Волоконно-оптические системы связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Общая характеристика волоконно-оптической связи, ее свойства и области применения. Проектирование кабельной волоконно-оптической линии передач (ВОЛП) способом подвески на опорах высоковольтной линии передачи. Организация управления данной сетью связи.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1 Выбор и обоснование проектных решений
1.1 Трасса кабельной линии передачи
1.2 Характеристика оконечных и промежуточных пунктов
1.3 Обоснование и расчет уровня ТКС
1.4 Выбор и характеристика транспортной системы
1.6 Расчет предельных длин участков регенерации
1.7.2 Схема организации связи с ВОСП SDH
2.3 Расчет порога чувствительности ПРОМ
2.4 Расчет затухания соединителей ОВ
2.5 Расчет распределения энергетического потенциала
3 Организация управления сетью связи
3.3.2 Управление сообщениями об аварийных ситуациях
3.3.3 Конфигурирование элементов и сети
3.4 Управление оборудованием и сетью связи фирмы Alcatel
3.4.3 Конфигурирование элементов и сети
5 Надежность оптической линии передачи
5.1 Термины и определения по надежности
6 Технико-экономическое обоснование
6.6 Расчет годовых эксплуатационных расходов
В настоящее время ускорение технического прогресса невозможно без совершенствования средств связи, систем сбора, передачи и обработки информации. В вопросах развития сетей связи во всех странах большое внимание уделяется развитию систем передачи и распределения (коммутации) информации.
Наиболее широкое распространение в последнее время получили многоканальные телекоммуникационные системы (ТКС) передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), работающие по волоконно-оптическим кабелям (ОК).
В настоящее время волоконно-оптическая связь широко применяется не только для организации телефонной связи, но и для кабельного телевидения, видеотелефонии, радиовещания, передачи данных и т.д.
Дальнейшему развитию методов и аппаратуры волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) способствуют уникальные свойства волоконно-оптических линий связи (ВОЛС):
- малые затухание и дисперсия оптических волокон (ОВ);
- гибкость в реализации требуемой полосы пропускания;
- малые габаритные размеры и масса ОВ и ОК;
- невосприимчивость к внешним электромагнитным полям;
- отсутствие искрения при обрывах, коротком замыкании и ненадёжных контактах;
- допустимость изгиба световода под малым радиусом;
- низкая стоимость материала световода;
- возможность использования ОК, не обладающих электропроводностью и индуктивностью;
- возможность постоянного усовершенствования системы связи по мере появления источников с улучшенными характеристиками.
Кроме того, отечественными и зарубежными фирмами разработана и продолжает разрабатываться широкая номенклатура волоконных световодов и оптических кабелей для ВОСП различных предназначений и структур. Для широкополосных систем дальней связи, в частности магистральных, изготавливаются кабели с одномодовыми волокнами, т.е. волокнами, в которых распространяется лишь основной тип колебаний. Здесь одновременно предъявляются и наиболее высокие требования по снижению затухания и дисперсионных искажений. Изготавливаются волокна, обеспечивающие сохранение поляризации в распространяющемся оптическом излучении.
Такие кабели, предназначенные для магистральной связи, весьма сложны в изготовлении и относительно дороги. Кроме того, их использование предусматривает сочетание с лазерными передающими оптическими модуляторами (ПОМ), к которым также предъявляются повышенные требования в отношении спектральной чистоты излучения, высокой стабильности всех характеристик излучения и т.д. Например, АО “Самарская оптическая кабельная компания” для использования на Взаимоувязанной сети связи (ВСС) производит оптические кабели ОКЛ, кабели ОКГТ-4, встраиваемые в грозозащитный трос и самонесущие кабели ОКС-26. В них используется оптические волокна фирмы Corning - крупнейшего производителя ОВ в мире.
В последнее время на ВСС широко внедряются ТКС синхронной цифровой иерархии (СЦИ, англ. SDH), работающих также по ВОЛС.
SDH - это набор цифровых структур, стандартизированных с целью транспортирования нужным образом адаптированной нагрузки по физическим цепям. В SDH реализуется комплексный процесс перемещения информации, включающей в себя не только передачу сигналов, но и глубокую автоматизацию функций контроля, управления и обслуживания (ОАМ - Operation, Administration and Manaqement).
