Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Архітектура
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Технічне завдання на проектування
Синхронні волоконні оптичні системи передачі.
Розрахунок РРЛ траси Львів-Івано-Франківськ
SDH технологія
Архітектура і топологія SDH мережі
Функціональні модулі SDH мереж
Транспортна система
Розрахунок РРЛ траси Ужгород-Львів-Київ-Харків-Луганськ
Висновки
1. SDH технологія
Порівнюючи технологію SDH з технологією PDH, можна виділити наступні особливості технології SDH:
передбачає синхронну передачу і мультиплексування. Елементи первинної мережі SDH використовують для синхронізації один задаючий генератор, як наслідок, питання побудови систем синхронізації стають особливо важливими;
передбачає пряме мультиплексування і демультиплексування потоків PDH, так що на будь-якому рівні ієрархії SDH можна виділяти завантажений потік PDH без процедури покрокового демультиплексування. Процедура прямого мультиплексування називається також процедурою введення-виведення;
дозволяє об'єднати системи PDH європейської і американської ієрархії, забезпечує повну сумісність з існуючими системами PDH і, в той же час, дає можливість майбутнього розвитку систем передачі, оскільки забезпечує канали високої пропускної спроможності для передачі ATM, MAN, HDTV і т.д.;
забезпечує краще управління і самодіагностику первинної мережі. Велика кількість сигналів про несправності, передаванні по мережі SDH, дає можливість побудови систему управління на основі платформи TMN. Технологія SDH забезпечує можливість управління скільки завгодно розгалуженою первинною мережею з одного центру.
Всі перераховані переваги забезпечили широке застосування технології SDH як сучасної парадигми побудови цифрової первинної мережі.
Виділимо загальні особливості побудови синхронної ієрархії:
перша - підтримка як вхідні сигнали каналів доступу тільки трибів (від trib, tributary - компонентний сигнал, підлеглий сигнал або навантаження, потік навантаженню) PDH і SDH;
друга - триби повинні бути упаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем триба в ієрархії PDH;
третя - положення віртуального контейнера може визначатися за допомогою покажчиків, що дозволяють усунути суперечність між фактом синхронності обробки і можливою зміною положення контейнера усередині поля корисного навантаження;
четверта - декілька контейнерів одного рівня можуть бути зчеплені разом і розглядатися як один безперервний контейнер, використовуваний для розміщення нестандартного корисного навантаження;
п'ята - передбачене формування окремого поля заголовків розміром 9*9=81 байт.
Ієрархія SDH включає декілька рівнів STM. Як приклад використання рівнів в мережі SDH на мал.1 показана первинна мережа SDH, що включає кільця магістральної мережі, побудованої на потоках STM-16, регіональних мереж, побудованих на потоках STM-4,и локальних мереж з потоками STM-1.
Мал.1. Приклад первинної мережі, побудованої на технології SDH
В процесі упровадження технології SDH на першому етапі вірогідна поява комбінованих мереж SDH/PDH. Технологія SDH упроваджується звичайно у вигляді "островів", об'єднаних каналами існуючої первинної мережі (мал. 2). На другому етапі "острови" об'єднуються в первинну мережу на основі SDH. В результаті на сучасному етапі необхідно не тільки розглядати технологію SDH, але і орієнтуватися на вивчення комбінованих мереж і процесів взаємодії SDH і PDH.
Мал. 2. Приклад комбінованої первинної мережі PDH/SDH
2. Топологія і архітектура SDH мережі
Розглянемо топологію мереж SDH. Існує базовий набір стандартних топологій. Нижче розглянуті такі базові топології.
Топологія "крапка-крапка".
Сегмент мережі, зв'язуючий два вузли А і B, або топологія "крапка - крапка", є найпростішим прикладом базової топології SDH мережі (мал. 3.). Вона може бути реалізована за допомогою термінальних мультиплексорів ТМ, як по схемі без резервування каналу прийому/передачі, так і по схемі із стовідсотковим резервуванням типу 1+1, використовуючи основний і резервний електричні або оптичні агрегатні виходи (канали прийому/передачі).
Мал. 3. Топологія "крапка-крапка", реалізована з використанням ТМ.
Топологія "послідовний лінійний ланцюг".
