Проект волоконно-оптической линии передачи на участке Волгоград-Ставрополь - Курсовая работа

Большую часть промышленности города составляют тяжелые отрасли производства, такие как металлургия (металлургический завод Красный Октябрь), машиностроение (ОАО "Волгограднефтемаш"), химическая промышленность (волгоградский завод Каустик) и другие. Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп население во взаимосвязи. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения определяется по формуле: (1) где H0 - народонаселение в период переписи населения, чел; Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,5, количество абонентов в зоне АМТС можно определить по формуле: (3) где Ht из формулы (1). Волгоград - Ставрополь: Таким образом, можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными оконечными пунктами, но по кабельной магистрали организуют каналы и других видов связи, а также должны приходить транизтные каналы.Трасса прокладки кабеля определяется расположением оконечных пунктов. Трасса должна иметь наикратчайшее расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. Расчет апертуры производится по формуле 6: (6) где n1 и n2 показатели (коэффициенты) преломления сердцевины и оболочки соответственно. Рассчитан одномодовый режим передачи; тип оптических волокон, используемых в оптическом кабеле, G.652 - стандартное одномодовое волокно. Для секции ОП1-ОРП2: Для секции ОРП2-ОРП3: Для секции ОРП3-ОРП4: Для секции ОРП4-ОРП5: Для секции ОРП4-ОРП5: Для каждой секции количество НРП будет рассчитано по формуле (16): (16)В данной курсовой работе было рассчитано общее число каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов. На основе результатов была выбрана система SDH с уровнем STM-4, оптический кабель ОМЗКГЦ и мультиплексор FLEXGAIN Выбран оптимальный маршрут трассы ВОЛП, учитывая минимальное количество переходов через авто, ж/д дороги и реки.

Волгоград - административный центр Волгоградского края, находящегося на юго-западе страны, входит в состав Южного федерального округа. Население составляет 1021244 человека. Город имеет развитую структуру коммуникаций, включающую в себя международный порт и Приволжскую железную дорогу. Большую часть промышленности города составляют тяжелые отрасли производства, такие как металлургия (металлургический завод Красный Октябрь), машиностроение (ОАО "Волгограднефтемаш"), химическая промышленность (волгоградский завод Каустик) и другие.

Ставрополь - административный центр Ставропольского края, находящегося на северном склоне Большого Кавказа. Население города составляет 398 266 человек. Наибольшие доли промышленности города занимает производства пищевых продуктов и производство транспортных средств, электронного и оптического оборудования. Например: ОАО «Оптрон - Ставрополь», занимающийся производством электронного оборудования.

Волоконнооптическая связь является самым надежным и качественным видом связи, обладающая очень высокой пропускной способностью. В экономическом плане характеризуется быстрой окупаемостью, несмотря на дорогое измерительное и монтажное оборудование. Выбор данной технологии для обеспечения связи между крупными городами является наиболее выгодным, среди прочих.

Необходимость постройки данной линии передачи, прежде всего, обусловлена статусом данных городов. Оба города являются крупными административными центрами, с хорошо развитой экономикой, объединяющими в себе множество видов промышленности. Потребителями услуг будут являться десятки заводов и предприятий, преимущественно тяжелых отраслей производства, а также крупнейшие провайдеры услуг связи (МТС, Вымпелком, Мегафон).

1. Расчет числа каналов на магистрали

Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп население во взаимосвязи.

Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения определяется по формуле:

(1) где H0 - народонаселение в период переписи населения, чел;

р - средний годовой прирост населения в данной местности, %;

t - период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.

Волгоград: , чел.

, чел.

Ставрополь: , чел.

, чел.

Для расчетов телефонных каналов используют приближенную формулу:

(2)

где и - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда ; ;

- коэффициент тяготения, ;

У - удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка создаваемая одним абонентом, y = 0,05 Эрл;

- количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,5, количество абонентов в зоне АМТС можно определить по формуле:

(3) где Ht из формулы (1).

Волгоград - Ставрополь: Таким образом, можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными оконечными пунктами, но по кабельной магистрали организуют каналы и других видов связи, а также должны приходить транизтные каналы. Общее число каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов определяется суммой: nоб=nтф nтг nпв nпд ntp, (4) где nтф - число двухсторонних каналов для телефонной связи;

nтг - то же для телеграфной связи(принимаем 30% от телефонных каналов);

nпв - то же для проводного вещания(принимаем 30% от телефонных каналов с учетом ширины канала проводного вещания 1 класса);

nпд - то же для передачи данных(принимаем 400% от телефонных каналов);

ntp - транзитные каналы(принимаем 20% от телефонных каналов).

