Выбор трассы прокладки кабеля.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Волоконно-оптические системы передачи

ТЕМА

Проект волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП)

Выполнил:

Студент Чирко В.В.

Группа И-111

Проверил:

Преподаватель Обухова Г.М.

Новосибирск 2013

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Колледж телекоммуникаций и информатики

Утверждаю

«__»____20__г.

Председатель цикловой

Комиссии ___________

________/ _________/

Задание

На курсовой проект

Студенту Чирко Виктору Викторовичу

Тема курсового проекта – проект волоконно-оптической линии передачи

Исходные данные

Трасса проектируемой ВОЛП представлена на рис.1

Рис.1.

Расстояние между пунктами А - Б =141км; Б - В =46км; В - Г =140км; А - Г =327км;

Требуемое число цифровых потоков проектируемой ВОЛП.

А – Новосибирск; Б – Чулым; В – Каргат; Г – Барабинск;

Дополнительные задания.

Дата выдачи задания «__»_____20__г.

Дата сдачи проекта «__»____20__г.

Преподаватель ______________

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Введение

Последнее десятилетие ХХ-го века характеризуется чрезвычайно быстрым развитием различных, в особенности кабельных, систем и компьютерных технологий, синтез которых положил начало созданию глобальной широкополосной инфраструктуры ХХI-го века. В современных линиях связи в качестве физической среды передачи данных используют кабель, т. е. набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединяющих разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. Прогресс в области электроники, оптических, квантовых и оптоэлектронных технологий позволил резко повысить полосу пропускания и быстродействие оконечных устройств систем передачи (соответственно ~ 100 ГГц и 40…80 Гбит/с, а полоса пропускания современных оптических волокон (ОВ) и оптических кабелей (ОК) на их основе составляет десятки терагерц (ТГц)). Благодаря этому объём передаваемой информации по одному волокну в современных волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) возрос до эквивалентной скорости в несколько Тбит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. При этом дальность передачи без промежуточных пунктов регенерации сигналов увеличилась до нескольких сот километров и в перспективе достигнет тысяч километров.

Такое улучшение характеристик кабельных систем передачи повлекло за собой резкое повышение качества уже существующих услуг связи и создания целого ряда новых видов услуг, к которым относятся: создание всемирной сети ИНТЕРНЕТ (INTERNET) с доступом к частным лицам, владеющим персональным компьютером, с этой сетью связана также компьютерная сеть и сеть электронной почты (WWW. E - MAIL); создания интеллектуальных сетей связи (ИСС) и их внедрения в сети общего пользования; интеграция традиционных сетей связи, ИСС и сети ИНТЕРНЕТ.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Одной из новых технологий (и услуг), связанной с развитием интеллектуальных сетей, является компьютерная телефония (КТ) – синтез компьютера, ИСС и телефона. Компьютерная телефония, кроме основной функции, предоставляет и такие услуги как телеголосование, телефонные кредитные карты и ряд других услуг. Кроме того, уже сегодня можно говорить о начавшейся интеграции компьютеров, компьютерных сетей, ИСС и телевидения.

Для реализации вышеназванных услуг и технологий с доступом их к широкому кругу абонентов (количество которых растет по экспоненциальному закону) в настоящее время в большинстве стран построены и находятся в эксплуатации высокоскоростные волоконно-оптические системы передачи (ВОСП). На основе волоконно-оптических технологий созданы ВОЛС всех уровней: объектовые, городские, зоновые и магистральные со скоростями передачи цифровой информации соответственно 2,048 Мбит/с, 8,448 Мбит/с, 34 Мбит/с (системы плезиосинхронной цифровой иерархии ПЦИ или PDH и асинхронных транспортных модулей АТМ), а также синхронные транспортные модули СТМ (STM), составляющие основу синхронных систем цифровой иерархии (СЦИ или SDH) для скоростей 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/с (STM-4), 2,5 Гбит/с (STM-16) и 10Гбит/с (STM-64). Созданы и начинают поступать на рынок системы ВОЛС со скоростью 40 Гбит/с (STM-256).

