Выпускная квалификационная работа (стр. 6 )

Разнообразие конфигураций. Серия сплиттеров FG-GPON-SPLITTER имеет перечень моделей, способных обеспечить любую структуру построения пассивной оптической сети: 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32 и 1x64. Для сетей, требующих резервирование оптического кабеля, доступны следующие модели: 2x2, 2x4, 2x8, 2x16, 2x32, 2x64. Серия FG-GPON-SPLITTER также включает в себя сплиттер для размещения в помещении.

FG-GPON-SPLITTER устанавливается внутри зданий в подвальных помещениях внутри антивандальных шкафов.

Приведем технические характеристики FG-GPON-SPLITTER в

В проекте предлагается использование сплиттера FG-GPON-SPLITTER 1х16 indoor. Коннекторы должны иметь полировку наконечников типа SC/APS.

7 Разработка схемы организации связи

В проекте главной задачей является строительство оптической мультисервисной сети широкополосного доступа по улице Радищева. Подводя итоги проведенного анализа, можно сделать вывод,  о том что технология РОN не только приводит к существенной экономии волокон, а так же  увеличению числа абонентов, но и к  максимальному отдалению (до 20 км), передачи разнообразных  видов сообщения (видео, голоса, данные) и к повышению надежности вследствие применения пассивных промежуточных узлов и терминальности узлов пользователей (выход из строя такого узла не влияет на работу остальных).

Структурно любая пассивная оптическая сеть состоит из трех главных элементов – оптического станционного терминала OLT, пассивных оптических сплиттеров и оптического сетевого абонентского терминала/устройства ONT/ONU.

Терминал OLT обеспечивает взаимодействие сети PON с внешними сетями, сплиттеры осуществляют разветвление оптического сигнала на участке тракта PON, а ONT/ONU имеют необходимые интерфейсы взаимодействия с абонентской стороны.

7.1 Расчет оптических мощностей

Зная на передатчиках и приемниках уровни оптической можно Зная уровни оптической мощности на передатчиках и приемниках или, иными словами, имея заданный оптический бюджет системы передачи, можно приступать к расчету оптической распределительной сети. Основной вклад в потери мощности вносит затухание в волокне. Другим столь же значимым источником ослабления сигнала являются потери, вносимые разветвителем. В случае симметричного разветвителя 1:N сигнал на выходном порту слабее сигнала на входе с учетом избыточных потерь на 3,3log2N дБ.

Разброс оптического бюджета приемопередающего оборудования определяется как интервал минимального и максимального затухания

[OBmin  OBmах], измеряемый в дБ, где

ОВmax = pout, min – pin, min,  (7.1)

ОВmin = pout, max – pin, max,  (7.2)

где, pout, min, pout, max – допустимый разброс мощностей передатчиков, а pin, min, pin, max – допустимый уровень принимаемого сигнала на приемниках, при котором коэффициент ошибок (BER) не превышает заданный уровень.

Волоконно-оптический канал связи удовлетворяет заданному бюджету, если потери мощности сигнала в канале связи, вследствие различных механизмов (затухание в волокне, потери на коннекторах, разветвителях и других компонентах) с учетом допустимых искажений сигналов попадают в интервал (ОВmin, ОВmax).

Расчеты затухания оптического сигнала выполняются для оптической линии от точки подключения оптического волокна на активном оборудовании (передатчике) до самого удаленного абонента (на приемнике). В PON источниками потерь являются:

- полное затухание в оптическом волокне (зависит от его длины и коэффициента затухания оптического волокна на определенной длине волны);

- полные потери в сростках сварных соединений (зависят от потерь в каждом сростке и их общего количества);

- полные потери в механических соединениях (зависят от потерь в каждом соединении и их общего количества);

- полные потери в «контактах» разъемных соединений (зависят от потерь в каждом соединителе и их общего количества);

- потери в разветвителях волокон (зависят от коэффициента разветвления сплиттера (количества его портов));

- штрафные потери (потери на изгибы ВОК при прокладке).

Для каждого канала связи OLT – ONTi (i=1…N, где N – число абонентских узлов) можно выписать условия в прямом (d) и обратном (u) потоках:

ОВd, min ? ?d•Li + ILi + AL + CLi + ?с  ? ОВd, max – Штраф d – Запасd, i,  (7.3)

ОВu, min ? ?u•Li + ILi + AL + CLi + ?с  ? ОВu, max – Штраф u – Запасu, i,  (7.4)

где Li – длина i-го канала;

?d, ?u – удельное затухание в волокне на длине волны прямого и обратного навправления;

ILi – вносимые потери всеми разветвителями в i-м канале;

CLi – потери на всех коннекторах в i-м канале;

?с – потери на всех промежуточных сварных соединениях;

AL – ослабление сигнала на аттенюаторах.

Штраф учитывает ухудшение приема сигнала из-за деградации волокна и компонентов, влияния внешних условий, искажения формы сигнала из-за хроматической и поляризационной модовой дисперсии. Штрафной член может зависеть от длины волны, однако рекомендуется суммарно оценивать все такие потери величиной 1 дБ.

ОВ – оптический бюджет приемопередающей системы;

Запасi – запас мощности на развитие в i-м канале.

