Дипломный проект - Организация абонентского доступа в городе Шымкент - файл n3.doc

Дипломный проект - Организация абонентского доступа в городе Шымкент
скачать (1322.8 kb.)
Доступные файлы (5):
n2.ppt451kb.08.06.2006 01:09скачать
n3.doc807kb.13.05.2006 15:36скачать
n4.doc6481kb.21.04.2008 22:55скачать
n5.ppt84kb.08.06.2006 03:45скачать
n6.doc42kb.07.06.2006 22:31скачать

n3.doc

3. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1 Расчет нагрузки
Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП 112-79) [7] следует различать три категории (сектора) источников: деловой сектор, квартирный сектор и таксофоны.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:

Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры () статистическими наблюдениями на действующих АТС данного города.

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой (3.1):

(3.1)

где – средняя продолжительность одного занятия, с.

(3.2)

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (3.2), принимают следующей:

- время установления соединения tУ с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, способа набора номера и типа станции, в которую включена требуемая линия. При связи со станцией с программным управлением . Для внутристанционной связи всегда .Так как при наборе номера с дискового телефонного аппарата величина имеет различные значения, а распределение нагрузки по направлениям неизвестно, то, не делая большой погрешности, можно принять .

Коэффициент  учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, которые не закончились разговором. Его величина в основном зависит от средней длительности разговора и доли вызовов, закончившихся разговором , и определяется по графику (рисунок 3.1).

Таким образом, возникающая местная нагрузка от аналоговых абонентов различных категорий, включенных в станцию, определяется формулой 3.3.
(3.3)
Для правильного распределения ИКМ потоков внутри оптического кольца необходимо рассчитать нагрузку создаваемую абонентами АТС-50/51. (3.4)

где  скоэффициентвеса, который представляет собой отношение нагрузки NП проектируемой станции к аналогичной нагрузке всей сети.

Интенсивность возникающей нагрузки выраженной в Эрлангах определяется формулой:

(3.5)

3.1.1 Техническая характеристика проекта

Данным проектом предполагается развитие сети телекоммуникаций на 1524 №№ путем установки двух центральных блоков оборудования мультисервисного абонентского доступа (МСАД) в здании АТС-21, и периферийных блоков в мкр. Нурсат, мкр. Наурыз, мкр. Самал-1

В мкр. Нурсат предполагается установка удаленного блока на 896№№ (шкаф наружного исполнения). Для чего будут использованы «темные волокна» существующей ВОЛС.

В мкр. Самал-3 предполагается установка удаленного блока на 304№№ (шкаф наружного исполнения). Для чего будут использованы «темные волокна» существующей ВОЛС.

В мкр. Наурыз предполагается установка удаленного блока на 324№№ (шкаф наружного исполнения).

В таблице 3.1­ - распределение абонентов по удаленным терминалам.

Тип абон-ов

Количество абонентов

1 РШ

2 РШ

3 РШ

Анал аб.

кв сект.

600

200

200

Анал аб.

дел сект

296

104

124

ЛВС №1

10

-

-

ЛВС №2

-

15

-

УАТС №1

800

-

-

УАТС №2

-

100

-

УАТС №3

-

-

100

Таксофоны

20

10

10

ISDNкв

32

8

16

Итого:

1758

437

450


3.1.2 Расчет нагрузки от аналоговых абонентов одного РШ

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП 112-79) следует различать три категории (сектора) источников: деловой сектор, квартирный сектор и таксофоны.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:

- Nд, Nкв, Nт - число телефонных аппаратов делового сектора, квартирного сектора и таксофонов;

- Cд, Cкв, Cт - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;

- Tд, Tкв, Tт - средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;

- Pр - доля вызовов, закончившихся разговором.

Скв=1,2 Ткв=140

Сд=3,3 Тд=90

Ст=10 Тт=110

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой
Yi=1/3600*Ni*Ci*ti,Эрл.
где ti - средняя продолжительность одного занятия, с.
ti=ai*Pp(tсо+n*tн+tу+tпв+Ti), сек.
Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу, принимают следующей:

- время слушания сигнала ответа станции tсо=3c;

- время набора n знаков номера с дискового ТА n*tн=n*1.5c;

- время набора n знаков номера с тастатурного ТА n*tн=n*0.8c;

- время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре tпв=7-8c;

- время установления соединения tу с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, не делая большой погрешности, можно принять tу=2c.

