Основные характеристики ЦСП «Сопка-2»

Система связи – однокабельная.

Число каналов ТЧ, организуемых по одной паре ОВ: 120.

Длина волны оптического источника – 1,3 мкм.

Максимальная длина линейного тракта – 600 км.

Максимальное расстояние между ОРП – 200 км.

Среднее значение коэффициента ошибок на тракте максимальной протяженности 2*10 ^-8

Энергетический потенциал аппаратуры: 38 дБ.

Световодный код – 5В6В (скорость передачи в линии – 10,138 Мбит/с)

Оптический кабель – многомодовый градиентный типа ОЗКГ-1...

Длина участка регенерации 20... 25 км.

Оконечный комплект оптического линейного тракта (рис. 2.1) функционирует следующим образом.

Рисунок 2.1 – Структурная схема оконечного комплекта оптического линейного тракта

Двухуровневый сигнал в коде 5В6В совместно с сигналом тактовой частоты f_т в уровнях ЭСЛ поступает на ПОМ, куда одновременно от СТМСС в уровнях ТТЛ подается вспомогательный сигнал телемеханики и служебной связи; передающее устройство осуществляет объединение этих двух разнесенных по спектру электрических сигналов и преобразование объединенного сигнала в оптический для подачи его в ОВ. Далее оптический сигнал поступает па ПРОМ. где детектируется и преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал подается на электронный регенератор, на входе которого с помощью фильтров осуществляется разделение информационного и вспомогательного сигналов с последующим формированием по амплитуде и временному состоянию информационного сигнала и восстановление амплитуды вспомогательною сигнала. С электронного регенератора вспомогательный сигнал в уровнях ТТЛ подается на СТМСС, а информационный сигнал в коде 5В6В и выделенный сигнал тактовой частоты в уровнях ЭСЛ поступают на КПК и одновременно – на устройство обнаружения ошибок, контроля и сигнализации. Последнее определяет частость ошибок в линейном сигнале и формирует сигналы предупреждения (при частости ошибок не менее 10^-6) или аварии (не менее 10^-3), а также осуществляет обработку всех аварийных сигналов комплекта с соответствующей индикацией и выработкой обобщенного сигнала аварии.

Электропитание аппаратуры линейного тракта, размещаемой в ОП и ОРП, предусматривается от источников постоянного тока с напряжением минус (24 +/– 2.4) В или минус (60 +/– 6) В с заземленным положительным полюсом.

Способ питания оборудования промежуточных пунктов должен выбираться в зависимости от места его установки (в контейнере или в помещении предприятия связи, имеющего бесперебойное электроснабжение).

Возможны три способа питания оборудования НРП:

1) от электропитающих установок предприятий связи с параметрами питающих напряжений, аналогичными ОП и ОРП;

2) дистанционно с близлежащего ОРП по медным жилам в ОК;

3) от автономного источника питания (АИП) на базе термоэлектрогенераторов (ТЭГ).

Дистанционное питание (ДП) по схеме «привод–привод» осуществляется по медным жилам в ОК. По каждой цепи ДП можно организовать питание аппаратуры одной или двух систем НРП. При организации ДП двух НРП с одной стороны для каждого НРП организуется отдельная цепь питания. В таблице 2.2 приведены величины напряжений ДП в зависимости от количества систем, питаемых по одной цепи ДП и номера НРП.

Таблица 2.2 – Величины напряжений ДП, В

НРП №1	НРП №2	Примечание
Одна система	Две системы	Одна система	Две системы	Расстояние до первого НРП –30 км, до второго НРП –60 км

 

В качестве АИП применяются ТЭГ типа «Ирис» с характеристиками:

– выходное напряжение – 10.5…13 В;

– выходной ток – 2.2 А;

– выходная мощность – 23 Вт;

– топливо реактивное марки Т-1;

– расход топлива – 0.1 кг/ч (на один ТЭГ);

– время работы без обслуживания – 4380 ч;

– температура окружающей среды – минус 60… плюс 50⁰С;

– размещение ТЭГ наземное в контейнерах.

В настоящее время разработаны АИП, содержащие один рабочий и один резервный ТЭГ. На одну систему требуется один рабочий и один резервный ТЭГ, т.е. один АИП, на две системы – два АИП.

Конструкция оборудования ОП и ОРП. Комплекс аппаратуры «Сопка-2» разработан в конструкции «узкой» стойки типа «Вертикаль». Габаритные размеры стойки 2600 x 120 x 255 мм. Стойка состоит из двух швеллеров, соединенных между собой верхней и нижней рамами. На швеллере устанавливаются поддоны с шагом 110 мм, которые являются элементами для крепления каркасов комплектов в стойке.

На верхней раме стойки расположены клеммы ввода фидеров первичного питания, ввода–вывода сигналов ТМ, СС, сигнализации (ввод станционных ОК на стойке СОЛТ осуществляется непосредственно в комплект линейного оборудования).

Конструкция аппаратуры позволяет устанавливать стойки в сдвоенные ряды («спинка к спинке»).

