Розрахунок кабельної системи з телекомунікацій

2 – загальна кількість  волокон у кабелі. Може бути  до 144.

Структура кабелю: 1) Оптичні волокна,  згруповані в пучки; 2) Тиксотропний гідрофобний  заповнювач; 3) Центрально-розташована  трубка; 4) Броня з двох шарів  круглих сталевих оцинкованих  дротів; 5) Захисний шланг з  поліетилену.

 

Рисунок 3.1 – Зовнішній  вигляд кабелю

 

Застосування. Кабель типу ОКТКК призначений для експлуатації при підвищених вимогах стійкості до механічних дій при прокладенні ручним і/або механізованими способами безпосередньо в грунтах усіх категорій, у тому числі в районах з високою корозійною агресивністю і територіях, заражених гризунами, в районах сипких грунтів і грунтових зрушень, з проявами мерзлотно-грунтових деформацій, через болота, озера, сплавні і судноплавні річки глибиною до 50 метрів. Може прокладатися в кабельній каналізації, трубах, блоках.

 

Таблиця 3.1 – Параметри  кабелю

Кількість волокон, шт.		2-72
Діаметр кабелю, мм		14-20
Маса кабелю, кг/км		450-1250
Допустимі температури	роботи	-400С - +600С
	зберігання	-500С - +600С
	інсталяції	-100С - +600С

 

 

3.3 Розрахунок  відстані між ретрансляторами  ВОЛЗ

 

Умови вибору довжини елементарної кабельної ділянки:

 

 

де Э – енергетичний потенціал, дБм;

а_з – експлуатаційних запас, ;

а_н – втрати в нероз’ємному з’єднувачі ОМ. Для SM = 0.1 дБм;

а_р – втрати у роз’ємному з’єднувачі, ;

n_p – число роз’ємних з’єднань, n_p = 4;

а_ару – межі регулювання пристрою автоматичного регулювання підсилення.

а_ару = 20 дБм;

коефіцієнт затухання оптичного волокна, дБ/км;

L_cd – будівельна довжина кабелю, км;

L_еку – довжина елементарної кабельної ділянки.

 

 

де G – середньоквадратичне значення дисперсії одномодового волокна;

В – швидкість передачі на оптичному стику.

 

 

де  – коефіцієнт хроматичної дисперсії, ;

 – швидкість оптичного стику, біт/с;

код оптичного стику, m = 5, n = 6;

 – діапазон довжин хвиль випромінювання лазеру, .

 

 

де S₀ – коефіцієнт нахилу дисперсійної кривої, ;

довжина хвилі нульової дисперсії, мкм.

 

 Отже, обираємо систему STM-1.

 

 

 

Для :

 

Для :

 

 

Отже, обираємо менше значення. Тому

Для наступного розрахунку необхідне значення L_cd. Знайдемо його відповідно до відомостей на сайті виробника кабелю [6].

Кабелі поставляються  на дерев'яних барабанах (ГОСТ 5151-79) з  діаметром шийки не менше 40 номінальних  зовнішніх діаметрів кабелю. Нижній кінець кабелю завдовжки не менше 2.0 м виведений на щоку барабана і захищений від зовнішніх механічних дій. Кінці кабелю герметично закладені. Барабан з кабелем має суцільну обшивку.

 

Рисунок 3.2 – Типи барабанів

Таблиця 3.2 – Вмістимість стандартних барабанів (ГОСТ-5151-79) для оптичних кабелів, м.

Діаметр кабелю (мм)	Номера барабанів
	16	17	18	18а	20	20а	20б
10	7590	10310	11560				10680
10.5	6880	9350	10490				9690
11	6270	8520	9550	12150			8830
11.5	5740	7790	8740	11120	12600		8080
12	5270	7160	8030	10210	11570		7420
12.5	4860	6600	7400	9410	10660		6840
13	4490	6100	6840	8700	9860	12860	6320
13.5	4160	5660	6340	8070	9140	11920	5860
14	3870	5260	5900	7500	8500	11090	5450
14.5	3610	4900	5500	6990	7930	10330	5080
15	3370	4580	5140	6530	7410	9660	4750

 

Оберемо барабан номер 20. Діаметр кабелю – 14 мм. Отже, наше значення L_cd обираємо рівним 8.5 км.

 

 

Виходячи з усіх розрахунків  обираємо довжину елементарного  кабельного ділянки рівною 13.5 км.

 

 

3.4 Розрахунок швидкості передачі даних

 

В цифровій системі передачі даних Megatrans-4 немає вбудованих оптичних портів. Тому застосування системи напряму з волоконно-оптичними лініями зв’язку неможливо. Необхідно додатково використовувати перетворювачі з оптичного сигналу в електричний і навпаки. В цьому випадку швидкість передачі буде такою ж, як і у випадку симетричного кабелю.

Для передачі даних по оптичному сегменту необхідно використовувати більш сучасну систему передачі даних, за допомогою якої можна отримати високу швидкість передачі даних, хоча б рівня STM-1.

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

Результатом виконання курсової роботи є проектування та розрахунок параметрів кабельної мережі між трьома населеними пунктами.

