Met.KP-PDH - Сайт кафедры Систем Связи

Федеральное агентство связи
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций
и информатики»
Кафедра СС
ОПТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ПО КУРСУ
МТС
Составили: доц. Марыкова Л.А.,
к.т.н., доц. Корнилов И.И.
САМАРА 2011
Введение
Глобальная информационная структура должна поддерживать существующие и будущие
средства электросвязи, информационные технологии и бытовую электронику, интерактивные,
вещательные и мультимедийные возможности. Она охватывает проводные и радиосредства связи,
стационарные и подвижные сети. Таким образом, информационная структура представляет собой
интеграцию электросвязи, информатизации, компьютеризации, баз данных и бытовой электроники.
Интеграция этих областей невозможна без унификации формы представления информации с целью
ее передачи и хранения. Такой универсальной формой является цифровая.
Унификация
различных
видов
передаваемой
информации
позволяет
унифицировать
оборудование передачи, обработки и хранения информации. Интеграция систем передачи
информации и систем коммутации создает полностью цифровые телекоммуникационные сети,
которые обладают высокой помехоустойчивостью, надежностью и эффективностью.
Цифровые методы передачи наиболее эффективны при работе по оптическим линиям связи,
позволяющим организовать передачу высокоскоростных потоков информации с относительно
редким расположением промежуточных станций.
Передача, обработка и коммутация сигналов в цифровой форме позволяет реализовать весь
аппаратный комплекс цифровой сети на электронной основе с широким применением цифровых
интегральных схем, что снижает стоимость оборудования, потребляемую энергию и габаритные
размеры.
Благодаря появлению современных волоконно-оптических кабелей (ВОК) оказались возможными высокие скорости передачи в линейных трактах (ЛТ) цифровых систем передачи с одновременным удлинением секций регенерации до 100 км и более. Производительность таких ЛТ
превышает производительность цифровых трактов на кабелях с металлическими парами в 100 и
более раз, что радикально увеличивает их экономическую эффективность.
ВОК является наиболее перспективным средством передачи информационных сигналов
благодаря следующим достоинствам:
- малые потери в широчайшем диапазоне частот и скоростей (Гига - и Терабиты/с);
- возможность использования в МТС частотно-временных технологий разделения сигналов;
- практическое отсутствие взаимных влияний между оптическими волокнами (ОВ) внутри
ВОК, выхода энергии за пределы оболочки ВОК и поступления помех в кабель через оболочку;
-
возможность
обходиться
без
сложных
кодов
и
технологий
для
повышения
помехозащищенности сигналов;
- относительно низкая и постоянно снижающаяся стоимость ВОК за счет дешевизны исходных
материалов для изготовления ОВ и непрерывного совершенствования технологий их изготовления.
2
С учетом выпускаемых ВОК, содержащих свыше 100 ОВ, позволит удовлетворить потребности в
передачи информации на многие десятилетия. Между тем, возможности оптической связи еще
далеко не исчерпаны. Этому способствует отсутствие необходимости в применении сложных
дорогостоящих систем защиты от внутренних и внешних источников помех, а также защиты от
несанкционированных действий. Фотонные технологии позволяют сделать весь оптический тракт
(системы передачи и коммутации) чисто оптическим, что увеличивает эффективность применения
ВОК.
3
1 Выбор и обоснование проектных решений
1.1 Трасса кабельной линии передачи
Выбор трассы волоконно-оптической линии определяется расположением пунктов, между
которыми должна быть обеспечена связь. Обычно рассматривается несколько вариантов трассы и на
основе технико-экономического сравнения выбирается оптимальный. При выборе трассы
необходимо обеспечить:
- наикратчайшее протяжение трассы;
- наименьшее число препятствий, усложняющих и удорожающих стоимость строительства
(реки, карьеры, дороги и др.);
- максимальное применение механизации при строительстве;
- максимальные удобства при эксплуатационном обслуживании;
- минимальные затраты по защите линии от атмосферного электричества и сильноточных
установок.
Исходя из этих требований, предпочтение отдаётся прокладке оптического кабеля вдоль
автомобильных дорог /1/.
Ниже приведены минимально допустимые расстояния в метрах от трассы кабелей связи до
других сооружений:
От мостов автомобильных и железных дорог магистрального назначения через внутренние
водные пути:
- судоходные реки ................................................................................................................ 1000;
- сплавные реки ..................................................................................................................... 300;
- несплавные и несудоходные реки .................................................................................... 50.....100.
От мостов автомобильных и железных дорог местного назначения через реки:
- судоходные ......................................................................................................................... 200;
- остальные ............................................................................................................................ 50 ... 100.
От края подошв насыпи путепроводов, автомобильных и железных дорог .................. 5.
От опор ЛЭП и контактных сетей ж. д. или их заземлений при удельном сопротивлении грунта,
Ом/м.:
до 100 ............................................................................................................................ ..........0,83 
;
до 500 ............................................................................................................................ .......................10;
до 1000 .......................................................................................................................... .......................11;
более 1000 .................................................................................................................... ............0,35  ,
где
 - удельное сопротивление грунта, Ом  м, берется из справочника /5, стр. 639/.
От блоков телефонной канализации и колодцев ............................................................... .......... 0,25.
4
От силовых кабелей, трубопроводов городской канализации и водопровода ............... ............ 0,5.
От газопроводов и теплопроводов в городах .................................................................... ................1
От газопроводов высокого давления (5,4 Мпа) и других продуктопроводов
на загородных трассах ......................................................................................................... ..............10.
От водопроводов разводящей сети диаметром, мм.
до 300 ............................................................................................................................ ......................0,5.
свыше 300 ..................................................................................................................... ........................1.
От заземлений молниеотводов воздушных линий связи......................................... ......................25.
От красной линии домов в городах и посёлках городского типа: ......................... ....................1,5.
Переходы через водные преграды выбирают в тех местах, где река имеет наименьшую ширину,
где нет скальных и каменистых грунтов, заторов льда и т.д. Берега реки в месте перехода не должны
быть обрывистыми. Кабель нежелательно прокладывать по берегу, где имеются оползни и плывуны,
зыбкие и болотистые грунты, а также в местах водопоя и стоянки скота. Нельзя также прокладывать
кабель в районах пристаней, зимних стоянок судов, в местах перекатов и отмелей, быстрого течения
реки, в местах, где проходящие плоты для торможения хода могут спускать лоты или якоря.
Расстояние между основными и резервными переходами должно быть не меньше 300 м.
Глубина подземной прокладки оптических кабелей составляет 1,2 м.
В кабельной канализации ГТС оптический кабель следует прокладывать в свободном канале; в
этом же канале в последующем можно прокладывать и другие оптические кабели. Прокладка
электрических кабелей совместно с оптическими в одном канале запрещена. При острой
необходимости использовать занятый канал следует оптический кабель прокладывать в
полиэтиленовой трубе ПНД-32-Т.
Не допускается перекрещивание кабелей, расположенных в горизонтальном ряду в смотровых
устройствах, помещениях ввода кабелей и коллекторах.
Кабельные переходы через водные преграды можно выполнять путём прокладки под водой, по
мосту или путём подвески на опорах. Наиболее надёжной является подводная прокладка.
Изыскание по выбору трассы можно разделить на два основных этапа. На первом этапе работы
подбирают картографические материалы, изучают природные условия районов прохождения трассы
по литературным и другим источникам, например архивным материалам, существующим проектам
шоссейных и железных дорог, трубопроводов и других инженерных сооружений, трасса которых
совпадает с направлением проектируемой магистрали.
Второй этап работы заключается в рекогносцировочных изысканиях непосредственно на
местности, целью которых являются уточнения и корректировка трассы, намеченной при
предварительных изысканиях по картам. На этом этапе уточняют места расположения
регенерационных пунктов, проводят предварительное согласование направления трассы и других
5
проектных решений с заинтересованными организациями, выявляют необходимые данные об
электролиниях железной дороги, линиях электропередачи, связи, трубопроводах и других
сооружениях, имеющих сближения с проектируемой трассой.
Для определения подверженности кабельных цепей опасным и мешающим влияниям и определения
вероятности повреждения кабеля от разрядов молнии измеряют проводимость земли.
Для разработки плана организации строительства и сметно-финансовых расчётов уточняют
пути поступления грузов на строительство, возможности использования существующих складов и
разгрузочных площадок, размещение новых площадок и складов, расстояния и способы доставки
материалов на склады, цены на местные материалы и т.д.
Промежуточные обслуживаемые и необслуживаемые регенерационные пункты размещают,
исходя из допустимых длин регенерационных участков при принятой системе передачи
проектируемой линии. Обслуживаемые регенерационные пункты обычно размещают в городах,
пригородах или крупных населённых пунктах, где питание аппаратуры обеспечивается от местных
источников электроэнергии. Места установки регенерационных пунктов первоначально выбирают
при предварительных изысканиях трассы по карте. Затем проводят проверочный расчёт, который
определяет правильность предварительно принятых решений с точки зрения обеспечения
требуемого качества связи.
При проектировании средств и методов защиты ВОЛС от атмосферного электричества,
электромагнитных воздействий и коррозии следует иметь ввиду следующее:
- полностью диэлектрические кабели, состоящие из стекла и пластмассы, не подвержены этим
воздействиям и дополнительной защиты не требуют;
- оптические кабели, содержащие металлические элементы (медные, стальные провода, броню,
алюминиевые оболочки и др.) следует защищать обычными традиционными способами, как и
электрические кабели.
Результаты сравнительного анализа рассмотренных вариантов трассы оформляют в виде
таблицы, приводят выкопировку из карты с указанием масштаба и направлений сторон света и
приводят условные обозначения.
1.2 Расчет уровня ТКС
Расчет уровня ТКС сводится к определению количества каналов, организуемых в оптической
линии передачи.
В рекомендациях МСЭ-Т G.703 определены скорости передачи цифровых потоков РDH и их
соответствие уровням цифровой иерархии. В таблице 1.1 приведены уровни для Европейской схемы
цифровой иерархии PDH.
6
Таблица 1.1 – Уровни PDH
Уровень цифровой
Скорость передачи,
иерархии PDH
Мбит/с
0
0,064
1
Е0
1
2,048 (2М)
30
Е1
2
8,448 (8М)
120
Е2
3
34,368 (34М)
480
Е3
4
139,264 (140М)
1920
Е4
Число ОЦК
Условное обозначение
уровня
Число каналов, связывающих заданные населенные пункты, в основном, зависит от
численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения
во взаимосвязи.
При прохождении трассы линии передачи следует рассчитывать число каналов, связывающих
каждый населенный пункт со всеми другими по отдельности, просуммировать количество каналов
для каждого сечения линии передачи и выбрать максимальное число каналов из всех рассмотренных
сечений.
Численность населения в любом населенном пункте может быть определена на основании
статистических данных последней переписи населения. Обычно перепись населения осуществляется
один раз в пять лет, поэтому при перспективном проектировании следует учесть прирост населения.
Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего
прироста населения определяется по формуле:
H 

Ht = H0 1 
 , чел.,
 100 
t
(1.1)
где H0 - число жителей на время проведения переписи населения, чел.;
H - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается 1…2%);
t - период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного
проектирования и годом проведения переписи населения, год.
Год перспективного проектирования принимается на 5 … 10 лет вперед по сравнению с
текущим временем. Если в проекте принять 5 лет вперед, то
t = 5 + (tn – t0),
где tn – год составления проекта;
t0 – год, к которому относятся данные H0.
7
По формуле (1.1) рассчитывается численность населения в населенных пунктах А и Б.
Степень заинтересованности отдельных групп населения во
взаимосвязи зависит от
политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами
населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными
пунктами определяется на основе статистических данных, полученных предприятиями связи за
предшествующие
проектированию
годы.
Практически
эти
взаимосвязи
выражают
через
коэффициент тяготения Кт, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах
от 0,1 до 12 %. В проекте можно принять Кт = 5%, то есть в безразмерных величинах Кт = 0,05.
Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи
имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить количество телефонных
каналов между заданными пунктами. Для расчета количества телефонных каналов можно
воспользоваться формулой:
nтлф =   Кт  у
где
ma  mб
 ,
ma  mб
 и  - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и
заданным потерям; обычно потери задаются равными 5 %, тогда  =1,3 и = 5,6;
y - удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая абонентами, y = 0,05 Эрл.;
ma и mб - количество абонентов, обслуживаемых оконечными АМТС соответственно в пунктах
А и Б.
В перспективе 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 0,8,
количество абонентов в зоне АМТС можно рассчитать по формуле:
m = 0,8  Ht .
Таким образом, можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными
пунктами.
По кабельной линии передачи организовывают каналы и других видов связи, а также
транзитные каналы. Тогда общее число каналов между двумя АМТС буде равно:
n = nтлф + nтг + nв + nпд + nг + nтр + nтв,
где nтг - число каналов ТЧ или ОЦК для телефонной связи;
nв - то же, для передачи сигналов вещания;
nпд - то же, для передачи данных;
nг - то же, для передачи газет;
nтр - число транзитных каналов;
8
nтв - число каналов ТЧ или ОЦК, исключаемых из передачи телефонной информации для
организации одного канала телевидения.
Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено
через число телефонных каналов, то есть каналов ТЧ, целесообразно общее число каналов между
пунктами выразить через телефонные каналы. В проекте можно принять
nтч + nв + nпд + nг + nтр  nтлф .
Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле:
nтч = 2 nтлф + 2 nтв = 2 nтлф + 2880.
Исходя из рассчитанного числа каналов ТЧ определяется необходимое число цифровых
потоков Е1 для организации связи между рассматриваемыми пунктами
nЕ1 = nтч :30.
1.3 Выбор и характеристика транспортной системы
Исходной информацией для выбора ВОСП является количество организуемых каналов ТЧ,
ОЦК или цифровых потоков различного уровня. Таким образом, выбор ВОСП определяется
характером передаваемой информации (телефония, передача данных, видеотелефон, телевидение и
др.), а также числом организуемых каналов /2/. Следует при этом иметь в виду, что в настоящее
время в ВОСП используется унифицированная каналообразующая аппаратура ЦСП различных
ступеней иерархии.
Обычно к ТКС PDH используется наименование «система передачи».
Волоконно-оптической
системой
передачи
или
транспортной
системой
называется
совокупность активных и пассивных устройств, предназначенных для передачи (транспортирования)
информации на расстояние по ОВ с помощью оптических волн /6/. Следовательно, ВОСП – это
совокупность электрических и оптических устройств и оптических линий передачи для создания,
обработки и передачи (транспортирования) оптических сигналов.
Волоконно-оптической линией передачи (ВОЛП) понимается совокупность физических цепей,
линейных трактов систем передачи, имеющих общие среду распространения (ОК), линейные
сооружения и устройства их технического обслуживания и управления /7/.
Большинство ВОСП работают по ОК по двухволоконной схеме, когда для передачи
информации в одном направлении используется одно ОВ, а для передачи в другом направлении –
второе ОВ, расположенное в том же ОК.
Однако в последнее время появились ВОСП, работающие в одном ОВ для передачи
информации в обоих направлениях. Например, аппаратура ОМХ-16S фирмы Siemens для передачи в
одном направлении использует длину волны 1,3 мкм, а в другом – 1,55 мкм.
9
1.3.1 Системы передачи PDH
При проектировании оптической линии передачи с использованием ВОСП PDH рекомендуется
использовать продукцию ОАО «Русская телефонная компания», Россия, г. Новосибирск,
выпускающей аппаратуру передачи потоков Е1 (2.048 Мбит/с) и потоков Ethernet 10Tx/100Tx по
оптическому волокну. В курсовом проекте можно использовать аппаратуру и других фирмизготовителей. НПП «Полигон» (г.Уфа) поставляет на рынок волоконно-оптические системы
передачи «Поликом» 200К, 200Т, 200ТВ, 300К, 300Т, 300ТВ. НПФ «Интек» (г.Уфа) выпускает
ВОСП ОМС-4, ОМС-4М, ОМС-4С, ОМС-8. ЗАО «Борисоглебские системы связи» изготавливает
аппаратуру ВОСП ТС 4Е1, ТС 8Е1, ТС 12Е1, ТС 16 Е1. Фирма «Ротек» (г.Москва) выпускает ВОСП
Т-316(4Е1), Т-316(8Е1+), Т-316(16Е1+), Т-316(Е3). ЗАО НТЦ «Натекс» (г.Москва) – аппаратуру
ВОСП ЕМХ-100, FOM 4, FOM 16, FOM 16Е.