Коэффициент '' учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, не закончившимися разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора Ti и доли вызовов, закончившихся разговором Pp, и определяется по графику (рис.2.2)



Рассчитываем нагрузку:

для РШ 1

tкв = 1,16*0,5(3+6*0,8+3+8+140) = 92,1с

tд = 1,22*0,5(3+6*0,8+3+8+90) = 66,37с

tт = 1,19*0,5(3+6*0,8+3+8+110) = 76,64с
Nт = 20 ап

Укв = (1/3600)*600*1,2*92,1 = 18,42 Эрл

Уд = (1/3600)*296*3,3*66,37 = 18,008 Эрл

Ут = (1/3600)*20*10*76,64 = 4,26 Эрл
для РШ 2

tкв = 1,16*0,5(3+6*0,8+3+8+140) = 92,1с

tд = 1,22*0,5(3+6*0,8+3+8+90) = 66,37с

tт = 1,19*0,5(3+6*0,8+3+8+110) = 76,64с
Nкв = 200 аб Nт = 10 ап Nд = 104 аб
Укв = (1/3600)*200*1,2*92,1 = 6,14 Эрл

Уд = (1/3600)*104*3,3*66,37 = 6,32 Эрл

Ут = (1/3600)*10*10*76,64 = 2,12 Эрл
Для РШ 3
tкв = 1,16 * 0,5(3+6*0,8+3+8+140) = 92,1с

tд= 1,22 * 0,5(3+6*0,8+3+8+90) = 66,37 с

tт= 1,19 * 0,5(3+6*0,8+3+8+110) = 76,64 с
Nкв= 200 аб Nт= 10 ап Nд= 124аб
Укв= (1/3600) * 200 * 1,2 * 92,1 = 6,14 Эрл

Уд= (1/3600) * 124 * 3,3 * 66,37 = 7,54 Эрл

Ут= (1/3600) * 10 * 10 * 76,64 = 2,12 Эрл

-======================================================

Таким образом, возникающая местная нагрузка от аналоговых абонентов различных категорий одного РШ, определяется формулой:
Увоз.аналог.Nрш = Укв + Уд + Ут (3.6)

Увоз.аналог.рш 1 = 18,42+18,008+4,26=40,68 Эрл


Увоз.аналог.рш 2 = 6,14+6,32+2,12=14,58 Эрл

Увоз.аналог.рш 3= 6,14+7,54+2,12=15,8 Эрл

==================================================

      1. Междугородная нагрузка от аналоговых абонентов

Междугородную исходящую нагрузку, то есть нагрузку на заказно-соединительные линии (ЗСЛ) от одного аналогового абонента можно считать равной 0,003 Эрл, и ее нужно прибавить к местной нагрузке.
(3.7)

N-число аналоговых абонентов распределительного шкафа
Умг рш1 т = 0,003 * 20 = 0,06 Эрл

Умг рш кв 1 =0,003*600=1,8 Эрл

Умг рш д 1 =0,003*296=0,88 Эрл
Умг рш д 2 = 0,003 * 104 = 0,312 Эрл

Умг рш кв 2 = 0,003 * 200 = 0,6 Эрл

Умг рш т 2 = 0,003 * 10 = 0,03 Эрл
Умг рш д 3 = 0,003 * 124 = 0,372 Эрл

Умг рш кв 3 = 0,003 * 200 = 0,6 Эрл

Умг рш т 3 = 0,003 * 10 = 0,03 Эрл

==================================================

      1. Международная нагрузка от аналоговых абонентов РШ

Международная связь осуществляется через спутник. Аналогично междугородней нагрузке, исходящую и входящую международную нагрузку считаем равными, но 0,006 Эрл на одного абонента, и ее нужно прибавить к местной нагрузке.
(3.8)
Умг рш1 т = 0,006 * 20 = 0,12 Эрл

Умг рш кв 1 =0,006*600=3,6 Эрл

Умг рш д 1 =0,006*296=1,776 Эрл
Умг рш д 2 = 0,006 * 104 = 0,624 Эрл

Умг рш кв 2 = 0,006 * 200 = 1,2 Эрл

Умг рш т 2 = 0,006 * 10 = 0,06 Эрл
Умг рш д 3 = 0,006 * 124 = 0,744 Эрл

Умг рш кв 3 = 0,006 * 200 = 1,2 Эрл

Умг рш т 3 = 0,006 * 10 = 0,06 Эрл

================================================

3.1.5 Исходящая нагрузка от аналоговых абонентов.

