ВЫБОР УРОВНЯ СИНХРОННОГО ТРАНСПОРТНОГО МОДУЛЯ STM И МАРКИ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ - Проектирование волоконно-оптической линии связи между городами Соликамск и Екатеринбург

При проектировании волоконно-оптических линий связи предполагается использование цифровых систем передачи синхронной цифровой иерархии SDH.

Передача цифровой информации в таких ЦСП производится блочными циклическими структурами, следующими с периодом повторения 125 мкс и называемыми транспортными модулями STM. Транспортные модули подразделяются по уровням, т. е. по скорости передачи цифровой информации и, соответственно, по количеству передаваемых каналов. Различают пять уровней транспортных модулей SDH (табл.3.1).

Таблица 3.1. Уровни Транспортных Модулей SDH

Уровень транспортного модуля SDH	Транспортный модуль	Скорость передачи (Мбит/с)	Количество организуемых телефонных каналов
Первый уровень SDH	STM-1	155,52	1890
Второй уровень SDH	STM-4	622,08	7560
Третий уровень SDH	STM-16	2488,32	30240
Четвертый уровень SDH	STM-64	9953,28	120960
Пятый уровень SDH	STM-256	39813,12	483840

Для определения необходимого количества транспортных модулей используют следующую формулу:

, Единиц

Где - общее количество каналов, организуемых на проектируемой магистрали, ОЦК;

- количество каналов, обеспечиваемых транспортным модулем соответствующего уровня STM-N (N = 1, 4, 16, 64 и 256), ОЦК.

Количество необходимых модулей STM будем рассчитывать как минимум для трех уровней транспортного модуля SDH:

= 3, единицы

= 1, единица

Исходя из проведенных выше вычислений, мы сразу можем исключить, в качестве используемого оборудования на сети, транспортный модуль STM-16, так как при его установке, остается большое число свободных, не используемых каналов. Соответственно, затраты на приобретение транспортного модуля STM-16 себя не оправдают, даже с учетом дальнейшего роста количества пользователей, проектируемой линии связи.

Остается на выбор два варианта: либо STM-1, либо STM-4.

Если брать за основу транспортного модуля мультиплексор уровня STM-1, то по количеству подсчитанных каналов и числу возможных каналов, предоставляемых оборудованием STM-1, видно, что нам необходимо два модуля. Модуля же STM-4 достаточно будет одного, при этом останется некоторое количество свободных каналов, что позволит, в дальнейшем, развивать сеть, по мере увеличения числа пользователей и требований к проектируемой линии связи.

Исходя из среднестатистической стоимости мультиплексоров уровней STM-1 и STM-4 у различных фирм производителей, можно заключить следующее, что покупка одного транспортного модуля STM-4 будем выгоднее на 20%, чем покупка двух модулей STM-1, так как в среднем цена на модуль STM-4 соответствует цене 1,8 модуля STM-1, от сюда и вытекает экономия средств в 20%. Еще одним плюсом в пользу приобретения мультиплексора уровня STM-4, в добавок к денежной экономии, является то, что количество свободных каналов будет больше, чем, если приобретать мультиплексор уровня STM-1.

Исходя из вышеизложенного, за основу транспортного модуля проектируемой линии связи Соликамск - Екатеринбург, будет взят мультиплексор уровня STM-4.

Передача и прием оптических сигналов ведутся по двум оптическим волокнам и осуществляются на одной длине волны Л (двухволоконная, однополосная, однокабельная система организации связи).

Одним из основных преимуществ технологии SDH является возможность такой организации сети, при которой достигается не только высокая надежность ее функционирования, обусловленная использованием волоконно-оптического кабеля (ВОК), но и возможность сохранения или восстановления (за 50 мс) работоспособности сети даже в случае отказа одного из ее элементов или среды передачи - кабеля. Существуют различные методы обеспечения быстрого восстановления работоспособности сети SDH, одним из которых является резервирование участков сети по схемам 1+1 и 1:1, то есть использование резервных волокон, или четырехволоконная схема организации связи.

При этом необходимое количество волокон в кабеле будет равно:

Nов = nтр. мод * (2осн + 2рез) , ОВ

Где: Nтр. мод - число транспортных модулей;

2осн - число основных оптических волокон; 2рез - два резервных волокна.

