Развитие связи в Казахстане
Аннотация 3
Введение 4
1 Выбор и обоснование проектных решений 6
1.1 Характеристика существующей схемы организации связи 6
1.2 Обоснование выбора трассы прохождения магистрали. 9
1.3 Преимущества ВОЛС 11
1.3.1 Оптические кабели 11
1.3.1.1 Конструкция ВОК 12
1.3.1.2 Преимущества ВОЛС по отношению к медным КЛС 13
1.4 Синхронная цифровая иерархия 19
1.4.1 Принципы временного уплотнения 19
1.4.2 Общие понятия о SDH 20
1.4.3 Структура кадра SDH 21
1.4.4 Построение «кольцевой» структуры SDH 23
2 Основные расчеты и параметры оптического волокна 26
2.1 Расчет числа каналов связи 26
2.2 Выбор волоконно.оптического кабеля 28
2.3 Расчет длины участка регенерации ВОСП 30
2.3.1 Программа для расчета длины регенерационного участка 31
2.4 Расчет участка регенерации 32
2.5 Расчет основных характеристик оптического волокна 35
2.6 Расчет уровня чувствительности приемного оптомодуля 40
2.7 Лучевой анализ распространения излучения в волокне 41
2.8 Расчет предельной помехозащищенности в некогерентных ВОСП 42
2.9 Расчет потерь на стыке 43
2.9.1 Программа расчета потерь на стыке 44
2.10 Оценка надежности оптического кабеля 45
2.10.1 Программа для расчета надежности ВОСП 47
2.11 Прокладка кабеля 48
3 Описание примененных мультиплексоров 51
3.1 Синхронный линейный мультиплексор с функцией ввода/вывода 51
3.1.1 Функциональное описание модулей 52
3.1.1.1 Модуль оптических синхронных интерфейсов SТМ.16 53
3.1.1.2 Модуль оптического предусилителя 55
3.1.1.3 Модуль оптического бустера 56
3.1.1.4 Коммутационное поле для модуля линейных систем 57
3.1.2 Электропитание модулей 58
3.2 Синхронный мультиплексор SМА1К 58
3.2.1 Рабочие характеристики 60
3.2.2 Интерфейсы полезных данных 62
3.2.3 Функции 64
3.2.4 Доступ к заголовку STM.1 64
3.3 Синхронный мультиплексор ввода/вывода SМА.16 65
3.3.1 Свойства SМА.16 67
3.3.2 Технические характеристики аппаратуры SМА.16 68
3.3.3 Применение оптического усилителя и предусилителя 69
3.3.4 Передача информации в секционных заголовках 72
4 Управление элементами сети 74
4.1 Полная защита сети 74
4.2 Конфигурирование сети 75
5 Бизнес.план 76
5.1 Резюме 76
5.2 Цели и задачи 76
5.3 Характеристика продукции 77
5.4 Сущность предпринимательской сделки 77
5.5 Организационный план 77
5.6 Расчет штата 79
5.7 Производственный план 80
5.8 План маркетинга 81
5.9 Финансовый план 81
5.9.1 Расходы 82
5.9.2 Доходы и экономический эффект 84
5.10 Возможные риски предприятия 87
5.11 Заключение 88
6 Безопасность и жизнедеятельность на предприятиях связи 89
6.1 Воздействие лазерного излучения на организм человека 90
6.2 Предельно допустимые уровни излучения проводникового лазера 91
6.3 Безопасности при эксплуатации и обслуживании лазерных изделий 94
6.4 Расчет освещения линейно.аппаратного цеха 95
6.5 Оснащение помещений противопожарными средствами 96
6.6 Восстановление разрушенных земель при прокладке кабеля 99
Список литературы 102
Приложения
Введение 4
1 Выбор и обоснование проектных решений 6
1.1 Характеристика существующей схемы организации связи 6
1.2 Обоснование выбора трассы прохождения магистрали. 9
1.3 Преимущества ВОЛС 11
1.3.1 Оптические кабели 11
1.3.1.1 Конструкция ВОК 12
1.3.1.2 Преимущества ВОЛС по отношению к медным КЛС 13
1.4 Синхронная цифровая иерархия 19
1.4.1 Принципы временного уплотнения 19
1.4.2 Общие понятия о SDH 20
1.4.3 Структура кадра SDH 21
1.4.4 Построение «кольцевой» структуры SDH 23
2 Основные расчеты и параметры оптического волокна 26
2.1 Расчет числа каналов связи 26
2.2 Выбор волоконно.оптического кабеля 28
2.3 Расчет длины участка регенерации ВОСП 30
2.3.1 Программа для расчета длины регенерационного участка 31
2.4 Расчет участка регенерации 32
2.5 Расчет основных характеристик оптического волокна 35
2.6 Расчет уровня чувствительности приемного оптомодуля 40
2.7 Лучевой анализ распространения излучения в волокне 41
2.8 Расчет предельной помехозащищенности в некогерентных ВОСП 42
2.9 Расчет потерь на стыке 43
2.9.1 Программа расчета потерь на стыке 44
2.10 Оценка надежности оптического кабеля 45
2.10.1 Программа для расчета надежности ВОСП 47
2.11 Прокладка кабеля 48
3 Описание примененных мультиплексоров 51
3.1 Синхронный линейный мультиплексор с функцией ввода/вывода 51
3.1.1 Функциональное описание модулей 52
3.1.1.1 Модуль оптических синхронных интерфейсов SТМ.16 53
3.1.1.2 Модуль оптического предусилителя 55
3.1.1.3 Модуль оптического бустера 56
3.1.1.4 Коммутационное поле для модуля линейных систем 57
3.1.2 Электропитание модулей 58
3.2 Синхронный мультиплексор SМА1К 58
3.2.1 Рабочие характеристики 60
3.2.2 Интерфейсы полезных данных 62
3.2.3 Функции 64
3.2.4 Доступ к заголовку STM.1 64
3.3 Синхронный мультиплексор ввода/вывода SМА.16 65
3.3.1 Свойства SМА.16 67
3.3.2 Технические характеристики аппаратуры SМА.16 68
3.3.3 Применение оптического усилителя и предусилителя 69
3.3.4 Передача информации в секционных заголовках 72
4 Управление элементами сети 74
4.1 Полная защита сети 74
4.2 Конфигурирование сети 75
5 Бизнес.план 76
5.1 Резюме 76
5.2 Цели и задачи 76
5.3 Характеристика продукции 77
5.4 Сущность предпринимательской сделки 77
5.5 Организационный план 77
5.6 Расчет штата 79
5.7 Производственный план 80
5.8 План маркетинга 81
5.9 Финансовый план 81
5.9.1 Расходы 82
5.9.2 Доходы и экономический эффект 84
5.10 Возможные риски предприятия 87
5.11 Заключение 88
6 Безопасность и жизнедеятельность на предприятиях связи 89
6.1 Воздействие лазерного излучения на организм человека 90
6.2 Предельно допустимые уровни излучения проводникового лазера 91
6.3 Безопасности при эксплуатации и обслуживании лазерных изделий 94
6.4 Расчет освещения линейно.аппаратного цеха 95
6.5 Оснащение помещений противопожарными средствами 96
6.6 Восстановление разрушенных земель при прокладке кабеля 99
Список литературы 102
Приложения
Развитие связи в Казахстане приобретает все большее значение в экономике, способствует развитию взаимоотношений между странами и тем самым укрепляет вес на международном рынке.
Телефонная связь имеет большое народнохозяйственное значение. Она позволяет и организациям, и частным лицам работать более эффективно. К телефонным сетям предъявляются качественно новые требования такие как: передача по телефонным линиям не только речи, но и данных, текстов, изображений, повышения достоверности и скорости передачи информации.
Непременным, и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов связи являются линии связи, по которым передаются информационные электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика, регенератора и т.д.) к другому (станции, приемнику, регенератору и т. д.).
Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные преимущества этих систем заключаются в следующем:
- более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
- возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
- незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов;
- возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
- отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
- более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);
- легкость засекречивания передаваемой информации.
Всем этим требованиям удовлетворяют коммутационные и цифровые системы передачи с оптико-волоконными линиями связи. На юге страны построено 1700 км волоконно-оптических магистральных линий связи, на севере «цифровизированно» более 1000 км линий на участке Караганда-Астана – Петропавловск. В 2001 году построена и сдана в эксплуатацию Западная ВОЛС с выходом на Россию, протяженностью 2500 км на участке Шимкент – Актобе – Россия. По совместным с Ростелекомом планом сеть Казахтелекома получит вскоре доступ к Транссибирской ВОЛС. Большие планы связаны с обеспечением транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу. Идет реализация проекта национальной информационной супермагистрали, представляющей собой цифровое волоконно-оптическое кольцо длиной 9 тыс.км, которое будет построено к 2003 году. Одним из источников
Телефонная связь имеет большое народнохозяйственное значение. Она позволяет и организациям, и частным лицам работать более эффективно. К телефонным сетям предъявляются качественно новые требования такие как: передача по телефонным линиям не только речи, но и данных, текстов, изображений, повышения достоверности и скорости передачи информации.
Непременным, и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов связи являются линии связи, по которым передаются информационные электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика, регенератора и т.д.) к другому (станции, приемнику, регенератору и т. д.).
Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные преимущества этих систем заключаются в следующем:
- более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
- возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
- незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов;
- возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
- отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
- более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);
- легкость засекречивания передаваемой информации.
Всем этим требованиям удовлетворяют коммутационные и цифровые системы передачи с оптико-волоконными линиями связи. На юге страны построено 1700 км волоконно-оптических магистральных линий связи, на севере «цифровизированно» более 1000 км линий на участке Караганда-Астана – Петропавловск. В 2001 году построена и сдана в эксплуатацию Западная ВОЛС с выходом на Россию, протяженностью 2500 км на участке Шимкент – Актобе – Россия. По совместным с Ростелекомом планом сеть Казахтелекома получит вскоре доступ к Транссибирской ВОЛС. Большие планы связаны с обеспечением транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу. Идет реализация проекта национальной информационной супермагистрали, представляющей собой цифровое волоконно-оптическое кольцо длиной 9 тыс.км, которое будет построено к 2003 году. Одним из источников
Аваков Р.А., Игнатьев В.О., Попова А.Г.. Чагаев Н.С. «Управляющие системы электросвязи и их программное обеспечение», М. «Радио и связь», 1991 г.
2. Бутусов М.М., Верник С.М., Галкин С.Л. и др. «Волоконно-оптические
системы передачи», Учебник для ВУЗов, М. «Радио и связь», 1992г.
3. Вандель & Гольдерманн, «Электронно- вычислительная техника. Методы измерения для ЦСП» Семинар, 1998г.
4. «Волоконно-оптические системы передачи.» Конспект лекций для студентов специальностей 2305. Составители: Замрий А.А., Мауленов О.М. Алматы, АЭИ, 1994г.
5. Гроднев И.И., Мурадян А.Г., Шарафутдинов Р.М. и др. «Волоконно-
оптические системы передачи и кабели». М. «Радио и связь», 1993 г.
6. Гроднев И.И., Ларин Ю.Т., Теумин И.И., «Оптические кабели: конструкции, характеристики, производство и применение», М. Энергоатомиздат, 1991 г.
7. Кемельбеков Б.Ж., Мышкин В.Ф., Хан В.А. «Волоконно-оптические кабели. Современные проблемы волоконно-оптических линий связи» Том1, М.,1999г.
8. «Нормы приемо-сдаточных измерений элементарных кабельных участков
магистральных и внутризоновых подземных волоконно-оптических линий передачи сети связи общего пользования». Авторы Цым А.Ю., Деарт И.Д.,1997г.
9. Олифер В.Г., Олифер Н.А. «Компьютерные сети. Принципы, технологии,
протоколы» Учебник: Санкт-Петербург «Питер», 1999г
10. «О нормативах численности производственного штата для территориальных центров управления междугородными связями и телевидением», НАК Казахтелеком, Алматы, 1997г.
11. «Организация планирование и управление предприятиями связи» Учебник для ВУЗов, 1990г.
12. «Основы экономики телекоммуникаций» «Радио и связь», 1998г.
13. «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест», Министерство труда РК, 1996г.
14. «Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи», Учебное пособие для Вузов под редакцией Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В.: М. «Радиосвязь», 1996г.
15. «Сборник упражнений и задач по волоконно-оптическим линиям связи»,
С.И. Иванов, В.Н. Коршунов, С.Н. Ксенофонтов, Учебное пособие, М., 1987г.
16. SIEMENS «Кабели наружной прокладки» Издано: Public Communication Network Group Business Unit Transport Networks,1998г.
17. SIEMENS «Синхронная волоконно-оптическая система SL4», версия 1. Издано: Public Communication Network Group Business Unit Transport Networks,1998г.