Исходящая нагрузка от аналоговых абонентов одного РШ на АТСЦ равна :
Увоз.аналог.Nрш ++ (3.9)

Уисх.аналог.рш 1 = 4,26 +0,013 + 0,025 = 4,298 Эрл

Уисх.аналог.рш 2 = 40,68 +0,12+0,25 = 41,05 Эрл

Уисх.аналог.ршд = 7,54 +1,35+2,7 = 11,59 Эрл

Уисх.аналог.ршкв = 6,14 +1,2+2,4 = 9,74 Эрл

Уисх.аналог.ршт 10 = 2,12+0,03+0,06 = 2,21 Эрл

================================================

3.1.6 Расчет нагрузки от абонентов ЛВС.
Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

В ЛВС следует различать две категории источников:

- терминальное оконечное оборудование, т.е. ПК;

- телефонные аппараты.

Общее число терминалов ЛВС включает в себя 70% ПК и 30% ТА.

В RT-1 имеются 10 абонентов ЛВС1 (8 –персональные компьютеры и 2 - ТА), и в RT-2 находятся 15 абонентов ЛВС2 (10 – персональных компьютера и 5 - ТА).

Интенсивность возникающей местной нагрузки от различных терминалов одной ЛВС , определяется формулой :




Параметры Сi Тi Рр определяются статистическими наблюдениями на действующих ЛВС города. При отсутствии статистического учета интенсивности возникающей местной нагрузки от абонентов ЛВС рекомендуется рассчитывать по средним значениям:

Спк = 3,1 Ста = 4,2

Тпк = 300 Тта = 90


Ррпк = 0,9 Ррта = 0,5



n – кол-во знаков в номере с дискового ТА

n – кол-во знаков в номере с тастатурного ТА




Для персональных компьютеров коэффициент можно принять равным 1,5
tпк= 1,5 * 0,9(3+6*0,8+2+8+300) = 429,03с

tта= 1,22 * 0,5(3+6*0,8+2+8+90) = 65,76с

(1/3600) * 8 * 3,1 * 429,03 = 2,956 Эрл

(1/3600) * 10 * 3,1 * 429,03 = 3,694 Эрл

(1/3600) * 2 * 4,2 * 65,76 = 0,15 Эрл

(1/3600) * 5 * 4,2 * 65,76 = 0,384 Эрл

Yлвс=+ (3.10)

Yлвс1 = 10,34 + 0,92 = 3,106 Эрл

Yлвс2 = 5,17 + 0,46 = 4,042 Эрл
3.1.7 Расчет исходящей нагрузки от ЛВС

Сначала находим нагрузку, подлежащую распределению внутри ЛВС. Чтобы определить внутрисетевую нагрузку ЛВС от ПК необходимо вычислить коэффициент веса по формуле:
(3.11)

8 / (8+10) = 44,444 из табл. =72,8

10 / (8+10) = 55,556 из табл. =50,4
Внутрисетевая нагрузка для ЛВС от ПК определяется по формуле:
(3.12)

Упк 1,1= 72,8 * 10,34 / 100 = 7,52 Эрл

Упк 2,2= 50,4 * 5,17 / 100 = 2,6 Эрл

Тогда исходящая от локальной сети нагрузка , рассчитывается по формуле :
Эрл (3.13)

Улвс1-Упк1,1 = 11,26-7,52 = 3,74 Эрл

Улвс2-Упк2,2 = 5,63-2,6 = 3,03 Эрл
Междугородная нагрузка от ТА абонентов ЛВС.

Междугородная исходящая нагрузка от ТА локальной сети равна междугородней входящей нагрузке, и ее нужно прибавить к местной нагрузке:

Умг.лвсj=0,003*N Эрл (3.14)

Умг.лвс1 = 0,003*2 = 0,06 Эрл

Умг.лвс2 = 0,003*5 = 0,015 Эрл
3Международная нагрузка от ТА абонентов ЛВС.

