Проектирование магистральной линии связи на маршруте Тирасполь-Вена

Приднестровский Государственный  Университет им. Т.Г. Шевченко

 

Физико-математический факультет

 

Кафедра твердотельной электроники  и микроэлектроники

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине «Оптические  цифровые телекоммуникационные системы»

на тему: «Проектирование  магистральной линии связи на маршруте Тирасполь-Вена»

 

 

 

 

Проверил:	Выполнила:
преподаватель кафедры ТТЭМ	студентка 411 группы
Абрамова Е.С.	Шевцова О.А.

 

 

 

 

 

г.Тирасполь, 2013 г.

 

Содержание:

Введение

1.Выбор трассы кабельной  линии передачи

2.Характеристика оконечных  и промежуточных пунктов

3.Расчет числа каналов  топологии «линейная цепь»

4.Основные характеристики  необходимых для расчета конструкций  волоконно-     оптической линий связи:

5. Выбор топологий ВОЛС

5.1Топология «точка-точка»

6 Проектирование ВОСП

7. Выбор оптического кабеля

7.1 Характеристики кабеля  для подвешивания

7.2 Характеристики кабеля  для прокладки в грунт

8. Расчет параметров световода

8.1 Расчет затухания световодов

8.2 Расчет дисперсии световодов

8.3 Расчет длины регенерационного  участка

9. Строительство ВОЛС

9. Выбор оборудования

9.1 Монтаж муфт

10. Оценка быстродействия  ВОСП в целом

11.Поиск и анализ повреждений

12. Паспортизация ВОЛС

13.Заключение

Список использованной литературы 

Введение

Совершенно очевидно, что  научно-технический прогресс во многом определяется скоростью и объемом  передаваемой информации. Возможности  резкого увеличения потока информации наиболее полно реализуются при  использовании цифровых систем передачи и оптических кабелей вместо традиционных, с металлическими проводниками. При этом наряду с экономией дефицитных металлов (например, меди) обеспечиваются качественные улучшения в трактах передачи информации: широкополостность, помехозащищенность, большие длины трансляционных участков и др.

В настоящее время в  связи все интенсивнее используется оптический диапазон электромагнитных волн. Для этого применяются волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), которые предназначены  для передачи информации при помощи оптического излучения. ВОЛС представляет собой световод, распространение  световой волны в котором происходит за счет явления полного внутреннего  отражения. Эти линии связи позволяют  передавать большие объемы информации и обладают потенциально низкой стоимостью. С 1992 года в России идет строительство  Транссибирской оптической линии Европа-Япония, часть которой уже введена  в эксплуатацию. С 1997 года идет строительство  ВОЛС Сочи-Москва для связи на железной дороге.

Кроме связи оптоэлектроника  широко используется в радиолокации, аналоговой обработке сигналов, в  приборостроении, медицине. В системах обработки информации, и в ближайшем  будущем успехи интегральной оптики позволят создать оптоэлектронные  цифровые вычислительные системы, для  которых уже получена оптическая память большой емкости и быстродействия.

Стремление использовать оптические сигналы для передачи и обработки информации объясняется  следующими причинами:

1. Частота оптических  колебаний (10131015 Гц) на 35 порядков  выше освоенной частоты радиодиапазона, что позволяет во столько же  раз расширить полосу частот, т.е. информационную емкость канала  и уменьшить поперечные размеры  линий передач;

2. Передача информации  осуществляется электрически нейтральными  фотонами, не взаимодействующими  друг с другом и с внешними  электрическими и магнитными  полями. Это обуславливает высокую  помехозащищенность канала связи,  исключает взаимные наводки и  паразитные связи между его  элементами;

3. Высокая направленность  когерентного оптического излучения  позволяет резко уменьшить размеры  излучающей апертуры;

4. Когерентный световой  луч можно сфокусировать на  площадку, размеры которой соизмеримы  с длинной волны, что позволяет  повысить плотность записи информации (до величины 108 бит/см2) в оптических запоминающих устройствах;

5. Когерентный световой  луч, несущий информацию, можно  обрабатывать с помощью аналоговых  оптических вычислительных устройств,  состоящих из линз, зеркал, дифракционных  решеток и других элементов,  позволяющих реализовать данный  алгоритм. В частности, весьма  быстро и четко выполняются  такие операции, как интегрирование, дифференцирование, свертка, умножение  и др. (скорость обработки до 1012 бит/с).