18. SIEMENS Мальке Г., Гессинг П. «Волоконно-оптические кабели. Основы проектирования кабелей. Планирование систем.» Перевод. Издательство Новосибирск, 1997г.
19. SIEMENS «Синхронный линейный терминал SLT16 и синхронный линейный регенератор SLR16», версия 1. Издано: Public Communication Network Group Business Unit Transport Networks,1998г.
20. Слепов Н.Н. «Синхронные цифровые сети SDH»: М. «Эко-Трендз», 1999г.
21. «Справочные материалы по проектированию» Книга 1, Книга 2, Гипросвязь, М., 1999г.
22. Техническая документация по оборудованию VLT-1920.
23. Техническая документация по оборудованию K-1920.
24. «Технико-экономическое обоснование дипломных проектов» под
редакцией В.К. Бенклешова, М. «Высшая школа»,1991г.
25. Убайдуллаев Р.Р. «Волоконно-оптические сети», Издание второе,
исправленное, М. «Эко-Трендз», 2000г.
26. Цифровые и аналоговые системы передачи. Под ред. В.И. Иванова -
М. «Радио и связь», 1995 г.
27. Хромов Е.И. «Основы построения аналоговых систем передачи», М.
«Радио и связь», 1983г.
28. «Экономика связи» Е.А. Голубицкая, Г.М. Жигульская «Радио и
связь», 1999г.
2. Бутусов М.М., Верник С.М., Галкин С.Л. и др. «Волоконно-оптические
системы передачи», Учебник для ВУЗов, М. «Радио и связь», 1992г.
3. Вандель & Гольдерманн, «Электронно- вычислительная техника. Методы измерения для ЦСП» Семинар, 1998г.
4. «Волоконно-оптические системы передачи.» Конспект лекций для студентов специальностей 2305. Составители: Замрий А.А., Мауленов О.М. Алматы, АЭИ, 1994г.
5. Гроднев И.И., Мурадян А.Г., Шарафутдинов Р.М. и др. «Волоконно-
оптические системы передачи и кабели». М. «Радио и связь», 1993 г.
6. Гроднев И.И., Ларин Ю.Т., Теумин И.И., «Оптические кабели: конструкции, характеристики, производство и применение», М. Энергоатомиздат, 1991 г.
7. Кемельбеков Б.Ж., Мышкин В.Ф., Хан В.А. «Волоконно-оптические кабели. Современные проблемы волоконно-оптических линий связи» Том1, М.,1999г.
8. «Нормы приемо-сдаточных измерений элементарных кабельных участков
магистральных и внутризоновых подземных волоконно-оптических линий передачи сети связи общего пользования». Авторы Цым А.Ю., Деарт И.Д.,1997г.
9. Олифер В.Г., Олифер Н.А. «Компьютерные сети. Принципы, технологии,
протоколы» Учебник: Санкт-Петербург «Питер», 1999г
10. «О нормативах численности производственного штата для территориальных центров управления междугородными связями и телевидением», НАК Казахтелеком, Алматы, 1997г.
11. «Организация планирование и управление предприятиями связи» Учебник для ВУЗов, 1990г.
12. «Основы экономики телекоммуникаций» «Радио и связь», 1998г.
13. «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест», Министерство труда РК, 1996г.
14. «Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи», Учебное пособие для Вузов под редакцией Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В.: М. «Радиосвязь», 1996г.
15. «Сборник упражнений и задач по волоконно-оптическим линиям связи»,
С.И. Иванов, В.Н. Коршунов, С.Н. Ксенофонтов, Учебное пособие, М., 1987г.
16. SIEMENS «Кабели наружной прокладки» Издано: Public Communication Network Group Business Unit Transport Networks,1998г.
17. SIEMENS «Синхронная волоконно-оптическая система SL4», версия 1. Издано: Public Communication Network Group Business Unit Transport Networks,1998г.
18. SIEMENS Мальке Г., Гессинг П. «Волоконно-оптические кабели. Основы проектирования кабелей. Планирование систем.» Перевод. Издательство Новосибирск, 1997г.
19. SIEMENS «Синхронный линейный терминал SLT16 и синхронный линейный регенератор SLR16», версия 1. Издано: Public Communication Network Group Business Unit Transport Networks,1998г.
20. Слепов Н.Н. «Синхронные цифровые сети SDH»: М. «Эко-Трендз», 1999г.
21. «Справочные материалы по проектированию» Книга 1, Книга 2, Гипросвязь, М., 1999г.
22. Техническая документация по оборудованию VLT-1920.
23. Техническая документация по оборудованию K-1920.
24. «Технико-экономическое обоснование дипломных проектов» под
редакцией В.К. Бенклешова, М. «Высшая школа»,1991г.
25. Убайдуллаев Р.Р. «Волоконно-оптические сети», Издание второе,
исправленное, М. «Эко-Трендз», 2000г.
26. Цифровые и аналоговые системы передачи. Под ред. В.И. Иванова -
М. «Радио и связь», 1995 г.
27. Хромов Е.И. «Основы построения аналоговых систем передачи», М.
«Радио и связь», 1983г.
28. «Экономика связи» Е.А. Голубицкая, Г.М. Жигульская «Радио и
связь», 1999г.
Дисциплина: Электротехника
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 91 страниц
В избранное:
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 91 страниц
В избранное:
Содержание
Аннотация 3
Введение 4
1 Выбор и обоснование проектных решений 6
1.1 Характеристика существующей схемы организации связи 6
1.2 Обоснование выбора трассы прохождения магистрали. 9
1.3 Преимущества ВОЛС 11
1.3.1 Оптические кабели 11
1.3.1.1 Конструкция ВОК 12
1.3.1.2 Преимущества ВОЛС по отношению к медным КЛС 13
1.4 Синхронная цифровая иерархия 19
1.4.1 Принципы временного уплотнения 19
1.4.2 Общие понятия о SDH 20
1.4.3 Структура кадра SDH 21
1.4.4 Построение кольцевой структуры SDH 23
2 Основные расчеты и параметры оптического волокна 26
2.1 Расчет числа каналов связи 26
2.2 Выбор волоконно-оптического кабеля 28
2.3 Расчет длины участка регенерации ВОСП 30
2.3.1 Программа для расчета длины регенерационного участка 31
2.4 Расчет участка регенерации 32
2.5 Расчет основных характеристик оптического волокна 35
2.6 Расчет уровня чувствительности приемного оптомодуля 40
2.7 Лучевой анализ распространения излучения в волокне 41
2.8 Расчет предельной помехозащищенности в некогерентных ВОСП 42
2.9 Расчет потерь на стыке 43
2.9.1 Программа расчета потерь на стыке 44
2.10 Оценка надежности оптического кабеля 45
2.10.1 Программа для расчета надежности ВОСП 47
2.11 Прокладка кабеля 48
3 Описание примененных мультиплексоров 51
3.1 Синхронный линейный мультиплексор с функцией вводавывода 51
3.1.1 Функциональное описание модулей 52
3.1.1.1 Модуль оптических синхронных интерфейсов SТМ-16 53
3.1.1.2 Модуль оптического предусилителя 55
3.1.1.3 Модуль оптического бустера 56
3.1.1.4 Коммутационное поле для модуля линейных систем 57
3.1.2 Электропитание модулей 58
3.2 Синхронный мультиплексор SМА1К 58
3.2.1 Рабочие характеристики 60
3.2.2 Интерфейсы полезных данных 62
3.2.3 Функции 64
3.2.4 Доступ к заголовку STM-1 64
3.3 Синхронный мультиплексор вводавывода SМА-16 65
3.3.1 Свойства SМА-16 67
3.3.2 Технические характеристики аппаратуры SМА-16 68
3.3.3 Применение оптического усилителя и предусилителя 69
3.3.4 Передача информации в секционных заголовках 72
4 Управление элементами сети 74
4.1 Полная защита сети 74
4.2 Конфигурирование сети 75
5 Бизнес-план 76
5.1 Резюме 76
5.2 Цели и задачи 76
5.3 Характеристика продукции 77
5.4 Сущность предпринимательской сделки 77
5.5 Организационный план 77
5.6 Расчет штата 79
5.7 Производственный план 80
5.8 План маркетинга 81
5.9 Финансовый план 81
5.9.1 Расходы 82
5.9.2 Доходы и экономический эффект 84
5.10 Возможные риски предприятия 87
5.11 Заключение 88
6 Безопасность и жизнедеятельность на предприятиях связи 89
6.1 Воздействие лазерного излучения на организм человека 90
6.2 Предельно допустимые уровни излучения проводникового лазера 91
6.3 Безопасности при эксплуатации и обслуживании лазерных изделий 94
6.4 Расчет освещения линейно-аппаратного цеха 95
6.5 Оснащение помещений противопожарными средствами 96
6.6 Восстановление разрушенных земель при прокладке кабеля 99
Список литературы 102
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Развитие связи в Казахстане приобретает все большее значение в
экономике, способствует развитию взаимоотношений между странами и тем
самым укрепляет вес на международном рынке.
Телефонная связь имеет большое народнохозяйственное значение. Она
позволяет и организациям, и частным лицам работать более эффективно. К
телефонным сетям предъявляются качественно новые требования такие как:
передача по телефонным линиям не только речи, но и данных, текстов,
изображений, повышения достоверности и скорости передачи информации.
Непременным, и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов
связи являются линии связи, по которым передаются информационные
электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика,
регенератора и т.д.) к другому (станции, приемнику, регенератору и т. д.).
Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются
специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные
преимущества этих систем заключаются в следующем:
- более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить
требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
- возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
- незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики
каналов;
- возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
- отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
- более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем
передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);
- легкость засекречивания передаваемой информации.
Всем этим требованиям удовлетворяют коммутационные и цифровые системы
передачи с оптико-волоконными линиями связи. На юге страны построено 1700
км волоконно-оптических магистральных линий связи, на севере
цифровизированно более 1000 км линий на участке Караганда-Астана –
Петропавловск. В 2001 году построена и сдана в эксплуатацию Западная ВОЛС
с выходом на Россию, протяженностью 2500 км на участке Шимкент – Актобе –
Россия. По совместным с Ростелекомом планом сеть Казахтелекома получит
вскоре доступ к Транссибирской ВОЛС. Большие планы связаны с обеспечением
транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу. Идет реализация проекта
национальной информационной супермагистрали, представляющей собой цифровое
волоконно-оптическое кольцо длиной 9 тыс.км, которое будет построено к 2003
году. Одним из источников финансирования этого проекта - доходы от транзита
трафика из Юго-Восточной Азии в Европу, другим станут доходы от транзита
трафика из стран СНГ, для чего планируется цифровизация соответствующих
магистралей. Также все большее внимание уделяется развитию услуг Internet.
В недавнем прошлом ОАО Казахтелеком занимал здесь пассивную позицию и на
этом рынке правили балом многочисленные мелкие операторы. Но в начале 1998
года Казахтелеком предложил новую услугу- доступ в Internet через
междугородный код. По спутниковым цифровым каналам общей емкостью 8 Мбит
пользователи Казахстана получают доступ к ведущим Internet-центрам в США,
Европе и Москве. Это сразу дало существенный рост абонентов Internet в
Казахстане.
Следующим шагом в развитии коммутации являются новые системы
интегрального обслуживания (ISDN - Integrated Services Digital Network),
которые предоставляют универсальные услуги множеству различного типа
пользователей. Построение ISDN невозможно без цифровизации телефонной
сети и замены существующих аналоговых систем передачи на более новые
цифровые.
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что решающим условием
успешного развития электросвязи является выработка идеологии и стратегии
построения сетей связи с учетом комплекса экономических, технических,
производственных, организационных и других факторов.
На сегодняшний день в Казахстане отечественная промышленность еще не
производит соответствующего оборудования, и Министерство транспорта и
коммуникации делает ставку на зарубежные разработки. Наиболее активными,
действующими на казахстанском рынке фирмами являются Alkatel (Франция),
Fujikura (Япония), General Cable Company (США), MohawkCDT (США), SEL
(Германия), Siemens (Германия), MOI Elektronik (Германия), Nokia
(Финляндия), HICOM (Китай), Pirelli (Испания), Samsung (Ю.Корея) и другие.
Несмотря на сходство основных параметров предлагаемого оборудования,
имеются существенные различия по программному обеспечению и элементной
базе.
Глава I Выбор и обоснование проектных решений.
1.1 Краткая характеристика существующей схемы организации
связи
Магистраль Семипалатинск – Алматы пересекает Казахстан с востока
на юг, протяженностью 1210 км, вдоль магистральной жд (приложение 1.)
