Проект внутризоновой ВОЛП на участке г. Архангельск – г. Каргополь

Федеральное агенство связи

ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»

 

Кафедра ЛС

 

 

 

Курсовой проект

«Проект внутризоновой ВОЛП на участке

г. Архангельск – г. Каргополь»

 

 

 

Выполнила: ст. гр. ММ-12

Кулагина Ксения

Проверила: Елистратова И.Б.

 

 

 

 

Новосибирск 2014

Содержание

Введение 3

1. Выбор трассы прокладки  кабеля 5

1.1. Геолого-георафический  и экономический анализ региона  проектирования

1.2 Выбор трассы прокладки  кабеля на участке

2. Выбор системы передачи

2.1Определение числа телефонных  каналов на внутризоновых линиях 8

2.2 Расчет пропускной способности системы  12

2.3 Выбор системы передачи  на проектируемом участке

3. Выбор типа оптического  кабеля  16

3.1Расчет параметров оптического  волокна 18

3.2 Выбор типа кабеля, его  конструкция и основные характеристики   21

3.3 Расчет механических нагрузок на ОК, возникающих при строительстве  25

4. Разработка структурной  схемы организации связи……………………………

4.1 Расчет длины участка регенерации………………………………………………

4.2 Структурная схема организации  связи  30

10.  33

Заключение 38

Список используемых источников 39

 

 

 

 

 

Введение

В связи с развитием человечества всё растут требования к объёму, скорости, качеству передачи информации. В наше время каждый человек, который активно пользуется компьютером хочет не только скачивать отдельные документы и отправлять письма по электронной почте, но и смотреть фильмы или даже телевизионные программы, устраивать видеоконференцсвязь и телефонные разговоры и всё это с помощью компьютера и сети интернет. Причём, чтобы всё это было на очень высокой скорости для комфорта и по приемлемой цене. Всё это стало возможно с развитием и использованием волоконно-оптических систем передачи. Волоконно-оптические коммуникации имеют ряд преимуществ по сравнению с электронными системами, использующими передающие среды на металлической основе. Среди них можно указать следующие:

• Широкая полоса пропускания.
• Малое затухание оптического сигнала в волокне.
• Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле.
• Высокая помехозащищенность.
• Малый вес и объем.
• Высокая защищенность от несанкционированного доступа.
• Гальваническая развязка.
• Взрыво-пожаробезопасность.
• Экономичность.
• Длительный срок эксплуатации.

Указанные выше достоинства оптического волокна как среды для передачи информационных сигналов позволяет сформулировать следующие преимущества волоконно-оптических систем связи:

1) В волоконно-оптических  системах связи передаваемые  сигналы не искажаются ни одной  из форм внешних электронных, электромагнитных или радиочастотных  помех.

2) Волоконно-оптическая связь  более предпочтительна перед  другими видами связи, когда одним из основных требований является безопасность ее работы в детонирующих, воспламеняющихся или электронебезопасных средах и условиях.

3) Волоконно-оптические системы  связи идеально подходят для  передачи данных в цифровых  вычислительных системах, цифровой телефонии и видеовещательных системах, которые требуют использования новых физических явлений и принципов для развития и улучшения характеристик систем передачи.

К недостаткам волоконо-оптических систем можно отнести:

• Относительная хрупкость оптического волокна.
• Сложная технология изготовления как самого волокна, так и компонентов ВОЛС.
• Сложность преобразования сигнала (в интерфейсном оборудовании).
• Относительная дороговизна оптического оконечного оборудования (однако, оборудование является дорогим в абсолютных цифрах. Соотношение цены и пропускной способности для ВОЛП лучше, чем для других систем).

Целью данного курсового проекта является разработка волоконно-оптической линии связи между двумя пунктами  – Архангельск и Каргополь.

 

 

 

 

 

 

Задание на проектирование внутризоновых ВОЛП

Вариант 11

Трасса: Архангельск – Каргополь

Длина волны: 1,31 мкм,

n1=1,48, n2=1,461

Потоки со скоростями 34 Мбит/с (Е3)=2

Потоки со скоростями 100 Мбит/с (FE)=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Выбор трассы  прокладки кабеля

1.1. Геолого-географический  и климатические особенности  региона проектирования

г. Архангельск и г. Каргополь находятся в Архангельской области.

Рельеф

Территория области представляет собой обширную равнину со слабо выраженным уклоном к Белому и Баренцеву морям, где равнинность местами нарушается конечно-моренными всхолмлениями, образовавшиеся в результате деятельности древнего ледника.

На северо-западе области сохранились моренные нагромождения с множеством замкнутых впадин, занятых озёрами, с холмами, сливающимися в целые цепи (Летние горы Онежского полуострова и другие). На юге выделяются Коношская и Няндомская возвышенности высотой до 250 м. На востоке в пределы области входят Северный и Средний Тиман, низкогорье из ряда параллельных гряд с платообразными вершинами высотой до 400—450 м. На западе вдоль Онежского залива протягивается кряж Ветреный Пояс с высотами в 200—350 метров.

На плоских водораздельных плато на западе области, где ближе всего к поверхности подходят палеозойские известняки и мергеля, широко распространены карстовые явления. Низины обычно выполнены толщами морских, озёрно-ледниковых и аллювиальных наносов.

Весьма сильны эрозия (ежегодно в бассейне Северной Двины смывается до 660 кг почвы с 1 га), морской или озёрный прибой, карстовые процессы, превращающие целые участки близ Кулоя и Пинеги в дурные земли, образование болот, аккумулирующая деятельность льдов на озёрах и реках.

Климат

Климат области умеренно-континентальный, на северо-западе — морской, на северо-востоке — субарктический, то есть присутствует прохладное лето и продолжительная холодная зима.