Продукция ОАО «Русская телефонная компания» позволяет передавать между двумя или
несколькими пунктами связи по любому типу оптического кабеля используя одно или два
одномодовых или многомодовых оптических волокна потоки E1 (2,048 Мбит/с), потоки Ethernet
10Tx/100Tx или потоки E1 и потоки Ethernet 10Tx/100Tx вместе в групповом потоке, на расстояния
от 0 до 200 км.
Вся аппаратура ОАО «Русская телефонная компания» асинхронная. От синхронной аппаратуры
отличается тем, что не нужно задавать источник синхронизации и зависеть от него. Вследствие
этого, аппаратура для передаваемых потоков прозрачна.
Аппаратура может работать по схеме организации связи «точка-точка» или «кольцо» по одному
или двум оптическим волокнам. Аппаратура серии «Транспорт-32х30», аппаратура «СуперГвоздь» и
аппаратура «АКУЛА» дополнительно могут работать по схемам организации связи «кольцо с
резервированием» и «связь по одному волокну между несколькими пунктами связи».
Аппаратура питается от постоянного напряжения от -36 В до -72 В. В состав аппаратуры входят
преобразователи для питания от переменного напряжения 220 В, 50 Гц. Аппаратура «Гвоздь»,
«СуперГвоздь» и «АКУЛА» имеют две модификации полукомплектов с возможностью выбора
питания:
- от постоянного напряжения от -36 В до -72 В;
- от переменного напряжения 220 В, 50 Гц.
Оборудование ЦВОЛТ «АКУЛА» питается от любого из указанных выше напряжений питания.
Для контроля и управления всеми типами аппаратуры можно использовать единое
программное обеспечение «Центр управления ЦВОЛТ».
Аппаратура может работать при температуре окружающей среды от 5 до 40 градусов Цельсия и
относительной влажности до 85% при температуре 25 градусов Цельсия.
Срок службы не менее 20 лет.
10
1.3.2 Аппаратура «СуперГвоздь»
Рисунок 1.1 – Внешний вид аппаратуры «СуперГвоздь»
Аппаратура цифрового волоконно-оптического линейного тракта (ЦВОЛТ) «СуперГвоздь»
предназначена для передачи между двумя или несколькими (до 48) пунктами связи по одному или
двум одномодовым или многомодовым оптическим волокнам:
- 24 первичных цифровых потоков Е1 (2,048 Мбит/с);
- потока Ethernet 10Tx/100Tx с пропускной способностью 100 Мбит/с;
- 12 потоков по 64 кБит/с с интерфейсом RS-232.
Потоки E1 и каналы RS-232 могут организовываться в любом количестве (в пределах
возможности аппаратуры) между любыми полукомплектами, соединенными оптическим волокном.
Поток Ethernet 10Tx/100Tx c пропускной способностью 100 Мбит/с позволяет включить в одну
подсеть все полукомплекты, соединенные волоконно-оптической линией связи (ВОЛС).
Рисунок 1.2 - Назначение полукомплектов «СуперГвоздь»
Аппаратура может включаться по схеме организации связи: «точка-точка», «точка-точка по
одному волокну», «кольцо», «кольцо с резервированием», «связь по одному волокну между
несколькими пунктами связи».
11
Для организации связи можно использовать одно или два одномодовых или многомодовых
оптических волокна. Для организации связи по одному оптическому волокну используются
полукомплекты с совмещенными в одном приборе оптическими приемником и передатчиком. При
этом передача и прием по одному направлению ведутся на разных длинах волн оптического
излучения, что позволяет обеспечить максимально большую длину регенерационного участка,
работая по одному волокну.
Аппаратура сделана по принципу «включил и все работает» и не требует программных
настроек.
Рисунок 1.3 - Возможные схемы организации связи
12
Конфигурация сети, контроль и управление полукомплектами осуществляется непосредственно
в пункте связи. В любом пункте связи можно проконтролировать работу ближайших по
направлению ВОЛС полукомплектов.
Максимальная длина участка регенерации зависит от типа оптического волокна и длины волны
излучения используемого лазера и варьируется в зависимости от типа полукомплекта и типа лазера в
пределах от 60 до 120 км. Минимальная длина участка регенерации равна нулю.
Аппаратура имеет выход на аварийную станционную сигнализацию. Выход на аварийную
сигнализацию представляет собой нормально замкнутые и нормально разомкнутые «сухие»
контакты реле, защищенные предохранителем.
Достоинства аппаратуры:
- наилучший показатель цена/качество в своем сегменте рынка;
- широкий спектр вариантов исполнения для различных задач построения сетей связи;
- новая схема организации связи «связь по одному волокну между несколькими пунктами
связи» обеспечивает работу по одному волокну между несколькими пунктами связи (до 48) в линию,
в случае обрыва волокна связь внутри уцелевших сегментов линии сохраняется;
- любой полукомплект имеет возможность электропитания от постоянного напряжения от -36 В
до -72 В, или от переменного напряжения 220 В, 50 Гц;
- аппаратура совместима и может стыковаться по оптическому волокну с радиорелейной
станцией (РРС) STM-1 производства компании «Микран» г. Томск, что позволяет строить
гибридные линии связи, состоящие из сегментов построенных на оптическом волокне и сегментов
построенных на РРС. Эта возможность позволяет, например«закольцовывать» оптоволоконную
линию связи и обеспечивать ее бесперебойную работу в случае разрыва оптического волокна или
аварии на радиорелейной линии связи.
1.3.3 Аппаратура «Гвоздь»
Рисунок 1.4 – Внешний вид аппаратуры «Гвоздь»
13
Аппаратура «Гвоздь» предназначена для передачи четырёх первичных цифровых потоков Е1
(2,048 Мбит/с) между двумя или несколькими (до 8-ми) пунктами связи по одному или двум
одномодовым или многомодовым оптическим волокнам.
Рисунок 1.5 – Назначение аппаратуры «Гвоздь»
Максимальная длина участка регенерации зависит от типа оптического волокна и длины волны
излучения используемого лазера и может достигать 200 км. Минимальная длина участка
регенерации равна нулю.
Аппаратура может включаться по схеме организации связи «точка-точка» или «кольцо».
Для организации связи можно использовать одно или два одномодовых или многомодовых
оптических волокна. Для организации связи по одному оптическому волокну используются
пассивные оптические Y- ответвители.
Рисунок 1.6 - Аппаратура «Гвоздь». Схемы организации связи
14
Отличительные особенности аппаратуры:
- компактность;
- невысокая стоимость;
- лёгкость монтажа и обслуживания.
1.3.4 Аппаратура «АКУЛА»
Рисунок 1.7 – Внешний вид оборудования «АКУЛА»
Аппаратура «АКУЛА» предназначена для передачи между двумя или несколькими (до 132)
пунктами связи по одному или двум одномодовым или многомодовым оптическим волокнам:
- до 66 первичных цифровых потоков 2,048 Мбит/с (Е1);
- до 18 потоков Ethernet с интерфейсом 10Tx/100Tx, каждый с пропускной способностью от
2,048 Мбит/с до n*2,048 Мбит/с, n=1 до 22, и общей пропускной способностью не более
2,048*22*3=135,168 Мбит/с;
- совместной передачи потоков Е1 и потоков Ethernet в пределах пропускной способности
135,168 Мбит/с;
- дополнительного потока Ethernet 10Tx/100Tx с пропускной способностью 100 Мбит/с или 16
Мбит/с. 100 Мбит/с в случае целостности волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и 16 Мбит/с в
случае разрыва ВОЛС.
Тракты E1 и потоки Ethernet 10Tx/100Tx могут организовываться в любом количестве (в
пределах возможности аппаратуры) между любыми полукомплектами, соединенными оптическим
волокном. Дополнительный поток Ethernet c пропускной способностью 100 Мбит/с позволяет
включить в одну подсеть заданные пользователем полукомплекты. При разрыве оптического
волокна и переходе аппаратуры на работу по резервному каналу пропускная способность потока
Ethernet, передаваемого в данной подсети, падает до 16 Мбит/с, а после восстановления волокна
снова возрастает до 100 Мбит/с.
Конфигурация сети, контроль и управление всеми полукомплектами местными и удаленными
может осуществляться из любого пункта связи с компьютера типа IBM PC, имеющего порт Ethernet.
Для конфигурирования и контроля работы всей сети используется программа «Центр управления
15
ЦВОЛТ».
Максимальная длина участка регенерации зависит от типа оптического волокна и типа
используемого лазера и варьируется от 60 до 120 км в зависимости от типа полукомплекта.
Минимальная длина участка регенерации равна нулю.
Полукомплекты
аппаратуры
выпускаются
в
различных
модификациях,
полностью
совместимых друг с другом. Модификации отличаются количеством выделяемых потоков Е1 (11, 22,
33, 44, 55, 66), количеством выделяемых потоков Ethernet 10Tx/100Tx (1, 7, 13, 19), типом
оптического модуля (одно или двуволоконный), мощностью излучения лазера. Наличие разных
модификаций полукомплектов позволяет гибко решать задачи по организации связи и экономить
при этом ресурсы.
Все полукомплекты аппаратуры обеспечивают 100% резервирование линейного тракта, что
позволяет обеспечить бесперебойную передачу группового потока в случае обрыва волокна на
одном из участков сети или в случае пропадания питания в одном из пунктов связи.
Аппаратура может включаться по схеме организации связи «точка-точка», «точка-точка по
одному волокну», «кольцо», «кольцо с резервированием», «связь по одному волокну между
несколькими пунктами связи» и «кольцо с резервированием по одному волокну».
Для организации связи можно использовать одно или два одномодовых или многомодовых
оптических волокна. Для организации связи по одному оптическому волокну используются
полукомплекты с совмещенными в одном приборе оптическими приемником и передатчиком. При
этом передача и прием по одному направлению ведутся на разных длинах волн оптического
излучения, что позволяет обеспечить максимально большую длину регенерационного участка,
работая по одному волокну.
Аппаратура имеет выход на аварийную станционную сигнализацию и служебную связь
(опционально). Выход на аварийную сигнализацию представляет собой нормально замкнутые и
нормально разомкнутые «сухие» контакты реле, защищенные предохранителем.
Достоинства аппаратуры:
- наилучший показатель цена/качество в своем сегменте рынка;
- широкий спектр вариантов исполнения для различных задач;
- новые схемы организации связи «связь по одному волокну между несколькими пунктами
связи» и «кольцо с резервированием по одному волокну» обеспечивают работу аппаратуры по
одному волокну между несколькими пунктами связи (до 132) в линию или по кольцу. В случае
обрыва волокна связь внутри уцелевших сегментов линии сохраняется;
- любой полукомплект имеет возможность электропитания как от постоянного напряжения от
-36 В до -72 В, так и от переменного 220 В, 50 Гц;
- аппаратура совместима и может стыковаться по оптическому волокну с радиорелейной
16
станцией (РРС) STM-1 производства компании «Микран» г. Томск, что позволяет строить
гибридные линии связи, состоящие из сегментов, построенных на оптическом волокне и
сегментов, построенных на РРС. Эта возможность позволяет, например, «закольцовывать»
оптоволоконную линию связи и обеспечивать ее бесперебойную работу в случае разрыва
оптического волокна или аварии на радиорелейной линии связи.
Рисунок 1.8 - Аппаратура «Акула». Схемы организации связи
17
1.3.5 Аппаратура «Транспорт-32х30»
Рисунок 1.9 – Внешний вид аппаратуры «Транспорт-32х30»
Аппаратура «Транспорт-32х30» предназначена для передачи 32 первичных цифровых
потоков Е1 (2,048 Мбит/с) и 1 потока 64 Кбит/с с интерфейсом RS-232 между двумя или
несколькими (до 64-х) пунктами связи по одному или двум одномодовым или многомодовым
оптическим волокнам.
Аппаратура поддерживает режим автоматического резервирования передачи группового
потока по оптическому волокну и обеспечивает непрерывность связи в случае обрыва волокна.
Максимальная длина участка регенерации зависит от типа оптического волокна и может
достигать 150-180 км. При работе по обычному одномодовому волокну, у которого дисперсия
минимальна на длине волны 1310 нм, максимальная длина участка регенерации составляет 120 км.
Минимальная длина участка регенерации равна нулю.
Рисунок 1.10 – Назначение аппаратуры «Транспорт-32х30»
Полукомплекты аппаратуры выпускаются в 16 модификациях, которые полностью
совместимы друг с другом и отличаются количеством передаваемых потоков Е1, режимом работы
по оптическому волокну и конструктивным исполнением. Различные модификации сделаны для
того, чтобы гибко решать задачи по организации связи и экономить при этом ресурсы. Все
полукомплекты передают в групповом потоке по оптическому волокну 32 потока Е1. Шесть
18
модификаций полукомплектов из шестнадцати обеспечивают автоматическое резервирование
группового потока, передаваемого по оптическому волокну, что позволяет обеспечить
бесперебойную передачу группового потока в случае обрыва волокна на одном из участков
волоконно-оптической линии связи (связь может быть потеряна на время от 500 мкс до 1 мс).
Аппаратура может включаться по схеме организации связи «точка-точка», «кольцо» или
«кольцо с резервированием».
Рисунок 1.11 - Аппаратура «Транспорт-32х30». Схемы организации связи
19
Для организации связи можно использовать одно или два одномодовых или многомодовых
оптических волокна.
Для организации связи по одному оптическому волокну используются пассивные оптические
Y- ответвители.
Конфигурация сети, контроль и управление всеми полукомплектами местными и удаленными
может осуществляться из любого пункта связи с компьютера типа IBM PC, имеющего порт RS232. Для конфигурирования и контроля работы всей сети используется программа «Центр
управления ЦВОЛТ».
Аппаратура имеет служебную связь, выход на аварийную станционную сигнализацию.
1.3.6 Аппаратура «Транспорт-8х30»
Рисунок 1.12 - Внешний вид аппаратуры «Транспорт-8х30»
Аппаратура «Транспорт-8х30» предназначена для передачи восьми первичных цифровых
потоков Е1 (2,048 Мбит/с) между двумя или несколькими (до 16-ти) пунктами связи по одному или
двум одномодовым или многомодовым оптическим волокнам.
Максимальная длина участка регенерации зависит от типа оптического волокна и длины
волны используемого лазера и может достигать 200 км (есть опыт реальной эксплуатации на 182
км). Минимальная длина участка регенерации равна нулю.
Рисунок 1.13 - Назначение аппаратуры «Транспорт-8х30»
Аппаратура может включаться по схеме организации связи «точка-точка» или «кольцо».
Для организации связи можно использовать одно или два одномодовых или многомодовых
оптических волокна. Для организации связи по одному оптическому волокну используются
20
пассивные оптические Y- ответвители.
Рисунок 1.14 - Пассивный оптический Y- ответвитель
Рисунок 1.15 - Аппаратура «Транспорт-8х30». Схемы организации связи
Конфигурация сети, контроль и управление всеми полукомплектами местными и удаленными
может осуществляться из любого пункта связи с компьютера типа IBM PC, имеющего порт RS-232.
Для контроля и управления аппаратурой можно использовать программное обеспечение
«Центр управления ЦВОЛТ».
Аппаратура имеет служебную связь, выход на аварийную станционную сигнализацию.
21
Основные технические характеристики оборудования ОАО «Русская телефонная компания»
приведены в приложении А.
1.4 Выбор типа оптического кабеля
При проектировании оптических цифровых линий передачи или кольцевых сетей необходимо
принять оптимальные решения по выбору типа оптического кабеля. Выбор ОК для проектируемой
ВОЛС осуществляется, исходя из следующих основных требований.
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.
В настоящее время число типов ОК отечественного производства заметно возросло. Вместе с
тем ограничения и требования на параметры системы обычно существенно сужают выбор
подходящих типов ОК.
