Линия связи

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ.....…...............................................................................................4

1.  ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТРАССЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАГИСТРАЛИ…………………………...………………………….…….…6

2.  РАСЧЕТ  КОЛИЧЕСТВА КАНАЛОВ НА МАГИСТРАЛИ .......................13

3.  ВЫБОР УРОВНЯ STM И МАРКИ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ ….…..….20

4.  КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ КАБЕЛЯ …………...…………………….23

5.  ВЫБОР ТИПА ОБОРУДОВАНИЯ  ДЛЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАГИСТРАЛИ……………..…………………………………..……………..…28

7.  РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКОВ  РЕГЕНЕРАЦИИ ПО ЗАТУХАНИЮ..................................................................................................30

8.  РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ  СПОСОБНОСТИ ВОЛС ....................................38

9. РАЗБИВКА ТРАССЫ НА  СЕКЦИИ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ И  РЕГЕНЕРАЦИИ ………………………………...….………………………...43

10.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ВОЛС………………………………………….…….………………………...56

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………….. 63

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Технология синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) позволяет  создавать надежные транспортные сети различной топологии и гибко формировать цифровые каналы в широком диапазоне скоростей — от 155 Мбит/с до 40 Гбит/с. Основная область ее применения — первичные сети операторов связи. Мультиплексоры SDH с волоконно-оптическими линиями связи между ними образуют среду, в которой администратор сети SDH организует цифровые каналы между точками подключения абонентского оборудования или оборудования вторичных (наложенных) сетей самого оператора — телефонных сетей и сетей передачи данных.

Синхронное мультиплексирование  стандартизировано следующими рекомендациями:

G.707 – скорости передачи SDH

G.708 – интерфейс сетевого узла SDH

G.709 – структура синхронного  мультиплексирования

Высокий уровень стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети, так называемая “горизонтальная  совместимость”. При этом стандартные  оптические и электрические интерфейсы обеспечивают лучшую совместимость  оборудования различных фирм-производителей.

Посредством SDH можно легко  устанавливать международные подключения  и осуществлять гибкое мультиплексирование  различной информации. Также стандартизация позволяет объединять системы PDH всех существующих иерархий и обеспечивает с ними полную совместимость.

Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов  на базе синхронного мультиплексирования  с разделением по времени (Time Division Multiplexing, TDM), при котором адресация информации от отдельных абонентов определяется ее относительным временным положением внутри составного кадра, а не явным адресом, как это происходит в сетях с коммутацией пакетов.

С помощью каналов SDH обычно объединяют большое количество периферийных (и менее скоростных) каналов плезиохронной  цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH).

Сети SDH заняли прочное положение  в телекоммуникационном мире. Сегодня  они составляют фундамент практически  всех крупных сетей — региональных, национальных и международных. Достоинства SDH делают проектирование сетей, основанные на технологии SDH, рациональными с точки зрения инвестиций.

Технология SDH находит также  спрос в крупных корпоративных  и ведомственных сетях, когда  имеются технические и экономические  предпосылки для создания собственной  инфраструктуры цифровых каналов, например в сетях предприятий энергетического  комплекса или железнодорожных  компаний.

На основании вышеизложенного  данная курсовая работа посвящена проектированию волоконно-оптической линии связи  между городами Екатеринбург и Омск с использованием волоконно-оптического кабеля «Союз-кабель» и синхронного цифрового оборудования фирмы «Alcatel-Lucent»

 

1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТРАССЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАГИСТРАЛИ

 

 

При проектировании трассы прокладки оптических кабельных  линий связи, учитывая высокую стоимость  оптического кабеля и возможность  передачи по нему большого потока информации, а также то обстоятельство, что  трасса прокладки кабеля существенно  влияет на технико-экономическую эффективность  всего комплекса сооружений связи, как при строительстве, так и  при последующей эксплуатации, вопросу  выбора трассы прокладки оптического  кабеля следует уделять повышенное внимание.

Выбор трассы проектируемой  магистрали определяется прежде всего  расположением оконечных пунктов  и выбирается с учетом наименьшего  объема работ по строительству, возможности  механизации работ, обеспечения  наиболее благоприятных условий  эксплуатационного обслуживания и  наименьших затрат по защите кабеля от всякого рода неблагоприятных воздействий.

Для соблюдения указанных  требований трасса должна иметь наикратчайшее  расстояние между заданными пунктами, и наименьшее число препятствий, усложняющих и удорожающих стоимость  строительства (водные преграды, дороги и прочие препятствия).

Трасса должна проходить  через населенные пункты с целью  обеспечения их связью. В черте  города оптические кабели прокладываются в городской телефонной канализации (существующей либо вновь прокладываемой).

За пределами населенных пунктов трасса, как правило, должна проходить вдоль магистральных  автомобильных дорог, а при отсутствии последних – вдоль железных дорог.

Допускается спрямление трассы прокладки кабеля, если прокладка  вдоль автомобильной или железной дороги значительно ее удлиняет, а  проход по прямой заметно сокращает расход кабеля и удешевляет стоимость строительства без ухудшения условий эксплуатации.

Глубина прокладки подземных  оптических кабелей, также как и  электрических – 1,2 м.

Кабельные переходы через  водные преграды (реки, озера, водохранилища  и т.д.) можно выполнять путем  прокладки под водой, по мосту  или путем подвески на опорах. Наиболее надежной является подводная прокладка.

Особенностью оптического  кабеля является его невосприимчивость  к внешним электромагнитным влияниям. Поэтому трассу волоконно-оптической кабельной линии связи можно  выбирать в непосредственной близости от высоковольтных ЛЭП, электрифицированных  железных дорог, мощных радиостанций, энергетических установок и кабельных  линий электрической связи. Более  того, оптический кабель можно подвешивать  на опорах ЛЭП или контактной сети электрифицированного транспорта, что, в ряде случаев, существенно снижает  строительные и эксплуатационные расходы.

