Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2011 в 05:49, дипломная работа
При проектировании межстанционной соединительной линии на базе
оптического кабеля в дипломном проекте необходимо:
зная емкость АТС-6,АТС-5, определить величины нагрузок
между АТС-5 и АТС-6
рассчитать число соединительных линий, необходимое для
организации межстанционной связи;
исходя из заданной длины волны и рассчитанного числа
соединительных линий, выбрать систему передачи и рассчитать
требуемое число оптических волокон;
в зависимости от заданной длины волны и рассчитанного числа
оптических волокон выбрать тип и марку оптического кабеля;
рассчитать параметры оптического кабеля: числовую апертуру,
затухание, дисперсию;
определить длину регенерационного участка, сделать выбор о
необходимости установки необслуживаемого регенерационного
пункта (НРП);
рассмотреть вопросы организации строительно-монтажных
работ при прокладке оптического кабеля в кабельной канализации;
рассчитать растягивающее усилие при прокладке оптического
кабеля на проектируемом участке;
Введение 4
Перспективы развития телефонной сети
города Тобольска. 7
2.Выбор системы передачи и типа оптического кабеля. 10
2.1.Расчет числа межстанционных соединительных
линий на участке АТС-5 – АТС-6 города Тобольска. 10
2.1.1.Определение нагрузки на выходе коммутационного
поля АТС-5 и АТС-6 города Тобольска. 10
2.1.2.Определение межстанционных нагрузок. 11
2.1.3.Определение интенсивности нагрузок между
АМТС и АТС-6города Тобольска. 12
2.1.4. Расчет числа соединительных линий между АТС-5
и АТС-6. 13
2.1.5. Расчет числа соединительных линий между АМТС
и АТС-6. 13
2.2.Выбор системы передачи. 13
2.3.Основные сведения о мультиплексоре STM-1. 15
2.3.1.Назначение мультиплексора STM-1. 15
2.3.2.Основные технические данные
мультиплексора STM-1. 21
2.4. Организация связи между двумя АТС цифрового
типа с использованием мультиплексора STM-1. 21
2.5.Выбор оптического кабеля, его конструкция и
технические характеристики. 22
3.Расчет параметров оптического волокна. 25
3.1.Физические основы передачи сигналов по ОВ. 25
3.1.Расчет числовой апертуры и определение режима
работы оптического волокна. 29
3.2.Расчет затухания оптического волокна. 31
3.3.Расчет дисперсии и пропускной способности световода. 35
4.Определение длины регенерационного участка. 38
4.1. Расчет длины регенерационного участка
по дисперсии. 38
4.2. Расчет длины регенерационного участка
по затуханию. 38
5.Строительство и монтаж волоконно-оптической
линии передачи. 40
5.1.Организация и особенности строительства ВОЛП. 40
5.2.Подготовительные работы по строительству. 40
5.3.Прокладка оптического кабеля в кабельной
канализации. 43
5.4.Расчет растягивающих усилий при прокладке
оптического кабеля на проектируемом участке. 52
5.5.Монтаж оптического кабеля. 54
5.5.1.Сварка оптического волокна. 56
5.5.2.Соединение ОВ методом склеивания и с помощью
металлических сростков. 57
5.5.3.Измерения выполняемые в процессе монтажа
оптического кабеля. 58
5.5.4.Наложение защитного покрытия и герметизация
оптического волокна. 59
6.Эксплуатационные и монтажные измерения параметров
волоконно-оптических линий передачи. 61
6.1.Измерение затухания. 61
6.1.1.Метод обрыва. 62
6.1.2.Измерение вносимого затухания. 63
6.1.3.Метод обратного рассеения 63
6.2.Измерение уровней оптической мощности. 64
6.3.Измерение коэффициента ошибок. 65
6.4.Измерение энергетического потенциала и чувствительности
приемного оптического модуля. 66
6.5.Измерение дисперсии. 67
7.Оценка надежности межстанционной волоконно-
оптической линии передачи. 70
8.Оценка технико-экономической эффективности
проектируемой волоконно-оптической линии передачи. 74
8.1.Описание вариантов организации межстанционной связи. 74
8.2.Расчет капитальных затрат на организацию
межстанционной соединительной линии. 75
8.3.Расчет затрат на производство и реализацию услуг связи. 79
8.4.Расчет показателей эффективности капитальных вложений. 81
9.Охрана труда и техника безопасности при строительстве ВОЛП. 83
9.1.Перечень опасных и вредных производственных факторов. 83
9.2.Требования безопасности, указываемые в технологической
документации. 84
9.3.Прокладка кабеля. 84
9.4.Работа в подземных смотровых устройствах. 86
9.5.Монтажные работы. 87
9.6.Работа с измерительными приборами. 88
9.7.Погрузочно – разгрузочные работы. 89
9.8.Противопожарная безопасность. 90
9.9.Охрана окружающей природной среды. 91
Заключение.