Конструкция оборудования НРП. Конструктивно комплект блоков НРПГ-2-О устанавливается в каркасе, который представляет собой сварную раму, в которой блоки крепятся с помощью двух-четырех винтов. Блоки соединяются между собой и с устройством вводно-кабельным с помощью шнуров. Все блоки имеют унифицированную пылевлагозащитную конструкцию. Масса комплекта блоков НРПГ-2-О не более 150 кг.

Комплект блоков устанавливается в контейнер, представляющий собой стальной цилиндрический корпус диаметром 720 мм с крышкой. Контейнер устанавливается непосредственно в грунт. Выступающая над поверхностью земли часть контейнера закрывается защитной крышкой для дополнительной защиты оборудования НРПГ. Масса контейнера не более 350 кг.

Выбор оптического кабеля

Кабель ОЗКГ-1 предназначен для прокладки ручным и механизированным способом в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, и в воде при пересечении неглубоких болот, несудоходных и несплавных рек со спокойным течением, с обязательным заглублением в дно, а также в кабельной канализации, трубах, блоках и коллекторах.ОЗКГ-1-0,7(1,0; 1,5)-4(8)/4(0) – кабель оптический зоновый; 4(8) – число ОВ с градиентным показателем преломления. 0,7 (1,0; 1,5) дБ/км – коэффициент затухания на длине волны 1.3 мкм; 4(0) – число медных жил для организации ДП ретрансляторов. Имеется значительное число модификаций этого типа кабеля. Будем для простоты обозначать этот кабель ОЗКГ-1.

Необходимо определить соответствие энергетического потенциала ВОСП «Сопка-2» затуханию СЛ и целесообразность включения ретрансляционных регенераторов.

Расчёт необходимого количества ОК для строительства производится с учетом установленных норм запаса, а именно:

· на подземный ОК, укладываемый в грунт, – 2%;

· на подводный ОК, прокладываемый без заглубления в дно реки или водоема, – 14 %;

· на ОК всех типов при прокладке их в кабельной канализации ГТС – 5,7%.

Затухание СЛ, а в дальнейшем и регенерационного участка может быть определено по приближенной формуле

(1)

где – коэффициент затухания ОВ, дБ/км; l – длина СЛ (регенерационного участка), км; п_рс – число разъемных соединителей (ввод в ОВ и вывод из него оптического излучения); а_рс – потери в разъемных соединителях, дБ; l _с – строительная длина ОК, км; а_нс – потери в неразъемном соединении, дБ.

Подставив значения величин, приведенные в основных характеристиках ЦСП «Сопка-2», получим а _п=0,7∙114 + 2∙1,5+0,5∙(114/2 – 1)=110,8 дБ.

Таким образом, затухание СЛ превышает энергетический потенциал, т. е. а_п>Э _п. (110,8>38)Следовательно, необходимо включение линейных регенераторов. Положим, что длина наибольшего регенерационного участка l _py1 = 23 км. Определим по формуле (1) затухание наибольшего участка, т. е.

а _п=0,7∙23+2∙1,5+0,5∙(23/2,2-1)=23,83 дБ.,

что значительно ниже энергетического потенциала ВОСП «Сопка-2», т. е. а _п1 <Э _п.

Чтобы определить, отвечает ли выбранный тип кабеля ОЗКГ-1-0,7-4/4 требованиям широкополосности, воспользуемся формулой

(2)

где Δ f – коэффициент широкополосности кабеля, МГц∙км (для ОЗКГ-1-0,7-4/4 минимальное значение Δ f =800 МГц∙км); L – длина регенерационного участка (линии передачи), км. Подставив значение Δ f и L в (2), получим:

ΔF=800/23=34,7 МГц, что превышает скорость передачи линейного тракта ВОСП «Сопка-2», равную 8,448 Мбит/с (МГц).

Таким образом, выбранный тип кабеля и длина регенерационного участка удовлетворяют требованиям по затуханию и широкополосности, т.е. приемлемого дисперсионного уширения импульсов.

2.3 Расчет длины регенерационного участка на основе определения затухания и дисперсии

Известно, что длина регенерационного участка ВОСП определяется двумя параметрами: суммарным затуханием РУ и дисперсией ОК.

Длина РУ с учетом только затухания, т. е. потерь в ОК, устройствах ввода оптического излучения (как правило, потери в разъемных соединителях), неразъемных (монтаж строительных длин кабеля) соединителях определяется по формуле

(3)

Здесь Э_п=р_пер– р_пр – энергетический потенциал ВОСП; – коэффициент затухания ОВ, дБ/км; l – длина СЛ (регенерационного участка), км; п_рс – число разъемных соединителей (ввод в ОВ и вывод из него оптического излучения); а_рс – потери в разъемных соединителях, дБ; l _с – строительная длина ОК, км; а_нс – потери в неразъемном соединении, дБ; п_нс – число неразъемных соединителей; a_t – допуск на температурные изменения затухания ОВ; а_в – допуск на ухудшение характеристик компонентов РУ со временем.

Сумма вида

(4)

называется суммарными потерями, а разность

(5)

– допустимыми потерями.Зная a_Σ и а_доп, длину РУ можно определить по формуле

Длина регенерационного участка на основе определения затухания меньше посчитанного поэтому выбрана правильно.