SDH разработана с учетом недостатков РDH и по сравнению с последней имеет следующие преимущества:
1) Возможность передачи широкополосных сигналов, предполагаемых в будущем.
2) Синхронизация сети и синхронная техника мультиплексирования.
3) Использование синхронной схемы передачи с побайтным мультиплексированием.
4) Временное выравнивание за счет побайтового двухстороннего стаффинга.
5) При мультиплексировании осуществляется синхронизация под входные сигналы.
6) Возможность плезиохронной работы при необходимости. В этом случае стаффинг осуществляется за счет двустороннего побитового выравнивания.
7) SDH удачно сочетается с действующими системами РDH и позволяет существенно улучшить управляемость и эффективность этих сетей.
8) Мультиплексирование с использованием техники указателей (пойнтеров). Фазовые соотношения между циклом SТМ и полезной нагрузкой записывается с помощью указателей. Таким образом, доступ к определенному каналу возможен за счет использования указателя.
9) Возможность ввода/вывода компонентных сигналов на любом пункте.
10) Встроенная система оперативного переключения сокращает потребности в аппаратуре, улучшает производительность и надежность сети, позволяет выполнять кросс- коммутацию потоков на различных уровнях согласно планируемой конфигурации сети, а также ускоряет процедуры восстановления сети в аварийных ситуациях.
11) SDH обеспечивает надежную трассу передачи системой указателей, которая способствует безупречной работе даже в случае, когда узлы несинхронизированы. Для стыковки сигналов РDH применяется юстификация по битам. Все это вместе гарантирует исключительно низкий коэффициент ошибок по битам.
12) Кольцевые сети SDH обеспечивают экономичное резервирование маршрута и оборудования без сложных схем резервирования сети.
13) Высокая надежность и самовосстанавливаемость сети с использованием резервирования и автоматического переключения в обход поврежденного участка за счет полного мониторинга сети и использования кольцевых топологий.
14) Простота перехода с одного уровня SDH на другой. Структура мультиплексированного сигнала SТМ - N идентична структуре сигнала SТМ-1. Скорости транспортировки сигналов SТМ - N определяются умножением базовой скорости 155,52 Мбит/с на N, поэтому при мультиплексировании не требуется формирования нового цикла.
15) Гибкая структура цикла предоставляет возможность для наращивания пропускной способности системы.
16) Прозрачность сети SDH для передачи любого трафика, обусловленная использованием виртуальных контейнеров.
17) Возможность прямого преобразования электрического сигнала в оптический без сложного линейного кодирования. Управление за счет контроля количества ошибок на различных участках передачи информации.
18) Единый всемирный стандарт для производителей оборудования, высокий уровень стандартизации SDH технологий и стандартизованный линейный код NRZ обеспечивают совместимость мультиплексного и линейного оборудования разных фирм - изготовителей.
19) Предоставление услуг по требованию, обеспечиваемое гибкими элементами сети и эффективным управлением сетью.
20) Сокращение издержек технической эксплуатации (ТЭ) и технического обслуживания (ТО) вследствие широких возможностей сетевого управления в системах SDH. Управление функциями передачи, резервирования, оперативного переключения, ввода/вывода и контроля на каждой станции и во всей транспортной системе осуществляется программно и дистанционно по каналам, встроенным в цикл STM, полная автоматизация процессов эксплуатации сети SDH, радикально повышает её гибкость и надежность, а также качество связи.
Наличие служебных битов в составе передаваемых структур позволяет:
- контролировать их прохождение по сети и обеспечивать качество услуги “абонент-абонент”;
- контролировать состояние элементов сети;
- организовать управление сетью (реконструкция, самовосстановление при авариях), что создает предпосылки для достижения её высокой надежности и живучести.
Таким образом, на сетях связи всех уровней на ВОЛС некоторое время будут совместно находиться на эксплуатации ВОСП РDH и SDH. Такое положение сохранится до полного вытеснения систем РDH системами SDH. Поэтому на данном этапе развития ВСС весьма важным является умение проектировать цифровые оптические линии передачи и оценивать качество их функционирования.