Обычно между заданными  пунктами бывает несколько возможных  вариантов прокладки оптического  кабеля и оптимальный выбирается на основе технико-экономического сравнения.

Результаты изыскания  трассы

На рисунке 1.1 выделены три  варианта прохождения трассы между  городами Львов и Ковель.

Анализ возможных вариантов  трассы строительства производится по следующим критериям:

•  протяженность трассы;
•  число населенных пунктов с гарантированным электроснабжением вдоль проектируемой магистрали (в таких пунктах возможна организация регенерационных пунктов);
•  число пересечений с естественными и искусственными препятствиями.

Рис. 1.1 Варианты прохождения проектируемой магистрали

Варианты прохождения  трассы проектируемой магистрали приведены  в таблице 1.2. Для выбора оптимальной трассы между данными пунктами рассмотрим каждую из них на основе вышеприведенных критериев.

Протяженность каждой из трасс  лежит в диапазоне 900-1000 км. Так  как разница между вариантами строительства трассы незначительна, то данный критерий не является решающим.

Для анализа трасс по второму  критерию приведем таблицу, в которой  указаны численность населения  конечных и промежуточных пунктов проектируемой трассы. По второму критерию самым оптимальным вариантом прокладки кабеля является второй вариант прохождения трассы проектируемой магистрали, так как на этом маршруте находится наибольшее количество городов с относительно большим населением.

Маршрут первого варианта проходит в пределах одной страны, то есть существует возможность создать  региональную транспортную сеть. Маршруты второго и третьего варианта проходят через Петропавловск, который находится  в Казахстане, что выводит данные маршруты на уровень международной транспортной сети. Международную транспортную сеть предпочтительнее строить по топологии «кольцо», то есть она должна охватывать несколько государств и иметь огромную протяженность. Также при прохождении трассы через Казахстан возникнут юридические сложности, которые повлекут за собой дополнительные расходы. С этой точки зрения выгоднее реализовать проектируемую магистраль по первому варианту. Однако казахстанские операторы заинтересованы в строительстве сети, выводящей Казахстан в европейскую часть России. Следовательно, прокладка трассы через Казахстан имеет преимущества в перспективе дальнейшего развития международной сети (например, данная магистраль может стать составной частью более крупной магистрали глобального уровня).

По пересечению трассы с различными видами преград наиболее оптимальными являются второй и третий варианты трассы. Количество пересечений с железными дорогами в 3 раза меньше, чем в первом варианте. Также меньше пересечений с водными преградами. Это облегчает строительство трассы, также сокращаются затраты на оптический кабель с дополнительной защитой от влаги. Все варианты трасс проходят вдоль автодорог и имеют примерно одинаковое количество преград с примыкающими и пересекающими основную трассу автодорогами.

На основе вышесказанного, наиболее оптимальным вариантом прохождения трассы проектируемой магистрали является второй вариант.

 

Таблица 1.1

Численность населения  конечных и промежуточных пунктов

 

Екатеринбург	1 383 700 человек  (2010)
Богданович	31 752 человек (2010)
Камышлов	28 410 человек (2010)
Пышма	10 428 человек (2007 год)
Тугулым	6299 человек (2009)
Тюмень	620 100 человек (2010)
Ялуторовск	37 770 человек (2010)
Заводоуковск	25 230 человек (2010)
Ишим	64 088 человек (2010)
Тюкалинск	12 050 человек (2010)
Челябинск	1 095 900 человек (2010)
Шумиха	18 637 человек (2010)
Курган	322 383 человек (2010)
Петропавловск	195 162 человек (2010)
Исилькуль	25 905 человек (2010)
Каменск-Уральский	179 061 человек (2010)
Катайск	14 154 человек (2010)
Далматово	13 850 человек (2010)
Шадринск	74 567 человек (2010)
Омск	1 134 000 человек  (2010)

 

Таблица 1.2                                                                                   

Варианты прохождения  трассы проектируемой магистрали

 

Номер варианта	Населенные пункты, через  которые проходит магистраль	Длина трассы, км	Число пересечений с:
			ш/д	ж/д	водными преградами
1	Екатеринбург - Богданович	95	12	5	2
	Богданович - Камышлов	41	7	3	1
	Камышлов - Пышма	38	6	2	1
	Пышма - Тюмень	151	16	2	9
	Тюмень - Ялуторовск	75	5	0	1
	Ялуторовск - Заводоуковск	21	3	1	1
	Заводоуковск - Ишим	201	22	1	5
	Ишим - Тюкалинск	169	25	0	3
	Тюкалинск -  Омск	145	17	0	1
	Всего	936	113	14	24
2	Екатеринбург -  Челябинск	208	27	2	8
	Челябинск - Шумиха	107	14	2	2
	Шумиха - Курган	157	13	1	1
	Курган - Петропавловск	265	33	0	4
	Петропавловск  - Исилькуль	106	18	0	2
	Исилькуль - Омск	154	23	0	0
	Всего	997	128	5	17
3	Екатеринбург - Каменск-Уральский	109	19	3	1
	Каменск-Уральский - Катайск	46	9	1	0
	Катайск - Далматово	23	2	0	0
	Далматово - Шадринск	55	6	1	3
	Шадринск - Курган	139	19	1	4
	Курган - Петропавловск	275	33	0	4
	Петропавловск  - Исилькуль	125	18	0	2
	Исилькуль - Омск	131	23	0	0
	Всего	903	129	5	14