Выбор трассы на участке линии. Расчет эквивалентных ресурсов волоконно-оптической системы передачи. Определение видов мультиплексоров SDH и их количества. Выбор кабельной продукции, конфигурации мультиплексоров. Разработка схемы организации связи.
Аннотация к работе
Существуют сети, которые для передачи данных применяют радиопередачу и другие виды беспроводных технологий, но подавляющее большинство ЛВС в качестве передающей среды используют кабель. Чаще всего это кабель с медной жилой для переноса электрических сигналов, но оптоволоконный кабель со стеклянным сердечником, по которому передаются световые импульсы, начинает приобретать все большую популярность. По оптическому волокну (ОВ) работает оборудование плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ), синхронной цифровой иерархии (СЦИ), что позволило увеличить скорость передачи цифровых потоков до предельного значения для электронных устройств (40Гбит/с) на одной оптической несущей. Использование принципов WDM позволило повысить пропускную способность оптического волокна до величины более 16 Тбит/с при потенциальной пропускной способности оптического волокна 25 Тбит/с. Пассивная оптическая сеть состоит из пассивных элементов: оптического кабеля вместе с соединительными муфтами ответвителей, разветвителей, оптических мультиплексоров и демультиплексоров, оптических изоляторов и других элементов.Для того чтобы узнать уровень STM в различных узлах транспортной сети необходимо рассчитать суммарный эквивалент нагрузки по направлениям, а затем применить полученные результаты на различные топологии с учетом их построения и прохождения по ним информационной нагрузки. Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения и от степени заинтересованности отдельных групп населения от взаимосвязи. В зависимости от численности населения проживающих в оконечных пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения в услугах связи, производится расчет числа каналов. Резервирование, в проектируемой сети, предполагает резервирование трафика сетевых трактов и каналов с помощью организации соответствующей архитектуры и топологии сети, а так же аппаратное резервирование сетевых элементов, для обеспечения заданного уровня надежности функционирования сети. Топология «точка - точка» используется для участков цепи, когда требуется передавать большие объемы информации из одной точки в другую точку без ответвления этой информации в промежуточных пунктах.Сегмент сети, связывающий два узла А и В, или топология "точка-точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети. Она может БЫТЬРЕАЛИЗОВАНАСПОМОЩЬЮТЕРМИНАЛЬНЫХМУЛЬТИПЛЕКСОРОВТМ,какпосхемебез резервирования канала приема/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1 1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приема/передачи). При выходе из строя основного канала сеть в считанные десятки миллисекунд автоматически переходит на резервный. Данная топология со стопроцентным резервированием типа1 1 приведена на рисунке 4. Данная топология применяется, если интенсивность нагрузки в сети не велика и есть необходимость ответвления информации в ряде точек по тракту связи.Выбирается таким образом, чтобы при соблюдении необходимых качественных показателей, проектируемая волоконнооптическая система передачи была наиболее экономичной, как по капитальным затратам, так и по эксплуатационным расходам. Система связи предусматривает передачу связи по одному оптическому волокну, а прием по другому, что эквивалентно четырех проводной однокабельной схеме организации связи, с защитой 1 1. Alcatel OPTINEX - это оптический мультисервисный сетевой узел уровня STM-16. он используется для создания местных, городских и зоновых сетей. Alcatel OPTINEX™ 1660 SM данное оборудование обеспечивает большой выбор методов защиты сетей: - защиты линейной мультиплексорной секции; Естественно, этим не исчерпываются все достоинства оборудования, так как при разработке оборудования Alcatel OPTINEX™ 1660 SM был использован весь опыт, накопленный компанией Alcatel в области систем передачи SDH, благодаря поставке десятков тысяч единиц оборудования по всему миру.Необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию, это: - - максимальная длина регенерационного участка, рассчитанная с учетом затухания; - минимальная длина регенерационного участка, рассчитанная с учетом затухания. Для определения максимальной длины регенерационного участка используется формула: = (Эмах - M - n * )/( ) , (3) где Эмах - максимальная величина энергетического потенциала интерфейса L.-16.2; Минимальная длина регенерационного участка определяется по формуле 4: = (Эmin - M - n * )/( ) , (4) где Эmin - минимальная величина энергетического потенциала интерфейса L.-16.2 . это максимальная длина регенерационного участка, рассчитанная по затуханию 18 пс/нм*км. ?хр.
План
Содержание
Введение...................................................................................................3 1 Выбор трассы на участке линии.........................................................6
2 Расчет требуемых эквивалентных ресурсов волоконнооптической системы передачи.............................................................10
3 Варианты топологии транспортной сети.........................................13
4 Определение требуемых видов мультиплексоров SDH и их количества..............................................................................................15
5 Выбор аппаратуры и кабельной продукции....................................17 6 Расчет длины регенерационного участка........................................20 7 Выбор конфигурации мультиплексоров..........................................22 8 Разработка схемы организации связи..............................................26 Заключение............................................................................................27 Список использованных источников..................................................28
2
Введение
Существуют сети, которые для передачи данных применяют радиопередачу и другие виды беспроводных технологий, но подавляющее большинство ЛВС в качестве передающей среды используют кабель. Чаще всего это кабель с медной жилой для переноса электрических сигналов, но оптоволоконный кабель со стеклянным сердечником, по которому передаются световые импульсы, начинает приобретать все большую популярность. В силу того, что оптоволоконный кабель использует свет вместо электричества, почти все проблемы, присущие медному кабелю, такие как электромагнитные помехи, перекрестные помехи и необходимость заземления, полностью устраняются.
