Дипломная работа на тему «Реконструкция оптического тракта связи и увеличение его пропускной способности»

В 1966 году были представлены оптические нити из обычного стекла с затуханием в 1000 дБ/км. В 1970 году был представлен качественный оптический кабель с затуханием в 20 дБ/км этого было достаточно для реализации в телекоммуникационных сетях.

Скачать пример Заказать работу Скачать пример Заказать работу

Введение

Несомненно, это время было обусловлено прогрессом средств связи. Телеграфы, телефоны и радио позволили передавать необходимую информацию на любые расстояния. Необходимый прогресс средств связи повлиял и на развитие науки и техники, нуждающихся в надежных каналах связи.

На сегодняшний день Информационные сети начали проникать в образование, науку, производственную деятельность. С изменением расстояния между людьми, создавая новые информационные общества, сети связи начали изменять представление о мире в головах каждого человека.

Это и является одной из основных причин в повышении пропускной способности. На сегодняшний день удовлетворить потребность абонентов в передачи данных можно только с помощью технологии волоконно-оптических систем связи (ВОСП).

Система ВОСП лидирует среди остальных средств связи. Её отличием является высокая скорость передачи данных и защитой от не санкционированного доступа. Ведётся разработка и испытания новых ВОСП нового поколения с пропускной способностью несколько Тбит/с. Данные системы использую спектральное разделения каналов, а также новую элементную базу, основанную на современных технологиях.

Нынешний этап разработки ВОСП характеризуется серьёзным технологическим прорывом в области элементной базы позволяющая совершить скачок в области пропускной способности до Тбит/с и более. Такой технологией является DWDM уплотнения волнового мультиплексирования причиной появления данной технологии это невозможность повысить скорость передачи потока STM по причине проскальзывания битов в среде передачи поэтому используется цифровой поток STM-64 со скоростью 9953,28 Мбит/с и STM-256 со скоростью 39813,12 Мбит/с также ведется разработка цифрового потока STM-1024, но он ещё не совершенен из-за высокой дисперсии. Но благодаря технологии DWDM сигнал можно уплотнить и тем самым увеличить его скорость до нескольких Тбит/с так же существует технология, позволяющая увеличить скорость канала без проскальзывания битов если перед мультиплексором DWDM.

Целью выпускной квалификационной работы, которая заключается в реконструкции участка сети для увеличения пропускной способности с применением DWDM технологии.

Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач:

реконструировать систему связи;

подобрать телекоммуникационную технологию, в рамках которой будет работать магистральная система передачи;

выбрать оборудование для среды передачи;

рассчитать уровни оптических каналов и коэффициенты усиления систем передачи.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Решение отмеченных выше задач позволяет достичь поставленной цели, а именно, реконструкцию участка сети с применением DWDM технологии что позволит предоставить услуги:

скорость передачи данных для домашнего интернета до 200 Мбит/с;

предоставление интерактивного телевидения с качество HD и full HD;

предоставление высокоскоростного мобильного интернета.

Актуальность темы выпускной квалификационной работы может быть обоснована следующими фактами. Во-первых, материалы, опубликованные в учебниках, носят разрозненный характер, и его систематизация и унификация является актуальной задачей. Во-вторых, как известно, предполагается развитие сетей следующего поколения. В-третьих, в соответствии со стратегией развития информационного общества, утвержденной указом Президента РФ номер 203 необходимо развитие отрасли связи, для реализации права граждан на доступ к информации, а также обеспечение свободы выбора средств получения знаний при работе с информацией. В соответствии с данной стратегией постоянно проводится внедрение новых информационных и коммуникационных технологий. Целью стратегии развития является создание условий для формирования в России общества знаний. В целях развития информационного общества, государством создаются условия для предоставления доступа к пространству знаний. Данная работа является актуальной, так как соответствует этим положениям стратегии развития, утвержденным приказом Президента РФ [14].

Таким образом, тема выпускной квалификационной, заключающаяся в реконструкции оптического тракта и увеличение пропускной способности.

1. Обоснование необходимости реконструкции

.1 Общие сведения существующего тракта связи

В 2013 году было произведено строительство линии связи Красноярск-Абакан до этого года связь между городами осуществлялась по кабельной линии связи, проложенной вдоль железной дороги. Оптическая связь осуществлялась по тракту Красноярск-Тайшет-Абакан. На оптической магистрали проложен кабель с волокном стандарта G 652 и G 655. Оптические тракты между городами Красноярск-Абакан указаны в таблице 1.1. Карта оптических трактов изображена на рисунке 1.1 [10].

Таблица 1.1 — Технические характеристики участков

№	Сегмент DWDM	Магистраль	Тип волокна	Оптическая длина км.
1	Красноярск-Абакан	ОК-259	G 652, G 655	402,3
2	Красноярск-Абакан	ОК-257	G 652, G 655	435,74

Рисунок 1.1 — Оптические тракты ОК-259 и ОК-257 ПАО «Ростелеком

1.2 Действующая схема DWDM

Оптическая сеть спектрального уплотнения DWDM ПАО «Ростелеком» построена на базе оборудования OptiX BWS 1600G-III производства Huawei Technologies.

В 2013 году были спроектированы и развернуты основные магистральные линии на участках Красноярск-Абакан, Абакан-Новокузнецк. В указанных городах были установлены оконечные оптические мультиплексоры ОТМ DWDM. Запас производительности сети DWDM ПАО «Ростелеком» — до 40 Гбит/с по одной длине волны, максимальное количество длин волн в системе DWDM — 40 и ограниченная полосой пропускания 400 Гбит/с.

Все транспондеры обеспечивают передачу данных без потерь и в случае повреждения канала связи в некритических ситуациях восстанавливают данные при помощи усилителей так как расстояние между городами не большое нет необходимости использовать алгоритм исправления ошибок которая заключается в использование электрического сигнала для восстановления трафика.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

За все время эксплуатации оборудование OptiX BWS 1600G-III показало свою эксплуатационную надежность и удобство организации новых каналов. Схема организации сети оптического тракта ОК-257 изображена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 — Схема организации связи на участке Красноярск-Абакан

.3 Техническое обоснование реконструкции

Город Абакан столица республики Хакасия, город расположен на устье реки Енисей и располагается в 270 километрах (по прямой) от города Красноярск. В городе Абакан развито тяжёлое машиностроение, действует опытно механический завод. Работает также сталелитейный завод. Имеется производство стройматериалов. В Абакане ведут деятельность восьми интернет провайдеров и пятью операторов сотовой связи сети [2].

Город Красноярск центр Восточносибирского экономического района. Крупный транспортно-логический центр. Основные экономические отрасли — цветная металлургия, гидроэнергетика, космическая промышленность. Город расположен на обоих берегах Енисея на стыке западносибирской равнины и среднесибирского плоскогорья. В Красноярске ведут деятельность пяти операторов сотовой связи и девяти интернет провайдеров [3].