Для магистральной связи рекомендуется использование кабеля ОКЛ с одномодовыми волокнами, обеспечивающими на волне 1,55 мкм большие дальности связи и число каналов. Кабели
содержат 4, 8, 16 и более одномодовых ОВ с коэффициентом затухания 0,2… 0,22 дБ/км. Имеются
специальные модификации кабелей ОКЛ:
ОКГ – с защитными медными и полиэтиленовыми оболочками и ОКВ – бронированные
стальными лентами.
22
Для зоновых и внутризоновой связи можно использовать одномодовые ОВ на длине волны 1,3
мкм, поэтому рекомендуются кабели ОЗКГ, ОКЗ, ОКГТ и ОКС. Зоновые кабели прокладывают
непосредственно в грунт и поэтому для защиты от атмосферного электричества и грызунов они
имеют металлический покров (оболочку, бронеленты).
Для сельской связи целесообразно применять кабели четырехволоконной конструкции ОК-4,
которые можно подвешивать и прокладывать непосредственно в грунт. Эти кабели поверх
сердечника имеют стальную оплетку и пластмассовую оболочку.
Волоконно-оптические кабели рядом преимуществ:
- высокая помехозащищённость от внешних электромагнитных полей;
- большая широкополосность. ВОК работают в диапазоне частот 10 14 - 10 15 Гц. В световом
диапазоне увеличивается несущая частота в 6-10 раз. Отсюда теоретически увеличивается объём
передаваемой информации. Работают оптические линии со скоростью передачи до 10 Гбит/с
(опытные образцы до 100 Гбит/с);
- малое затухание энергии в оптическом волокне позволяет существенно увеличить длину
регенерационного участка;
- дефицитные металлы (медь, свинец) заменены кварцем;
- высокая скрытность передачи информации;
- большие строительные длины кабеля (2км и более) обеспечивают меньшее число
соединений, что увеличивает надёжность ВОЛС;
- снижение массы кабеля.
От правильности выбора оптического кабеля зависят капитальные затраты и эксплуатационные
расходы на проектируемую ВОЛП. На выбор влияют, с одной стороны, параметры ВОСП
(широкополосность или скорость передачи информации, длина волны оптического излучения,
энергетический потенциал, допустимая дисперсия, искажения), с другой стороны, оптический кабель
должен удовлетворять и техническим требованиям:
- возможность прокладки в тех же условиях, в каких прокладываются электрические кабели;
- максимальное использование существующей техники;
- устойчивость к внешним воздействиям и т.д.
Оптические кабели для организации ВОЛП производятся на нескольких предприятиях России:
ЗАО «СОКК», ЗАО "Москабель-Фуджикура", «Еврокабель» и др. В проекте рекомендуется
использовать оптический кабель связи, выпускаемый ЗАО «СОКК» г.Самара. Фирмой выпускается
кабель различных модификаций.
ОКЛ - Кабели оптические для прокладки методом задувки в трубы (ЗПТ).
Преимущества:
- Компактный дизайн.
23
- Минимальный вес.
- Изгибная жесткость 0,7-2,5 Н*м2.
- Оптимальное соотношение диаметра и веса .
- Коэффициент трения в ЗПТ не более 0,1.
ОКЛК - Кабели оптические бронированные для прокладки в грунт.
Броня – повив стальных оцинкованных проволок или диэлектрических высокопрочных
стержней.
Преимущества:
- Уникальная нераскручиваемая конструкция повива стальных проволок.
- Отсутствие остаточных механических напряжений.
- Стойкость к повышенным механическим нагрузкам.
- Надежная защита от повреждений грызунами.
- Высокая молниестойкость.
- Высокая стойкость к раздавливанию и ударам.
- Высокая надежность при эксплуатации в тяжелых условиях.
- Компактный дизайн.
- Минимальный вес.
ОКЛСт - Кабели оптические бронированные для прокладки в канализации.
Броня – стальная гофрированная лента с водоблокирующей лентой под ней.
Преимущества:
- Компактный дизайн.
- Минимальный вес.
- Отличные механические свойства.
- Стойкость к грызунам.
- Минимальный коэффициент трения.
ОКЛЖ
Кабели
-
оптические
самонесущие
диэлектрические
для
широкополосных
мультисервисных сетей.
Силовые элементы – слой арамидных нитей.
Преимущества:
- Расчет конструкции под конкретный проект.
- Стойкость к раздавливающим нагрузкам не менее 2500 Н / 10 см.
- Прочное сцепление наружной оболочки со слоем арамидных нитей.
- Высокая стойкость к эоловой вибрации, «пляске» проводов.
- Эксплуатация при больших ледовых и ветровых нагрузках, в широком диапазоне рабочей
температуры.
24
- Компактный дизайн.
ОКЛ-Н - Кабели оптические небронированные для внутриобъектовой прокладки.
Кабели предназначены для прокладки и эксплуатации внутри помещений, а так же лотках и
трубах при повышенных требованиях по пожарной безопасности.
Преимущества:
- компактный дизайн;
- минимальный вес;
- высокая гибкость.
В приложении Б приведены основные параметры оптического кабеля, выпускаемого ЗАО
«СОКК».
1.5 Расчет предельных длин участков регенерации
Предельная длина регенерационного участка ВОСП определяется двумя параметрами:
суммарным затуханием РУ и дисперсией сигналов ОВ.
Длина РУ с учетом только затухания оптического сигнала, то есть потерь в ОВ, устройствах
ввода оптического излучения (как правило, потерь в разъемных соединениях), неразъемных
соединениях (сварных соединениях строительных длин кабеля) найдем из формулы:
lру =
Эп  Э з  А р  n р  Ан
  Ан / l с
,
где Эп - энергетический потенциал системы передачи, дБм;
 - коэффициент затухания ОВ, дБм/км;
lру - длина регенерационного участка, км;
Ар, Ан - затухание оптического сигнала на разъемном и неразъемном соединениях, дБм;
nр, - количество разъемных соединений ОВ на регенерационном участке.
Эз – запас по энергетическому потенциалу, необходимый для компенсации эффекта старения
элементов аппаратуры и ОВ, Эз = 6 дБм;
lс – строительная длина оптического кабеля, км.
Современные технологии позволяют получать затухания Ар  0,5 дБм, Ан  0,1 дБм. На
регенерационном участке количество разъемных соединений nр = 6 (по три на каждом пункте).
Длина регенерационного участка (РУ) цифровой волоконно-оптической линии связи зависит
от многих факторов, важнейшими из которых является энергетический потенциал (Эп) ЦВОСП,
равный:
Эп= рпер – рпр, дБм,
где рпер – абсолютный уровень мощности оптического сигнала (излучения), дБм;
рпр – абсолютный уровень мощности оптического сигнала на входе приёмного устройства,
25
при котором коэффициент ошибок или вероятность ошибки Рош одиночного регенератора не
превышает заданного значения, дБм;
Эп – энергетический потенциал определяет максимально-допустимое затухание оптического
сигнала в оптическом волокне (ОВ), разъёмных и неразъёмных соединителях на РУ, а также в
других узлах ЦВОЛС.
Как было отмечено выше, длина регенерационного участка ВОСП зависит также и от
дисперсии сигнала в ОВ. Максимальная длина РУ с учетом дисперсионных свойств ОВ
рассчитывается по следующей формуле:
lру max  =
0,25
, км,
  B`
где  - дисперсия сигнала в ОВ, определенная для одномодового ОВ;
В` – скорость передачи цифрового сигнала в линейном тракте.
Для одномодовых ОВ в паспортных данных указывается нормированная среднеквадратичная
дисперсия, пс/(нмкм), которая с ненормированной величиной связана выражением:
 = 10-6    н, мкс/км,
где  – ширина полосы оптического излучения, определяется из справочных данных
соответствующего источника излучения;
н – нормированное значение среднеквадратической дисперсии для ОК.
Из рассчитанных максимальных длин в проекте выбираем наименьшее значение, которое
должно находиться в пределах между минимальным и максимальным значениями длин
регенерационных участков, указанных для ВОСП РDH.
После расчета максимальной длины регенерационного участка следует распределить
регенерационные пункты.
При проектировании внутризоновой, зоновой или магистральной междугородной связи в
соответствии с заданием или по взаимному тяготению следует выбрать населенные пункты, где
будет осуществляться ввод/вывод рассчитанного количества каналов или цифровых потоков.
Такие пункты чаще всего проектируются как обслуживаемые. Затем, если расстояния между
ними будут больше lру max, необходимо рассчитать число регенерационных участков, расположенных
между обслуживаемыми пунктами:
nру =
l ОП ( ОРП)
l ру max
,
а количество необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) на этой секции будет равно:
nнрп = nру - 1.
26
По этой же методике следует распределить НРП на всех участках между ОРП (ОП) и выбрать
тип НРП. Такой же методике следует придерживаться при проектировании областных и
межобластных кольцевых сетей.
1.6 Схема организации связи
Схема организации связи разрабатывается на основе размещения ОП, ОРП, НРП, технических
возможностей аппаратуры и технического задания с целью получить наиболее экономичный вариант
организации необходимого числа каналов ТЧ, ОЦК или цифровых потоков более высокого порядка
между соответствующими населенными пунктами.
Схемы организации связи для выбранного типа аппаратуры без каналообразующего
оборудования изображены на рисунках в разделе 1.3.
В процессе разработки схемы организации связи должны быть решены вопросы организации
цифровой связи, служебной связи, телеконтроля и телемеханики. На схеме должно быть показано
размещение ОП, ОРП, НРП, приведена нумерация пунктов. Обслуживаемые пункты нумеруются
отдельно от НРП: ОП-1, ОРП-2, ОП-3. Нумерация НРП на линиях передачи малой протяжённости
может быть сквозной: НРП-1, НРП-2,…, НРП-К, а на линиях передачи большой протяжённости
(несколько секций) – по секциям. Например, на первой от оконечной станции – НРП-1/1, НРП-2/1 и
т.д., на второй секции – НРП-1/2, НРП-2/2 и т.д.
Кроме того, на схеме организации связи необходимо показать количество систем передачи
(транспортных систем), распределение каналов и потоков по потребителям, тип аппаратуры
оконечных и промежуточных пунктов, сервисного оборудования. При организации связи на
зоновых,
внутризоновых
и
магистральных
оптических
линиях
передачи
в
качестве
каналообразующего оборудования для получения потоков Е1 следует применять оборудование
САЦК-2М-У НПП «Технодалс», гибкий мультиплексор МП-1 НПП «Супертел», гибкий
мультиплексор ОГМ-30Е ОАО «Морион», гибкий мультиплексор Nateks MMX НТЦ «Натекс»,
гибкий мультиплексор Т-130 фирмы «Ротек» и т.д.
27
2 Расчет параметров волоконно-оптической линии передачи
2.1 Расчёт затухания на участках регенерации
Уровень оптической мощности сигнала, поступающего на вход ПРОМ, зависит от
энергетического потенциала ВОСП, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъёмных
соединителях, потерь мощности в неразъёмных соединителях /1/. Перед выполнением расчетов
рекомендуется составить таблицу (например, таблица 2.1) с исходными данными для расчета
распределения энергетического потенциала по длине ВОЛП.
Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета затухания регенерационных участков
Обозна-
Параметры
чения
1. Уровень мощности передачи оптического сигнала, дБм
2. Минимальный уровень мощности приема, дБм
4. Длина РУ, км
lру
5. Строительная длина ОК, км
lc
6. Количество строительных длин ОК на РУ
nc
7. Количество разъемных соединителей на РУ
nр
9. Количество неразъемных соединений ОВ на РУ
10. Затухание оптического сигнала на неразъемном
соединении, дБм
11. Коэффициент затухания ОВ, дБм/км
...
РУn
рпр.min
Э
соединителе, дБм
РУ1 РУ2
рпер
3. Энергетический потенциал ВОСП, дБм
8. Затухание оптического сигнала на разъемном
Значение параметра
...
...
Ар
0,15
nн
...
Ан
0,1
α
Суммарное затухание регенерационного участка (Ару) рассчитывается по формуле:
Ару = α ∙ lру + nн ∙ АН + np ∙ Ар.
Для транспортных систем в технических данных приводится максимальный уровень приёма,
т.е. порог перегрузки. Рассчитанный уровень приёма не должен быть больше максимально
28
возможного уровня приёма, но и не должен быть ниже минимально возможного уровня приёма, т.е.
порог чувствительности:
рпр min  рпр  рпр max.
Уровень приема на входе регенерационного пункта может быть определен по формуле:
рпр = рпер - Ару.
Результаты расчетов затуханий и уровней приема на всех регенерационных участках
проектируемой ВОЛП представить в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Затухания и уровни приема на участках регенерации
РУ
РУ1
РУ2
...
lру, км
...
Ару, дБм
...
рпр, дБм
...
РУn
Затухания на участках регенерации должны быть меньше энергетического потенциала системы
передачи, а уровень оптического сигнала в точке приёма больше минимально возможного и меньше
максимально возможного уровней, приводимых в технических данных ВОСП.
2.2 Расчет шумов регенерационного участка
Качество приема оптического излучения определяется шумами фотодетектора ПРОМ, основными
из которых являются: дробовые шумы, шумы темновых токов и собственные шумы.
Шумы
определяются для одного регенерационного участка (как правило, самого длинного, если
регенерационные пункты размещены по тракту неравномерно) /21/.
Для рассчитанной длины регенерационного участка рассчитываются различные составляющие
шумов оптического линейного тракта. Основные этапы расчета шумов рассмотрим на примере.
Пример 1. Для условий, приведенных в таблице 2.3 для ЦВОПС «Транспорт-8х30», определить
шумы фотодетектора ПРОМ (ППОМ) регенерационного участка.
Значения Ару, рпр, рпер, lру для самого длинного регенерационного участка берутся из пункта 2.1
29
Таблица 2.3 – технические параметры регенерационного участка
Параметр
Параметр
Значение
параметра
Уровень мощности оптического сигнала в точке S, дБм
рпер
+2
рпр min
-33
Затухание регенерационного участка, дБм
Ару
30,1
Уровень мощности приема оптического излучения в точке R, дБм
рпр
-28,1
Скорость передачи информации, Мбит/с
В
18,432
Длина волны оптического излучения, мкм
λ
1,55
Длина регенерационного участка, км
lру
99
Порог чувствительности приемника оптического излучения в точке
R при кош = 10 10
Порядок решения. 1. Определим мощность оптического излучения на выходе передающего
оптического модуля – ПОМ или ППОМ по формуле:
Wпер  10
0,1 рпер
, мВт,
где рпер  уровень передачи оптического излучения (берется из технических данных ЦВОСП).
Если рпер = +2 дБм, то получим:
Wпер  10
0,1 рпер
 100,12  1,6 мВт.
2. Для регенерационного участка с затуханием Ару = 30,1 дБ абсолютный уровень приема рпр на
входе ПРОМ (ППОМ) равен:
рпр = рпер – Ару = +2 – 30,1 = – 28,1 дБм
3. Определим мощность оптического излучения на входе ПРОМ или приемо-передающего модуля
(ППОМ) линейного регенератора по формуле:
Wпер  10
0,1 рпр
, мВт
(2.1)
Подставив в (2.1) значение рпр, получим:
Wпр  10
0,1 рпр
 100,1( 28,1)  1,54 мкВт или 1,54·10-3 мВт.
Поскольку электрический сигнал на выходе фотодетектора ПРОМ (ППОМ) является случайной
величиной, то его значение оценивается среднеквадратическим значением фототока, величина
которого определяется по формуле:
I c2  0,5  (0,8    Wпр ) 2  М 2 ,
(2.2)
где  = 0,8…0,9  квантовая эффективность фотодиода;
  длина волны оптического излучения, мкм, которая определяется типом оптического
передатчика;
30
Wпр  мощность оптического излучения на входе ПРОМ (или ППОМ), Вт, определенная выше;
М  коэффициент умножения лавинного фотодиода (ЛФД); для р-i-n фотодиода М = 1.
4. По формуле (2.2) для нашего примера определим среднеквадратическое значение полезного
сигнала, подставив в нее значения Wпр = 1,54  10-6 Вт и положив в ней = 0,9 (см. выше) и  = 1,55 мкм;
фотодетектор выполнен на основе ЛФД с коэффициентом умножения равным М = 100
I c2  0,5  (0,8     Wпр ) 2  М 2  0,5  (0,8  0,9 1,55 1,54 10 6 ) 2 100 2  14,7 10 9 А 2 .
