РЕФЕРАТ

Курсовая работа посвящена проектированию магистральной оптической сети связи на участке Чита- Краснокаменск Забайкальской железной дороги.

Главными задачами, рассмотренными в курсовой работе стали: определение маршрута для прокладки магистральной кабельной сети; выбор линий связи, оборудования, метода прокладки, их обоснование.

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение	4
1	Технико-экономическая часть	5
1.1	Анализ оснащенности участка проектирования	5
1.2	Выбор среды передачи данных. Характеристики. Выбор метода.	7
1.2.1	Выбор среды передачи данных	7
1.2.2	ВОСП нового поколения	10
1.3	Системы удачного мониторинга оптических волокон	12
2	Техническая часть	15
2.1	Анализ оборудования	15
2.2	Выбор ОВК	22
2.3	Расчетная часть	23
2.3.1	Расчет числа соединителей	23
2.3.2	Расчет затухания в ОВК	24
2.3.3	Расчет количества регенераторов	24
3	Монтаж и подвеска оптического кабеля с учетом выбранной трассы	25
3.1	Прокладка оптического кабеля на опорах ЭЖД	25
3.2	Монтаж ВОЛС	33
3.3	Коммутационно-распределительные устройства. Муфты.	33
4	Технико-экономические расчеты	39
	Список используемых источников	42

ВВЕДЕНИЕ

Мир телекоммуникаций и передачи данных сталкивается с динамично растущим спросом на частотные ресурсы. Эта тенденция в основном связана с увеличением числа пользователей Internet и также с растущим взаимодействием международных операторов и увеличением объемов передаваемой информации. Полоса пропускания в расчете на одного пользователя стремительно увеличивается. Поэтому поставщики средств связи при построении современных информационных сетей используют волоконно-оптические кабельные системы наиболее часто. Это касается как построения протяженных телекоммуникационных магистралей, так и локальных вычислительных сетей. Оптическое волокно (ОВ) в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Сегодня волоконная оптика находит применение практически во всех задачах, связанных с передачей информации. Благодаря появлению современных волоконно-оптических кабелей оказались возможными высокие скорости передачи в линейных трактах (ЛТ) цифровых систем передачи с одновременным удлинением секций регенерации до 100 км и более. Производительность таких ЛТ превышает производительность цифровых трактов на кабелях с металлическими парами в 100 и более раз, что радикально увеличивает их экономическую эффективность. Большинство регенераторов оказывается возможным совместить с оконечными или транзитными станциями.

1. Технико-эксплутационная часть

1.1Анализ оснащенности участка проектирования

Забайка́льская желе́зная доро́га (филиал ОАО РЖД) — железная дорога, пролегающая по территории Забайкальского края и Амурской области. Протяженность дороги на 2009 год составляет 3336,1 км. Управление дороги в городе Чите. Начальник дороги — Сергей Юрьевич Иванов (с октября 2008 года).

Протяженность проектируемого участка со всеми ответвлениями составляет 582 км. Схема проектируемого участка показана на рисунке 1.1,описание схемы приведено в табл. 1.

Рисунок 1.1 - Схема проектируемого участка

Таблица 1.1 Описание схемы проектируемого участка

№	Название станции	Население человек	Выделяемый траффик
1	Чита 1	325300
2	Могойтуй	11213
3	Ага	13157
4	Борзя	30312
5	Харанор	22099
6	Краснокаменск	55272
4	Забайкальск	12000

Рисунок 1.2 - Схема проектируемого участка(наглядная)

1.2 Выбор среды передачи данных. Характеристики. Выбор метода.

1.2.1 Выбор среды передачи данных

В настоящее время широкое развитие и применение получила волоконная оптика. Темпы роста волоконной оптики и оптоэлектроники на мировом рынке опережают все другие отрасли техники и составляют 40 % в год.

Оптические кабели, наряду с экономией цветных металлов, обладают следующими достоинствами:

- широкополосность, возможность передачи большого потока информации (несколько тысяч каналов);

- малые потери и соответственно большие длины регенерационных участков;

- малые габаритные размеры и масса;

- высокая защищенность от внешних воздействий и переходных помех;

- надежная техника безопасности (отсутствие искрения и короткого замыкания).

Создание высоконадежных оптических систем связи стало возможным в результате разработки в начале 70-х годов оптических волокон с малыми потерями. Такие волокна в значительной мере стимулировали разработку специального оборудования и элементов линейного тракта ВОСП.

В современных оптических системах передачи применяются те же методы образования многоканальной связи, что и в обычных системах передачи по электрическому кабелю, т. е. частотный и временной методы разделения каналов. Во всех случаях оптической передачи электрический канал, создаваемый частотным или временным методом, модулирует оптическую несущую. В модулированном виде световой сигнал передается по оптическому кабелю. В оптических системах передачи, как правило, применяется цифровая (импульсная) передача. Это обусловлено тем, что аналоговая передача требует высокой степени линейности промежуточных усилителей, которую трудно обеспечить в оптических системах. Таким образом, наиболее распространенной системой связи является цифровая система с временным разделением каналов и импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), использующая модуляцию интенсивности излучения источника. Дуплексная связь осуществляется по двум волоконным световодам, каждый из которых предназначен для передачи информации в одном направлении. В основном используются системы ИКМ на 30, 120, 480 и 1920 каналов.

