
- •Утверждено
- •Одобрено
- •Содержание
- •5 Расчет оптических параметров волокон и параметров передачи кабелей ….19
- •Общие положения
- •1 Требования к курсовому проекту и его оформлению
- •2 Цель и задача курсового проектирования волоконно-оптической линии передачи
- •3 Исходные данные к проектированию волп
- •4 Выбор трассы, типа кабеля и системы передачи
- •4.1 Выбор трассы волоконно-оптической линии передачи
- •4.2 Выбор и обоснование типа оптического волокна
- •4.3 Выбор и обоснование типа оптического кабеля
- •4.4 Выбор и обоснование аппаратуры восп
- •5 Расчет оптических параметров волокон и параметров передачи кабелей
- •5.1 Определение оптических параметров волокон
- •5.3 Расчет дисперсии сигнала в одномодовом оптическом волокне
- •6 Расчет длины участка регенерации волоконно- оптической линии передачи, диаграмма энергетических уровней
- •6.1 Расчет длины участка регенерации по затуханию
- •6.2 Расчет длины участка регенерации по дисперсии
- •6.3 Размещение регенерационных пунктов по трассе волп
- •6.4 Построение диаграммы уровней восп на длине одного регенерационного участка
- •7 Защита оптических кабелей от влияния внешних электромагнитных полей
- •Защита оптических кабелей от удара молнии
- •7.2 Расчет опасных магнитных влияний
- •8 Расчет параметров надежности линейных сооружений восп
- •9 Организация работ по строительству и монтажу проектируемой линии. Сметно-финансовый расчет линейных сооружений волп
- •9.1 Организация строительно-монтажных работ
- •9.2 Сметно-финансовый расчет
- •Список используемой литературы
- •Приложение 1 Основные правила оформления курсовой проект
- •Приложение 2
- •Рецензия
- •Приложение 3
- •5 Расчет оптических параметров волокон и параметров передачи кабелей
- •5.1 Определение оптических параметров волокон
4.2 Выбор и обоснование типа оптического волокна
Типичные характеристики стандартных одномодовых ОВ приведены в табл. 4.2. Тип ОВ выбираем в зависимости от количества ПЦП, скорости передачи информации, расстояния между оконечными пунктами и населенными пунктами по трассе ВОЛП, а также принципами построения сети связи, задачи которой решает данная линия передачи. В подавляющем большинстве случаев применяются стандартные ступенчатые одномодовые оптические волокна. При высоких скоростях передачи информации, когда длина элементарного кабельного участка (ЭКУ) ограничена дисперсией, применяют волокна со смещенной дисперсией. Если же при этом используются устройства спектрального уплотнения (DWDM), то возможно применение волокон со сглаженной дисперсией.
Таблица 4.2 – Характеристики оптического волокна
Тип волокна |
Коэффициент затухания α, дБ/км, на длине волны |
Длина волны нулевой дисперсии λ0, мкм |
Коэффициент наклона дисперсионной кривой S0, пс/(нм2·км) |
Коэффициент хроматической дисперсии D(λ), пс/(нм·км) | |
1,31 мкм
|
1,55 мкм
| ||||
Ступенчатое |
0,34 |
0,22 |
1,301 |
0,092 |
– |
Со смещенной дисперсией |
0,34 |
0,22 |
1,55 |
0,085 |
– |
Со сглаженной дисперсией |
0,34 |
0,22 |
– |
– |
≤3,5 |
4.3 Выбор и обоснование типа оптического кабеля
Выбор конструкции оптического кабеля определяется выбранным числом ОВ, условиями и планируемым способом прокладки. Наиболее распространены кабели модульной конструкции, сердечник которых включает несколько оптических модулей (с двумя, четырьмя или большим числом ОВ), скрученных вокруг центрального силового элемента, в качестве которого используется стеклопруток (рис. 4.2, а). Однако в последнее время все более широко используются кабели, сердечник которых представляет из себя один модуль с толстостенной полимерной трубкой (рис. 4.2, б). Тип наружных покровов, как правило, выбирается в соответствии с табл. 4.3. Допустимое раздавливающее усилие для всех типов ОК составляет 1000 Н/см. Минимально допустимый радиус изгиба не должен превышать 20d, где d – диаметр кабеля. Строительная длина оптических кабелей связи составляет в среднем 2...6 км, но не менее 1 км.