Основными шумами на выходе фотодетектора ПРОМ (ППОМ) являются следующие виды шумов.
Дробовые шумы, которые оцениваются среднеквадратическим значением вида
2
I др
 2  е  (0,8     Wпр ) 2  М 2  F ( M )  B  4е  I с2  F ( M )  B,
(2.3)
(8.22)
где, е =(7.23)
1,60210-19  заряд электрона, Кл (кулон);
В  скорость передачи, бит/с;
F(M)  коэффициент шума лавинного умножения, учитывающий увеличение дробовых шумов
лавинного фотодиода (ЛФД) из-за нерегулярного характера процесса умножения; для большинства
ЛФД с достаточной точностью для практических расчетов нужно рассчитать F(M) по формуле:
F(M) = М х , 0,4  х  1.
(2.4)
Значения М и х определяются материалом, из которого выполнен ЛФД; для p-i-n – величина F(M)
= 1.
5. Для рассматриваемого примера определим величину коэффициента шума ЛФД, подставив в
(2.4) значения М = 100 и х = 0,8, получим
F(M) = Мх = 100 0,8 = 39,8.
6. Подставив в (2.3) значения Ic2 = 14,710-9 А2, F(M) = 39,8, величину заряда электрона е и В =
18,432106 бит/с (для примера), определим величину дробовых шумов
Iдр2 = 4еIс2 F(M)В = 41,60210-19 14,7·10-9 ·39,8 ·18,432106 = 0,6910-17 А2.
Темновые шумы, возникающие независимо от внешнего оптического сигнала из-за случайной
тепловой генерации носителей под воздействием
фонового излучения, несвязанного с полезным
сигналом, среднеквадратическое значение которого равно:
Iт2 = 2е Iт F(M) М 2 В ,
(2.5)
где Iт  среднее значение темнового тока, величина которого для германиевых фотодиодов равна
(1…8)10-7А, а для кремниевых – (1…8)10-8А.
7. Подставив в (2.5) значения заряда электрона е = 1,60210-19Кл, величину темнового тока Iт = 5 ·
10-7А (германиевый фотодиод), М = 100, F(M) =39,8 и скорость цифрового потока В = 18,432106 бит/с,
получим:
31
Iт2 = 2е Iт F(M) М 2 В = 21,60210-19 5 10-739,8·1002 18,432 106 = 2,9410-14 А2.
Собственные шумы электронных схем ПРОМ или ПЛОМ, обусловленные хаотическим
тепловым движением электронов, атомов и молекул в резисторах, полупроводниках и других
радиоэлементах, среднеквадратическое значение которых равно:
Iсш2 = 4k TFш В/Rвх,
(2.6)
где k = 1.3810-23 ДжК-1  постоянная Больцмана;
Т – температура по шкале Кельвина;
Fш и Rвх = 1…5 МОм  коэффициент шума и входное сопротивление предварительного усилителя
ПРОМ или ППОМ соответственно.
8. Для рассматриваемого примера величину собственных шумов определим, подставив в (2.6)
значения Т = 300К, Fш = 8, В = 18,432 Мбит/с и Rвх = 106 Ом:
Iсш2 = 4k TFш  В/Rвх = 41,3810-23300 8  18,432106/106 ≈ 0,24510-17 А2.
Сравнивая величины дробовых, темновых и собственных шумов, видим, что основными являются
темновые шумы.
Среднеквадратическое значение токов суммарных шумов будет равно:
Iш2 = Iсш2 +Iт2 +Iдр2.
(2.7)
9. Для нашего примера среднеквадратическое значение токов суммарных шумов получим,
подставив в (2.7) значение соответствующих слагаемых
Iш2 = Iсш2 +Iт2 +Iдр2 = 0,24510-17 + 2,9410-14 + 0,6910-17 ≈ 2,94110-14 А2.
На этом расчет основных шумов одиночного линейного регенератора или регенерационного
участка завершается, и переходят к расчету вероятности или коэффициента ошибок одиночного
регенератора.
2.3 Расчет вероятности или коэффициента ошибок одиночного регенератора
Определение вероятности или коэффициента ошибок одиночного регенератора распадается на две
части:
1) расчет допустимой вероятности ошибок рош
доп,
приходящаяся на один регенерационный
участок исходя из норм на различные участки первичной сети: магистральной, внутризоновой и
местной;
2) расчет ожидаемой вероятности ошибок рож, зависящей от величины защищенности от
суммарных шумов регенерационного участка.
Расчет допустимой вероятности ошибок. Допустимая вероятность ошибки одиночного
регенератора определяется по формуле
рош доп = рош1 lру,
(2.8)
32
где рош1  нормированная вероятность ошибки, приходящаяся на 1 км километр линейного тракта,
значения которой для различных участков первичной сети приведены в таблица 2.4;
lру  длина регенерационного участка, км.
Таблица 2.4 – Нормированная вероятность ошибок
Участок первичной сети
Магистральный
Внутризоновый
Местный
10-11
1,67·10-10
10-9
рош1, 1/км
Пример 2. Рассчитать допустимую вероятность ошибки одиночного регенератора для ЦВОСП
внутризоновой первичной сети, длина регенерационного участка которой равна lру = 99 км.
Решение. Подставив в (2.8) значения рош
1
= 1,6710-10 (см. табл. 2.4) и lру = 99 км, получим
допустимую вероятность ошибок одиночного регенератора:
рош доп = рош1 lру = 1,67 10-10 99 = 1,65 10-8.
Допустимой
вероятности
ошибки
одиночного
регенератора
соответствует
допустимая
защищенность Аз доп, которая определяется по формуле
Аздоп  4,58  11,42 lg(  lg р ош )  4,58  11,42 lg( lg1,65 10-8 )  14,68дБ.
Для оценки соответствия вероятности ошибок нормам необходимо определить ожидаемую
вероятность ошибок  рож и сравнить ее с допустимой. При правильно выбранных проектных
решениях должно выполняться условие:
рош ож  рош доп.
Расчет ожидаемой вероятности ошибок одиночного регенератора. Ожидаемая вероятность
ошибок определяется ожидаемой защищенностью от шумов оптического линейного тракта, которая
равна:
Аз ож = 10 lg (Ic2 /Iш2),
где Ic2 и Iш2 среднеквадратические значения фототоков полезного сигнала и суммарных шумов на
выходе ПРОМ или ППОМ соответственно, определенных ранее.
Ожидаемая вероятность ошибок одиночного регенератора рош ож1 может быть получена из данных
таблицы 2.5 соответствующим интерполированием.
Таблица 2.5 – Зависимость рош от Аз
Аз ож, дБм
18.8
19.7
20.5
21.1
21.7
22.2
22.6
23.0
23.4
23.7
рош ож1
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
10-13
10-14
33
Пример 3. Определить ожидаемую вероятность ошибок одиночного регенератора для
результатов Примера 1, т .е. Ic2 = 14,7·10-9 А2 и Iш2 = 2,941·10-14 А2.
Решение. Подставив в формулу (2.12) значения токов Ic2 и Iш2 получим
Аз ож = 10 lg (Ic2 /Iш2 ) = 10lg (14,710-9 / 2,94110-14) = 56,99 дБм.
Ожидаемой защищенности, как следует из таблицы 2.3, соответствует вероятность ошибок менее
10-14, что значительно ниже допустимого значения.
2.4 Расчет порога чувствительности ПРОМ
Одной из основных характеристик приемника оптического излучения является его
чувствительность,
т.е. минимальное
значение
обнаруживаемой
(детектируемой)
мощности
оптического сигнала, при которой обеспечиваются заданные значения отношения сигнал/шум или
вероятности ошибок.
Из теории /7/ следует, что в условиях идеального приема, то есть при отсутствии шума и
искажений для обеспечения вероятности ошибок не хуже 10-9 требуется генерация 21 фотона на
каждый принятый импульс. Это является фундаментальным пределом, который присущ любому
физически реализуемому фотоприемнику и называется квантовым пределом детектирования.
Соответствующая указанному пределу минимальная средняя мощность оптического сигнала
длительностью
=
1
B`
называется минимальной детектируемой мощностью (МДМ).
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) /7/, однако существуют приближенные формулы
расчета абсолютного уровня МДМ при вероятности ошибок не хуже 10-8 в зависимости от скорости
передачи В` в линейном тракте:
-55 + 11 lg B`
при B`  50 Мбит/с,
-55 + 10 lg B`
при B`  50 Мбит/с
рmin =
для pin ФД и
-70 + 10,5 lg B` при B`  50 Мбит/с,
рmin =
-70 + 10 lg B` при B`  50 Мбит/с
для ЛФД.
34
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:
Э = рпер. – рпр., дБ,
где рпр.  рmin – уровень приема ПРОМ.
Полученное значение должно соответствовать паспортным данным системы передачи.
2.5 Расчет энергетического запаса
Суммарное затухание регенерационного участка (Ару) составляет:
Ару = рпер – рпр = α ∙ lру + nн ∙ АН + np ∙ Ар,
(2.9)
где nн - количество неразъемных соединений.
np - количество разъемных соединений;
рпр - уровень мощности принимаемого сигнала.
Общее число неразъемных соединений на участке регенерации определяется по формуле:
nн 
l ру
lс
 1,
(2.10)
где lc - среднее значение строительной длины кабеля.
Энергетический запас на конкретном регенерационном участке можно определить по формуле:
Э = Эп - Ару.
Энергетический потенциал системы определяется по формуле:
Эп = рперmax = рпрmin,
(2.11)
где Э - энергетический запас;
Эп- энергетический потенциал аппаратуры, дБм.
Таким образом, подставляя формулы (2.9) и (2.10) в формулу (2.11) получим значение
энергетического запаса:
Э = Эп - АН - 6∙ Ар - lру ∙ α - lру ∙ Ан / lc.
Расчеты проводятся для всех участков регенерации, а результаты сводятся в таблицу 2.6.
Таблица 2.6 - Значения энергетического запаса на участках регенерации
РУ
Э, дБм
РУ1
РУ2
...
РУn
...
35
Согласно рекомендациям РД 45.047-99 («Руководящий документ отрасли. Линии передачи
волоконно-оптические на магистральной и внутризоновых первичных сетях ВСС России.
Техническая эксплуатация») значение параметра энергетического запаса должно быть больше или
равно следующих значений:
- 2 дБм (экономически выгодные условия эксплуатации);
- 6 дБм (экономически неблагоприятные условия эксплуатации).
Рассчитанные величины должны превышать допустимые значения.
2.6 Расчет дисперсии линейного сигнала
При прохождении импульсных сигналов по оптическому волокну изменяется не только
амплитуда импульсов, но и их форма - импульсы уширяются. Это явление называется дисперсией.
Дисперсия ограничивает максимальную скорость передачи сигналов по оптическому волокну.
Исходя из расчетных длин регенерационных участков, проектируемой скорости передачи и
оптических характеристик кабеля можно рассчитать пропускную способность кабеля на данных
участках с целью сравнения ее с проектируемой скоростью передачи. В общем случае дисперсия в
оптическом волокне рассчитывается по формуле:
σ = σ mod + (∆λ ∙D(λ)), пс/км,
где ∆λ, - ширина спектра излучения источника (нм), ∆λ=1нм;
σ mod - модовая дисперсия, (пс/км);
D(λ) - удельная хроматическая дисперсия, (пс/нм∙км).
Коэффициент
широкополосности
(∆F)
или
полоса
пропускания
оптического
кабеля,
приходящаяся на 1 км кабеля зависит от дисперсии (σ) и определяется по формуле:
∆F = 1/ σ, МГц∙км.
Чем больше дисперсия и уширение импульса, тем меньше частотный диапазон использования
оптического кабеля. Пропускная способность (Fnp) оптического кабеля длиной lру определяется по
формуле:
Fnp= ∆F/ lру, МГц ≈ Впр, Мбит/с.
В одномодовых волокнах в широком диапазоне длин волн модовая дисперсия, как правило,
равна нулю, поэтому в данном случае ее можно не учитывать.
Таблица 2.7 - Исходные данные к расчету пропускной способности кабеля
Скорость передачи (Мбит/с)
Удельная хроматическая
Ширина спектра
дисперсия кабеля (пс/нм∙км)
источника излучения (нм)
36
Результаты расчета пропускной способности на участках регенерации свести в таблицу 2.8.
Таблица 2.8 - Пропускная способность на участках регенерации
РУ
Вnp, Мбит/с
РУ1
РУ2
...
РУn
...
Если расчетная пропускная способность кабеля больше проектируемой скорости передачи,
искажений оптического сигнала за счет размывания фронтов импульсов не произойдет.
37
3 Программное обеспечение «Центр управления ЦВОЛТ»
Программное обеспечение (ПО) «Центр управления ЦВОЛТ» предназначено для работы
обслуживающего персонала с аппаратурой ЦВОЛТ при конфигурировании, эксплуатации, поиске
и устранении неисправностей.
Программа позволяет из любого пункта:
- сконфигурировать сеть. Определить названия и количество колец, названия и количество
пунктов связи в кольце, матрицу потоков для каждого кольца, распределить вручную или
автоматически потоки Е1 между полукомплектами, работающими в кольце;
- записать текущую конфигурацию во все полукомплекты кольца;
- получить отчеты в виде таблиц MS Excel, содержащие матрицу потоков, схему соединения
трактов, схемы распайки заворотов;
- сконфигурировать каналы RS-232. Задать пункты связи каждого кольца, между которыми в
текущей конфигурации будет организован канал RS-232;
- посмотреть текущее состояние трактов Е1;
- посмотреть отчет, содержащий данные о состоянии потоков Е1, а также о работе
аппаратуры и пользователей ПО за любой период времени;
- просматривать в реальном времени состояние трактов Е1;
- установить заворот на любом из трактов Е1;
- заблокировать любой тракт Е1;
- перевести любой тракт Е1 в режим тестирования, при этом по потоку на передачу будут
передаваться правильные синхробайты, а на приеме будет контролироваться коэффициент
ошибок. Эта функция позволяет проверить работу оборудования, целостность кабеля, работу
внешнего оборудования без дополнительных приборов и устройств, для любой аппаратуры
ЦВОЛТ;
- задать условия срабатывания аварийной сигнализации;
- задать имя и пароль пользователя, определить его права доступа. ПО входит в комплект
обязательной поставки указанных типов оборудования.
3.1 Описание программы
Программа работает резидентно и может запускаться при старте операционной системы.
Программа проверяет, подключен ли компьютер к оборудованию или нет, постоянно опрашивает
все полукомплекты сети для проверки их текущего состояния и измерения коэффициента ошибок
по трактам Е1. Все данные о состоянии всех полукомплектов сети и работе программы
записываются в базу данных.
38
Программа открывается главным меню, которое состоит из 9 пунктов.
Рисунок 3.1 – Главное меню программы
При выборе пункта «Схема организации связи» запустится утилита, которая позволяет
сконфигурировать оптические кольца, назначить тракты Е1, а также при необходимости прописать
конфигурацию в оборудование ЦВОЛТ через СОМ-порт.
«Настройка канала RS-232» позволяет организовать между двумя любыми пунктами
оптического кольца, построенного на базе аппаратуры ЦВОЛТ канал RS-232.
Пункт «Контролируемые тракты» позволяет задать параметры мониторинга состояния
трактов Е1 в каждом пункте любого кольца. Указанные параметры будут отображаться в окне
аварийных состояний.
«Окно аварийных состояний» показывает информацию о произошедших в сети событиях и
коэффициент ошибок, за период работы программы.
В пункте «Статистика» вызываются утилиты для просмотра текущего состояния трактов,
просмотра статистики работы сети за определенный период времени и чистки журнала статистики.
Пункт «Тестирование» позволяет в реальном времени изменить некоторые свойства трактов
(задать тип станционного кода, программно поставить заворот тракта или заблокировать его) и
просмотреть текущие состояния счетчиков ошибок.
Пункт «Системные настройки» позволяет выбрать СОМ-порт компьютера, через который
обеспечивается связь с оборудованием, автозапуск при загрузке Windows, автосохранение
статистики и цвета программы.
