Содержание

Введение

1. Определение числа каналов на внутризоновых и магистральных линиях

2. Выбор системы передачи и определение емкости кабеля

3. Выбор трассы

3.1 Выбор трассы на загородном участке

3.2 Выбор трассы в населенных пунктах

4. Расчет параметров оптических волокон

4.1 Расчет затухания

4.2 Расчет дисперсии

5. Выбор конструкции

6. Расчет длины участка регенерации ВОЛП

7. Выбор метода прокладки оптического кабеля

7.1 Прокладка ОК в грунт кабелеукладчиком

7.2 Прокладка в защитной пластмассовой трубе с задувкой

7.3 Подвеска ОК на ЛЭП или контактной сети железной дороги

Заключение

Литература

Введение

Оптоволоконная сеть обеспечивает наибольшие на сегодняшний день скорости, что дает хороший повод к развитию технологий передачи данных по оптоволокну. Пропускная способность может достигать порядка Терабит (1000 гигабит) в секунду. Если сравнивать с другими способами передачи информации, то порядок величин Тбит/с просто недостижим. Еще один плюс таких технологий — это надежность передачи. Передача по оптоволокну не имеет недостатков электрической или радиопередачи сигнала. Отсутствуют помехи, которые могут повредить сигнал, и нет необходимости лицензировать использование радиочастоты.

Вкратце о принципе оптического волокна и о том, как по нему передается информация. Оптоволокно - это волновод, по которому распространяются электромагнитные волны с длиной волны порядка тысячи нанометров. Это область инфракрасного излучения, невидимого человеческим глазом. За счет эффекта полного отражения света, можно заставить луч "гулять" внутри ограниченной замкнутой среды, проделывая путь от источника сигнала до его приемника. Однако для этого необходимо две среды с разной плотностью. Чаще всего в их качестве применяются кварцевые стекла различной плотности. Волну впускают в более плотную среду, ограниченную менее плотной. Среды вытягивают в так называемое оптическое волокно, сердцевину которого составляет более плотное стекло, в разрезе представляющее окружность и часто называемого световодом. Данный сердечник покрывают оболочкой из менее плотного стекла, при достижении которого транспортируемый сигнал будет полностью отражаться. Для предотвращения механических повреждений конструкция также снабжается защитной оболочкой, именуемой первичным покрытием. Для достижения сигналом адресата, необходимо впускать в сердцевину лучи под углом к боковой поверхности не менее критического. В этом случае реализуется эффект полного отражения, и теоретически луч никогда не покинет сердечника кроме как через окончание волокна. Однако на практике все же существует некоторый процент преломляемых лучей. Это связано, во-первых, со сложностью реализации подобного источника света, во-вторых, с невозможностью изготовления идеально ровного волокна, и, в-третьих, с неидеальной инсталляцией оптического кабеля.

Итак, при определенном подборе материала волокна и его диаметра возникает ситуация, когда для некоторых длин волн эта среда становится почти прозрачной и даже при попадании на границу между волокном и внешней средой большая часть энергии отражается обратно внутрь волокна. Тем самым обеспечивается прохождение излучения по волокну без особых потерь, и основная задача - принять это излучение на другом конце волокна. Материал волновода - это уникальная разработка и от его свойств зависит качество передачи данных и уровень помех; изоляция волновода разработана с учетом того, чтобы выход энергии наружу был минимален.

В целом существуют два типа оптоволоконных кабелей: многомодовые и одномодовые. В многомодовом волокне относительно большой размер сердечника позволяет свету распространяться под различными углами. В результате для этого типа кабеля характерно сильное ослабление сигнала. В одномодовом волокне размер сердечника настолько мал, что существует единственный путь распространения световой волны. Для одномодового волокна характерны высокая пропускная способность и малое затухание.

В современных оптоволоконных технологиях используются три длины волны – 850 нм, 1300 нм и 1500 нм. Наиболее качественной и высокоскоростной связью обладают каналы на основе волн длиной 1500 нм. Однако оконечное оборудование, способное работать на данной длине волны значительно дороже и предполагает применение только лазерных источников света. Поэтому зачастую возникает проблема оценки экономической целесообразности применения подобных сетей. Рабочая длина волны 850 нм наиболее характерна для многомодовых волокон, тогда как одномодовые волокна применяются для волн длиной на 1500 нм.

Полностью оптоволоконные линии - это возможный, но на сегодняшний день абсолютно неоправданный по денежным затратам вариант. Дело в том, что использование волокна для конечной разводки по абонентам чрезвычайно дорого и имеет потенциальные возможности, которые абсолютно не будут востребованы.