Чтобы обеспечивать клиентов высококачественной и быстрой связью, необходимо увеличивать мощности основных телекоммуникационных маршрутов, и увеличивать значительно.

Есть два варианта увеличения пропускной способности сети:

– повышение каналов SDH до уровня STM-64 (10 Гбит/с) и увеличение количества таких каналов. Однако каждый следующий канал STM-64 потребует установки оборудования и проведения строительно-монтажных работ на всех узлах магистрали, а уже для третьего канала нужно будет прокладывать новый кабель. Для обеспечения растущих потребностей клиентов Компании уже в самые ближайшие годы потребуется порядка четырех каналов уровня STM-64;

- строительство сети по технологии DWDM, которая позволит увеличить пропускную способность сети во много раз, поскольку по одному волокну будет передаваться 40 каналов STM-64, а дальнейшее расширение сети потребует только установки дополнительных карт.

Очевидно, что технология DWDM обладает преимуществом, как с точки зрения пропускной способности, так и возможности дальнейшего умощнения сети:

- DWDM является стабильной платформой для предоставления услуг, а возможность значительного расширения емкости делают сеть удобной для пользователя;

- Технология обеспечивает передачу трафика широкого спектра решений, от систем IP до оборудования SDH и других;

- Существуют большие возможности для масштабирования сети, что означает уверенность в завтрашнем дне для клиентов;

- DWDM-технология позволяет сети совмещать гибкость управления относительно низкоскоростными каналами на периферии со скоростной передачей гигабитных потоков в основных магистралях.

По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает. Для того чтобы его усилить, используются оптические усилители. Это позволяет передавать данные на расстояния до 4000 км без перевода оптического сигнала в электрический (для сравнения, в SDH это расстояние не превышает 200 км).

Преимущества DWDM очевидны. Эта технология позволяет получить наиболее масштабный и рентабельный способ расширения полосы пропускания волоконно-оптических каналов в сотни раз. Пропускную способность оптических линий на основе систем DWDM можно наращивать, постепенно добавляя по мере развития сети в уже существующее оборудование новые оптические каналы.

Tехнология DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) обеспечивает наибольшую пропускную способность при использовании одной оптической пары (рисунок 2). Высокая пропускная способность достигается за счет применения технологии мультиплексирования по длине волны, когда по одной оптической паре передается несколько независимых потоков, каждый на своей длине волны. Существующее сейчас оборудование позволяет использовать до 160 оптических каналов с возможностью расширения до 300 каналов в будущем. В каждом из таких каналов прозрачно передается информационный поток на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с. Внедрение технологии плотного спектрального мультиплексирования по длине волны (Dense Wavelength Division Multiplexing – DWDM) создает возможность повышения эффективности передачи трафика в оптических каналах городских сетей. Наиболее привлекательной особенностью технологии DWDM, как с технической, так и с экономической точки зрения, является ее способность поддерживать практически неограниченные возможности по передаче трафика. Она не только защищает инвестиции, вложенные в существующие оптоволоконные каналы, но и повышает их возможности, по меньшей мере, в 32 раза. По мере роста спроса вы сможете расширять емкость своей сети с помощью простых модернизаций оборудования или за счет увеличения количества задействованных длин волн, не прибегая к дорогостоящим реконструкциям. Расширяя емкость, вы будете платить только за новое оборудование. Что же касается кабельной сети, то она останется прежней.

Основными сетевыми элементами сети DWDM являются:

• DWDM-мультиплексоры/демультиплексоры;

• DWDM-мультиплексоры ввода/вывода;

•DWDM-транспондеры, преобразующие оптические сигналы (одномодовые или многомодовые) от оборудования пользователя к одной из DWDM длин волн;

• оптические усилители;

• компенсаторы дисперсии.

Помимо полосы пропускания, технология DWDM имеет целый ряд других преимуществ:

• Прозрачность. Поскольку DWDM – это архитектура физического уровня, она может прозрачно поддерживать мультиплексирование с разделением по времени (TDM) и форматы данных ATM, Gigabit Ethernet, ESCON и Fibre Channel с открытыми интерфейсами на общем физическом уровне.

• Масштабируемость. DWDM может использоваться для быстрого наращивания емкости в соединениях "точка–точка" и сегментах существующих колец SONET/SDH.

• Динамическое обеспечение сети (Dynamic Provisioning). быстрое и простое динамическое обеспечение сетевых соединений позволяет провайдерам осуществить стратегическое распределение полосы пропускания (Strategic Bandwidth Allocation), т. е. довести оптические каналы до отдельных зданий.

Рисунок 2 – Структурная схема магистральной системы DWDM

От надежной работы магистральных сетей зависит функционирование международной и междугородной телефонной связи, Internet, корпоративных сетей многих крупных компаний.

По мере роста трафика пропускная способность может быть увеличена, причем наращивание каналов будет проходить без прерывания работы сети. С введением в эксплуатацию DWDM-сети оператор сможет предлагать каналы большой емкости, что позволит воспользоваться услугами новым клиентам, которым требуется оперативно передавать очень большие объемы информации.

Преимущества DWDM очевидны. Эта технология позволяет получить наиболее масштабный и рентабельный способ расширения полосы пропускания волоконно-оптических каналов в сотни раз. Пропускную способность оптических линий на основе систем DWDM можно наращивать, постепенно добавляя по мере развития сети в уже существующее оборудование новые оптические каналы.