Основной причиной улучшений магистральной сети является:

рост числа абонентских подключений;

рост потребности в пропускной способности;

предоставление новых услуг на сети.

Каждый год растёт потребление трафика на 40% и междугородний трафик передачи данных вырос со 120 Мбит/с до 200 Мбит/с поэтому необходимо заменить оборудование, отвечающее запросам в пропускной способности и реконструировать участок сети с целью снижения затрат на обслуживания.

В данной работе будет реконструирован оптический тракт ОК-257 по причине

не эффективного использования, в результате устаревшего оборудования и большого количество усилительных участков. Данная работа предлагает замену оборудования на более эффективное, а также реконструкцию участка сети на данном тракте, что позволит разгрузить трафик на оптическом тракте ОК-259.

2. Классификация оптических волокон

.1 Виды и типы оптических волокон

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Существует два вида оптических волокон многомодовые и одномодовое. Многомодовое волокно имеет диаметр сердцевины 50-62,5 микрометров. Данное волокно на сегодняшний день малоиспользуемое по причине большого затухания и применяется на коротких расстояниях, например, в пределах одного здания или иногда группы зданий. Одномодовое волокно используется повсеместно имеющееся диаметр сердцевины 6-9 микрометров и низкое кило метрическое затухание, но оно на 70% процентов дороже чем многомодовое. Волокна описываются стандартами. Сравнение одномодовых и многомодовых технологий занесено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Параметры типов волокон

Параметры	Одномодовое волокно	Многомодовое волокно
Используемые длины волн, мкм	1310 и 1550	850 и 1310
Затухание, дБ/км	0,4-0,5	1,0-3,0
Тип передатчика	Лазер, иногда светодиод	Светодиод
Толщина сердечника мкм	8-9	50 или 62,5
Скорость передачи	10 Гб и более	До 1 Гб
Дальность передачи Fast Ethernet, км	20	2
Дальность передачи разработанное для устройств Fast Ethernet, км	более 100	До 5

G.651_-_стандартное многомодовое волокно было исключено из рекомендаций в 2008 году.

G.651.1_-_многомодовое оптическое волокно с градиентным показателем преломления и диаметром сердцевины 50 микрометров.

G.652_-_стандартное одномодовое оптическое волокно оптимизированы для передачи на длине волны 1310 нанометров.

G.653_-_одномодовое оптическое волокно со сдвигом дисперсии. Оптическое волокно данного типа имеет нулевую дисперсию на длине волны 1550 нанометров.

G.654_-_одномодовое оптическое волокно, которое имеет нулевую дисперсию при длине волны около 1300 нанометров с минимальным уровнем потерь, и одномодовое волокна со смещенной дисперсией и отсечкой при длине волны вблизи 1550 нанометров, оптимизированы для использования в диапазоне длин волн 1530-1625 нанометров. Используемое для передач на большие расстояния.

G.655_-_одномодовое оптическое волокно, имеющие смещённую ненулевую дисперсию работающие на длине волны 1550 микрометров. Данное волокно, используемое при построении магистралей где, применяется технология DWDM.

Внешнее покрытие может достигать 250 микрометров с возможным отклонением от нормы в 15 микрометров.

G.656_-_одномодовое оптическое волокно имеющие ненулевую дисперсию в зоне 1550 микрометров. Используется при построении широкополосных линий связи.

G.657_-_оптическое волокно характеризуемое уменьшенным коэффициентом потерь при незначительных изгибах. Оптимально подходят для применения во внутренних помещениях. Длинна волны 1310 микрометров [12]. Типы оптических волокон изображены на рисунке 2.1.

Рисунок — 2.1 Типы оптических волокон

2.2 Окна прозрачности

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

В оптической среде передачи используется три окна прозрачности 850, 1310, 1550 микрометров. График зависимости затухания от длины волны изображен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 — График зависимости затухания от длины волны

Синхронная цифровая иерархия имеет уровни со скоростями передачи, соответствующими STM-N в таблице 2.2.

Таблица 2.2 — Уровни и скорости SDH

Уровень N	0	1	4	16	64	256
V, Кбит/с	51840	155520	622080	2488320	9953280	39813120

Значения километрического затухания при различных длинах волн занесено в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 — Значения затуханий на различных длинах волн

Длина волны	Типичные значения погонного затухания
850 нм	3 дБ/км
1300 нм	0,75 дБ/км
1310 нм	0,33 дБ/км
1380 нм	0,50 дБ/км
1490 нм	0,24 дБ/км
1550 нм	0,22 дБ/км
1625 нм	0,23 дБ/км

3. Общие сведения технологии DWDM

Технология DWDM — уплотнения волнового мультиплексирования (Dense Wave Division Multiplexing) используется при создании оптических магистралей нового поколения, работающих на терабитных скоростях. Особенностью данной технологии является возможность передавать большие объемы информации с помощью разделения спектрального разделения каналов где каждый канал несёт собственную информацию [4].

Попытки использовать спектральное уплотнение началось довольно давно. Сперва попыткой объединения были диапазоны 850 и 1310 нанометров позже 1310 и 1550 нанометров при использовании этих диапазонов используют стандарты системы синхронной цифровой иерархии [4].оборудование позволяющие мультиплексировать в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.692 разработаны только для третьего окна передач 1550 нанометров в соответствии с рекомендациями G.652, G.655, G.653. Определены две частотные границы в C диапазоне от 1528,77 (196,1 ТГц) до 1560,61 нанометров (192,1 ТГц) нанометров применяется 41 оптических каналов при ширине одного канала 100 ГГц или до 82 оптических каналов при его ширине 50 Гигагерц, а также возможен шаг в 200 и 400 ГГц, в этом случае емкость одного оптического канала составляет 9953,28 Мбит/с (уровень STM-64). В L диапазоне 1570-1605 нанометров максимальное число оптических каналов может достигать 160 при ширине канала 50 ГГц. Скорость каждого канала может достигать 39813,12 Мбит/с (STM-256) [5].

До технологии DWDM использовалась технология волнового мультиплексирования WDM (Wave Division Multiplexing) в которой используется лишь четыре канала в окнах прозрачности 1310 нанометров и 1550 нанометров с интервалом шага от 400 до 800 Гигагерц. Мультиплексирование DWDM называется «уплотнённым» по причине того, что в нём используется маленькое дистанция между длинами волн чем в WDM.

Так же существует технология высоко уплотненного волнового мультиплексирования HDWDM (High Dense Wave Division Multiplexing) способная функционировать с частотным планом с шагом 25 ГГц.

Основной проблемой при создании сверхплотных систем DWDM является то, что со снижением длинны шага частот происходит наложение каналов друг на друга. В результате чего увеличивается количество ошибок и невозможность передачи данных, на рисунке 3.1 изображен пример наложения каналов.

Также следует при применении оптического уплотнения по длинам волн в оптическом мультиплексоре случаются существенные оптические потери. Так, оптического уплотнения по длинам волн в оптическом мультиплексоре случаются существенные оптические потери.