1 Выбор и обоснование проектных решений
1.1 Трасса кабельной линии передачи
Исходя из задания на ДП волоконно-оптическая линия связи должна быть построена способом подвески ОК на опорах высоковольтной линии передачи.
Такое решение принято на основании следующих особенностей сооружения ВОЛС по линиям электропередачи (ЛЭП) по сравнению с традиционным способом прокладки кабеля в грунт:
-отсутствие необходимости отвода земель и согласования с землепользователями, центральными и местными административными органами;
-уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и промышленных зон;
-снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.
Трасса ВОЛС определяется наличием существующих линий электропередачи.
Трасса волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) разделяется на десять регенерационных участка (РУ):
РУ - 1 Волгоград - р. п. Городище - 15,9 км
РУ - 2 Городище - Иловля - 79,9 км.
РУ - 4 Фролово - Михайловка - 53,6 км
РУ - 5 Михайловка - Даниловка - 85,7 км
РУ - 9 Дубовка - Котлубань - 52,6 км
РУ - 10 Котлубань - Волгоград - 53,6 км.
Общая протяженность трассы составляет 683,4 км.
Трасса проектируемой ВОСП пересекает следующие естественные препятствия, электрифицированные и не электрифицированные железные дороги; магистральные автомобильные дороги; асфальтированные и грунтовые дороги; линии связи; трубопроводы и нефтепроводы; садоводческие постройки; огороды; реки, овраги.
Все переходы и пересечения выполняются в соответствии с электрическими и механическими расчетами на существующих опорах ВЛ 220кВ. Расположение ВОК в пролетах выше фазных проводов и, соответственно, габарит по вертикали от ВОК до пересечения больше, чем между линейными проводами и инженерными сооружениями, перечисленными выше.
Спуск с опор ВЛ и заходы в здания производятся в соответствии с правилами проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше, [1].
Подробное описание проектируемой трассы ВОЛС возможно только после натурного обследования.
1.2 Характеристика оконечных и промежуточных пунктов
Существующая внутризоновая сеть Волгоградской области построена по радиальному принципу с преимущественным тяготением трафика от районов к областному центру. Исходные данные на строительство сети SDH разработаны с учетом переключений существующих внутризоновых каналов связи и их увеличением для нужд внутризоновой сети Волгоградской области с организацией кольца Волгоград - Городище - Иловля - Фролово - Михайловка - Даниловка - Котово - Камышин - Дубовка - Котлубань - Волгоград.
По проектируемой трассе расположены два города областного подчинения (г. Михайловка, г. Камышин) и два районных центра (р. п. Даниловка, г. Котово), в которых сосредоточены предприятия, такие как Себряковский цементный завод, Камышинский х/б комбинат, Кузнечно-литейный завод, Котовский завод электролампового оборудования, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции (мясомолочного животноводства, зерна, овощей), предприятия пищевой промышленности и нефтегазодобывающей промышленности.
В перечисленных районах сосредоточено 443,8 тыс. населения.
1.3 Обоснование и расчет уровня ТКС
На существующих ВОЛС внутризоновой сети Волгоградской области предусмотрена замена оборудования ПЦИ типа ФК-34, ФК-35 на оборудование СЦИ уровня STM-4, переносимого с ГТС г. Волгограда с частичным их дооборудованием и постановкой двух новых мультиплексоров в объеме линейных, станционных и энергосооружений.
Мультиплексоры типа Alcatel 1651, снимаемые с ГТС г. Волгограда в соответствии со схемой организации связи предусматривается установить на АМТС г. Волгограда и в зданиях РУС р. п. Городище, р. п. Иловля, г. Фролово, г. Михайловка, р. п. Даниловка, г. Котово.
В высвобождаемых с сети ГТС г. Волгограда мультиплексорах 1651 SM, оптимизированных на длину волны 1,33 мкм., при их переносе на внутризоновую сеть предусматривается замена агрегатных плат на агрегатные платы, оптимизированные на длину волны 1,55 мкм. Исключение составляет участок ВОЛС Волгоград - Городище протяженностью 15, км, на котором агрегатные платы в мультиплексорах Alcatel1651, оптимизированные на длину волны 1,33 мкм не заменяется.