Выбрав тип бронепокровов, определите марку оптического кабеля в соответствии с указаниями (табл 4.4). Следует отметить, что как правило, способы маркировки ОК у разных фирм-производителей отличаются.
Один из типических способ маркировок оптических кабелей, например завода «Южкабель», представлен в табл. 4.4.
4.4 Выбор и обоснование аппаратуры восп
Тип и характеристики ВОСП выбираются согласно табл. 4.5 в зависимости от требуемого объема передачи информации, который задается числом основных цифровых потоков (ОЦП), рабочей длиной волны аппаратуры, расстоянием между оконечными пунктами и населенными пунктами по трассе ВОЛП, а также принципами построения сети связи, задачи которой решает данная линия передачи.
Технические характеристики BOCП синхронной цифровой иерархии представлены в табл. 4.5.
Таблица 4.3 – Типы бронепокровов
№ |
Условия прокладки |
Способ прокладки |
Допустимое растягивающее усилие, кН |
Бронепокровы |
1. |
Непосредственно в канал канализации |
Затягивание с применением заготовки |
2,0÷3,5 |
- без брони - стальная гофрированная лента - оплетка |
2. |
В канализации во вспомогательном полимерном трубопроводе |
Затягивание с применением заготовки |
2,0÷3,5 |
То же, что по п.п. 1 |
3. |
В канализации или в грунтах в трубах с силиконовым покрытием |
Затягивание с применением заготовки или задувка с применением кабель- джета |
2,0÷3,5 |
То же, что по п.п. 1 |
4. |
Непосредственно в грунтах ІІІ-IV категорий |
Кабелеукладчиком или в траншею |
7÷8 |
- круглые проволоки - стальные ленты |
5. |
Переходы через судоходные реки, в болотах, скальных грунтах |
В зависимости от условий |
20÷96 |
сплошные металлические оболочки с броней из круглых проволок |
6. |
На воздушных линиях |
Подвеска на опорах |
15÷25 и более в зависимости от длины пролета, гололедности и ветровой нагрузки |
- стеклопруток - синтетические нити с высоким модулем упругости |
Таблица 4.4 – Маркообразование оптических кабелей
1
| ||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 | |||||||||||||||||||||||
1 |
Тип кабеля / Type of cable |
O |
волоконно-оптический / fiber optic | |||||||||||||||||||||||
2 |
Наличие защитного слоя
Protective layer |
a |
исполнение с алюмополимерным защитным слоем with alumopolymer protective layer | |||||||||||||||||||||||
Без обозначения Without designation |
без алюмополимерного защитного слоя without alumopolymer protective layer | |||||||||||||||||||||||||
3 |
Тип брони или армирующих элементов
Type of armouring or the armouring elements |
Ар |
слой арамидных нитей / layer of aramid threads | |||||||||||||||||||||||
Б |
броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально / armour of two spirally laid steel galvanized tapes | |||||||||||||||||||||||||
Бг |
броня из стальной гофрированной ленты, наложенной продольно / armour of longitudinally laid steel zetabon tape |
Продолжение табл. 4.4
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
К |
броня из одного повива круглых стальных оцинкованных проволок / armour of one layer of circular steel galvanized wires |
2К |
броня из двух повивов круглых стальных оцинкованных проволок armour of two layers of circular steel galvanized wires | ||
Сп |
броня из повива стеклопластиковых стержней armour of fiberplastic rods | ||
Без обозначения Without designation |
без брони и армирующих элементов without armour and the armouring elements | ||
4 |
Тип наружной оболочки
Outer sheath type |
П |
полиэтиленовая оболочка / polyethylene sheath |
Пн |
оболочка из полимерной композиции, не распространяющей горение / sheath of flame retardant polymer compound | ||
Пп |
промежуточная полиэтиленовая оболочка между повивами бронепокровов типа 2К и наружная полиэтиленовая оболочка / inner polyethylene sheath between the layers of the armouring of 2K type and the outer polyethylene sheath | ||
5 |
Тип центрального силового элемента
Central strength element type |
С |
стальной трос или стальная проволока с полиэтиленовым покрытием / steel rope or steel wire with polyethylene coating |
Без обозначения Without designation |
диэлектрический ЦСЭ (стеклопластиковый пруток и т.п.) / dielectric central strength element (fiberplastic rod and etc.)
| ||
6 |
Тип температурного исполнения
Temperature type making |
ХЛ |
от минус 60°С до плюс 60°С / From minus 60°С up to 60°С |
Без обозначения Without designation |
от минус 40°С до плюс 60°С / from minus 40°С up to 60°С | ||
7 |
Количество ОВ в кабеле / Quantity of optical fibers in the cable | ||
8 |
Тип ОВ
Optical fiber type |
E |
одномодовое, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.652B / single-mode as per the recommendations of ITU-T G.652B |
A |
одномодовое с расширенной рабочей полосой длин волн, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.652D / enhanced single mode optical fibre (ESMF) as per the recommendations of ITU-T G.652D | ||
C |
одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.655 / non zero single mode shifted as per the recommendations of ITU-T G.655 |
Окончание табл. 4.4
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
M |
многомодовое с соотношением диаметров сердцевины и оболочки - 50/125 мкм, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.651 / multimode with core and sheath ratio of 50/125 mkm as per the recommendations of ITU-T G.651 |
B |
многомодовое с соотношением диаметров сердцевины и оболочки - 62,5/125 мкм, в соответствии с рекомендациями МЭК 60793-2 / multimode with with core and sheath ratio of 62,5/125 mkm as per the recommendations of IEC 60793-2 | ||
9 |
Число элементов в повиве сердечника / Number of elements in the core | ||
10 |
Распределение оптических волокон по модулям / Optical fibers distribution in tubes | ||
|
Количество изолированных медных жил в кабеле (при их отсутствии - без обозначения) Quantity of copper insulated wires in cable (without designation on their absence) | ||
12 |
Допустимое растягивающее усилие кабеля, кН / Permissible pulling stress, kN |
Таблица 4.5 – Технические характеристики синхронных BOCП
ЭКУ |
Укороченный |
Стандартный | |||
Длина волны, мкм |
1,31 |
1,55 |
1,31 |
1,55 | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
STM-1 | |||||
Число цифровых потоков (ЦП) Е1 |
63 | ||||
Скорость оптического стыка, Мбит/с |
155 | ||||
Средняя выходная мощность, дБм |
-8 |
2 |
2 |
2 | |
Минимальная чувствительность приемника, дБм |
-34 | ||||
Ширина
спектральной линии излучения
|
<0,4 |
<0,4 |
<0,25 |
<0,25 | |
STM-4 | |||||
Число цифровых потоков (ЦП) Е1 |
252 | ||||
Скорость оптического стыка, Мбит/с |
622 | ||||
Средняя выходная мощность, дБм |
-11 |
-0,5 |
-0,5 |
4,5 | |
Минимальная чувствительность приемника, дБм |
-34 |
-36 |
-39 |
-45 | |
Ширина
спектральной линии излучения
|
<2,5 |
<1,7 |
<0,5 |
<0,5 | |
STM-16 | |||||
Число цифровых потоков (ЦП) Е1 |
1008 | ||||
Скорость оптического стыка, Мбит/с |
2500 | ||||
Средняя выходная мощность, дБм |
-3 |
0 |
2 |
2 | |
Минимальная чувствительность приемника, дБм |
-27 |
-28 |
-27 |
-29.5 | |
Ширина
спектральной линии излучения
|
<1 |
<0,6 |
<1 |
<0,6 |
Окончание табл. 4.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
STM-64 | ||||
Число цифровых потоков (ЦП) Е1 |
4032 | |||
Скорость оптического стыка, Мбит/с |
10000 | |||
Средняя выходная мощность, дБм |
2 |
2 |
10 |
13 |
Минимальная чувствительность приемника, дБм |
-18 |
-18,5 |
-14 |
-21 |
Ширина
спектральной линии излучения
|
<0,1 |
Примечание. При необходимости работы на удлиненных ЭКУ на выходе передатчика мультиплексора устанавливают оптический усилитель (бустер, "buster"), что позволяет увеличить энергетический потенциал на 7÷15 дБм.