Передача информации по оптическим линиям связи имеет всего лишь 50-летнюю, но весьма бурную историю. В основе оптической передачи лежит эффект полного внутреннего отражения луча, падающего на границу двух сред с различными показателями преломления. Световод представляет собой тонкий двухслойный стеклянный стержень, у которого показатель преломления внутреннего слоя больше, чем наружного. Световод, управляемый источник света и фотодетектор образуют канал оптической передачи информации, протяженность которого может достигать десятков километров. Световоды пропускают свет с длиной волны 0,4-3 мкм, но пока практически используется только диапазон 600-1600 нм. История оптоволоконной передачи началась с коротковолновых (около 800 нм) систем. По мере совершенствования технологий производства излучателей и приемников уходят в сторону более длинных волн — через 1300 и 1500 к 2800 нм, передача которых может быть эффективнее. Высокая частота электромагнитных колебаний этого диапазона (1013-1014 Гц) дает потенциальную возможность достижения скорости передачи информации вплоть до терабит в секунду. Реально достижимый предел скорости определяется существующими источниками и приемниками сигналов — в настоящее время освоены скорости до нескольких гигабит в секунду.
В настоящее время открыто, исследовано и используется пять окон прозрачности, применяется оптическое волокно следующих разновидностей: - многомодовое; - градиентное;
По оптическому волокну (ОВ) работает оборудование плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ), синхронной цифровой иерархии (СЦИ), что позволило увеличить скорость передачи цифровых потоков до предельного значения для электронных устройств (40Гбит/с) на одной оптической несущей. Международный союз по электросвязи и телекоммуникациям (МСЭТ) установил единый ряд скоростей ПЦИ и СЦИ.
Наиболее перспективным направлением развития оптоэлектронной техники в отношении увеличения пропускной способности оптического волокна
3 является использование принципов спектрального разделения (WDM). Использование принципов WDM позволило повысить пропускную способность оптического волокна до величины более 16 Тбит/с при потенциальной пропускной способности оптического волокна 25 Тбит/с.
Использование компенсаторов хроматической дисперсии, эрбиевых волоконнооптических усилителей, рамановских волоконнооптических усилителей (усилителей вынужденного комбинационного рассеяния) позволило увеличить длину безрегенерационных участков магистральных сетей передачи до (1000 - 1500)км.
Для повышения экономической эффективности городских сетей доступа, в том числе абонентских участков в сетях общего пользования, активно внедряется технология - пассивная оптическая сеть (PON). Пассивная оптическая сеть состоит из пассивных элементов: оптического кабеля вместе с соединительными муфтами ответвителей, разветвителей, оптических мультиплексоров и демультиплексоров, оптических изоляторов и других элементов. Все перечисленные элементы не требуют подведения к ним электрического питания и не нуждаются в обслуживании, кроме этого, в отличии от активных элементов - лазеров и фотоприемников, пассивные элементы, как правило, отличаются более низкой стоимостью.
Для снижения стоимости оптических сетей доступа вновь все шире начинают использоваться многомодовые оптические волокна. Эти волокна несколько дороже одномодовых, но они позволяют использовать недорогие многомодовые излучатели и фотоприемники с использованием спектра длин волн первого окна прозрачности.
Очевидно, что все более высокие требования предъявляются к специалистам, которые устанавливают, настраивают и обслуживают оборудование волоконнооптических систем передачи (ВОСП).
В Архангельской области и Ненецком автономном округе компанию представляет Архангельский филиал ОАО "Ростелеком".
На территории региона площадью 587,4 тысяч кв. км. с населением около 1,5 млн. человек действует 649 АТС, в числе которых координатные, квазиэлектронные и электронные АТС общей монтированной емкостью более 393 тысяч телефонных номеров. Также в регионе действует 3408 таксофонов универсального обслуживания, которые установлены даже в самых удаленных населенных пунктах. Услуги высокоскоростного доступа к сети Интернет с каждым годом становятся все более востребованными среди населения и предприятий области. Количество абонентов, пользующихся услугами Интернет, в настоящее время превышает 400 тысяч.
ОАО "Ростелеком" оказывает услуги на базе собственной высокотехнологичной магистральной сети, которая позволяет предоставлять голосовые услуги, а также услуги передачи данных и IP-приложений физическим лицам, корпоративным клиентам, российским и международным операторам.
4
В Архангельской области и НАО Компания оказывает широкий спектр телекоммуникационных услуг: - услуги местной связи; - услуги дальней связи;
- услуги доступа к сети Интернет; - услуги сети передачи данных;
- услуги IP TV;
- услуги по построению VPN-сетей; - услуги видеоконференцсвязи;
- услуги по предоставлению в аренду физических каналов и трактов связи;
- услуги интеллектуальной сети связи.