Международная нагрузка от ТА ЛВС равна международной входящей нагрузке, и ее прибавляем к местной нагрузке:
Уисх.мн.лвсj= Увх.мн.лвсj=0,006*N Эрл (3.15)

Умн.лвс1 = Увх.мн.лвс1 = 0,006*2 = 0,012 Эрл

Умн.лвс2 = Увх.мн.лвс2 = 0,006*5 = 0,03 Эрл

Нагрузка к информационной сети “ Internet ” .
Посредством информационной сети 'Internet' абоненты имеют доступ к колоссальной базе данных всего мира. Ежедневно через эту сеть передаются тысячи файлов различного характера, а соответственно различного объема. Из-за непостоянного значения скорости передачи информации в сети 'Internet' невозможно точно определить параметры этой нагрузки, поэтому данные основаны на статистических наблюдениях. Исходящая нагрузка принимается в количестве 0,1 Эрл на один персональный компьютер, а размер входящей нагрузки принимается в количестве 0,2 Эрл на один ПК:
Уисх.инт.лвсj = 0,1*Nпкj Эрл (3.16)
Увх.инт.лвсj = 0,2*Nпкj Эрл (3.17)
Увх.инт.лвс1 = 0,2*8 = 1,6 Эрл

Увх.инт.лвс2 = 0,2*10 = 2,0 Эрл

Уисх.инт.лвс1 = 0,1*8 = 0,8 Эрл

Уисх.инт.лвс2 = 0,1*10 = 1 Эрл
Общая исходящая нагрузка от одной ЛВС:

Уисх.лвс.j = + Умг.лвсj + Уисх.мн.лвсj +

+ Уисх.инт.лвсj, Эрл (3.18)
Уисх.лвс.1 = 3,74+0,06+0,012+2,0 = 5,82 Эрл

Уисх.лвс.2 = 3,03+0,015+0,03+0,8 = 3,875 Эрл

======================================================


      1. Расчет нагрузки от абонентов ISDN одного РШ.

В связи с тем, что абоненты ISDN могут передавать одновременно речь и данные, т.е. число ТА равно числу ПК; расчет возникающей нагрузки от абонентов ISDN аналогичен расчету возникающей нагрузки от абонентов ЛВС.
Расчет возникающей нагрузки от абонентов ISDN .

Для телефонов

Утфi = (1/3600)*Nтфi*Cтфi*tтфi , Эрл

tтфi =тфi*Pp(tco+n*tн+ty+tпв+Tтфi) ,сек
tтфд = 1,22*0,5*(3+6*0,8+2+8+90) = 65,76 сек

tтфкв = 1,22*0,5*(3+6*0,8+2+8+90) = 65,76 сек
Утфд(100) = (1/3600)*100*4,2*65,76 = 7,67 Эрл

Утфд(800) = (1/3600)*800*4,2*65,76 = 61.37 Эрл

Утфкв(8) = (1/3600)*8*3,2*65,76 = 0,468 Эрл


Для компьютеров

tпкi =пкi*Pp(tco+n*tн+ty+tпв+Tпкi) ,сек
tпкд = 1,5*0,9*(3+6*0,8+2+8+300) = 429,03 сек

tпккв = 1,5*0,9*(3+6*0,8+2+8+300) = 429,03 сек

Упкi = (1/3600)*Nпкi*Cпкi*tпкi , Эрл
Упкд(100) = (1/3600)*100*3,1*429,03 = 36,94 Эрл

Упкд(800) = (1/3600)*800*3,1*429,03 = 295.55 Эрл

Упккв(8) = (1/3600)*8*3*429,03 = 2,86 Эрл
Общая средняя нагрузка, поступающая от абонентов ISDN определенной категории, включенных в один РШ, подсчитывается по формуле:
УISDN I =Упкi+Утфi ,Эрл (3.19)
УISDN д(100) = 7,67+36,94 = 44,61 Эрл

УISDN д(800) = 61.37+295,55 = 356,92 Эрл

УISDN кв(8) = 0,468+2,86 = 3,328 Эрл

Междугородная нагрузка от абонентов ISDN определенной категории одного RT
Умг.ISDN I = 0.003*Ni , Эрл (3.20)