Параллельно с созданием и строительством ВОЛС для цифровых систем передачи информации (СЦИ),построены и продолжают создаваться системы с аналоговой передачей информации. Это относится, прежде всего, к системам кабельного телевидения (СКТ). Создаются также волоконно-оптические системы для передачи цифрового телевидения высокой четкости.

Увеличение числа абонентов при возросших требованиях к качеству и количеству видов услуг связи приводит к необходимости увеличения объема и скорости передачи не только на магистральных, зоновых и городских линиях связи, по которым передается групповой сигнал, но и к требованиям расширения полосы передаваемых частот на абонентском участке до 1000 Мгц (концепции “Гигагерц в дом” и “Последняя миля”). Для решения этой задачи разрабатываются и начинают внедряться новые для оптической связи методы уплотнения групповых каналов для передачи их по одному оптическому волокну: уплотнение по длинам волн (WDM), оптическое временное уплотнение (OTDM), успешно осуществлены полевые экспериментальные испытания солитоновых систем передачи.

Широкое внедрение систем ВОЛС различного уровня стимулировало появление новых архитектур и методов маршрутизации сетей связи с коммутацией оптических информационных потоков. Непрерывный рост потребностей в новых видах услуг связи при параллельном увеличении числа абонентов требует не только увеличения скорости и объема передаваемой информации, но и значительного увеличения быстродействия оптических коммутационных устройств и создания новых коммутационных технологий. Технически указанная задача успешно решается на основе физических принципов, использующих квантово-оптические, электрооптические, магнитооптические, акустооптические и другие явления, происходящие в соответствующих полупроводниковых и оптических структурах.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Глава I

Каргат

Карга́т — город (с 1965) в России, административный центр Каргатского района Новосибирской области.

Население 14,1 тыс. чел. (2013)

Не имеет промышленных и др производственных структур.

Чулым

Чулым — город (с 1947) в России, административный центр Чулымского района Новосибирской области.
Население 11,3 тыс. чел. (2013).

Не имеет промышленных и др производственных структур.

Барабинск

Бара́бинск — город в России, административный центр Барабинского района Новосибирской области. Железнодорожная станция на Транссибирской магистрали.

Население 30 142 чел (1 января 2012).

Промышленность

· Завод Сибпромсвязь

· «Комбикормовый завод»

· «Молзавод»

· «Рыбхоз»

· ПО «Бараба»

· ЗАО Пищекомбинат «Барабинский»

· ООО «Барабинские мясопродукты»

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Глава III

Варианты топологии транспортной сети.

Структуры (или архитектуры) транспортных сетей независимо от технологий мультиплексирования и передачи принято представлять:

- линейные соединения «точка-точка» и «линейная цепь»;

- «звездообразные», оснащаемые концентрирующими сетевыми элементами и подключаемыми к ним терминалами;

- кольцевые соединения 2-х и 4-х волоконные;

-смешанные линейно-кольцевые схемы;

-ячеистые, представленные полностью связной схемой узлов кроссовой коммутации (каждый с каждым). Ниже представлены топологии транспортных сетей.

Топология "точка-точка". Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология "точка – точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рисунок 3). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи).

Рис 3 – Топология "точка-точка", реализованная с использованием ТМ.

Структура «Линейная цепь» соединяет терминальные сетевые элементы и промежуточные сетевые элементы с каналами доступа (рис.4).

«Линейная цепь» применяется приограниченной дальности передачи и мало напряженном трафике, например, в технологической транспортной сети. При этом формируется частый доступ к каналам в промежуточных мультиплексорах вывода/ввода ADM. Схема не имеет линейной защиты и отличается простотой построения и относительной низкой стоимостью в реализации.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис 4 – Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM.

Рис 5 – Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1.

Топология "кольцо". Эта топология широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии – лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

каналов приёма/передачи: восток – запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

Рис 6 – Топология "кольцо" c защитой 1+1

В данном курсовом проекте, я выбрал топологию "последовательная линейная цепь", в будущем которую можно будет модернизировать, в связи с развитием, в "упрощённое кольцо", т.к. возможно строительство по ЛЭПу вдоль железнодорожных путей.

Упрощённое кольцо

Глава IV

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определение требуемых видов мультиплексоров и их количества.

Кабель, содержащий центральный силовой элемент из стальной или алюминиевой проволоки, вокруг которого скручены стальные и/или алюминиевые проволоки и/или оптические модули, с уложенными внутри оптическими волокнами (ОВ) и заполненными гидрофобным компаундом по всей длине, поверх наложен один или несколько повивов стальных и/или алюминиевых проволок.

Характеристики:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Эксплуатационные требования:

Дополнительные сведения:

Оптический модуль представляет собой герметичную трубку из нержавеющей стали, внутри которой расположены оптические волокна. Свободное пространство заполнено гидрофобным гелем. Наружный диаметр, расчетная масса и физико-механические параметры определяются в соответствии с требованиями заказчика по условиям их монтажа и эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАБЕЛЯ:

Количество оптических волокон, шт	Коэффициент затухания, дБ/км	Допустимое растягивающее усилие, кН	Температурный диапозон, °С	Наружный диаметр, мм		Масса 1 км кабеля, кг
G.652	G.651
1550нм	1310нм
2-288	0,22	0,7	от 80	-60…+80	от 13,9		от 627

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Линии связи и ЛЭП:

Одним из перспективных направлений в последние годы стала прокладка волоконно-оптических линий связи (ВОЛП) в существующих и строящихся ЛЭП. При встраивании ВОЛП в ЛЭП используются следующие решения:

• грозозащитный трос со встроенным оптоволокном (ОКГТ);
• оптоволоконный кабель, навитый на обычный грозозащитный трос;
• оптоволоконный кабель, навитый на фазный провод ЛЭП;
• полностью диэлектрический самонесущий оптоволоконный кабель (ОКСН) для ВЛ с напряжением до 150 кВ.

Выбор конкретной конструкции зависит от многих обстоятельств, касающихся как сроков и условий строительства, так и требований к пропускной способности и надежности ВОЛС.

Практика показывает, что при новом строительстве или глубокой реконструкции ЛЭП оптимальным выбором оказывается установка ОКГТ. Эта конструкция имеет наибольший срок службы, хорошую защищенность от атмосферного электричества и вандализма, не имеет ограничений по классу напряжения линии. К недостаткам относятся сравнительно высокая стоимость изготовления и монтажа и невозможность установки кабеля без отключения линии. Поэтому ОКГТ обычно находят применение в магистральных системообразующих линиях связи.

По сведениям, до 80% всех оптических кабелей, совмещенных с ВЛ, монтируется именно путем встраивания оптического модуля в грозозащитный трос.

Типичные конструкции ОКГТ:

Грозотрос может содержать один или несколько встроенных оптических элементов со следующей конструкцией:

·

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Стекловолоконная нить заключается в полимерную изоляцию, защищающую от механического истирания и влаги.

· Несколько (обычно от 4 до 12) таких нитей помещаются в полимерную трубку, заполненную гидрофобным гелем. Диаметр трубки намного больше диаметра каждой нити. Стеклянные нити свободно перемещаются внутри трубки, адаптируясь к изгибам и переменной длине конструкции.

· В зависимости от необходимого числа оптических каналов, одна или несколько (до 4-х) полимерных трубок помещаются внутрь защитной металлической трубки, которая в свою очередь может быть изготовлена из сварной нержавеющей стали или экструдированного алюминия. Полость защитной трубки заполнена гидрофобным гелем. Такая герметичная металлическая трубка с оптоволоконными нитями внутри называется оптическим модулем.

Наружный диаметр оптического модуля составляет от 3 до 8 мм. Если в грозотросе имеется один модуль, он располагается по центру (рис. 1а), а вокруг него в один или два повива навиваются проволоки как в обычном грозозащитном тросе. Используются стальные проволоки, плакированные алюминием, либо сочетание стальных проволок с алюминиевыми.

Если оптических элементов несколько, они встраиваются во внутренний повив троса, чередуясь с другими проволоками такого же диаметра (рис. 1б): стальными, алюминиевыми или стальными, плакированными алюминием. На рынке есть и другие варианты конструкции, в которых оптические элементы встроены не в повив, а в пазы специально профилированного алюминиевого сердечника, расположенного в центре троса.

