Проект внедрения технологии волнового уплотнения на участке Новосибирск – Кемерово

Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Марта 2013 в 16:44, дипломная работа

Описание работы

Одним из основных направлений современного научно-технического прогресса является всестороннее развитие волоконно-оптических систем связи, обеспечивающих возможность доставки на значительные расстояния чрезвычайно большого объема информации с наивысшей скоростью. Уже сейчас имеются волоконно-оптические линии связи (ВОЛП) большой информационной емкости с длиной регенерационных участков более 200 км.

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация 8
Введение 11
1 Геолого-географический очерк и анализ существующих схем организации связи. 13
1.1 Характеристика оконечных пунктов. 13
2 Основные принципы технологии WDM 16
2.1 Эволюция волоконно-оптических систем и сетевых технологий 16
2.2 Многомодовые системы передачи 18
2.3 Канальные планы систем уплотнения WDM. 20
2.4 Модель взаимодействия транспортных технологий 23
2.5 Структура систем волнового уплотнения 25
2.6 Достоинства и недостатки WDM 30
3 Анализ эволюции прохождения многоволнового оптического сигнала
и определение расстояния между усилительными пунктами 32
3.1 Факторы, влияющие на характер распространения света в волокне 32
3.2 Нелинейные явления в волокне 41
4 Принципы построения аппаратуры WDM и обоснование технических требований к основным узлам 45
4.1 Принцип построения магистрали WDM 45
4.2 Описание узлов магистрали 47
4.3 Обоснование технических требований к основным узлам аппаратуры WDM 53
4.4 Основные технологии мультиплексирования – демультиплексирования 53
4.5 Оптические усилители 55
4.6 Передатчики 60
4.7 Приемники 61
4.8 Компенсаторы дисперсии 61
5 Разработка схемы организации связи и размещение усилительных пунктов 62
5.1 Характеристики оптического кабеля 63
5.2 Выбор типа аппаратуры 66
5.3 Общие принципы размещения пролетов согласно МСЭ-Т G.692 67
5.4 Определение длины усилительного участка 69
6 Мероприятия по приемке и вводу в эксплуатацию проектируемой линии 73
6.1 Общие положения по проектированию ВОСП 73
6.2 Порядок приемки и ввода в эксплуатацию аппаратуры и кабеля
ВОСП 74
6.3 Измерения и паспортизация аппаратуры ВОСП при вводе в эксплуатацию 75
7 Измерения и настройка в каналах WDM 79
7.1 Оптические источники для тестирования 79
7.2 Приемники для тестирования 80
7.3 Автоматизированные измерительные системы для тестирования компонентов 82
7.4 Измеритель оптических потерь 85
7.5 Рефлектометр 86
7.6 Параметры, влияющие на работу систем WDM 87
7.7 Монтаж и наладка систем WDM 88
8 Оценка технико-экономической эффективности проектируемой ВОЛП 92
8.1 Исходные данные 92
8.2 Расчет оборудования 92
8.3 Расчет капитальных затрат 92
8.4 Расчет численности производственных работников 94
8.5 Затраты на эксплуатацию 95
8.6 Расчет доходов от услуг связи 97
8.7 Оценка экономической эффективности капитальных вложений на проектируемый участок сети 100
9. Определение интегрального критерия уровня готовности к информационному обществу. 106
10 Мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности при строительстве ВОЛП 116
Заключение 120
Библиография 121

Работа содержит 1 файл

_Diplom.doc

— 2.23 Мб (Скачать)

 (5.2)

 (5.3)

 (5.4)

где , (дБ) - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более ;

(дБ/км) - километрическое затухание  в оптических волокнах кабеля;

(дБ) - среднее значение затухания  мощности оптического излучения  неразъемного оптического соединителя  на стыке между строительными  длинами кабеля на участке регенерации;

(км) - среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;

(дБ) - затухание мощности  оптического излучения разъемного  оптического соединителя;

- число разъемных оптических  соединителей на участке регенерации;

(пс/нм*км) - суммарная дисперсия  одномодового оптического волокна;

(нм) - ширина спектра источника  излучения;

(Мгц) - широкополосность цифровых  сигналов, передаваемых по оптическому тракту;

(дБ) - системный запас ВОСП  по кабелю на участке регенерации.