В данной работе требуется  рассчитать все параметры ВОЛС по известным параметрам волокна, источника  излучения и приемника. К параметрам ВОЛС относятся: полный коэффициент  поглощения, полная дисперсия, максимальная длина участка регенерации, число  участков регенерации, КПД ввода  и вывода и др.

 

1. Выбор трассы кабельной линии передачи

Одним из основных элементов  проектирования является правильный выбор  трассы оптической линии связи, так  как от выбора зависит стоимость  строительства магистрали и надежность ее работы.

В соответствии с заданием оптическая магистраль привязана к  железной дороге и, как правило, на электрифицированных  участках используется способ подвески волоконно-оптического кабеля (ВОК) на опорах контактной сети. При этом выбор трассы подвески кабеля производится в соответствии со следующими требованиями:

– на двухпутных или многопутных  электрифицированных участках трассу подвески ВОК необходимо выбирать на полевой стороне с учетом сторонности расположения узлов связи, требований минимальной замены эксплуатируемых и установки дополнительных опор, а также осуществления минимального числа переходов с одной стороны пути на другую;

– при необходимости переходов  ВОК с одной стороны пути на другую такие переходы должны выполняться  либо подземным способом с использованием кабельного канала из неметаллических  труб, либо по воздуху, с подвеской  кабеля на дополнительно установленные  опоры;

– подземные и воздушные  переходы оптического кабеля на дополнительных опорах должны располагаться на расстоянии не менее 10 м от фундамента ближайшей  опоры контактной сети, угол пересечения  этих переходов с осью электрифицированной  железной дороги должен быть близким к 90⁰ . Высота дополнительно установленных опор должна обеспечивать минимальное допустимое расстояние от ВОК до несущего троса, а именно – 2 м;

– на мостах ВОК следует  подвешивать с наружной стороны  пролетных строений на высоте, не менее 0,2 м до нижних частей путепроводов и пешеходных мостов. Допускается  также прокладка кабеля в специальных  коробах. При этом должна быть обеспечена сохранность и защита ВОК от повреждений;

– в тоннелях подвеска ВОК  осуществляется вдоль тоннельной обделки. Кабель должен крепиться только к  обделке, а узлы крепления должны соответствовать типовым проектным решения.

Расстояния между пунктами по трассе определяются в процессе изысканий, а в условиях учебного проекта – по картам или атласам  железных дорог в соответствии с  их масштабами.

Для электрических расчетов расстояние между пунктами определяется также и по кабелю; с учетом неровностей  и изгибов длина кабеля превышает  длину соответствующего участка  трассы. Нормативные запасы составляют в среднем 5–7 % длины соответствующих  участков.

Далее необходимо произвести описание проектируемого участка с  указанием административно-хозяйственной  структуры железнодорожного участка, физико-географические данные и назначение станций (крупные участковые, узловые  разъезды).

Согласно заданию, магистральная  сеть будет прокладываться между  городами Тирасполь и Вена.

Общая протяжённость трассы составляет 1253км. Этот вариант менее подвержен внешним влияниям и имеет меньшее число переходов через реки, шоссейные и железные дороги.

С точки зрения жилищно-бытовых  условий и возможности размещения обслуживающего персонала  вариант  трассы магистрали также подходящий.

Проектирование магистральной  сети в проекте не будет отличаться от мировой практики. Магистральные  линии будут строиться на оборудовании DWDM, а для построения городских  транспортных сетей будет использоваться мультисервисные SDH-платформы с поддержкой IP. Без магистрали нет и сети, поэтому перспективы очень

значительные.^1*

 

2. Характеристика  оконечных и промежуточных пунктов

Тира́споль (молд. Tiraspol, Тираспол, укр. Тирасполь) — второй по величине город в Молдавии после Кишинева и крупнейший в Приднестровском регионе. Согласно данным переписи населения, проведённой в ПМР в ноябре 2004 г., население Тирасполя составило 159 163 человека, в том числе:

городское население — 158 070 человек,

сельское население — 1 094 человека (включая жителей села Кременчуг, расположенного на правом берегу Днестра, но административно подчинённого государственной администрации  Тирасполя), в том числе мужчин — 72 240 чел. (45,4 %), женщин — 86 923 чел. (54,6 %).

