Проектирование волоконно-оптической линии связи
Задание на проектирование
1. На заданном двухпутном участке железной дороги О-Х (рис. 12) с электротягой переменного тока напряжением 27 кВ предусмотреть строительство ВОЛС с использованием подвески оптического кабеля (ОК) на опорах контактной сети.
2. Предусмотреть организацию по ВОЛС магистральной, дорожной связи, а также каналов связи для коммерческих нужд и дороги с использованием систем передачи синхронной цифровой иерархии (SDH).
3. Предусмотреть организацию по ВОЛС каналов оперативно-технологической связи, а также резервных каналов связи.
4. В проекте предусмотреть применение НРП на станциях участка в соответствии с расчетной длиной регенерационных участков.
Рисунок 12 – Схема участка железной дороги О-Х
5. В расчетно-пояснительной записке для данного раздела должны быть отражены технические решения по следующим вопросам:
- выбор и краткое описание волоконно-оптических систем передачи;
- выбор ОК и распределение оптических волокон;
- расчет параметров световодов;
- расчет длин регенерационных участков и размещение НРП по трассе ВОЛС.
6. Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:
- структурная схема ВОЛС;
- конструкция выбранной марки ОК;
- схематический план трассы ВОЛС с размещенными на ней НРП.
Исходные данные для проектирования
Данные изысканий по объекту проектирования:
1. Схема двухпутного участка железной дороги О-Х представлена
на рис. 12. Данные об участке О-Х приведены в табл. 15.
|
|
|
Таблица 15 – Сведения об участке О-Х
| Вариант проекта (последняя цифра учебного шифра) | Расстояние между осями станций, км | ||||||
| О-П | П-Р | Р-С | С-Т | Т-У | У-Ф | Ф-Х | |
| 1 | 61 | 20 | 31 | 67 | 40 | 35 | 15 |
| 2 | 58 | 64 | 16 | 41 | 61 | 20 | 32 |
| 3 | 18 | 31 | 65 | 59 | 22 | 43 | 63 |
| 4 | 63 | 12 | 44 | 61 | 21 | 30 | 58 |
| 5 | 15 | 39 | 59 | 69 | 57 | 21 | 40 |
| 6 | 54 | 49 | 17 | 30 | 24 | 38 | 61 |
| 7 | 62 | 19 | 29 | 65 | 58 | 23 | 34 |
| 8 | 50 | 63 | 14 | 40 | 20 | 45 | 65 |
| 9 | 18 | 27 | 59 | 23 | 40 | 64 | 39 |
| 0 | 42 | 17 | 29 | 63 | 66 | 26 | 21 |
2. Данные о необходимом количестве каналов (потоков данных) для магистральной и дорожной связи приведены в табл. 16, а для коммерческих нужд – в табл. 17. В этих же таблицах по вариантам заданы типы мультиплексоров, с помощью которых следует организовать передачу потоков данных, а также условия использования оптических волокон (ОВ) со смещенной дисперсией.
Таблица 16 – Данные по организации магистральной и дорожной связи
| Вариант проекта (предпоследняя цифра учебного шифра) | Количество каналов Е1 | Наличие линейного резервирования по схеме «1+1» | Тип мультиплексора | Использование ОВ со смещенной дисперсией |
| 1 | 200 | + | STM-1 | + |
| 2 | 160 | + | STM-4 | - |
| 3 | 320 | - | STM-4 | + |
| 4 | 280 | + | STM-1 | - |
| 5 | 120 | + | STM-4 | + |
| 6 | 360 | - | STM-1 | - |
| 7 | 410 | - | STM-4 | + |
| 8 | 250 | + | STM-1 | - |
| 9 | 350 | - | STM-4 | + |
| 0 | 500 | - | STM-4 | - |
|
|
|
Таблица 17 – Данные по организации связи для коммерческих нужд
| Вариант проекта (последняя цифра учебного шифра) | Количество каналов Е1 | Наличие линейного резервирования по схеме «1+1» | Тип мультиплексора | Использование ОВ со смещенной дисперсией |
| 1 | 360 | - | STM-4 | - |
| 2 | 280 | - | STM-1 | + |
| 3 | 190 | + | STM-1 | - |
| 4 | 420 | - | STM-4 | + |
| 5 | 250 | - | STM-1 | - |
| 6 | 500 | - | STM-4 | + |
| 7 | 130 | + | STM-1 | - |
| 8 | 290 | - | STM-4 | + |
| 9 | 240 | + | STM-4 | - |
| 0 | 320 | + | STM-1 | + |
3. В табл. 18 по вариантам задана строительная длина ОК, которую следует использовать при проектировании ВОЛС, а также данные по вариантам, необходимые для теоретического расчета параметров световодов в п. 2.3.3.