Другой
метод выделения ошибок основан
на свойствах, используемых для
передачи в линии кодов, которые за счет
избыточности позволяют обнаружить ошибку.
В этом случае коэффициент ошибок может
быть измерен «по направлению», когда
выделение и фиксацию числа ошибок производят
на приемном конце тракта (участка регенерации).
Комплексы приборов размещают на противоположных
концах линейного тракта или регенерационного
участка. Оценка коэффициент ошибок производится
для каждого направления отдельно.
6.4
Измерение энергетического
потенциала и чувствительности
приемного оптического
модуля
Энергетический потенциал – это разность между уровнем оптического сигнала на выходе передающего оптического модуля (ПОМ) и чувствительности приемного оптического модуля (ПрОМ). Чувствительность приемного оптического модуля – это минимальный уровень оптического сигнала на входе ПрОМ, при котором обеспечивается требуемый коэффициент ошибок.
Для
измерения энергетического
Аттенюатор может быть включен между ПОМ и ПрОМ одного пункта, если при этом используется калиброванный аттенюатор, то нет необходимости измерять указанные мощности на выходе передающего и входе приемного модулей, так как энергетический потенциал в данном случае будет равен затуханию, вносимому аттенюатором.
Аттенюатор
может быть включен
между станционным и линейным
кабелем. Энергетический потенциал
при этом измеряется по направлению
от одного пункта к другому. Аналогично
измеряют чувствительность
ПрОМ. С помощью оптического
аттенюатора на входе ПрОМ устанавливают
такой минимальный уровень мощности, при
котором коэффициент ошибок равен требуемому.
После этого измеряют этот уровень мощности
и находят чувствительность ПрОМ.
6.5.Измерение
дисперсии.
Под дисперсией понимают рассеяние во времени составляющих сигнала (частот, типов волн), прошедшего оптический кабель связи. Дисперсия вызывает фазовые искажения, и ее оценивают по различию времени распространения составляющих спектра или уширению передаваемых импульсов. Это приводит к ограничению пропускной способности линии
Наибольший вклад в уширения вносит модовая дисперсия. Разные методы имеют различную скорость распространения. Соответствующие модам лучи идут под разными углами, проходят разный путь в сердцевине волокна и, следовательно, поступают на выход с разной задержкой. Схема измерения приведена на рисунке 29.
Модулированный сигнал от световода вводится через оптическую систему в кабель. Пройдя оптический кабель, сигнал попадает на интерференционный фильтр, с помощью которого осуществляется частотная фильтрация сигнала. Далее сигнал поступает на фотодетектор. Полученный электрический сигнал подается на фильтр нижних частот, с помощью которого подавляются паразитные гармоники основного сигнала, образующиеся за счет нелинейности амплитудной характеристики световода. С помощью фазометра фаза огибающей сигнала, полученного с фотодиода, измеряется и сравнивается с фазой исходного сигнала.
Схема измерения уширения импульсов предоставлена на рисунке 30. В качестве источника излучения используют импульсный полупроводниковый лазер. Управляет лазером задающий генератор. На входном и выходном концах кабеля помещены полупрозрачные зеркала 1и 2. Световые импульсы проходят через входное зеркало в кабель и циркулируют между концами кабеля (что как бы увеличивает длину оптического кабеля). Дисперсию определяют, сравнивая на экране осциллографа ширину импульсов, которые потерпели неоднократную циркуляцию в кабеле, с шириной исходного импульса. Совмещение импульсов на экране осциллографа достигается путем применения регулируемой линии задержки.
Данный
метод измерения позволяет с
помощью сравнительно
Уширением импульсов называется длительность импульса оптического сигнала на выходе кабеля при подаче на вход единого (короткого) импульса. Длительность выходного импульса измеряют на уровне 0,5. Величина дисперсии определяется по формуле:
Где tвых и tвх – длительность выходного и входного импульсов.
Рисунок 29 – Метод измерения дисперсии.
Рисунок 30 – Метод измерения уширения сигнала.
7.ОЦЕНКА
НАДЕЖНОСТИ МЕЖСТАНЦИОННОЙ
ВОЛОКОННО - ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ НА
УЧАСТКЕ АТС-5 - АТС-6
ГОРОДА ТОБОЛЬСКА.
