1.2 Основные особенности трассы волс

В настоящее время в соответствии с генеральным планом развития телекоммуникаций Республики Казахстан ведутся работы по строительству новой информационной супермагистрали (НИСМ), протяжённость которой составит около 10000 км и обеспечит цифровой связью все областные центры республики. Строительство НИСМ "Казахтелеком" завершило в 2015 году.

Рассматриваемая в данном дипломном проекте магистраль на участке Тараз-Б.момышулы является лишь дополнением к НИСМ, и будет обеспечивать телекоммуникационными услугами два областных центра, а также прилегающие к трассе ВОЛС районные центры.

Между городом Тараз и селом Б.Момышулы существует крупная автомобильная дорога республиканского значения, проходящая через множество райцентров. 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.

Обращаясь к карте местности (рисунок.2) видим, что очевиден единственный целесообразный вариант трассы.

Рисунок 2 Карта местности

2. Расчёт необходимого числа каналов и выбор системы передачи

Создание высоконадежных оптических кабельных систем связи стало возможным в результате разработки в начале 70-х годов оптических волвкон с малыми потерями сигнала. Такие волокна в значительной мере стимулировали разработку специализированного оборудования и элементов линейного тракта оптических кабельных систем передачи (генераторов, фотоприемников, разъемных и неразъемных соединителей, ответвителей и других элементов).

Оптические волокна послужили основой разработки и создания оптических систем связи высокой эффективности, обеспечивающих возможность передачи большого потока информации на любые расстояния. Технико-экономическое сравнение показало, что в перспективе при массовом производстве оптических кабелей они будут конкурентоспособными с электрическими при потребностях в больших пучках связи(свыше 500…1000 цифровых каналов).

Численность населения в любом областном центре и области в целом может быть определена на основании статистических данных переписи населения. Согласно этим данным численность населения в г.Тараз на 2016 год составила 348,1 тыс. чел, а в селе Б.Момышулы 11,2 тыс. чел. Численность населения с учётом прироста определяется по формуле:

(1)

где Н_Т - количество населения, тыс. человек;

H₀ - население в период проведения переписи, тыс. человек;

Р- среднегодовой прирост населения в данной местности

(принимается равным 2-3%);

Т - период, определяемый, как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения;

Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперёд. В настоящем проекте год перспективного проектирования принимаем на 10 лет вперёд. В соответствии с этим параметр Т определяем по формуле:

T=10+(T_m-T₀) (2)

где T_m - год составления проекта;

T₀ - год к которому относятся данные H₀;

Среднегодовой прирост населения в Жамбылской и Алматинской областях принимаем равным 3%. Пользуясь формулой (2) определим параметр Т:

T=10+(2013-2011)=12 лет

Численность населения в селе Б.Момышулы согласно формуле (1) составит:

H_T^C-K=11,2(1+ )¹²=19,8 тыс. человек;

Численность населения в г.Тараз согласно формуле (1) составит:

H_T^А=348,1(1+ )¹²=496,3 тыс человек;

Учитывая то, что телефонные каналы междугородней и международной связи имеют превалирующее значение необходимо сначала определить количество телефонных каналов между заданными областями. Для этого воспользуемся следующей формулой

n_ТФ=LK_Ty ; (3)

где L и  - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности к заданным потерям, обычно потери принимаются равными 5%, тогда L=1,3, а =5,6;

K_T - коэффициент тяготения;

y - удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05Эрл;

m_a, m_в - количество абонентов обслуживаемое оконечными АМТС, соответственно в пунктах А и Б.

Взаимосвязь между выбранными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основе статистических данных, полученных предприятиями связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения К_Т, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах, от 0,1-12%. В проекте коэффициент тяготения К_Т принимаем равным 10%, т.е. K_T=0,1.

В перспективе количество абонентов, обслуживаемых оконечными АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащённости населения телефонными аппаратами равным 0,7, количество абонентов в зоне АМТС можно определить по формулам:

m_a^A=0.7H_Т^A (4)

m_в^C-K=0.7H_Т^С-К 5)

Подставляя данные в формулы (4) и (5) определим количество абонентов, обслуживаемых оконечными АМТС:

m_a^A=19,80,7=13,86 тыс. чел.

m_в^С-К=496,30,7=347,41 тыс. чел.

По кабельной линии передачи выделяют каналы и для других видов связи: телеграфные данные, радиовещание и.т.д., а так же учитывают транзитные каналы. Так как проектируемая линия связи относится к магистральной сети транзитные потоки будут иметь большую скорость передачи информации. В данном случае число транзитных каналов учитывать не будем, они будут браться в расчёт при выборе системы передачи.

Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, т.е. каналов ТЧ, целесообразно общее число каналов между пунктами выразить через каналы ТЧ.

В соответствии с вышесказанным общее число телефонных каналов вычислим по формуле:

n= n_ТФ+ n_ТГ+ n_ПД+ n_ТВ (6)

где n_ТГ - число каналов ТЧ для телеграфной связи;

n_ПД - число каналов ТЧ для передачи данных;

n_ТВ- число каналов ТЧ для теле - и радиовещания;

Обычно общее число каналов рассчитывают по упрощённой формуле:

n=2n_ТФ (7)=22402=4480

Данный расчёт был произведён без учёта количества транзитных каналов. Так если учитывать транзитные потоки, а также перспективу дальнейшего развития сети и кроме того возможность повреждения, при котором может возникнуть необходимость организации обходного пути через данную магистраль, то на проектируемой магистрали требуемая скорость передачи составит 2,5 Гбит/с. В соответствии с этим на проектируемой магистрали предполагается установка синхронного оборудования производства фирмы "Siemens" SMA-16.

.1 Выбор типа оптического кабеля

В магистральных ВОЛС расходы на приобретение и прокладку оптического кабеля является основной частью стоимости всей системы. Поэтому целесообразно проложить кабель с возможно низким затуханием и широкой полосой частот в расчёте на возможность его использования при развитии системы.

Для магистральных сетей представляет интерес кабели с длиной волны 1,55 мкм, позволяющие реализовать регенерационные участки длинной до 170 км. Учитывая то что, максимальное расстояние между населёнными пунктами составляет 125 км, необходимо выбрать кабель с такими параметрами, при которых можно было бы обойтись без дорогостоящих необслуживаемых регенерационных пунктов.

Выбираем кабель производства фирмы "Siemens" следующего типа:

A D F (ZN) 2Y 2×6 E 9/125 0,36 F 3,5+0,22 H 180LG. Дадим расшифровку буквенных и цифровых обозначений:

А - линейный кабель;

D - модуль многоволоконный, заполненный;

F - гидрофобное заполнение;

ZN - неметаллический усилительный элемент;

Y - полиэтиленовая оболочка;

- количество модулей;

- количество волокон в модуле;

E - одномодовое волокно;

- диаметр сердечника, мкм;

-диаметр оболочки, мкм;

,36 - коэффициент затухания на длине волны 1,55 мкм, дБ/км;

F - длина волны 1,3 мкм;

,5 - удельный коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм*км,при длине волны 1,3 мкм;

0,22 - коэффициент затухания, дБ/ км, на длине волны 1,55 мкм;

H - длина волны 1,55 мкм;

- удельная хроматическая дисперсия, на длине волны 1,55 мкм;

LG - повивная скрутка;

Строительную длину кабеля выбираем равной 6км, для обеспечения минимального затухания на линии.

Рисунок 4 Поперечный разрез используемого кабеля.

- центральный стеклопластиковый силовой элемент;

- пространство, заполненное компаундом (гель);

- модуль, заполненный шестью одномодовыми волокнами;

- диэлектрические силовые армирующие нити;

- внешняя полиэтиленовая оболочка.

Цветовые коды модулей стекловолокна:

Волокно №1 - голубой Волокно №7 - красный

Волокно №2 - оранжевый Волокно №8 - чёрный

Волокно №3 - зелёный Волокно №9 - жёлтый

Волокно №4 - коричневый Волокно №10 - фиолетовый

Волокно №5 - синевато- серый Волокно №11 - розовый

Волокно №6 - белый Волокно №12 - цвет морской волны

Погрешность концентрического пятна модового поля, мкм…….....1

Некруглость покрытия, %……………………2

Эффективный групповой коэффициент преломления (для1310нм)…...1,4675

Эффективный групповой коэффициент преломления (для 1550нм)……1,4681

Числовая апертура…………….………13

Критическая длина волны ,нм…………………..….1250

Конструктивные характеристики кабеля:

Вес,кг/км……………………………101

Минимальный радиус изгиба, мм - во время монтажа………..300

• в установленном виде……..200

Прочность на растяжение, Н, - короткий срок…………………..………..2700

- длительный срок………………………..….1300

Напряжение при сжатии/при раздавливающем напряжении, Н/10см……2000

Диапазон рабочей температуры,С………………....-30..70

Диапазон температуры при монтаже,С……………….-5..50