1.8 Схема организации связи
Схема организации связи разрабатывается на основе размещения оконечных пунктов, технических возможностей аппаратуры, технического задания с целью получить наиболее экономичный вариант организации необходимого числа каналов тональной частоты, ОЦК или цифровых потоков более высокого порядка между соответствующими населенными пунктами.
Рисунок 1.8.1 Проектируемая схема организации связи
Рисунок 1.8.2 Схема распределения оптических волокон
В оптическом кабеле используются 10 волокон: два рабочих (один на прием, другой на передачу), два – на развитие сельской связи, два – развитие внутризоновой связи, два - на нужды МЧС (ГО ЧС) и два – в резерве.
Рисунок 1.8.3 Схема распределения строительных длин
Как видно из рисунка 1.8.3 для строительства ВОЛС Стерлитамак – Ишимбай необходимо 8 строительных длин кабеля по 4 км., 1 строительная длина 1 км. и 7 муфт МТОК-96-01-IV.
2 Расчёт характеристик линии связи
2.1 Расчёт энергетической длины регенерационного участка на ЭКУ
Длина РУ с учетом только затухания оптического сигнала, то есть потерь в ОВ, устройствах ввода оптического излучения (как правило, потерь в разъемных соединениях), неразъемных соединениях (сварных соединениях строительных длин кабеля) можно найти из формулы:
дБ,
(2.1.1)
где 
- затухание оптического сигнала на
регенерационном участке, дБ;
Э - энергетический потенциал системы передачи, дБ;
- коэффициент
затухания ОВ, дБ /км;
- длина регенерационного
участка, км;
,
- затухание оптического сигнала на
разъемном и неразъемном соединениях,
дБ;
,
- количество разъемных и неразъемных
соединений ОВ на регенерационном
участке.
В этой формуле количество неразъемных соединений ОВ на длине регенерационного участка равно:
(2.1.2)
где
- строительная длина ОК.
Подставив количество неразъемных соединений на регенерационном участке в уравнение (2.1.2), получим:
тогда длина регенерационного участка выразиться:
(2.1.3)
Современные
технологии позволяют получать затухания
<
0,5 дБ,
< 0,1 дБ. Кроме того, на регенерационном
участке количество разъемных соединений
=
2. Итак, примем
в формуле (2.1.3):
=
0,5 дБ;
= 0,1 дБ;
=
2;
=
0,21 дБ/км;
=
4 км.
Энергетический потенциал системы
передачи (определяется
как разность между уровнем мощности
оптического сигнала, введенного в
волокно (мощность источника излучения),
и уровнем мощности на входе приемного
устройства (чувствительность приёмника)):
Э
= 0дБм –
(-34дБм) = 34 дБ.
Для длины волны
1550 нм -
=
0,21 дБ/км .
Подставим всё в формулу (2.1.3) и проведём расчёты:
140,85
км
Значит, энергетическая
длина регенерационного участка
волоконно-оптической линии связи равна
=
140,85 км. А нам необходимо передать
информацию на 34 км, следовательно, исходя
уже из этих данных, можно сделать вывод
о том, что усилители не потребуются.
Но следует учесть тот факт, что данный расчёт был выполнен без учёта энергетического (эксплуатационного) запаса системы.
2.2 Расчёт максимальной и минимальной допустимой длины РУ
Максимальную и минимальную длины регенерационных участков с учетом потерь на затухание в ОВ, потерь в устройствах ввода/вывода оптического сигнала (в разъемных соединителях), потерь в неразъемных сварных соединениях при монтаже строительных длин кабеля можно вычислить по формулам:
(2.2.1)
(2.2.2)
где 
- энергетический (эксплуатационный
запас) системы, необходимый для компенсации
эффекта старения элементов аппаратуры
и ОВ,
= 6 дБм,
- пределы
автоматического регулирования входного
усилителя приемного тракта ВОСП.
Для телекоммуникационных
систем SDH
не задается,
поэтому на линиях SDH
рассчитывается только
(2.2.1).
Проведём расчёты:
на длине волны 1550 нм волокно LEAF® имеет затухание
=
0,21 дБ/км.
Подставим это значение в формулу (2.2.1) для расчёта максимальной длины регенерационного участка:
км
Видно, что при такой работе системы не потребуются усилители, т.к. требуется передать информацию на 34 км.
2.3 Расчёт дисперсионной длины регенерационного участка
Длина регенерационного участка ВОСП зависит также и от дисперсии сигнала в ОВ.
Для определения дисперсионной длины LД необходимо знать дисперсию (уширение импульса). Для одномодового световода дисперсия определяется только хроматической дисперсией (межмодовой дисперсии нет): = хр
Хроматическая дисперсия, в свою очередь, определяется выражением:
хр = ∆λ·L·D(λ) , (2.3.1)
где ∆λ – ширина спектра источника излучения;
L – энергетическая длина регенерационного участка;
D(λ) - коэффициент дисперсии материала волокна;
С другой стороны, максимально возможная длительность импульса равна одной четвёртой интервала битового времени, т.е.:
στ
=
(2.3.2)
Итак, дисперсионная длина РУ с учетом дисперсионных свойств ОВ рассчитывается по следующей формуле:
(2.3.3)
LД
,
(2.3.4)
здесь
– скорость передачи цифрового сигнала
в линейном тракте;
где В - скорость передачи цифрового сигнала до преобразования,
где σ – дисперсия сигнала в ОВ, определяемая по формуле:
σн – нормированная среднеквадратичная дисперсия;
Так как коэффициент дисперсии не определён на длине волны 1550 нм и нет величины наклона дисперсионной кривой, то их можно рассчитать по формуле:
,
смещение D0 примем равным 0.
Длина волны нулевой дисперсии также не известна, поэтому используем диапазон 1530…1565 нм и его дисперсию 2,0…6,0 пс/(нм∙км).
Из двух уравнений:
,
найдём неизвестные:
.
Длина волны нулевой дисперсии составляет:
,
а дисперсия на длине волны 1550 нм:
∆λ – ширина полосы оптического излучения, определяется типом источника излучения.
В транспортных
системах SDH
всех фирм - изготовителей в качестве
линейного используется код без возврата
к нулю NRZ,
поэтому скорости передачи цифрового
сигнала в линейном тракте равны скоростям
передачи STM
соответствующего уровня, т.е.:
=В.
Значения параметров:
σн
= 4,29
;
=1
нм;
B=622,08
Мбит/с (скорость передачи STM-4).
Итак, проведём расчёт:
км.
Из формулы видно, что запас по дисперсии огромен, что в иной раз подтверждает то, что усилителей сигнала не потребуется.
Затухание, рассчитанное по формуле:
дБ,
должно быть не меньше допустимого затухания на регенерационном участке, приведенного в техническом описании аппаратуры.
АРУ max = 0,21* 115,32= 24,21 дБ.