Умг.ISDN д(100) = 0.003* 100 = 0,3 Эрл

Умг.ISDN д(800) = 0.003* 800 = 2,4 Эрл

Умг.ISDN кв(8) = 0.003* 8 = 0,024 Эрл
Международная нагрузка от абонентов ISDN определенной категории от одного RT
Уисх.мн.ISDNi = Увх.мн.ISDNi=0,006*Ni , Эрл (3.21)
Уисх.мн.ISDNд (100) = Увх.мн.ISDNд = 0,006*100 = 0,6 Эрл

Уисх.мн.ISDNд (800) = Увх.мн.ISDNд = 0,006*800 = 4,8 Эрл

Уисх.мн.ISDNкв(10) = Увх.мн.ISDNкв = 0,006*8 = 0,048 Эрл
Нагрузка к информационной сети “ Internet ” от абонентов ISDN определенной категории одного RT
Уисх.инт.ISDN I =0.1*Nпк i , Эрл (3.22)

Увх.инт.ISDN I =0.2*Nпк i , Эрл (3.23)
Увх.инт.ISDN д(100) = 0.2*100 = 20 Эрл

Увх.инт.ISDN д(800) = 0.2*800 = 160 Эрл

Увх.инт.ISDN кв(8) = 0.2*8 = 1,6 Эрл

Уисх.инт.ISDN д(100) = 0.1* 100 = 10 Эрл

Уисх.инт.ISDN д(800) = 0.1* 800 = 80 Эрл

Уисх.инт.ISDN кв(8) = 0.1* 8 = 0,8 Эрл
Исходящая нагрузка от абонентов ISDN определенной категории одного RT

Уисх.ISDN I = УISDN I + Умг.ISDN I+ Уисх.мн.ISDNi+

Уисх.инт.ISDNI, Эрл (3.24)

Уисх.ISDN д(100) = 44,61+0,3+0,6+10 = 55,51 Эрл
Уисх.ISDN д(950) = 423,78+2,85+5,7+95 = 527,33 Эрл

Уисх.ISDN д(800) = 356,92+2,4+4,8+80 = 444,12 Эрл

Уисх.ISDN кв(10) = 4,15+0,03+0,06+1 = 5,24 Эрл

================================================

Определив исходящую нагрузку для каждого RT сводим в таблицу


Тип терминала

Исходящая нагрузка от одного RT


1 РШ

2 РШ

3 РШ

Анал аб.

кв сект.

9,74

9,74

9,74

Анал аб.

дел сект

11,59

11,59

11,59

ЛВС №1

5.82

-

-

ЛВС №2

-

3.87

-

УАТС №1

444,12

-

-

УАТС №2

-

55,5

-

УАТС №3

-

-

55,5

Таксофоны

4,44

2,21

2,21

ISDNкв

5,24

-

-

Итого:

453,8

107,91

107,91


      1. Расчет входящей нагрузки на АТСЦ

Воспользуемся формулой:

,Эрл (3.25)
Увх.атс = 6388*0,006 + (0,06+9*(0,312+1,2+0,03)) +

+ (0,12+9*(3,14+6+0,06)) + (0,06+0,015) + (0,012+0,03) +

+ (0,8+1,6) + (2*0,3+2,4+9*0,024) + (2*0,6+4,8+9*0,048) +(2*20+160+9*2) = 710,303 Эрл

    1. Расчет количества цифровых потоков для каждого RT


Для определения числа цифровых потоков входящих и исходящих на волоконное кольцо сети абонентского доступа для каждого РШ, воспользуемся первой формулой Эрланга:
Аналоговые абоненты кв.сек:

V1,2,3 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(6,14, 0.001) = 12 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 12/30 = 1 поток.

Аналоговые абоненты дел.сек:

V1,2,3 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(6,32, 0.001) = 22 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 22/30 = 1 потока.

Таксофоны:

V1,2,3 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(2,12, 0.001) = 8 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 8/30 = 1 поток.

V1 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(18,42, 0.001) = 72 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 72/30 = 3 поток

Абоненты ЛВС:

V1 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(3,106, 0.001) = 11 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 11/30 = 1 поток.

V1 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(4,042, 0.001) = 15 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30= 15/30 = 1 поток.

Абоненты ISDN УАТС:

V2 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(444,12, 0.001) = 500 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 500/30 = 17 потоков.

V3 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(5,24, 0.001) = 8 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 8/30 = 1 потока.

V1 исх.кан.= E(Yисх,P) = E(527,33, 0.001) = 600 каналов.

