Рис. 1.13 Организация кольцевой схемы с использованием двух путей передачи.
Повышение надежности можно добиться также резервированием передающей аппаратуры SDH, в частности резервированием 1+1 линейных трактов и резервированием 1:n трибутарных модулей 2 Мбит/с, резервированием коммутационного поля синхронного мультиплексора.
При расширении сети или при необходимости можно организовать соприкасающиеся кольца или кольца с поперечными сечениями.
Глава 2 Основные расчеты и параметры оптического волокна
2.1 Расчет числа каналов связи
Число каналов для участка Семипалатинск - Алматы рассчитывается, исходя из численности населения, проживающего в этих пунктах. Численность может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Обычно перепись населения производится один раз в пять лет, поэтому важно учитывать прирост населения. Воспользуемся данными переписи 1997 г : в г. Усть-Каменогорске – 460 тыс.чел., в г.Семипалатинске около 500 тыс.чел., в г. Алматы-1,6 млн.чел.
Таким образом, количество населения в этих пунктах, а также окрестностях с учетом среднего прироста определяется:
(2.1)где Н0 – число жителей на время проведения переписи населения, чел.;
DН – средний годовой прирост населения в данной местности, %, (принимается (2-3)%);
t – период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год.
Год перспективного проектирования принимается на 5¸10 лет вперед по сравнению с текущим годом. Если в проекте принять 5 лет вперед то:
t=5+(tn-to) (2.2)
где tn –год составления проекта; tn = 2002 год
to – год, к которому относятся данные Но ; to = 1997 год
t=5+(2002-1997)=5+5=10 лет
По формуле (2.1) рассчитаем численность населения в городе Семипалатинске
и в городе Алматы 
: = 500000 х (1+2/100)10 = 609497 = 1600000 х (1+2/100)10 =1950391Учитывая то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить количество телефонных каналов между заданными пунктами. Для расчета количества телефонных каналов можно воспользоваться приближенной формулой:
(2.3)где a и b - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются равными 5%, тогда a=1,3; b=5,6;
у- удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, у=0,15 Эрл.;
КТ – коэффициент тяготения, колеблется в широких пределах от (0,1 до 12)%. В проекте принимаем КТ=12%, т.е. КТ=0,12;
ma и mб – количество абонентов, обслуживаемых тем или иным оконечным пунктом, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равные 0,3, количество абонентов будет определяться как:
m =0.3×Ht (2.4)
ma=0.3×
= 0,3×609497 = 182849 чел.mб=0.3×
= 0,3×1950391 = 585117 чел.Теперь по формуле (2.3) находим nmлф:
nmлф =1,3 х 0,12х 0,15 х (182849 х585117)/( 182849 +585117) +5,6 = 3266
Учитывая, что первичный цифровой канал 2Мб/с состоит из 30 стандартных каналов, получим:
3266 / 30 = 109 х 2Мб/с потоков или 3270 каналов.
По кабельной линии передачи организуются каналы других видов связи, а также учитываются транзитные каналы.
Общее число каналов по данной системе требуется:
N=Nтлф + Nв + Nтр (2.5)
где Nв – число каналов ТЧ для передачи сигналов вещания, под вещание отводится 1 х 2Мб/с поток;
Nтр – число транзитных каналов. В число транзитных каналов входят каналы связи областных центров с районными центрами, а также каналы для связи Казахстана с ближним и дальним зарубежьем. Для связи областных центров с районными предусматривается 15 х 2Мб/с потоков. Для связи областных центров с МЦК-2 в Астане: Семипалатинск -10 х 2Мб/с потоков;
Усть-Каменогорск -10 х 2Мб/с потока; Аягуз - 2 х 2Мб/с потока; Талды Корган - 5 х 2Мб/с потока; Алматы –40 х 2Мб/с потока.
Для связи областных центров с МЦК-1 в Алматы: Семипалатинск -10 х 2Мб/с потоков; Усть-Каменогорск -10 х 2Мб/с потока; Аягуз - 3 х 2Мб/с потока; Талды – Корган - 15 х 2Мб/с потока.