Ця базова топологія використовується тоді, коли інтенсивність трафіку в мережі не така велика і існує необхідність відгалужень у ряді точок лінії, де можуть вводитися канали доступу. Вона може бути представлена або у вигляді простого послідовного лінійного ланцюга без резервування, як на мал. 4., або складнішим ланцюгом з резервуванням типу 1+1, як на мал. 5. Останній варіант топології часто називають "спрощеним кільцем".
Мал. 4.Топологія "послідовний лінійний ланцюг", реалізована на ТМ і TDM.
Мал. 5.Топологія " послідовний лінійний ланцюг " типу "спрощене кільце" із захистом 1+1.
Топологія "зірка", що реалізовує функцію концентратора.
У цій топології один з віддалених вузлів мережі, пов'язаний з центром комутації або вузлом мережі SDH на центральному кільці, виконує роль концентратора, або хаба, де частина трафіку може бути виведена на термінали користувача, тоді як інша його частина, що залишилася, може бути розподілена по других віддалених вузлах (мал. 6.)
Мал. 6.Топология "зірка" з мультиплексором як концентратор.
Топологія "кільце".
Ця топологія (мал. 7.) широко використовується для побудови SDH мереж перших двох рівнів SDH ієрархії. Основна перевага цієї топології - легкість організації захисту типу 1+1, завдяки наявності в синхронних мультиплексорах SMUX двох пар оптичних каналів прийому/передачі: схід - захід, що дають можливість формування подвійного кільця із зустрічними потоками.
Мал. 7.Топология "кільце" із захистом 1+1.
Архітектура мережі SDH.
Архітектурні рішення при проектуванні мережі SDH можуть бути сформовані як на базі використання розглянутих вище елементарних топологій мережі так і її окремих сегментів.
Радіально-кільцева архітектура.
Приклад радіально-кільцевої архітектури SDH мережі приведений на мал. 8. Ця мережа фактично побудована на базі використовування двох базових топологій: "кільце" і "послідовний лінійний ланцюг".
Мал. 8. Радіально-кільцева мережа SDH.
Архітектура типу "кільце-кільце".
Інше часто використовуване в архітектурі мереж SDH рішення - з'єднання типу "кільце-кільце". Кільця в цьому з'єднанні можуть бути або однакового, або різного рівнів ієрархії SDH. На мал. 9. показана схема з'єднання двох кілець одного рівня - STM-4, а на мал. 10. каскадна схема з'єднання трьох кілець - STM-1, STM-4, STM-16.
Мал. 9. Два кільця одного рівня.
Мал. 10. Каскадне з'єднань трьох кілець.
Лінійна архітектура для мереж великої протяжності.
Для лінійних мереж великої протяжності відстань між термінальними мультиплексорами більша відстані, яка може бути рекомендоване з погляду максимально допустимого загасання волоконно-оптичного кабелю. В цьому випадку на маршруті між ТМ (мал. 11.) повинні бути встановлені окрім мультиплексорів і прохідного комутатора ще і регенератори для відновлення затухаючого оптичного сигналу. Цю лінійну архітектуру можна представити у вигляді послідовного з'єднання ряду секцій, специфікованих в рекомендаціях ITU-T G.957 і ITU-T G.958.
Мал. 11. Мережа SDH великої протяжності із зв'язком типу "крапка-крапка" і її сегментація.
В процесі розвитку мережі SDH розробники можуть використовувати ряд рішень, характерних, для глобальних мереж, таких як формування свого "остову" (backbone) або магістральної мережі у вигляді комірчастої (mush) структури, що дозволяє організувати альтернативні (резервні) маршрути, використовувати у разі виникнення проблем при маршрутизації віртуальних контейнерів по основному шляху. Це разом з властивим мережам SDH внутрішнім резервуванням, дозволяє підвищити надійність всієї мережі в цілому. Причому при такому резервуванні на альтернативних маршрутах можуть бути використані альтернативні середовища розповсюдження сигналу. Наприклад, якщо на основному маршруті використовується ОК, то на резервному - РРЛ, або навпаки.
3. Функціональні модулі SDH мереж
Опишемо основні елементи системи передачі даних на основі SDH, або функціональні модулі SDH. Ці модулі можуть бути зв'язані між собою в мережу SDH. Логіка роботи або взаємодії модулів в мережі визначає необхідні функціональні зв'язки модулів - топологію, або архітектуру мережі SDH.
