2Вариант

- удельные затраты (на один конец) по оборудованию линейно-аппаратного цеха.

р/кан.-км – удельные затраты по линейному тракту.

Удельные капитальные затраты на один телефонный канал составляют:

р/кан - км

=32 р/кан – годовые эксплуатационные расходы на оборудование ЛАЦ

р/кан -км - годовые эксплуатационные расходы по линейному тракту

Годовые эксплуатационные расходы на один телефонный канал составляют:

р/кан - км

Сумма приведенных затрат:

Сводная таблица расчета вариантов будет иметь следующий вид :

Вариант
1. ИКМ-480	180	80	8	0.6	117	53	8.91	1.01	1515
2. ИКМ-1920	100	32	8	0.6	117	53	8.67	0.86	1395

Таким образом, видно, что минимальную сумму приведенных затрат обеспечивает 2 вариант, т. е. наиболее целесообразно построение ЦСП на основе системы связи ИКМ-1920. Рассмотрим 3 вариант аппаратуры уплотнения.

Объединим три оптических системы Сопка-4М работающих в одном, а именно третьем, окне прозрачности. Для этого рассмотрим два метода объединения этих систем и определим, какой из них наиболее выгоден:

- ВОСП со спектральным разделением (ВОСП-СР);

- Пространственное уплотнение.

ВОСП-СР (рисунок 3) строятся как одноволоконные многополосные однокабельные системы. На передающей станции электрические сигналы от n систем передачи поступают на передатчики, излучающие оптические несущие с длинами волн λ1, λ2, λ3,…,λn. С помощью мультиплексоров (МП) и демультиплексоров (ДМ) осуществляется их ввод в одно волокно на передаче и разделение на приеме. Таким образом, по одному ОВ организуется n спектрально разделенных оптических каналов, что значительно увеличивает коэффициент использования пропускной способности волокна. Возможность построения таких систем основывается на сравнительно слабой зависимости коэффициента затухания оптического кабеля в пределах используемого спектрального диапазона от частоты (или длины волны) оптической несущей.

Конструктивный мультиплексор – это многослойная диэлектрическая структура, зажатая с обеих сторон двумя стержневыми линзами. Торцевые поверхности линз покрыты поглощающей пленкой диэлектрика. Оптические оси линз и волокон смещены друг относительно друга. В большинстве случаев эти устройства имеют следующие характеристики:

- число волн 2-6

- прямые потери 2 … 5 дБ

- переходное затухание 20 … 40 дБ

- интервалы между длинами волн 30 … 100 нм

Но можно использовать более усовершенствованные мультиплексоры DWDM. Плотное волновое мультиплексирование DWDM (dense wavelength-division multiplexing) - это современная технология передачи большого числа оптических каналов по одному волокну, которая лежит в основе нового поколения сетевых технологий

Самым важным параметром в технологии плотного волнового мультиплексирования бесспорно является расстояние между соседними каналами. Стандартизация пространственного расположения каналов нужна, уже хотя бы по тому, что на ее основе можно будет начинать проведение тестов на взаимную совместимость оборудования разных производителей. Сектор по стандартизации телекоммуникаций Международного союза по электросвязи ITU-T утвердил частотный план DWDM с расстояние между соседними каналами 100 ГГц ( нм).

Следовательно, для 1 системы Сопка-4м можно оставить длину волны 1550,12 нм, а две других системы сместить относительно нее на 0,8 нм, т.е. 2 система Сопка-4М будет работать на длине волны λ=1549,32 нм, а 3 система Сопка-4М – на λ=1550,82 нм.

Рис. 3. Структурная схема ВОСП со спектральным разделением

ОФМС – оборудование формирования многоканального сигнала;

КОО – каналообразующее оборудование;

ОС – оборудование сопряжения для формирования электрического сигнала;

ОПер и ОПр – оптический передатчик и оптический приемник соответственно;

УСО (или MUX – мультиплексор) – устройство спектрального объединения, осуществляющее ввод различных оптических несущих в одно волокно (ОВ);

УСР (или DMUX - демультиплексор) – устройство спектрально разделения, где оптические несущие разделяются и поступают на оптические приемники.

Пространственное уплотнение. Этот метод использует преимущества оптических волокон: гибкость и малые размеры. Это позволяет создавать оптический кабель, содержащий несколько десятков ОВ. При таком методе число ВОСП равно числу ОВ в оптическом кабеле, а следовательно, пропускная способность определяется числом ОВ в кабеле. Недостатком пространственного уплотнения является большой расход оптического волокна, значительные затраты на кабелирование, а следовательно, и высокая стоимость линейного тракта. Для магистральных ВОСП, где стоимость 1 кан∙км определяется в основном стоимостью кабеля, метод пространственного уплотнения не обеспечивает улучшения технико-экономической эффективности.

Составим таблицу сравнения:

	Пропускная способность	Размеры	Надежность	Стоимость
ВОСП-СР	невысокая	малые	высокая	доступная
Пространственное Уплотнение	зависит от числа ОВ	малые	необходимо иметь резервное ОВ	высокая

Таким образом, выгоднее использовать спектральное уплотнение ВОСП.

Сравнение оптического усилителя и оптического регенератора.

По мере распространения оптического сигнала по оптическому волокну происходит его ослабление, а также уширение импульсов из-за дисперсии. Любой из этих факторов может оказаться причиной ограничения максимальной длины волоконно-оптической линии связи. Если же максимально допустимая длина между приёмником и передатчиком превышена, то необходимо в промежуточных точках линии связи добавлять один или несколько повторителей и оптических усилителей.

Типы повторителей. По методу усиления оптического сигнала повторители подразделяются на две категории: регенераторы и оптические усилители.

В волоконно-оптических линиях связи регенераторы значительно больше распространены, чем оптические усилители. При построении оптических магистралей оптические усилители в последнее время играют незаменимую роль.

Регенератор (электронно-оптический повторитель) сначала преобразует оптический сигнал в электрическую форму, усиливает, корректирует, а затем преобразовывает обратно в оптический сигнал (рис. 4).

Рис. 4. Электронно-оптический повторитель

Повторитель можно представить как последовательно соединённые приёмный и передающий оптические модули. Блок регенерации восстанавливает прямоугольную форму импульсов, устраняет шум.

Оптический усилитель (ОУ), в отличие от повторителя, не осуществляет оптоэлектронного преобразования, а сразу производит усиление оптического сигнала (рис. 5).

Рис. 5. Оптический усилитель

Эрбиевые оптические усилители (EDFA)

Принципиальным отличием оптического усилителя от регенератора, является то, что первый не осуществляет оптоэлектронного преобразования. Оптический усилитель увеличивает амплитуду входных оптических импульсов чисто оптическим путем, не выполняя при этом ни какого дискриминационного восстановления формы импульсов.

В 1990 году, создаются первые оптические усилители на основе волокна, легированного эрбием (EDFA), и становятся очевидными возможности их широкого использования в протяженных линиях связи. Несмотря на позднее рождение EDFA, первыми проникают на телекоммуникационный рынок, и на сегодняшний день доминируют на нем.

Оптический усилитель имеет три существенных преимущества перед регенератором. Во-первых, оптический усилитель конструктивно проще. Во-вторых, оптический усилитель в отличие от регенератора, не привязан к протоколу или скорости передачи и может преобразовывать (усиливать) входной сигнал любого формата. В третьих, оптический усилитель способен одновременно усиливать большое число независимых спектрально разделенных каналов, в то время как регенератор может обрабатывать только один канал, одну длину волны. Перечисленные преимущества оптического усилителя настолько сильны, что отодвигают один из его главных недостатков на задний план – оптический усилитель вносит шум.

Таблица сравнительного анализа оптического регенератора и оптического усилителя:

	Сложность конструкции	Надежность	Стоимость	Привязка к скорости передачи	Одновременная передача нескольких волновых каналов
Оптический регенератор	Высокая	-	Высокая	Есть	-
Оптический усилитель	низкая	+	Постоянно уменьшается	нет	+

Из таблицы видно, что оптический усилитель обладает существенными преимуществами.

Рассмотрев три варианта выбора аппаратуры уплотнения, я выбираю объединение трёх оптических систем Сопка-4М.

Характеристики ЦСП Сопка-4М:

Число каналов N	1920
Частота дискретизации FД, кГц	14256
Цикловая частота FЦ, кГц	64
Число разрядов кода, m	8
Защищённость от шумов квантования Aз, дБ	61
Максимальная частота согласования скоростей Fс, Гц	870
Среднее время восстановления синхронизма tв, мс	0.15
Скорость передачи в линейной тракте V, кбит/с	167117
Тип линейного кода	10B1P1R
Предельная длина однородного линейного тракта, км	830
Длина регенерационного участка Lру, км	70
Тип электрического кабеля	ОКЛ-01-0.3
Рабочая длина волны λ, мкм	1.55
Энергетический потенциал системы Э, дБ	38
Энергетический запас системы З, дБ	4
Число уровней квантования	256
Максимальное число НРП на участке между двумя соседними ОП	12