Рисунок 3.1 — Вид спектра волн для двух частотных планов

При учете потерь на обеих сторонах общая величина составит 18 децибел. Из-за таких потерь сокращаются возможность передачи на более дальние расстояния передачи, поэтому без применения оптических усилителей система не способна работать. Что бы уровнять оптические потери в оптическом мультиплексоре применяется волокно оптический усилитель мощности (BOOSTER). В случаи нехватки данной мощности применяется оптический усилитель на приёмном конце [6].

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Технология DWDM наиболее распространена в соединённых штатах Америки так как там хорошо развит рынок волокно оптических систем. Так же используется в других регионах мира таких как Европа и Азии. По мимо этого данная технология анализируется не только как средство с высокой пропускной способностью, но также как наиболее надёжная система, применяемая для мультисервисных и мобильных сетей. Предоставляющая очень высокое повышение пропускной способности сети и предоставляющая новые услуги связи [6].

На сегодняшний день применяются частотные планы для различных разновидностей систем DWDM, CWDM, HDWDM, WDM. При использовании DWDM оборудование на 160 каналов одновременно использовать в диапазонах C и L появляются требования к оптическим кабелям, то есть характеристики затухания в данных диапазонах должны быть одинаковы. Поэтому необходимо использовать оптических кабель с симметричными свойствами в С и L диапазонах. Для кабелей, отвечающих требованиям рекомендации G.652, разница затухания в указанных диапазонах может достигать 0,02 дБ/км, что в пересчете на один усиливающий участок составляет до 2 дБ. На рисунке 3.2 изображено распределение длин волн по диапазонам [5].

Рисунок 3.2 — Распределение длин волн по диапазонам

связь оптический канал пропускной

Коллективное использования оборудования SDH и DWDM широко применяется на существующих сетях стандарта PDH что обеспечивает гибкий переход к целиком IP-совместимым сетям. Данный способ развития полностью согласует требования, как в функциональности, так и к пропускной способности сетей [7].

Использование технологии DWDM используется для передачи больших объемов данных. С ростом числа оптических каналов, применяющихся в одном волокне, стоимость передачи информации снижается.

Технология DWDM позволила соединить передачу смешанного трафика. Для этого каждому виду трафика выделяются оптический канал или длина волны [7].

Главными преимуществами сетей DWDM являются:

высокие скорости передачи;

высокая утилизация оптических волокон;

возможность обеспечить защиту на основе кольцевой топологии;

позволяет использование любых технологий канального уровня благодаря прозрачности каналов оптических волокон;

возможность простого наращивания каналов в оптической магистрали.

Особенность технологии DWDW это в отсутствии регенераторов применяемые в сетях SDH. Недостаток систем электрической регенерации сигналов в том, что они должны воспринимать определенный вид кодирования, что делает их весьма дорогими. Оптические усилители, «прозрачно» передающие информацию, позволяют наращивать скорость магистрали без необходимости модернизировать усилительные блоки. Протяженность участка между оптическими усилителями может достигать 150 километров и более, что обеспечивает экономичность создаваемых магистралей DWDM, в которых длина мультиплексной секции составляет на сегодня 600-3000 км при применении от одного до семи промежуточных оптических усилителей [8].

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Ограничения на количество пассивных участков и их длину связаны с деградацией оптического сигнала при оптическом усилении. Хотя оптический усилитель восстанавливает мощность сигнала, он не полностью компенсирует эффект хроматической дисперсии, изображено на рисунке 3.3, а также другие нелинейные эффекты.

Рисунок 3.3 — Результат воздействия хроматической дисперсии

Поэтому для построения более протяженных магистралей необходимо между усилительными участками устанавливать мультиплексоры DWDM, выполняющие регенерацию сигнала путем его преобразования в электрическую форму. Для уменьшения нелинейных эффектов в системах DWDM применяется также ограничение мощности сигнала [9]. Существуют различные типовые топологии DWDM. Сверхдальняя двухточечная связь на основе терминальных мультиплексоров DWDM основанная на топологии синхронной цифровой иерархии «точка-точка». При организации данной магистрали устанавливаются на двух концах мультиплексоры DWDM, а в промежутках оптические усилители. Топология сверхдальней точечной связи изображена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 — Сверхдальняя двухточечная связь на основе терминальных мультиплексоров DWDM

Цепь DWDM с вводом-выводом в промежуточных узлах основанная на топологии синхронной цифровой иерархии по типу «Последовательная линейная цепь» Оптические мультиплексоры способны вывести из общего оптического сигнала вывести волну определенной длины и ввести сигнал аналогичной длины, при этом спектр сигнала не поменяется, а в соединение будет выполнено подключение одним из абонентов, подключенных к промежуточному мультиплексору. Топология цепи с вводом выводом изображена на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 — Цепь DWDM с вводом-выводом в промежуточных узлах

Кольцевая топология обеспечивает надёжность сети DWDM за счет запасных путей. Методы защиты трафика, применяемые в DWDM, аналогичны методам в синхронной цифровой иерархии. Для того чтобы какое-либо соединение было защищено, между его конечными точками устанавливаются два пути: основной и резервный. Мультиплексор конечной точки сравнивает два сигнала и выбирает лучший. Кольцевая топология изображена на рисунке 3.6[6].

Рисунок 3.6 — Кольцевая топология мультиплексоров DWDM

Ячеистая топология применяться по мере развития сетей DWDM обеспечивает лучшие показатели в плане гибкости, производительности и отказоустойчивости, чем остальные топологии. Однако для реализации ячеистой топологии необходимо наличие оптических кросс-коннекторов, которые не только добавляют волны в общий транзитный сигнал и выводят их оттуда, как это делают мультиплексоры ввода-вывода, но и поддерживают произвольную коммутацию между оптическими сигналами, передаваемыми волнами разной длины ячеистая топология изображена на рисунке 3.7 [7].

Рисунок 3.7 — Ячеистая топология DWDM

Оптические кросс-коннекторы применяются в сетях с ячеистой топологией для обеспечения гибких возможностей для изменения маршрута следования волновых соединений между абонентами сети. Такие возможности предоставляют оптические кросс-коннекторы, позволяющие направить любую из волн входного сигнала каждого порта в любой из выходных портов [5].

Хроматическая дисперсия влияет на импульсы составляющие оптический сигнал в результате импульсы становятся шире по мере распространения по волокну, при передаче сигналов на большие расстояния импульсы могут накладываться на соседние, затрудняя точное их восстановление. С увеличением скорости передачи и длины оптического волокна влияние хроматической дисперсии возрастает. Для уменьшения влияния хроматической дисперсии на передаваемые сигналы, применяются компенсаторы дисперсии. На рисунке 3.8 изображена поляризационная модовая дисперсия [5].