Пункт «Пользователи и пароли» позволяет задать список имен пользователей, определить
каждому пароль и определить степень доступа к пунктам основного меню.
Пункт «Протокол работы пользователей» позволяет увидеть, когда и какие операции с
39
программой производил каждый пользователь. При этом можно отфильтровать выводимые
данные и распечатать их.
При выборе пункта «Выход из программы» программа запрашивает подтверждения и
завершает свою работу.
3.2 Работа с программой
3.2.1 Схема организации связи
Это основной блок программы. При выборе этого пункта на экране появляется окно
следующего вида:
В этом пункте выполняются следующие действия:
1) создание пустого кольца, задание имени кольца и выбор серии используемой аппаратуры;
2) создание пунктов связи кольца, задание их имен и типа устройств;
3) создание матрицы потоков и назначение связей между портами Е1 полукомплектов;
4) запись конфигурации в аппаратуру ЦВОЛТ;
5) настройка режимов работы по трактам Е1: с генерацией СИАС/без генерации СИАС;
6) печать конфигурации оптического кольца, матрицы потоков, схемы соединения трактов.
3.2.2 Создание пунктов связи кольца
При задании пунктов связи оптического кольца следует руководствоваться следующими
правилами:
- пункт связи - это один полукомплект аппаратуры ЦВОЛТ, т.е. если в одном корпусе
установлено несколько полукомплектов, то они задаются как отдельные пункты;
- пункт связи, считаемый локальным (к корпусу которого подключен компьютер для записи
конфигурации при создании оптического кольца), должен быть первым в списке:
- остальные пункты указываются в списке согласно их следованию по направлению передачи
оптического потока.
3.2.3 Создание матрицы потоков.
Когда все пункты связи заданы, можно создавать матрицу потоков. Окно настройки матрицы
потоков запускается при выборе пункта Кольцо/Матрица потоков. При этом откроется окно
настройки матрицы потоков.
40
Рисунок 3.2 – Окно настройки матрицы потоков
Создание матрицы потоков состоит из двух этапов:
1) указание количества трактов между пунктами связи;
2) назначение связей между портами Е1 полукомплектов.
При
указании
количества
трактов
программа
контролирует
свободную
емкость
корреспондирующих пунктов связи, а также свободную емкость оптического кольца.
Матрица потоков имеет следующие ограничения:
- нельзя организовать тракт в пределах одного пункта связи;
- тракты задаются только как «точка-точка», т.е. нельзя создать тракты, так как показано на
рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Пример неверной организации тракта
Когда задано количество трактов между пунктами связи, следует назначить связи между
41
портами Е1 полукомплектов.
3.2.4 Настройка трактов
Данный пункт позволяет присвоить любому тракту Е1 в любом пункте кольца свое имя (по
умолчанию трактам присваивается имя ««Тракт»+номер тракта»), а также включить или
выключить генерацию сигнала AIS или в русской аббревиатуре СИАС (сигнал индикации
аварийного состояния) при пропадании сигнала цикловой синхронизации (например, аварийное
состояние тракта или при передаче данных Ethernet в потоке Е1).
,'
3.2.5 Запись конфигурации кольца в аппаратуру ЦВОЛТ.
Необходимо записать конфигурацию кольца в аппаратуру. Для этого необходимо, чтобы
один из СОМ-портов компьютера специальным шнуром (схему распайки шнура смотри в
техническом описании на аппаратуру) был подключен к оборудованию.
Для начала записи конфигурации следует открыть окно «Схема организации связи», выбрать
нужное оптическое кольцо и выбрать в верхней строке меню Кольцо/Записать.
В этой форме следует указать, логический номер платы полукомплекта в корпусе или в
крейте, которая является локальным пунктом кольца (первая в списке устройств). Эта информация
необходима для того, чтобы ПО «Центр управления ЦВОЛТ» «знало» в какое кольцо загрузить
файлы конфигурации. Если номер указан, после нажатия кнопки «Выбрать» программа начнет
запись конфигурации в кольцо. Если конфигурация прописана во все пункты, программа сообщит
об успешном окончании процедуры.
3.2.6 Настройка канала RS-232
Существует возможность организовать между двумя любыми пунктами оптического кольца
сквозной канал RS-232. После настройки этот канал абсолютно прозрачен (аналогичен обычному
каналу) и может быть использован по необходимости любым оборудованием. Максимальная
скорость канала составляет 5760 Бод.
3.2.7 Контролируемые тракты
При старте программы производится сканирование доступных по сети устройств и
начинается мониторинг их работы. Все события в сети записываются в базу данных постоянно, в
течение работы программы. Мониторинг ведется в фоновом режиме и не мешает работе
программы.
Данный пункт меню позволяет пользователю задать параметры мониторинга состояния
трактов Е1:
-
для
любого
из
сконфигурированных
колец,
определить
для
каждого
пункта
контролируемые параметры: мониторинг группового потока, отдельно взятого основного или
резервного канала;
- включить или отключить контроль наличия резервного канала;
42
- указать тракты Е1 в каждом пункте кольца, которые требуется контролировать.
По умолчанию контроль установлен только по групповому потоку, и в окне аварийных
состояний будут фиксироваться события, происходящие по резервному оптическому тракту. Для
работы с оборудованием без резервирования рекомендуется исключить контроль резервного
тракта, чтобы не загромождать окно аварийного состояния лишними событиями.
3.2.7 Окно аварийных состояний
В этом пункте можно отследить все аварийные состояния трактов, которые были выбраны
для мониторинга в пункте меню «Контролируемые тракты». Можно настроить программу так,
чтобы окно аварийных состояний выводилось на экран монитора сразу, как только обнаружилась
любая аварийная ситуация.
В этом окне отображаются следующие параметры событий:
- дата и время события;
- название оптического кольца и пункта связи в этом кольце, где произошло событие;
- указывается тракт (только если он отмечен в меню «Контролируемые тракты»), в котором
произошло событие;
- тип произошедшего события;
- коэффициент ошибок данного тракта за период наблюдения.
Появление нового события сопровождается звуковым сигналом.
43
4 Надежность оптической линии передачи
4.1 Термины и определения по надежности
Под надежностью элемента (системы) понимают его способность выполнять заданные
функции с заданным качеством в течение некоторого промежутка времени в определённых
условиях. Изменение состояния элемента (системы), которое влечёт за собой потерю указанного
свойства, называется отказом.
Надёжность работы ВОЛП – это свойство волоконно-оптической линии обеспечивать
возможность передачи требуемой информации с заданным качеством в течение определённого
промежутка времени /1/.
ВОЛП в общем случае может рассматриваться как система, состоящая из двух совместно
работающих сооружений – линейного и станционного. Каждое из этих сооружений при определении
надёжности может рассматриваться как самостоятельная система.
В теории надёжности используются следующие понятия:
- отказ – повреждение ВОЛП с перерывом связи по одному, множеству или всем каналам связи;
- неисправность – повреждение, не вызывающее закрытия связи, характеризуемое состоянием
линии, при котором значения одного или нескольких параметров не удовлетворяют заданным
нормам;
- среднее время между отказами (наработка на отказ) – среднее время между отказами,
выраженное в часах;
- среднее время восстановления связи – среднее время перерыва связи, выраженное в часах;
- интенсивность отказов – среднее число отказов в единицу времени (час);
- вероятность безотказной работы – вероятность того, что в заданный интервал времени не
возникнет отказ;
- коэффициент готовности – вероятность нахождения линии передачи в исправном состоянии
в произвольно выбранный момент времени;
- коэффициент простоя – вероятность нахождения линии передачи в состоянии отказа в
произвольно выбранный момент времени.
Многоканальные ТКС относятся к восстанавливаемым системам, в которых отказы можно
устранять.
Одно из центральных положений теории надёжности состоит в том, что отказы рассматривают
в ней как случайные события. Интервал времени от момента включения элемента (системы) до его
первого отказа является случайной величиной, называемой временем безотказной работы.
Интегральная
функция
распределения
этой
случайной
величины,
представляющая
собой
вероятность того, что время безотказной работы будет менее t, обозначается q(t) и имеет смысл
44
вероятности отказа на интервале (0… t). Вероятность противоположного события – безотказной
работы на этом интервале – равна:
P(t) = 1 – q(t).
Удобной мерой надёжности элементов и систем является интенсивность отказов (t),
представляющая собой условную плотность вероятности отказа в момент времени t, при условии,
что до этого момента отказов не было. Между функциями (t) и P(t) существует взаимосвязь:
 t

P(t) = exp     ( t )dt  .
 0

В период нормальной эксплуатации (после приработки, но ещё до того, как наступит
физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна (t)  . В этом случае:
P(t) = exp (-t).
Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной
эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с
течением времени.
Среднее время безотказной работы находят как математическое ожидание случайной
величины:

tср =   t exp( t )dt 
0
1
.

(4.1)
Оценим надёжность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных
элементов. Пусть
P1(t) ; P2(t) ; … Pn(t) вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени (0…t), n - число
элементов в системе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы
одного элемента ведёт к отказу всей системы (такой вид соединения элементов называется
последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению
вероятностей безотказной работы отдельных её элементов:
n
Рсист = П Pi t  
i 1
n
П exp(   t )  exp( 
i 1
i
сист
 t) .
(4.2)
n
где сист =   i — интенсивность отказов системы;
i 1
 i — интенсивность отказов i – го элемента.
Среднее время безотказной работы системы равно:
45
tср. сист =
1
.
сист.
(4.3)
К числу основных характеристик надёжности восстанавливаемых элементов и систем
относится коэффициент готовности:
КГ =
t ср.сист
t ср.сист  t в.сист
,
(4.4)
где tв сист - среднее время восстановления элемента (системы).
Коэффициент готовности соответствует вероятности того, что элемент (система) будет
работоспособен в любой момент времени.
4.2 Расчёт параметров надёжности
В соответствии с выражением (4.2) интенсивность отказов оптической линии передачи
определяют как сумму интенсивностей отказов НРП, ОРП (ОП) и кабеля:
сист =  орп  n орп +  нрп  n нрп + каб  L,
где

орп
, 
нрп
, каб - интенсивности отказов соответственно ОРП (ОП), НРП, и одного
километра кабеля;
n орп , n нрп - количество соответственно ОРП (ОП), НРП;
каб - интенсивность отказов одного километра кабеля;
L - протяженность оптической линии передачи.
Среднее время безотказной работы оптической линии передачи определяют по формуле (7.3).
Результаты расчёта необходимо выразить в годах.
Вероятность безотказной работы в течение заданного промежутка времени рассчитывается по
формуле (4.2) для t1 = 24 часа (сутки), t2 = 168 часов (неделя), t3 = 720 часов (месяц) и t4 = 8760 часов
(год).
По результатам расчётов строится график зависимости вероятности безотказной работы
оптической линии передачи от времени Рсист (t).
Коэффициент готовности оптической линии передачи рассчитывают по формуле (4.4),
рассчитав предварительно среднее время восстановления связи:
tв. сист = ( орп  n орп  tв. орп +  нрп  n нрп  tв. нрп + каб  L  tв. каб ) /сист ,
где tв. орп, tв. нрп, tв. каб - время восстановления соответственно ОРП (ОП), НРП, и кабеля.
Значения необходимых для расчётов параметров приведены в таблице 4.1.
46
Таблица 4.1 – Параметры надежности элементов ВОЛП
Наименование
ОРП (ОП)
НРП
Оптический
элемента
, 1/час.
tВ, ч.
PDH
1  10-7
0,5
PDH
3  10-8
4,0
кабель
5  10-8 на 1 км
5,0
Далее для линий передачи кольцевой топологии определяем, во сколько раз уменьшается время
восстановления (время простоя) при резервировании /20/. Предположим, что кольцо состоит из
одной линии и разбито на n единичных участков между двумя соседними станциями,
обслуживающими ближайших по отношению друг к другу пользователей.
Интенсивность отказов единичного участка определяется по формуле
 ед. уч. =  орп  n орп +  нрп  n нрп+ каб  L,
где n орп = 2 – количество ОРП на одном единичном участке;
n нрп – количество НРП между ОРП единичного участка.
Среднее время безотказной работы единичного участка равно
tср. ед. уч. =
1
 ед . уч.
,
а коэффициент готовности единичного участка равен
КГ ед. уч =
tср .ед. уч.
tср .ед. уч.  tв.ед. уч.
,
где tв.ед.уч – время восстановления единичного участка без резервирования, которое
рассчитывается по следующей формуле:
tв. ед. уч. =
 орп.  n орп.  t в.орп.   нрп.  n нрп.  t в.нрп.   каб .  l  t в.каб .
 ед. уч.
.
После этого рассчитывается отношение времени восстановления кольцевой сети при
резервировании к времени восстановления без резервирования:
t в.с. резерв.
t в.без. резерв.
где
= (n-n1) (1-Кг.ед.уч.),
n, n1 – количество единичных участков соответственно в кольце и на малой дуге кольца и
делается вывод о том, во сколько раз уменьшается время простоя кольцевой сети при
резервировании.
В заключение по результатам расчётов параметров надёжности делается вывод о качестве
работы оптического линейного тракта.
47
n1
A2
A1
eдиничный
участок длиной l
n2
Рисунок 4.1 – Кольцевая топология с n участками
Рисунок 7.1 – Кольцевая топология с n участками.
48
5 Способы прокладки оптических кабелей
В этом разделе проекта следует выбрать способ прокладки кабеля и описать его преимущества.
5.1 Прокладка оптических кабелей в грунт
Перед прокладкой ОК проводятся изыскания трассы с целью выбора оптимальной конструкции
прокладываемого ОК и технологии прокладки (кабелеукладчиком, в траншею, с использованием
горизонтально-наклонного бурения, взрывных работ и др.). Учитывается также наличие имеющихся
подземных сооружений (других кабелей связи, силовых кабелей, трубопроводов и т.д.) и наземных
препятствий (шоссейные и железные дороги, реки, болота, леса, овраги, пересечения с линиями
электропередачи и др.), определяются места размещения необслуживаемых регенерационных
пунктов, пунктов доступа к ОК, оптических муфт и т.д.
Основным, наиболее экономичным методом прокладки ОК непосредственно в грунт,
обеспечивающим наиболее высокую степень механизации и скорость прокладки, является прокладка
кабелеукладчиком. На определенных участках трассы могут применяться и другие технологии - в
частности, при пересечениях автомобильных и железных дорог, глубоких оврагов и болот, рек,
скальных участков. Для ОК с металлическими бронепокровами необходимо соблюдение мер по
защите ОК от грозовых повреждений и от влияний электрифицированных железных дорог и линий
электропередачи на участках сближений с этими объектами. На особо опасных с точки зрения
электромагнитных воздействий участках трассы предусматривается прокладка диэлектрических ОК.
Прокладка ОК с помощью кабелеукладчика (рисунок 5.1) предусматривает обеспечение
плавного прохода ОК через кассету кабельного ножа с соблюдением допустимого радиуса его
изгиба, а также нормируемой (1,2 м) глубины прокладки. Кабелеукладчики используют на
спрямленных и протяженных участках трассы, при отсутствии частых пересечений с подземными
коммуникациями.
Кабелеукладчики и рыхлители (пропорщики) грунта, в том числе оснащаемые вибратором,
обеспечивающим снижение необходимого тягового усилия примерно вдвое, выпускает ЗАО
"Межгорсвязьстрой" (г. Москва).
Перед прокладкой ОК в грунт предварительно прорезают (пропарывают) грунт кабельным
ножом вхолостую, без ОК, или же с применением специального рыхлителя грунта (пропорщика).
Пропорка в тяжелых и каменистых грунтах производится за несколько проходов, до полной глубины
трассы.
49
Рисунок 5.1- Кабелеукладчик
1 - держатель барабана; 2 - тормоз барабана; 3, 4 - направляющий ролик; 5 - вибратор; 6 - кассета для
сигнальной ленты; 7 - кассета кабельного ножа; 8 - режущая кромка кабельного ножа; 9 - режущая
кромка кабельного ножа; 10 - привод подъема кабельного ножа
Прокладка ОК ведется без увеличения или снижения скорости, кабельный нож должен ровно
заглаживать дно прорези во избежание повреждения ОК выступающими камнями и исключения
резких изгибов ОК. Нельзя превышать допустимое усилие растяжения ОК. Наклон ножа
кабелеукладчика должен быть постоянным, в ходе прокладки ведется контроль глубины прокладки
ОК.