Характерна частая смена воздушных масс, поступающих из Арктики и средних широт. Погода крайне неустойчива.

Зима холодная, с устойчивыми морозами. Средняя температура января от −12 °C на юго-западе до −18 °C на северо-востоке. Лето короткое и прохладное. Средние температуры июля от 16—17,6 °C на юге областидо 8—10 °C на севере. Вегетационный период от 50—60 дней на севере до 150—155 дней на юге области. Осадков выпадает от 400 до 600 миллиметров в год. На побережье Белого моря частые туманы (до 60 дней в году). На северо-востоке области распространена многолетняя мерзлота.

Полезные ископаемые.

В 100 км севернее Архангельска на территории Приморского и Мезенского районов находятся крупнейшие в Европе месторождения алмазов. Разведаны и эксплуатируются месторождения бокситов. Наиболее значительны  месторождения гипсов,известняков иангидридов. В долине реки Онеги, на Онежском полуострове и в ряде других мест имеются многочисленные солевые источники. На юге области, в Сольвычегодске, Коряжме, Шангалах залегают большие пласты каменной соли мощностью до 16 м. На Новой Земле разведаны месторождения марганцевых и полиметаллических руд. Известны месторождения строительных материалов, огнеупоров, красящих глин.

Внутренние воды

В области густая сеть рек и озёр. Почти все реки (кроме реки Илексы и нескольких соседних) относятся к бассейну Северного Ледовитого океана. По крайней западной части области проходит континентальный водораздел между бассейнами Северного Ледовитого и Атлантического океанов. Крупнейшие реки: Северная Двина (с притоками Вычегда, Пинега и Вага),Онега, Мезень и Печора. На территории области около 2,5 тысяч озёр, особенно много их в бассейне Онеги и на крайнем северо-востоке. Наиболее крупные озёра — Лача, Кенозеро и Кожозеро.

г. Архангельск

Арха́нгельск — город на севере европейской части России. Административный центр Архангельской области и Приморского муниципального района, образует городской округ Архангельск.

Население — 350 985 чел. (2013).

Расположен на обоих берегах Северной Двины и островах дельты в 30-35 км от места впадения реки в Белое море. Климат умеренный, морской.

г. Каргополь

Ка́ргополь — город (с 1784) в Архангельской области Российской Федерации. Административный центр Каргопольского района и Каргопольского городского поселения.

Население — 10 103 чел. (2013).

1.2. Выбор трассы  прокладки кабеля на участке

Трасса прокладки кабеля определяется расположением оконечных пунктов. Необходимые условия, для выбора трассы:

• длина между оконечными пунктами должна быть минимальной;
• минимальный  объем работ при строительстве;
• удобство эксплуатации сооружений и надежности их работ.

Для обеспечения первого требования учитывают протяженность трассы, наличие и сложность пересечения рек, железных и шоссейных дорог, трубопроводов, характер местности, почв, грунтовых вод, возможность применения механизированной прокладки, необходимость защиты сооружений связи от электромагнитных влияний и коррозии, возможность и условия доставки грузов (материалов, оборудования) на трассу.

Для обеспечения второго и третьего требований учитывают жилищно-бытовые условия и возможность размещения обслуживающего персонала, а также создание соответствующих условий для исполнения служебных обязанностей.

Для соблюдения указанных требований траса должна иметь наикратчайшее расстояние5 между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. За пределами населенных пунктов трассу обычно выбирают в полосе отвода автомобильных дорог или вдоль профилированных проселочных дорог. Допускается спрямление трассы кабеля, если прокладка вдоль автомобильной дороги значительно удлиняет трассу.

Рассмотрим вариант трассы прокладки ОК вдоль автомобильных дорог.

Рисунок 1.2.1. - Варианты трассы

 

Таблица 1.2 Характеристика вариантов трассы

Характеристика трассы	Ед. Измер.	Количество единиц по вариантам
		вариант.№ 1	вариант.№ 2
1.Обшая протяженность Вдоль автомобильных дорог	Км	487	488
2.Способы прокладки кабеля: кабелеукладчиком; в канализации.	Км	480 7	482 6
3. Количество переходов: через судоходные реки через несудоходные реки через железные дороги; через автомобильные дороги.	1 пер	1 2 0   0	1 2 0   0

Как видно из таблицы 1.2, наиболее оптимальным вариантом является прокладка кабеля по второму варианту, так как имеет наименьшее количество препятствий между оконечными пунктами, которые усложняют и делают строительство более сложным.

Рассчитаем общую длину кабеля:

 

 

 

Способ прокладки ОК	Количество кабеля на 1 км трассы, км
В грунт Через водные преграды В кабельной канализации	1,04 1,14 1,057

 

Тогда общая длина кабеля L=482*1,04+3*1,14+6*1,057=501,28+3,42+6,342=510,96 км

Разработаем топологию сети.

Для надежности построим сеть структуры «Оптическое кольцо».

Рис.1.2.2. – Топология сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выбор системы  передачи

2.1Определение  числа телефонных каналов на  внутризоновых линиях

Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.

Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения:

, чел., где:

 –  народонаселение  в период переписи населения, чел.;

 – средний годовой  прирост населения в данной  местности, % (принимается по данным  переписи 2-3%),

t – период, определяемый  как разность между назначенным  годом перспективного проектирования  и годом проведения переписи  населения.

Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем. Примем год перспективного проектирования 2019:

Для Архангельска (пункт А):

 лет;

Н0 Архангельск = 350985 чел.

p = 2 %

Для г.Каргополь (пункт Б):  

 лет;

Н0 Каргополь = 10103 чел.

p = 2 %

Соответственно:

 чел.;

 чел.;

Для расчета числа телефонных каналов используют приближённую формулу:

, где:

- постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной  доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда  ;