Установка оптических кабелей

M(l) – удельная  материальная  дисперсия, ;

L – длина линии.

 

Таблица 4.1 – Зависимость удельной материальной дисперсии от длины волны

Длина волны l, мкм	0,6	0,8	1,0	1,2	1,3	1,4	1,55	1,6	1,8
М(l), пс/(км*нм)	400	125	40	10	-5	-5	-18	-20	-25

 

Волноводная (внутримодовая)  дисперсия

Волноводная  дисперсия  обусловлена процессами внутри моды.  Она характеризуется  зависимостью  коэффициента  распространения моды  от  длины  волны g=y(l). Являясь  составной  частью  хроматической  дисперсии (так  же  как  и  материальная  дисперсия),  волноводная  дисперсия  зависит  от  ширины  передаваемого  спектра  частот. 

Величина  уширения  импульсов  из-за  волноводной  дисперсии  tвв  находится  из  выражения

 

                                                                                  (4.14)

 

Для  инженерных  расчетов  можно  использовать  упрощенную  формулу

 

tвв=Dl*L*B(l),                                                (4.15)

 

где B(l) – удельная  волноводная  дисперсия, ;

Dl – ширина  спектра  излучения  источника;

L – длина  линии.

 

Таблица 4.2 – Зависимость удельной волноводной дисперсии от длины волны

Длина волны l, мкм	0,6	0,8	1,0	1,2	1,3	1,4	1,55	1,6	1,8
В(l), пс/(км*нм)	5	5	6	7	8	8	12	14	16

 

Рассчитаем дисперсию сигнала. Определим её составляющие – волноводную, материальную и профильную дисперсии, по формулам (5.14), (5.15) и используя данные таблиц 4.1 – 4.2

 

                                      

                                      

 

Результирующая дисперсия определяется по формуле

 

 

Полоса пропускаемых частот связана с дисперсией соотношением

 

                                         DF =0,44 / tхр = = 146.7 (ГГц*км),              (4.16)

 

 

4.2 Выбор оптического кабеля

 

Общее число волокон определяется исходя из необходимости их резервирования,  с учетом того, что в последующем, часто возникает много неучтенных потребителей каналов, которые готовы взять в аренду полностью волокна. Следовательно, учитывая опыт построения сетей связи в других регионах, целесообразно выбрать кабель с большим количеством ОВ, так как при расширении сети в будущем необходимо будет всего лишь увеличить пропускную способность оконечного оборудования и не потребуется реконструкция кабельной линии. Таким образом, будем применять кабель с числом волокон Nов=24.

При выборе ОК следует учитывать его стоимость, так как примерно 80% всех капитальных затрат на организацию сети связи необходимы для приобретения кабеля и строительство кабельных магистралей. С учетом расчетов и всего вышесказанного выбираем кабель типа ОКБ – М8Т – 10 – 0,36 - 24 ООО Конструкция кабеля приведена на рисунке 4.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4.1 – Конструкция кабеля ОКБ – М8Т – 10 – 0,36 - 24

 

ОКБ - кабель волоконно-оптический с одномодовым или многомодовым волокном и броней из стальных оцинкованных проволок. Кабель предназначен для прокладки ручным или механизированным способом в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, в трубах, блоках, коллекторах, в воде при пересечении рек и болот.

Основные технические характеристики кабеля:

- Количество  оптических волокон 2 – 144, шт.;

- Коэффициент  затухания (1310 нм) <0,36, дБ/км;

- Допустимое  растягивающие усилие 7 – 20, кН;

- Температурный  диапазон –40…+60, 0С;

- Наружный диаметр 15,6, мм;

- Масса 1 км кабеля 450, кг;

- Средняя строительная  длина кабеля на барабане 4, км.

 

 

4.3 Расчет длины регенерационного  участка 

 

При проектировании высокоскоростных ВОЛП на участке АТС1 – АТС2 – АТС3 необходимо рассчитывать регенерационный участок, длина которого определяется энергетическим потенциалом аппаратуры и параметрами кабеля. Расчет длины регенерационного участка ведется по затуханию (La) и отдельно по широкополосности (LB), так как причины, ограничивающие предельные значения   независимы.

Определим длину регенерационного участка исходя из величины допустимой дисперсии

                                           (4.17)           

где: τрез (пс/нм∙км) – суммарная дисперсия одномодового оптического волокна;

Dl (нм) – ширина спектра источника излучения, Dl=1 нм;

В (МГц) – широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту;

В общем случае необходимо рассчитать две величины длины участка регенерации по затуханию:

 – максимальная проектная  длина участка регенерации;

 – минимальная проектная  длина участка регенерации.

Для оценки величины длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения

 

     (4.18)

 

     (4.19)

где Амах, Aмin (дБ) – максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОЛП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 10-10.

Максимальное значение перекрываемого затухания (Амах) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника для ВОЛП на базе ЦСП ПЦИ. Минимальное значение перекрываемого затухания (Амin) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОЛП на базе ЦСП ПЦИ (определяются параметрами системы передачи). Для оборудования Siemens выбран интерфейс L-16.1.

Тогда

 

Амах = (–1 – (–28)) = 27 дБ;

 

Амin = 2 – (–6) = 8 дБ.

