ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

Стр 1 из 4Следующая ⇒

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

АРХАНГЕЛЬСКИЙ КОЛЛЕДЖ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ (ФИЛИАЛ) СПбГУТ

(АКТ (ф) СПбГУТ)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

НА ТЕМУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

Л201. 16КП01. 009 ПЗ

МДК.01.02 Технология монтажа и эксплуатации

цифровых и волоконно-оптических систем передачи

Студент

М-305 15.02.16 В. Пасканный

группа подпись дата И. О. Ф.

Преподаватель

И.И. Пахов

подпись дата И.О.Ф.

Архангельск 2016

Содержание

Введение 3

1 Выбор трассы на участке линии 6

2 Расчет требуемых эквивалентных ресурсов ВОСП 9

3 Варианты топологии транспортной сети 13

4 Определение требуемых видов мультиплексоров SDH и их количества 14

5 Выбор оптического кабеля 19

6 Расчет длин регенерационных участков ВОЛП 22

7 Выбор конфигурации мультиплексоров SDH 25

8 Разработка схемы организации связи 28

Заключение 29

Список использованных источников 30

Введение

Актуальные сети связи отрасли должны представлять собой единый комплекс технических средств для передачи всех видов сообщений (телефонных, телеграфных, передачи данных, факсимильных и т. д.) независимо от характера их распределения и объёмов. Они должны быть построены на цифровых системах передачи и коммутации, иметь легко управляемую структуру, обеспечивать возможность совместной работы аппаратуры разных фирм-изготовителей, удобство взаимодействия с сетями связи других операторов (сеть связи общего пользования, сети связи ТЭК, МПС и др.). Это возможно реализовать на базе создаваемой интегрированной цифровой сети связи отрасли (ИЦСС), в том числе на базе широкого внедрения современных цифровых коммутационных узлов и за счёт строительства волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) с подвеской кабеля на опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ). Большая пропускная способность ВОЛС позволяет создать первичную цифровую сеть отрасли большой ёмкости, часть которой может использоваться для обмена каналами и трактами с другими операторами с целью создания обходных направлений, а также предоставления коммерческих услуг организациям и физическим лицам. В настоящее время первичная сеть ОАО «Ростелеком» протяженностью более 200 тысяч км основывается, как на наземных технических средствах, так и на спутниковых системах передачи. Длина ВОЛП около 25 тысяч км, за последние время магистрали были оборудованы системами спектрального разделения каналов, что намного увеличило их пропускную способность.

Применение технологии SDH упрощает сети, т.к. В синхронной сети один мультиплексор ввода/вывода заменяет целую «гирлянду» мультиплексоров PDH, позволяя вывести, например, сигнал E1 из потока STM-4. Сети SDH обладают повышенной надежностью, вследствие наличия механизмов самовосстановления, а также имеют развитые средства конфигурирования, мониторинга и обслуживания. Системы передачи SDH, благодаря использованию волоконно-оптических линий связи, позволяют создавать высокоскоростные каналы (до 40 Гбит/с), имеют высокий уровень достоверности передаваемой информации. Все это, а главное, наличие хорошо проработанных и проверенных временем стандартов, простота, низкие эксплуатационные расходы привели к тому, что сети SDH широко используются в качестве транспортных сетей операторов связи. С развитием компьютерных сетей, интернета, технологий передачи данных (FR, ATM и т.д.) инфраструктуру транспортных сетей на основе SDH все чаще применяют для организации цифровых каналов сетей передачи данных (т.е. строят наложенные сети поверх SDH). Недостатки использования «классического» SDH для передачи данных наиболее остро стали проявляться при необходимости предоставления широкополосных услуг связи локальных сетей.

Во-первых, это необходимость в преобразовании интерфейсов LAN (Ethernet) к интерфейсам SDH (E1, E3, STM-1, STM-4 и т.д.), используя промежуточные устройства, такие, как FRAD, ATMIAD, IP маршрутизаторы и т.д. Во-вторых, небольшой ряд возможных скоростей передачи данных (который к тому же слабо коррелируется с рядом скоростей LAN: 10, 100, 1000Мбит/с), значительно ограничивает возможности эффективного предоставления услуг, либо требует применения в подключаемом оборудовании дополнительных схем (например, инверсное мультиплексирование). Т.о. типичный результат при добавлении служб данных к традиционным SDH сетям — увеличение сложности оборудования и повышение стоимости. Для преодоления этих ограничений, производители SDH оборудования пошли по пути создания систем SDH следующего поколения (Next Generation SDH, NG SDH). Оборудование NGSDH имеет интегрированные интерфейсы передачи данных (в частности, Ethernet), а также использует новые технологии, которые позволяют более эффективно выделять требуемую полосу для служб данных и обеспечивать низкую стоимость внедрения этих технологий в уже существующие сети, так как поддержка дополнительной функциональности требуется только на граничных узлах сети.