Выбор типа аппаратуры (мультиплексора).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Ультракомпактный мультиплексор Ericsson-Marconi успешно дебютировал на российских сетях SDH в прошлом году и сразу продемонстрировал высочайшие способности к масштабированию высокоскоростных интерфейсов уровней STM-1/4. Наличие карты L2 aggregation, выделило его в лидеры среди городских мультиплексоров способных эффективно передавать пакетный трафик Ethernet.

OMS 1240 - новый экономичный, мультисервисный мультиплексор компании Marconi для использования на границах городской сети.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

На сетях, проходящих этап перехода от передачи речи к передаче данных, устройство, которое бы обеспечило плавный переход благодаря способности работать на сетях обоих типов, может предоставить существенные преимущества.

Именно таким устройством является мультиплексор OMS 1240, использующий надежность SDH для экономичной передачи услуг Ethernet и PDH на границах городских сетей и в сетях доступа.

Благодаря своей гибкости и способности к интеграции, мультиплексор OMS 1240 является простым и экономичным устройством для решения всевозможных задач заказчиков. Тот факт, что в нем используются такие же модули, как и в других мультиплексорах Marconi, а также съемные оптические интерфейсы с небольшим форм-фактором (SPF) в качестве линейных интерфейсов и интерфейсов передачи данных, означает, что эксплуатационные преимущества этих мультиплексоров также чрезвычайно высоки.

Основные преимущества:

Компактная платформа обеспечивает оптимальные решения для городских и магистральных сетей и сетей доступа;

· Экстремально низкие первоначальные затраты;

· Возможность масштабирования как для передачи данных, так и для узкополосного трафика;

· Может использоваться в кольцах STM-1 и/или STM-4;

· Оптимально для:
- экономичной передачи и концентрации трафика Ethernet, 2 Mбит/с и STM-1 на границах сети
- экономичного решения транспорта (backhaul) фиксированной и мобильной сети
- экономичной защищенной передачи трафика 2 Mбит/с и Ethernet к помещениям заказчика
- доставки услуг в случаях, когда пространство ограничено

· Возможность модернизации в процессе эксплуатации для наращивания трафика.

Мультиплексор OMS 1240 предназначен для передачи данных и услуг TDM в различных объемах и сочетаниях:

• Способность передавать большие объемы трафика Ethernet, STM-1, STM-4 и каналов доступа 2 Mбит/с в сочетании с исключительно компактными размерами;
• Различные варианты установки (горизонтальная или вертикальная (6U)) позволяют оптимально использовать имеющееся пространство;
• Обеспечение доступа для трибутарных потоков 10 x STM-1 и 63 x 2 Mбит/с с резервированием, что обычно обеспечивается полномасштабной платформой;
• Многообразие PDH-интерфейсов;
• Возможность модернизации с STM-1 на STM-4 в процессе эксплуатации.

Поддержка передачи данных

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

:

Передача данных по сети SDH по схеме «точка-точка» с объединенной платформой управления реализуется с помощью платы FastE, с использованием новых процедур – LCAS и GFP.

Использует такие же SFP, как и в другом оборудовании компании Marconi для сетей нового поколения – OMS1664 и PacketSpan – что уменьшает затраты на создание резерва запасных частей.

Управление:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

OMS 1240 управляется с помощью сетевой системы управления ServiceOn (SOA) фирмы Marconi и/или при помощи LCT. Для дистанционного управления удаленными изолированными сетями SMA, в трактовом заголовке VC-4 (байт F2) организуется канал управления через сеть стороннего оператора.

Для дистанционного управления оборудованием другого производителя, создаются IP-туннели, предоставляющие канал управления через дополнительный порт Ethernet.

Архитектура системы:

Каждый центральный модуль обеспечивает возможность размещения двух линейных SFP-интерфейсов STM-1 или STM-4 и полнодоступной коммутационной матрицы VC-12/VC-3/VC-4 с емкостью 26 эквивалентов STM-1.

Кросс-соединение может устанавливаться между двумя линейными интерфейсами, между линейным и трибутарным интерфейсом и между двумя трибутарными интерфейсами.