Мережа SDH, як і будь-яка мережа, може будуватися з окремих функціональних модулів обмеженого набору: мультиплексорів, комутаторів, концентраторів, регенераторів і термінального устаткування. Цей набір визначається основними функціональними задачами, вирішуваними мережею:
збір вхідних потоків через канали доступу в агрегатний блок, придатний для транспортування в мережі SDH - задача мультиплексування, вирішувана термінальними мультиплексорами - ТМ мережі доступу;
транспортування агрегатних блоків по мережі з можливістю введення/виведення вхідних/вихідних потоків - задача транспортування, вирішувана мультиплексорами введення/виведення - ADM, логічно управляючими інформаційним потоком в мережі, а фізично - потоком у фізичному середовищі, що формує в цій мережі транспортний канал;
перевантаження віртуальних контейнерів відповідно до схеми маршрутизації з одного сегмента мережі в іншій, здійснювана у виділених вузлах мережі, - задача комутації, або крос-комутації, вирішувана за допомогою цифрових комутаторів або крос-комутаторів - DXC;
об'єднання декількох однотипних потоків в розподільний вузол - концентратор (або хаб) - задача концентрації, вирішувана концентраторами;
відновлення (регенерація) форми і амплітуди сигналу, передаваного на великі відстані, для компенсації його загасання - задача регенерації, вирішувана за допомогою регенераторів - пристроїв, аналогічних повторювачам в LAN;
сполучення мережі користувача з мережею SDH - задача сполучення, вирішувана за допомогою кінцевого устаткування - різних погоджуючих пристроїв, наприклад, конверторів інтерфейсів, конверторів швидкостей, конверторів імпедансу і т.д.
Розглянемо роботу деяких модулів.
Мультиплексор. Основним функціональним модулем мереж SDH є мультиплексор. Мультиплексори SDH виконують як функції власне мультиплексора, так і функції пристроїв термінального доступу, дозволяючи підключати низькошвидкісні канали PDH ієрархії безпосередньо до своїх вхідних портів. вони є універсальними і гнучкими пристроями, дозволяючі вирішувати практично всі перераховані вище задачі, тобто окрім задачі мультиплексування виконувати задачі комутації, концентрації і регенерації. Це виявляється можливим через модульну конструкцію SDH мультиплексора - SMUX, при якій виконувані функції визначаються лише можливостями системи управління і складом модулів, включених в специфікацію мультиплексора. Прийнято, проте, виділяти два основні типи SDH мультиплексора: термінальний мультиплексор і мультиплексор вводу/виводу.
Термінальний мультиплексор TM є мультиплексором і кінцевим пристроєм SDH мережі з каналами доступу, відповідним трибам PDH і SDH ієрархії (мал.12.). Термінальний мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх з входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід, або виводити канали, тобто комутувати з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу.
Мал. 12.Синхронний мультиплексор (SMUX): термінальний мультиплексор ТМ або мультиплексор вводу/виводу ADM.
Регенератор є виродженим випадком мультиплексора, що має один вхідний канал - як правило, оптичний триб STM-N і один або два агрегатні виходи (мал.12.). Він використовується для збільшення допустимої відстані між вузлами мережі SDH шляхом регенерації сигналів корисного навантаження. Звичайно ця відстань складає 15 - 40 км. для довжини хвилі порядка 1300 нм або 40 - 80 км. - для 1500 нм.
Мал. 12.Мультиплексор в режимі регенератора.
Комутатор. Фізично можливості внутрішньої комутації каналів закладені в самому мультиплексорі SDH, що дозволяє говорити про мультиплексор як про внутрішній або локальний комутатор. На мал. 13., наприклад, менеджер корисного навантаження може динамічно змінювати логічну відповідність між трибним блоком TU і каналом доступу, що рівносильне внутрішній комутації каналів. Окрім цього, мультиплексор, як правило, має можливість комутувати власні канали доступу, (мал. 14.), що рівносильне локальній комутації каналів. На мультиплексори, наприклад, можна покласти задачі локальної комутації на рівні однотипних каналів доступу, тобто задачі, вирішувані концентраторами (мал.14.). У загальному випадку доводитися використовувати спеціально розроблені синхронні комутатори - SDXC, здійснюючі не тільки локальну, але і загальну або прохідну комутацію високошвидкісних потоків і синхронних транспортних модулів STM-N (мал. 15). Важливою особливістю таких комутаторів є відсутність блокування інших каналів при комутації, коли комутація одних груп TU не накладає обмежень на процес обробки інших груп TU. така комутація називається неблокуючою.
Мал. 13.Мультиплексор вводу/виводу в режимі внутрішнього комутатора.