На участке проектирования "Алматы-Семипалатинск" существует аналоговая
система передачи (АСП) VLT-1920. Эта система предназначена для организации
мощных пучков ТЧ и передачи телевизионных программ на магистральной
первичной сети. В качестве направляющей среды используется кабель
коаксиальный типа КМ-4, типа 2,69,4, имеющий 4 коаксиальные пары и пять
симметричных четверок с жилами диаметром 0,9 мм, для организации служебной
связи. Кабель типа 2,69,4 используется в основном по однокабельной
системе. По кабелю КМ-4 можно организовать две системы К-1920 с расстоянием
между усилителями 6 км или две системы К-3600 с расстоянием между
усилителями 3 км. Возможно также применение цифровых систем передачи ИКМ-
480 и ИКМ-1920.
Основные электрические характеристики коаксиальной пары 2,69,4:
1) номинальное волновое сопротивление ZВ=75 Ом;
2) внутренняя неоднородность (коэффициент отражения) р=2х10-3;
3) переходное затухание Ао=122 дБ при частоте 300кГц;
4) коэффициент затухания на частоте 1 МГц равен 2,48 дБкм;
5) испытательное напряжение U=3,0 кВ постоянного тока.
Расстояние между усилительными пунктами равно 6 км при передаче в
диапазоне до 8,5 МГц и 3 км при передаче до 18 МГц. Усилительные пункты
получают электропитание дистанционно от обслуживаемых пунктов,
расположенных через 120...240 км на кабельной магистрали. Аппаратура дает
усиление до 48,4 дБ. Максимальная дальность связи 12500 км. Система VLT-
1920 обеспечивает по каждым двум коаксиальным парам кабеля КМ-4 возможность
организации 1920 каналов ТЧ или двусторонний обмен телевизионными
программами с одновременной передачей 300 телефонных разговоров.
Важнейшей особенностью этой магистрали является ее совместимость с
действующей на магистрали первичной сети отечественной системы К-1920.
Понятие совместимости включает в себя идентичность линейных спектров
частот, равенство номинальных длин усилительных участков и их допустимых
разбросов, а также максимальных протяженностей секций ОУП-ОУП и однородных
участков линейного тракта, одинаковые возможности выделения групп ТЧ.
Указанная особенность позволяет использовать в качестве оконечной
аппаратуры преобразования, аппаратуры выделения групповых трактов и
телевизионных программ соответствующую отечественную аппаратуру,
значительно облегчает процесс реконструкции существующих линий передачи,
заключающийся в замене ламповой аппаратуры К-1920 транзисторной VLT-1920.
Аппаратура линейного тракта для системы VLT-1920 разработана и
выпускалась промышленностью ГДР по техническим требованиям, согласованным
по линии СЭВ. Благодаря принятым техническим и конструктивным решениям она
отличается простотой монтажа, настройки и эксплуатационного обслуживания.
Линейный тракт VLT-1920 разработан в соответствии с более жесткими,
чем в рекомендациях МККТТ, техническими требованиями. Так, максимально
допустимая длина однородного участка линейного тракта VLT-1920 принята
равной 1500 км. Аналогичным образом обстоит дело и в отношении нагрузки:
максимальная среднечасовая мощность загрузки канала ТЧ в системе передачи
VLT-1920, отнесённая к точке нулевого относительного уровня, принята равной
50мкВт, в то время как в системах передачи, указанных в МККТТ, она
составляет 32 мкВт.
Система передачи VLT-1920 образована совокупностью коаксиального
кабеля и трёх типов аппаратуры: типового преобразования, сопряжения и
линейного тракта. Аппаратура типового преобразования осуществляет перенос
спектра исходных информационных сигналов в спектр стандартных групповых
трактов. С помощью аппаратуры сопряжения спектры стандартных групповых
трактов преобразуются в линейный спектр частот системы передачи. Аппаратура
линейного тракта выполняет функции усиления передаваемых сигналов, а также
обеспечивает необходимую стабильность остаточного затухания тракта
передачи. С целью унификации аппаратуры преобразования уровни передачи на
стыке её с аппаратурой линейного тракта стандартизованы.
Согласно рекомендации МККТТ G.213 номинальный относительный уровень на
выходе аппаратуры сопряжения и входе аппаратуры линейного тракта должен
составлять –36дБ0 (-45дБн) для системы с числом каналов от 24 до 1800 и
–33дБ (-42дБн) при числе каналов более 1800 номинальный относительный
уровень в точке стыка Выход аппаратуры линейного тракта – Вход
аппаратуры сопряжения установлен равным –23дБ0 (-32дБн) для систем с
числом каналов от 24 до 1800 и –33дБ0 (-42дБн) при числе каналов более
1800.
В отличие от оконечной аппаратуры преобразования, имеющей
стандартизованную диаграмму уровней, номинальные уровни передачи линейного
тракта являются индивидуальными для каждой системы. В системах передачи по
коаксиальному кабелю существенными являются собственные и нелинейные
помехи, причём нормированная мощность суммарных помех в верхнем канале ТЧ
распределяется между собственными и нелинейными помехами в отношении 2:1.
В системе передачи VLT-1920 максимально допустимая мощность помех
составляет 2.2 пВт0пкм, из которых в соответствии с указанным оптимальным
соотношением 1.5 пВт0пкм отводится на собственные помехи и 0.7пВт0пкм –
на нелинейные. Поскольку номинальная длина усилительного участка в системе
передачи равна 6 км то допустимая мощность и уровень собственных помех на
входе линейного усилителя, пересчитанные в ТНОУ, составят соответственно
9пВт0п (15,8 пВт0) и –80.5 дБм0п (-78дБм0).
В VLT-1920 применён широко используемый в современных многоканальных
системах передачи одноблочный линейный усилитель с глубокой отрицательной
обратной связью (ООС). Классическая схема одноблочного ЛУс представляет
собой последовательное соединение линейного выравнивателя (ЛВ) и собственно
усилителя.
Как известно, затухание коаксиальной пары в первом приближении
пропорционально квадратному корню из частоты. Поэтому затухание кабеля
является монотонно возрастающей функцией частоты. Выравнивание
помехозащищенности в каналах системы VLT-1920 обеспечивается за счет
предискажения уровней передачи. Последнее позволяет также уменьшить
загрузку линейного усилителя и мощность нелинейных помех; при заданной
мощности нелинейных помех введение предискажения снижает требования к
затуханию нелинейности ЛУс.
Система VLT-1920 является аналоговой системой передачи с частотным
разделением каналов.
При частотном разделении каналов (ЧРК) канальные сигналы отличаются по
положению их спектров в частотной области. Для придания канальным сигналам
таких свойств в преобразующих МСП с ЧРК осуществляется модуляция
переносчиков, которые представляют собой гармонические функции. В
результате модуляции на выходах преобразователя формируются ВЧ сигналы. При
построении МСП с ЧРК, для экономии линейного спектра, используют метод
передачи ОБП. В этом случае, при передаче ОБП происходит просто сдвиг
спектра исходного сигнала по частоте.
Недостатки ЧРК:
- использование большого числа аппаратуры для преобразования частот;
- малая помехоустойчивость;
- малая длина усилительного участка;
- требуется большая мощность для работы аппаратуры преобразования;
- большое затухание на участках.
2. Обоснование выбора трассы Алматы - Семипалатинск
Проектируемая ВОЛС будет являться одной из ветвей Национальной
Информационной Супермагистрали (НИСМ) Республики Казахстана. Эта ветвь НИСМ
предназначена соединить между собой два крупных промышленных и культурных
центра Казахстана и замкнуть кольцо НИСМ с востока на юго-восток
Республики.
При выборе трассы будем руководствоваться не только оптимальной
длиной трассы, но и максимально – возможным количеством районных центров,
которые нужно включить в цифровое кольцо Казахстана, чтобы обеспечить в
дальнейшем создание разветвленных внутризоновых и местных сетей с доступом
к ВОЛС, топология перспективной первичной сети должна экономично
реализовать структуры вторичных сетей электросвязи и быть оптимальной по
мере их постепенной интеграции, к кабельной магистрали должен быть
доступный подъезд на спецавтотранспорте, не устанавливать муфты на
сельскохозяйственных угодьях, землях повышенной деятельности, зонах отдыха
и других территориях, в которых затруднено проведение аварийно-
восстановительных работ. Не допускать, чтобы основная кабельная магистраль
заходила в населенные пункты, которые являются источником опасности для
магистрали.
Учитывая вышеизложенное возможны 3 варианта строительства ВОЛС:
1 вариант: г.Семипалатинск – вдоль железной дороге с правой стороны, до
станции Чарск – Жангизтобе – Жарма – Аягуз – Актогай – Лепсы –
Мулалы – Уштобе – Коксу – Сары-Озек – Капчагай – г.Алматы.
2 вариант: г.Семипалатинск – вдоль автомобильной дороги слева по
направлению к Алматы) – Суыкбулак – Чарск – Георгиевка –
Жангизтобе – Жарма – Аягуз – Шингожа – Шубарбайтал –
Таскескен – Учарал – Андреевка – Ленинск – Сарканд –
Джансугурово – Кызылагаш – Талдыкорган – Кировский –
Айнабулак – Сарыозек – Шенгельды – Капчагай – г.Алматы.
3 вариант: г.Семипалатинск – (вдоль автомобильной дороги слева по
направлению к Алматы) – Бельагаш – Бородулиха – Шемонаиха –
Верхубинка – Усть-Каменогорск – Георгиевка – Жарма – Аягуз –
Шубарбайтал – Таскескен – Учарал – Андреевка – Сарканд –
Джансугурово – Кызылагаш – Талдыкорган –
Кировский – Айнабулак – Сарыозек – Шенгельды – Капчагай
–
г.Алматы.
Для сравнения этих трех вариантов прохождения трассы составим таблицу
1.1
Таблица 1.1 Варианты прохождения трассы
Параметры 1 вариант трассы 2 вариант трассы 3 вариант трассы
Протяженность 1013 1097 1353
трассы (км)
Количество 16 25 40
населенных
пунктов, на
которые нужно
падать каналы
(пос)
Количество 1 6 9
пересечений с
железной дорогой
(переходов)
Количество 17 18 20
пересечений с
автодорогами
(переходы)
Количество
пересечений через
реки
А) судоходные 2 2 2
Б) не судоходные 10 10 11
Количество 1 1 2
пересечений с
нефте и
газопроводами
Протяженность - 54 54
трассы по пахотным
землям
Из таблицы видно, что самая короткая трасса ВОЛС в 1 варианте.
Учитывая, что по варианту 3 – наибольшее количество населенных пунктов,
нуждающихся в цифровых каналах, а это главная задача цифрового кольца
Республики Казахстан, в том числе и областной центр Усть-Каменогорск.
Восточно-Казахстанская область с развитой промышленностью и большим
количеством проживающего населения.
Поэтому, на мой взгляд, наиболее приемлемым это строительство ВОЛС
по третьему варианту: требование интересов значительного числа населения
Казахстана и обеспечение промышленного района цифровой связью с выходом на
Российскую Федерацию через Барнаул к Новосибирску – к транссибирской
цифровой магистрали.
3. Преимущества волоконно-оптических линий связи
1.3.1 Оптические кабели
Оптическим кабелем называется кабельное изделие, содержащее несколько
оптических волокон, модулей или жгутов, заключенных в общую оболочку,
поверх которой в зависимости от условий эксплуатации может быть наложен
защитный покров.
Волоконно-оптические кабели по своему назначению, могут быть
классифицированы на: магистральные, зоновые, городские, станционные
(внутриобъектовые и монтажные). По конструкции оптические кабели
классифицируются в зависимости от типа и взаимного расположения оптических
волокон, способов их укладки, расположения силовых элементов, типа оболочки
и защитных покровов.[21]
Для любой системы связи важное значение имеет три фактора:
1.информационная емкость системы;
2.затухание, определяет длину регенерационного участка;
3.надежность, способность длительно функционировать в условиях
воздействия окружающей среды;
Основные преимущества ВОЛС по сравнению с обычными кабельными
линиями следующие:
- высокая помехоустойчивость, нечувствительность к внешним
электромагнитным полям и практически отсутствие перекрестных помех между
отдельными волокнами, уложенными вместе в кабель;
- значительно большая широкополосность;
- малая масса и габаритные размеры. Ожидается уменьшение массы и габаритов
примерно в 10 раз и более по сравнению с существующими кабельными линиями
связи при одинаковом числе каналов связи. Это приведет к уменьшению
стоимости и времени прокладки оптического кабеля;
- полная электрическая изоляция между входом и выходом системы связи;
- малое затухание ОВ позволяет увеличить длину регенерационного участка
до180-200км;
- потенциально низкая стоимость, производстве ВС не используются такие
дорогостоящие материалы, как медь и свинец, запасы которых на земле
ограничены; сравнительно малое энергопотребление при производстве единицы
длины ОВ по сравнению с алюминием и медью.