Курсовой проект посвящен вопросам проектирования, строительства волоконнооптической системы передач на участке п. Цигломень - п. Бакарица - г. Исакогорка. В ходе проектирования будет выбран вариант прохождения оптического кабеля и оптимальный реализован в проекте. Для схемы организации связи будет рассчитан эквивалентный ресурс емкости волоконнооптической системы передач и выбрана система передач, тип кабеля и его емкость. Исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1
Тип цифрового потока
Направление Е1
A - B 6 A - C 37
B - C 72
Е3 Е4 STM-1
1 - -- 1 -
- - 1
Ethernet 100
1 -
-
5
1 Выбор трассы на участке линии
В настоящее время ОАО «Ростелеком» является основным оператором международной и междугородней связи России. Имеет разветвленную сеть электросвязи. Компания владеет современной цифровой сетью, которая позволяет предоставлять услуги связи в каждом субъекте российской федерации.
В зависимости от конкретных условий на загородном участке, прокладка трассы оптического кабеля выбирается на различных земельных участках, в том числе и в полосах отвода автомобильных и железных дорог, охранных и запретных зонах, в коллекторах и тоннелях автомобильных и железных дорог. При отсутствии дорог, трассы оптического кабеля, при соответствующем обосновании, могут проходить по землям не сельскохозяйственного назначения или по сельскохозяйственным угодьям худшего качества. При этом необходимо обходить места возможных затоплений, обвалов, промоин почвы, а так же участков с большой плотностью населения грызунов. Если возникает необходимость в выборе трассы по пахотным землям то, в проекте организации строительства, следует учитывать ограничение времени строительства и монтажных работ на период между посевом и уборкой сельскохозяйственных работ.
Для проектирования волоконнооптических линий важное значение имеет описание местности природных и климатических условий рассматриваемых регионов.
Глубина прокладки оптического кабеля, в грунте 1-4 группы, должна быть не менее 1,2 м. При пересечении автомобильных и железных дорог прокладка оптического кабеля осуществляется в асбестоцементных трубах, с выводом по обе стороны от подошвы насыпи или полевой бровки на длину не менее одного метра. В городах и других населенных пунктах оптический кабель, как правило, прокладывается в телефонных кабельных канализациях или коллекторах. При отсутствии в канализации свободных каналов в проектах нужно предусмотреть строительство новой, или добавление каналов существующей кабельной канализации.
При выборе трассы в кабельной канализации нужно стремиться к сокращению числа пересечений с уличными проездами, с автомобильными и железными дорогами. Трасса кабельной канализации должна проектироваться на уличных и внутриквартальных проездах с усовершенствованным покрытием. Причем, минимально допустимое заглубление трубопроводов кабельной канализации в середине пролета представлено в таблице 2.
6
Таблица 2
Материал Труб
Асбестоцемент Полиэтилен
Сталь
Под пешеходной частью, м
0,4 0,4
0,2
Под проездной частью, м
0,6 0.6
0,6
Под трамвайными путями от подошвы рельса, м
1,0 1.0
-
Смотровые устройства (колодцы) проектируются на прямолинейных участках трассы, в местах поворота трассы не более чем на 15 градусов, а так же при изменении глубины заложения трубопровода. Угловые проектируются в местах поворота трассы более чем на 15 градусов. Разветвительные проектируются в местах разветвления трассы на 2-3 направления; станционные в местах ввода кабеля в здания телефонной станции.
Типы смотровых устройств (колодцев) определяются емкостью вводных труб или блоков с учетом перспективы развития сети. Расстояние между колодцами не должно превышать 150 м. В проекте предусмотрены типовые железо - бетонные колодцы. Прокладка оптического кабеля в кабельной канализации проектируется в свободном канале, причем, общее число кабелей в одном канале должно быть не более 3.
Практикуется так же прокладка кабелей в полиэтилене марки ПНД32-Т, которые предварительно прокладываются в свободный канал. Допускается проектирование прокладки оптического кабеля в занятом электрическим кабелем канале в трубе ПНД32-Т.
Выбор трассы под строительство волоконнооптических линий сводится к двум вариантам: ? прокладка в грунт вдоль автомобильной дороги Цигломень - Исакогорка севернее.
? прокладка в грунт вдоль автомобильной дороги Цигломень -Исакогорка южнее.
Схема трассы прокладки оптического кабеля приведена на рисунке 1.
Расстояние между населенными пунктами Цигломень - Бакарица 28 км, Бакарица - Исакогорка 26 км. Выбор первого варианта трассы предпочтителен по количеству пересечений с автомобильными дорогами при одинаковом расстоянии по каждому из вариантов. По 1 варианту 8 пересечений с автомобильными дорогами, по варианту 2 - 9 пересечений.
Из них пересечение с водными преградами: По первому варианту 4 пересечения с водной преградой, по второму-4 пересечения с водной преградой.
По пересечению с ж.д. путями - по первому варианту 2 пересечения, а по второму - 3 пересечения.
Прокладка кабеля через реки будет производиться за счет подвешивания его на пролетах мостов автомобильных дорог, или в коллекторах, проложенных в мостах.