 

aок (дБ/км) – километрическое затухание в оптических волокнах кабеля (0,36 дБ/км);

aнс (дБ) – среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации (равно 0,08 дБ);

Lcтр (км) – среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации (равно 4 км);

aрс (дБ) – затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя, aрс = 0,3 дБ;

n – число разъемных оптических  соединителей на участке регенерации;

М (дБ) – системный запас ВОЛП по кабелю на участке регенерации (принимается равным 6 дБ).

Определим по формуле (4.18)

 

 

Определим по формуле (5.19)

 

 

Определим по формуле (4.17)

 

 

По результатам расчетов получено < Lв, значит, аппаратура и кабель выбраны с техническими данными, обеспечивающими запас по широкополосности на участке регенерации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Схема организации связи

 

 

На схеме организации связи указываются оконечные и промежуточные пункты, все мультиплексоры, установленные в этих пунктах, а также соединения между ними. Необходимо указать также длину и тип кабеля, соединяющего пункты между собой. Схема организации связи представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Схема организации связи

 

6 Строительство ВОЛП на участке АТС1-АТС2-АТС3 микрорайона А

 

 

6.1 Организация строительных работ

 

Организация строительства (ВОЛП) осуществляется строительно-монтажными организациями (СМО), в системе которых организуются линейные участки и полевые механизированные колонны (ПМК).

Основным документом, по которому производятся строительные работы, является план организации строительства ВОЛП. План составляется на основании изучения проектно – сметной документации, подробного исследования на местности трассы ВОЛП, районов размещения необслуживаемых  (НРП) и обслуживаемых (ОРП) ретрансляционных (регенерационных) пунктов и оконечных пунктов (ОП) ВОЛП, расположения  и состояния дорог, складов линейных и строительных материалов, определения способов строительства ВОЛП на сложных участках трассы  ВОЛП (горы, болота, речные преграды и т.д.), расположения и состояния помещений прорабских участков, мест размещения транспортных средств и горюче смазочных  материалов. Кроме того, должны обеспечиваться нормальные социальные условия жизни строителей, монтажников, инженерно - технического персонала.

При строительстве ВОЛП, выполняются следующие работы: разбивка линии, доставка кабеля и материалов на трассу, испытания, прокладка, монтаж кабеля и устройство вводов. При прокладке кабеля в пределах города сооружается кабельная канализация, в полевых условиях кабель кладется непосредственно в землю на глубину 1,2 м. В организации и технологии строительства ВОЛП по сравнению с работами на традиционных кабелях имеются существенные отличия. Эти отличия обусловлены своеобразием конструкций ОК, которые заключаются в следующем:

• критичность к растягивающим усилиям, малые поперечные размеры и масса ОК;
• большие строительные длины ОК;
• сравнительно большие величины затухания сростков волокон;
• невозможность содержания ОК под воздушным давлением;

При работе с ОК без металлических оболочек надо иметь в виду, что они имеют сравнительно малую механическую прочность на разрыв и особенно уязвимы относительно радиального давления. Поэтому при прокладке ОК следует соблюдать особую осторожность, так как мощное кабелеукладочное оборудование в процессе движения может повредить стекловолокно.

Нагрузка, превышающая допустимый уровень, может сразу привести либо к разрыву оптического волокна, либо к дефектам (микротрещины и другое), которые в процессе эксплуатации оптического кабеля за счет действия механизма усталостного разрушения оптического волокна приведут к его повреждению. Особенно оптическое волокно чувствительно к механическим нагрузкам при низких температурах.

Строительство и реконструкция ВОЛП осуществляются по утвержденным  техническим проектам. В процессе подготовки к строительству,  как правило, выполняются следующие основные виды работ: изучается проектно-сметная документация, составляется проект производства  работ (ППР), решаются организационные  вопросы  взаимодействия  строительной  организации с представителями заказчика; проводится входной контроль поставленного ОК, решаются задачи материально-технического обеспечения.

На всех этапах подготовки к строительству ВОЛП - от экспертизы проекта до составления проекта производства работ и план графиков строительства участков - необходимо стремиться к тому, чтобы проектные и планируемые технические решения способствовали максимальной индустриализации работ, исключали случаи ухудшения характеристик ОК, увеличения числа дополнительных муфт на ВОЛП.

До начала поступления кабеля на строительство ВОЛП должны быть выполнены работы по обследованию будущей трассы прокладки ОК, определению мест и помещений для проведения входного контроля кабелей.

Объем измерительных работ составляет не менее 30% общего объема работ по строительству ВОЛП. Все строительные длины кабеля должны быть подвергнуты входному контролю. В процессе входного контроля производятся внешний осмотр и измерение затухания. Кабель,  не соответствующий нормам и требованиям технических условий, прокладке и монтажу не подлежит.

Если при внешнем осмотре установлена неисправность барабана, то обнаруженные незначительные повреждения должны быть устранены собственными силами на месте. Если барабан на месте отремонтировать невозможно, то с уведомления заказчика кабель с него перематывается на исправный барабан плотными и ровными витками. При перемотке необходимо осуществлять визуальный контроль целостности наружной оболочки кабеля.