Мал. 14.Мультиплексор вводу/виводу в режимі локального комутатора.
Мал. 15.Загальний або прохідний комутатор високошвидкісних каналів.
Можна виділити шість різних функцій, виконуваних комутатором:
маршрутизація (routing) віртуальних контейнерів VC, що проводиться на основі використання інформації в маршрутному заголовку ROH відповідного контейнера;
консолідація або об'єднання (consolidation/hubbing) віртуальних контейнерів VC, що проводиться в режимі концентратора/хаба;
трансляція (translation) потоку від крапки до декількох крапок, або до мультикрапки, здійснювана при використанні режиму зв'язку "крапка - мультикрапка";
сортування або перегрупування (drooming) віртуальних контейнерів VC, здійснювана з метою створення декількох впорядкованих потоків VC із загального потоку VC, що поступає на комутатор;
доступ до віртуального контейнера VC, здійснюваний при тестуванні устаткування;
введення/виведення (drop/insert) віртуальних контейнерів, здійснювана при роботі мультиплексора введення/виведення;
Характеристика ВОСПІ SL-16 v.1, v.2
Синхронне лінійне устаткування SL16 (версія 1) забезпечує передачу до 16 синхронних цифрових сигналів STM-1 при швидкості передачі 155.520 Мбіт/с або до 16 плезеохронних цифрових сигналів при швидкості передачі 139.264 Мбит/с.
Сигнали передаються по одномодовому оптичному волокну з довжиною хвилі 1300нм або 1550нм. Оптичне волокно повинне відповідати Рекомендаціям G.652 і G.653. Дисперсія волокон, відповідних Рекомендації G.652, оптимізована для діапазону 1300 нм, тоді як дисперсія волокон, відповідних Рекомендації G.653, оптимізована для діапазону 1550 нм. Проте волокна, відповідні Рекомендації G.652, можуть бути використані для обох діапазонів. Всі вузли устаткування SL16 можуть бути обладнані оптичною платою як для діапазону 1300 нм, так і для діапазону 1550 нм. Оптичний лінійний сигнал формується відповідно до циклу STM-16 . Швидкість передачі бітів складає 2488.320Мбит/с (2,5 Гбит/с).
Залежно від конфігурації устаткування на трибні порти можуть подаватися електричні або оптичні сигнали STM-1 .
Лінійне устаткування SL16 складається з наступних блоків:
синхронний лінійний термінал SLT16,
синхронний лінійний регенератор SLR16,
стійка для установки лінійного устаткування,
програмне забезпечення управління системою (SMSW) для робочого терміналу.
На мал. 16. приведена структура двонаправленого тракту передачі, організованого на базі устаткування SL16.
Для передачі сигналів STM-16 відповідно до Рекомендації G.957 використовується лінійний код NRZ (без повернення до нуля) з скремблюванням.
У лінійному регенераторі вхідний оптичний сигнал перетворюється в електричний, підсилюється, регенерується і перетворюється назад в оптичний сигнал. Лінійний регенератор забезпечує доступ до каналу службового зв'язку і додаткових допоміжних каналів передачі даних секції регенерації.
У діапазоні 1300 нм допустиме загасання в оптичному кабелі секції регенерації складає 25 дБ, а в діапазоні 1550 нм ( 27.5 дБ.
Між двома крайовими пунктами допускається розміщувати до 48 регенераторів SLR16. При цьому сумарна величина фазового тремтіння не перевищує допустимого значення.
Тракти передачі з більшою довжиною можуть бути організовані шляхом каскадного включення секцій регенерації на кінцях яких включене лінійне крайове устаткування.
AUX – додаткові канали
Qx, QD2 – інтерфейс системи управління мережею (TMN)
F1 – F1 інтерфейс: 2488.320 Мбіт/с, в коді NRZ, SDH
F2 – F2 інтерфейс: електричний 155 Мбит/с SDH, або 140 Мбит/с PDH
SRL16 – лінійний регенератор SDH
SLT16 – лінійний термінал SDH
F(OT) – інтерфейс робочого терміналу
T3 – вхід синхронізації
Мал. 16. Структура тракту передачі на базі SDH обладнання SL16
Модульна конструкція устаткування SL16 означає, що воно може бути використане для різних застосувань. Наступні важливі функціональні характеристики можуть бути оптимізовані для конкретного випадку шляхом використання різних варіантів конструктивного виконання:
оптичні приймачі і передавачі для різних діапазонів довжини хвилі (1300 нм або 1550 нм) і різної довжини лінії передачі,
оптичні підсилювачі, що дозволяють збільшити довжину секції регенерації, наприклад, для підводних кабельних ліній,
електричний інтерфейс F2, що перемикається, для плезіохронних 140 Мбит/с або синхронних 155 Мбит/с сигналів,
наявність оптичного виходу інтерфейсу F2,
дублювання виходу інтерфейсу F2 для різних спеціальних випадків,
наявність плат доступу до байтів секційного заголовка (SOH), (плата ZK11 і OPF2),
устаткування службового зв'язку.
Таким чином, система SL16 оптимально підходить для наступних ділянок мережі:
міжстанційні тракти передачі (без регенераторів SLR16),
магістральні тракти передачі великої протяжності (з регенераторами SLR16 і без них).
Технічні параметри обладнання SL16
Інтерфейс F1
Довжина хвилі випромінювання
нм
1280 - 1335
Передаюча сторона
Лазерний діод
Клас користувача
Згідно Рек. G.957 МСЕ-Т
Ширина спектру (по рівню -20 дБ)
Придушення сусідніх мод
Коефіцієнт збудження
Рівень передачі
(Крапка S згідно Рек. G.957 МСЕ-Т)
нм
дБ
дБм
ЛД
Стандартна версія
L-16.1/S-16.1
< 1
> 30
< 0.1
від - 3 до 0
ЛД
З підвищеною потужністю
JE-16.1
< 1
> 30
< 0.1
від - 1 до + 2
Приймальна сторона
Приймальний діод
Клас користувача
Згідно Рек. G.957 МСЕ-Т
Рівень прийому (для BER ( 10-10
(Крапка R згідно Рек. G.957 МСЕ-Т)
дБм
Ge-ЛФД
Стандартний
L-16.1/S-16.1
від - 27 до 0
InGaAs-ЛФД
Стандартний
L-16.1/S-16.1
від - 27 до - 6
Ge-ЛФД
Стандартний
L-16.1/S-16.1
від - 27 до 0
InGaAs-ЛФД
Стандартний
L-16.1/S-16.1
від - 27 до - 6
Секція регенерації
Тип волокна: одномодове
Допустима дисперсія
Дисперсійне загасання
Допустиме загасання секції
пс/нм
дБ
дБ
300
< 1
від 0 до 23
300
< 1
від 6 до 23
300
< 1
від 2 до 25
300
< 1
від 6 до 25
Довжина хвилі випромінювання
нм
1510 - 1560
Передаюча сторона
Лазерний діод
Клас користувача
Згідно Рек. G.957 МСЕ-Т
Ширина спектру
(по рівню -20 дБ)
Придушення сусідніх мод
Коефіцієнт збудження
Рівень передачі
(Крапка S згідно Рек. G.957 МСЕ-Т)
нм
дБ
дБм
ЛД
Стандартна версія
L-16.1/S-16.1
< 0.6
> 30
< 0.1
від - 3 до 0
ЛД
З підвищеною потужністю
JE-16.2/JE-16.3
< 0.6
> 30
< 0.15
від - 1 до + 2
Приймальна сторона
Приймальний діод
Клас користувача
Згідно Рек. G.957 МСЕ-Т
Рівень прийому (для BER ( 10-10
(Крапка R згідно Рек. G.957 МСЕ-Т)
дБм
InGaAs-ЛФД
Стандартний
L-16.2/L-16.3
від - 28 до - 6
InGaAs-ЛФД
Стандартний
L-16.2/L-16.3
від - 28 до – 6
InGaAs-ЛФД
З підвищеною
чутливістю
JE-16.2/JE-16.3
від - 29.5 до - 6
Секція регенерації
Тип волокна: одномодове
Допустима дисперсія
Дисперсійне загасання
Допустиме загасання секції
пс/нм
дБ
дБ
L-16.2
1220
< 2
6 - 23
L-16.2
600
< 1
6 - 24
JE-16.2
1800
< 2
8 - 25
JE16.3
900
< 1
8 - 26
JE-16.2
1800
< 2
8 - 26.5
JE-16.3
900
< 1
8 - 27.5
Електричний 140 Мбіт/с інтерфейс F2 згідно Рекомендації G.703 МСЕ-Т
Швидкість передачі 139.264 Мбіт/с
Код CMI
Номінальна амплітуда імпульсу UP-P 1 В
Допустиме зменшення рівня (Fin)
унаслідок загасання в кабелі на частоті 70 Мгц 12 дБ
Номінальний вхідний опір 75 Ом
Електричний 155 Мбіт/с інтерфейсів F2 згідно Рекомендації G.703 МСЕ-Т
Швидкість передачі 155.520 Мбіт/с
Код CMI
Номінальна амплітуда імпульсу UP-P 1 В
Допустиме зменшення рівня (Fin)
унаслідок загасання в кабелі на частоті 78 МГц 12.7 дБ
Номінальний вхідний опір 75 Ом
Оптичні інтерфейси F2 згідно Рекомендації G.957 МСЕ-Т
Швидкість передачі 155.520 Мбіт/с
Код двійковий (NRZ)
Рівень передачі від -8 дБм до -15 дБм
Довжина хвилі випромінювання 300 нм
Допустиме загасання лінії компонентного потоку 2 дБ
Синхронна волоконно-оптична система SL16, версія 2, є результатом еволюційного розвитку випробуваної системи SL16, яка вже одержала міжнародне визнання. Як частина сімейства виробів TransXpress, система SL16 v.2 включена в комплексну стратегію "Siemens Solution ONЕ" як основа для майбутніх систем зв'язку.
