Перспективы развития телефонной сети города Тобольска

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2011 в 05:49, дипломная работа

Описание работы

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;

Содержание

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.

Скачать полностью (584.11 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Работа содержит 3 файла

экономика продолжение.doc

— 399.00 Кб (Открыть, Скачать)

Экономика.doc

— 496.00 Кб (Открыть, Скачать)

Яйцу.doc

— 706.00 Кб (Скачать)

характеристики.

Для строительства волоконно-оптической линии ГТС выбираем городской оптический кабель с одномодовым оптическим волокном в зависимости от заданной длины волны источника излучения (L=1,31 мкм) и рассчитанного числа оптических волокон (nвол=6 волокон).

Одномодовые градиентные оптические кабели ГТС на длину волны 1,31 мкм имеют километрическое затухание не более 0,4 дБ/км.

Проектом предусмотрена прокладка оптического кабеля типа

ОКС – М6Т – 10 - 0,4 – 6.

ОКС – М6Т – 10 – 0,4 – 6 – кабель предназначен для прокладки в легких грунтах, кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и в кабельных шахтах.

Основные характеристики ОКС-М6Т-10-0,4-6	Значения
Тип оптического волокна	SM (10/125)
Коэффициент затухания на l=1,31 мкм., дБ/км	0,4
Хроматическая дисперсия на l=1,31 мкм., пс/км*нм	3,5
Количество модулей	6
Количество волокон в модуле	1
Внешний диаметр модуля, мм.	2,0
Внешний диаметр кабеля (D_каб) для 4 модулей, мм	15,5
Минимальный радиус изгиба (при t не ниже минус 10⁰С)	20*D_каб
Температурный диапазон, ⁰С	От - 40 до +50
Допустимое растягивающее усилие, кН	6
Допустимое раздавливающее усилие, Н/см	1000
Масса кабеля, кг/км	210
Максимальная строительная длина, м.	4000

Конструкция оптического кабеля ОКС – М6Т – 0,4 – 6 представлена на рисунке 5.

Каждое оптическое волокно помещено во фторопластовую или поливиниловую трубку. Сочетание оптического волокна и трубки именуется оптическим модулем. В одном оптическом модуле может находиться от 1 до 6 оптических волокон. Оптические модули скручены вокруг центрального силового элемента. Пространство между модулями заполнено гидрофобным заполнителем. Поверх скрутки наложены скрепляющие ленты, поверх которых наложена промежуточная оболочка из полиэтилена. Поверх промежуточной оболочки находится гидрофобный заполнитель. После гидрофобного заполнителя идет броня из стальной ламинированной гофрированной ленты. Снаружи имеется внешняя защитная оболочка из полиэтилена.

7 9

1. Центральный силовой элемент (стальной трос).

Оптическое волокно.
Оптический модуль.
Межмодульный гидрофобный заполнитель.
Скрепляющая лента.
Промежуточная оболочка из полиэтилена.
Гидрофобный заполнитель.
Броня из стальной ламинированной гофрированной ленты.
Защитная оболочка из полиэтилена.

Рисунок 5 – Конструкция ОКС – М6Т – 10 – 0,4 – 6.

3.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

3.1.Физические основы передачи сигналов по ОВ

Для реализации систем передачи наибольший интерес представляет такая физическая среда как стеклянные волокна.

Поглощение оптического излучения в материалах вызвано квантовыми переходами между различными молекулярными уровнями вещества. Например, в стекле (SiO₂ ) пик поглощения приходится на длине волны 9,2 мкм, однако его "хвост" тянется до диапазона 0,8 ¸ 1,6 мкм. Кроме того, в стеклянных волокнах большую роль играют примеси гидроксильных ионов ОН` переходных металлов Fe, Ni, Cr, V, Cu, которые приводят к большой неравномерности характеристики затухания (рисунок 6)

Рассеяние оптического излучения может происходить на малых неоднородностях материалов, габариты которых сопоставимы с длиной оптической волны, в том числе на малых изгибах волноводов.