Допустимый радиус изгиба ОК должен оставаться постоянным, при повороте трассы с
радиусом более крутым, чем допускает кабелеукладочная техника, должна отрываться траншея для
выполнения маневра. Выглубление и заглубление ножа кабелеукладчика производятся только в
предварительно отрытом котловане, размер которого должен быть больше наибольшей ширины
ножа. Выше уровня прокладки ОК на 10...15 см рекомендуется одновременно с ОК прокладывать
сигнальную ленту, а на поворотах трассы и участках пересечений с подземными сооружениями
устанавливать электронные маркеры.
При пересечении трассы ОК с другими подземными сооружениями (трубопроводами,
кабелями) должны быть приняты меры, исключающие повреждение этих сооружений.
В местах стыка строительных длин ОК предусматривается технологический запас длины ОК,
обеспечивающий последующий монтаж ОК в специально оснащенной монтажной автомашине
(длиной не менее 10 м). По окончании монтажа ОК смонтированную муфту и технологический запас
длины ОК, свернутый в бухту с допустимым радиусом изгиба ОК, укладывают в грунт на глубине
прокладки ОК и защищают от механических воздействий. Для этого муфты и технологические
запасы длины ОК перед засыпкой грунтом накрывают механически прочными материалами или же
50
размещают в малогабаритном пункте доступа.
Прокладка ОК в траншею (рисунок 5.2) выполняется при множественных пересечениях с
подземными коммуникациями или другими препятствиями, а также при возможных повреждениях
кабелеукладчиком дренажных устройств. Траншеи разрабатываются траншеекопателями, цепными
или одноковшовыми экскаваторами, а при небольших объемах работ и в стесненных условиях вручную. Глубина траншеи должна обеспечивать подсыпку песка или рыхлого грунта слоем 5... 10
см для выравнивания дна траншеи и выполнения плавных переходов через неизвлекаемые
включения. По окончании укладки ОК в траншею предварительно засыпают слой песка или рыхлого
грунта толщиной около 10...15 см (без включений камней), укладывают сигнальную ленту и
окончательно засыпают траншею вынутым грунтом, который затем уплотняют.
Рисунок 5.2 - Прокладка ОК в траншею
На участке пересечения с автомобильными и железными дорогами ОК укладывают в защитные
трубы, прокладываемые преимущественно закрытым способом (методом горизонтального прокола
или методом управляемого бурения).
Прокладка ОК через водную преграду предусматривает сооружение двух участков перехода
(створов), разнесенных друг от друга на расстояние около 300 м. При наличии моста на участке
организации речного перехода нижний створ ОК прокладывается по мосту. На береговых участках
ОК речного перехода соединяются муфтовым соединением с ОК, проложенным в грунт. Для
удобства доступа к муфтам стыка грунтового ОК и ОК речного перехода целесообразно размещать
их и технологические запасы длин ОК внутри пункта доступа типа ПОД.
Метод горизонтально-наклонного бурения применяется при прокладке ОК через крупные
овраги, судоходные реки и многочисленные подземные коммуникации. Этим методом с высокой
точностью выполняются скрытые переходы на глубине до 30 м и длиной до 1 км. Установка
горизонтально-наклонного бурения по заданной траектории бурит предварительную (пилотную)
скважину, с большой точностью выходящую в заданную точку на другой стороне препятствия.
Затем за один или несколько этапов расширяют скважину до требуемого диаметра. В скважину с
помощью бурового раствора, формирующего канал и выполняющего роль смазки, затягивают
51
отдельные трубы или пучки труб, используемые в качестве труб кабельной канализации на участке
перехода (рисунок 5.3).
Рисунок 5.3 - Выполнение речного перехода методом горизонтально-наклонного бурения
Маркировка
трасс
ОК
осуществляется
предупредительными
знаками,
пикетажными
столбиками, привязкой на рабочей документации кабельных трасс к стационарно расположенным
местным объектам, с использованием систем геостационарного позиционирования, электронными
маркерами.
5.2 Прокладка оптических кабелей в кабельной канализации
ОК в кабельной канализации прокладывается преимущественно в населенных пунктах, при
этом используется имеющаяся инфраструктура городской кабельной канализации. Для более
эффективного использования каналов кабельной канализации предварительно в стандартные каналы
(диаметром 100 мм) прокладывают пластмассовые трубы - например, пакет из двух труб диаметром
32 мм и двух труб диаметром 40 мм. Перед прокладкой осматриваются, дооснащаются и
ремонтируются кабельные колодцы, а также проверяются на проходимость каналы кабельной
канализации, при необходимости они ремонтируются.
Прокладка ОК в кабельной канализации производится преимущественно методом затяжки
вручную или с применением лебедок.
Прокладка ведется с учетом следующих факторов:
- поворот трассы на угол 90° эквивалентен увеличению длины прямолинейного участка на 200
м;
- радиус изгиба ОК при прокладке не должен быть менее 20 наружных диаметров ОК;
- не допускается превышение величины тягового усилия, нормируемого для конкретного ОК;
- во избежание повреждения пластмассовых каналов кабельной канализации применяют
синтетический тяговый фал (капроновый, полипропиленовый);
- не используют смазку для уменьшения трения при прокладке ОК, поскольку оболочка ОК
52
может растрескаться или за счет полимеризации смазки может быть затруднено извлечение ОК из
канала кабельной канализации;
- не допускается заталкивать ОК в изгиб канала кабельной канализации;
- барабан с ОК при прокладке должен равномерно вращаться приводом или вручную, но не
тягой прокладываемого ОК.
Барабан с OK размещают на участке с наибольшим количеством поворотов трассы для
уменьшения тягового усилия. Если длина ОК превышает 1 км, то кабельный барабан размещают в
середине участка трассы, при этом половина длины ОК прокладывается в одном направлении
трассы. Оставшаяся длина сматывается с барабана на поверхность грунта в виде "восьмерок"
(рисунок 5.4) или на специальное устройство типа Figaro.
Рисунок 5.4 - Прокладка с применением выкладки ОК "восьмеркой"
Для ввода ОК в колодцы кабельной канализации используют направляющие устройства и
раскаточные ролики, которые предотвращают повреждение ОК на участках изгиба и снижают
коэффициент трения. Тяговый фал крепят к ОК через компенсатор кручения (вертлюг). Скорость
затяжки ОК с использованием лебедок, оснащаемых устройствами контроля тягового усилия, как
правило, регулируется в диапазоне 0...30 м/мин. В конечных колодцах должен обеспечиваться
технологический запас длины ОК, достаточный для последующего монтажа муфт, выход ОК в
колодец кабельной канализации из канала герметизируют проходным сальником. Монтаж муфт
выполняется
в
специализированной
автомашине
с
последующим
креплением
муфты
и
технологического запаса длины ОК, свернутого в бухту, внутри колодца кабельной канализации.
5.3 Пневмопрокладка оптических кабелей в защитные пластмассовые трубы
5.3.1 Общие сведения
Современным
методом
сооружения
ВОЛП
является
пакетная
прокладка
защитных
пластмассовых труб (ЗПТ) с последующей пневмопрокладкой в них (по мере развития сети) ОК без
бронепокровов. На одном направлении прокладывается одновременно несколько ЗПТ. Это создает
как преимущества технического характера, так и возможности гибкой модернизации сети, позволяя
осуществлять прокладку ОК практически вне зависимости от времени года, без проведения
масштабных земляных работ.
53
В качестве ЗПТ используется пластмассовая труба из полиэтилена высокой плотности с
толщиной стенки 3...5 мм. ЗПТ с меньшей толщиной стенки применяются для прокладки в каналы
кабельной канализации, с большей толщиной стенки - для прокладки в грунт.
Коэффициент трения "внутренняя поверхность ЗПТ-ОК" уменьшен за счет применения
"твердых" смазок (внутреннего слоя ЗПТ на основе силиконовых или фторопластовых сополимеров)
или же образования продольных ребер, выступов на внутренней поверхности ЗПТ. Наиболее
оптимальными являются ЗПТ с "твердыми" смазками, свойства которых сохраняются неизменными
в течение всего срока службы ЗПТ.
Превалирует технология поэтапного сооружения ВОЛП, когда на первом этапе прокладывают
пакет из 2...12 шт. ЗПТ, а на втором этапе выполняют пневмопрокладку в ЗПТ кабелей.
Преимущества применения ЗПТ:
- минимизация затрат времени и средств при развитии сети на данном направлении
(исключение большого объема земляных работ, оплаты права прохода и землеотвода и т.п.);
- применение ОК без бронепокровов, что обеспечивает унификацию его конструкции и
снижение стоимости;
- увеличение строительной длины ОК;
- уменьшение количества муфт и снижение потерь в сростках, т.е. повышение надежности
линии в целом;
- возможность одновременного или последовательного создания линий, относящихся к разным
сетям - магистральной, внутризоновой, ведомственной, коммерческой, местной и т.д.;
- более рациональное использование финансовых ресурсов за счет сдвига по времени затрат на
приобретение ОК к окончанию строительства линии;
- возможность сдачи в аренду свободных ЗПТ.
Преимущества применения ЗПТ в ходе строительства:
- унификация технологий, используемых в ходе строительства;
- увеличение длительности сезона прокладки ОК;
- минимизация повреждений ОК при прокладке - исключаются случайные рывки ОК, не
требуется перемотка ОК на переходах и пересечениях;
- увеличение скорости строительства в районах, насыщенных коммуникациями.
Эксплуатационные преимущества применения ЗПТ:
- сокращение времени аварийно-восстановительных работ за счет возможности быстрой
замены строительной длины ОК;
- возможность контроля состояния трассы путем оценки целостности ЗПТ;
- уменьшение затрат времени при реконструкции или развитии сети на данном направлении;
повышение стойкости линии к грозовым воздействиям.
54
5.3.2 Способы прокладки оптических кабелей в ЗПТ
При проведении изысканий в процессе проектирования новых ВОЛП целесообразно
прорабатывать варианты их сооружения с применением ЗПТ:
- прокладка ЗПТ в полотне автодорог позволяет значительно сократить строительные расходы
на сооружение линий передачи, обеспечить минимальные эксплуатационные расходы, а также
сократить продолжительность проведения аварийно-восстановительных работ;
- прокладка ЗПТ в обочину существующих автодорог существенно снижает затраты на отвод
земель, на преодоление подземных коммуникаций, на обслуживание трассы и др.
5.3.3 Требования к проектированию, строительству, эксплуатации линий передачи с ЗПТ
Прокладку ОК в пакете ЗПТ следует предусматривать на направлениях, характеризующихся
закономерностью роста трафика. Количество ЗПТ в пакете определяется проектом с учетом
перспектив развития проектируемого участка сети, а также его конкретных условий. Трасса по
возможности должна быть спроектирована прямолинейной.
Глубина
прокладки
ЗПТ
(расстояние
между
поверхностью
грунта
и
верхней
из
прокладываемых в пакете ЗПТ) определяется в каждом конкретном случае проектом. Проектная
глубина прокладки ЗПТ в грунтах 1...4 групп должна быть не менее 1,2 м. Глубина прокладки ЗПТ в
полотне автодороги определяется в каждом конкретном случае проектом (как правило от 0,7 до 1,2
м) и согласовывается с владельцем автодороги.
На каждом участке ВОЛП следует предусматривать в пакете наличие не менее одной
резервной ЗПТ.
ЗПТ в пакете должны иметь свою, отличающуюся для каждой ЗПТ, кодировку (цвет,
маркировочные полосы и др.) на протяжении всего участка трассы.
На отдельных участках ВОЛП используется:
- 2-3 ЗПТ - при дальнейшем развитии сети; при проектировании ВОЛП в интересах нескольких
операторов; в районах ограничения земляных работ (заповедники и т.п.); на сложных участках
строительства (протяженные и множественные пересечения с подземными коммуникациями,
автомобильными и железными дорогами и др.); в регионах с высокой плотностью населения; в
пригородах крупных городов;
- 4 и более ЗПТ - при планируемом интенсивном развитии сетей различного уровня на данном
направлении; строительстве в интересах различных операторов, строительстве ВОЛП вдоль
автомобильных и железных дорог; на выходах из крупных городов, мегаполисов.
Упрощение поиска в процессе эксплуатации трассы ВОЛП на основе ЗПТ обеспечивается
прокладкой ОК с алюмополиэтиленовой оболочкой, при этом в пакете ЗПТ достаточно иметь один
такой ОК, остальные ОК могут быть диэлектрическими.
При выборе типоразмера прокладываемой ЗПТ следует исходить из обеспечения прокладки ОК
55
на расстояние до 3000 м с применением одной установки пневмопрокладки. Соотношение диаметров
ЗПТ и ОК, отвечающих этому требованию, обеспечивается при диаметре ОК, равном 0,3...0,5
внутреннего диаметра ЗПТ. Кабель для прокладки в уже проложенную ЗПТ следует выбирать с
учетом этого же соотношения. При прокладке коротких участков (длиной до 500 м) диаметр ОК
может составлять до 0,7...0,75 внутреннего диаметра ЗПТ.
Масса ОК, прокладываемого в ЗПТ, не должна превышать 300 кг/км, допустимое
растягивающее усилие ОК должно быть не менее 1 кН, его жесткость (гибкость) должна
соответствовать апробированным маркам ОК, прокладываемым в ЗПТ, или определяться расчетным
или экспериментальным путем на дальность ввода с одной установки пневмопрокладки.
Для прокладки в ЗПТ следует предусматривать ОК номинальной строительной длины 4...6 км,
плюс 40 м (технологический запас длины ОК). Поверх ЗПТ прокладывается сигнальная лента, трасса
маркируется не только столбиками, но и электронными маркерами, устанавливаемыми над стыками
строительных длин ЗПТ, над пунктами доступа, в местах пересечений с подземными
коммуникациями, на углах поворота трассы. На стыках строительных длин ОК устанавливают
пункты доступа (на возвышенных местах) для ввода в них ЗПТ, размещения оптических муфт и
технологических запасов длин ОК.
Если на ВОЛП прокладывается более четырех ЗПТ, установка пунктов доступа производится с
шагом
2...3
км
для
обеспечения
подключения
к
ЗПТ
технологического
оборудования
пневмопрокладки. В этих пунктах доступа предусматривается дополнительный запас строительной
длины ОК величиной не менее 40 м. Тип пункта доступа (малогабаритный герметичный или
негерметичный, колодец кабельной канализации и др.) определяется исходя из количества ЗПТ и
водонасыщенности грунта.
На границах потенциально опасных участков следует использовать пункты доступа,
конструкции которых обеспечивают оперативность проведения аварийно-восстановительных работ
на ОК.
Для ОК с алюмополиэтиленовой оболочкой, прокладываемых в ЗПТ, допустимый ток
растекания следует принимать равным 105 кА, а через 16...20 км на стыках строительных длин таких
ОК предусматривать установку КИП.
На пересечениях с автомобильными и железными дорогами ЗПТ прокладывают в
асбоцементные
или
металлические
трубы.
На
участках
трассы,
сооружаемых
методом
горизонтально-направленного бурения, ЗПТ укладывают в предварительно проложенную трубу
большего диаметра. На пересечениях трассы с нефтепроводами, газопроводами и т.д. условия
прокладки ЗПТ согласовываются с владельцами соответствующих подземных сооружений.
В вечномерзлых грунтах и в горных условиях ЗПТ применяют только после проработки
вопросов их применения в таких условиях, а также при наличии положительных результатов
56
эксплуатации опытных участков ВОЛП на основе ЗПТ, проложенных в таких условиях.
ЗПТ
производят:
"Пластком"
(С.-Петербург),
"МГСС-Тверьтрубпласт"
(Тверь),
НПО
"Стройполимер" (Москва), "Воронежпласт" (Воронеж), а также зарубежные фирмы Duraline (США),
Rehau (ФРГ), Sitel (Чехия), Tamagua (Япония) и др. Фирма Tamagua производит также ЗПТ с
увеличенным допускаемым усилием растяжения, что достигается за счет продольной запрессовки в
стенки ЗПТ нитей из арамидного волокна.