Отрасли	Предприятия
Машиностроение и металлообработка	НПО АО «Электромаш» | ЗАО «Молдавизолит» | АО «Тираспольский электроаппаратный завод» | ЭЗ «Металлолитографии».| АО «Литмаш»
Лёгкая промышленность	Тиротекс | ЗАО «Одема» | ТПФ «Интерцентр Люкс». | ОАО «Руно»
Промышленность стройматериалов	Стеклотарный завод | Кирпичный  завод. | Завод железобетонных изделий
Электроэнергетика	Единые Распределительные  электросети.
Пищевая промышленность	Хлебокомбинат | Консервный завод | Завод детского питания | Осетровый комплекс «Акватир» | Молокозавод

 

Я́ссы (рум. Iaşi [ˈjaʃʲ]) — город в Румынии, административный центр одноимённого жудеца. По данным переписи 2002 года население Ясс составляет около 320 тыс. человек (второе место в стране после Бухареста).

 

Са́ту-Ма́ре (Satu Mare)-уезд на С.-З. Румынии, на Среднедунайской низменности и частично склонах Восточных Карпат и Западных Румынских гор. Площадь 4,4 тыс. км2. Население 387,9 тыс. чел. (1974). Доля уезда в обще-румынском промышленном производстве составляет около 1,2%. Развиты машиностроение (35% стоимости промышленной продукции уезда), пищевая (16,9%), текстильная (13,7%), швейная (13,2%), деревообрабатывающая (13,2%), кожевенно-обувная промышленность, производство стройматериалов. Большей частью промышленности — в г. Сату-Маре. Сельское хозяйство специализируется на возделывании пшеницы, кукурузы, сахарной свёклы, льна, конопли, картофеля, овощей. Садоводство. Разведение крупного рогатого скота.

 

Будапе́шт (венг. Budapest (инф.) [ˈbudɒpɛʃt]) — столица Венгрии и самый крупный город страны. По численности населения, составлявшей на март 2007 года 1,7 млн жителей, Будапешт занимает в Европейском союзе девятое место.

По совокупности железнодорожных (10 лучей), автомобильных (8 шоссе), водных и воздушных (аэропорт Ферихедь) коммуникаций Будапешт — один из крупнейших европейских транспортных узлов. Будапешт — важнейшая база социалистической индустриализации страны. Здесь сосредоточено примерно 600 тыс. рабочих, занятых на 1700 предприятиях. За 1950—65 абсолютное число промышленных рабочих увеличилось, хотя всё более снижается чрезмерно большая доля столицы в промышленности страны (55% всех занятых в 1950, 45% в 1960, 41% в 1965, около 40% в 1969). В Будапешт, наряду с преобладанием высококвалифицированных, главным образом новых, отраслей промышленности (электротехника, приборостроение, тонкое и среднее машиностроение, тонкая химия, конфекционное дело, полиграфия и т.д.), развиты так называемые старые отрасли (пищевая промышленность, чёрная металлургия, основная химия, а также текстильная промышленность). Особенно значителен удельный вес Будапешт в машиностроении (почти 60% всех занятых в этой отрасли в целом по стране; св. 80% занятых в приборостроении и более 70% занятых в электротехнике и электронике), в текстильной и химической промышленности (около 60% всех занятых в этих отраслях в стране). В металлопромышленности города, дающей около всей его промышленной продукции, преобладают транспортное машиностроение (комбинат «Ганц-Маваг» выпускает дизельные поезда, суда, автобусы марки «Икарус», грузовики и мотоциклы) и электротехника как слабых токов (особенно выпуск телефонно-телеграфного оборудования, радиоламп и электровакуумных аппаратов на заводе «Эдьешюльт-Иззо»), так и сильных токов (трансформаторы, генераторы, моторы и т.д.). Характерно быстрорастущее приборостроение; сильно расширено станкостроение. В текстильной (прежде всего хлопчатобумажной) и швейной промышленности занято около 17% индустриальных рабочих Будапешт Весьма разнообразен состав пищевой (мукомольной, мясоконсервной, плодоконсервной) индустрии (7% всех занятых). Имеется производство фармацевтических, резиновых изделий, кислот, минеральных удобрений и т.д. Завершено (1970) строительство линии метро Восток — Запад.

 

Ве́на (нем. Wien [ˈviːn], бав. Wean, лат. Vindobona) — федеральная столица Австрии и одновременно одна из девяти федеральных земель Австрии, со всех сторон окружённая территорией другой земли Нижней Австрии. Расположена в восточной части страны. Население Вены составляет 1,73 млн человек (2012); вместе с пригородами — около 2,3 млн (более 25 % населения Австрии), тем самым Вена является самым крупным по населению городом Австрии, занимая девятое место среди самых крупных городов Европейского союза. Культурный, экономический и политический центр Австрии.