Для определения необходимого числа каналов при проектировании используем методику кольцевой сети или линии передачи, соединяющей несколько АТС, при неизвестных количествах каналов (или потоков 2 Мбит/с) между АТС.
На участке ВОЛС Камышин - Дубовка протяженностью 146 км проектом предусматривается установка двух новых мультиплексоров типа Alcatel 1660, в состав которых входят оптические усилители, позволяющие перекрыть затухание, вносимое ОК.
Для ввода-вывода трибутарных потоков Е1, превышающих количество 63Е1, в г.г. Волгограде и Михайловке также предусматривается установка мультиплексоров типа Alcatel 1641, переносимых из г. Волгограда.
Для организации каналов т. ч. и каналов n х 64 кбит/с для нужд корпоративной сети ОАО "Волгоградэлектросвязь" и для предоставления услуги аренды каналов сторонним юридическим лицам и операторам проектом предусматривается разбивка потоков Е1 с помощью функций кросс-коннекции.
1.4 Выбор и характеристика транспортной системы
Схема распределения потоков разработана с учетом расширения ГТС и СТС Волгоградской области, организации потоков для мультиплексорной сети ПД ОАО "Волгоградэлектросвязь", для каналов радиовещания, для сетей сторонних операторов и перспективы развития внутризоновой сети.
Для организации на внутризоновой сети синхронного кольца предусматривается оборудование SDH уровня STM-4 со скоростью передачи 622 Мбит/С по схеме резервирования 1+1. В качестве оборудования предусматривается оборудование мультиплексоров типа Alcatel 1651, Alcatel 141.
Для исключения строительства НРП в связи с большой протяженностью участка Камышин - Дубовка (L=146 км) предусматривается в РУС Камышин и РУС Дубовка установить новые мультиплексоры OPTINEX-1660SM с входящими в их состав оптическими усилителями.
Новые возможности цифровых коммутаторов и технических средств транспортной среды (возможность реализации мощных транспортных сетей на базе ВОЛС и мультиплексоров SDH: терминальных, ввода/вывода, с кросс-коммутацией) с перспективой увеличения пропускной способности без существенной реконструкции, способность SDH к глубокой автоматизации и контролю элементов сети и качества услуг, а также к автоматическому и программному управлению сложными конфигурациями.
Достижения современной техники коммутации и передачи сместили акценты в распределении затрат. Стоимость канало-километра стремительно снижается, а стоимость точки коммутации если не растет, то снижается значительно меньшими темпами. С другой стороны, появление SDH и мощных мультиплексоров с кросс-коммутацией превратили сеть передачи по сути в распределённый коммутатор.
Транспортная сеть или система (ТС) может охватывать участки зоновых линий передачи. ТС органически объединяет сетевые ресурсы, которые выполняют функции передачи информации, контроля и управления (оперативного переключения, резервирования и т.д.). ТС является базой для всех существующих и планируемых служб интеллектуальных, персональных и других сетей. Информационной нагрузкой ТС SDH являются сигналы PDH. Аналоговые сигналы предварительно преобразуются в цифровую форму с помощью имеющегося на сети аналого-цифрового оборудования. Универсальные возможности транспортирования разнородных сигналов достигаются в SDH благодаря использованию принципа контейнерных перевозок. В ТС SDH перемещаются не сами сигналы нагрузки, а новые цифровые структуры - виртуальные контейнеры, в которых размещаются сигналы нагрузки. Сетевые операции с контейнерами выполняются независимо от их содержания. После доставки на место и выгрузки из виртуальных контейнеров (VC) сигналы нагрузки обретают исходную форму. Поэтому ТС SDH является прозрачной для любых сигналов.
ТС SDH содержит информационную сеть и систему обслуживания [6].
Таблица 1.1 - Соответствие слоёв SDH с информационными структурами.
Рисунок 1.1 - Послойное строение сети SDH
Архитектура информационной сети представляет собой функциональные слои, связанные между собой отношениями клиент-слуга. Все слои выполняют определённые функции и имеют стандартизированные точки доступа. Каждый слой оснащён собственными средствами контроля и управления и может создаваться и развиваться независимо. На рисунке 1.1 показано послойное строение сети SDH, а в таблице 1.1 - соотношение указанных слоёв с информационными структурами SDH. Указанное свойство SDH облегчает эксплуатацию сети и позволяет достичь наиболее высоких технико-экономических показателей. Сеть SDH содержит три топологически независимых слоя: каналов, трактов и среды передачи. Создание сетевых конфигураций, контроль и управление отдельными станциями и всей информационной сетью осуществляется программно и дистанционно с помощью системы обслуживания SDH. Система решает задачи обслуживания современных сетей связи: оптимизирует эксплуатацию аппаратуры разных фирм-производителей в зоне одного оператора и обеспечивает автоматическое взаимодействие зон разных операторов. Система обслуживания делится на подсистемы. Доступ к каждой SDH-подсистеме осуществляется через главный в этой подсистеме (шлюзовый) узел или станцию SDH.
В слое среды передачи находятся самые крупные структуры SDH: синхронные транспортные модули (STM), представляющие собой форматы линейных сигналов. Они же используются на интерфейсах сетевых узлов.
На рисунке 1.2 показаны циклы STM-1 и VC-4. Административный блок AU-4 образуется по алгоритму
C-4 + POH = VC-4, VC-4 + AU PTR = AU-4,
где POH - трактовый заголовок VC-4;
AU PTR - указатель административного блока.
Рисунок 1.2 - Структура цикла STM-1 и фрагменты отображения AU-4 на STM
Цикл STM имеет период повторения 125 мкс и изображен в виде прямоугольной таблицы из 9 рядов и 270 столбцов (9 х 270 = 2430 элементов). Каждый элемент соответствует объёму информации 1 байт (8 бит) и скорости транспортирования 64 Кбит/сек, а вся таблица - скорости передачи первого уровня SDH:
64 х 2430 = 155 520 кбит/сек = 155,520 Мбит/сек.
Первые 9 столбцов цикла STM-1 занимают служебные сигналы: секционный заголовок (SOH), который состоит из заголовка регенерационной секции RSOH (первые три ряда) и заголовка мультиплексной секции MSOH (последние 5 рядов) и указателя административного блока (AU-указателя), т.е. указателя позиции первого байта цикла нагрузки. Остальные 261 столбец отводятся для нагрузки.
Для организации соединений в сетевых слоях трактов используются виртуальные контейнеры VC-12. VC - блочная структура с периодом повторения 125 мкс или 500 мкс (в зависимости от вида тракта). Каждый VC состоит из поля нагрузки C-n и трактового заголовка POH (рисунок 1.5).
STM-1=(((E1+<байты>+VC-12_POH+TU-12_PRT)x3 TUG -2 )x7 TUG -3 +NPI+ +FS TUG -3 )x3 VC -4 +VC-4_POH+FS VC -4 +AU-4_PTR)x1 AUG +RSOH+MSOH
STM-1 = (32 E 1 +2 байты +1 VC -12_ POH +1 TU -12_ PRT )*3 TUG -2 )*7 TUG -3 +3 NPI + +15 FS _ TUG -3 )*3 VC -4 +9 VC -4_ POH +18 FS _ VC -4 +9 AU -4_ PTR )*1 AUG +3*9 RSOH +5*9 MSOH .
Рисунок 1.3 - Пример формирования STM-1
На рисунке 1.3 приведён пример логического формирования модуля STM-1 из потоков E1 2 Мбит/с по схеме Европейского института стандартов в области связи (ETSI), а на рисунке 1.4 - схема группообразования по схеме ETSI,
AUG - группа административных блоков;
FS - балласт, фиксированное пустое поле;
NPI - индикация нулевого показателя.
Рисунок 1.4 - Схема группообразования по ETSI
В проекте по результатам расчётов количества организуемых каналов выберем уровень STM-4 и аппаратуру фирмы Alcatel.
Таблица 1.2 - Технические параметры аппаратуры SDH уровня STM - 4
Чувствительность приемника при Кош = 10 10 , мкм
Затухание регенерационного участка, дБ
Дисперсия S - R на уровне 1 дБ, пкс/нм
Alcatel 1660 SM представляет собой компактный мультиплексор ввода/вывода (ADM) и небольшой узел кросскоммутации с портами STM-1, STM-4 и STM-16, матрицей высокого уровня (НО) 96х96 VC4 и матрицей низкого уровня (LO) 64x64 эквивалента STM-1. При использовании в качестве сетевого узла в кольце STM-4 это устройство поддерживает отличные возможности доступа к сигналам 2 Мбит/с (до 756 трактов 2 Мбит/с на 300-миллиметровой стойке). Alcatel 1660 SM поддерживает множество различных конфигураций, включая кросс-коннект 64х64 STM-1. Alcatel 1660 SM может терминировать два независимых друг от друга кольца STM-16 с различными механизмами защиты ANC-P или MS-SPRing, а также с представлением доступа к 32-м компонентным потокам STM-1. Интерфейсы STM-16 с нормированной длинной волны оптического излучения ("colored") могут использоваться для прямого сопряжения с оборудованием DWDM без промежуточных адаптеров длин волн. Все системные блоки могут дублироваться для повышения надежности. Для коммутации АТМ и IP-маршрутизации Alcatel 1660 SM использует карту коммутации /маршрутизации с пропускной способностью 2,5 Гбит/с (на одной полке можно использовать две таких карты).
1.4 Выбор типа оптического кабеля
Выбор ОК для проектируемой ВОЛС осуществляется, исходя из следующих основных требований [10]:
1) Число ОВ в оптическом кабеле и их тип - одномодовые, градиентные, многомодовые - определяются требуемой пропускной способностью с учетом развития сети на период 15 - 20 лет, выбранной системой передачи (транспортной системой), схемой организации линейного тракта (однокабельная однополосная) и с учетом резервирования.
2) Затухание и дисперсия ОВ в ОК, зависящие от излучения, должны обеспечивать заданную (или максимальную) длину РУ и высокую экономичность ВОСП и ВОЛС, которые должны конкурировать с существующими системами передачи на базе симметричных и коаксиальных кабелей.
3) Защитные покровы и силовые элементы ОК должны обеспечивать необходимую защиту ОВ от механических повреждений и воздействий, достаточную надежность работы ОК. Кабель должен допускать прокладывание примерно такое же, как и большинство электрических кабелей.
4) Кабель должен с малым затуханием, достаточной легкостью и за приемлемый отрезок времени сращиваться в муфтах ОК и соединяться с помощью разъемов в полевых и станционных условиях.
5) Механические и электрические свойства ОК должны соответствовать их конкретному применению и условиям окружающей среды, включая стойкость к воздействию статических и динамических нагрузок, влаги, содержанию ОК под избыточным воздушным давлением для обеспечения достаточной надежности работы в течение проектируемого срока эксплуатации ОК.
6) Отдельные световоды в кабеле должны быть различимы для их идентификации.
Оценивая параметры и конструкцию ОК применительно к различным звеньям сети связи, при проектировании ВОЛС для внутризоновой связи используем градиентные ОВ на длине волны 1,3 мкм, кабель типа ОКСН 10.01.022.
При выборе ОК с определенным видом ОВ (одномодовым) оценим соответствие пропускной способности ОВ, зависящей от его дисперсионных свойств, скорости передачи ВОСП в линейном тракте.
В транспортных системах SDH фирмы Alcatel в качестве линейного используется код без возврата к нулю NRZ, поэтому скорости передачи цифрового сигнала в линейном тракте равны скоростям передачи STM соответствующего уровня.
Минимальная средняя мощность оптического сигнала на входе ПРОМ, при которой обеспечиваются заданные отношения сигнал/шум или вероятность ошибок, называется порогом чувствительности.
МДМ можно рассчитать по формуле (5.84) [8], однако существуют приближенные формулы расчета абсолютного уровня МДМ при вероятности ошибок не хуже 10 -8 в зависимости от скорости передачи В` в линейном тракте:
-70 + 10,5 lg B` при B` 50 Мбит/с,
Рmin = - 70 + 10 lg 622,080 = - 42,06 дБ
Точность расчетов по приведенным формулам достаточная для оценки порога чувствительности ПРОМ.
Зная абсолютный уровень МДМ и максимальный уровень передачи ПОМ, можно получить приближенную оценку энергетического потенциала ВОСП:
где Р пр. Р min - уровень приема ПРОМ.
2.4 Расчет затухания соединителей ОВ
Уровень оптической мощности, поступающей на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала системы, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных и неразъемных соединителях.
Потери мощности в ОВ нормируются и составляют, например, во втором окне прозрачности 0,7 дБ, а в третьем окне прозрачности 0,1 дБ/км (берутся из паспортных данных ОК) [5].
Потери мощности в неразъемном соединителе нормируются и составляют 0,1 дБм.
Потери в разъемном соединителе нормируются и составляют 0,5 дБм. Потери в разъемном соединителе нормируются определяются суммой /10/.
где а 1 - потери вследствие радиального смещения на стыке ОВ (рисунок 2.1.);
а 2 - потери на угловое рассогласование ОВ (рисунок 2.2);
а 3 - потери на осевое рассогласование ОВ (рисунок 2.3);
Рисунок 2.1 - Радиальное смещение ОВ
Рисунок 2.2 - Угловое рассогласование ОВ
Рисунок 2.3 - Осевое рассогласование ОВ
Потери вследствие радиального смещения в одномодовых ОВ рассчитываются по формуле [7]:
где - величина максимального радиального смещения двух ОВ на стыке , = 1,52 мкм;
- параметр, определяющий диаметр луча, = 10 мкм.
По результатам расчетов можно заметить, что для ОВ с градиентным профилем показателя преломления оптические потери вследствие радиального смещения выше. Это связано с тем, что их числовая апертура, максимальная по оси, убывает до нуля к периферии сердцевины.
Угловое рассогласование ОВ также приводит к существенным оптическим потерям. В формулы для расчетов указанных потерь, кроме угла рассогласования , входят еще и показатели преломления ОВ и воздуха. Из-за того, что в паспортных данных ОВ не приводятся величины показателей преломления, расчет потерь из-за углового рассогласования вызывает определенные трудности. Поэтому для одномодовых ОВ можно принять а 2 = 0,35 дБ. Следует заметить, что одномодовые ОВ более чувствительны к угловому рассогласованию и при одинаковом угле потери в них примерно в два раза выше, чем в многомодовых ОВ.
Оптические потери в разъемных соединителях увеличиваются также в результате осевого рассогласования.
Для расчета потерь из-за осевого рассогласования в одномодовых ОВ можно воспользоваться следующей формулой [1]
где Z - максимальное расстояние между торцами ОВ;
Для достижения малых величин потерь для одномодовых ОВ можно принять максимальные значения Z = 2,95 мкм, a = 3,96
а 3 = -10 lg (1 - 2,95 tg ) = 0,04 дБ
Неучтенные потери в разъемном соединители можно принять равными а 4 = 0,01 дБ.
При существующих технологиях потери в разъемном соединителе не превышают величины
А р = а 1 + а 2 + а 3 + а 4 0,5 дБ,
Ар = 0,1 + 0,35 + 0,04 + 0,01 = 0,5
а в неразъемных соединениях - не более А р 0,1 дБ.
2.5 Расчёт распределения энергетического потенциала
Уровень оптической мощности сигнала, поступающего на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала ВОСП, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных соединителях, потерь мощности в неразъемных соединениях.
Составим таблицу (таблица 2.2) с исходными данными для расчета распределения энергетического потенциала по длине ВОЛП. Для транспортных систем SDH в технических данных приводятся обычно два уровня передачи: Р пер. m ах и Р пер. mi n . При малых длинах РУ, при проектировании городских сетей рекомендуется выбирать уровень Р пер. mi n . и работу на длине волны 1,3 мкм, что исключает перегрузку приемных усилителей.
В случае, когда нет необходимости использовать промежуточные регенерационные пункты, рекомендуется выбирать режим работы ПОМ с оптическим усилителем и ПРОМ - с оптическим предусилителем.
Исходные данные для расчета распределения энергетического потенциала
2 Минимальный уровень мощности приема
6 Количество строительных длин ОК на РУ
7 Количество разъемных соединителей на РУ
8 Затухание оптического сигнала на разъемном соединителе
9 Количество неразъемных соединений на РУ
10 Затухание оптического сигнала на неразъемном соединении
Кольцевая внутризоновая сеть Волгоградской области охватывает Волгоград - Городище - Иловлю - Фролово - Михайловку - Даниловку - Котово - Камышин - Дубовку - Волгоград. Расчет приводится для участка Камышин - Котово.
Рассчитывается уровень приема в Котово, общее затухание на оптической соединительной линии Камышин - Котово, а также уровни оптического сигнала после каждого соединения. Уровень передачи оптического сигнала Р пер . = - 4 дБм.
Уровень сигнала после первого разъемного соединителя (РС)
Р р1 = Р пер - А р = - 4,0 - 0,5 = - 4,5 дБм.
Уровень сигнала после первого неразъемного соединителя (НС) станционного оптического кабеля и линейного ОК
Р р1 = Р р1 - А н = - 4,5 - 0,1 = - 4,6 дБм.
Рассчитаем уровни сигнала НС с интервалом 2 км
Р н2 = Р н1 - l c - А н = - 4,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 6,1 дБм.
Р н3 = Р н2 - l c - А н = - 6,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 7,6 дБм.
Р н4 = Р н3 - l c - А н = - 7,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 9,1 дБм.
Р н5 = Р н4 - l c - А н = - 9,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 10,6 дБм.
Р н6 = Р н5 - l c - А н = - 10,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 12,1 дБм.
Р н7 = Р н6 - l c - А н = - 12,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 13,6 дБм.
Р н8 = Р н7 - l c - А н = - 13,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 15,1 дБм.
Р н9 = Р н8 - l c - А н = - 15,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 16,6 дБм.
Р н10 = Р н9 - l c - А н = - 16,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 18,1 дБм.
Р н11 = Р н10 - l c - А н = - 18,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 19,6 дБм.
Р н12 = Р н11 - l c - А н = - 19,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 21,1 дБм.
Р н13 = Р н12 - l c - А н = - 21,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 22,6 дБм.
Р н14 = Р н13 - l c - А н = - 22,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 24,1 дБм.
Р н15 = Р н14 - l c - А н = - 24,1 - 2 0,7 - 0,1 = - 25,6 дБм.
Р н16 = Р н15 - l c - А н = - 25,6 - 2 0,7 - 0,1 = - 27,1 дБм.
Р н17 = Р н16 - l c - А н = - 27,1 -
Волоконно-оптические системы связи курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Личные права и свободы граждан
Урок Подготовка К Декабрьскому Сочинению 2022
Криминалистическая Техника И Тактика Реферат
Модели Передачи Данных В Медицине Эссе
Отчет по практике: Судостроительное производство
Организация Деятельности Образовательной Организации Реферат
Контрольная Работа 10 Класс Ответы
Реферат по теме Влияние экологии водоемов на биологическое разнообразие фауны
Контрольная Работа По Физике Купить
Зоны И Интенсивность Физических Нагрузок Реферат
Контрольная работа по теме Организация и регулирование биржевой торговли
Сочинение На Тему Достижение Цели
Контрольная Работа По Теме Причастие
Реферат: Основные группы интересов в России. Российская практика лоббизма. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Григорий Александрович Потемкин. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Assess The Arguements For And Essay Research
Реферат: Конституції зарубіжних країн
Курсовая Работа На Тему Речные Круизы
Курсовая работа: Занятие предпринимательской деятельностью на законных основаниях. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Стратегические и ядерные вооружения периода холодной войны и фактор их влияния на мировую политику
Основні тенденції та шляхи реалізації стильових та експресивно-емотивних особливостей американського сленгу в цільовій мові - Иностранные языки и языкознание дипломная работа
Канада - государство в Северной Америке - География и экономическая география презентация
Крестьянская реформа 1861 г. Отмена Крепостного права в России - История и исторические личности реферат