1 Вибір траси, типу кабелю та системи передачі Особливості вибору траси волп

На підставі вивчення карти [1, 2] намітити два можливі варіанти траси ВОЛП. Провести|виробляти| порівняння можливих варіантів траси та вибрати найбільш до­цільний та економічно-вигідний варіант. При виборі траси можна користуватися картою будь-якого масштабу з|із| нанесеними|завдавати| шосейними та грунтовими дорогами. Зручно користуватися атласом автомо­більних| шляхів|любий|. Порівняти варіанти за та­кими показниками: довжина траси, кількість переходів через перешкоди, грунтові умови, зручність будівництва та експлуатації. Подати креслення варіантів траси. На креслення вибраного варіанта наноситься|завдає| спрямлення траси кабелю з|із| вказівкою кінцевих і проміжних пунктів, через які проходить траса.

Виконати креслення скелетної схеми кабельної магістралі (без масштабу). На кресленні вказати загальну довжину траси і кабелю, довжину траси і кабелю на ділянках, переходи через шосейні та залізничні дороги, водойми, категорію грунту, питомий опір грунту на ділянках, число грозових годин на рік, об'єм робіт із прокладання кабелю кабелеукладачем (КУ), вручну, в кабельну каналізацію (КК). Приклад скелетної схеми варіантів траси ВОЛП показані на рис. 1

Таблица 4.1

Привести у виді таблиці порівняльну характеристику двох варіантів траси. Приклад таблиці є в методичному посібнику.

Особливості вибору типу ок

Тип оптичного кабелю задано по вихідним даним.

Привести опис ОК, та виконати розрахунок кількості ОВ по формулі:

,

де n ­– задане за варіантом число каналів (ПЦП);

m – число каналів апаратури ВОСП;

50% від загального числа ОВ відводяться на розвиток мережі.

Привести ескіз поперечного перерізу ОК.

Вибір і обгрунтування апаратури восп

Тип і характеристики ВОСП вибираються згідно табл|. 4.5 з методичного посібника, в залежності від необхідного об'єму|обсягу| передачі інформації, який задається числом основних (первинних) цифрових потоків (ОЦП) та робочою довжиною хвилі апаратури.

Приклад для STM-1

ЕКД	Вкорочена		Стандартна
Довжина хвилі, мкм	1,31	1,55	1, 31	1,55
STM-1
Кількість цифрових потоків Е1	63
Швидкість оптичного стику, Мбіт/с	155
Середня вихідна потужність, дБм	-8	2	2	2
Мінімальна чутливість приймача, дБм	-34
Ширина спектральної лінії випромінювання , нм Для 5.13	<0,4	<0,4	<0,25	<0,25
Максимальна хроматична дисперсія , пс/нм, на ЕКД	55000

Таблица 4.2

2 Розрахунок оптичних параметрів волокон і параметрів передачі кабелю

2.1 Визначення оптичних параметрів волокон

Оптичне волокно є напрямною системою для розповсюдження електромагнітних хвиль. Для їх розповсюдження по волокну використовується відоме явище повного внутрішнього відбиття на межах двох діелектричних середовищ осердя з показником заломлення n₁ та оболонки з показником заломлення n₂, при цьому n₁ > n₂.

Згідно [6] значення відносної різниці показників заломлення ОВ із східчастим профілем показника заломлення (ППЗ) знаходиться з виразу:

. (2.1)

Для цих ОВ числова апертура визначається співвідношенням:

. (2.2)

Для визначення режиму роботи ОВ нормована частота виражається:

, (2.3)

де – робоча довжина хвилі, мкм;

d – діаметр осердя ОВ, мкм (для стандартного ОВ d = (8,6…9,5) мкм).

Якщо V < 2,405, то режим роботи ОВ одномодовий, в іншому випадку – багатомодовий.

Критична частота ОВ, при якій розповсюджується тільки один тип хвилі – НЕ₁₁ визначається за виразом:

, (2.4)

де – власне значення моди НЕ₁₁ – 2,405;

с – швидкість світла (с = 3·10⁸ м/с).

Критична довжина хвилі в ОВ визначається за виразом:

. (2.5)

5.2 Визначення втрат у оптичному волокні

Коефіцієнт загасання сигналу в ОВ обумовлений власними і додатковими втратами, що виникають в результаті виробництва оптичного волокна, збирання і прокладання ОК:

, (2.6)

де – сумарні власні втрати в ОВ, дБ/км;

– додаткові втрати в ОВ, дБ/км.

Сумарні власні втрати в ОВ визначаються у вигляді [6]:

, (2.7)

де – втрати на релеєвське розсіяння в ОВ, дБ/км;

– втрати в матеріалі, пов'язані з втратами на поляризацію, дБ/км;

– втрати сигналів, пов'язані з поглинанням в інфрачервоній області спектра, дБ/км;

– втрати в ОВ на гідроксильному залишку води ОН, дБ/км.

Релеєвські втрати можуть бути визначені за формулою [6]:

, (5.7)

де – довжина хвилі, нм.

При розрахунках релеєвських втрат в одномодовому ОВ складову у виразі (5.7) слід приймати приблизно рівною 0.

Втрати в матеріалі, пов'язані з втратами на поляризацію, лінійно зростають зі зростанням частоти згідно виразу [6]:

. (5.8)

де – тангенс кута діелектричних втрат в осерді ОВ.

Ці втрати можна знайти за виразом [5]:

. (5.9)

Втрати сигналів, пов'язані з поглинанням в інфрачервоній області спектра, обумовлені хвостами резонансних поглинань іонів (атомів). Вони визначаються за виразом [6]:

. (5.10)

Втрати в ОВ на гідроксильному залишку води ОН рівні [6]:

. (5.11)

Експериментально встановлено, що додаткові втрати в ОК приблизно складають (20 – 40) % від власних втрат і розраховуються за формулою [6]:

. (5.12)