Характеристика затухания стекловолокна из-за поглощения и рассеяния имеет характер "окон прозрачности" с ограниченными диапазонами частот, которые рекомендованы для систем передачи. При этом параметры затухания нормированы .

Рисунок 6 Спектральные характеристики затухания
стеклянного волокна

Конструкции оптических волноводов и оптические характеристики материалов волноводов определяют целый ряд параметров сред передачи оптических сигналов: апертуру ввода излучений в волновод; модовый спектр волновода; затухание; дисперсионные искажения оптических импульсов, возникающие из-за различной скорости распространения спектральных компонентов в волноводе (рисунок 7), поляризационную чувствительность и другое .Величина дисперсии оценивается квадратичной разностью :

Рисунок 7 Дисперсия оптического импульса

Причинами дисперсии в оптоволокне принято считать :

различие скорости распространения световых мод, образующих межмодовую дисперсию (t _{м м});
направляющие свойства оптического волновода, образующие волноводную дисперсию (t _в);
свойства материала оптоволокна, создающие материальную дисперсию (t _м);
различие скоростей распространения двух взаимно перпендикулярных составляющих моды, обусловленных двойным лучепреломлением волокна, образующее поляризационную модовую дисперсию (t _{п
м}).

Дисперсия имеет размерность [с/км].

Волноводная и материальная дисперсия образуют хроматическую,

зависящую от ширины спектра моды излучения. Поэтому хроматическая дисперсия имеет размерность [с/нм·км], где нм – единица ширины спектра излучения.

Поляризационная модовая дисперсия имеет размерность [с/Öкм].

Совокупная дисперсия оптического волокна оценивается соотношением :

В многомодовых волокнах преимущественно учитывается t _{м м}.

В одномодовых волокнах учитывается сумма t _{м +}t _в и при высоких скоростях передачи данных (около 10 Гбит/с и выше) - t _{п м}. Однако сумма t _{м +}t _в может быть близкой к нулю, что обусловлено различным характером дисперсии, которая , в свою очередь, определяется конструкцией волновода.

Дисперсия в волоконно-оптических линиях связи имеет нормированные значения для определенных спектральных диапазонов .

Режим полного внутреннего отражения предопределяет условие подачи света на входной торец волоконного световода, то есть зависит от диаграммы направленности источника излучения. Как видно из рисунка 8, световод пропускает лишь свет, заключенный в пределах телесного угла (q_А), величина которого обусловлена углом полного внутреннего отражения (q_В). Этот телесный угол характеризуется апертурой.

Рисунок 8 – Апертура волоконного световода.

Апертура – это угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса, попадающего в торец волоконного световода, при котором выполняется условие полного внутреннего отображения. Обычно пользуются понятием числовой апертуры:

гдеn ₁ , n ₂ – показатели преломления соответственно сердечника, оболочки.

3.2 Расчет числовой апертуры и определение режима

работы оптического волокна.

По исходным данным n ₁ = 1,46, n ₂ = 1,457. Тогда, числовая

апертура будет равна:

NA = 0,094

Как видно из рис. 6, между углом полного внутреннего отражения q_В и апертурным углом падения луча q _А имеется взаимосвязь. Чем больше угол q _В, тем меньше апертура волокна q _А . Необходимо стремится к тому, чтобы угол ввода луча в торец световода j укладывался в апертурный угол (q _А ³ j), а угол на границу сердцевина – оболочка был больше угла полного внутреннего отражения q_В и находился в пределах q _В …90 °.

Относительная разность показателей преломления определяется по формуле:

Δ =( n₁ - n₂) / n₁

Подставляя, получим:

Δ = 0,002

Абсолютная разность показателей преломления определяется по формуле:

Δ n = n₁ – n₂

Подставляя, получим:

Δn = 0,003

Найдем критическую частоту, при которой электромагнитная энергия выходит из волокна через оболочку:

Информация о работе Перспективы развития телефонной сети города Тобольска