В максимальной конфигурации может подключить три кольца уровня STM-4 и терминировать 63хЕ1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Глава VI

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Волоконно-оптические системы передачи

ТЕМА

Проект волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП)

Выполнил:

Студент Чирко В.В.

Группа И-111

Проверил:

Преподаватель Обухова Г.М.

Новосибирск 2013

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Колледж телекоммуникаций и информатики

Утверждаю

«__»____20__г.

Председатель цикловой

Комиссии ___________

________/ _________/

Задание

На курсовой проект

Студенту Чирко Виктору Викторовичу

Тема курсового проекта – проект волоконно-оптической линии передачи

Исходные данные

Трасса проектируемой ВОЛП представлена на рис.1

Рис.1.

Расстояние между пунктами А - Б =141км; Б - В =46км; В - Г =140км; А - Г =327км;

Требуемое число цифровых потоков проектируемой ВОЛП.

А – Новосибирск; Б – Чулым; В – Каргат; Г – Барабинск;

Дополнительные задания.

Дата выдачи задания «__»_____20__г.

Дата сдачи проекта «__»____20__г.

Преподаватель ______________

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Введение

Последнее десятилетие ХХ-го века характеризуется чрезвычайно быстрым развитием различных, в особенности кабельных, систем и компьютерных технологий, синтез которых положил начало созданию глобальной широкополосной инфраструктуры ХХI-го века. В современных линиях связи в качестве физической среды передачи данных используют кабель, т. е. набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединяющих разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. Прогресс в области электроники, оптических, квантовых и оптоэлектронных технологий позволил резко повысить полосу пропускания и быстродействие оконечных устройств систем передачи (соответственно ~ 100 ГГц и 40…80 Гбит/с, а полоса пропускания современных оптических волокон (ОВ) и оптических кабелей (ОК) на их основе составляет десятки терагерц (ТГц)). Благодаря этому объём передаваемой информации по одному волокну в современных волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) возрос до эквивалентной скорости в несколько Тбит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. При этом дальность передачи без промежуточных пунктов регенерации сигналов увеличилась до нескольких сот километров и в перспективе достигнет тысяч километров.

Такое улучшение характеристик кабельных систем передачи повлекло за собой резкое повышение качества уже существующих услуг связи и создания целого ряда новых видов услуг, к которым относятся: создание всемирной сети ИНТЕРНЕТ (INTERNET) с доступом к частным лицам, владеющим персональным компьютером, с этой сетью связана также компьютерная сеть и сеть электронной почты (WWW. E - MAIL); создания интеллектуальных сетей связи (ИСС) и их внедрения в сети общего пользования; интеграция традиционных сетей связи, ИСС и сети ИНТЕРНЕТ.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Одной из новых технологий (и услуг), связанной с развитием интеллектуальных сетей, является компьютерная телефония (КТ) – синтез компьютера, ИСС и телефона. Компьютерная телефония, кроме основной функции, предоставляет и такие услуги как телеголосование, телефонные кредитные карты и ряд других услуг. Кроме того, уже сегодня можно говорить о начавшейся интеграции компьютеров, компьютерных сетей, ИСС и телевидения.

Для реализации вышеназванных услуг и технологий с доступом их к широкому кругу абонентов (количество которых растет по экспоненциальному закону) в настоящее время в большинстве стран построены и находятся в эксплуатации высокоскоростные волоконно-оптические системы передачи (ВОСП). На основе волоконно-оптических технологий созданы ВОЛС всех уровней: объектовые, городские, зоновые и магистральные со скоростями передачи цифровой информации соответственно 2,048 Мбит/с, 8,448 Мбит/с, 34 Мбит/с (системы плезиосинхронной цифровой иерархии ПЦИ или PDH и асинхронных транспортных модулей АТМ), а также синхронные транспортные модули СТМ (STM), составляющие основу синхронных систем цифровой иерархии (СЦИ или SDH) для скоростей 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/с (STM-4), 2,5 Гбит/с (STM-16) и 10Гбит/с (STM-64). Созданы и начинают поступать на рынок системы ВОЛС со скоростью 40 Гбит/с (STM-256).

Параллельно с созданием и строительством ВОЛС для цифровых систем п

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США