Тогда количество цифровых потоков:

Vисх.п.= Vисх.кан./30 = 600/30 = 20 потока

Абоненты ISDN квартирные:

Vисх.п.= Yвх.isdn.кв = (192*Nisdn.кв.)/2048 = (192*90)/2048 =

9 потоков.

Для входящей связи:

Vвх.кан.= E(Yвх,P) = E(563,92, 0.001) = 600 каналов. Тогда количество цифровых потоков: Vвх.п.= Vвх.кан./30 = 600/30 = 20 потоков.

Результаты сведены в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Количество цифровых потоков для каждого РШ

Тип абонентов РШ

РШ

Vисх

Аналоговые аб.кв.сек. 1,2,3 -го РШ

1 пот *3

Аналоговые аб.дел.сек 1,2,3 -го РШ

1 пот *3

Аналоговые аб.дел.сек 1,2,3 -го РШ

1 пот *3

Таксофоны 1 -го РШ

3 пот

Таксофоны 2,3 -го РШ

1 пот *2

Абоненты ЛВС №1

1 пот

Абоненты ЛВС №2

1 пот

ISDN УАТС№1

17 пот

ISDN УАТС№2

1

ISDN УАТС№3

20

Квартирные абоненты ISDN

9 пот

Итого:

63 пот

Всего V исходящих:

63пот

Число V входящих:

20 пот

Общее число V:

83 потоков


Для построения кольца используется два волокна. Передача по основному пути происходит в одном направлении (например, по часовой стрелке), а по резервному – в противоположном. Следует отметить, что деление на основной и резервный путь здесь является условным, т.к. оба пути равноправны.
3.2.9 Расчёт параметров оптического кабеля. Расчёт числовой

апертуры.

Апертура – это угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса, попадающего в торец волоконного световода, при котором выполняется условие полного внутреннего отражения. Числовая апертура определяет конус лучей, который можно ввести в волокно. Для кварцевых стёкол показатель преломления лежит в преломления в пределах 1.46 – 1.53. Если взять показатель преломления равный 1,46, то показатель преломления оболочки можно определить из соотношения

(3.17)

Если рассматривать параметры оптического волокна с точки зрения минимальных потерь, величину выбираем равной 0.01. Тогда получим выражение для определения коэффициента :

1.46-0.01*1.46 = 1.46 – 0.0146 = 1.4454
Полученное значение позволяет произвести расчёт числовой апертуры:

По рекомендации G.652, числовая апертура для одномодового волокна должна лежать в пределах 0,1 до 0,13

Расчет параметров передачи

Основными параметрами передачи являются:


Рабочая нормированная частота определяется из выражения:
(3.18)

- рабочая длина волны, мкм

Подставляя значения в формулу (3.18), получим:


При расчете нормированная частота должна выполнятся условия:

Фазовую скорость распространения волны определим из выражения:

км/с (3.19)

где С – скорость света, км/с

км/с.

В области более высоких частот
км/с (3.20)

км/с.
Время распространения энергии по световоду определяют из выражения (на 1 км длин оптического кабеля);

(3.21)
Подставляя значение , получим :

Волновое сопротивление волоконного световода, может быть, определено на основе выражений для электрического Е и магнитного Н полей.

или
Такое выражение получается довольно сложным, поэтому при расчетах, пользуются предельными волнового сопротивления сердечника и оболочки

где Ом – волновое сопротивление идеальной среды,

и - коэффициенты преломления сердечника и оболочки.

Тогда волновое сопротивление при критической частоте;

Ом

где в области более высоких частот:
Ом
В реальных условиях волновое сопротивление световода имеет промежуточное значение:


числено составляет примерно 250 – 260 Ом.
Расчёт коэффициента ослабления
Волоконные световоды характеризуются двумя основными параметрами: затуханием и дисперсией. Затухание предопределяет длины регенерационных участков.

Коэффициент затухания в световодных трактах обусловлен собственными потерями в волоконных световодах с дополнительными, так называемыми кабельными потерями , обусловленными скруткой, деформацией и изгибами световодов при наложении открытий и защитных оболочек в процессе изготовления ОК.

Собственные потери волоконных световодов состоят в первую очередь из потерь поглощения и потерь рассеяния. Потери на поглощение существенно зависят от частоты материала, и при наличии посторонних примесей могут достигать значительных величин.

