Электропитание  оборудования НРП рассчитано на работу от устройства дистанционного питания (УДП) по отдельно проложенному кабелю, либо по медным жилам ОК, либо от автономного источника питания . Стойка дистанционного питания (СДП-О) обеспечивает электропитание до двух НРП, по одному в каждую сторону. В качестве автономного источника питания НРП предполагается использовать термоэлектрический генератор (РИТЭГ).

     Допустимые  значения наведенных ЭДС на цепи дистанционного питания составляют: долговременно 150 В; грозовой импульс 3 кв.

     Таблица 1

     Характеристики  аппаратуры ВОСП “Сопка-3М”

 

     Примечание: PIN-FET –p-i-n фотодиод, ЛД – лазерный диод, ООВ – одномодовое оптическое волокно.

     Структурная схема ВОСП «Сопка-3М» приведена на рис.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Выбор марки кабеля 

     Рекомендуемым кабелем для использования совместно с аппаратурой «Сопка-3М» является ОКЛ. Для магистральных ВОСП, работающих на длине волны 1,55 мкм, согласно ТУ 16.К71-79-50 кабельной промышленностью выпускаются одномодовые оптические кабели типа ОКЛ.

     ОКЛ - оптический кабель для линейной магистральной связи.

     Характеристики  кабеля ОКЛ представлены в таблице 2

     Таблица 2

     Характеристики  кабеля

 

     На  рис.2 изображен оптический кабель типа ОКЛ.

     Магистральный кабель ОКЛ изготавливается из одномодовых волокон с сердцевиной диаметром 10 мкм, имеет две модификации: с медными проводниками диаметром 1,2 мм для дистанционного питания регенераторов и без медных проводников с питанием от местной сети или автономных источников теплоэлектрогенераторов (ТЭГ). Центральный силовой элемент выполнен из стеклопластиковых стержней. Наружный покров кабеля имеет несколько разновидностей: для прокладки в канализации — это полиэтиленовый шланг (марка ОКЛ), для подземной прокладки—броневой покров из стеклопластиковых стержней (ОКЛС), стальных лент (марка ОКЛБ), круглой проволоки (ОКЛК).

1. оптическое волокно фирмы "Корнинг"
2. гидрофобный заполнитель
3. центральный силовой элемент (стеклопластиковый стержень или стальной трос в ПЭ оболочке)
4. водоблокирующая лента (по требованию)
5. полимерная трубка
6. скрепляющая лента
7. вспарывающий корд(по требованию)
8. кордель
9. полимерная защитная оболочка
10. маркировка

 

      4. ВЫБОР ЛИНЕЙНЫХ  КОДОВ ЦИФРОВЫХ  ВОСП

 

     К линейным сигналам ВОСП предъявляются  следующие требования:

• спектр сигнала должен быть узким и иметь ограничение как сверху, так и снизу. Чем уже спектр сигнала, тем меньше требуется полоса пропускания фотоприемника, а соответственно уменьшаются мощность шума и его влияние. Ограничение спектра сверху снижает уровень межсимвольной помехи, а ограничение снизу — флуктуации уровня принимаемого сигнала в электрической части фотоприемника, имеющего цепи развязки по постоянному току. Минимальное содержание низкочастотных составляющих позволяет также обеспечивать устойчивую работу цепи стабилизации выходной мощности оптического передатчика;
• код линейного сигнала должен обеспечивать возможность выделения колебания тактовой частоты, необходимой для нормальной работы тактовой синхронизации;
• код линейного сигнала должен обладать максимальной помехоустойчивостью, которая позволяет получать при прочих равных условиях максимальную длину участка регенерации;
• код линейного сигнала должен облачать избыточностью, которая позволяет по нарушениям правила образования кода судить о возникновении ошибок;
• код линейного сигнала должен быть простым для практической реализации преобразователей кода.

     Совокупности  указанных требований в полном объеме не удовлетворяет ни один код. Поэтому  для разных ВОСП применяются различные  коды. Во всех оптических кодах исходная электрическая комбинация в виде простейшего кода NRZ (Non Return to Zero - без возврата к нулю) перекодируется, причём каждым m импульсам исходного кода сопоставляются n импульсов линейного оптического кода, где n>m. Отсюда формула кода mBnB. При этом тактовая частота линейного оптического сигнала

            (1)

     где - тактовая частота исходной цифровой последовательности.

     Наиболее  простыми кодами, сравнительно легко  реализуемыми, являются коды класса 1B2B, для которых согласно (1) f_л = 2×f_T. Однако, в условиях ограничения полосы частот применение кодов класса 1B2B нецелесообразно и обычно они используются в системах, где скорость передачи не превышает нескольких десятков мегабит в секунду.