Поляризационная модовая дисперсия, возникает в оптическом волокне из-за разности скоростей распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих моды, что приводит к искажению формы передаваемых импульсов. Причиной этого явления является неоднородность геометрической формы оптического волокна. Влияние поляризационной модовой дисперсии на передаваемые оптические сигналы возрастает с увеличением скорости передачи, с увеличением числа каналов системы уплотнения и с увеличением длины волокна [5].

Рисунок 3.8 — Поляризационная модовая дисперсия

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

В соответствии с рекомендацией ITU-T G.692 определено три типа усилительных участков:

L (Long) — участок состоит не более восьми пролётов и семи оптических усилителей допустимое расстояние не более 80 километров при общей длине не более 640 километров;

V (Very long) — участок состоит максимум из пяти пролетов и четырёх оптических усилителей с допустимым расстоянием не более 120 километров при общей длине не более 600 километров;

U (Ultra long) — участок без промежуточных усилителей длиной до 160 км [6].

4. Расчёт уровней оптических каналов

.1 Расчёт числа каналов и пропускной способности

Число потребного длин волн, связывающих оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения определяется по формуле (4.1),

(4.1)

где Н0 — число жителей по переписи 2010 года;

ΔH — среднегодовой прирост населения;- период, определяемый как разность между начальным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.

Число жителей города Красноярск:

тысяч человек

Число жителей города Абакан:

тысяч человек

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Количество абонентов определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания АМТС. Исходя из статистических данных, которые показывают, что в настоящее время стационарным телефоном пользуется 70% всего населения России, получаем коэффициент оснащенности m_t = 0,7. Количество абонентов АМТС определяется по формуле (4.2):

(4.2)

где Н(t) — количество жителей на момент окончания строительства ВОЛС.

Красноярск:

абонентов

Абакан:

абонентов

Расчёт количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами по формуле (4.3):

+5,6 (4.3)

где k=0,7 — коэффициент, исходящей нагрузки;

=5,6 — коэффициент тяготения между городами;

b=5,6_-_постоянный коэффициент, соответствующий фиксированной доступности и заданным.- удельная нагрузка, создаваемая одним абонентом

m_a m_b — количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах А и Б.

В таблице 4.1 приведены параметры трафика широкополосных интерактивных служб.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Таблица 4.1 — Параметры трафика широкополосных интерактивных служб

Служба	Пиковая скорость передачи, Мбит/с	Средняя скорость передачи, Мбит/с	Входящая нагрузка в ЧНН, Эрл	Коэффициент тяготения
Телефония	0,064	0,064	0,1	0,8
Передача данных	200	20	0,2	0,6
Цифровое телевиденье	24	0,2	0,2	0,5

В результате получаем, что для голосовой связи нам необходимо 6026 каналов со скоростью 64 Кбит/с, для передачи данных нам потребуется 9038 каналов со скоростью 200 Мбит/с, а для цифрового телевиденья 3752 канала со скоростью 24 Мбит/с.

Суммарная пропускная способность необходимая для передачи пользовательской информации рассчитывается по формуле (4.4):

(4.4)

где — пропускная способность передачи данных;

— пропускная способность телефонного канала;

— пропускная способность телевизионного канала.

Данные параметры рассчитываются формулой (4.5):

(4.5)

где — средняя скорость передачи телефонных каналов.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

По этой же формуле рассчитываем остальные данные.

Пропускная способность канала связи с учетом магистрального транзита рассчитывается по формуле (4.6):

(4.6)

где — пропускная способность транзитных каналов определяется как 10 процентов от

.2 Расчёт числа потоков STM-64

Общее число каналов рассчитывается по упрощенной формуле (4.7):

, (4.7)

где 11 — множитель развития связи.

132572 каналов

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Расчёт число цифровых потоков Е1 по формуле (4.8):

(4.8)

где E_n — знак целой части.

потоков E1

Расчёт количество требуемое число потоков с учетом коэффициента развития Кр=1,5, рассчитывается по формуле (4.9):

(4.9)

потоков

Число STM-64 определяется формулой (4.10):

(4.10)

где 63 — число потоков STM-1.

= 2 STM-64

4.3 Расчёт пропускной способности проектируемой системы

Пропускная способность DWDM системы определяется формулой (4.11):

(4.11)

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

где B_i — скорость интерфейсного потока, скорость STM-64

Пропускная способность В₀ системы DWDM определяется по формуле (4.12):

167,77= 187,67 Гбит/с

Для расчета числа длин волн используется формула (4.13):

(4.13)

длин волн

Таким образом, для организации связи необходимо выделить 19 длин волн.

4.4 Разработка канального частотного плана

Частотный план для DWDM систем определяется стандартом ITU G.694.1. Согласно рекомендациям, в DWDM системах используются «L» (1577.03 — 1565.5 нм), «C» (1564,64 — 1530,33 нм), «S» (1529,55 — 1520,25 нм) окна прозрачности. Все диапазоны имеют в сумме 80 каналов с шагом 50ГГц. Необходимо выделить один канал для управления и служебной связи и два канала для междугородного транзита. Значения длин волн представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 — Распределение каналов

Направление	Номер оптического канала	Длина волны, нм
Междугородный транзит	1-2	1577,03-1576,20
Красноярск-Абакан	3-21	1575,37-1560,61
Канал управления и служебной связи	22	1559,79

5. Применение оборудования OptiX OSN 8800

5.1 Характеристика платформы OptiX OSN 8800

Согласно техническому заданию необходимо установить оборудование OptiX OSN 8800, данное оборудование полностью совместимо на уровне физической среды и обладает расширенным функционалом по сравнению с платформой OptiX BWS 1600G-III. Регенерация на платформе OptiX OSN 8800 может быть организована применением штатных линейных плат без выгрузки на сервисные интерфейсы [9].

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Система DWDM OptiX OSN 8800 включает 40 — канальную систему и 80 — канальную систему. Оборудование Optix OSN 8800 способно вести передачу со скоростью 10 Гбит/с на расстояние 5000 км, а 40 Гбит/с на расстояние 2000 км без регенерации. В будущем каждый спектральный канал будет поддерживать максимальную скорость 100 Гбит/с и выше. Также оборудование OptiX OSN 8800 способно работать с волокнами стандартов G.652, G.653, G655. В таблице 5.1 спецификация оптической платформы Optix OSN 8800.

Таблица 5.1 — Спецификация интеллектуальной оптической платформы передачи Optix OSN 8800

Характеристики	Optix OSN 8800 T16	Optix OSN 8800 T32	Optix OSN 8800 T64
Размеры	847мм x 442мм x x 295 мм	900мм x 498мм x 250 мм	900мм x 498мм x 580 мм
Количество сервисных слотов	16	32	64
Коммутационная ёмкость	1,6T ODUk, 640G VC4 & 20G VC3 & VC12, 800G Пакет	3,2T ODUk, 1,28T VC4 & 80G VC3 & VC12, 1,6T Пакет	6,4T ODUk, 1,28T VC4 & 80G VC3 & VC12
Разнос каналов	50/100 ГГц фиксированная сетка для длин волн 40/80 37,5 ГГц ~ 400 ГГц гибкая сетка
Скорость на канал	100G, 200G, 400G
Диапазон длины волны	DWDM: 1529,16 нанометров ~ 1560,61 нанометров
Электропитание	-48 B DC/-60 B DC

Оборудование OptiX OSN 8800 поддерживает следующие режимы организации сети: «точка — точка», цепь, кольцо и смешанная топология. OptiX OSN 8800 может также применяться в сетях с другим оборудованием WDM, SDH/SONET для осуществления полного и гибкого решения по передаче, в общегородском масштабе.