Потери на рассеяние лимитируют предел минимально допустимых значений потерь в волоконных световодах. В результате коэффициент затухания равен:
(3.22)
где - потери на поглощение,
- потери на примесей,

- потери на рассеяние,

- кабельные потери.

Поглощение связано с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой и существенно зависит от свойств материала световода.

(дБ/км) (3.23)
где - длина волны, равная 1,31 мкм,

- тангенс угла диэлектрических потерь, равный

- показатель преломления, равный 1,48.
(дБ/км.)
Рассеяние обусловлено неоднородностями материала волоконного световода и тепловой флуктуацией показателя преломления примесями размеры меньше длины волны. Коэффициенты затухания за счет луча света находим по формуле:

дБ/км
в реальных условиях составляет 0,3…0,5 дБ/км. Возьмем дБ/км. Итого получим коэффициент ослабления в волоконных световодах при длине волны равным 1,31 мкм:

(дБ/км)
На рисунке 3.1 показано изменение коэффициента затухания ОВ зависимости от длины волны для кварцевого стекла. На графике видны три окна прозрачности световода. С увеличением длины волны коэффициент затухания снижается и соответственно увеличивается длина регенерационного участка.



Рисунок 3.1 – Коэффициент ослабления сигнала в оптическом волокне


Расчет дисперсии
Пропускная способность – важнейший параметр волоконно

оптической системы передачи, предопределяющий ширину линейного тракта полосу частот, пропускаемую световодом, и соответственно, объем информации, передаваемой по оптическому кабелю. В идеальном варианте по волоконному кабелю возможна организация огромного числа каналов на огромные расстояния, но фактически имеются значительные ограничения.

Связано это с тем, что на приеме происходит искажение передаваемого сигнала – уширение, причем, чем длиннее линия, тем больше искажается сигнал. Это явление и называется дисперсией. Она происходит вследствие различия времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала, приводящее к уширению импульса на приеме. Дисперсия возникает по двум причинам: не когерентности источников излучения и существования большого числа мод (типов колебаний) в излучении.

Дисперсия, вызванная первой причиной, называется хроматической (частотой). на делится на два вида – материальную и волновую (внутримодовую). Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления оптического волокна от длины волны. Волноводная дисперсия связана с зависимостью показателя коэффициента распространения моды от длины волны.

Дисперсия, вызванная второй, причиной называется модовой (минимодовой). Она обусловлена наличием в излучении большого числа мод, каждая из которых распространяется со своей скоростью.

Если сравнить дисперсионные характеристики световодов, то можно отметить, что лучше одномодовые световоды. Хорошие показатели также у градиентных световодов с плавным изменением показателя преломления.

Так как рабочая длинна волны лежит в пределах 1,31мкм, где происходит дисперсия материала, то выражение для внутримодового уширения будет иметь вид:
(3.24)
В нашем случае кварцевое стекло легировано G2 O2 b имеет величину, равную 0.01. Дисперсия материала имеет величину, равную 34 нс/км

Принимая среднеквадратичную ширину спектральной линии источника равную 10 НС., получим все данные для расчета внутримодового уширения:
(НС.)
Большое значение на уширение импульса оказывают излучать фотоприемник. Уширение импульса в них примерно одинаковое и равно 5 нс. Общее уширение импульса определяется из выражения:
(НС.)
- уширение импульса в приемнике, НС.
- уширение импульса в излучателе, НС.
(НС.)
После расчета нагрузка и ОК, выберем тип кабеля и оборудования. На кольце используем одномодовые ОК с рабочий длинной 1,31 мкм.

Технические характеристики:

Коэффициент затухания и дисперсия сигнала в оптическом волокне кабеля соответствуют значениям, указанным в таблице.


Обозначение кабеля

Число ОВ

Коэффициент затухания, дБ/км, не более

Дисперсия, пс/(нм км),
не более

Рабочая длина волны, мкм

ОКЛ-01-0,5/3,5(1,3)

4; 8; 16

0,5

3,5

1,3


Кабель оптический марки ОКЛ-01:
1 - оптическое волокно;
2, 5 - гидрофобный заполнитель;
3 - полимерная трубка;
4 - центральный силовой элемент;
6 - скрепляющая лента;
7 - полиэтиленовая оболочка



В данном проекте для абонентского доступа выбираем оборудования Broad Access.

3. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации