Для выбранной марки кабеля и рабочей длины волны 1530 нм;- протяженность ЭКУ (максимальное расстояние между станциями).- максимальное значение потерь в неразъемном соединении на заданной рабочей длине волны λ, дБ; - потери в разъемных соединениях. Предполагая использование оптических разъемов типа FC/PC, принимаем = 0,5 дБ;- количество разъемных соединений на ЭКУ. Принимаем (по 2 разъема на приеме/передаче — 1 на оптическом кроссе и 1 на приемопередающем модуле оптической системы передачи).- количество неразъемных соединений, определяется по формуле, где — строительная длина оптического кабеля. В данном случае принимаем. Расчет уровней мощности сводим в таблицу 6,2.Таблица 6,2 — Расчет уровней мощности
УчастокДлина пролета, км
Уровень мощности, дБПункт 1 Пункт 266−17,87Пункт 2 Пункт 3168−27,56Пункт 3 Пункт 4119−23,17 — потери из-за шумов межсимвольной интерференции (ISI — IntersymbolInterference).где — время нарастания фронта оптического импульса на входе источника оптического излучения (составляет 10% - 90% от его максимального значения), непосредственно связано со скоростью передачи оптического сигнала следующим соотношением:
где — скорость передачи оптического сигнала в линии, Мбит/с. В данной работе рассматривается применение блочного линейного кода для цифрового потока MBNВ. Отсюда: где — число символов кодовой последовательности;- число импульсов, необходимое для передачи;- скорость передачи информации, соответствующая заданному уровню иерархии скоростей цифровых потоков, Мбит/с.=155 Мбит/с.Для уровней синхронной цифровой иерархии (SDH) STM-1 (=155 Мбит/с) и выше условно принимаем блочный линейный код 10В11 В. Рассчитываем:
Подставим найденное значение BL и найдем T0: — время нарастания фронта оптического импульса на выходе фотоприемника, сгде — полоса пропускания фотоприемника, Гц (выбирается из условия ≥). Выберем- прогнозируемое среднеквадратическое отклонение дисперсии на ЭКУ: где и — значения хроматической и поляризационной модовой дисперсии на ЭКУ соответственно. Прогнозируемое значение хроматической дисперсии на ЭКУ заданной протяженности () определяется по следующей формуле:
где — ширина спектра излучения источника, равна 3,6 нм.- коэффициент хроматической дисперсии на заданной рабочей длине волны, где — параметр наклона спектральной характеристики дисперсии ОВ в точке нулевой дисперсии,. по заданию;- длина волны нулевой дисперсии, равна 15 014 нм. Подставляя найденные значения D и значение спектра ширины излучения, равное 3,6 нм, найдем:
Прогнозируемое значение поляризационной модовой дисперсии (ПMД) на ЭКУ заданной протяженности: где — параметр ПМД волокна,. .Рассчитываем:
Подставив найденные выше значения получаем:
Мощность оптического сигнала на выходе фотоприемника ОСП: где — уровень мощности оптического сигнала на выходе фотоприемника, дБМаксимальный уровень мощности шума фотоприемника (, дБ) можно оценить по следующей формуле:
дБ, где — заданный уровень чувствительности фотоприемника, дБ. — номинальное значение Q-фактора, соответствующее нормированному коэффициенту ошибок BERном, возьмем. Получаем:
Чувствительность фотоприемника, и мощность шума рассчитываются следующим образом:
Получаем:Построение глаз-диаграммы осуществляется путем наложений откликов системы передачи в предположении гауссовой формы импульса сигнала «изолированного» логического 0 в последовательности логических 1 (например, комбинация 101 при трёхсимвольной последовательности), и отклика системы передачи сигнала «изолированной» логической 1 в последовательности логических 0 (например, комбинация 010 при трёхсимвольной последовательности), где — среднеквадратическая длительность гауссова импульса на выходе фотоприемника ВОСП, с. Данная величина непосредственно связана с интервалом передачи битовой последовательности следующим соотношением:;, где — количество символов битовой последовательности (в данном случае примем Nsymb=3);- длительность импульса на уровне 0,5 от его максимума на выходе источника оптического излучения, с: где — скорость передачи оптического сигнала в линии, 155 Мбит/с.Значит, При построении глаз-диаграммы в диапазоне (-2Т; 2Т) на диаграмме надо указать мощность шума фотоприемника, а также чувствительность фотоприемника (если мощность сигнала на выходе фотоприемника и чувствительность фотоприемника являются величинами одного порядка). Границы раскрываглаз-диаграммы (зоны принятия решения), соответствуют минимальной зарегистрированной мощности при передаче логической 1 (, мВт) и максимальной зарегистрированной мощности при передаче логического 0 (, мВт):где точка максимальногораскрыва глаз диаграммы, с: Получим:
Рисунок 4.2 — График с указанием границ раскрываглаз-диаграммы
Исходя из предположения гауссова распределения мощности сигналов в состояний логической 1 () и логического 0 (), определяют характеристики распределений этих состояний — математическое ожидание мВт и мВт соответственно. Среднеквадратические отклонения мощностей, мВт и, мВт определяются в соответствии с правилом «трех сигм»: Величина Q-фактора рассчитывается по следующей формуле:.При этом коэффициент ошибок BER определяется выражением, где — вспомогательная функция интеграла ошибок. Формула справедлива при значениях аргумента больше 3, то есть только при выполнении условия: .Так как, то рассчитаем коэффициент битовых ошибок:.
7. Расчёт параметров надёжности ВОЛПОдно из важнейших технических требований, предъявляемых к цифровой сети связи — обеспечение ее устойчивого функционирования в течение длительного периода эксплуатации в условиях, характеризуемых физическими внешними воздействующими факторами и внутренним показателями компонентов сети. Основной задачей системы технической эксплуатации оптических кабельных магистралей является обеспечение качественной и бесперебойной работы трактов и каналов связи. Качество работы систем связи зависит от надежности работы линий связи. Надежность — одна из важнейших характеристик современных магистралей и сетей связи общего пользования. При проектировании должна быть произведена оценка показателей надежности на соответствии заданным требованием, путем построения структурной схемы надежности ВОЛП и расчета коэффициента готовности и время восстановления с учетом резервирования по исходным данным о надежности составных частей оборудования, полученных от поставщика в соответствии с РД 45.047 99. Для оценки надежности кабельных линий используются следующие основные характеристики:
Коэффициент готовности (Кг) — это вероятность того, что объект технической эксплуатации (ОТЭ) окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование объекта по назначению не предусматривается. Коэффициент неготовности или коэффициент простоя (Kп)-вероятность того, что система окажется в неработоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов. Средняя наработка на отказ (То) — отношение суммарной наработки ОТЭ к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Время восстановления (Tв) — это математическое ожидание времени восстановления работоспособности состояния ОТЭ после отказа. Интенсивность отказов (ок) — это условная плотность вероятности возникновения отказа ОТЭ определенная при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник. Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП L определится как:
где L — длина проектируемой ВОЛП (L=352 км);8760 — количество часов в году;
100 — длина линии, для которой задана плотность отказов. Таким образом, интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП L равна:
При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающего с момента обнаружения отказа (аварии), коэффициент простоя определяется как:
где Тв — время восстановления (Тв =5,2 ч.).Тогда коэффициент простоя равен:
А коэффициент готовности определяется как: Тогда коэффициент готовности равен:
Таким образом, рассчитанный коэффициент готовности удовлетворяет норме (Kг>0,985).При длине трассы L не равнымLM среднее время между отказами определяется как:
где Tо — время между отказами;LM — максимальная протяженность для внутризоновой ВОЛП;L — протяженность проектируемой ВОЛП. Тогда среднее время между отказами равно:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте разработана конструкция волоконно-оптической сети передачи данных. В результате выполненной работы выбрана трасса прокладки оптического кабеля (ОК), система передачи и тип ОК. Проектом предусмотрено использовать аппаратуру SDH Optx 1600 семейства NortelNetworks и оптического кабеля ОКЛК-01−4-20.Рассчитаны параметры ОК и определена длина регенерационного участка, который составляет 353 км. Проектом предусмотрена установка оборудования НРП. Прокладка ОК предусмотрена с применением кабелеукладочной техники. Список использованной литературы
Алексеенко А.Л., Белов Ю. Н., Ионов А. Д., Хабибулин В. М. Проектирование и строительство волоконно-оптических линий связи. Учебное пособие — Новосибирск.: НЭИС, 1991 г. — 95с. Административная карта Российской Федерации «Хабаровский край». М.: — «Роскартография» 1999 г. Цифровые системы передачи: учебно-методическое пособие.
М.: МТУСИ, 2008
Курицын С. А., Матюхин А. Ю. Многоканальные системы передачи: Учебник.
— СПб, 2011ГОСТ 2.701−84. ЕСКД. Схемы.
Виды и типы. Общие требования к выполнению
ГОСТ 21.406−88 Проводные средства связи. Обозначения условные графические на схемах и планах
РД 45.155−2000 «Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи» .Бутусов М. М., Верник С. Л., Галкин С. Л. Волоконно — оптические системы передач. Учебник для ВУЗов. — М.: Радио и связь, 1992 г. — 128с." Цифровые и аналоговые системы передачи": Учебное пособие / под ред.
Иванова В.И. — М: Горячая линия — Телеком — 2003РД 45.047−99. Линии передачи волоконно-оптические на магистральных и внутризоновых первичных сетях ВСС России. Техническая эксплуатация. — М., 2000 г. — 68с.
ГОСТ 8.417−81. ГСИ. Единицы физических величин. ГОСТ 26 599–85. Системы передачи волоконно-оптические.ОСТ 45.104−97. Стыки оптических систем передачи синхронной цифровой иерархии. Классификация и основные параметры.