Nов = 1 * (2 + 2) = 4 , ОВ

Зная необходимое количество волокон в кабеле, можно определить марку кабеля для проектируемой магистрали. При выборе марки кабеля обязаельно следует учитывать все условия его прокладки, а именно, в городской телефонной канализации, грунте или при переходе через водные преграды, с учетом современных методов прокладки ОК, таких как сооружение ВОЛС путем подвески оптического кабеля на опорах линии электропередачи и электрифицированных железных дорог, пневмопрокладка оптического кабеля в защитные пластмассовые трубы небольшого диаметра, которая применима не только для строительства городских сетей, но и при строительстве междугородных и международных линий связи. Кроме линейных кабелей, необходимо выбрать станционные кабели, для прокладки внутри помещений узлов связи и оптические шнуры для концевой заделки и коммутации оптических кабелей связи.

При строительстве линии связи Соликамск - Екатеринбург предполагается использование четырех типов оптического кабеля (ОК):

- линейный (магистральный) ОК; - городской (канализационный) ОК; - внутриобъектовый (станционный) ОК; - внутриобъектовый (монтажный) ОК.

Ниже приведены марки, описание, характеристики и поперечные разрезы (с указанием конструктивных элементов) всех типов используемых ОК при строительстве проектируемой кабельной магистрали. Изготовителем кабелей является ЗАО ОФС "Связьстрой - 1 ВОКК". Марки кабелей ЗАО ОФС "Связьстрой - 1 ВОКК" определяются исходя из нижеследующего рисунка 3.1:

Так как основная часть трассы пролегает вдоль шоссейной и железной дороги, кабель будет укладываться в грунт, так как это самый экономичный и быстрый метод прокладки кабеля. ОФС "Связьстрой - 1 ВОКК" производит оптический кабель марки ДКП - для прокладки в грунт (в броне из стальных оцинкованных проволок).

Данный кабель можно прокладывать через мосты и эстакады. Так как проектируемая магистраль Екатеринбург-Соликамск проходит вдоль шоссейных автомобильных дорог, то на местах пересечения с водными преградами мы можем использовать этот же кабель, прокладывая его через мосты.

В городах оптический кабель будет прокладываться по существующей в городе кабельной канализации. Используем тот же кабель, что и для прокладки в грунт.

Если прокладка по кабельной канализации в городе недоступна в определенных местах, то используем подвесной оптический кабель ДТ - с одним параллельным диэлектрическим внешним силовым элементом.

Для прокладки кабеля внутри помещений узлов связи будем использовать внутриобъектовый оптический кабель ДП - без брони.

Внутриобъектовых (монтажных) оптических кабелей (оптических шнуров) ОФС "Связьстрой - 1 ВОКК" не производит. При строительстве данной магистрали будет использоваться внутриобъековый оптический кабель производства ЗАО "Электропровод".

Ниже приведены марки, описание, характеристики и поперечные разрезы (с указанием конструктивных элементов) всех типов используемых оптических кабелей при строительстве проектируемой кабельной магистрали. Изготовителем кабелей является ОФС "Связьстрой - 1 ВОКК".

Кабель для прокладки в грунт ДКП-07-2-6/4 ТУ 3587-001-51702873-00

В грунтах всех категорий, в том числе подверженный мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, туннелях, по мостам и эстакадам при наличии высоких требований по механической устойчивости.

1. Наружная оболочка 2. Броня (1 повив стальных проволок) 3. Внутренняя оболочка 4. Оптический модуль 5. Кордель заполнения 6. Центральный элемент 7. Оптическое волокно 8. Заполнитель оптического модуля 9. Рипкорд

Характеристики:

Количество оптических волокон в кабеле 2-288

Допустимая растягивающая нагрузка (статическая), кН 3-80

Допустимая растягивающая нагрузка (динамическая), кН 3,5-92,0

Допустимая раздавливающая нагрузка, кН/см 0,4-1,5

Максимальный наружный диаметр кабеля, мм 12-30,5

Максимальная масса 1 км кабеля, кг 203-2200

Температура эксплуатации, °С: -40...+50

Температура хранения, °С: -50...+50

По требованию заказчика в кабеле могут быть применены различные виды ОВ Параметры передачи - в соответствии со спецификацией на оптическое волокно

Строительная длина не более 6 км

Подвесной кабель с несущим тросом ДС-25-2-6/4 ТУ 3587-004-51702873-00

1. Несущий элемент 2. Силовые элементы 3. Оптический модуль 4. Кордель заполнения 5. Центральный элемент 6. Несущий трос 7. Оптическое волокно 8. Заполнитель оптического модуля 9. Рипкорд

Для подвешивания на опорах линий связи, столбах городского освещения, между зданиями и сооружениями.

Характеристики:

Количество оптических волокон в кабеле 2-144

Допустимая растягивающая нагрузка (статическая), кН 3,0-20,0

Допустимая растягивающая нагрузка (динамическая), кН 3,9-26,0

Допустимая раздавливающая нагрузка, кН/см 0,2

Максимальный габарит кабеля, мм 14,3-30,8

Максимальная масса 1 км кабеля, кг 92,4-536

Температура эксплуатации, °С: -60...+70

Температура хранения, °С: -60...+70

Кабели оптические для прокладки в специальных трубах ДП-10-2-6/4 ТУ 3587-003-51702873-00

В специальных трубах (включая метод пневмопрокладки), а также для подвески на воздушных линиях связи с креплением к внешним несущим силовым элементам, в качестве ремонтных вставок.

1. Наружная оболочка 2. Силовые элементы 3. Оптический модуль 4. Кордель заполнения 5. Центральный элемент 6. Оптическое волокно 7. Заполнитель оптического модуля 8. Рипкорд

Количество оптических волокон в кабеле 2-288

Допустимая растягивающая нагрузка (статическая), кН 0,25-2,7

Допустимая растягивающая нагрузка (динамическая), кН 0,3-3,1

Допустимая раздавливающая нагрузка, кН/см 0,05-0,4

Максимальный наружный диаметр кабеля, мм 6,0-19,2

Максимальная масса 1 км кабеля, кг 30-270

Температура эксплуатации, °С: -40...+50

Температура хранения, °С: -50...+50

Внутриобъектовый (монтажный) ОК.

Рисунок 3.5: конструкция кабеля ОК-М6(0,9)В-10(8/125)-0,22/0,36-1

1. Оптическое волокно: одномодовое - рекомендация ITU-Т G.652; 2. Упрочняющие арамидные нити; 3. Наружная оболочка: из поливинилхлоридного пластиката.

Основные технические характеристики.

Кабель ОК-М6(0,9)В-10(8/125)-0,22/0,36-1 будет использоваться в качестве внутриобъектового (монтажного) кабеля на проектируемой магистрали. Кабель данной марки имеет одномодульную конструкцию и состоит из трех конструктивных элементов:

1. Оптическое волокно. В кабеле используется одномодовое оптическое волокно, соответствующее рекомендации ITU-Т G.652, согласно которой диаметр сердцевины ОВ равен 8 - мкм, диаметр оболочки - 125 мкм, коэффициент затухания составляет до 0,22 дБ/км на длине волны 1550 нм, а также до 0,36дБ/км на длине волны 1310 нм; 2. Защитные арамидные нити, придающие кабелю большую плотность и защищенность соответственно; 3. Наружная оболочка ил поливинилхлоридного пластиката, защищающая кабель от внешних воздействий.

Данный кабель может применяться только при непосредственном монтаже в оборудовании.

Дополнительные технические характеристики.

Строительная длина кабеля - 300 м.

Кабель марки ОК-М6(0,9)В-10(8/125)-0,22/0,36-1:

- устойчив к статическим (долговременным) изгибам с радиусом, равным 20-кратному наружному диаметру кабеля; - выдерживает 20 циклов изгибов на угол ± 90є при температуре до минус 10 °С; - выдерживает 10 циклов осевого кручения на угол ± 360° на длине не более 4 м, при нормальной температуре окружающей среды; - стоек к перемотке с барабана на барабан с диаметром шейки не менее 40-кратного внешнего диаметра кабеля; - стоек к вибрационным нагрузкам частотой (10 - 200) Гц с ускорением 4g; - устойчив к воздействию повышенной относительной влажности до 98 % при температуре 35 °С.

Срок службы кабелей, включая срок хранения, при соблюдении указаний по монтажу и эксплуатации и при отсутствии воздействий, превышающих указанные выше, не менее 25 лет.

Похожие статьи