5.2 Комплектация оборудования OptiX OSN 8800

Для проектируемого тракта выбраны три типа оборудования: оптический терминальный мультиплексор OTM, оптический мультиплексор ввода/вывода (ОАDM) и оптический линейный усилитель (OLA). В ОП (OTM) и ОУП (OADM) используется статив OptiXOSN 8800 T32, а в не обслуживающих регинирацинных пунктах (OLA) — OptiXOSN 8800 T16 исходя из количества необходимых плат. Комплектация OТM расположенного в OП показана на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 — Комплектация подстативов на оконечных станциях

Комплектация OLA расположенного в показана на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 — Комплектация подстатива OLA

Комплектация OADM расположенного в OУПе показана на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 — Комплектация подстатива OADM

Перечень оборудования, входящего в комплектацию стативов ОLA приведён в таблице 5.2.

Таблица 5.2 — Перечень оборудования, входящего в комплектацию стативов OLA

Оптический линейный усилитель OLA
Наименование	Количество, шт.	Наименование	Количество, шт.
OBU	2	FIU	2
SCC	1	OLP	2
SC2	1	XCM	2

Таблица 5.3 - Перечень оборудования, входящего в комплектацию стативов ОТМ

OTM
Наименования	Количество, шт.	Наименование	Количество, шт.
M40	2	SCC	2
D40	2	XCM	2
FIU	2	NS3	11
OBU	2	TQX	11
SC1	1	OLP	1
PIU	4	EFI1	1
ATE	1	EFI2	1
AUX	1	STG	2

Перечень оборудования, входящего в комплектацию стативов ОADM приведён в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Перечень оборудования, входящего в комплектацию стативов ОADM.

Оптический мультиплексор ввода/вывода OADM
Наименование	Количество, шт.	Наименование	Количество, шт.
MR2	2	OBU	4
XCM	2	OLP	2
SCC	1	PIU	4
SC2	1	ATE	1
NS3	4	EFI1	1
FIU	2	EFI2	1
TQX	4	STG	2
AUX	1	-	-

Ниже приведены описание типы плат 80 - канальной системы OptiX OSN 8800.- Блок оптического мультиплексирования ввода/вывода двух каналов.- Блок резервирования оптической лини.- Блок системного контроля и связи./SC2 - Блок кросс-коммутации. Обеспечивает интегрированный груминг сигналов ODU1/ODU2 и максимальную ёмкость кросс-коммутации и груминга 1,28 Тбит/с для сигналов./ODU2.- Блок оптического мультиплексирования 40 длин волн.- Блок оптического демультиплексирования 40 длин волн.- Блок интерфейса оптического волокна.- Блок кросс-коммутации. Обеспечивает интегрированный. груминг сигналов ODU1/ODU2 и максимальную ёмкость кросс-коммутации.- Блок обработки линейных услуг 40GE.- Блок оптического усилителя большой мощности.- Интерфейсная плата аварийной сигнализации/тактовой./EFI2 - Блоки EFI1, EFI2 выполняют такие функции как подачи аварийных сигналов, вывод аварийных сигналов и функции каскадирования аварийных сигналов, а также управления подстативом.- Блок вспомогательных интерфейсов системы. Обеспечивает связь между платами и полками. AUX не предоставляет внешних интерфейсов, а имеет только четыре индикатора.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Плата OBU. Плата усилителя мощности оптического сигнала. Основные функции и возможности OBU: онлайн - мониторинг оптической производительности, усиление сигнала и прозрачное управление оптические спецификации платы OBU представлены в таблице 5.5. Плата OBU выполняет функцию бустера.

Таблица 5.5 Оптические спецификации платы OBU

Пункт		Единица измерения	Значение
			OBU 103
Диапазон длин волн		нм	1529-1561
Диапазон номинальной входной мощности		дБм	-32 -3
Диапазон входной мощности на канал	40 каналов	дБм	-32 -19
	80 каналов		-32 -22
Типовое значение входной мощности отдельной длины волны	40 каналов	дБм	-19
	80 каналов		-22
Коэффициент шума (NF)		дБ	≤6.0
Отражение на входе		дБ	<-40
Отражение на выходе		дБ	<-40
Утечка накачки на входе		дБм	<-30
Максимальное допустимое отражение на входе		дБ	-27
Максимальное допустимое отражение на выходе		дБ	-27
Максимальная суммарная оптическая мощность на выходе		дБм	17
Номинальное усиление		дБ	23
Время реагирования усиления при добавлении/сбросе каналов		мс	<10
Усиление канала		дБ	23±1.5
Неравномерность усиления		дБ	≤2.0
Отклонение многоканального усиления		дБ	≤2.0
Потери, зависящие от поляризации		дБ	≤0.5

Внешний вид постатива изображено на рисунке 5.4

Рисунок 5.4 - Структура и внешний вид подстатива OptiX OSN 8800 Т32

На рисунке 5.4 приняты следующие обозначения:

- область индикаторов;

- область интерфейсов;

- область плат;

- область укладки оптических кабелей;

- блок вентиляторов;

- воздушный фильтр;

- катушка оптического кабеля;

- монтажная скоба.

. Расчет бюджета времени нарастания системы DWDM

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Время нарастания - это время, требуемое для роста интенсивности света от 0,1 до 0,9 номинального значения [4].

Время спада - это время, требуемое для спада интенсивности света от 0,9 до 0,1 номинального значения [4].

Для расчета значения времени нарастания используется формула (6.1):

, (6.1)

где = 0,1 нс - время нарастания в передатчике.

- время нарастания в приемнике;- время нарастания в оптоволокне.

Время нарастания в приемнике вычисляется по формуле (6.2):

, (6.2)

где ∆F = 10 ГГц - ширина полосы пропускания фотодиода.

нс

Время нарастания в оптоволокне T_fiber определяется по формуле (6.3) [4]:

(6.3)

где TGVD - время нарастания, определяемое дисперсией групповых скоростей;- время нарастания, определяемое модовой дисперсией.

Для одномодового волокна T_modal равно нулю и T_fiber = Т_GVD, а T_GVD можно вычислить из следующего соотношения (6.4):

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

, (6.4)

где D - коэффициент хроматической дисперсии оптоволокна G.655;

∆λ_0,5 - ширина спектра оптического источника излучения на уровне половины от максимума;

L - длина линии передачи.

Поскольку при уменьшении длины волны, коэффициент хроматической дисперсии возрастает по линейному закону, тогда, при передаче максимально возможного количества каналов системой «Optix OSN 8800» в 80 длин волн, расчет произведем для самой короткой длины волны 1560.61 нм при D = 11,2 пс/км.

Для участка между городами Красноярск и Абакан:

Время нарастания системы, с учетом коэффициента ухудшения (10%) вычисляется по формуле (6.5) [6]:

(6.5)

Максимальное значение времени нарастания T_r зависит от ширины излучения лазерного диода, от типа линейного кода. В данном случае используется линейный код типа NRZ (NRZ-DPSK), тогда T_r должно быть меньше следующего максимального значения (6.6):

, (6.6)

где Bi - скорость интерфейсного потока (9953,28 МБит/с).

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Для участка между городами Красноярск и Абакан:

,34 нс ≤ 0,7 мс

Данное неравенство выполняется, следовательно, нет необходимости в установке компенсатора дисперсии.

7. Расчет энергетического бюджета системы DWDM

Расчет энергетического бюджета системы DWDM сводится к построению диаграммы уровней оптического канала, которая покажет проблемные участки ВОЛС, позволит определить запас по мощности и излишки запаса по мощности.

Поскольку энергетический потенциал системы определяется как разность между мощностью сигнала лазерного диода передающего транспондера (Тр. Tx) и чувствительностью фотоприемника приемного транспондера (Тр. Rx), а перед вводом группового оптического сигнала DWDM в оптоволокно линейного тракта, его усиливают мощным оптически усилителем - бустером (Б). Тогда, энергетический потенциал будет рассчитываться как разность между уровнем сигнала на выходе бустера и чувствительностью фотоприемника приемного транспондера (Тр. Rx). Уравнение энергетического баланса для всего участка ВОСП примет вид (7.1)

(7.1)

где Э = - энергетический потенциал системы значение из таблицы (5.5);

L - длина трассы между пунктами;

l_стр - строительная длина оптического кабеля принять равной 10 км;

α_ОВ - коэффициент километрического затухания оптического волокна;

α_ОР = 0,2 дБ - потери мощности оптического сигнала в оптическом разъеме (оптический коннектор);

α_НС = 0,05 дБ - потери мощности оптического сигнала в сварном соединении;

α_Д = 4 дБ - дополнительные потери мощности оптического сигнала (потери на изгибах оптоволокна, дисперсионные потери, потери в оптическом фильтре);

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

N_ОР - количество оптических разъемов;

α_ODMUX = 1,5×log₂N_λ - потери мощности оптического сигнала в оптическом мультиплексоре и демультиплексоре.

Из равенства (6.1) выразив длину трассы формула имеет вид (7.2),

(7.2)

Подставляя значения в выражение (4.2) и сравнивая полученные расчеты с фактической длиной трассы, должно выполниться неравенство L> L_Ф. Если неравенство не выполняется, тогда необходима установка линейных усилителей или предусилителя в оконечных пунктах. При последующем увеличении емкости системы, расчет производится для α_ОВ = 0,21 дБ/км:

В соответствии с техническими данными аппаратуры OptiX OSN 8800 секция может состоять из пяти пролетов до 120 км каждый. Усилители установлен на расстоянии до 119,1 км от оконечных пунктов и от другого линейного усилителя. Используемое оптическое волокно имеет километрическое затухание не более 0,22 дБ/км, значит, затухания пролетов с учетом всех дополнительных факторов затухания за счет неоднородностей будут равны 0,275 дБкм рассчитываются по формуле (7.3):

(7.3)

где - длина пролёта;

- километрические затухания в кабеле с учётом дополнительных потерь.

Для построения диаграммы уровней для направления Красноярск-Абакан необходимо определить среднюю мощность канального сигнала на выходе бустера (в интерфейсе MPI-S) определяется по формуле (7.4):

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

(7.4)

где - уровень максимальной мощности группового сигнала в интерфейсе;

N - число оптических каналов (80);

- потери оптического тракта.

Мощность сигнала на входе линейного усилителя OLA1 определяется по формуле (7.5):

(7.5)

Сигнал на усилительном участке OLA1 определяется по формуле (7.6):

(7.6)

где g - мощность усилителя,

Сигнал на входе линейного усилителя OLA2 по формуле (7.5):

Мощность на выходе линейного усилителя OLA2 по (формуле 7.6):

Сигнал на входе линейного усилителя OLA3 по формуле (7.5):

Сигнал на выходе линейного усилителя OLA3 по формуле (7.6):

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Сигнал на входе предусилителя определяется по формуле (7.5):

Таким образом на входе предусилителя мощность составит -25,84 дБм. Что соответствует чувствительности приёмника значение из таблицы (5.5) мощность помех, создаваемых усилителем определяется по формуле (7.7):

(7.7)

где h - постоянная планка;- нормированная частота частотного плана волновых каналов;

- ширина спектра канала на уровне 0,5 мощности излучения.

Полученные значение переводятся в дБм по формуле (7.8):

(7.8)

Мощность помех на входе линейного усилителя OLA 1 определяется по формуле (7.9):

(7.9)

Перевод в мВт производится по формуле (7.10):

(7.10)

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

мВт

Расчёт мощности помех на выходе усилителя OLA 1 определяется по формуле (7.11):

(7.11)

Мощность помех создаваемые усилителем OLA1 определяются по формуле (7.7):

мВт

Полученные значение переводятся в дБм по формуле (7.8):

Мощность помех на входе усилителя OLA2 рассчитывается по формуле (7.12):

(7.12)

Перевод в мВт производится по формуле (7.10):

мВт

Мощность помех создаваемые усилителем OLA2 определяются по формуле (7.9):

Расчёт мощности помех на выходе усилителя OLA 2 определяется по формуле (7.7):

мВт

Полученные значение переводятся в дБм по формуле (7.8):

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Мощность помех на входе усилителя OLA3 рассчитывается по формуле (7.12):

Перевод в мВт производится по формуле (7.10):

мВт

Мощность помех создаваемые усилителем OLA3 определяются по формуле (7.7):

Расчёт мощности помех на выходе усилителя OLA 3 определяется по формуле (7.11):

мВт

Полученные значение переводятся в дБм по формуле (7.8):

Расчёт мощности помех на входе предусилителя (7.12):

Перевод в мВт производится по формуле (7.10):

мВт

С учётом помех мощность помех в интерфейсе MPI-R определяется по формуле c учетом помех нулевых флуктуаций вакуума (7.13):

(7.13)

где - помехи создаваемы нулевых флуктуаций вакуума.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Полученные значение переводятся в дБм по формуле (6.8):

Расчёт отношение сигнал/шум на входе и выходе усилителей рассчитывается по формуле (7.14):

(7.14)

Таблица 7.1 - Результаты расчёта мощности сигнала, мощности шумов и OSNR

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Входы и выходы линейных усилителей	, дБм	, дБм	OSNR, дБ
MPI-S	-4,03	20,74	16,71
	-35,6	52,31	16,71
	2,6	16,99	19,59
	0,57	13,19	13,76
	-31,34	43,96	12,62
	1,66	10,55	12,21
MPI-R	-25,84	39,01	13,17

На основе табличных данных строятся диаграммы и схема организации сети.