Прокладывают только ЗПТ, прошедшие входной контроль герметичности. В процессе
прокладки (при возникновении такой необходимости) разрезать ЗПТ на 1 км длины рекомендуется
не более чем в трех местах.
Пакет ЗПТ прокладывается преимущественно механизированным способом, с использованием
кабелеукладочной техники или траншеекопателей.
Глубина прокладки ЗПТ (расстояние до поверхности грунта от верхней ЗПТ) не должна
отклоняться от принятой в проекте величины в меньшую сторону более, чем на 10 см.
При пакетной прокладке кабелеукладчиком по горизонтали располагают не более двух ЗПТ,
для обеспечения возможности доступа к любой ЗПТ в ходе эксплуатации. При пакетной траншейной
прокладке обеспечивают упорядоченное расположение ЗПТ по вертикали и горизонтали на всем
протяжении участка прокладки между пунктами доступа.
На городских участках ВОЛП прокладывают ЗПТ только в свободных каналах кабельной
канализации (количество прокладываемых в одном канале труб определяется в соответствии с
действующими нормами на проектирование), или же строится отдельная кабельная канализация из
ЗПТ.
На
период
проведения
работ
по
прокладке
следует
установить
проти-воугоны,
препятствующие смещению ЗПТ в каналах кабельной канализации.
При прокладке на заболоченных участках принимают меры по предотвращению всплытия ЗПТ
(в соответствии с проектными решениями).
Приемку линейных сооружений в эксплуатацию проводят в соответствии с действующей
нормативной документацией. Предусматривается периодический эксплуатационный контроль
герметичности свободных ЗПТ для повышения их эксплуатационной надежности на участках между
пунктами доступа, а в технически обоснованных случаях - по секциям контроля герметичности ЗПТ,
состоящим из нескольких участков между пунктами доступа.
Эксплуатационный запас ЗПТ предусматривается в объеме по одной строительной длине ЗПТ
каждой индивидуальной маркировки (расцветки) на регенерационный участок. Предусматривается
также эксплуатационный запас пунктов доступа в объеме четырех штук на регенерационный участок
и эксплуатационный запас оптических муфт в объеме по четыре муфты на каждый проложенный в
ЗПТ кабель.
Восстановление ВОЛП в чрезвычайных ситуациях производится на основе соответствующей
57
разработанной документации.
5.3.4 Способы прокладки ОК в ЗПТ
Ручная затяжка ОК в ЗПТ используется на коротких участках, при пересечении дорог или при
введении ОК из пристанционного кабельного колодца в помещение объекта связи. В зависимости от
типа ОК и конфигурации трассы может применяться:
- заталкивание ОК в ЗПТ через короткие пролеты, если ОК обладает достаточной жесткостью;
- ввод в ЗПТ стеклопластикового прутка (используемого для заготовки каналов кабельной
канализации), к хвостовику которого крепят ОК и затягивают его в ЗПТ вручную.
Для
снижения
сил
сопротивления
и
предотвращения
повреждений
тягового
фала,
соединительных элементов и ОК на трассе прокладки в кабельйой канализации применяют
направляющие и обводные устройства. Ручная затяжка ОК должна производиться ритмично, без
рывков.
Прокладка ОК в ЗПТ механизированным способом используется, в основном, при прокладке
ОК на небольшие расстояния. Кабель затягивается лебедкой с помощью тягового фала (троса).
Операции затяжки предшествует процесс заготовки каналов тяговым фалом - производится его
пневмозадувка или же ввод стеклопластикового прутка и ручная затяжка с его помощью тягового
фала. Перед затяжкой ОК оконцовывают кабельным наконечником или кабельным чулком,
оказывающим распределенное сжимающее давление на ОК при затяжке и не вызывающим
повреждения поверхности канала. Кабельные чулки повышенной гибкости для ОК выполняют
преимущественно из канатов с пластмассовым покрытием.
Принципиальным требованием, ограничивающим применение техники затяжки, является
недопустимость превышения порога растягивающего усилия ОК.
Основное влияние на тяговое усилие затяжки оказывают:
- масса вводимого ОК;
- трение между ОК и внутренней поверхностью ЗПТ;
- искривления и повороты трассы;
- вертикальные перепады в рельефе местности и общий уклон трассы;
- жесткость ОК;
- местоположение изгибов ЗПТ (усилие на преодоление изгиба в начале прокладки множится
на последующие факторы и увеличивает общее сопротивление затяжке).
При прокладке OK применяют специализированные тяговые лебедки для прокладки ОК, в
частности производства фирм Lander и Thaler (ФРГ), которые обеспечивают контроль величины
тягового усилия ОК и отключение привода лебедки в случае превышения заданного предела.
Поршневой метод пневмопрокладки ОК в ЗПТ основан на комбинированной системе двух сил
затяжки: силы, создаваемой давлением сжатого воздуха на поршень (парашют), прикрепленный к
58
ОК, и силы заталкивания, развиваемой кабелевводным устройством. Система пневмопрокладки,
оснащаемая измерительным блоком, позволяет точно определять и регулировать величины обеих
сил, прикладываемых к ОК.
Такой метод пневмопрокладки ОК обеспечивается устройством PKR-60 производства фирмы
Lancier (ФРГ), а также аналогичным по техническим характеристикам, но меньшим по габаритам и
массе, устройством Fibercat.
Для поршневой пневмопрокладки протяженных строительных длин ОК используют каскадный
метод - применяют промежуточные тяговые устройства Cable-Booster, устанавливаемые в разрыв
ЗПТ, каждое из которых имеет привод от отдельного компрессора.
При пневмопрокладке ОК поршневым методом:
- поршень (парашют) должен быть несколько меньше, чем диаметр ЗПТ, в этом случае
исключаются потери на его трение о стенки ЗПТ, а большая скорость воздушного потока, чем
скорость движения ОК, создает дополнительную тяговую силу;
- между поршнем и ОК целесообразно встраивать радиозонд для определения места
непредвиденного застревания ОК.
При поршневом методе пневмопрокладки следует сопоставлять допускаемую растягивающую
нагрузку ОК с величиной тягового усилия, развиваемого поршнем.
Беспоршневой метод пневмопрокладки ОК основан на принципе поддержания вводимого ОК
во взвешенном (динамическом) состоянии за счет интенсивного воздушного потока. Взвешенное
состояние ОК существенным образом снижает контакт ОК с поверхностью ЗПТ, к тому же поток
воздуха создает тяговую силу, приложенную к ОК в направлении его прокладки. Механическое
устройство, подающее ОК в ЗПТ, удерживает ОК в начале канала, когда выталкивающая сила
больше затягивающей, и создает дополнительную силу заталкивания, увеличивающую общую длину
прокладки ОК.
При пневмопрокладке ОК беспоршневым методом обеспечивается:
- равномерное распределение усилия на ОК;
- отсутствие перегрузок на ОК при вынужденной остановке и последующем запуске процесса
прокладки;
- возможность прокладки ОК на длину до 3 км и больше одним устройством (в зависи мости от
условий прокладки, размеров и характеристик ОК и ЗПТ, а также от температуры);
- прокладка строительной длины ОК до 6 км (при каскадном включении установок
пневпомпрокладки);
- скорость прокладки ОК до 90 м/мин;
- отсутствие необходимости концевой заделки ОК тяговыми устройствами;
единый технологический процесс удаления из канала старого ОК без повреждений и замена его
59
новым ОК.
На длину ввода ОК в ЗПТ методом Cablejet оказывают влияние следующие факторы:
- соотношение диаметра ОК и диаметра ЗПТ;
- масса ОК;
- коэффициент трения между ОК и ЗПТ;
- жесткость OK (определяемая как прогиб ОК под нагрузкой и характеризующая способность
ОК изгибаться при его продвижении по каналу);
- температура окружающей среды;
- уклоны трассы, искривления и повороты трассы в плане.
Для беспоршневой прокладки используют компрессоры, охлаждающие на выходе из них
воздух, что предотвращает размягчение ЗПТ и оболочки ОК, т.е. предотвращает возрастание сил
трения и уменьшение длины пневмопрокладки ОК.
Оборудование для пневмопрокладки ОК в ЗПТ беспоршневым методом под торговой маркой
Cablejet и Superjet выпускается фирмой Plumettaz SA (Швейцария).
Кабёлевводное устройство Cablejet/Superjet выполнено в виде портативной (переносной)
установки, размещенной в алюминиевом ящике. Оснащено пневморегулирующей аппаратурой
(пневмо- и гидро- для Superjet) и измерительными приборами, регистрирующими скорость и длину
пневмопрокладки ОК. Каждое кабелевводное устройство имеет привод от компрессора с
соответствующими выходными параметрами.
При каскадном включении установок прокладки (рисунок 5.5) перед каждым вводом ОК в
последующее устройство Cablejet/Superjet организуется технологический запас ОК в виде
полупетли, позволяющей синхронизировать (регулировать) скорость подачи ОК в последующий
пролет пневмопрокладки при изменении скорости подачи ОК от предыдущей установки
Cablejet/Superjet. Диаметр полупетли ОК не должен быть меньше допустимого диаметра изгиба ОК.
Рисунок 5.5 - Каскадная пневмопрокладка ОК
1 - барабан с ОК; 2 - устройство пневмопрокладки; 3 - ЗПТ; 4 - компрессор; 5 - технологическая
полупетля
60
Перемоточное приспособление Figaro используется, когда прокладку ОК необходимо вести в
двух направлениях или накапливать ОК в промежуточном пункте. Приспособление выполнено в
виде металлической корзины диаметром 2,25 м, оборудованной двумя роликовыми дорожками. В
зависимости от диаметра ОК вмещает до 10 км ОК.
Подача и отбор ОК выполняются с помощью устройства Cablejet.
Для транспортировки приспособление частично разбирается, а его корзина складывается.
5.4 Ввод оптических кабелей в объекты связи
Ввод ОК в здания объектов связи производится в соответствии с РД 45.155-2000 "Заземление и
выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи" через помещение ввода
кабелей (кабельную шахту). Каналы вводного блока должны быть герметично заделаны как со
стороны помещения ввода кабелей, так и со стороны станционного колодца, с целью
предотвращения возможности проникновения через них воды и газа в здание.
В помещении ввода кабелей к кабельному щитку заземления (бронепокровы) подключаются
медным проводом сечением не менее 4 мм2 металлические конструктивные элементы ОК.
Подключение производится через съемные перемычки или клеммный щиток (щиток КИП) с целью
обеспечения возможности подключения к бронепокровам ОК трассопоисковых приборов и контроля
сопротивления изоляции "бронепокров-земля" (рисунок 5.6).
Рисунок 5.6 - Схема ввода ОК в здание объекта связи
1 - станционный колодец кабельной канализации; 2 - канал кабельной канализации; 3 - узел
герметизации кабельного канала; 4 - ОК; 5 - помещение ввода кабелей; 6 - металлический
бронепокров ОК; 7 - внутриобъектовый ОК; 8 - муфта; 9, 10 - проводник заземления; 11 - клеммный
щиток
Вводимый
оптический
кабель
монтируется
муфтой
с
внутриобъектовым
ОК
(без
металлических конструктивных элементов, с оболочкой из материала, не распространяющего
61
горение), который подключается к оптическому оконечному устройству (оптическому кроссу).
Линейный ОК можно прокладывать непосредственно до оконечного кабельного устройства,
если его помещают в трубу из не распространяющего горение материала (стальную,
поливинилхлоридную или металлорукав), или же если на наружную оболочку ОК наносится
дополнительное покрытие из не распространяющего горение материала (например, обмотка ОК
поливинилхлоридной лентой). В помещении ввода кабелей на металлическом бронепокрове ОК
должен быть выполнен кольцевой разрыв на длине 100... 150 мм. Линейная сторона бронепокрова
медным проводом сечением не менее 4 мм2 подключается к кабельному щитку заземления через
съемные перемычки или клеммный щиток, станционная сторона участка ОК подключается в
оптическом оконечном устройстве к кольцевому потенциаловыравнивающему проводнику или, при
отсутствии такового, к клемме защитного заземления (рисунок 5.7).
Рисунок 5.7 - Схема ввода ОК в здание объекта связи
1 - станционный колодец кабельной канализации; 2 - канал кабельной канализации; 3 - узел
герметизации кабельного канала; 4 - ОК; 5 - помещение ввода кабелей; 6 - металлический
бронепокров ОК; 7 - участок снятия бронепокрова ОК; 8 - дополнительное покрытие ОК; 9, 10 проводник заземления; 11 - клеммный щиток; 12 - накладная муфта для упрочнения ОК на участке
снятия бронепокрова.
Ввод ОК в контейнер НРП-О производится через вводные патроны подземной части
контейнера НРП-О в соответствии со схемой рисунка 5.8.
62
Рисунок 5.8 - Схема ввода ОК в контейнер НРП-О
1 - ОК; 2 - герметизированный проводник от бронепокрова (провод КИП); 3 - узел
герметизации ОК и провода КИП в устройстве ввода; 4 - корпус устройства ввода ОК; 5 - заливка
эпоксидным или полиуретановым компаундом; 6 - уплотнительная прокладка фланцевого
соединения; 7 - вводной патрон; 8 - герметизация ОК по внутренней оболочке относительно
вводного патрона; 9 - оптическое оконечное устройство; 10 - подземная часть контейнера НРП-О; 11
- металлический бронепокров ОК.
В корпусе устройства ввода металлический бронепокров ОК разделывается и к нему
подключается герметизированный проводник КИП с медной жилой сечением не менее 4 мм 2. При
этом должны быть обеспечены: герметизация ввода ОК и провода КИП относительно устройства
ввода, механическое соединение бронепокрова ОК с устройством ввода с обеспечением их
электрической изоляции друг от друга.
Провод КИП вводят в наземную часть контейнера НРП-О (надстройку), где подключают к
щитку заземления. Для обеспечения возможности подключения трассопоисковых приборов к
бронепокрову ОК и контроля сопротивления изоляции "бронепокров - земля" конструкция щитка
заземления должна быть снабжена съемными перемычками, или же между щитком заземления и
проводом КИП устанавливается клеммный щиток КИП.
Бронепокровов ОК (включая провод КИП) не должен вводиться внутрь подземной части
контейнера НРП-О.
Для контейнера НРП-О защитное заземляющее устройство в наземную часть контейнера НРПО (надстройку) вводится заземляющим проводником длиной не более 15 м и сечением не менее 16
мм2 через приямок. Концевая заделка заземляющего устройства осуществляется с помощью щитка
заземления согласно рисунку 5.9.
63
Рисунок 5.9 - Схема подключения защитных проводников в НРП-О
1 - ОК; 2 - герметизированные проводники от бронепокровов ОК (провода КИП); 3 - щиток
заземления; 4 - наземная часть контейнера НРП-О; 5 - заземляющий проводник; 6 - защитный
проводник наземной части контейнера НРП-О; 7 - защитный проводник аппаратуры ВОЛП; 8 защитное заземляющее устройство; 9 -шпилька внутри корпуса для подключения защитного
проводника; 10 - защитный проводник аппаратуры ВОЛП; 11 - защитный проводник подземной
части контейнера НРП-О; 12 - подземная часть контейнера НРП-О.
К щитку заземления подключаются:
- корпус подземной части контейнера НРП-О;
- корпус наземной части;
- защитный проводник, вводимый в подземную часть контейнера НРП-О;
- нулевые защитные проводники (при использовании трехфазной пятипроводной или
однофазной трехпроводной систем токоведущих проводников питающих электрических систем
переменного тока);
- защитные проводники электрооборудования, размещаемого в наземной части контейнера
НРП-О;
- провода КИП от бронепокровов ОК.
Сечение медножильных проводников для заземления бронепокровов ОК должно быть не менее
4 мм2, сечение медножильных проводников для заземления остальных элементов НРП-О - не менее
16 мм2.
64
6 Техника безопасности и охрана труда
Проектировании и эксплуатация ЦВОЛП должно соответствовать нормам и правилам по
технике безопасности, взрыво- и пожарной безопасности, а также охране труда.
