Содержание

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Принципы построения цифровой первичной сети связи на основе ЦСП

2 ВЫБОР ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ СВЯЗИ

2.1 Характеристика оптических кабелей связи

3 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ

3.1 Расчет показателя преломления компонентов волоконного световода

3.2 Расчет числовой апертуры световода

3.3 Расчет затухания световодов

3.4 Расчет дисперсии оптического волокна

3.5 Расчет коэффициента фазы, волнового сопротивления и скорости передачи по световодам

3.6 Определение длины регенерационного участка

4 СТРОИТЕЛЬСТВО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

5 МОНТАЖ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

6 СМЕТНО-ФИНАНСОВЫЙ РАСЧЕТ

Введение

Стратегия развития современных телекоммуникационных сетей России, как и во всем мире, базируется на использовании в качестве физической среды передачи оптических кабелей (ОК). Требования и параметры оптических волокон регламентированы Рекомендациями G.652…G.655 Международного союза электросвязи – сектора стандартизации электросвязи (МСЭ-Т).

Магистральные и внутризоновые телекоммуникационные сети, начиная с 1996 года, стали строиться главным образом на основе применения оптических кабелей с одномодовыми оптическими волокнами. На местных сетях оптические кабели тоже все больше вытесняют электрические. В последние годы оптические кабели проникают и на абонентскую связь.

Получила новую жизнь технология ВОЛП-ЛП, т.е. сооружение волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) путем подвески оптического кабеля на опорах линий электропередачи электрифицированных железных дорог. Простота, быстрота и экономность – вот основные достоинства этой технологии.

Оптическое волокно в настоящее время является самой совершенной физической средой для передачи больших потоков информации на значительное расстояние. Современные системы передачи синхронной иерархии позволяют передавать по двум волокнам информацию со скоростью до 10 Гбит/с. Новые технологии обработки линейного сигнала позволяют вести одновременную передачу по одному волокну нескольких высокоскоростных потоков по узким спектральным полосам, что эквивалентно увеличению скорости передачи в десятки и сотни раз.

На смену линейным регенераторам, в которых осуществлялось двойное преобразование сигналов, приходят волоконно-оптические усилители, обеспечивающие одинаковое усиление оптических сигналов в широком спектральном диапазоне, что позволит наращивать пропускную способность волокон доукомплектованием сетевого оборудования без изменения линии. Применение волокон нового типа позволяет обеспечить сверхвысокие скорости передачи без дополнительной компенсации дисперсии и размещать усилители на расстоянии до 150 км.

Новые технологии формирования и передачи сигналов существенным образом повлияли на построение сетей связи. Перспективная сеть связи основывается на двухуровневой иерархии и состоит из транспортной сети и абонентской сети. Транспортная сеть включает в себя мощные информационные магистрали, построенные на основе синхронной цифровой иерархии SDH и перспективного асинхронного режима передачи ATM. Широкополосная сеть абонентского доступа, реализованная на базе волоконно-оптического кабеля, совместно с транспортной сетью образует единое информационное пространство и гибкую среду для создания и реализации новых видов информационного сервиса. Широкое применение в качестве сети абонентского доступа находят сотовые и транкинговые сети.

На сегодняшний момент определены технические требования, которым должны удовлетворять оптические кабели различных производителей при их постановках на взаимоувязанную сеть связи России. Требования, параметры и методы испытаний оптических кабелей российского производства удовлетворяют требованиям не только российских, но и международных стандартов – МСЭ-Т и МЭК.

1 Теоретическая и расчетная часть

1.1 Принципы построения цифровой первичной сети связи на основе цсп

Первичной сетью называется совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов системы электросвязи, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи системы электросвязи. В основе современной системы электросвязи лежит использование цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровых систем передачи. Как следует из определения, в состав первичной сети входит среда передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичная сеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качестве сред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир.

Рассмотрим первичную сеть, которая связана с передачей информации в цифровом виде. Как видно из рисунка 1.1, современная цифровая первичная сеть может строиться на основе трех технологий: PDH, SDH и ATM.

Рисунок 1.1- Место цифровой первичной сети в системе электросвязи

Первичная цифровая сеть на основе PDH/SDH состоит из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющих роль преобразователей между каналами различных уровней иерархии стандартной пропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих цифровой поток на протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию на уровне каналов и трактов первичной сети. Схематично структура первичной сети представлена на рисунке 1.2.