Смешанные оптико-кабельные сети (чаще оптико-коаксиальные сети) (Hybrid Fiber-Coax, HFC) - наиболее совершенные в смысле пропускной способности в настоящее время широкополосные сети передачи данных. Оператор получает возможность предоставлять абонентам и стандартные базовые услуги (стандартные аналоговые ТВ-каналы), и такие кажущиеся очевидными и необходимыми сервисы, как платное аналоговое и цифровое телевидение, телефонная связь, доступ в Интернет. В этом случае оптоволокно прокладывается до группы домов, а далее до абонентов идет разводка коаксиальным кабелем. Сопрягаются эти части при помощи оптического распределительного узла.

Оптоволоконные сети безусловно являются одним из самых перспективных направлений в области связи. Пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля. Кроме того оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные проблемы медных систем связи. Оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями. Несмотря на то, что эта технология все еще остается дорогостоящей, цены на оптические компоненты постоянно падают, в то время как возможности медных линий приближаются к своим предельным значениям и требуют все больших затрат на дальнейшее развитие этого направления.

кабель оптический связь волокно трасса

1. Определение числа каналов на внутризоновых и магистральных линиях

Численность населения в Актобе(пункт А) – 403000 человек на 2010г, в Атырау(пункт Б) – 231000 человек на 2010г.

Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения.

, чел

где Н₀ — народонаселение в период переписи населения, чел.;

р - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается по данным переписи 2-3%);

t — период, определяемый как разность между назначенным перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.

Год перспективного проектирования принимаем на 5 лет вперёд по сравнению с текущим временем. Следовательно,

t = 5+(t_m — t₀)

t= 5+ (2011-2010)= 6 лет

где t_m — год составления проекта; t₀ — год, к которому относятся данные Н₀.

Н_tА= 403000 *(1+ 2/100)⁶= 455390 чел.

H_tБ= 231000* (1+2/100)⁶= 261030 чел.

Где, Н_tА- численность населения Актобе

H_tБ- численность населения Атырау

Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических экономических, культурных и социально- бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения f_1, который принимаем за 5%.

Рассчитываем количество абонентов в зонах АМТС:

Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,5, количество абонентов в зоне АМТС

m=0,5 H_t

m_а= 0,5* 455390= 227695 абонентов

m_б= 0,5*261030= 130515 абонентов

где, m_а - количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС в пункте А;

m_б - количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС в пункте Б;

Рассчитываем число телефонных каналов

где ₁ и f₁ — постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда ₁ = 1,3; β₁= 5,6;

f₁ — коэффициент тяготения, f₁ = 0,05 (5 %);

y – удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05Эрл;

m_а и m_б - количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах А и Б.

n_тф= 1,3*0,05*0,05* (227695*130515/ (227695+130515))+5,6= 248 каналов

Таким образом можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными оконечными пунктами, но по кабельной магистрали организуют каналы и других видов связи, а также должны проходить и транзитные каналы. Общее число каналов между двумя междугородными станциями заданных пунктов

n_аб=n_тф +n_пд+n_инт +n_тв +Δn ≈ 2 n_тф + n_пд +n_инт+n_тв

где: n_тф – число двухсторонних каналов для телефонной связи;

n_тв – то же для передачи телевидения;

n_пд – то же для передачи данных;

n_инт – число каналов интернета;

Δn ≈ n_тф- число каналов для телеграфной связи, проводного вещания, транзитных каналов и т. д.

Потребности в передаче данных в настоящее время растут быстрее потребности в телефонных каналах и n_пд может быть принято 1,2 n_тф. Рост потребности в интернет-связях очень велик и может быть принят n_инт =5 n_тф. Также при проектировании предусмотрим два двусторонних телевизионных канала, которыми обмениваются соседние области. Один ТВ-канал занимает 1600 телефонных каналов, получаем общее число каналов:

n_об≈ 2 n_тф + n_пд +n_инт+n_тв=(2+1,2+5) n_тф+2*1600=8,2 n_тф+3200

n_аб= (2+1,2+5)*248+1600*2=5233 каналов

Согласно рекомендациям фирмы Corning при резком обострении ситуации, например, во время стихийных бедствий и чрезвычайных обстоятельств, потребность в каналах связи резко возрастает, поэтому необходимо учесть резервирование и возрастание потребности, вследствие чего рассчитанную величину следует увеличить по крайней мере в 2 раза.

n_аб = 16,4 n_тф+3200

n_аб= 16,4*248+3200= 7267 каналов