Монтаж и эксплуатация проектируемого оборудования должны производиться в строгом
соответствии с действующими «Правилами по охране труда при работах на телефонных станциях
и телеграфах» ПОТ РО-45-007-96 и требованиями действующих нормативных документов по
охране труда, технике безопасности и производственной санитарии.
Для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего технологическое оборудование,
в рабочем проекте предусмотрены следующие мероприятия:
- устройство заземления и заземляющей проводки в соответствии с ГОСТ 464-79 и
«Рекомендациями по вопросам оборудования заземления и заземляющей проводки ЛАЦ и НУП»,
- размещение оборудования в соответствии с РД 45.120-2000, санитарными нормами и
правилами техники безопасности.
Мероприятия по технике безопасности при работе на кабельных линиях должны
осуществляться с обязательным соблюдением действующих правил:
- «Правила устройства электроустановок» (М., изд. «НЦ ЭНАС», 2003г.);
- «Правила по охране труда при работах на линейных сооружениях кабельных линий
передачи» ПОТ РО-45-009-2003;
- «Правила по охране труда при работах на телефонных станциях и телеграфах» ПОТ РО-45007-96;
- «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации
электроустановок» ПОТ РМ-016-2001 (РД 153-34.0-03.150-00);
- «Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров», М. Минздрав СССР,
1982г.;
- «Инструкция по технике безопасности при обслуживании аппаратуры систем ИКМ
(ИКМ-12М, ИКМ-30 отечественные)», М. «Связь», 1977г.;
- «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие положения» СНиП 12-03-2001;
- «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» СНиП 12-042002.
В соответствии с упомянутыми документами, а также инструкциями по эксплуатации
аппаратуры ИКМ-120-4/5 , необходимо соблюдать следующие основные правила:
- при
работе
с
оптическими
волокнами
его
отходы
при
разделке
(сколе)
необходимо собирать в отдельный ящик, и после окончания монтажа освобождать ящик в
специально отведенном природоохранными органами месте;
65
- следует
избегать
попадания
оптического
волокна
в
одежду.
Работу
с
оптическими волокнами следует производить в клеенчатом фартуке;
- монтажный стол и пол в монтажно-измерительной автомашине после каждой смены
следует обрабатывать пылесосом и затем протирать мокрой тряпкой. Отжим тряпки следует
производить в плотных резиновых перчатках.
При работе с устройствами для сварки оптических волокон необходимо соблюдать
следующие требования:
- все подключения и отключения приборов, требующие разрыва электрической цепи или
соединения с высоковольтными цепями устройства, производить при полностью снятом
напряжении. Устройство должно быть заземлено;
- во время наладочных работ следует помнить, что трансформатор, высоковольтные
провода, электроды в режиме сварки находятся под высоким напряжением;
- запрещается эксплуатация устройства со снятым защитным кожухом блока электродов;
- не реже одного раза в неделю производить проверку исправности изоляции
высоковольтных проводов. Запрещается работать на устройстве при повреждении изоляции
высоковольтных проводов.
К работе с устройством допускаются лица, прошедшие вводный инструктаж, инструктаж по
технике безопасности на рабочем месте с последующей проверкой знаний и имеющие группу по
электроснабжению не ниже III.
Проект выполнен в соответствии с нормами и правилами по технике безопасности, взрывои пожарной безопасности, а также охране труда.
Противопожарные мероприятия и техника безопасности должны обеспечиваться наличием в
действующих службах пожарной сигнализации и средств огнетушения, выбором марок кабелей
для прокладки к проектируемому оборудованию, установкой штепсельных розеток с заземляющим
контактом, наличием диэлектрических ковриков у щитков питания, подключением оборудования
и розеток к контуру защитного заземления.
При выполнении монтажных работ в колодцах кабельной канализации и помещениях ввода
кабелей необходимо проверить их наличие опасных газов. В целях предотвращения
проникновения газа в помещения ввода кабелей телефонных станций, при оборудовании
кабельных вводов следует строго придерживаться «Руководства по герметизации вводов кабелей
предприятий связи» (Минсвязи СССР, Москва, 1986 г.).
При строительно-монтажных работах на кабельных линиях, уплотненных аппаратурой
систем передач, следует выполнять правила безопасности, изложенные в «Инструкции по технике
безопасности при обслуживании аппаратуры ИКМ» (Москва, Связь, 1977г.).
66
Монтаж проектируемого оборудования вести в соответствии с планом расположения
оборудования, монтажной схемой, таблицей кабельных соединений к ней, с соблюдением
действующих норм и правил ТБ.
Всё проектируемое оборудование устанавливается на площадях действующих зданий, для
которых были разработаны следующие мероприятия по гражданской обороне и по
предупреждению чрезвычайных ситуаций:
- поддержание
в
работоспособном
состоянии
и
эксплуатация
действующей
системы оповещения;
- контроль за состоянием пожароопасных помещений и помещений повышенной опасности;
- периодическое проведение учебных занятий по ГО и ПЧС;
- организация взаимодействия с операторами связи;
- определение порядка взаимодействия, подчинённости подразделений, участвующих в
управлении сетями связи.
67
Заключение
Проблема быстрой передачи обширных массивов информации на значительные расстояния
приобретает особую актуальность в связи с возрастающей потребностью современного общества в
обмене информацией. Волоконно-оптические системы передачи PDH значительно повышают
качество и экономичность информационных услуг.
Волоконно-оптические системы передачи PDH организуют надежные высокоскоростные
потоки, имеют гибкую, легко управляемую структуру. Аппаратура – асинхронная. От синхронной
аппаратуры отличается тем, что не нужно задавать источник синхронизации и зависеть от него.
Вследствие этого, аппаратура для передаваемых потоков Е1 абсолютно прозрачна.
Системы передачи PDH обеспечивают передачу и переключение потоков информации разной
мощности, ввод и выделение этих потоков в произвольных пунктах, глубокий контроль качества и
тарификацию в соответствии с действительным временем пользования связью и её качеством. Эти
сети могут быть базой для служб, использующих как синхронный (Synchronous Transfer Mode, STM),
так и асинхронный (Asynchronous Transfer Mode, ADM) способы переноса информации.
68
Список использованных источников
1 Волоконно – оптические системы передачи и кабели: Справочник / И.И.Гроднев, А.Г.
Мурадян, Р.М. Шарафутдинов и др. – М.: Радио и связь, 1993.-265 с.
2 Корнилов И.И. Цифровая линия передачи: Учебное пособие по курсовому и дипломному
проектированию по курсу МСП.- Самара: ПГАТИ, 1998. - 125 с.
3 Волоконно – оптические системы передачи: Учебник для ВУЗов / М.М. Бутусов,
С.М.Верник и др.; Под ред. В.Н. Гомзина. - М.: Радио и связь, 1992.-416 с.
4 Берлин Б.З. и др. Волоконно-оптические системы связи на ГТС: Справочник. - М.: Радио и
связь, 1994.- 172 с.
5 Строительство кабельных сооружений связи: Справочник / Д.А. Барон, И.И. Гроднев и др. М .: Радио и связь, 1988.- 768 с.
6 Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи: Учебник для
ВУЗов / В.А. Андреев и др.; Под ред. Б.В. Попова.- М.: Радио и связь, 1995.- 200 с.
7 Оптические системы передачи: Учебник для ВУЗов / Б.В.Скворцов, В.И.Иванов,
В.В.Крухмалев и др.; Под ред. В.И.Иванова. – М.: Радио и связь, 1994. - 224 с.
8 Гауэр Дж. Оптические системы связи. - М: Радио и связь, 1989. - 502 с.
9 Крухмалев В.В., Гордиенко В.Н., Моченов А.Д. Цифровые системы передачи: Учебное
пособие для вузов/ Под ред. А.Д. Моченова.- М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 351 с.
10 Проектирование волоконно – оптических линий связи: Уч. пособие по дипломному и
курсовому проектированию для специальностей 2305 и 2306 / В.А. Бурдин и др.- Самара: ПИИРС,
1992. - 148 с.
11 Многоканальные системы передачи: Учебник для ВУЗов / Н.Н. Баева, В.Н. Гордиенко, С.А.
Курицын и др.; Под.ред. Н.Н. Баевой и В.Н. Гордиенко. - М.: Радио и связь, 1997. - 560 с.
12. Хан Н.Организация управления сетями связи // Электросвязь, 1994. - №4.- с. 43-44.
13. Нетес В.А. Сеть управления электросвязью (ТМN) / Сети и системы связи, 1996. -№10.- с.
62-68.
14 Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы:
Учебник для вузов. – М: Горячая линия - Телеком, 2005. - 416 с.
15 Методические указания по выполнению раздела «Охрана труда» в дипломных проектах /
Сост. Еремин Ю.Н, Шаталов В.Ф.- Самара: ПГАТИ, 1999. - 17 с.
16 Нормативные материалы по проектированию. Линии связи с использованием аппаратуры
PDH и SDH.НП. 1 .287-1- 96. Раздел 1. Линии связи с использованием аппаратуры PDH. -М.:
Гипросвязь, 1996. - 68 с.
17 Байков В.И., Беседин, С.Н.Монтаж оборудования многоканальной связи. - М.: Высшая
69
школа, 1988. - 200 с.
18 Руководящий технический материал по построению тактовой сетевой синхронизации. - М.:
ЦНИИС, 1995. - 55 с.
19 Рекомендации по метрологическому обеспечению системы тактовой синхронизации (ТСС)
на цифровой сети общего пользования РФ. - М.: Госкомсвязи РФ, 1998. - 46 с.
20 Варакин Л.Е., Козелев А.И. Надежность глобального цифрового кольца связи // Сети связи,
1994. - №6. - с. 2 – 5.
21 Крухмалев В.В., Моченов А.Д. Синхронные телекоммуникационные системы и
транспортные сети: Учебное пособие для вузов. – Ростов н/Д: Рост.гос ун-т путей сообщения, 2009.296 с.
70
Приложение А
Основные эксплуатационные параметры аппаратуры передачи потоков Е1 и потоков
Ethernet 10Tx/100Tx по оптическому волокну производства ОАО «Русская телефонная
компания»
Тип аппаратуры
Параметры
Максимальное количество потоков
Е1, передаваемых в групповом
потоке
Максимальное количество
передаваемых потоков
Ethernet10Tx/100Tx
Максимальное количество
организуемых каналов с
интерфейсом RS-232 и пропускной
способностью 64кБит/с
Максимальная длина участка, км
Возможные схемы организации
связи и число пунктов:
1. «Точка-точка», «точка-точка по
одному волокну»
2. «Связь по одному волокну между
несколькими пунктами
3. «Кольцо с резервированием»
4. «Кольцо»
Скорость группового потока
оптического линейного тракта,
Мбит/с
Максимально допустимое затухание
Максимально допустимое
затухание, дБм:
- при работе по двум волокнам
- при работе по одному волокну
Тип источника излучения
«Гвоздь» «Транспорт- «Транспорт- «Супер
8х30»
32х30»
Гвоздь»
4
8
32
24
66
нет
нет
нет
1
19
2
нет
1
12
нет
200
200
120
120
120
2
2
2
2
2
-
-
-
48
132
2-8
2-16
2-64
2-64
48
48
132
132
8,704
18,432
69,632
155,520
135,168
40
-
40
-
30
20
30
20
0
-8
0
-8
-35
-33
от – 36 В до – 72 В
-33
Длина волны излучения, нм
Номинальная мощность излучения,
дБм:
- при работе по двум волокнам
- при работе по одному волокну
Максимальная чувствительность
оптического приемника, дБм
Напряжение питания, В
Потребляемая мощность, Вт
«АКУЛА»
35
Лазерный диод
1310, 1550
1,7
-
от -2 до –4,5 от -2 до –4,5
-
-40
-40
5
8
15
20
30
71
Приложение Б
Основные технические параметры кабеля ОКЛ
Кол-во ОВ в
кабеле
Кол-во
элементов
Кол-во ОВ в
трубках
до 30
5
4/6
до 24
6
4
до 36
6
4/6
до 48
6
4/6/8
до 64
8
8
до 96
8
12
до 144
12
12
Диаметр
кабеля, мм
Вес кабеля,
кг/км
Раздавливающая
нагрузка, Н/10 см
не менее
ОКЛ-01-5-30-10/125-0,36/0,22-3,5/18-1,8
10,2
85
2500
ОКЛ-01-6-24-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
11,9
118
4000
ОКЛ-01-6-36-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
11,4
105
2500
ОКЛ-01-6-48-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
10,8
98
2000
ОКЛ-01-8-64-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
12,9
145
2000
ОКЛ-01-8-96-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
13,9
159
2500
ОКЛ-01-12-144-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
15,8
226
2500
Растягивающая нагрузка,
Н
не менее
Радиус изгиба,
мм
статическая динамическая
монтаж/
эксплуатация
1800
2700
205 / 155
2700
3100
235 / 175
2700
3100
225 / 170
2700
3100
215 / 165
2700
3100
258 / 193
2700
3100
278 / 200
2700
3100
315 / 235
Кабели предназначены для прокладки в специальных трубах методом задувки. Могут быть использованы для ввода в здания и
сооружения, а так же для городской канализации в местах, не зараженных грызунами.
72
Основные технические параметры кабеля ОКЛК
Кол-во ОВ в
Кол-во
кабеле
элементов
Кол-во ОВ в
трубках
Диаметр Вес кабеля,
кабеля, мм
кг/км
Раздавливающая
нагрузка, Н/10 см
не менее
Растягивающая нагрузка, Н,
не менее
статическая
динамическая
Радиус изгиба,
мм
монтаж/
эксплуатация
ОКЛК-01-4-20-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
ОКЛК-01-6-36-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
ОКЛК-01-6-48-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
ОКЛК-01-8-64-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
ОКЛК-01-8-96-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
до 96
до 96
до 96
до 96
до 96
до 96
до 96
до 96
до 96
ОКЛК-01-6-36-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0 (усиленный – повышенная стойкость к раздавливанию)
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
ОКЛК-01-4-24-10/125-0,36/0,22-3,5/18-20,0
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
ОКЛК-01-6-36-10/125-0,36/0,22-3,5/18-20,0
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
ОКЛК-01-6-48-10/125-0,36/0,22-3,5/18-20,0
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
до 48
ОКЛК-01-8-64-10/125-0,36/0,22-3,5/18-20,0
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
до 64
ОКЛК-01-6-36-10/125-0,36/0,22-3,5/18-20,0 (усиленный – повышенная стойкость к раздавливанию)
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
до 36
ОКЛК-01-6-24-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0 (диэлектрический)
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
до 24
Кабели предназначены для прокладки в грунтах всех категорий (в том числе подверженных мерзлотным деформациям), в кабельной
канализации, коллекторах, тоннелях, шахтах, на мостах и эстакадах, а так же через болота и водные переходы.
73
Основные технические параметры кабеля ОКЛСт
Кол-во ОВ в
кабеле
до 36
до 24
до 32
до 48
Кол-во
элементов
6
6
8
6
Кол-во ОВ в
трубках
Диаметр
кабеля, мм
Вес кабеля,
кг/км
Раздавливающая
нагрузка, Н/10 см
не менее
Растягивающая нагрузка,
Н
не менее
Радиус изгиба,
мм
статическая динамическая
монтаж/
эксплуатация
ОКЛСт-01-6-36-10/125-0,36/0,22-3,5/18-1,0 (облегченный – без внутренней оболочки)
4/6
12,5
150
3000
1000
1150
250 / 190
4
ОКЛСт-01-6-24-10/125-0,36/0,22-3,5/18-1,0
15,3
220
4000
2000
2300
305 / 230
4
ОКЛСт-02-8-32-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
16,8
290
4000
3000
3450
335 / 255
8
ОКЛСт-01-6-48-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
16,8
270
4000
2700
3100
335 / 255
ОКЛСт-01-8-64-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
16,8
272
4000
3000
3450
335 / 255
до 64
8
8
до 96
8
ОКЛСт-01-8-96-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7 (без внутренней оболочки)
12
15,3
234
4000
2700
3100
305 / 230
до 144
12
12
ОКЛСт-01-12-144-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7
20,8
412
4000
3450
415 / 315
3000
Кабели предназначены для прокладки в кабельной канализации, специальных трубах, коллекторах, тоннелях, на мостах и эстакадах, а
так же в легких грунтах, в местах, зараженных грызунам.
74