Таблица 18 – Строительная длина ОК
| Вариант проекта (предпоследняя цифра учебного шифра) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
| Строительная длина ОК, км | 4 | 6 | 9 | 4 | 6 | 9 | 4 | 6 | 9 | 4 |
| Номер окна прозрачности для теоретического расчета дисперсии | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 |
| Длина волны l для теоретического расчета собственного затухания ОВ, мкм | 1,31 | 1,55 | 1,31 | 1,55 | 1,31 | 1,55 | 1,31 | 1,55 | 1,31 | 1,55 |
|
|
|
Методические указания к проектированию
Организация передачи по ВОЛС
В пояснительной записке по данному пункту необходимо произвести выбор количества и типа систем передачи для ВОЛС, определить требуемое число и тип оптических волокон, а также привести структурную схему ВОЛС с кратким описанием назначения всех ее элементов и оптоэлектронных компонентов.
Цифровое оборудование, разработанное на принципах синхронной цифровой иерархии (SDH), позволяет оптимально сочетать процессы высококачественной передачи больших объемов цифровой информации с процессами автоматизированного управления, контроля и обслуживания сети в рамках единой системы.
Для переноса информации в SDH используются синхронные транспортные модули (Synchronons Trunsport Modul, STM), которые представляют собой циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс. Основной модуль SТМ-1, модули высших уровней SТМ-4 и SТМ-16.
Принцип построения иерархии SDH аналогичен принципам построения плезиохронной цифровой иерархии (PDN). Синхронная цифровая иерархия содержит три уровня, скорости передачи которых относятся как 1:4:16. Номера уровней совпадают с этими числами: первый уровень (STM-1) имеет скорость передачи 155520 Кбит/с (155 Мбит/с), четвертый уровень (SТМ-4) – 622080 Кбит/с (620 Мбит/с), а 16-й – 2488320 Кбит/с (2,5 Гбит/с).
|
|
|
Если разделить скорость передачи соответствующего модуля на скорость передачи для одного канала (64 Кбит/с), можно, с учетом служебных каналов, определить количество телефонных каналов.
Однако, например, сигнал видеоконференции емкостью 384 Кбит/с не может быть передан по каналу 64 Кбит/с.
Поэтому в соответствии с европейским стандартом при рассмотрении ЦСП используют не телефонный канал, а стандартные цифровые каналы, условно обозначаемые Е-1 – Е-5:
Е-1 – первичный цифровой канал (ПЦК) 2048 Кбит/с (2 Мбит/с), соответствующий первому уровню в европейской иерархии РDH;
Е-2 – вторичный цифровой канал (ВЦК) 8448 Кбит/с, соответствующий второму уровню в европейской иерархии РDH;
Е-3 – третичный цифровой канал (ТЦК) 34,368 Мбит/с, соответствующий третьему уровню в европейской иерархии РDH;
Е-4 – четвертичный цифровой канал (ЧЦК) 139,264 Мбит/с, соответствующий четвертому уровню в европейской иерархии РDH;
Е-5 – пятеричный цифровой канал (ПЦК) 564,992 Мбит/с, соответствующий пятому (не стандартизованному) уровню в европейской иерархии РDH.
Как было показано в п.1.3.1. при использовании аппаратуры ИКМ канал Е1 позволяет организовать 120 телефонных каналов. Аналогично разделив скорость передачи мультиплексора STM-1 (155 Мбит/с) на скорость передачи для канала Е1 (2 Мбит/с) можно определить максимальное количество каналов Е1 (максимальную нагрузку) для данного мультиплексора.
Однако, кроме информационной нагрузки, SТМ несут значительный объем избыточных сигналов, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания, а также вспомогательные функции.
Поэтому, например, модуль SТМ-1 позволяет организовать не 77
(155 Мбит/с : 2 Мбит/с = 77,5), а 63 канала Е1.
Характеристики синхронных мультиплексоров SТМ-1 и SТМ-4 приведены в табл. 19.
В этой таблице в графе «трибные интерфейсы» перечислены цифровые каналы, используемые в соответствующих типах мультиплексоров. Например для системы SDM-1 (фирмы ECI) могут использоваться каналы Е1, Е3 и Е4. В графе «максимальная нагрузка на мультиплексор» указано максимально-возможное число соответствующих цифровых каналов, которое можно организовать, используя данный тип оборудования. Например, для системы SDM-4 (фирмы ECI) можно организовать 288 каналов Е1 или 18 каналов Е3.
