Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Этапы проектирования волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП)

При проектировании ВОЛП решаются следующие задачи:

– обоснование и расчет необходимого количества каналов передачи различного назначения;

– разработка схемы организации связи, выбор базового варианта;

– выбор трассы линии передачи;

– выбор системы передачи и типа оптического кабеля;

– размещение ретрансляционных пунктов различного типа;

– расчет основных показателей каналов и трактов;

– расчет показателей надежности и разработка рекомендаций по их повышению.

Обоснование и расчет необходимого количества каналов передачи различного назначения должны производиться с учетом внутренних потребностей для организации технологического процесса на участке железной дороги, а также коммерческого использования части цифровых потоков в проектируемых системах передач.

Разработка схемы организации связи. Выбор базового варианта. На основе рассчитанного числа потоков между пунктами проектируемой ВОЛП осуществляется выбор топологии сети, обеспечивающей оптимальное распределение цифровых потоков различного уровня плезиохронной (Е1, Е2, Е3, Е4) и синхронной иерархий (транспортных модулей STM). Ввод и вывод компонентных потоков может осуществляться как на уровне электрических, так и на уровне оптических интерфейсов.

Разработка или выбор топологии транспортной сети осуществляется на основе набора базовых стандартных топологий или сетевых шаблонов. Для систем передачи PDH наиболее часто используется топология типа «точка-точка», для систем SDH чаще используется линейная цепь и кольцевые структуры. В проекте рассматривается несколько вариантов организации связи и на основе их технико-экономических показателей выбирается базовый вариант. Выбор той или иной из рассмотренных топологий должен быть выполнен на основе расчета капитальных затрат по рассматриваемым вариантам организации связи с использованием систем передачи плезиохронной цифровой иерархии и электрических кабелей связи с медными жилами и оптических кабелей и систем передачи синхронной цифровой иерархии с использованием оптических кабелей.

Выбор варианта организации связи в случае реконструкции производится на основе сравнения капитальных и годовых эксплуатационных расходов при использовании различного типа ЦСП для одного и того же типа кабеля. В случае строительства новой магистрали или ее реконструкции с заменой электрического кабеля на оптический выбор ЦСП производится на основе сравнения капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов при использовании различных ЦСП для одного того же или для различных оптических кабелей.

В процессе разработки схемы организации связи должны быть решены вопросы организации служебной связи, систем телеконтроля и телемеханики.

На схеме организации связи необходимо указывать количество систем передачи, распределение каналов (потоков) между пунктами, тип аппаратуры оконечных и промежуточных пунктов и сервисного оборудования.

Выбор трассы линии передачи. Длина трассы должна быть минимальной. При этом следует учитывать расположение различного вида подземных коммуникаций, высоковольтных линий электропередачи и электрифицированных железных дорог. Проектирование сближений и пересечений трассы с соответствующими объектами определяется нормативно-технической документацией.

В населенных пунктах трасса, в основном, должна проходить по существующей или проектируемой кабельной канализации, в тоннелях и, в особых случаях, в грунте.

Расчет расстояний между пунктами, длин ретрансляционных участков выполняется по протяженности оптического кабеля, учитывающего неровности трассы и изгибы кабеля при их обходе. Длина кабелей обычно превышает длину соответствующего участка трассы. Нормативные запасы составляют в среднем 2% от длины соответствующих участков.

Выбор оптимального варианта трассы производится по следующим критериям:

− минимальные капитальные затраты на строительство;

− минимальные эксплуатационные расходы;

− удобство строительства и обслуживания.

Для удовлетворения этим критериям трасса должна иметь наименьшие расстояния между пунктами и наименьшее количество различного вида препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. На выбор трассы ВОЛП существенное влияние оказывает способ прокладки волоконно-оптического кабеля. Существуют несколько способов: укладка кабеля в грунт, в полиэтиленовых трубопроводах или кабельных желобах, подвеска кабеля на опорах линий передач, высоковольтных линий автоблокировки или на опорах контактной сети. На участках с электротягой наибольшее распространение получил способ подвески оптического кабеля на опорах контактной сети.

Результаты сравнительного анализа рассмотренных вариантов оформляются в виде таблиц, приводят выкопировку из карт с указанием масштаба, направления сторон света и условные обозначения.

Выбор системы передачи и типа оптического кабеля осуществляется с учетом того, что развитие первичных сетей ведется по следующим направлениям:

− строительство новых магистралей с использованием оптических кабелей, цифровых систем передачи (ЦСП) различных иерархий и технологий WDM;

− реконструкция существующих магистралей электрических кабелей путем замены последних оптическими кабелями и соответствующими системами передачи.

Выбор ЦСП и типа оптического кабеля (ОК) осуществляется для базового варианта схемы организации связи с учетом назначения проектируемой цифровой ВОСП, требуемой дальности связи, пропускной способности ВОЛП. При выборе ОК следует руководствоваться следующими соображениями:

− число оптических волокон и их тип определяется требованиями пропускной способности ВОЛП, способом организации двусторонней связи (одноволоконная двухполосная, двухволоконная однополосная, одноволоконная однополосная). Концепция построения цифровой сети железнодорожного транспорта рекомендует прокладку волоконно-оптических кабелей с числом волокон не менее 16, из которых 6 волокон предполагается выделять для организации внутридорожной связи.

Марка кабеля выбирается в зависимости от способа прокладки или подвески кабеля. Во всех случаях обязательным условием является экономическая эффективность и качество функционирования ВОЛП. Для различных участков линии в соответствии с условиями внешней среды, вариантами подвески оптического кабеля, выбираются варианты основного кабеля с различными покрытиями и броней.

Параметры широко применяемых волоконно-оптических кабелей приведены в табл. 9.1, где приняты следующие обозначения:

l - рабочая длина волны оптического излучения, мкм;

a - коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км;

DF - относительная полоса пропускания оптического волокна или его широкополосность, МГц/км;

s _в - среднеквадратическое значение дисперсии оптического волокна, пс/нм×км.

Таблица 9.1

Основные паспортные данные цифровых систем передачи плезиохронной системы приведены в табл. 9.2

Таблица 9.2

Окончание табл. 9.2

Основные обобщенные технические характеристики систем передачи СЦИ различного уровня приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.3