Недостатки:
- некоторая зависимость параметров ВС, а особенно оболочек, от
внешнего старения, сложность соединения ОК;
- более жесткие требования к дополнительной деформации ОК
(растяжение, изгиб, поперечная деформация).
1.3.1.1 Конструкция волоконно-оптических кабелей
ВОК должен содержать следующие элементы:
1 оптические волокна для передачи информации;
2 силовые упрочняющие элементы, воспринимающие основную нагрузку на
разрыв;
3 армирующие элементы, предохраняющие оптические волокна от сжимающих
усилий;
4 внутреннее заполнение каналов кабеля в виде стеклопластиковых или
полиэтиленовых нитей;
5 защитные наружные оболочки, предохраняющие волокна от попадания
влаги, наружных паров и т.д.
Существуют три основные конструкции ОК:
- ОК повивной скрутки;
- ОК с фигурным сердечником;
- ОК ленточного типа.
При конструировании ОК необходимо выбирать:
• тип оптического волокна (жгут, моноволокно);
• покрытие волокна (плотное, трубчатое, комбинированное);
• место расположения силовых элементов (в центре, по периферии);
• оболочку кабеля (пластмасса, металл);
• конструкцию сердечника кабеля.
При проектировании и конструировании волоконно - оптических кабелей
(ВОК) важно учитывать:
• факторы, вызывающие дополнительные затухания и чрезмерные механические
деформации при всех условиях использования;
• возможные изменения геометрических размеров конструкции ОК в связи с
сезонными изменениями температуры;
• затухание в 0В, полосу пропускания, числовую апертуру, минимально
допустимый радиус изгиба, число волокон в кабеле, предельно допустимые
механические нагрузки. Необходимо также учитывать простоту работы с
волокном и идентификацию 0В при сращивании ОК.
Указанные параметры определяются первичными характеристиками волокон:
показатель преломления сердцевины и оболочки, диаметр сердцевины, толщина
оболочки, коэффициент затухания в сердцевине и оболочке, а также
неоднородностями на границе "сердцевина - оболочка", изгибами волокон.
При разработке конструкций ОК должны учитываться следующие
условия:
• упрочнение оптического кабеля силовыми элементами с целью ограничения
его вытягивания при одновременном обеспечении малых радиусов изгиба;
• сохранение постоянного расположения оптических волокон по всему сечению
ОК при различных механических воздействиях;
• защита от механических и химических воздействий;
• предохранение, волокон в защитной оболочке, от изгибов, способных
вызвать ухудшение оптических свойств;
• возможность достаточно простого соединения отдельных отрезков кабеля
между собой и заделка их в оптические разъемы.
Поэтому, в оптические кабели, кроме волокон, закладываются:
• упрочняющие элементы, ограничивающие продольную нагрузку на разрыв в
волокне;
• заполнители (например, в виде сплошных пластмассовых стержней);
• армирующие элементы для повышения стойкости кабеля против внешних
механических нагрузок;
• наружные демпфирующие и защитные оболочки для предохранения от
проникновения влаги, паров агрессивных веществ и внешних механических
воздействий.
Из всего разнообразия конструкций кабелей, разрабатываемых и
используемых в мире, можно выделить три группы:
1 группа - кабели концентрической повивной скрутки,
2 группа - кабели с фигурным сердечником,
3 группа - плоские кабели ленточного типа.
В кабелях первой группы каждый последующий повив, по сравнению с
предыдущим, имеет на шесть волокон больше, например 7, 13, 19 волокон. В
кабелях повивной скрутки волокна свободно располагаются внутри трубки из
полиэтилена. В центре имеется армирующий элемент.
В кабелях с фигурным сердечником в центре располагается фигурный
пластмассовый сердечник, в пазах которого укладываются оптические волокна.
Такая структура кабеля позволяет размещать 4, 6, 8, 10 OB. BOK ленточного
типа состоит из стопки плоских пластмассовых лент с вмонтированными в них
оптическими волокнами. Чаще всего в ленте размещают 12 волокон, а число
лент составляет 6, 8, 12.
1.3.1.2 Преимущества ВОЛС по отношению к медным КЛС
Различают два основных типа связи: линии в атмосфере (радиолинии) и
направляющие линии передачи (линии связи, кабели). Линией связи называется
совокупность устройств, служащих для передачи электрических сигналов от
источника к потребителю.
Линейный тракт состоит из оконечной и промежуточной аппаратуры
линейного тракта и оптического кабеля. Оконечная аппаратура линейного
тракта (ОАЛТ) содержит: квантово-электронные модули передачи и приема (ПОМ
и ПрОМ), предназначенные для преобразования электрических сигналов в
оптические и обратно: преобразователи кода (ПК) для формирования
помехоустойчивого линейного сигнала применительно к оптическому тракту;
устройства питания, служебной связи (СС); телемеханики и телесигнализации
(ТМ), (ТС) и другие вспомогательные узлы, необходимые для технической
эксплуатации световодного линейного тракта.
Промежуточная аппаратура линейного тракта (ПАЛТ) содержит линейные
регенераторы (ЛР), состоящие из ПрОМ, электронного регенератора (Р) и ПОМ,
а также устройства питания, ТМ и ТС, СС и другие, обеспечивающие
техническую эксплуатацию и контроль качественных показателей промежуточной
аппаратуры.
К настоящему времени создано три типа световодов: со ступенчатым
изменением профиля показателя преломления (ППП), имеющие полосу
пропускания 50...60 МГц·км, с градиентным ППП, полоса пропускания которых
500...1000 МГц·км, и одномодовые с полосой пропускания несколько десятков
Ггц·км . Для систем передачи общегосударственной сети наибольший интерес
представляют последние два типа световодов, позволяющие использовать
системы передачи большой емкости (третичную и более высокие ступени систем
передач). [7,18]
Важнейшим показателем, характеризующим технико-экономическую
эффективность систем передачи, является длина участка регенерации. Таким
образом, основными параметрами, определяющими длину участка регенерации,
являются: энергетический потенциал Рп-Рпр, который зависит от степени
совершенства элементов линейного тракта (излучателей и фотодетекторов), и
затухание в кабеле αк.
Мощность на выходе передатчика зависит от типа применяемого
излучателя. В качестве излучателя используют полупроводниковые лазеры или
светодиоды. Лазеры по сравнению со светодиодами имеют более узкие спектры
излучения и диаграмму направленности и применяются, как правило, в линиях
связи большой протяженности. Типичное значение мощности, вводимой в волокно
лазеров составляет 1...5 мВт, а для светодиодов - около 0.1 мВт .[26]
Минимальный уровень мощности на входе фотоприемника зависит от
скорости передачи, типа применяемого фотодетектора и заданной
помехоустойчивости (вероятность ошибки). В настоящее время в качестве
фотодетекторов применяют p-i-n фотодиоды и лавинопролетные фотодиоды (ЛФД).
В линиях связи большой протяженности используют ЛФД, чувствительность
которых на 8...10 дБ выше за счет эффекта внутреннего умножения. Для
вторичных (120 каналов) и третичных (480 каналов) систем передачи на
рабочей длине волны 0.85 мкм при вероятности ошибки 10-9 допустимая
минимальная мощность на входе фотоприемника составляет примерно (2...5)·10-
9 Вт. Следовательно, энергетический потенциал для рассматриваемого случая
составляет 50...55 дБ На длине волны 1.3 мкм чувствительность
фотодетекторов ниже и энергетический потенциал равен 45...50 дБ.
Затухание кабеля зависит от длины волны и ряда факторов: поглощения в
материале, рассеяния, изгибов и дефектов в световоде . Дисперсионные
искажения в световодах с градиентным профилем показателя преломления
практически не ограничивают длину участка регенерации систем передачи со
скоростями до 140 Мбитс. В диапазоне 1.3 мкм при использовании таких
световодов могут быть реализованы системы со скоростью передачи до 34
Мбитс и длиной участка регенерации до 30 км. При увеличении скорости
передачи более 34 МБитс из-за дисперсионных искажений необходимо либо
уменьшить длину участка, либо использовать более широкополосные одномодовые
светодиоды. [7]
Линейный тракт, предназначенный для передачи цифрового сигнала,
снабжается на входе преобразователем двоичного сигнала в цифровой линейный
сигнал, а на выходе - преобразователем линейного сигнала в двоичный.
К линейным сигналам ВОСП предъявляются следующие требования:
спектр сигнала должен быть узким и иметь ограничение как сверху, так и
снизу. Чем уже спектр сигнала, тем меньше требуется полоса пропускания
фотоприемника, а соответственно уменьшаются мощность шума и его влияние.
Ограничение спектра сверху снижает уровень межсимвольной помехи, а
ограничение снизу - флуктуации уровня принимаемого сигнала в электрической
части фотоприемника, имеющего цепи развязки по постоянному току.
Минимальное содержание низкочастотных составляющих позволяет также
обеспечить: устойчивую работу цепи стабилизации выходной мощности
оптического передатчика;
код линейного сигнала должен обеспечивать возможность выделения
колебания тактовой частоты, необходимой для нормальной работы тактовой
синхронизации;
код линейного сигнала должен обладать максимальной
помехоустойчивостью, которая позволяет получать при прочих равных условиях
максимальную длину участка регенерации;
код линейного сигнала должен обладать избыточностью, которая
позволяет по нарушениям правила образования кода судить о возникновении
ошибок;
код линейного сигнала должен быть простым для практической реализации
преобразования кода.[26]
Для того чтобы передавать световые сигналы по волоконному
световоду, для преобразования электрических сигналов в оптические и
наоборот, в начале и конце световода требуется соответствующие передающие и
принимающие элементы (рис. 1.1). [18] На стороне передатчика электрический
сигнал осуществляет модуляцию интенсивности излучения источника света.
Оптический сигнал вводится в волоконный световод и поступает на приемник.
Здесь фотодетектор вновь преобразует его в электрический сигнал.
1 Модулятор 3 Приемник э
- электрический
2 Передатчик 4 Демодулятор 0 –
оптический
Рис. 1.1 Схема волоконно-оптической системы передачи.
К активным элементам ВОЛС относятся источники излучения (ИИ) и
фотоприемники (ФП). В качестве ИИ для ВОСП используются светоизлучающие
диоды (СИД) и полупроводниковые лазеры (ПЛ). Фотоприемники предназначены
для преобразования оптического сигнала в электрический, который затем
усиливается и обрабатывается в электронных устройствах. Оптический
передатчик (рис. 1.2) [4] предназначен для обеспечения постоянного уровня
мощности (ЛД) с учетом всех дестабилизирующих факторов.
Uсо – напряжение сигнала ошибки
Uоп – напряжение опоры
Рис. 1.2 Функциональная схема оптического передатчика
Задачей оптического приемника (рис. 1.3) является обеспечение
требуемого уровня электрического сигнала на входе схемы обработки СО.
Излучение из волоконного световода (ВС) подается на ФП, который преобразует
оптический сигнал в электрический в виде величины фототока. Далее сигнал
поступает на основной усилитель ОУ, охваченный схемой АРУ для обеспечения
постоянного уровня сигнала на выходе. Одним из параметров оптического
приемника является отношение РсигнРшума, которое выбирается исходя из
обеспечения заданного уровня ошибок. При расчете коэффициента используют
понятие вероятности ошибки. Для восстановления и регенерации оптического
сигнала в линии используется оптический регенератор (рис. 1.4), который
состоит из оптического приемника с малошумящим усилителем регенератора
импульсного электрического сигнала, ИИ модулятором и схемой стабилизации.
[4]
Рис. 1.3 Функциональная схема оптического приемника
Современные регенераторы строятся с использованием интегральных
микросхем. Регенератор Р работает аналогично с Рсигн в симметричных СП с
тем отличием, что требуется регенерировать не квазитроичный код, как в
электрических, а двоичный.
Для формирования линейных сигналов ВОСП используются блочные коды вида
nBmB, где n означает число кодируемых цифровых разрядов, B определяет
двоичное основание системы счисления исходного кода, m - число
передаваемых по ОВ двухуровневых сигналов, соответствующих n разрядам.
Например, 1B2B обозначает, что один цифровой разряд передается двумя
сигналами по ОВ и относительная скорость передачи в линейном тракте в 2
раза выше скорости входных символов. [26]
Наиболее простыми линейными кодами являются так называемые NRZ-коды
(без возвращения к нулю) и RZ-коды (с возвращением к нулю). В NRZ-коде “1”
передается импульсами, а “0” - паузой (рис.1.5а). В RZ-коде “1” передается
последовательностью из импульса и паузы, причем имеет в 2 раза меньшую
длительность, а “0”, как и раньше, передается паузой (рис.1.5б).