Если по результатам расчетов получено: , то для проектирования должны быть выбраны аппаратура или кабель с другими техническими данными (D,d), обеспечивающие больший запас по широкополосности на участке регенерации. Расчет должен быть произведен снова. Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения:

 (5.5)

С учетом требуемой пропускной способности графика (В) на перспективу развития.

Максимальное значение перекрываемого затухания  определяется как разность между минимальным уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника для ВОСП на базе ПЦИ и СЦИ.

Минимальное значение перекрываемого затухания  определяется как разность между максимальным уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОСП на базе ПЦИ и СЦИ.

Уровни чувствительности и перегрузки приемника определяются соответственно как минимальное и максимальное значения уровня мощности оптического излучения на входе приемника, при которых обеспечивается коэффициент ошибок не более к концу срока службы аппаратуры для ВОСП на базе ПЦИ и СЦИ.

Уровни мощности оптического излучения  на передаче, ширина спектра источника  излучения (d), затухание мощности оптического  излучения разъемного оптического соединителя , уровни чувствительности и перегрузки приемника должны быть приведены в технических характеристиках на аппаратуру и для ВОСП СЦИ должны удовлетворять требованиям ОСТ.45.104-97.

Параметры оптических волокон и кабелей в выражениях (5.2), (5.3) и (5.4) должны быть приведены в технических характеристиках на поставляемый оптический кабель или определяться условиями и технологией прокладки .

Системный запас (М) учитывает изменение  состава оптического кабеля за счет появления дополнительных (ремонтных) вставок, сварных соединений, а также изменение характеристик оптического кабеля, вызванных воздействием окружающей среды и ухудшением качества оптических соединителей в течение срока службы, и устанавливается при проектировании ВОСП исходя из ее назначения и условий эксплуатации оператором связи, исходя из статистики повреждения (обрывов) кабеля в зоне действия оператора.

Рекомендуемый диапазон устанавливаемых  значений системного запаса от 2 дБ (наиболее благоприятные условия эксплуатации) до 6 дБ (наихудшие условия эксплуатации).

Найдем энергетический потенциал  аппаратуры - максимальное затухание участка без учета передающего и приемного стыков аппаратуры:

 (5.6)

где - уровень передачи;

- уровень приема минимальный;

С учетом потерь и :

 (5.7)

где , - потери при стыковке ОВ с передатчиком;

, - потери при стыковке  ОВ с приемником;

Найдем энергетический потенциал  аппаратуры (Амин) – минимальное затухание участка:

где - уровень загрузка приемника (-8 дБ);

- передающий уровень источника  излучения,  .

Подставляя найденные значения в формулы (5.3), (5.4), (5.5), получаем

По результатам расчетов получено, что  , значит, аппаратура и кабель выбраны с техническими данными, обеспечивающими запас по широкополосности на участке регенерации. Исходя из приведенных расчетов, выберем длину регенерационного участка равной 97 км.

 

6 Мероприятия по приемке и вводу  
в эксплуатацию проектируемой линии

6.1 Общие положения по проектированию ВОСП

В процессе строительства и технической  эксплуатации ВОЛП проводится комплекс измерений для определения состояния кабелей, линейных сооружений, качества функционирования аппаратуры линейного тракта, предупреждения повреждений. Параметры и характеристики ОК и аппаратуры ВОСП, измеряемые в условиях их производства, оформляются в виде паспортных данных, которые должны соответствовать действующим нормам ГОСТов и ТУ. Проверка на указанное соответствие выполняется при входном контроле. На этапе строительства ВОЛП в целях контроля качества строительства и связи измеряют следующие параметры: затухание ОВ на строительных длинах и смонтированных участках регенерации; затухание, вносимое соединениями ОВ; уровни мощности оптического излучения на выходных передающих и входных приемных оптоэлектронных модулях; коэффициент ошибок. При необходимости устанавливают места повреждения. Опыт строительства ВОЛП выявил ряд существенных отличий в организации, технологии проведения линейных и монтажных работ по сравнению с работами на традиционных электрических кабелях связи. Эти отличия обусловлены в первую очередь своеобразием конструкции ОК: критичностью к растягивающим усилиям; малыми поперечными размерами и аысой; большими строительными длинами; сравнительно большими величинами затухания сростков ОВ; невозможностью содержания ОК под избыточным воздушным давлением; трудностями в организации служебной связи в процессе строительства ВОЛП с ОК без металлических элементов; недостаточным развитием методов и отсутствием серийно выпускаемых приборов для измерений и отыскания повреждений на ОК.

