забезпечує електроживлення до двох НРП, по одному в кожну сторону. В якості автономного джерела живлення НРП передбачається використовувати термоелектричний генератор (РІТЕГ).

2.8 Розрахунок обладнання

Обладнання обирається згідно зі схемою організації зв’язку та з урахуванням необхідної кількості каналів. При застосуванні апаратури СОПКА в ЛАЦ розміщується обладнання лінійного тракту, часового групо утворення, дистанційного живлення, СС і ТМ, а також випробувальне, комутаційне, струморозподільче і допоміжне. При розробці апаратури СОПКА було створене обладнання лінійного тракту: СОЛТ-О, СТМСС, СДП-О і НРП-О. Обладнання часового групо утворення являється уніфікованим і застосовується в ЦСП працюючих як по мідному так і по ВО кабелю.

Для підключення цифрового потоку зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с застосовується стояк СП ПГ-ПРГ, для перемикання цифрових потоків зі швидкістю ПРД 8448 кбіт/с і 34368 кбіт/с використовується стояк СП ВГ-ТГ, а для перемикання каналів ТЧ – проміжний стояк перемикання ПСП. Для випробування каналів ТЧ використовуються стояки ИС-1У, ИС-2У, ИС-1УВ, ИС-2УВ. В якості струморозподільчої апаратури можна використовувати щит рядового захисту – ЩРЗ-24, або стояк допоміжний торцевий СВТ.

Тип ОК	Система передачі	Кількість СП	Назва стійок	Кількість стійок
КП-1	ОРП-2	КП-3	Всього
ОКЛБ-01-0,3/3,5-8	СОПКА-3м	2	СОЛТ-О, СВВГ-У, СТМСС, СТВГ-У, СДП-О, САЦК-1	11	22	11	4
22	22	22	6
11	1	1	3
1	1	1	3
1	1	1	3
7	2	7	16
Апаратура переключення трактів		СП ВГ-ТГ, СП ПГ-ПРГ, ПСП-О	5	5	5	15
4	4	4	12

Випробувальна апаратура		ИС-1У-В, ИС-2У-В ЩРЗ-24	2	2	2	6
1	1	1	3
1	1	1	3
Струморозпо-дільча (допоміжна) апаратура		СВТ

СОЛТ-О – стійка обладнання лінійного тракту оптична призначена для передачі і прийому по оптичному кабелі цифрових потоків зі швидкістю передачі 8448, 34368, 139264 кбіт/с і сполучення апаратури часового групо утворення з оптичним кабелем.

СТМСС – стійка телемеханіки і службового зв’язку призначена для збору і відображення інформації про стан датчиків на контрольованих ОП, ОРП, НРП-О і для організації службового зв’язку.

СДП-О – стійка дистанційного живлення НРП-О.

САЦК-1 – стійка аналого-цифрового каналоутворення, забезпечує в

тракті передачі формування цифрового потоку зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с із 30 каналів ТЧ і одного основного цифрового каналу (ОЦК) і зворотне перетворення в тракті прийому.

СВВГ-У – стійка вторинного часового групо утворення призначена для формування із чотирьох цифрових потоків зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с цифрового потоку зі швидкістю передачі 8448 кбіт/с в тракті передачі і зворотного перетворення в тракті прийому.

СТВГ-У – стійка третинного часового групо утворення призначена для формування із чотирьох цифрових потоків зі швидкістю передачі 8448 кбіт/с цифрового потоку зі швидкістю передачі 34368 кбіт/с в тракті передачі і зворотного перетворення в тракті прийому.

СП ПГ-ПРГ – стійка переключення первинних і передгрупових трактів. В ЦСП і ВОСП стійка СП ПГ-ПРГ застосовується для переключення цифрових потоків зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с.

СП ВГ-ТГ – стійка переключення вторинних і третинних групових трактів. В ЦСП і ВОСП застосовується для переключення цифрових потоків зі швидкістю передачі 8448 і 34368 кбіт/с.

ПСП-О – проміжна стійка переключень на 600 шести провідних кроссировок.

ІС-1У-В – випробувальна стійка. Забезпечує випробування і переключення 370 вхідних або вихідних каналів ТЧ.

ІС-2У-В – випробувальна стійка. Забезпечує перевірку комутаційних каналів, вимірювання в каналах ТЧ.

СВТ – стояк допоміжний торцевий призначений для розподілення ланцюгів живлення постійного струму напруги 24В+10%, захисту ланцюгів живлення при скачкообразних змінень струму в загрузці, організації СС, рядової сигналізації про несправність.

Зм Арк №докум Підпис Дата

Проект волоконно-оптичної

системи передачі

Розробив Носач О.О..

Перевір. Ржевська Н.

Затверд

Літеррр

^{Гр.
БЕЗ-07 1/9}

Аркуш Аркушів

Список використаної літератури

волоконна оптична система передача зв'язок

1. Матеріали директивних документів Верховної Ради та Кабінету Міністрів України. К.: Преса України, 2004.

2. Методические рекомендации к КП по разделу “Линейно-апаратный цех” Сост. Э.М. Антонов; ОЭИС. Одесса, 1985. - 40 с.

3. Проектирование волоконно-оптических линий передачи. Часть 1. Линейный тракт: Метод. пособие / Сост. В.М. Захаров, О.Н. Кись. Одесса, 1992. 22 с.

4. Проектирование волоконно-оптических линий передачи. Часть 2. Аппаратура ВОЛП: Метод. пособие / Сост. В.М. Захаров, О.Н. Кись. Одесса, 1992. 31 с.

5. Методичний посібник з курсового та дипломного проектування

Проект волоконно-оптичної системи передачі

Найменування

Позначення кабеля

Кількість ОВ

Коеціцієнт згасання дб/км

Дисперсія

Кількість мідних жил ДЖ, шт

Стійкість до розт. зусилля

Маса 1км кабелю, кг

ОКЛ-01-0,3/3,5-8

8

до 0,3

3,5

немає

1000

90

ОКЛБ-01-0,3/3,5-8

8

до 0,3

3,5

немає

3500

404

Умови прокладки

Відстань,км

% запасу

Кількість ОК, км

КП1-ОРП2

В грунт

В каналізацію

Через річки

75

72

2,8

0,2

2

5,7

14

74

8,5

14,2

ОРП2-КП3

В грунт

В каналізацію

Через річки

110

106,95

3

0,05

2

5,7

14

108,95

8,7

14,05

Тип ОК

Система передачі

Кількість СП

Назва стійок

Кількість стійок

КП-1

ОРП-2

КП-3

Всього

ОКЛБ-01-0,3/3,5-8

СОПКА-3м

2

СОЛТ-О, СВВГ-У, СТМСС, СТВГ-У, СДП-О, САЦК-1

11

22

11

4

22

22

22

6

11

1

1

3