Недостатком кода RZ по сравнению с NRZ является необходимость
использования более широкой полосы передачи из-за применения импульсов
меньшей длительности, а преимуществом его является то, что источник
оптического излучения в этом случае работает в течении меньшего времени и
соответственно степень деградации его параметров снижается. Согласно
принятому определению RZ-код является примером 1B2B-сигнала.
Недостаток рассмотренных кодов заключается в том, что они не
удовлетворяют перечисленным требованиям (за исключением последнего пункта),
поэтому такие коды могут быть рекомендованы лишь на линиях небольшой
протяженности при отсутствии регенерационных участков.
1 0
Сукция регенератора Область размещения полезной нагрузки.
(3х9=27 байт) Pay load.
Pointer Указатель 9 байт
9- Рядов. 261 – Колонка.
MSOH
Секция мультиплексора (9х261=2349 байт)
(5х9=45 байт)
Рис. 1.7 Структура кадра STM-1.
На рис. 1.8 представлен отдельно Заголовок секции.
RSOH
A1 A1 A1 A2 A2 A2 C1 NU NU
B1 E1 F1
D1 D2 D3
MSOH
B2 B2 B2 K1 R2
D4 D5 D6
D7 D8 D9
D10 D11 D12
Z1 Z1 Z1 Z2 Z2 Z2 E2 NU NU
Рис. 1.9 Заголовок секции.
Назначение байтов Заголовка секции.
A1, A2 – байты кадровой синхронизации (фрейм)
B1 – байт паритета (четности)
B2 – байты паритета (исключая секцию RSOH)
D1D3 - байты канала управления и сигнализации (ЕМС, или иначе
DСС)
D4D12 - байты канала управления и сигнализации (ЕМС, или иначе
DСС)
E1, E2 – служебный канал. При включении спец. телефонов позволяет
вести разговор операторов.
K1, K2 – при конфигурации двух элементов в плоское кольцо обеспечивают
автоматическое переключение каналов.
F1 – канал пользователя.
Z1, Z2 – пока в стандарте не определены, но будут использованы для
оценки качества тактовой частоты для синхронизации узла.
NU – байты национального использования.
Байты в непомеченных ячейках пока не стандартизованы.
В области Pay load (информационной части кадра) полезная информация
размещается в так называемых виртуальных контейнерах. В информационной
части может размещаться один виртуальный контейнер VC-4 или три
виртуальных контейнерах VC-3 (см. рис. 1.10 и 1.14).
261 байт
J1 VC-4
B3
C2 Полезная
G1
F2
H4 информация
F3
K3
N1
Рис. 1.10 Один виртуальный контейнер VC-4.
Назначение байтов Path Overhead – заголовков виртуальных
контейнеров:
J1 – путь сигнала
B3 - контроль четности (коэффициент ошибок
C2 – маркер сигнала
G1 – статус пути
F2 – пользовательский канал
H4 – индикатор нескольких кадров
F3 – пользовательский канал
K3 – защита пути (верхний уровень)
N1 – мониторинг последовательно соединенных участков
87 байт 87 байт 87 байт
J1 J1 J1
B3 B3 B3
C2 C2 C2
G1 G1 G1
F2 F2 F2
H4 H4 H4
F3 F3 F3
K3 K3 K3
N1 N1 N1
261 байт
Рис. 1.11 Три виртуальных контейнера VC –3.
1.4.4 Построение кольцевой структуры SDH
Общий вид кольцевой синхронной структуры приведен на рис. 1.12
Рис. 1.12 Общий вид кольцевой синхронной структуры
В условиях города это самое рациональное решение. Во-первых, завязав
все АТС в кольцо мы практически получаем соединение всех АТС по принципу
каждая с каждой, при этом протяженность межстанционных линий резко
сокращается. Во-вторых, при использовании аппаратуры SDH уровня STM4 можно
организовать самозаживляющиеся кольца, что ведет к повышению надежности
связи. Так, даже при разрыве кольца в одном месте, связь не будет потеряна.
При организации кольцевой схемы повышение надежности достигается
также использованием двух путей передачи Path Protection (см. рис. 1.13)
Рис. 1.13 Организация кольцевой схемы с использованием
двух путей передачи.
Повышение надежности можно добиться также резервированием передающей
аппаратуры SDH, в частности резервированием 1+1 линейных трактов и
резервированием 1:n трибутарных модулей 2 Мбитс, резервированием
коммутационного поля синхронного мультиплексора.
При расширении сети или при необходимости можно организовать
соприкасающиеся кольца или кольца с поперечными сечениями.
Глава 2 Основные расчеты и параметры оптического волокна
2.1 Расчет числа каналов связи
Число каналов для участка Семипалатинск - Алматы рассчитывается, исходя из
численности населения, проживающего в этих пунктах. Численность может быть
определена на основании статистических данных последней переписи населения.
Обычно перепись населения производится один раз в пять лет, поэтому важно
учитывать прирост населения. Воспользуемся данными переписи 1997 г : в г.
Усть-Каменогорске – 460 тыс.чел., в г.Семипалатинске около 500 тыс.чел., в
г. Алматы-1,6 млн.чел.
Таким образом, количество населения в этих пунктах, а также
окрестностях с учетом среднего прироста определяется:
(2.1)
где Н0 – число жителей на время проведения переписи населения, чел.;
(Н – средний годовой прирост населения в данной местности, %, (принимается
(2-3)%);
t – период, определяемый как разность между назначенным годом
перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год.
Год перспективного проектирования принимается на 5(10 лет вперед по
сравнению с текущим годом. Если в проекте принять 5 лет вперед то:
t=5+(tn-to),
(2.2)
где tn –год составления проекта; tn = 2002 год
to – год, к которому относятся данные Но ; to = 1997 год
t=5+(2002-1997)=5+5=10 лет
По формуле (2.1) рассчитаем численность населения в городе
Семипалатинске и в городе Алматы:
= 500000 х (1+2100)10 = 609497
= 1600000 х (1+2100)10 =1950391
Учитывая то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной
связи имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить
количество телефонных каналов между заданными пунктами. Для расчета
количества телефонных каналов можно воспользоваться приближенной формулой:
(2.3)
где ( и ( - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной
доступности и заданным потерям; обычно потери задаются равными 5%, тогда
(=1,3; (=5,6;
у- удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая одним
абонентом, у=0,15 Эрл.;
КТ – коэффициент тяготения, колеблется в широких пределах от
(0,1 до 12)%. В проекте принимаем КТ=12%, т.е. КТ=0,12;
ma и mб – количество абонентов, обслуживаемых тем или иным оконечным
пунктом, определяется в зависимости от численности населения, проживающего
в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения
телефонными аппаратами равные 0,3, количество абонентов будет определяться
как:
m =0.3(Ht
(2.4)
ma=0.3(= 0,3(609497 = 182849
чел.
mб=0.3(= 0,3(1950391 = 585117
чел.
Теперь по формуле (2.3) находим nmлф:
nmлф =1,3 х 0,12х 0,15 х (182849 х585117)( 182849 +585117) +5,6 =
3266
Учитывая, что первичный цифровой канал 2Мбс состоит из 30 стандартных
каналов, получим:
3266 30 = 109 х 2Мбс потоков или 3270 каналов.
По кабельной линии передачи организуются каналы других видов связи, а
также учитываются транзитные каналы.
Общее число каналов по данной системе требуется:
N=Nтлф + Nв + Nтр ,
(2.5)
где Nв – число каналов ТЧ для передачи сигналов вещания, под вещание
отводится 1 х 2Мбс поток;
Nтр – число транзитных каналов. В число транзитных каналов входят каналы
связи областных центров с районными центрами, а также каналы для связи
Казахстана с ближним и дальним зарубежьем. Для связи областных центров с
районными предусматривается 15 х 2Мбс потоков. Для связи областных центров
с МЦК-2 в Астане: Семипалатинск -10 х 2Мбс потоков;
Усть-Каменогорск -10 х 2Мбс потока; Аягуз - 2 х 2Мбс потока; Талды –
Корган - 5 х 2Мбс потока; Алматы –40 х 2Мбс потока.
Для связи областных центров с МЦК-1 в Алматы: Семипалатинск -10 х 2Мбс
потоков; Усть-Каменогорск -10 х 2Мбс потока; Аягуз - 3 х 2Мбс потока;
Талды – Корган - 15 х 2Мбс потока.
Итого для связи Казахстан – Казахстан необходимо 115х2Мбс потоков. Кроме
этого учитывая, что магистраль будет обеспечивать выход стран средней Азии
на Россию, необходимо дополнительно:
Узбекистан- РФ 5 х 2Мбс потока;
Узбекистан- Украина- 3 х 2Мбс потока;
Киргизия- РФ- 2 х 2Мбс потока;
Туркмения-РФ -3 х 2Мбс потока;
Казахстан – РФ -37 х 2Мбс потока
Итого транзит на РФ -50 х 2Мбс потока
Всего транзитных потоков 165 х 2Мбс потока
N = 109 + 1+165= 275 ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Аннотация 3
Введение 4
1 Выбор и обоснование проектных решений 6
1.1 Характеристика существующей схемы организации связи 6
1.2 Обоснование выбора трассы прохождения магистрали. 9
1.3 Преимущества ВОЛС 11
1.3.1 Оптические кабели 11
1.3.1.1 Конструкция ВОК 12
1.3.1.2 Преимущества ВОЛС по отношению к медным КЛС 13
1.4 Синхронная цифровая иерархия 19
1.4.1 Принципы временного уплотнения 19
1.4.2 Общие понятия о SDH 20
1.4.3 Структура кадра SDH 21
1.4.4 Построение кольцевой структуры SDH 23
2 Основные расчеты и параметры оптического волокна 26
2.1 Расчет числа каналов связи 26
2.2 Выбор волоконно-оптического кабеля 28
2.3 Расчет длины участка регенерации ВОСП 30
2.3.1 Программа для расчета длины регенерационного участка 31
2.4 Расчет участка регенерации 32
2.5 Расчет основных характеристик оптического волокна 35
2.6 Расчет уровня чувствительности приемного оптомодуля 40
2.7 Лучевой анализ распространения излучения в волокне 41
2.8 Расчет предельной помехозащищенности в некогерентных ВОСП 42
2.9 Расчет потерь на стыке 43
2.9.1 Программа расчета потерь на стыке 44
2.10 Оценка надежности оптического кабеля 45
2.10.1 Программа для расчета надежности ВОСП 47
2.11 Прокладка кабеля 48
3 Описание примененных мультиплексоров 51
3.1 Синхронный линейный мультиплексор с функцией вводавывода 51
3.1.1 Функциональное описание модулей 52
3.1.1.1 Модуль оптических синхронных интерфейсов SТМ-16 53
3.1.1.2 Модуль оптического предусилителя 55
3.1.1.3 Модуль оптического бустера 56
3.1.1.4 Коммутационное поле для модуля линейных систем 57
3.1.2 Электропитание модулей 58
3.2 Синхронный мультиплексор SМА1К 58
3.2.1 Рабочие характеристики 60
3.2.2 Интерфейсы полезных данных 62
3.2.3 Функции 64
3.2.4 Доступ к заголовку STM-1 64
3.3 Синхронный мультиплексор вводавывода SМА-16 65
3.3.1 Свойства SМА-16 67
3.3.2 Технические характеристики аппаратуры SМА-16 68
3.3.3 Применение оптического усилителя и предусилителя 69
3.3.4 Передача информации в секционных заголовках 72
4 Управление элементами сети 74
4.1 Полная защита сети 74
4.2 Конфигурирование сети 75
5 Бизнес-план 76
5.1 Резюме 76
5.2 Цели и задачи 76
5.3 Характеристика продукции 77
5.4 Сущность предпринимательской сделки 77
5.5 Организационный план 77
5.6 Расчет штата 79
5.7 Производственный план 80
5.8 План маркетинга 81
5.9 Финансовый план 81
5.9.1 Расходы 82
5.9.2 Доходы и экономический эффект 84
5.10 Возможные риски предприятия 87
5.11 Заключение 88
6 Безопасность и жизнедеятельность на предприятиях связи 89
6.1 Воздействие лазерного излучения на организм человека 90
6.2 Предельно допустимые уровни излучения проводникового лазера 91
6.3 Безопасности при эксплуатации и обслуживании лазерных изделий 94
6.4 Расчет освещения линейно-аппаратного цеха 95
6.5 Оснащение помещений противопожарными средствами 96
6.6 Восстановление разрушенных земель при прокладке кабеля 99
Список литературы 102
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Развитие связи в Казахстане приобретает все большее значение в
экономике, способствует развитию взаимоотношений между странами и тем
самым укрепляет вес на международном рынке.