Рисунок 7.1 - Диаграмма уровня сигнала

Рисунок 7.2 - Диаграмма OSNR

8. Разработка схемы управления сетью

Сетевое управление оказывает существенное влияние на качество передаваемых сигналов, развитие услуг сетей связи и на структуру элементов сети.

Системы управления сетью должна обеспечивать оперативное администрирование и эксплуатационное управление сетью, а именно:

конфигурирование сети;

сбор и обработку информации о всех элементах сети;

сбор статистики;

диагностику оборудования и программного обеспечения сети;

локализацию и исправление неисправностей;

предоставление отчетов о работе сети.

В качестве аппаратного средства предусматривается персональный компьютер под управлением ОС MicrosoftNT. Подключается к сетевым элементам через последовательные порты.

В качестве основных каналов управления используются каналы DCC и каналы сети Ethernet DCC Data Communication Chanal - встроенный канал сети управления.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

К станции Абакан подключен элемент менеджер на базе персонального компьютера посредством сети Ethernet обобщенная схема управлению сетью без промежуточных пунктов изображена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Схема управления сетью

Каждый узел сети управления должен иметь свой адрес точки доступа сетевого сервиса NSAP, который присваивается узлу при инсталляции. Он уникален и служит для идентификации узла при его подключении к EM или NMS.

Важным параметром сети является количество мультиплексоров, правление которыми возможно.

Структура адреса NSAP изображена в таблице 8.1. Максимальная длина - 20 байтов.

IDP Начальная часть домена		Специальная часть домена DSP
AFI	IDI	Адрес области AA	Идентификатор системы байтов SID	NSEL

Адрес области 10 байтов.

Адрес NSAP распределяются сетевой администрацией страны.

Если сеть локальна, то нумерация выбирается произвольно:

AFI - код страны = 39;

IDI=001F.

Адрес области 1, адрес домена 1.

Поле адреса AA 000000000000000100001.

Поле NSEL = 0.

Эти поля остаются постоянными для всех узлов.отражает структуру сети:

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

поле номера станции (Station - 3 байта);

поле номера отсека, где установлено оборудование (Room - 1 байт);

поле номера полки (Subrack - 2 байта).

Таблица 8.2 - Значение системных идентификаторов для узлов сети

Узел	А	B
SID	01010001	02010001

Целостность МССС ПАО «Ростелеком» как информационной системы обеспечивается совместимостью протоколов взаимодействия (логическая совместимость) и совместимостью интерфейсов технических средств (физическая совместимость).

Оборудование МССС всех уровней, а также оборудование первичной сети связи, систем электропитания и кондиционирования подключено к системе мониторинга, в которой производится контроль доступности и состояния объектов сети, мониторинг ключевых сетевых параметров MPLS сетей, систем электропитания и кондиционирования. Все данные с устройств поступают в различные компоненты системы Netcool, где производится их автоматическая обработка и анализ, в результате которых, в случае превышения предельно допустимых пороговых значений параметров, формируются сообщения на центральную консоль Netcool Webtop в ООМ (ЦУС). По критически важным событиям система NetCool автоматически регистрирует Инциденты в системе HP Open View Service Desk, которые далее обрабатываются подразделениями, ответственными за эксплуатацию соответствующих объектов МССС.

Дежурный персонал ООМ (ЦУС) производит визуальный контроль состояния центральной консоли Netcool Webtop, при необходимости регистрирует в ручном режиме Инциденты по полученным сообщениям. Для различных подразделений эксплуатации в NetCool Webtop созданы специальные представления, в которых отображаются только сообщения, принадлежащие к определенной категории оборудования или сегменту сети, за эксплуатацию которых отвечает подразделение. С помощью таких представлений персонал подразделений эксплуатации может осуществлять визуальный контроль наличия аварийных сообщений на сетевом оборудовании в зоне своей ответственности. Таким образом, организован централизованный круглосуточный мониторинг состояния мультисервисной сети ПАО «Ростелеком».

Работоспособность оборудования сети с заданным качеством и эксплуатационной надежностью поддерживается путем содержания объектов технического обслуживания в пределах установленных эксплуатационных норм и технических условий. Вмешательство технического персонала в работу оборудования допускается только тогда, когда неисправности вызывают ухудшение качества обслуживания.

Эксплуатационно-техническое обслуживание всего проектируемого оборудования производится существующим техническим персоналом узла связи.

9. Оценка структурной надежности системы

.1 Общие положения

Надежностью называют свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение условий эксплуатации, повышение ответственности выполняемых радиоэлектронными средствами (РЭС) функций, их усложнение приводит к повышению требований к надежности изделий.

Требования по коэффициенту готовности для российских ВОЛС приведены в РД45-047-99.

Требуемые показатели качества и надежности для МСП, ВзПС и СМП ВСС РФ с максимальной протяженностью LM (без резервирования) приведены в таблице 9.1 и в таблице 9.2, в соответствии РД45-047-99 [15].

Таблица 9.1 - Показатели надежности для МСП, L_M = 200 км

Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
Коэффициент готовности	> 0,997	> 0,9994	0,9987
Среднее время между отказами, час	>400	>7000	>2500
Время восстановления, час	<1,1	<4,24	смотреть примечание

Таблица 9.2 - Показатели надежности для ВзПС, LM = 1400 км

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
Коэффициент готовности	>0,99	> 0,998	0,99
Среднее время между отказами, час	> 111,4	>2050	>350
Время восстановления, час	<1.1	<4,24	смотреть примечание

Примечание: для оборудования линейных трактов на МСП, ВзПС и СМП должно быть:

время восстановления НРП Тв нрп <2,5 час (в том числе время подъезда - 2 часа);

время восстановления ОРП, ОП Тв орп <0,5 час;

время восстановления ОК, Тв ок <10 час (в том числе время подъезда 3,5 часа).

9.2 Расчёт надежности ВОЛС

Расчет надежности, проектируемой ВОЛП, производится на основе среднестатистических значений интенсивности отказов λс и времени восстановления связи ТВ.

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км. кабеля в год μ=0,34 [2].

Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛС (L) определяется как (9.1).

(9.1)

где L - длина проектируемой ВОЛС;

- количество часов в году;

Интенсивность отказов линейного тракта определяется по формуле (9.2).

(9.2)

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

где λ_К - интенсивность отказов на одном километре кабеля в час;

λ_ОП= 30˖10^-6 - интенсивность отказов на ОП в час;

λ_ОРП= 27˖10^-6- интенсивность отказов на ОРП в час;

λ_НРП= 1,5˖10^-6- интенсивность отказов на НРП в час;

Наработка на отказ линейного тракта, в часах, определяется по формуле (9.3).