Місцевість, на якій проводилося  проектування, є рівнинного типу. Труднощів при прокладанні кабелю не має виникати, значних перешкод на шляху прокладання немає.

На маршруті є місця, де необхідне безпосереднє втручання  людини в процес прокладання. Такими місцями є переходи через річки по мостам, через перетини автошляхів, непередбаченими особливостями рельєфу тощо. Нові маршрути прокладання можуть перетинатися з маршрутами вже прокладених кабельних трас, саме тому тут також необхідна ручна прокладка, щоб не пошкодити існуючу магістраль.

Вся робота складається  з двох частин. У першій частині необхідно обрати симетричний кабель типу СК 1х4, який задовольняє наступним вомогам: діаметр жили, кабель броньованого типу для прокладки в ґрунти. Після цього проводяться розрахунки параметрів магістралі відповідно до обраного кабелю. Отримана відстань між регенераційними пунктами склала 3 км, що є задовільною для заданої частоти та системи передачі, що буде використовуватися. Маршрут прокладання кабелю проходить від населеного пункту Луганськ до населеного пункту Краснодон, його загальна довжина складає 50 км. При побудові траси за допомогою кабелеукладача буде прокладатися 88% всього маршруту, вручну – 2% і 10% – у кабельній каналізації. Кількість переходів через сплавні річки складає 5, через шосейні дороги – 2. Кість обслуговуючих регенераційних пунктів – 16.

Розрахунок надійності кабельної магістралі показав, що він є рівним значенню 0.76, тобто 76%. Значення є задовільним, тому додаткових заходів підвищення надійності використовувати не потрібно.

Друга частина включає в себе проектування кабельної траси волоконно-оптичного кабелю та розрахунок параметрів цієї траси. За умовою завдання було побудовано три маршрути. Вони прокладалися між м. Краснодон та м. Свердловськ. Їх довжини складають 30 км, 40.2 км та 31.6 км відповідно. Згідно з завданням до курсової роботи експлуатація кабелю буде відбуватися на довжині хвилі 1550 нм. Розрахована відстань між регенераційними пунктами для цієї довжини хвилі склала 13.5 км. Методи прокладання кабелю на всіх трьох маршрутах: кабелеукладач – 90%, 91%, 92% відповідно, вручну – по 2% на всіх трьох маршрутах, кабельна каналізація – 8%, 7%, 6%. Кількість переходів через сплавні річки складає 3, 4, 4 відповідно. Кість обслуговуючих регенераційних пунктів – 10, 13, 10 відповідно.

Всі маршрути з умовними позначеннями показані на картах прокладання  кабелю у додатках А і Б до курсової роботи.

Також в рамках розрахунку всієї магістралі було обчислено теоретичну швидкість передавання даних по кабельній мережі. Оскільки система має в собі багато інтерфейсів доступу та адаптована до різних ліній передавання, то фактична швидкість буде напряму залежати від середовища передавання. При використанні ліній типу Е1 теоретична сумарна швидкість може досягати 4352 кбіт/с. Система створювалася для модернізації вже існуючих ліній передачі, тому її можна використовувати і на старих магістралях. У цьому випадку швидкість буде залежати від багатьох факторів, таких як шуми, завади, частоти, завади від інших систем при використанні їх на тій же лінії зв’язку тощо. Для оптичного сегменту обчислення швидкості передачі є неможливим, тому що дана система не підтримує передачу по волоконно-оптичній лінії. Необхідно використовувати перетворювач електричного сигналу в оптичний і навпаки, або використовувати іншу, більш сучасну систему.

 

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1. Нормы приемосдаточных измерений элементарных кабельных участков магистральных и внутризоновых подземных волоконно-оптических линий передачи сети связи общего пользования. / Государственный комитет Российской Федерации по связи и информатизации – Утверждены приказом Госкомсвязи России от 17.12.1997 №97.
2. Разработка, производство серийных кабелей и специальных конструкций: Каталог кабельной продукции. / Научно-производственное предприятие "Спецкабель". [Електронний ресурс]. – Режим доступу:    http://www.spcable.ru/catalog/ksb/ksbskng_frls.htm
3. Цифровые системы передачи для кабельных линий большой протяженности – Megatrans. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.ukrservice.in.ua/megatrans.html#MEGATRANS%E2%80%934
4. MEGATRANS-4 Цифровая система передачи. Основное оборудование / Научно-технический центр НАТЕКС, 2006. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://ssdtu-kes.na.by/megatrans_manual.pdf
5. ИКС...Т... – оптический кабель для прокладки в канализацию на основе центральной трубки [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.intg.ru/production/pc/1241084835/#
6. Параметры и вместимость стандартных барабанов. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.intg.ru/useful/param/
7. Система цифрових карт місцевості Google-maps [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://maps.google.com/
8. Убайдулаев Р.Р. Волоконно-оптические сети /Р.Р. Убайдулаев. – М.: Эко-Трендз, 2001. – 267 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток A

 

Карта прокладання симетричного кабелю між населеними пунктами Луганськ та Краснодон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток Б

 

Карта прокладання волоконно-оптичного  кабелю між населеними пунктами Краснодон та Свердловськ