Телефонная связь имеет большое народнохозяйственное значение. Она
позволяет и организациям, и частным лицам работать более эффективно. К
телефонным сетям предъявляются качественно новые требования такие как:
передача по телефонным линиям не только речи, но и данных, текстов,
изображений, повышения достоверности и скорости передачи информации.
Непременным, и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов
связи являются линии связи, по которым передаются информационные
электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика,
регенератора и т.д.) к другому (станции, приемнику, регенератору и т. д.).
Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются
специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные
преимущества этих систем заключаются в следующем:
- более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить
требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
- возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
- незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики
каналов;
- возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
- отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
- более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем
передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);
- легкость засекречивания передаваемой информации.
Всем этим требованиям удовлетворяют коммутационные и цифровые системы
передачи с оптико-волоконными линиями связи. На юге страны построено 1700
км волоконно-оптических магистральных линий связи, на севере
цифровизированно более 1000 км линий на участке Караганда-Астана –
Петропавловск. В 2001 году построена и сдана в эксплуатацию Западная ВОЛС
с выходом на Россию, протяженностью 2500 км на участке Шимкент – Актобе –
Россия. По совместным с Ростелекомом планом сеть Казахтелекома получит
вскоре доступ к Транссибирской ВОЛС. Большие планы связаны с обеспечением
транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу. Идет реализация проекта
национальной информационной супермагистрали, представляющей собой цифровое
волоконно-оптическое кольцо длиной 9 тыс.км, которое будет построено к 2003
году. Одним из источников финансирования этого проекта - доходы от транзита
трафика из Юго-Восточной Азии в Европу, другим станут доходы от транзита
трафика из стран СНГ, для чего планируется цифровизация соответствующих
магистралей. Также все большее внимание уделяется развитию услуг Internet.
В недавнем прошлом ОАО Казахтелеком занимал здесь пассивную позицию и на
этом рынке правили балом многочисленные мелкие операторы. Но в начале 1998
года Казахтелеком предложил новую услугу- доступ в Internet через
междугородный код. По спутниковым цифровым каналам общей емкостью 8 Мбит
пользователи Казахстана получают доступ к ведущим Internet-центрам в США,
Европе и Москве. Это сразу дало существенный рост абонентов Internet в
Казахстане.
Следующим шагом в развитии коммутации являются новые системы
интегрального обслуживания (ISDN - Integrated Services Digital Network),
которые предоставляют универсальные услуги множеству различного типа
пользователей. Построение ISDN невозможно без цифровизации телефонной
сети и замены существующих аналоговых систем передачи на более новые
цифровые.
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что решающим условием
успешного развития электросвязи является выработка идеологии и стратегии
построения сетей связи с учетом комплекса экономических, технических,
производственных, организационных и других факторов.
На сегодняшний день в Казахстане отечественная промышленность еще не
производит соответствующего оборудования, и Министерство транспорта и
коммуникации делает ставку на зарубежные разработки. Наиболее активными,
действующими на казахстанском рынке фирмами являются Alkatel (Франция),
Fujikura (Япония), General Cable Company (США), MohawkCDT (США), SEL
(Германия), Siemens (Германия), MOI Elektronik (Германия), Nokia
(Финляндия), HICOM (Китай), Pirelli (Испания), Samsung (Ю.Корея) и другие.
Несмотря на сходство основных параметров предлагаемого оборудования,
имеются существенные различия по программному обеспечению и элементной
базе.
Глава I Выбор и обоснование проектных решений.
1.1 Краткая характеристика существующей схемы организации
связи
Магистраль Семипалатинск – Алматы пересекает Казахстан с востока
на юг, протяженностью 1210 км, вдоль магистральной жд (приложение 1.)
На участке проектирования "Алматы-Семипалатинск" существует аналоговая
система передачи (АСП) VLT-1920. Эта система предназначена для организации
мощных пучков ТЧ и передачи телевизионных программ на магистральной
первичной сети. В качестве направляющей среды используется кабель
коаксиальный типа КМ-4, типа 2,69,4, имеющий 4 коаксиальные пары и пять
симметричных четверок с жилами диаметром 0,9 мм, для организации служебной
связи. Кабель типа 2,69,4 используется в основном по однокабельной
системе. По кабелю КМ-4 можно организовать две системы К-1920 с расстоянием
между усилителями 6 км или две системы К-3600 с расстоянием между
усилителями 3 км. Возможно также применение цифровых систем передачи ИКМ-
480 и ИКМ-1920.
Основные электрические характеристики коаксиальной пары 2,69,4:
1) номинальное волновое сопротивление ZВ=75 Ом;
2) внутренняя неоднородность (коэффициент отражения) р=2х10-3;
3) переходное затухание Ао=122 дБ при частоте 300кГц;
4) коэффициент затухания на частоте 1 МГц равен 2,48 дБкм;
5) испытательное напряжение U=3,0 кВ постоянного тока.
Расстояние между усилительными пунктами равно 6 км при передаче в
диапазоне до 8,5 МГц и 3 км при передаче до 18 МГц. Усилительные пункты
получают электропитание дистанционно от обслуживаемых пунктов,
расположенных через 120...240 км на кабельной магистрали. Аппаратура дает
усиление до 48,4 дБ. Максимальная дальность связи 12500 км. Система VLT-
1920 обеспечивает по каждым двум коаксиальным парам кабеля КМ-4 возможность
организации 1920 каналов ТЧ или двусторонний обмен телевизионными
программами с одновременной передачей 300 телефонных разговоров.
Важнейшей особенностью этой магистрали является ее совместимость с
действующей на магистрали первичной сети отечественной системы К-1920.
Понятие совместимости включает в себя идентичность линейных спектров
частот, равенство номинальных длин усилительных участков и их допустимых
разбросов, а также максимальных протяженностей секций ОУП-ОУП и однородных
участков линейного тракта, одинаковые возможности выделения групп ТЧ.
Указанная особенность позволяет использовать в качестве оконечной
аппаратуры преобразования, аппаратуры выделения групповых трактов и
телевизионных программ соответствующую отечественную аппаратуру,
значительно облегчает процесс реконструкции существующих линий передачи,
заключающийся в замене ламповой аппаратуры К-1920 транзисторной VLT-1920.
Аппаратура линейного тракта для системы VLT-1920 разработана и
выпускалась промышленностью ГДР по техническим требованиям, согласованным
по линии СЭВ. Благодаря принятым техническим и конструктивным решениям она
отличается простотой монтажа, настройки и эксплуатационного обслуживания.
Линейный тракт VLT-1920 разработан в соответствии с более жесткими,
чем в рекомендациях МККТТ, техническими требованиями. Так, максимально
допустимая длина однородного участка линейного тракта VLT-1920 принята
равной 1500 км. Аналогичным образом обстоит дело и в отношении нагрузки:
максимальная среднечасовая мощность загрузки канала ТЧ в системе передачи
VLT-1920, отнесённая к точке нулевого относительного уровня, принята равной
50мкВт, в то время как в системах передачи, указанных в МККТТ, она
составляет 32 мкВт.
Система передачи VLT-1920 образована совокупностью коаксиального
кабеля и трёх типов аппаратуры: типового преобразования, сопряжения и
линейного тракта. Аппаратура типового преобразования осуществляет перенос
спектра исходных информационных сигналов в спектр стандартных групповых
трактов. С помощью аппаратуры сопряжения спектры стандартных групповых
трактов преобразуются в линейный спектр частот системы передачи. Аппаратура
линейного тракта выполняет функции усиления передаваемых сигналов, а также
обеспечивает необходимую стабильность остаточного затухания тракта
передачи. С целью унификации аппаратуры преобразования уровни передачи на
стыке её с аппаратурой линейного тракта стандартизованы.
Согласно рекомендации МККТТ G.213 номинальный относительный уровень на
выходе аппаратуры сопряжения и входе аппаратуры линейного тракта должен
составлять –36дБ0 (-45дБн) для системы с числом каналов от 24 до 1800 и
–33дБ (-42дБн) при числе каналов более 1800 номинальный относительный
уровень в точке стыка Выход аппаратуры линейного тракта – Вход
аппаратуры сопряжения установлен равным –23дБ0 (-32дБн) для систем с
числом каналов от 24 до 1800 и –33дБ0 (-42дБн) при числе каналов более
1800.
В отличие от оконечной аппаратуры преобразования, имеющей
стандартизованную диаграмму уровней, номинальные уровни передачи линейного
тракта являются индивидуальными для каждой системы. В системах передачи по
коаксиальному кабелю существенными являются собственные и нелинейные
помехи, причём нормированная мощность суммарных помех в верхнем канале ТЧ
распределяется между собственными и нелинейными помехами в отношении 2:1.
В системе передачи VLT-1920 максимально допустимая мощность помех
составляет 2.2 пВт0пкм, из которых в соответствии с указанным оптимальным
соотношением 1.5 пВт0пкм отводится на собственные помехи и 0.7пВт0пкм –
на нелинейные. Поскольку номинальная длина усилительного участка в системе
передачи равна 6 км то допустимая мощность и уровень собственных помех на
входе линейного усилителя, пересчитанные в ТНОУ, составят соответственно
9пВт0п (15,8 пВт0) и –80.5 дБм0п (-78дБм0).
В VLT-1920 применён широко используемый в современных многоканальных
системах передачи одноблочный линейный усилитель с глубокой отрицательной
обратной связью (ООС). Классическая схема одноблочного ЛУс представляет
собой последовательное соединение линейного выравнивателя (ЛВ) и собственно
усилителя.
Как известно, затухание коаксиальной пары в первом приближении
пропорционально квадратному корню из частоты. Поэтому затухание кабеля
является монотонно возрастающей функцией частоты. Выравнивание
помехозащищенности в каналах системы VLT-1920 обеспечивается за счет
предискажения уровней передачи. Последнее позволяет также уменьшить
загрузку линейного усилителя и мощность нелинейных помех; при заданной
мощности нелинейных помех введение предискажения снижает требования к
затуханию нелинейности ЛУс.
Система VLT-1920 является аналоговой системой передачи с частотным
разделением каналов.
При частотном разделении каналов (ЧРК) канальные сигналы отличаются по
положению их спектров в частотной области. Для придания канальным сигналам
таких свойств в преобразующих МСП с ЧРК осуществляется модуляция
переносчиков, которые представляют собой гармонические функции. В
результате модуляции на выходах преобразователя формируются ВЧ сигналы. При
построении МСП с ЧРК, для экономии линейного спектра, используют метод
передачи ОБП. В этом случае, при передаче ОБП происходит просто сдвиг
спектра исходного сигнала по частоте.
Недостатки ЧРК:
- использование большого числа аппаратуры для преобразования частот;
- малая помехоустойчивость;
- малая длина усилительного участка;
- требуется большая мощность для работы аппаратуры преобразования;
- большое затухание на участках.
2. Обоснование выбора трассы Алматы - Семипалатинск
Проектируемая ВОЛС будет являться одной из ветвей Национальной
Информационной Супермагистрали (НИСМ) Республики Казахстана. Эта ветвь НИСМ
предназначена соединить между собой два крупных промышленных и культурных
центра Казахстана и замкнуть кольцо НИСМ с востока на юго-восток
Республики.
При выборе трассы будем руководствоваться не только оптимальной
длиной трассы, но и максимально – возможным количеством районных центров,
которые нужно включить в цифровое кольцо Казахстана, чтобы обеспечить в
дальнейшем создание разветвленных внутризоновых и местных сетей с доступом
к ВОЛС, топология перспективной первичной сети должна экономично
реализовать структуры вторичных сетей электросвязи и быть оптимальной по
мере их постепенной интеграции, к кабельной магистрали должен быть
доступный подъезд на спецавтотранспорте, не устанавливать муфты на
сельскохозяйственных угодьях, землях повышенной деятельности, зонах отдыха
и других территориях, в которых затруднено проведение аварийно-
восстановительных работ. Не допускать, чтобы основная кабельная магистраль
заходила в населенные пункты, которые являются источником опасности для
магистрали.
Учитывая вышеизложенное возможны 3 варианта строительства ВОЛС:
1 вариант: г.Семипалатинск – вдоль железной дороге с правой стороны, до
станции Чарск – Жангизтобе – Жарма – Аягуз – Актогай – Лепсы –
Мулалы – Уштобе – Коксу – Сары-Озек – Капчагай – г.Алматы.
2 вариант: г.Семипалатинск – вдоль автомобильной дороги слева по
направлению к Алматы) – Суыкбулак – Чарск – Георгиевка –
Жангизтобе – Жарма – Аягуз – Шингожа – Шубарбайтал –
Таскескен – Учарал – Андреевка – Ленинск – Сарканд –
Джансугурово – Кызылагаш – Талдыкорган – Кировский –
Айнабулак – Сарыозек – Шенгельды – Капчагай – г.Алматы.