Итого для связи Казахстан – Казахстан необходимо 115х2Мб/с потоков. Кроме этого учитывая, что магистраль будет обеспечивать выход стран средней Азии на Россию, необходимо дополнительно:
Узбекистан- РФ 5 х 2Мб/с потока;
Узбекистан- Украина- 3 х 2Мб/с потока;
Киргизия- РФ- 2 х 2Мб/с потока;
Туркмения-РФ -3 х 2Мб/с потока;
Казахстан – РФ -37 х 2Мб/с потока
Итого транзит на РФ -50 х 2Мб/с потока
Всего транзитных потоков 165 х 2Мб/с потока
N = 109 + 1+165= 275 х 2Мб/с потоков или 8250 каналов.
Учитывая, что будет организована кольцевая схема организации связи необходим 100% резерв потоков, тогда
Nобщ = 275 х 2 = 550 х 2Мб/с потоков, 16500 каналов.
Проведем еще один анализ:
STM-1 имеет 63 х 2-х мегабитных потоков или1890 каналов.
STM-4 вмещает 63 х 4= 252 х 2Мб/с потока, 7560 каналов. Это не удовлетворяет нашим потребностям, следующая в иерархии система передачи STM-16 которая вмещает 63 х 16 = 1008 х 2Мб/с потока или 30240 каналов. Что соответствует проектной емкости.
2.2 Выбор волоконно-оптического кабеля
Для обеспечения работы STM-16 по схеме 1+1 (резерв) необходимо 4 волокна. Точно также 2 основных и 2 резервных для организации зоновой связи. С учетом перспективы развития и выходом на север подходит
12-волоконный кабель фирмы SIECOR с одномодовыми волокнами и ступенчатой дисперсией A-DF(ZN)2Y3X4E9/125 0.38F3.5+0.22H18 со скоростью передачи информации 622,080 Мбит/с, работающий на длине волны
=1550 нм. Кабель 12-волоконный, т.е. 6 волокон в одном направлении (7560х6=45360 каналов) и 6 в обратном (45360 каналов). Таким образом, 45360-16500 = 28860 каналов будут резервными. Приведем характеристики выбранного кабеля: - 1-12 одномодовые волокна;
- рабочая длина волны 1550 нм;
- неметаллический центральный элемент;
- оптические модули со скруткой типа SZ;
- пустоты и оптические модули заполнены гидрофобным материалом;
- внешняя оболочка из полиэтилена;
- кабель полностью диэлектрический;
- пригоден для прокладки в кабельной канализации.
Оптические характеристики кабеля приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1- оптические характеристики кабеля типа A-DF(ZN) 2Y 3x4 E9/125 0.38F3.5+0.22H.18
Сердечник волоконно-оптического кабеля (ВОК) с более высоким коэффициентом преломления по сравнению с оболочкой, состоит из SiO2 (двуокись кремния) с добавкой GeO2 (двуокись германия).
Материал для покрытия волокна SiO2 (двуокиси кремния). Основное покрытие – апоксиакрелат. Он применяется в двух слоях, различных модулей. Внутренний слой немного мягче, чем наружный. Это защищает стекловолокно от потерь при микроизгибах и от образивных износов. Размеры основного покрытия составляет 250мкм ± 15мкм. Основное покрытие легко удаляется с помощью механических инструментов, для снятия покрытия. Не требуется никаких химических составов для удаления покрытия.
Контрольное испытание нагрузки: 8N в 1 секунду; напряжения: 1% сопротивление разрыву волокна по крайней мере: 150N/mm2. Волокно размещается в оптическом модуле, называемом буферной трубой. В буфере можно разместить одно или более волокон; волокна свободно лежат в трубе, статистически в центре трубы. Благодаря скрутке буфера сверхпротяженность составляет около 0,3-0,5%. Это означает, что если к кабелю применяется растягивающее усилие, а отсюда и к сердечнику, относительное удлинение в широком диапазоне не повлияет на нагрузку волокна, и не будет наблюдаться увеличение затухания.