В данном курсовом проекте рассматриваются основные вопросы проектирования ВОСП на участке: деревня Клещево, поселок Ярнема, поселок Савинский.

Схема трассы прокладки оптического кабеля приведена на рисунке 1.

Рисунок 1- Схема трассы прокладки оптического кабеля
1 Выбор трассы на участке линии

В настоящее время ОАО «Ростелеком» является основным оператором междугородной и международной 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 трасса прокладки оптического кабеля выбирается на различных земельных участках, в том числе полосах отвода автомобильных, железных дорог, охранных на запретных зонах, в коллекторах тоннелях автомобильных и железных дорог. При отсутствии дорог трасса оптического кабеля при соответствующем обоснованы, может 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 поселения грызунов. Если возникает необходимость в выборе трассы по пахотным землям, то в проекте организации строительства следует учитывать ограничение времени производства строительно-монтажных работ на период между посевом и уборкой сельскохозяйственных культур. Для проектирования ВОЛП важное значение имеет описание местности, природных и климатических условий рассматриваемых регионов. Выбор трассы под строительство ВОЛП сводится к двум вариантам: 1. Прокладка в грунт вдоль автомобильной дороги Клещево - Ярнема 2. Прокладка в грунт вдоль автомобильной дороги Клещево - Савинский. Схема трассы прокладки оптического кабеля приведена на рисунке 1. Расстояние между населенными пунктами: Клещево - Ярнема(AB) - 27 км, Ярнема - Савинский(BC) - 19 км. Выбор 1 варианта трассы предпочтительней по количеству пересечений с автомобильными дорогами при одинаковом расстоянии по каждому из вариантов. По первому варианту три пересечения с автомобильными дорогами. По второму варианту одно пересечение с автомобильными дорогами. Глубина прокладки подземных оптических кабелей в грунте 1-4 группы должна быть не менее 1, 2 м. При пересечениях автомобильных и железных дорог, прокладка оптического кабеля проектируется в асбестоцементных трубах с выводом по обе стороны от подошвы насыпи или полевой бровки ха длину не менее 1 метра. В городах на крупных населенных пунктах оптический кабель, как правило, прокладывается в телефонной кабельной канализации или коллекторах. При отсутствии в канализации свободных каналов в проекте нужно предусмотреть строительство новой или докладку каналов в существующей кабельной канализации. При выборе оптимального варианта трассы прокладки волоконно-оптического кабеля исходят из того, что линейные сооружения являются наиболее дорогой и сложной частью сети связи, поэтому при проектировании особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса расходов, на строительство и эксплуатацию, эффективную и надежную работу. При выборе трассы 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 минимальное допустимое заглубление трубопроводов кабельной канализации в середине пролета представлено в таблице 1.

Таблица 1

Материал труб	Под пешеходной частью, м	Под проездной частью, м	Под трамвайными путями от подошвы рельса, м
Асбестоцемент	0, 4	0, 6	1, 0
Полиэтилен	0, 4	0.6	1.0
Сталь	0, 2	0, 6	-

Смотровые устройства (колодцы) кабельной канализации проектируются:

- проходные – на прямолинейных участках трасс, в местах поворота трассы не более чем на 15 градусов, а также при изменении глубины положения трубопровода;

- угловые – в местах поворота трасс более чем на 15 градусов;

- разветвительные – в местах разветвления трассы на два (три) направления;

- станционные – в местах ввода кабелей в здания станции.

Типы смотровых устройств (колодцев) определяются емкостью вводимых труб или блоков с учетом перспективы развития сети и должны соответствовать определенным требованиям. Расстояние между колодцами не должно превышать 150 м.