3 вариант: г.Семипалатинск – (вдоль автомобильной дороги слева по
направлению к Алматы) – Бельагаш – Бородулиха – Шемонаиха –
Верхубинка – Усть-Каменогорск – Георгиевка – Жарма – Аягуз –
Шубарбайтал – Таскескен – Учарал – Андреевка – Сарканд –
Джансугурово – Кызылагаш – Талдыкорган –
Кировский – Айнабулак – Сарыозек – Шенгельды – Капчагай
–
г.Алматы.
Для сравнения этих трех вариантов прохождения трассы составим таблицу
1.1
Таблица 1.1 Варианты прохождения трассы
Параметры 1 вариант трассы 2 вариант трассы 3 вариант трассы
Протяженность 1013 1097 1353
трассы (км)
Количество 16 25 40
населенных
пунктов, на
которые нужно
падать каналы
(пос)
Количество 1 6 9
пересечений с
железной дорогой
(переходов)
Количество 17 18 20
пересечений с
автодорогами
(переходы)
Количество
пересечений через
реки
А) судоходные 2 2 2
Б) не судоходные 10 10 11
Количество 1 1 2
пересечений с
нефте и
газопроводами
Протяженность - 54 54
трассы по пахотным
землям
Из таблицы видно, что самая короткая трасса ВОЛС в 1 варианте.
Учитывая, что по варианту 3 – наибольшее количество населенных пунктов,
нуждающихся в цифровых каналах, а это главная задача цифрового кольца
Республики Казахстан, в том числе и областной центр Усть-Каменогорск.
Восточно-Казахстанская область с развитой промышленностью и большим
количеством проживающего населения.
Поэтому, на мой взгляд, наиболее приемлемым это строительство ВОЛС
по третьему варианту: требование интересов значительного числа населения
Казахстана и обеспечение промышленного района цифровой связью с выходом на
Российскую Федерацию через Барнаул к Новосибирску – к транссибирской
цифровой магистрали.
3. Преимущества волоконно-оптических линий связи
1.3.1 Оптические кабели
Оптическим кабелем называется кабельное изделие, содержащее несколько
оптических волокон, модулей или жгутов, заключенных в общую оболочку,
поверх которой в зависимости от условий эксплуатации может быть наложен
защитный покров.
Волоконно-оптические кабели по своему назначению, могут быть
классифицированы на: магистральные, зоновые, городские, станционные
(внутриобъектовые и монтажные). По конструкции оптические кабели
классифицируются в зависимости от типа и взаимного расположения оптических
волокон, способов их укладки, расположения силовых элементов, типа оболочки
и защитных покровов.[21]
Для любой системы связи важное значение имеет три фактора:
1.информационная емкость системы;
2.затухание, определяет длину регенерационного участка;
3.надежность, способность длительно функционировать в условиях
воздействия окружающей среды;
Основные преимущества ВОЛС по сравнению с обычными кабельными
линиями следующие:
- высокая помехоустойчивость, нечувствительность к внешним
электромагнитным полям и практически отсутствие перекрестных помех между
отдельными волокнами, уложенными вместе в кабель;
- значительно большая широкополосность;
- малая масса и габаритные размеры. Ожидается уменьшение массы и габаритов
примерно в 10 раз и более по сравнению с существующими кабельными линиями
связи при одинаковом числе каналов связи. Это приведет к уменьшению
стоимости и времени прокладки оптического кабеля;
- полная электрическая изоляция между входом и выходом системы связи;
- малое затухание ОВ позволяет увеличить длину регенерационного участка
до180-200км;
- потенциально низкая стоимость, производстве ВС не используются такие
дорогостоящие материалы, как медь и свинец, запасы которых на земле
ограничены; сравнительно малое энергопотребление при производстве единицы
длины ОВ по сравнению с алюминием и медью.
Недостатки:
- некоторая зависимость параметров ВС, а особенно оболочек, от
внешнего старения, сложность соединения ОК;
- более жесткие требования к дополнительной деформации ОК
(растяжение, изгиб, поперечная деформация).
1.3.1.1 Конструкция волоконно-оптических кабелей
ВОК должен содержать следующие элементы:
1 оптические волокна для передачи информации;
2 силовые упрочняющие элементы, воспринимающие основную нагрузку на
разрыв;
3 армирующие элементы, предохраняющие оптические волокна от сжимающих
усилий;
4 внутреннее заполнение каналов кабеля в виде стеклопластиковых или
полиэтиленовых нитей;
5 защитные наружные оболочки, предохраняющие волокна от попадания
влаги, наружных паров и т.д.
Существуют три основные конструкции ОК:
- ОК повивной скрутки;
- ОК с фигурным сердечником;
- ОК ленточного типа.
При конструировании ОК необходимо выбирать:
• тип оптического волокна (жгут, моноволокно);
• покрытие волокна (плотное, трубчатое, комбинированное);
• место расположения силовых элементов (в центре, по периферии);
• оболочку кабеля (пластмасса, металл);
• конструкцию сердечника кабеля.
При проектировании и конструировании волоконно - оптических кабелей
(ВОК) важно учитывать:
• факторы, вызывающие дополнительные затухания и чрезмерные механические
деформации при всех условиях использования;
• возможные изменения геометрических размеров конструкции ОК в связи с
сезонными изменениями температуры;
• затухание в 0В, полосу пропускания, числовую апертуру, минимально
допустимый радиус изгиба, число волокон в кабеле, предельно допустимые
механические нагрузки. Необходимо также учитывать простоту работы с
волокном и идентификацию 0В при сращивании ОК.
Указанные параметры определяются первичными характеристиками волокон:
показатель преломления сердцевины и оболочки, диаметр сердцевины, толщина
оболочки, коэффициент затухания в сердцевине и оболочке, а также
неоднородностями на границе "сердцевина - оболочка", изгибами волокон.
При разработке конструкций ОК должны учитываться следующие
условия:
• упрочнение оптического кабеля силовыми элементами с целью ограничения
его вытягивания при одновременном обеспечении малых радиусов изгиба;
• сохранение постоянного расположения оптических волокон по всему сечению
ОК при различных механических воздействиях;
• защита от механических и химических воздействий;
• предохранение, волокон в защитной оболочке, от изгибов, способных
вызвать ухудшение оптических свойств;
• возможность достаточно простого соединения отдельных отрезков кабеля
между собой и заделка их в оптические разъемы.
Поэтому, в оптические кабели, кроме волокон, закладываются:
• упрочняющие элементы, ограничивающие продольную нагрузку на разрыв в
волокне;
• заполнители (например, в виде сплошных пластмассовых стержней);
• армирующие элементы для повышения стойкости кабеля против внешних
механических нагрузок;
• наружные демпфирующие и защитные оболочки для предохранения от
проникновения влаги, паров агрессивных веществ и внешних механических
воздействий.
Из всего разнообразия конструкций кабелей, разрабатываемых и
используемых в мире, можно выделить три группы:
1 группа - кабели концентрической повивной скрутки,
2 группа - кабели с фигурным сердечником,
3 группа - плоские кабели ленточного типа.
В кабелях первой группы каждый последующий повив, по сравнению с
предыдущим, имеет на шесть волокон больше, например 7, 13, 19 волокон. В
кабелях повивной скрутки волокна свободно располагаются внутри трубки из
полиэтилена. В центре имеется армирующий элемент.
В кабелях с фигурным сердечником в центре располагается фигурный
пластмассовый сердечник, в пазах которого укладываются оптические волокна.
Такая структура кабеля позволяет размещать 4, 6, 8, 10 OB. BOK ленточного
типа состоит из стопки плоских пластмассовых лент с вмонтированными в них
оптическими волокнами. Чаще всего в ленте размещают 12 волокон, а число
лент составляет 6, 8, 12.
1.3.1.2 Преимущества ВОЛС по отношению к медным КЛС
Различают два основных типа связи: линии в атмосфере (радиолинии) и
направляющие линии передачи (линии связи, кабели). Линией связи называется
совокупность устройств, служащих для передачи электрических сигналов от
источника к потребителю.
Линейный тракт состоит из оконечной и промежуточной аппаратуры
линейного тракта и оптического кабеля. Оконечная аппаратура линейного
тракта (ОАЛТ) содержит: квантово-электронные модули передачи и приема (ПОМ
и ПрОМ), предназначенные для преобразования электрических сигналов в
оптические и обратно: преобразователи кода (ПК) для формирования
помехоустойчивого линейного сигнала применительно к оптическому тракту;
устройства питания, служебной связи (СС); телемеханики и телесигнализации
(ТМ), (ТС) и другие вспомогательные узлы, необходимые для технической
эксплуатации световодного линейного тракта.
Промежуточная аппаратура линейного тракта (ПАЛТ) содержит линейные
регенераторы (ЛР), состоящие из ПрОМ, электронного регенератора (Р) и ПОМ,
а также устройства питания, ТМ и ТС, СС и другие, обеспечивающие
техническую эксплуатацию и контроль качественных показателей промежуточной
аппаратуры.
К настоящему времени создано три типа световодов: со ступенчатым
изменением профиля показателя преломления (ППП), имеющие полосу
пропускания 50...60 МГц·км, с градиентным ППП, полоса пропускания которых
500...1000 МГц·км, и одномодовые с полосой пропускания несколько десятков
Ггц·км . Для систем передачи общегосударственной сети наибольший интерес
представляют последние два типа световодов, позволяющие использовать
системы передачи большой емкости (третичную и более высокие ступени систем
передач). [7,18]
Важнейшим показателем, характеризующим технико-экономическую
эффективность систем передачи, является длина участка регенерации. Таким
образом, основными параметрами, определяющими длину участка регенерации,
являются: энергетический потенциал Рп-Рпр, который зависит от степени
совершенства элементов линейного тракта (излучателей и фотодетекторов), и
затухание в кабеле αк.
Мощность на выходе передатчика зависит от типа применяемого
излучателя. В качестве излучателя используют полупроводниковые лазеры или
светодиоды. Лазеры по сравнению со светодиодами имеют более узкие спектры
излучения и диаграмму направленности и применяются, как правило, в линиях
связи большой протяженности. Типичное значение мощности, вводимой в волокно
лазеров составляет 1...5 мВт, а для светодиодов - около 0.1 мВт .[26]
Минимальный уровень мощности на входе фотоприемника зависит от
скорости передачи, типа применяемого фотодетектора и заданной
помехоустойчивости (вероятность ошибки). В настоящее время в качестве
фотодетекторов применяют p-i-n фотодиоды и лавинопролетные фотодиоды (ЛФД).
В линиях связи большой протяженности используют ЛФД, чувствительность
которых на 8...10 дБ выше за счет эффекта внутреннего умножения. Для
вторичных (120 каналов) и третичных (480 каналов) систем передачи на
рабочей длине волны 0.85 мкм при вероятности ошибки 10-9 допустимая
минимальная мощность на входе фотоприемника составляет примерно (2...5)·10-
9 Вт. Следовательно, энергетический потенциал для рассматриваемого случая
составляет 50...55 дБ На длине волны 1.3 мкм чувствительность
фотодетекторов ниже и энергетический потенциал равен 45...50 дБ.
Затухание кабеля зависит от длины волны и ряда факторов: поглощения в
материале, рассеяния, изгибов и дефектов в световоде . Дисперсионные
искажения в световодах с градиентным профилем показателя преломления
практически не ограничивают длину участка регенерации систем передачи со
скоростями до 140 Мбитс. В диапазоне 1.3 мкм при использовании таких
световодов могут быть реализованы системы со скоростью передачи до 34
Мбитс и длиной участка регенерации до 30 км. При увеличении скорости
передачи более 34 МБитс из-за дисперсионных искажений необходимо либо
уменьшить длину участка, либо использовать более широкополосные одномодовые
светодиоды. [7]
Линейный тракт, предназначенный для передачи цифрового сигнала,
снабжается на входе преобразователем двоичного сигнала в цифровой линейный
сигнал, а на выходе - преобразователем линейного сигнала в двоичный.
К линейным сигналам ВОСП предъявляются следующие требования:
спектр сигнала должен быть узким и иметь ограничение как сверху, так и
снизу. Чем уже спектр сигнала, тем меньше требуется полоса пропускания
фотоприемника, а соответственно уменьшаются мощность шума и его влияние.
Ограничение спектра сверху снижает уровень межсимвольной помехи, а
ограничение снизу - флуктуации уровня принимаемого сигнала в электрической
части фотоприемника, имеющего цепи развязки по постоянному току.