Эти особенности определяют практически  весь ход строительства. До начала поступления кабеля на строительство ВОЛП должны быть выполнены работы по обследованию помещений для проведения входного контроля кабелей, определению будущих трасс прокладки ОК. Должны быть решены вопросы организации служебной связи с помощью ультракоротковолновых радиостанций.

Исходными данными для проектирования ВОСП являются:

- схема организации связи;

- технические характеристики на аппаратуру и кабели различных производителей, включая надежность и стоимость;

- протяженность участков регенерации;

- требуемая пропускная способность ВОЛП, в том числе и на перспективу;

- требуемые показатели надежности для ВОСП в зоне действия оператора связи.

На первом этапе проектирования рекомендуется выполнение технико-экономического обоснования (ТЭО) различных вариантов реализации схемы организации связи (проекта), для чего может потребоваться [15]:

- определение состава оборудования и протяженности кабеля, задействованных в проекте;

- расчет длин участков регенерации;

- расчет и проектирование показателей надежности;

- оценка экономической эффективности мероприятий по повышению надежности;

- расчет запасов ЗИП и их распределения;

- оценка технико-экономической эффективности реализации вариантов проекта.

При проектировании в схеме организации  связи рекомендуется с учетом особенностей и возможностей современных ВОСП ориентироваться на:

- организацию однопролетных (без промежуточных пунктов) соединительных линий на местных первичных сетях;

- организацию однопролетного участка линейного тракта между двумя соседними ОРП на внутризоновых и магистральных первичных сетях, применяя для этого, при необходимости, оптические усилители; гибкое использование в зависимости от назначения, возможностей и эффективности различных способов уплотнения информации временной, спектральный и пространственный.

Рекомендуется при проектировании с целью повышения надежности уменьшения эксплутационных расходов и капитальных затрат, связанных с развитием в перспективе, ориентироваться на:

- использование кабелей только с одномодовыми волокнами на участках сети с малой пропускной способностью;

- применение кабелей с резервными оптическими волокнами; применение более высокоскоростной аппаратуры линейного тракта (на одну или две ступени иерархии для ЦСП ПЦИ и на один уровень STM в ЦСП СЦИ), по сравнению с исходными данными в части требуемой пропускной способности.

Рекомендуется с целью сокращения капитальных затрат на местности  с грунтами высокой категории  проектировать прокладку оптического  кабеля на опорах ЛЭП в соответствии с основными положениями по проектированию ВОЛП-ВЛ.

6.2 Порядок приемки и ввода в эксплуатацию аппаратуры и кабеля ВОСП

К вводу в эксплуатацию на сети должны приниматься только те образцы  аппаратуры и кабеля ВОСП, которые  имеют непросроченный сертификат соответствия Госкомсвязи (Минсвязи) России.

При приемке и вводе в эксплуатацию должен осуществляться входной контроль путем измерения основных параметров аппаратуры и кабеля, перечень которых определен в главе 7. Результаты измерений должны быть внесены в соответствующие паспорта и в базы данных операционных систем программно-технических средств контроля и управления.

Измерения должны проводиться в  специальных защитных контрольных  точках (ЗКТ). Проверка наличия ЗКТ  в аппаратуре ВОСП и соответствие их установленным требованиям (Рекомендация МСЭ-Т G.772), также является предметом входного контроля.

Основные показатели качества функционирования ВОСП должны соответствовать нормам на ввод в эксплуатацию для систем передачи, впервые внедряемых на сети согласно «Нормам на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральной и внутризоновых первичных сетей ВСС России», утвержденных приказом Минсвязи России № 92 от 10.08.96 г., а характеристики ВОСП «Техническим требованиям на аппаратуру волоконно-оптического цифрового линейного тракта плезиохронной цифровой иерархии для первичной сети общего пользования», утвержденных Минсвязи России 20.03.97 г. и «Техническим требованиям на системы и аппаратуру синхронной цифровой иерархии», утвержденным Минсвязи России 06.07.94 г.