В проектах предусмотрены типовые железобетонные колодцы. Прокладка оптических кабелей в кабельной канализации проектируется в свободном канале допускается прокладка не более пяти-шести однотипных оптических кабелей. Использовать занятый оптическими кабелями канал для прокладки электрических кабелей не допускается.

Варианты топологии транспортной сети

Точка-точка»

Сегмент сети, связывающий два узла А и В, или топология " точка-точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDHсети. Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без 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 типа 1+1 приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Топология «точка-точка»

Несмотря на свою простоту, именно эта базовая топология наиболее широко используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам, например, по трансокеанским подводным кабелям, обслуживающим цифровой телефонный трафик. Эту же топологию используют для отладки сети при переходе к новой более высокой скорости в иерархии SDH.

Звезда»

В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, или хаба, где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователя, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удалённым узлам. Функциональный вид изображен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Топология «звезда»

Кольцо»

Эта топология широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии - лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками. Данная топология приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Топология «кольцо»

Выбор оптического кабеля

В проекте будет использован кабель, для прокладки в грунт и кабельные канализации, марки ОКБ-М8П-10-0, 22-24 производства ЗАО НФ «Электропровод». Согласно приказа № 2724 от 2002 года ОАО «Связьинвест», данный кабель рекомендуется применять для строительства транспортной, магистральной и внутризоновой сети. Количество оптических волокон, на основных направлениях, должно быть не менее двадцати, с учетом наличия волокон со смещенной не нулевой дисперсией, предназначенных для применения систем спектрального разделения каналов (WDM). Оптические кабели, названной марки, предназначены для прокладки в грунт всех категорий, в том числе населенной грызунами, а так же в воде при пересечении не глубоких болот, вводных преград, несудоходных рек. Для прокладки в кабельной канализации, трубах, блоках, по мостам и эксплуатации при температуре окружающей среды от -40 до +50°С. При необходимости прокладки кабеля внутри зданий и сооружений, кабель может быть изготовлен на основе полимера, не распространяющего горения. Основные характеристики кабеля, названной марки, приведены в таблице 5.

Таблица 5

Характеристики	SM 10/125	NZDS 8/125
Коэффициент затухания, дБ, не более: на длине волны 1310 нм на длине волны 1550 нм	0.35 0.22	0.4 0.25
Хроматическая дисперсия, пс/(км*нм), не более: на длине волны 1310 нм на длине волны 1550 нм	3.5	1.3…5.8 5.8…7.3
Полоса пропускания на длине волны 1310 нм, ГГц*км	0.5-1	0.5-1
Количество модулей	6/8	6/8
Количество оптических волокон в модуле	1-6	1-6
Продолжение таблицы 5
Характеристики	SM 10/125	NZDS 8/125
Допустимое растягивание, кН	10-20	10-20
Допустимое раздавливающее усиление, Н/см

Конструкция кабеля приведена на рисунке 9.

Рисунок 9 - Конструкция кабеля ОКБ-М8П-10-0, 22-24

Расшифровка марки кабеля:

- ОКБ-М8П-10-0, 22-24;

- ОК – Оптический Кабель;

- Б - Броня из стальной проволоки;

- М8 - Количество оптических модулей;

- П – стеклопластиковый пруток в полимерном покрытии или без;

- 10 - Одномодовое SM;

- 0, 22 – предельное затухание на рабочей длине волны;

- 24 – количество оптических волокон.

Конструкция кабеля ОКБ-М8П-10-0, 22-24:

1 Центральный силовой элемент;

2 Оптическое волокно;

3 Внутримодульный гидрофобный заполнитель;

4 Оптический модуль;

5 Межмодульный гидрофобный заполнитель;

6 Промежуточная оболочка;

7 Броня из стальной оцинкованной проволоки;

8 Защитная оболочка;

9 Волокно NZDSF.

Заключение

Курсовой проект посвящен вопросам проектирования, строительства волоконно-оптической системы передач на участке п. Клещево - п. Ярнема - п. Савинский. В ходе проектирования были выбраны варианты прохождения оптического кабеля и оптимальный реализован в проекте. Для схемы организации связи был рассчитан эквивалентный ресурс емкости волоконно-оптической системы передач и выбрана система передач, тип кабеля и его емкость. Расчет длины участка регенерации позволил выбрать тип интерфейса и не ставить регенераторы. Для предоставления возможности технико-экономического анализа проекта, определена комплектация оборудования.