Минимальное содержание низкочастотных составляющих позволяет также
обеспечить: устойчивую работу цепи стабилизации выходной мощности
оптического передатчика;
код линейного сигнала должен обеспечивать возможность выделения
колебания тактовой частоты, необходимой для нормальной работы тактовой
синхронизации;
код линейного сигнала должен обладать максимальной
помехоустойчивостью, которая позволяет получать при прочих равных условиях
максимальную длину участка регенерации;
код линейного сигнала должен обладать избыточностью, которая
позволяет по нарушениям правила образования кода судить о возникновении
ошибок;
код линейного сигнала должен быть простым для практической реализации
преобразования кода.[26]
Для того чтобы передавать световые сигналы по волоконному
световоду, для преобразования электрических сигналов в оптические и
наоборот, в начале и конце световода требуется соответствующие передающие и
принимающие элементы (рис. 1.1). [18] На стороне передатчика электрический
сигнал осуществляет модуляцию интенсивности излучения источника света.
Оптический сигнал вводится в волоконный световод и поступает на приемник.
Здесь фотодетектор вновь преобразует его в электрический сигнал.
1 Модулятор 3 Приемник э
- электрический
2 Передатчик 4 Демодулятор 0 –
оптический
Рис. 1.1 Схема волоконно-оптической системы передачи.
К активным элементам ВОЛС относятся источники излучения (ИИ) и
фотоприемники (ФП). В качестве ИИ для ВОСП используются светоизлучающие
диоды (СИД) и полупроводниковые лазеры (ПЛ). Фотоприемники предназначены
для преобразования оптического сигнала в электрический, который затем
усиливается и обрабатывается в электронных устройствах. Оптический
передатчик (рис. 1.2) [4] предназначен для обеспечения постоянного уровня
мощности (ЛД) с учетом всех дестабилизирующих факторов.
Uсо – напряжение сигнала ошибки
Uоп – напряжение опоры
Рис. 1.2 Функциональная схема оптического передатчика
Задачей оптического приемника (рис. 1.3) является обеспечение
требуемого уровня электрического сигнала на входе схемы обработки СО.
Излучение из волоконного световода (ВС) подается на ФП, который преобразует
оптический сигнал в электрический в виде величины фототока. Далее сигнал
поступает на основной усилитель ОУ, охваченный схемой АРУ для обеспечения
постоянного уровня сигнала на выходе. Одним из параметров оптического
приемника является отношение РсигнРшума, которое выбирается исходя из
обеспечения заданного уровня ошибок. При расчете коэффициента используют
понятие вероятности ошибки. Для восстановления и регенерации оптического
сигнала в линии используется оптический регенератор (рис. 1.4), который
состоит из оптического приемника с малошумящим усилителем регенератора
импульсного электрического сигнала, ИИ модулятором и схемой стабилизации.
[4]
Рис. 1.3 Функциональная схема оптического приемника
Современные регенераторы строятся с использованием интегральных
микросхем. Регенератор Р работает аналогично с Рсигн в симметричных СП с
тем отличием, что требуется регенерировать не квазитроичный код, как в
электрических, а двоичный.
Для формирования линейных сигналов ВОСП используются блочные коды вида
nBmB, где n означает число кодируемых цифровых разрядов, B определяет
двоичное основание системы счисления исходного кода, m - число
передаваемых по ОВ двухуровневых сигналов, соответствующих n разрядам.
Например, 1B2B обозначает, что один цифровой разряд передается двумя
сигналами по ОВ и относительная скорость передачи в линейном тракте в 2
раза выше скорости входных символов. [26]
Наиболее простыми линейными кодами являются так называемые NRZ-коды
(без возвращения к нулю) и RZ-коды (с возвращением к нулю). В NRZ-коде “1”
передается импульсами, а “0” - паузой (рис.1.5а). В RZ-коде “1” передается
последовательностью из импульса и паузы, причем имеет в 2 раза меньшую
длительность, а “0”, как и раньше, передается паузой (рис.1.5б).
Недостатком кода RZ по сравнению с NRZ является необходимость
использования более широкой полосы передачи из-за применения импульсов
меньшей длительности, а преимуществом его является то, что источник
оптического излучения в этом случае работает в течении меньшего времени и
соответственно степень деградации его параметров снижается. Согласно
принятому определению RZ-код является примером 1B2B-сигнала.
Недостаток рассмотренных кодов заключается в том, что они не
удовлетворяют перечисленным требованиям (за исключением последнего пункта),
поэтому такие коды могут быть рекомендованы лишь на линиях небольшой
протяженности при отсутствии регенерационных участков.
1 0
Сукция регенератора Область размещения полезной нагрузки.
(3х9=27 байт) Pay load.
Pointer Указатель 9 байт
9- Рядов. 261 – Колонка.
MSOH
Секция мультиплексора (9х261=2349 байт)
(5х9=45 байт)
Рис. 1.7 Структура кадра STM-1.
На рис. 1.8 представлен отдельно Заголовок секции.
RSOH
A1 A1 A1 A2 A2 A2 C1 NU NU
B1 E1 F1
D1 D2 D3
MSOH
B2 B2 B2 K1 R2
D4 D5 D6
D7 D8 D9
D10 D11 D12
Z1 Z1 Z1 Z2 Z2 Z2 E2 NU NU
Рис. 1.9 Заголовок секции.
Назначение байтов Заголовка секции.
A1, A2 – байты кадровой синхронизации (фрейм)
B1 – байт паритета (четности)
B2 – байты паритета (исключая секцию RSOH)
D1D3 - байты канала управления и сигнализации (ЕМС, или иначе
DСС)
D4D12 - байты канала управления и сигнализации (ЕМС, или иначе
DСС)
E1, E2 – служебный канал. При включении спец. телефонов позволяет
вести разговор операторов.
K1, K2 – при конфигурации двух элементов в плоское кольцо обеспечивают
автоматическое переключение каналов.
F1 – канал пользователя.
Z1, Z2 – пока в стандарте не определены, но будут использованы для
оценки качества тактовой частоты для синхронизации узла.
NU – байты национального использования.
Байты в непомеченных ячейках пока не стандартизованы.
В области Pay load (информационной части кадра) полезная информация
размещается в так называемых виртуальных контейнерах. В информационной
части может размещаться один виртуальный контейнер VC-4 или три
виртуальных контейнерах VC-3 (см. рис. 1.10 и 1.14).
261 байт
J1 VC-4
B3
C2 Полезная
G1
F2
H4 информация
F3
K3
N1
Рис. 1.10 Один виртуальный контейнер VC-4.
Назначение байтов Path Overhead – заголовков виртуальных
контейнеров:
J1 – путь сигнала
B3 - контроль четности (коэффициент ошибок
C2 – маркер сигнала
G1 – статус пути
F2 – пользовательский канал
H4 – индикатор нескольких кадров
F3 – пользовательский канал
K3 – защита пути (верхний уровень)
N1 – мониторинг последовательно соединенных участков
87 байт 87 байт 87 байт
J1 J1 J1
B3 B3 B3
C2 C2 C2
G1 G1 G1
F2 F2 F2
H4 H4 H4
F3 F3 F3
K3 K3 K3
N1 N1 N1
261 байт
Рис. 1.11 Три виртуальных контейнера VC –3.
1.4.4 Построение кольцевой структуры SDH
Общий вид кольцевой синхронной структуры приведен на рис. 1.12
Рис. 1.12 Общий вид кольцевой синхронной структуры
В условиях города это самое рациональное решение. Во-первых, завязав
все АТС в кольцо мы практически получаем соединение всех АТС по принципу
каждая с каждой, при этом протяженность межстанционных линий резко
сокращается. Во-вторых, при использовании аппаратуры SDH уровня STM4 можно
организовать самозаживляющиеся кольца, что ведет к повышению надежности
связи. Так, даже при разрыве кольца в одном месте, связь не будет потеряна.
При организации кольцевой схемы повышение надежности достигается
также использованием двух путей передачи Path Protection (см. рис. 1.13)
Рис. 1.13 Организация кольцевой схемы с использованием
двух путей передачи.
Повышение надежности можно добиться также резервированием передающей
аппаратуры SDH, в частности резервированием 1+1 линейных трактов и
резервированием 1:n трибутарных модулей 2 Мбитс, резервированием
коммутационного поля синхронного мультиплексора.
При расширении сети или при необходимости можно организовать
соприкасающиеся кольца или кольца с поперечными сечениями.
Глава 2 Основные расчеты и параметры оптического волокна
2.1 Расчет числа каналов связи
Число каналов для участка Семипалатинск - Алматы рассчитывается, исходя из
численности населения, проживающего в этих пунктах. Численность может быть
определена на основании статистических данных последней переписи населения.
Обычно перепись населения производится один раз в пять лет, поэтому важно
учитывать прирост населения. Воспользуемся данными переписи 1997 г : в г.
Усть-Каменогорске – 460 тыс.чел., в г.Семипалатинске около 500 тыс.чел., в
г. Алматы-1,6 млн.чел.
Таким образом, количество населения в этих пунктах, а также
окрестностях с учетом среднего прироста определяется:
(2.1)
где Н0 – число жителей на время проведения переписи населения, чел.;
(Н – средний годовой прирост населения в данной местности, %, (принимается
(2-3)%);
t – период, определяемый как разность между назначенным годом
перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год.
Год перспективного проектирования принимается на 5(10 лет вперед по
сравнению с текущим годом. Если в проекте принять 5 лет вперед то:
t=5+(tn-to),
(2.2)
где tn –год составления проекта; tn = 2002 год
to – год, к которому относятся данные Но ; to = 1997 год
t=5+(2002-1997)=5+5=10 лет
По формуле (2.1) рассчитаем численность населения в городе
Семипалатинске и в городе Алматы:
= 500000 х (1+2100)10 = 609497
= 1600000 х (1+2100)10 =1950391
Учитывая то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной
связи имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить
количество телефонных каналов между заданными пунктами. Для расчета
количества телефонных каналов можно воспользоваться приближенной формулой:
(2.3)
где ( и ( - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной
доступности и заданным потерям; обычно потери задаются равными 5%, тогда
(=1,3; (=5,6;
у- удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая одним
абонентом, у=0,15 Эрл.;
КТ – коэффициент тяготения, колеблется в широких пределах от
(0,1 до 12)%. В проекте принимаем КТ=12%, т.е. КТ=0,12;
ma и mб – количество абонентов, обслуживаемых тем или иным оконечным
пунктом, определяется в зависимости от численности населения, проживающего
в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения
телефонными аппаратами равные 0,3, количество абонентов будет определяться
как:
m =0.3(Ht
(2.4)
ma=0.3(= 0,3(609497 = 182849
чел.
mб=0.3(= 0,3(1950391 = 585117
чел.
Теперь по формуле (2.3) находим nmлф:
nmлф =1,3 х 0,12х 0,15 х (182849 х585117)( 182849 +585117) +5,6 =
3266
Учитывая, что первичный цифровой канал 2Мбс состоит из 30 стандартных
каналов, получим:
3266 30 = 109 х 2Мбс потоков или 3270 каналов.
По кабельной линии передачи организуются каналы других видов связи, а
также учитываются транзитные каналы.
Общее число каналов по данной системе требуется:
N=Nтлф + Nв + Nтр ,
(2.5)
где Nв – число каналов ТЧ для передачи сигналов вещания, под вещание
отводится 1 х 2Мбс поток;
Nтр – число транзитных каналов. В число транзитных каналов входят каналы
связи областных центров с районными центрами, а также каналы для связи
Казахстана с ближним и дальним зарубежьем. Для связи областных центров с
районными предусматривается 15 х 2Мбс потоков. Для связи областных центров
с МЦК-2 в Астане: Семипалатинск -10 х 2Мбс потоков;
Усть-Каменогорск -10 х 2Мбс потока; Аягуз - 2 х 2Мбс потока; Талды –
Корган - 5 х 2Мбс потока; Алматы –40 х 2Мбс потока.
Для связи областных центров с МЦК-1 в Алматы: Семипалатинск -10 х 2Мбс
потоков; Усть-Каменогорск -10 х 2Мбс потока; Аягуз - 3 х 2Мбс потока;
Талды – Корган - 15 х 2Мбс потока.
Итого для связи Казахстан – Казахстан необходимо 115х2Мбс потоков. Кроме
этого учитывая, что магистраль будет обеспечивать выход стран средней Азии
на Россию, необходимо дополнительно:
Узбекистан- РФ 5 х 2Мбс потока;
Узбекистан- Украина- 3 х 2Мбс потока;
Киргизия- РФ- 2 х 2Мбс потока;
Туркмения-РФ -3 х 2Мбс потока;
Казахстан – РФ -37 х 2Мбс потока
Итого транзит на РФ -50 х 2Мбс потока
Всего транзитных потоков 165 х 2Мбс потока
N = 109 + 1+165= 275 ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