На лінійній стороні система SL16 v.2 передає сигнали на швидкості 2,5 Гбіт/с в діапазоні довжин хвиль 1300 нм або 1550 нм.
Передбачені наступні інтерфейси для трибних блоків
• електричний 140 Мбіт/с і/або електричний STM-1.
• оптичний STM-1, STM-4, STM-16.
Можлива конфігурація мережі з використанням SL16 v.2 зображена на мал. 17.
Мал. 17. конфігурація мережі з використанням SL16 v.2
Наступні чотири секції формують базу для системних конфігурацій:
Секція SLD/T16
Секція SLD/T16 є універсальною секцією, що пропонує, наскільки це відповідає витратам і функціям, оптимальне рішення для оснащення як SLD16-мультиплексора вводу/виводу або SLT16-линейного обладнання. Конфігурація секції може бути змінена у будь-який час навіть якщо вона на даний момент знаходиться в роботі шляхом простої заміни модулів секції.
Секція SLD/T16E
Секція SLD/T16E призначена для всього комплексу застосувань. Секція SLD/T16E має подвійне число монтажних позицій і може бути оснащена як мультиплексором вводу/виводу так і лінійним обладнанням SLT16Е.
Секція SLT16C
Чітко певною конфігурацією крайового устаткування обумовлена використовування компактних, не вимагаючих значних витрат секцій (без комутаційної матриці) SLT16C в якості лінійного обладнання.
Секція SLR16
Регенератор SLR16 ідеально підходить для ефективного перекриття великих відстаней, там де не пред'являється вимог до вводу/виводу потоків. Секція може бути оснащена модулями для двох укомплектованих регенераторів.
5. Розрахунок ВОСПІ траси Ужгород-Львів-Київ-Харків-Луганськ
Згідно завдання ВОСПІ траса проходить через такі міста: Ужгород-Львів-Київ-Харків-Луганськ. З міркувань зручності прокладання та обслуговування прокладаємо трасу вздовж магістральних автошляхів. Це забезпечить не тільки зручність, а й швидкість усунення обривів, поломок тощо.
Оскільки по тасі знаходяться великі міста і буде потреба у виділенні для них потоків, в них будуть встановлені обслуговувані пункти (SLT16) - вузлові станції (Львів, Київ, Харків). У Ужгороді та Луганську встановлюються кінцеві станції (SL16), оскільки ці міста являються кінцевими пунктами траси, в якості регенераторів використовуємо SLR16.
В якості обладнання для даної ВОСПІ використовуємо обладнання фірми “SIEMENS” SL16, що дозволить по даній магістралі передавати потік 2,5 Гбіт/с по одному оптичному волокні. При необхідності збільшення пропускної здатності мережі можна буде встановити додаткове обладнання SL16 (і задіяти вільні волокна в ОК) або використати технологію WDM.
В якості оптичного кабелю застосуємо кабель марки ОКЛК-01-6-8-10/125-0.36/0.22-3.5/18-1.0-(нг) який працює на довжині хвилі 1310 нм. Цей кабель призначений для прокладки в трубах, шахтах і тунелях, блоках і колекторах кабельної каналізації, в ґрунтах всіх категорій, на мостах, через болота і водні переходи. В даному кабелі використовуються одномодове ОВ з ненульовою зміщеною дисперсією марки LEAF CPC 6 виробництва фірми КОРНІГІН.