     В некоторых системах применяется  код класса 2В4В, получивший название кода с позиционно-импульсной модуляцией (ПИМ). В этом коде используются разрешённые комбинации с единственным импульсом, временное положение которого зависит от блочной комбинации двух исходных импульсов. Четырём таким возможным комбинациям 00, 01, 10, 11 соответствуют в коде с ПИМ комбинации 1000, 0100, 0010, 0001 (рис.3).

     Достоинством  ПИМ комбинаций является выигрыш  по мощности передаваемых сигналов. В  то же время этому коду присущ ряд недостатков: удвоение передаваемой полосы, сложность кодопреобразователей, проблемы контроля ошибок, возрастание трудности синхронизации. В высокоскоростных системах используют блочные коды, для которых m > 2, n > m, причем чем выше скорость передачи, тем ближе m к n, с целью сокращения передаваемой полосы.

     Одним из решений, применяемых в этих кодах, является проверка на четность с целью обнаружения ошибок. К блоку из m символов исходной двоичной последовательности добавляется еще один контрольный символ "1" или "0" для того, чтобы сумма по модулю 2 новой комбинации m + 1 символов равнялась 0. Появление в сумме m + 1 символов "1" означает наличие ошибки. Введённый дополнительный символ обозначают буквой Р. Также в этих кодах вводят ещё один дополнительный символ для определения границы кодовой комбинации. Чаще всего по отношению к последнему символу данной комбинации вводится инверсный символ. Этот символ обычно обозначают буквой С. Возможно также использование символа С для сигналов служебной связи и синхронизации. Тогда этот символ обозначают буквой R .

     В выбранной нами аппаратуре ВОСП «Сопка-3М» используем код 2В4В. И для данного кода и определяем скорость передачи сигналов в линии. Энергетический спектр этого кода представлен на рис. 5. Наличие 2-х дополнительных символов приводит к частоте передачи.

      , (2)

     При сохранении такого же соотношения скоростей  передачи в линии и исходного  кода можно за счет увеличения ёмкости  блока символов расширить возможности  наборов R и PДостоинства кода 2В4В – отсутствие низкочастотной составляющей.

 

      5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА В ЛИНЕЙНОМ ТРАКТЕ

 

     На  основе формулы (2) по известному коду и скорости передачи ЦСП может быть определена скорость передачи сигнала в линейном тракте. Все дальнейшие расчеты в курсовом проекте ведутся на основе значения частоты ƒ_л [МГц], что соответствует численно величине В - скорости передачи в линии в МБит/с.

     f_Л = 1,2 ×f_T.= 1,2 ×34,368=41,2416 (МГц)

     В=41,2416Мбит/с.

 

      6. РАЗМЕЩЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ  РЕГЕНЕРАТОРОВ

 

     В данном курсовом проекте отсутствует  привязка к конкретной трассе прокладки кабеля, что не вызывает необходимости учёта топологии трассы (рельеф, горы, реки и т.д.). Поэтому можно воспользоваться принципом равномерного распределения регенераторов, максимально используя кратность целому числу строительных длин кабеля.

     Для определения количества регенераторов, которые необходимо установить на линии, используем формулу:

       (3)

     где: l – длина линии, км, l_ру - максимальная длина регенерационного участка для выбранной аппаратуры, км (так как максимальная длина регенерационного участка выбранных аппаратуры и кабеля равна 70 км, то с учетом запаса возьмем l_ру=55км).

     

     Длина линейного тракта (300 км) не превышает максимальную длину между линейного тракта (600 км), поэтому нет необходимости в организации ОРП (ОРП также является регенератором). 

 

      7. РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ  ДЛИНЫ РЕГЕНЕРАЦИОННОГО  УЧАСТКА 

     При проверочном расчете правильного  выбора длины участка регенерации  руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна (ОВ).

     Если  исходить из затухания с учетом всех потерь, имеющих место в линейном тракте, то расчетная формула длины  регенерационного участка выглядит следующим образом:

       (4)

     Здесь: Эп - энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как Эп=Р_nер - Р_nр и указываемый в технических характеристиках ВОСП (для аппаратуры «Сопка-3М» - Эп=38дБ) ;

     a - коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км;

     n_рс - число разъёмных соединителей (их количество равно 2, они установлены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ);

     a_рс - потери в разъёмном соединителе, дБ;

     n_нс - число неразъёмных соединителей на участке регенерации,

     а_нс - потери в неразъёмном в соединителе, дБ;

     а_t - допуск на затухание потерь оптического волокна с изменением температуры;