Одновременное выполнение условий для всех каналов является требованием для работоспособности системы в целом.

Для определения работоспособности системы достаточно проверить, попадают ли полные потери на каждом направлении в оптический бюджет приемопередающего оборудования (рис 7.1). Другими словами, проверить, выполняется ли для каждого канала связи OLT – ONTi условия на потери в прямом и обратном потоках по формулам(7.3) и (7.4) .

Рисунок 7.1 - Ослабление сигнала в оптических компонентах канала ONU-OLT

Сначала проведем расчет интервала (ОВmin, ОВmax) и определим, попадает ли в него величина полных потерь по каждому направлению, интервал рассчитывается по (7.1) и (7.2).

ОВmax = 0,5 – (–27) = 27,5 дБ;

ОВmin = 5 – (–8) =  13 дБ.

Зададим следующие величины в неравенствах (7.3) и (7.4):

штраф: 1 дБ; потери на сварном соединении: 0,05 дБ; потери на коннекторе: 0,3 дБ; запас: 2 дБ; AL – ослабление сигнала в аттенюаторе, величина которого будет подобрана в случае необходимости;

Запас – запас мощности на развитие в канале. Чем больше запас системы, тем больше и дольше можно подключать абонентов без серьезных изменений в сети.

На рисунке 7.2 показаны возможные места ослабления сигнала.

Рисунок 7.2- Возможные места ослабления сигнала

Оптический бюджет приемопередающего оборудования в прямом и обратном потоках определяется интервалом (13;27,5) дБ.

В рекомендациях  определен диапазон ослабления сигнала в сети PON:

– класс A: 5дБ – 20дБ;

– класс B: 10дБ – 25дБ;

– класс C: 15дБ – 30дБ.

При расчете следует учесть тот факт, что затухание в волокне зависит от длины волны, на которой идет передача. Для прямого потока на длине волны 1490 нм коэффициент затухания составляет 0,24 дБ/км, а для обратного потока на длине волны 1310 нм – 0,36 дБ/км.

Произведем расчет работоспособности системы. Произведем расчет бюджета мощности для самого удаленного абонента  сети по улице  Радищева 26

Улица Радищева 26:

Прямое направление

OBd, min= 0,24 дБ/км • 1,361км + 20,5 дБ + 5 • 0,3 дБ + 3 • 0,05дБ = 22,56дБ

13 дБ ? 22,56? 27,5 дБ

Обратное направление

OBu, min= 0,36 дБ/км • 1,361км + 20,5 дБ + 5 • 0,3 дБ + 3 • 0,05дБ = 22,72 дБ

13 дБ ? 22,72 ? 27,5 дБ

Если бюджет мощности выполняется для самого удаленного абонента  сети по улице Радищева,  следовательно, будет выполняться и для других абонентов сети.

В будущем можно произвести расширение сети так как существует запас по оптической мощности.

8 Строительство ВОЛП

8.1 Особенности строительства ВОЛП

Организация строительства ВОЛП осуществляется строительно-монтажными организациями, система которых подразумевает разбиение трассы на линейные участки. Процесс строительства осуществляется передвижными механизированными колоннами.

Основным документом, по которому производятся строительные работы, является план организации строительства ВОЛП. План составляется на основании изучения проектно-сметной документации, исследования трассы ВОЛП в натуре. Кроме того, должны обеспечиваться нормальные социальные условия жизни строителей, монтажников, инженерно-технического персонала.

При строительстве ВОЛП, выполняются следующие работы:

разбивка трассы доставка кабеля и материалов на трассу испытания прокладка монтаж кабеля и устройство вводов.

В организации и технологии строительства ВОЛП по сравнению с работами на традиционных кабелях имеются существенные отличия. Эти отличия обусловлены своеобразием конструкций ОК, которые заключаются в следующем:

критичность к растягивающим усилиям малые поперечные размеры и масса ОК большие строительные длины ОК сравнительно большие величины затухания сростков волокон невозможность содержания ОК под воздушным давлением.

Проект производства работ должен учитывать  особенности, исключать случаи ухудшения характеристик ОК, увеличения числа дополнительных муфт.

8.2 Этапы подготовки к строительству ВОЛП.

8.2.1 Проведение входного контроля.

В связи с большим количеством промежуточных погрузочно-разгрузочных работ, вибрацией при транспортировке, а также возможностью механического повреждения оболочки кабеля, необходимо проводить стопроцентный входной контроль оптического кабеля, поступающего от заказчика или завода изготовителя. Вывоз барабанов с кабелем на трассу и прокладка кабеля без проведения входного контроля не разрешается.

В процессе входного контроля производится внешний осмотр и измерение затухания. Если при внешнем осмотре установлена неисправность барабана, то обнаруженные незначительные повреждения должны быть устранены собственными силами на месте.

Кабель, не соответствующий нормам и требованиям стандартов (технических условий), прокладке и монтажу не подлежит.

Измерение затухания ОК проводится в сухих отапливаемых помещениях, имеющих освещение и розетки для подключения электрических приборов. Результаты измерения затухания оптического волокна сравнивают с паспортными данными.