Параметри кабеля ОКЛК-01-6-8-10/125-0.22-3.5-1.0-(нг).
Кількість ОВ
8
Діаметр кабеля, мм
15.0-28.5
Діаметр серцевини, мкм
10
Діаметр оболонки, мкм
125
Коефіцієнт загасання, дБ/км
0.22
Хроматична дисперсія, пс/нм·км
3.5
Будівельні довжини, км
2, 3, 4, 6
Параметри приймального і передавального модулів SL16:
Передавальний модуль – лазерний діод підвищеної потужності
рівень передачі +2 дБм
ширина смуги випромінення 1 нм
Приймальний модуль – InGaAs-ЛФД стандартний
рівень чутливості при BER = 10-10 -27 дБм
Визначення довжини регенераційної ділянки по затуханню
Оптична потужність, яка поступає на приймач, залежить від: потужності джерела випромінення ; втрат потужності в з’єднаннях джерела випромінювання з волокном і волокна з приймачем випромінювання ; втрат потужності в нероз’єднуваних з’єднаннях волокон , при стикуванні сусідніх будівельних довжин оптичного кабелю; втрати потужності внаслідок затухання в кожному з послідовно зєднаних волокон , де - коефіцієнт затухання ОВ будівельної довжини .
Потужність джерела випромінювання повинна перекривати всі ці втрати, і її рівень повинен бути більшим мінімально допустимого рівня потужності (чутливості) на деяке значення експлуатаційного запасу. Цей запас необхідний через погіршення (деградації) параметрів ОК і ПРОМ.
Енергетичний потенціал апаратури ВОСПІ використовується для перекривання усіх видів втрат в лінійному тракті, тобто повинен забезпечуватись баланс потужностей:
де - довільні складові втрат на участку регенерації. З останнього виразу отримаємо розрахунок запасу по потужності, дБ:
де - кількість з’єднань ОВ-ОВ, рівна цілій частині з відношення .
Отримуємо формулу для розрахунку довжини ділянки регенерації по затуханню:
Відповідно, якщо всі будівельні довжини на ділянці регенерації однакові, тобто , і , тоді
Мінімальна довжина ділянки регенерації, км
де - діапазон АРП приймальної частини апаратури
Визначення довжини регенераційної ділянки по дисперсії
Довжину регенераційної ділянки обмежує також розширення імпульсу у волокні. Розширення імпульсу залежить від типу оптичного волокна (одномодове або багатомодове, ступінчасте або градієнтне) та ширини спектральної лінії джерела. Явище розширення імпульсів, як наслідок їх розповсюдження через оптичне волокно називається дисперсією.
Величину розширення імпульсів характеризує середньоквадратична ширина імпульсної характеристики . Для одномодових волокон в паспортних данних вказана нормована хроматична дисперсія яка зв’язана з наступним співвідношенням
де - ширина смуги джерела випромінення
тоді максимальна довжина ділянки регенерації
де - швидкість передачі інформації
довжина регенераційної ділянки
З двох значень і вибираємо найменше, це і буде довжина регенераційної ділянки .
Кількість регенераторів:
Ужгород – Львів (довжина траси 258 км.) встановлюємо 2 регенератора з відстанню регенераційної секції 86 км.
Львів – Київ (довжина траси 558 км.) встановлюємо 5 регенераторів з відстанню регенераційної секції 93 км.
Київ – Харків (довжина траси 447 км.) встановлюємо 4 регенератора з відстанню регенераційної секції 89 км.
Харків – Луганськ (довжина траси 339 км.) встановлюємо 3 регенератора з відстанню регенераційної секції 84 км.
План ВОСПІ траси приведений в Додатку 1.
6. Розрахунок РРЛ траси Ужгород-Львів-Київ-Харків-Луганськ
На розповсюдження радіохвиль поблизу поверхні землі впливають вертикальні зміни в показнику заломлення атмосфери. Унаслідок рефракції радіохвилі проходять по зігнутих шляхах у вертикальній площині. Величина кривизни шляху міняється з часом через зміну тиску, температури і вогкості. За нормальних умов розповсюдження траєкторія радіопроменя згинається так, що має форму дуги, вигнутої до землі, і радіогоризонт розширяється. Проте, коли градієнт рефракції збільшується, траєкторія променя згинається у зворотний бік, що приводить до зменшення радіогоризонту. Коли траса радіозв'язку проходить низько над поверхнею землі можуть з'явитися додаткові дифракційні втрати на наземних перешкодах. Наприклад, якщо вісь променя тільки торкається перешкоди, загасання сигналу може скласти від 6 до 20 дБ, залежно від типу поверхні. У критичних випадках перешкода може фактично закривати весь радіопромінь. В цьому випадку пропадає пряма видимість між передаючою і приймальною антенами і сигнал, що приймається, може стати настільки слабким, що РРЛ перестане функціонувати.
Одна з найголовніших задач при проектуванні радіорелейної лінії зв'язку - вибрати висоти антен так, щоб втрата прямої видимості між ними було надзвичайно рідкісною подією.
Для цього необхідно мати точну інформацію як про профіль траси так і про відхилення радіопроменя унаслідок зміни метеорологічних умов на трасі. Необхідно гарантувати достатній просвіт для найгіршого випадку (найнижчого променя ) на трасі. Цього може бути досягнуто відповідним вибором висот антен, які, проте не можуть бути більш ніж фактично необхідні як з економічних причин, так і унаслідок ( на трасах із значними віддзеркаленнями від земної поверхні) помітного збільшення ризику міжсимвольної інтерференції і спотворення сигналу.
Для побудови радіорелейної траси я використовую обладнання SRT1C фірми Siemens, яке задовольняє необхідну швидкість передачі інформації, а саме потік STM-4. Це обладнання дозволяє організувати 8 радістволі з загальною швидкістю передачі 8×STM1, і може працювати як в конфігурації без захисту (8+0) так і в конфігурації з захистом (7+1). В якості антени використовується параболічна антена діаметром 1.8 м. з коефіцієнтом підсилення 42.5 дБ. Параметри радісистеми SRT1C: , Для розрахунку я вибрав проліт м. Львів – м. Золочів. Профіль прольоту зображено на мал. 18.
Технічні параметри системи SRT1C
Профіль інтервалу відображає вертикальний розріз місцевості між сусідніми радіорелейними станціями зі всіма висотними відмітками. Для зручності при побудові профілів використовують параболічний масштаб, у якому всі висоти відкладаються не по радіусах, як потрібно робити в дійсності, а по осі ординат, а відстані – не по дузі кола, а по осі абсцис. Тоді лінія, яка зображує на профілі рівень моря, або умовний нульовий рівень, від якого враховуються усі висоти, матиме вигляд параболи.
;
де а – геометричний радіус Землі (а = 6370 км),
k – відносна координата заданої точки:
,
Ri – відстань до поточної точки,
R0 – довжина прольоту.
Мал. 18. Профіль прольоту м. Львів – м. Золочів.
Максимальна дальність радіорелейного зв'язку визначається не тільки фізичною прямою видимістю, але і радиовидимістю (для високих частот критично, щоб 1-а зона Френеля не торкалася поверхні), що залежить від частотного діапазону використовуваних РРС.
Тому основним критерієм для розрахунку висоти підвісу антен на прольоті є умова відсутності екранування перешкодами мінімальної зони Френеля при субрефракції радіохвиль. Відомо, що основна частина енергії передавача поширюється у бік прийомної антени усередині мінімальної зони Френеля, що представляє еліпсоїд обертання з фокусами в крапках передавальної і приймальні антен. Оцінимо розміри першої зони Френеля уздовж траси. На відстані d1 від передавача і d2 від приймача:
де довжина хвилі
Даний вираз показує, що F залежить як від робочої частоти, так і від відстаней до передавача і до приймача. Максимум F знаходиться у середині інтервалу:
При виборі висот антен необхідно вибрати просвіт H таким щоб преша зона френзеля не торкалась поверхні.
Просвіт, що існує близько 80% часу повинний бути обраний з умови:
де - середнє значення градієнта діелектричної проникності
тропосфери;
- стандартне відхилення ;
приблизні значення на території прольоту
, ;
Значення просвіту
Висоти підвісу антен визначаються з профілю траси. Для цього відкладаємо по вертикалі від критичної крапки розрахований просвіт, і знаходимо висоти та
Енергетичний розрахунок виконується для кожного прольоту РРЛ. Середній рівень потужності сигналу на вході приймача, виражений в дБм, визначається на основі першого рівняння передачі:
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора