Проектирование линейного тракта волоконно-оптических систем передачи

       (22)

     t_ов = 0,7×10^-12×55=0,039×10^-9, с

     

     В то же время допустимое быстродействие ВОСП определяется скоростью передачи и характером передаваемого сигнала:

       (23)

     где b =0,35- коэффициент учета характера кода линейного сигнала,

     

     В результате расчета по формулам (21) и (23) условие t_ож < t_S выполняется, то выбор типа ОК и длины l_ру сделан верно, и величина

       (24)

     называется  запасом системы по быстродействию.

     t_ож = 8,486×10^-9-4,581×10^-9=3,905×10^-9 с

 

      11. ВЫБОР ПРИЕМНОГО  И ПЕРЕДАЮЩЕГО  ОПТИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ 

     Изучив  приведенные в методическом указании данные по источникам излучения и  фотоприемникам, применяемым в России и западных странах и сравнив  их с нашими требованиями, выбрали  прибор фирмы Opto Electronics LTD (США). Его параметры приведены в таблице 3. 

     Таблица 3

     Характеристики  прибора Opto Electronics LTD

 

     В качестве передающего модуля подходит модуль фирмы Ericsson PGR 20302. Его параметры приведены в таблице 4. 

     Таблица 4

     Характеристики  PGR 20302

 

 

      12. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ  ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА  ВОСП

     12.1. Расчет требуемых  показателей надежности  проектируемого линейного  тракта ВОСП

 

     В данном разделе определяются требуемые  показатели качества и надежности для магистральной первичной сети. 

     Таблица 5

     Требуемые показатели надежности для систем передачи внутризоновой первичной сети (ВЗПС)

     Примечания:

     Показатели  приведены для максимальной длины  L_m соответствующей первичной сети (без резервирования). 

     Для оборудования линейных трактов на МСП, ВЗПС и СМП время восстановления необслуживаемого регенерационного пункта (НРП), оконечного пункта (ОП) и оптического кабеля (ОК) должны быть соответственно меньше:

     ·V_нрп < 2.5 ч (в том числе время подъезда к месту аварии – 2ч );

     ·V_oк < 10 ч (в том числе время подъезда 3,5 ч).

     В соответствии с этими данными  может быть осуществлен расчет требуемого среднего времени наработки на отказ и требуемого коэффициента простоя для МСП, заданной длины трассы L.

     Эти расчеты ведутся по следующим  формулам:

      , (25)

     где K_ПА - коэффициент простоя аппаратуры ВОСП;

      , (26)

     где K_Г - коэффициент готовности ВОСП;

      , (27)

     где T₀(L) - время безотказной работы для заданной длины канала или магистрали, ч;

     \/ - время восстановления, ч;

     L - интенсивность отказов, 1/ч ,(L=1/T₀);

     Т₀ - время безотказной работы (среднее время между отказами) для трассы максимальной протяженности, заданное в табл.5, ч.

     В соответствии с заданной длиной трассы определим требуемые значения коэффициентов  простоя и среднего времени между отказами каналов и оборудования и внесем их в табл. 6.

     Для канала ТЧ или ОЦК: V = 1.1ч, Т₀ = 111.4ч.

     

     

     T₀(L)=111.4·1400/300=519,8 (ч).

     Для канала ОЦК перспективной цифровой сети: V = 4.24 ч, Т₀ = 2050 ч.

     

     

     T₀(L)=2050·1400/300=9566,7 (ч).

     Для оборудования линейного тракта (НРП): V_НРП = 2,5 ч, Т₀ = 350 ч.

     

     

     T₀(L)=350·1400/300=1633,3 (ч).

     Для оборудования линейного тракта (ОК): V_ОК = 10 ч, Т₀ = 350 ч.

     

     

     T₀(L)=350·1400/300=1633,3 (ч).

     Для обслуживаемого регенерационного пункта(ОРП): V_ОК = 0,5 ч, Т₀ = 350 ч.

     

     

     T₀(L)=350·1400/300=1633,3 (ч). 

     Таблица 6

     Требуемые значения коэффициентов простоя  и среднего времени между отказами для каналов и оборудования ВОСП «Сопка-3М» при L = 300 км

     12.2.Расчет  показателей надежности  проектируемого линейного  тракта

 

     Вторая  часть расчета сводится к проверке показателей надёжности и качества каналов передачи выбранной системы  на их соответствие полученным требуемым  показателям. Для этого расчеты ведутся как для традиционной стратегии восстановления, когда принимаются меры по устранению последствий аварии, начиная с момента обнаружения отказа (аварии), так и на основе оптимальной стратегии восстановления, когда используется фактор постепенного отказа, позволяющий принимать меры с учетом интервала между предотказным и отказным состояниями системы. Суть метода сводится к контролю коэффициента ошибок (связь приемлема, если К_ош<10^-6; связь некачественна, если 10^-3<К_ош<10^-6 - это соответствует предотказному состоянию аппаратуры; связь неприемлема, если 10^-3<К_ош - отказное состояние, авария в аппаратуре). Использование метода оптимальной стратегии основано на том, что не менее 70% отказов ВОСП может быть отнесено к постепенным (как аппаратурные отказы, так и связанные с оптическим кабелем).

     Определим интенсивность отказов линейно-кабельных  сооружений и аппаратуры, а также  коэффициенты простоя для традиционной и оптимальной стратегии восстановления. По данным статистики повреждений коаксиальных кабелей на магистральной первичной сети связи среднее число (плотность) отказов кабеля из-за внешних повреждений на 100 км кабеля в год составляет М₁=0,34. Такая же цифра справедлива и для оптического кабеля. Тогда интенсивность отказов оптического кабеля за 1 час на длине трассы ВОЛС длиной L определяется следующим образом:

     L_ок = М₁× L/(8760×100), 1/ч (28)

     Однако, помимо внешних повреждений кабеля надо учитывать также возможность  внутренних отказов кабеля и отказы оборудования необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) за счет внешних повреждений. Интенсивность этих регенерационных отказов составляет 0,06 на один НРП в год. Интенсивность отказов оптических кабелей из-за внутренних причин связана с минимальной наработкой строительной длины до отказа, что соответствует среднему времени наработки между отказами примерно 215000×15=3225000 часов.

     Исходя  из сказанного, суммарная интенсивность  отказов оптического кабеля:

       (29)

     Lок = 0,34×300 /(8760×100) + 0,06 ×4 / 8760 + 150/ 3225000 = 1,903×10^-4 1/ч

     В выражении (28) n_нрп - число необслуживаемых регенерационных пунктов, n_ст.д - число строительных длин на всей трассе ВОЛС. Используя формулу (25) можно также определить коэффициент простоя ВОСП из-за отказов линейно - кабельных сооружений при традиционной стратегии восстановления.

       (30)

     Kп ок_а = 1,903×10^-4 ×10 / (1+1,903×10^-4 ×10) = 1,899×10^-3

     В случае же оптимальной стратегии  восстановления предполагается сокращение времени подъезда к месту аварии, в связи с чем сокращается время восстановления кабеля. С учетом поправки имеем: