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

 <#"803277.files/image004.gif">

Рис.4 Оптический сварочный аппарат Fujikura FSM-18S <#"803277.files/image005.gif">

Рис.5 Оптический соединитель

FC/UPC SM пигтейл - отрезок одномодового оптического волокна (9/125 мкм) в буферном покрытии (buffer 0.9 мм), оконцованный с одной стороны коннектором FC/UPC SM.

Используется при монтаже оптического оборудования.

Оптические пигтейлы поставляются в виде оптических шнуров длиной 3 метра

Таблица 3.

4.4 Регенератор МД155С-05F

Особенности регенератора МД155С-05F:

Есть возможность программной установки двух режимов работы регенератора: - регенерируются два независимых потока STM-1, - регенерируется один поток STM-1 и он же выводится на второй оптический выход (разветвление),

Детальное отображение на встроенном индикаторе состояние и состав входных потоков STM-1,

Расчет и отображение на встроенном индикаторе коэффициентов ошибок в регенерационной и мультиплексной секциях STM-1 по обоим направлениям,

Контроль и индикация аварийного состояния входных потоков STM-1, SFP модулей и блоков питания,

Обнаружение и индикация сигнала «извещение» (MS-RDI) о наличии аварии на «дальнем конце»,

Считывание и отображение на встроенном индикаторе параметров установленных оптических SFP модулей,

Выдача на внешний разъем аварий, по заданным порогам коэффициентов ошибок, регенерационной и мультиплексной секции STM-1 обоих направлений,

Отображение на встроенном индикаторе, строки идентификатора маршрута из контейнеров VC-4,

Возможность дистанционного наблюдения и управления регенератором через интерфейсы RS-232 и RS-485 с помощью программы «Око», установленной на IBM PC совместимом компьютере.

Для повышения надежности связи, в регенераторе применена функция резервирования питания, то есть в данном устройстве находятся два блока питания с индивидуальными входами.

Дополнительные возможности:

Оптические интерфейсы выполнены в виде сменных SFP модулей, что дает возможность пользователю менять как длину рабочей волны, так и протяженность рабочей трассы в зависимости от установленных модулей,

Возможна установка дополнительного электрического выхода (ITU-T G.703) для потока STM-1,

Вариант питания оборудования выбирается при заказе, либо от сети переменного напряжения 220В, 50Гц, либо от источника постоянного напряжения -(20…72)В.

* - Данные параметры определяются установленным SFP модулем, приведенные значения, являются значениями по умолчанию.

.5 Оптический аттенюатор

Оптический аттенюатор Female-Female для волокна SM, разъемы FC,

вносимое затухание 1-30 dB.

Рис.6 Оптический аттенюатор

Аттенюаторы оптические предназначены для внесения преднамеренного ослабления оптического сигнала в ВОЛС. Основные качественные показатели аттенюаторов - высокая стабильность установленного ослабления, низкий уровень обратного отражения, широкий диапазон рабочих температур, компактность и высокая механическая прочность - позволяют использовать их в локальных сетях, кабельном телевидении, магистральных сетях передачи данных, а также при проведении контрольно-измерительных работ.

Области применения:

Оптоволоконные коммуникационные системы;

Оптоволоконные сети CATV;

Оптоволоконное оборудование;

Оптоволоконные сенсоры;

Технические параметры:

Затухание, дБ: 1-30дБ

Точность затухания, дБ: ±10%

Температура хранения, °С: -40 ∼ +85

Разъемы: FC

5. Волоконно-оптический кабель марки ДПС

сегмент линейный сеть тракт

Конструкция:

. Центральный силовой элемент

диэлектрический (ДПС, ДПС-Н, ДПС-Г);

стальной (СПС, СПС-Н, СПС-Г)

. Оптическое волокно (от 2 до 16)

. Оптический модуль (от 1 до 12)

. Кордель

. Внутренняя полиэтиленовая оболочка

. Водоблокирующая лента

. Броня из стальных оцинкованных проволок

. Наружная оболочка:

полиэтиленовая (ДПС, СПС);

из материала, не распространяющего горение (ДПС-Н, СПС-Н);

из не содержащего галогены материала, не распространяющего горение (ДПС-Г, СПС-Г)

Параметры оптического волокна:

Диаметр оболочки, мкм 125±0,7

Диаметр защитного покрытия, мкм 242±5

Передаточные характеристики:

Рабочая длина волны, нм 1310…1625

Коэффициент затухания, дБ/км, не более:

на длине волны 1310 нм 0,32;на длине волны 1383 нм 0,32;

на длине волны 1490 нм 0,21;на длине волны 1550 нм 0,18;

на длине волны 1625 нм 0,20

Рис. 7 Волоконно-оптический кабель

6. Расчет основных параметров оптического линейного тракта

Максимальная длина регенерационного участка цифровой волоконно-оптической системы передачи ограничивается затуханием и дисперсией световых импульсных сигналов. Следовательно, при проектировании ВОСП необходимо определить длину результата взять наименьшее из полученных значений.

Для определения длины регенерационного участка необходимо знать, как значение оптических потерь в кабеле, так и значение выходной мощности передатчика (источника излучения), а также, чувствительность оптического приемника.

Оптические потери складываются из следующих составляющих :

Затухание. Наличие в ОВ различных примесей и неоднородностей обуславливает частичное поглощение энергии светового импульса материалом волокна и отражение сигнала в обратном направлении. В результате сигнал по мере прохождения по линии связи постепенно ослабевает. Затухание является функцией длины волны. Для используемого в курсовом проекте оптического кабеля затухание на длине волны 1550 нм составляет 0,18 дБ/км.

Потери в неразъемных соединениях. Как правило, они невелики, тем не менее, идеальных соединений не существует. Нередко возникают ошибки из-за того, что эти потери не учитываются при расчетах. Среднее значение потерь в неразъемном соединении (при использовании сварочных аппаратов) составляет 0,05 дБ;

Потери в коннекторах. Не существует идеальных коннекторов, не вносящих потерь. Со временем загрязняются даже высококачественные разъемы, что препятствует нормальному прохождению световых сигналов и вносит большие потери. Обычно считается, что для очищенного и отполированного коннектора их максимальная величина должна составлять 0,4 дБ. Поскольку в любом случае для соединения двух сегментов используется два коннектора, то эту величину потерь нужно считать в два раза больше.

Эксплуатационный запас. С течением времени, а также при изменении температуры и окружающей среды характеристики линии связи ухудшаются. Для обеспечения фактора надежности при расчетах к суммарной величине оптических потерь обычно добавляют 2-3 дБ.

Производим расчет по формуле

, где:

Q - это энергетический потенциал аппаратуры.

В соответствии с техническими данными на аппаратуру, в примере, уровень оптического излучения, вводимого в оптическое волокно, для источника излучения составляет 0 дБ, а уровень минимальной принимаемой мощности -34 дБ.

Таким образом, энергетический потенциал аппаратуры (Q )составляет 34 дБ;ру - длина регенерационного участка;

= 0,18 дБ - коэффициент затухания;

 - количество неразъемных соединений;

=0,05 дБ - затухание в неразъемном соединении;

= 2 - количество разъемных соединений;

= 0,3 дБ - затухание в разъемных соединениях;

Э = 3дБ - эксплуатационный запас.

Из формулы определяем длину регенерационного участка:

Количество неразъемных соединений определяется по формуле:

,

где = 6000м - строительная длина кабеля.

Следовательно:

Отсюда, формула для расчета длины регенерационного участка по затуханию:

В результате расчета определяется следующее значение максимальной длины регенерационного участка по затуханию, для данного примера:

Второй важнейшей характеристикой оптического волокна с точки зрения применения его в линиях связи является дисперсия - рассеяние во времени и пространстве спектральных или модовых составляющих оптического импульса, что ведет к увеличению его длительности при распространении по длине ОВ. Явление дисперсии приводит к тому, что при прохождении последовательности прямоугольных импульсов (цифрового сигнала) через определенную длину ОВ импульсы будут уширяться и, в итоге, станет невозможным разделение двух соседних импульсов, т.е возникнут ошибки передачи.

При использовании одномодового волокна, при распространении сигнала по кабелю имеет место только хроматическая дисперсия. Максимальное значение длины регенерационного участка по дисперсии рассчитывается по формуле:

,

где  - коэффициент хроматической дисперсии, имеющий место при используемой рабочей длине волны и выбранном типе ОВ;

В=155Мбит/с - скорость передачи информации.

 - ширина спектра источника излучения = 1нм    

В результате расчета получаем следующее значение максимальной длины регенерационного участка по дисперсии, для данного примера:

На основании произведенных расчетов следует, что максимально допустимая длина регенерационного участка, должна быть выбрана не больше 160 км, хотя расчет по дисперсии даёт 179 км. Это обусловлено тем, что должно выбираться наименьшее из расчетных значений.

Основные данные.

В мультиплексоре Транспорт-S1:

Минимальный уровень принимаемой мощности -34 дБ(энергетический потенциал) 34 дБ

Соеденитель оптический SM, FC: с затуханием = 0,3дб.

Монтаж осуществляется с подготовленным волокном (зачистка, скол)

Сварочным аппаратом Fujikura FSM-18S <#"803277.files/image011.gif">= 0,05 дБ одномодового волокна Волоконно-оптический кабеля марки ДПС коэффициент затухания =0.18 дБ/км. Строительная длинна: Sст. =6 км Количество разъемных соединений = 2

Расчет параметров сети связи.

участок.

км - расстояние . N=95/6=15,8 (15 строительных длин + длина 4,8 км)

Затухание рассчитывается по формуле aсумма = *+N(*Sст. +)

A сумма =0.3дб*2+16(0.18дб/км*6км+0,05дБ) +Э=21,68 дб<Q (34) регенератор не нужен, но в связи с тем что 1 участок по расстоянию мал и сигнал ближе концу участка остается сильным, необходимо установить на последней 15 строительной длине аттенюатор.

участок

км - расстояние , N=159/6=26,5(26 строительных длин + 1 длина 3км) aсумма = 0,3дб*2+27(0,18дб/км*6км+0,05дб)+Э=34,11дб>Q регенератор нужен

Рассчитаем затухание регенерационного участка

км- расстояние, N=160/6=26,7(26 строительные длины + 1 длина 4,2 км)сумма = 0,3*2+26(0,18дБ/км*6км+0,05)=29,98 дБ,

т.е. не более чем 26 строительные длины мы должны установить регенератор.

Чтобы сигнал не достиг минимального значения и не прибавлять дополнительное потери от сварных соединений установим регенератор на окончании 16 строительной длины линии, но при установке регенератора все равно потребуется дополнительно сделать 2 разъемных соединения и одно сварное неразъемное. Итак, получаем 2 участок расстоянием 159 км. Через 16 строительных длин установлен регенератор, далее до окончания участка 10 строительных длин и 1 длина в 3 км.

участок

км - расстояние , N=109/6=18,2 (18 строительных длин по 6 км и 1 длина 1,2 км.)

Затухание aсумма =0,3дБ*2+19(0,18дб/км*6км+0,05дб )+Э=25,07<Q регенератор и аттенюатор не нужны

7. Вероятность ошибки в линейном тракте

Допустимая вероятность ошибки одного регенератора вычисляется из норматива на ошибки для магистрального участка сети 10000 км:ош=10-7

Таким образом, на 1 км линии:ош=10-12

Вероятность ошибки вычисляется из соотношения: ош=Рош(L)/N

Для второго участка Pош =(10-12*153)/1=153*10-12

Где:ош (L) = 10-12 * общую длину магистрали в км.- общее число регенераторов.

Заключение

Схема участка с установленным оборудованием:

Рис.8. Схема линии с оборудованием

Мною составлен и рассчитан проект волоконно-оптической линии связи сегмента транспортной сети на заданных участках 95 км, 159 км и 109 км с использованием оборудования мультиплексора оптический мультиплексор «Транспорт-S1»,регенератора МД155С-05F, оптического аттенюатора Felame-Felame волоконно-оптический кабель марки ДПС проложенного в гунте кабелеукладчиком,подключение волоконно-оптического кабеля к оборудованию будет осуществляться пигтейлами FC/UPS.

Мною выбрана топология «последовательная линейная цепь» наиболее подходящая для заданного участка.

Рассчитаны участки: 1 участок протяженностью 95 км с затуханием 21,68 дБ, на котором установлен аттенюатор, 2 участок 159 км с затуханием 34,11 дБ на нем установлен регенератор и 3 участок расстоянием 109 км с затуханием 25,07 дБ без линейного оборудования.

Вероятность ошибки 10-12

Не стоит забывать также о времени наработке на отказ регенератора (100000 часов).

Литература

Цифровые системы передачи: учебно-методическое пособие.- М.: МТУСИ, 2008.

Курицын С. А., Матюхин А. Ю. Многоканальные системы передачи: Учебник. - СПб, 2011

ГОСТ 2.701-84. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

Лекции по Проектированию, строительству и технической эксплуатации ВОЛП

(http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC84c2VtLzA3OS83LTQuaHRt)

ГОСТ 21.406-88 Проводные средства связи. Обозначения условные графические на схемах и планах

РД 45.155-2000 "Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи".

Лекции по Синхронной цифровой иерархии SDH://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC84c2VtLzA4NS8yLTktMS5odG0=

Методы прокладки оптических кабелей://www.ruscable.ru/doc/analytic/statya-091.html

ГОСТ 8.417-81. ГСИ. Единицы физических величин.

ГОСТ 26599-85 . Системы передачи волоконно-оптические.

Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. - М.: ЭКО-Трендз, 2008

© 2003 - 2022 «Библиофонд»

Обратная связь

Пользовательское соглашение

Политика конфиденциальности

Полная версия

Помощь по учебным работам

Консультация по курсовой работе

Консультация по дипломной работе ВКР

Консультация по реферату

Консультация по отчетам о практике