Приемку помещений под монтаж оборудования производить в соответствии с ВСН-600-81. Приемку помещения оформить актом.

Распаковку оборудования производить  в присутствии ответственных  представителей поставщика и заказчика. Распаковку оборудования оформить актом.

Приемку оборудования в монтаж производить в соответствии с ВСН-600-81. При внешнем осмотре обратить особое внимание на состояние оптических соединителей станционных оптических кабелей. Оптические соединители должны быть закрыты защитными заглушками. На данной торцевой поверхности соединителей не должно быть трещин, сколов, царапин и пыли. Приемку оборудования в монтаж оформить актом.

О выявленных недостатках оборудования составить претензионное явление, которое составляется на основании оформленного акта рекламации, составленного на основании акта результатов проверки оборудования.

Составление акта — рекламации для  неисправного оборудования является обязательным.

На этапе приемки и ввода  в эксплуатацию ВОСП поставщик должен подтвердить требования по надежности, заданные в ТТ на ВОСП с учетом принятой системы технического обслуживания и ремонта. Должна быть произведена оценка достаточности ЗИП, представленного поставщиком, по «Методикам оценки достаточности и расчета запасов в комплектах ЗИП средств электросвязи» с учетом запроектированных зон обслуживания ЗИПом.

6.3 Измерения и паспортизация аппаратуры ВОСП при вводе в эксплуатацию

Перед вводом сети связи в эксплуатацию, необходимо провести измерения и задокументировать ряд важнейших ее характеристик, которые обеспечат основу для выявления неполадок в процессе эксплуатации и в будущем могут понадобиться для планирования модернизации сети. Очень важно правильно протестировать сеть перед ее вводом в эксплуатацию, поэтому многие производители систем WDM разрабатывают и предлагают собственные комплексы испытательных тестов. Целью такого тестирования является проверка общих характеристик сети и демонстрация ее целостности и работоспособности [22].

Эта категория тестов включает три  серии тестов. Сначала замеряются характеристики всех компонентов системы – необходимо убедиться в том, что характеристики системы в целом соответствуют техническим требованиям. В последнюю очередь проводится тестирование системы с разрывом соединений, то есть с нарушением ее целостности.

Несмотря на то, что этот третий этап исключительно важен, о нем часто забывают. Только после того, как проведены все эти тесты и проверена работоспособность всех компонентов на их соответствие стандартам, можно приступать к эксплуатации системы WDM.

Измерения параметров аппаратуры ВОСП при вводе в эксплуатацию должны проводиться на основании Правил технической эксплуатации, 1997 г., книга 2, раздел 11 и в соответствии с документами:

- Указания по проведению измерений на аппаратуре оконечных станций, линейных и сетевых трактах цифровых систем передачи плезиохронной цифровой иерархии, ГЦУМС, 1997 г.;

- Указания по проведению измерений на аппаратуре систем передачи синхронной цифровой иерархии, 1997 г.;

- Инструкция по эксплуатации систем передачи СЦИ, ГЦУМС, 1997 г.;

- Инструкция по паспортизации систем передачи СЦИ, ГЦУМС, 1997 г. Электрический паспорт должен содержать основные данные об объекте паспортизации:

- тип линии передачи,

- тип кабеля,

- тип системы передачи,

- количество вводимых трактов и каналов передачи,

- оценку соответствия их параметров нормам,

- результаты измерений электрических параметров,

- данные о каналах служебной связи,

- телемеханики и передачи данных СТЭ.

Электрические паспорта составляются по утвержденным формам. При введении новых норм на электрические параметры паспорт корректируется.

Электрические паспорта предъявляются  приемочным комиссиям в соответствии с действующими правилами приемки, рассматриваются и рекомендуются ими для утверждения. Председатель комиссии в электрическом паспорте записывает решение комиссии о принятии в эксплуатацию объектов паспортизации и рекомендацию об утверждении паспорта постоянно или временно с указанием срока действия паспорта.

Информация о работе Проект внедрения технологии волнового уплотнения на участке Новосибирск – Кемерово