3.1 Для прокладки на данном участке был выбран кабель окб

Рисунок 3 - Кабель ОКБ

Рисунок 4 – Кабель ОКБ в разрезе

Кабель типа ОКБ-10-0,22-4 московской кампании «VERYSELL PROJECTS» применяется для прокладки в грунтах всех групп (категорий), в том числе скальных и подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, блоках, туннелях, при пересечении болот и рек, а так же при наличии особо высоких требований по механической устойчивости.

Сравнивая технические характеристики, ОКБ-10-0,22-4 имеет очевидные преимущества - гораздо меньшая масса (550 кг/км ), ниже коэффициент затухания (0,22 дБ/км), более высокая максимальная температура нагрева (180°С), допустимое раздавливающее усилие 1000 Н/см.

Основные характеристики кабеля приведены в таблице ниже.

Таблица 2 - Характеристики кабеля ОКБ-10-0,22-4

Наименование	Параметр
Коэффициент затухания, дБ/км	0,22
Хроматическая дисперсия, пс/км·нм	18
Количество модулей	1
Количество волокон в модуле	4
Внешний диаметр модуля, мм	2,0
Максимальный внешний диаметр кабеля (Dкaб), мм	15
Минимальный радиус изгиба (при t не ниже -10 °С),	15,8
Температурный диапазон, °С	от -40 до +50
Допустимое растягивающее усилие, кН	20
Допустимое раздавливающее усилие, Н/см	1000
Масса кабеля, кг/км	550
Максимальная строительная длина, м	4000
Общие потери на сростках, дБ	0,1
Показатель преломления сердцевины ОВ	1,5
Показатель преломления оболочки ОВ	1,48

4 Выбор схемы организации связи

Схема организации связи между населенными пунктами Днерпопетровск и Харьков предназначена для обеспечения связи между ними. На схеме организации связи указываются оконечные пункты и транзитные пункты, где предусмотрено выделение, все мультиплексоры, установленные в этих пунктах, а так же соединения между ними.

Связь организуется по схеме «линейная цепь», с резервированием по схеме 1+1.

На рисунке ниже показана структурная схема организации связи между населенными пунктами.

Рисунок 5 - Структурная схема организации связи на участке Ижевск – Казань

5 Инженерный расчет волс

Предельный объем информации, который можно передать по волокну единичной длины, определяется его полосой пропускания. Полоса пропускания оптического волокна зависит от дисперсии, чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну.

Дисперсия – сужение импульсов – рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала. Физическим смыслом дисперсии является увеличение длительности импульса. Полоса пропускания оптического кабеля измеряется в (Гц·км) и определяется:

, МГцкм

где τ – результирующая дисперсия оптического волокна, с/км, определяется по формуле:

, (6.2)

где τ mod – межмодовая дисперсия, обусловленная различием скоростей распространения направляемых мод; τchr – хроматическая (частотная) дисперсия, обусловленная некогерентностью источника излучения и зависимостью от длины волны показателя преломления волокна и коэффициента распространения моды.

В многомодовых оптических волокнах определяющей является межмодовая дисперсия, в одномодовых присутствует только хроматическая дисперсия.

Для одномодового оптического волокна пользуются значением дисперсии, нормированным на нанометр ширины спектра источника и километр длины волокна, которое называют удельной хроматической дисперсией.

Удельная дисперсия измеряется в пс/(нм·км). Хроматическая дисперсия связана с удельной хроматической дисперсией соотношением:

, с/км , пс/км

где – удельная хроматическая дисперсия,

–ширина спектра излучения источника, 0,3 нм.

Расчет проектной длины регенерационного участка, полной длины оптического линейного тракта и определение его структуры

Длина регенерационного участка определяется суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического кабеля. Суммарное затухание состоит из потерь мощности непосредственно в оптическом волокне и из потерь в разъемных и неразъемных соединениях.

Суммарные потери регенерационного участка, дБ, можно рассчитать по формуле

,

где – количество разъемных соединителей;= 2;

–потери в разъемных соединениях; = 0,5 дБ;

–количество неразъемных соединений;

=,

где lc – строительная длина в кабеле; lc = 4км;

= 54,25;

–потери в неразъемных соединениях ; = 0,1 дБ;

а_t – допуск на температурные изменения затухания ОВ (1 дБ);

а_в – допуск на изменение характеристик компонентов РУ со временем (5 дБ);

α – коэффициент затухания ОВ ; α = 0,162 дБ/км;

2*0,5+54,25*0,1 +1+5=12,425;

Длину регенерационного участка, км, с учетом потерь мощности можно определить по формуле

,

где Э_П=(Р_пер–Р_пр) – энергетический потенциал волоконно-оптической системы передачи;

Р_пер– уровень мощности оптического излучателя, дБм;Р_{пер =} -3дБм;

Р_{пр мин} – чувствительность приемника, дБм; Р_{пр мин} = -40дБм;

С учетом энергетического потенциала системы допустимые потери в волоконно-оптическом тракте составят

а_доп = Э_П – а_Σ

а_доп= 37 – 12,425=24,575 дБ;

Тогда длина регенерационного участка будет составлять

км;

На длину регенерационного участка накладывают ограничения дисперсионные характеристики волокна.

С учетом дисперсии оптического волокна длина регенерационного участка составит

,

,

где В – требуемая скорость передачи информации, бит/с;

τ – значение хроматической дисперсии одномодового оптического волокна, с/км .

Таким образом, длина регенерационного участка, рассчитанная по формуле (10), должна удовлетворять требованию:

l_{РУ MAX} ≥ l_РУ.

В результате расчета и уточнения длин регенерационных участков по секциям между обслуживаемыми регенерационными пунктами (ОРП), определяется число необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) на каждой секции и составляется скелетная схема кабельной линии, на которой указываются ОРП и НРП, длины участков и секций, тип кабеля и нумерация НРП. Как правило, нумерация НРП приводится дробью: в числителе указывается порядковый номер НРП, а в знаменателе – номер предыдущего ОРП .

Рисунок 6 - Структура оптического линейного тракта на проектируемом участке

Количество НРП можно определить по формуле

͌ 2

где L_ОРП– расстояние между ОРП, км.

6. МОНТАЖ И ПРОКЛАДКА ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