Для каждого комплекта аппаратуры SТM-1 или SТM-4 необходимо предусмотреть два оптических волокна: одно для организации связи в прямом, а второе – в обратном направлениях. Важной особенностью SDН мультиплексора является наличие двух оптических линейных выходов (каналов приема/передачи), называемых агрегатными выходами и используемых для создания режима 100%-ного резирвирования или защиты по схеме «1+1» с целью повышения структурной надежности ВОЛС. При линейной топологии сети эти выходы называются основными и резервными. Возможность применение линейного резервирования указана в графе «Тип/схема защиты по выходу». При необходимости линейного резервирования для каждого комплекта аппаратуры SТM-1 или SТM-4 необходимо четыре оптических волокна: 2 основных и 2 резервных.
Таблица 19 – Сравнительные характеристики синхронных мультиплексоров ввода/вывода.
| Параметры мультиплексоров | Название фирмы | ||||
| Alcatel | ECI | Lucent Technoloqies | Nortel | Siemens | |
| Синхронные мультиплексоры – SТМ-1 | |||||
| Тип оборудования | 1640FOX | SDM-1 | ADM 4/1(AM155) | TN-1X,-1X/4 | SMА-1 R2 |
| Трибные интерфейсы, Мбит/с | 2,34, 140, 155 | 2,34, 140 | 2,34,140 | 2,34,155 | 2,34,140,155 |
| Максимальная нагрузка на мультиплексор | 63´2/3´34 | 96´2/6´34/4´140 | 126´2/3´34 | 63´2/3´34/45 | 126´2 |
| Агрегатные интерфейсы: типы (число) | 2´STM-1 | 2´STM-1 | 2´STM-1/4 | 2´STM-14(1/2) | 2´STM-1 |
| Тип/схема защиты по выходу | 1:1, 1+1/SNCP | 1:1, 1+1 | 1:1, 1+1/МSP | 1:1, 1+1/МSP | 1:1, 1+1/МSP, SNCP |
| Синхронные мультиплексоры – STM-4 | |||||
| Тип оборудования | 1650SM | SDM-4 | ADM 4/1(AM155) | TN-4X,-4XE | SMA-4 R4 |
| Трибные интерфейсы, Мбит/с | 1,5/2,34/45, 140, 155 | 2,34, 140,155 | 2,34,140 | 2,34/45,140,155E+0 | 2,34,140,155 |
| Максимальная нагрузка на мультиплексор | 252´2/6´34 | 288´2/18´34 | 126´2/3´34 | 252´2/6´34/4´140 | 252´2/24´34 |
| Агрегатные интерфейсы: типы (число) | 2´STM-1/4 | 2´STM-4 | 2´STM-1/4 | 2´STM-1/4 | 2´STM-1/4 |
| Тип/схема защищенного режима | 1:1, 1+1/SNCP | 1:1, 1+1/MSP | 1:1, 1+1/МSP | 1:1, 1+1/SNCP | 1+1/SNCP/MS -SPRinq |
Исходные данные для выбора и организации системы передачи по ВОЛС приведены в табл. 16 и 17. Тип оборудования выбирается произвольно в соответствии с исходными данными и данными табл. 19. Результаты расчета сводятся в табл. 20. При этом следует учесть, что каналы, заданные в табл. 16 и 17 организуются по разным парам ОВ.
Например, пусть необходимо организовать 200 каналов Е1 с использованием мультиплексора SТM-4 и линейным резервированием по схеме «1+1». Из табл. 19 выбираем аппаратуру типа 1650 SM фирмы Alcatel, т. к. она позволяет организовать потоки с заданными параметрами. Из табл. 19 следует, что максимальная нагрузка на мультиплексор – 252 канала Е1. Следовательно, для организации 200 каналов Е1 требуется один комплект аппаратуры SТM-4, с учетом 100%-ного резервирования общее количество волокон – 4.
Таблица 20 – Результаты расчетов
| Тип мультиплексора | Фирма | Тип оборудования | Требуемое количество мультиплексоров | Требуемое число ОВ | ||||
| всего | В том числе | всего | В том числе | |||||
| Для магистр. и дорожной связи | Для коммерческих нужд | Для магистр. и дорожной связи | Для коммерческих нужд | |||||
| SТM-1 | ||||||||
| SТM-4 | ||||||||
| Итого: | - | - | ||||||
На основе данных об аппаратуре передачи необходимо начертить структурную схему ВОЛС, кратко описать назначение всех ее элементов и оптоэлектронных компонентов.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 536; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!