(9.3)

Среднее время восстановления линейного тракта, в часах, определяется по формуле (9.4):

(9.4)

где - среднее время восстановления одного километра кабеля;

T_ВОП= 0,5 ч - среднее время устранения повреждения на ОП;

T_ВОРП = 0,5 ч - среднее время устранения повреждения на ОРП;

T_ВНРП = 2,5 ч - среднее время устранения повреждения на НРП;

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Коэффициент простоя определяется по формуле (9.5).

(9.5)

Коэффициент готовности определяется по формуле (9.6).

(9.6)

Коэффициент готовности должен соответствовать Кг ≥ 0,998, условие полностью соблюдается и поэтому будет обеспечена безотказная работа сети согласно РД45-047-99 [15].

10. Охрана труда и электробезопасность при монтаже и эксплуатации

.1 Общие положения

В настоящем разделе приведен перечень мероприятий по технике безопасности и производственной санитарии.

Работы на действующих объектах, находящихся под напряжением, являются особо опасными и должны выполнятся в строгом соответствии с «Правилами техники безопасности при производстве электромонтажных работ».

В разработанных строительной организацией ППР должно быть предусмотрено следующее:

обеспечение безопасных и безвредных условий производства работ на объекте и рабочих местах в обычных и зимних условиях;

санитарно-гигиеническое обслуживание рабочих;

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

бытовые помещения для работающих;

В ППР, наряду с указанными основными положениями, должны быть отражены особенности производства работ в условиях действующего предприятия, которые должны быть согласованы с эксплуатационными предприятиями.

При установке кондиционера монтаж, крепление трубопроводов, гидравлическое испытание и проверка внутренних систем водопровода и канализации должны производится в полном соответствии с главами СНиП 3.05.01-85 [14].

10.2 Обеспечение безопасности персонала, обслуживающего технологическое оборудование

Безопасность персонала, обслуживающего технологическое оборудование, обеспечивается:

заземлением оборудования;

использование исправных приборов;

ознакомления с техникой безопасности;

поддержания чистоты помщения;

размещением оборудования в технических зданиях с учетом свободного доступа к оборудованию при монтаже и эксплуатации;

укладкой диэлектрических резиновых ковриков у вводных, токораспределительных стоек;

использованием инструментов и переносных ламп на напряжение 42 В;

использованием инструментов с изолированными ручками [14].

10.3 Обеспечение безопасности персонала, обслуживающего электрооборудование

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Помещения ЭПУ, выпарительной и аккумуляторной относятся к особо опасным помещениям в отношении поражения людей электрическим током.

Безопасность персонала, обслуживающего электропитание установки, обеспечивается следующими проектными решениями:

автоматическим отключением питания цепи или электрооборудования при коротком замыкании токоведущей части напряжением 380/220В на защитный проводник или корпус в соответствии с ГОСТ Р50571.3-94;

укладкой диэлектрических ковров перед обслуживаемыми сторонами электрооборудования с напряжением 380220В в помещениях выпрямительной;

комплектом защитных средств и инструментов. [14].

10.4 Мероприятия по пожаротушению

Противопожарные мероприятия в помещениях ЭПУ, выпрямительной и аккумуляторной обеспечиваются:

применением несгораемых материалов для монтажа электрооборудования;

наличием первичных средств пожаротушения;

герметизацией проходов фидеров питания через перегородки и перекрытия.

Выполнения монтажных и регламентных работ на ЭПУ должно производиться в строгом соответствии с правилами ПУЭ, ПТЭ и ПТБ [14].

10.5 Инженерно-технические мероприятия ГО и ЧС

Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны и мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуациях данным проектом не предусматриваются чрезвычайных ситуаций данных проектом не предусматриваются.

10.6 Охрана окружающей среды

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Проектом предусматривается применение экологически чистого оборудования, которое не оказывает вредного воздействий на окружающую среду, не является источником электромагнитных колебаний и в процессе эксплуатации не создает вредных электромагнитных или иных излучений, что подтверждается действующими сертификатами в соответствии с СанПиНом 2.2.1/2.1.1-1200-03 [14].

Заключение

В данной выпускной квалификационной работе разработаны основные системотехнические и технологические решения по реконструкции участка сети ПАО «Ростелеком» для предоставления клиентам как уже существующих услуг VPN, пакетной телефонии, широкополосного доступа так и вновь вводимых услуг, в соответствии с запланированным увеличением клиентской базы.

Предусмотрено расширение волоконно-оптических систем передачи данных с применением аппаратуры спектрального уплотнения DWDM и использованием задействованной емкости существующих волоконно-оптических кабелей ПАО «Ростелеком».

Охарактеризована транспортная система, а также произведён расчёт основных параметров линейного тракта на участке Красноярск - Абакан, по результатам расчета произведен подбор оборудования. Рассмотрены вопросы организации эксплуатации и управления на участке сети филиала. Произведен так же расчёт надёжности волоконно-оптической линии связи.

Библиография

1. Выпускная квалификационная работа: Методические указания по оформлению. /Гниломёдов Е.И., Букрина Е.В. - Екатеринбург: УрТИСИ ФГОБУ ВО «СибГУТИ», 2013. - 35 с.

. Красноярск - о городе Красноярск. [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.metaprom.ru/regions/Krasnoyarsk.html.

. Абакан - о городе Абакан [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.metaprom.ru/regions/Abakan.html.

4. DWDM системы: информация о DWDM системе. /Листвин.В.Н., Трещиков В.Н - Москва: Техносфера, 2015. - 296с.

. Компьютерные сети. принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. /Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Питер, 2010 - 944 с.

6. DWDM технология. [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evileg.com/ru/post/38/.

7. DWDM технология. [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evileg.com/ru/post/38/.

8. DWDM технология - плотные WDM. [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.studfiles.ru/preview/4599854/page:21/

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

. Интеллектуальная оптическая платформа передачи OptiX OSN 8800. [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://e.huawei.com/ru/products/fixed-network/transport/wdm/osn-8800.

. Официальный информационный сайт ПАО «Ростелеком» [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.company.rt.ru.

. Многоволновая система OptiX BWS 1600G [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://medlec.org/lek2-100495.html.

. Типы и стандарты оптических волокон [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://izmer-ls.ru/sov.html.

. Указ Президента РФ от 9 мая 2017 г. № 203 «О Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017 - 2030 годы» [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.garant.ru/

. Охрана труда и электробезопасность [Электронный ресурс] - Электрон. дан. - Режим доступа: http://ohrana-bgd.ru/elektro/elektro.html.

. Руководящий документ отрасли линии передачи волоконно-оптических на магистральной и внутризоновой сетях ВСС России. / Руководящий технический материал. Книга. 1, 2. М..

Предыдущий пример

Следующий пример