В нашем случае проектируемая ВОЛП является частью магистральной первичной сети, поэтому предусматриваем организацию телевизионного канала с учетом его ширины(1600 телефонных каналов). nоб=nтф (1 0.3 0.3*3 4 0.2) 1600 = 4143 каналов

2. Выбор системы передачи и кабеля

2.1 Выбор системы передачи

Емкость кабеля и система передачи выбирается в зависимости от потребного числа телефонных каналов и каналов телевидения при использовании серийно выпускаемой аппаратуры для их уплотнения.

После расчета числа каналов производится пересчет каналов ТЧ в потоки Е1. Для расчета количества цифровых потоков Е1 можно воспользоваться формулой (5).

(5) где nобщ - общее число каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов.

Дополнительный канал Е1 отводится под служебную связь.

Выбираем уровень STM - 4.

2.2 Выбор оптического кабеля

Требуемое число оптических волокон в оптическом кабеле выбирается на основе рассчитанного выше общего числа каналов для телефонной связи и выбранной системы передачи.

В проекте ВОЛП будет использован кабель марки ОМЗКГЦ-10-01-0,22-4 (8.0). Расшифровка маркировки: ОМЗКГЦ - оптический магистральный зоновый для прокладки в канализации, грунте, с центральной трубкой;

10 - диаметр модового поля, мкм;

01 - тип изготовления центральной трубки, используется полибутилентерафталат;

0,22 - коэффициент затухания на длине волны 1550 нм, ДБ/км;

4 - количество волокон в кабеле;

8.0 - допустимое растягивающие усилие, КН.

Основные конструктивные элементы:

Рисунок 1 - Конструкция оптического кабеля ОМЗКГЦ

1. Оптическое волокно производства Fujikura, Corning;

2. Гидрофобный компаунд в модуле;

3. Центральная трубка из полибутилентерефталата;

4. Гидрофобный компаунд между броней и модулем;

5. Броня из круглых стальных оцинкованных проволок;

6. Защитный шланг из полиэтилена.

Таблица 1 - Характеристики кабеля

В данной курсовой работе было рассчитано общее число каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов. На основе результатов была выбрана система SDH с уровнем STM-4, оптический кабель ОМЗКГЦ и мультиплексор FLEXGAIN A155. Выбран оптимальный маршрут трассы ВОЛП, учитывая минимальное количество переходов через авто, ж/д дороги и реки. Рассчитаны параметры кабеля, такие как апертура и нормированная частота ОВ. Получена величина ослабления сигнала и даны рекомендации по ее уменьшению. Определена дисперсия в ОВ и пропускная способность одного волокна. На основании полученных расчетов определена длина регенерационного участка, регенерационных секций и их число. Составлена смета затрат на материалы и заработную плату. Произведен расчет стоимости канало-километра. Выполнены подсчеты по определению надежности волоконнооптической линии связи, даны рекомендации по повышению надежности.

Составлена ситуационная схема трассы.

1. Официальный сайт администрации города Волгограда [Электронный ресурс] / Администрация города Волгограда. - электрон. дан. - Волгоград [2013]. Режим доступа: http://www.volgadmin.ru

2. Официальный сайт администрации города Ставрополя [Электронный ресурс] / Администрация города Ставрополя. - электрон. дан. - Ставрополь [2013]. Режим доступа: http://www.stavropol.stavkray.ru/

3. Атлас «Автомобильных дорог России». - ФГУП Омская картографическая фабрика, 2007. - 271 с.

4. Гниломедов Е.И. Оптические направляющие среды и пассивные компоненты волоконнооптических линий связи (ВОЛС): Методические указания по выполнению курсового проекта. - Екатеринбург: Федеральное агентство связи УРТИСИ ФГОБУ ВПО «СИБГУТИ», 2011 - 37 с.

5. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконнооптических линий связи. Учебное пособие для высших учебных заведений. - М.: Горячая линия - Телеком, Москва 2007 - 464 с.

Размещено на