Как видно из рисунка, первичная сеть строится на основе типовых каналов, образованных системами передачи. Современные системы передачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический и оптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковые системы передачи). Цифровой сигнал типового канала имеет определенную логическую структуру, включающую цикловую структуру сигнала и тип линейного кода. Аппаратура передачи осуществляет преобразование цифрового сигнала с цикловой структурой в модулированный электрический сигнал, передаваемый затем по среде передачи. Тип модуляции зависит от используемой аппаратуры и среды передачи.

Таким образом, внутри цифровых систем передачи осуществляется передача электрических сигналов различной структуры, на выходе цифровых систем передачи образуются каналы цифровой первичной сети, соответствующие стандартам по скорости передачи, цикловой структуре и типу линейного кода.

Рисунок 1.2- Структура первичной сети

Обычно каналы первичной сети приходят на узлы связи и оканчиваются в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦе), откуда кроссируются для использования во вторичных сетях. Можно сказать, что первичная сеть представляет собой банк каналов, которые затем используются вторичными сетями (сетью телефонной связи, сетями передачи данных, сетями специального назначения и т.д.). Существенно, что для всех вторичных сетей этот банк каналов един, откуда и вытекает обязательное требование, чтобы каналы первичной сети соответствовали стандартам.

Cовременная цифровая первичная сеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи) (ATM). Из перечисленных технологий только первые две в настоящее время могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети.

Международным союзом электросвязи ITU-T предусмотрен ряд рекомендаций, стандартизирующих скорости передачи и интерфейсы систем PDH, SDH и ATM, процедуры мультиплексирования и демультиплексирования, структуру цифровых линий связи и нормы на параметры джиттера и вандера, который изображен на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Стандарты первичной цифровой сети, построенной на основе технологий PDH, SDH и ATM

Первоначально развитие ВОСП шло в направлении создания оптоэлектронных элементов (источников и приемников оптического излучения) и оборудования данными элементами каналообразующего оборудования ЦСП ПЦИ. Развитие ЦСП и оптоэлектроники для применения в ЦСП шло, фактически, независимо. В качестве примера систем, построенных по такому принципу, можно привести ВОСП отечественного производства "Соната-2", "Сопка-2" и ИКМ-120-4/5 со скоростью передачи 8 Мбит/с; "Сопка-3", ИКМ-480-5 со скоростью передачи 34 Мбит/с; "Сопка-4М", "Сопка-5" со скоростью передачи 140 Мбит/с.

Выбор аппаратуры волоконно-оптической системы передачи для проектируемой волоконно-оптической системы передачи произведем в соответствии с исходными данными. Так как длина проектируемой ВОЛС составляет 3500 км, а число необходимых каналов равно 3500, то наиболее оптимальным вариантом является аппаратура “Сопка-5”(число стандартных каналов ТЧ составляет 7680).

Аппаратура линии передачи ВОСП -7680 предназначена для работы на магистральной первичной сети и обеспечивает передачу всех видов информации в цифровой форме. Аппаратура позволяет организовать по одному ЛТ 7680 каналов ТЧ или OЦК, предусмотрена возможность дополнительного введения или выведения четырех цифровых потоков со скоростью 2,048 Мбит/с как на ОП, ОРП (ПОРП), так и на каждом НРП.

В курсовой работе рассмотрела магистраль на участке Петропавловск - Караганда . Трасса магистрали прокладывается на расстоянии 30 – 60м. (в зависимости от конкретных условий местности) от оси автомобильной дороги, (рисунок 1.4).

Общая длина магистрали составляет 688 км., причём протяжённость на участках: Петропавловск – Кокшетау – 175 км; Кокшетау – Астана– 298 км; Астана - Темиртау– 190 км; Темиртау - Караганда – 25 км.

Рисунок 1.4 – Трасса местности

Обращаясь к схеме местности (рисунок 1.5) видим, что очевиден единственный целесообразный вариант трассы. Как правило, одним из важнейших критериев выбора трассы ВОЛС является прохождение её вдоль автомобильной дорогой.

Этим обеспечиваются подъездные пути техническому персоналу к местам прокладки кабеля и НРП, а в случае повреждения оперативное устранение неисправности на линии. Наличие населённых пунктов на пути прохождения трассы даёт возможность размещения в необслуживаемых регенерационных пунктов (ОРП) и использование уже существующих сооружений районных узлов телекоммуникаций (РУТ), что значительно уменьшает объём строительных работ и способствует снижению затрат на строительство магистрали в целом.