Качество работы системы передачи зависит от надежности работы линии связи.
На надежность кабельных линий влияют следующие факторы: дефекты производства кабеля, строительства и эксплуатации, механические воздействия при земляных работах в кабельных колодцах, сдвиг и давление почвы, особенно в районах вечной мерзлоты, сотрясения (вибрации), особенно при прокладке кабелей по мостам, пробой высоким напряжением, в том числе и от токов молний, коррозия влагозащитных металлических оболочек. Интенсивность каждого фактора зависит от местных условий.
Ниже приведены данные удельного веса повреждений с перерывом связи оп различным причинам в процентах от общего числа повреждений:
Исходя из общей теории надежности, применяемой в народном хозяйстве, разработана методика расчета кабельных линий связи и приняты следующие термины и определения надежности.
Надежность
– свойство кабельной линии выполнять
заданные функции, то есть обеспечивать
возможность передачи требуемой
информации с установленным качеством
характеристики в установленных нормами
пределах в течении требуемого промежутка времени.
Отказ – повреждение с перерывом связи, то есть повреждение, вызвавшее прекращение действия связи по группе каналов или одному каналу, являющемуся единственным на данной связи. Такое повреждение оп обычно используемой терминологии считается аварией. По любому отказу принимаются меры по немедленному его устранению.
Неисправность
– повреждение без перерыва связи,
то есть такое состояние линии, при
котором она не удовлетворяет хотя бы
одному из предъявляемых к ней требований.
В качестве примеров неисправностей можно
привести ухудшение электрических характеристик,
неблагоприятно
влияющих на качество передач , нарушение герметичности оболочки и верхних защитных покровов кабеля и тому подобное.
Среднее время между отказами (наработка на отказ) – среднее время между соседними отказами, выраженное в часах.
Среднее время восстановления связей – среднее время простоя связей, считая от начала возникновения отказа до момента восстановления связей, выраженное в часах.
Интенсивность
отказов – среднее число
Параметр потока отказов – среднее число отказов в единицу времени (час) на всю длину трассы.
Вероятность безотказной работы – вероятность того, что в заданный интервал на линии не возникает отказа.
Коэффициент
простоя – вероятность
Анализ характера и причин повреждений кабельных линий связи показывает, что надежность их работы зависит от многочисленных факторов, влияющих на исправную работу линии. По характеру действия все факторы можно разделить на конструктивно-производственные и эксплуатационные.
К конструктивно-производственным
относятся факторы, связанные с
разработкой, проектированием и
изготовлением отдельных
К эксплуатационным относятся факторы, влияющие на надежность кабельной линии в процессе ее эксплуатации, обусловленные влиянием среды, в которой находится кабель, системой технического обслуживания, квалификацией обслуживающего персонала, наличием измерительной аппаратуры и тому подобное.
Интенсивность воздействия каждого фактора значительно зависит от местных условий.
Наибольшее число повреждений приходится на весенне-летний период, что объясняется большим их числом в это время года в следствие земляных работ, воздействия токов молний, размыва почвы и другого.
Среднее время между отказами (наработка на отказ) представляет среднее число часов исправной работы линии между двумя средними отказами, взятыми за определенный календарный срок эксплуатации:
где 8760 – число часов в течении года;
100 – нормированная длина трассы;
L – длина трассы, L= 6,2 км;
tв – время восстановления.
В соответствии
с принятыми на сети нормами на
время восстановления для оптического
кабеля tв £ 10 час.
Подставляя, получим:
T0 =
125132. Час
Коэффициент готовности определяется как отношение суммарного времени исправной ( безотказной) работы к общему суммарному времени исправной работы и времени восстановления за один и тот же период эксплуатации:
Подставляя, получим:
Коэффициент готовности не хуже нормируемого значения
Эксплуатация
ВОЛП длится в течение десятилетий,
поэтому даже незначительное повышение
её эффективности приводит в конечном
итоге к существенному
8.ОЦЕНКА ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВОЛОКОННО-
8.1. Описание вариантов организации межстанционной связи
На проектируемой межстанционной соединительной линии между АТС-6 – АТС-5 предусмотрена организация связи по оптическому кабелю марки ОКС-М6Т-10-0,4-6 с использованием цифровой системы передачи SDH STM – 1. В соответствии с расчетом, для организации связи между АТС-6 – АТС-5 требуется 827 соединительные линии и одна система передачи SDH STM-1.
Информация о работе Перспективы развития телефонной сети города Тобольска