Расчет необходимого числа каналов

Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.

Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения:

, чел.,

где:

– народонаселение в период переписи населения, чел.;

– средний годовой прирост населения в данной местности, %,

t – период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.

Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем, следовательно:

,

где:

– год составления проекта;

– год, к которому относятся данные .

Для Новосибирска (а):

лет;

Н_{0Новосиб}= Н_{0 НСО} – Н_{0 Куйбыш} = 2649,9 – 47,2 = 2602,7 тыс. чел

p = 2%

Для Куйбышева (б):

лет;

Н_{0 Куйбыш}= 47,2 тыс.чел.

p = 0,5 %

Соответственно:

тыс. чел.;

тыс. чел.;

Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Практически эти взаимосвязи определяются через коэффициент тяготения . В курсовом проекте следует принять .

Кроме того, телефонные каналы в междугородней связи имеют превалирующее значение, то необходимо определить сначала количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета телефонных каналов используют приближённую формулу:

,

где:

- постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда ;

;

– коэффициент тяготения, ;

– удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, ;

– количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания.

В перспективе количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами (телефонная плотность) равным 0,38 (т.е. для 100 жителей имеется 38 телефонных аппаратов), количество абонентов в зоне АМТС:

Тогда соответственно:

тыс. – количество аб.;

тыс. – количество аб.;

каналов

Но по кабельной магистрали организуют каналы и других видов связи, а также должны проходить и транзитные каналы. Общее число каналов между двумя междугородными станциями заданных пунктов:

,

где:

– число двухсторонних каналов для телефонной связи;

– то же для телеграфной связи;

– то же для передачи проводного вещания;

– то же для передачи данных;

– то же для передачи газет;

– транзитные каналы.

Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, целесообразно общее число каналов между заданными пунктами выразить через телефонные каналы. Для курсового проекта можно принять:

Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле:

n_аб»2n_тф,

Также необходимо учесть число каналов для транзита, аренды, Интернета. В итоге общее число каналов:

Где

n_{транзит} = n_аб * 0,4 = 2n_тф* 0,4 = 2 * 67 * 0,4 = 54 канала

n_аренда = n_аб * 0,5 = 2n_тф* 0,5 = 2 * 67 * 0,5 = 67 канала

n_intдля внутризоновой линииберется от 30 до 40 потоков E1, т.е. от 900 до 1200 каналов. Возьмем для данного курсового проекта 1200 каналов (N_E1=40).

Тогда

Таким образом получаем, что количество потоков E1 будет равно:

Выбор аппаратуры ВОЛП

В оптических системах передачи используется то же принцип образования многоканальной связи, что и в системах работающих по электрическому кабелю, т.е. временное и частотное разделение каналов. В настоящее время все наибольшее распространение получают волоконно-оптические системы синхронной цифровой иерархии (Synchronousdigitalhierarchy, SDH-иерархические серии цифровых скоростей передачи и транспортных структур, стандартизированных рекомендациями МСЭ-Т).

Среди преимуществ стандарта SDH можно отметить следующее:

· допускает использование систем разных производителей (стыковка на промежуточном уровне),

· синхронный обмен данными в сети,

· расширенные возможности передачи/приема информации об операциях, администрировании, обслуживании и развитии структуры (OAM&P) – Operations, administration, maintenance, andprovisioning),

· настройка сети на предоставление новых видов услуг.

Стандарт SDH определяет уровни скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (SynchronousTransportModule – STM). Основная скорость передачи сигнала составляет 155,520 Мбит/с. Более высокие скорости кратны основной скорости. Скорости передачи данных по каналам SDH представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Уровень	Модуль	Скорость передачи Мбит/с
	STM-1	155,520 (155)
	STM-4	622,080 (622)
	STM-16	2488,320 (2500)
	STM-32	9953,280 (10000)

Для данного курсового проекта в системе SDHвыбираем 1-ый уровень (STM-1), т.к. в нем можно передать 63 пользовательских потоков E1, что удовлетворяет нашим условиям:

В качестве системы передачи в данном курсовом проекте предполагается взять систему FlexGain A155.

рисунок 3.1

FlexGain A155 - полнофункциональный SDH-мультиплексор STM-1/4 выделения/добавления для смешанного трафика TDM+Ethernet. FlexGain A155 предназначен для построения транспортных сетей SDH уровней STM-1/4, кольцевых и линейных структур. Может применяться в качестве кросс-коннектора, поддерживающего четыре направления STM-1. Поддерживает все типы защиты SDH- и Ethernet-трафика. Оптимизирован для строительства волоконно-оптических сетей связи с передачей совместного трафика TDM и Ethernet. Интерфейсы: E1, E3/DS3, STM-1о/е, STM-4 иEthernet 10/100/1000BaseT.Поддерживает два направления STM-4 или до четырех направлений STM-1. Производительность матрицы кросс-коннекта 5*STM-1.

Особенности:

- Надежность (средний срок наработки на отказ более 20 лет)

- Безопасность (защита от несанкционированного доступа)

- Гибкость и масштабируемость

- Управляемость, включая контроль качества передачи

- Конвергенция TDM- и Ethernet-трафика

- Открытость

- Экономичность

- Простота в инсталляции и обслуживании

- Поддержка SFP-модулей

- Поддержка функций GFP, LCAT, MSTP, QoS

- Поддержка функций Holdover, Retiming

Таблица 3.2 Технические характеристики.

Тип оптического интерфейса	IC-1.2(соответствует S1.2 + L1.2)
Оптический передатчик
Диапазон рабочих длин волн, нм
Средняя мощность передачи, включая запас на старение: максимум, дБм минимум, дБм	-5
Максимальная ширина полосы (-20дБ)	< 0,5нм
Оптический приемник
Чувствительность приемника при коэффициентe ошибок 10-10, дБм	-34
Максимальный уровень, допустимый на входе, дБм
Диапазон допустимого затухания между S и R, дБ	0 ... 28
Длина ВО линии, включая 2 дБ на соединения и запас на восстановление ВОК, км	0 ... 100

Линейные интерфейсы
Тип интерфейса	STM-1o рек. ITU-T G.957/G.958	STM-1e рек. ITU-T G.703
Количество интерфейсов	1 ... 4	1 ... 4
Скорость передачи, Мбит/с	155,520	155,520
Линейный код	NRZ	CMI
Импеданс, Ом	-
Интерфейсы управления
Порт локального терминала	VT100, RS232
Порт сетевого управления	TCP/IP, 10BaseT
Интерфейс обслуживания станционного помещения
4 входа для внешних аварийных сигналов	оптопара внешний источник питания 48/60 В ток потребления 100 мА
2 выхода к сигнализации станции	релейный контакт напряжение на разомкнутых контактах < 72 В ток через замкнутые контакты < 100 мА
Цифровые интерфейсы служебной связи (EOW) и доступа к заголовкам SDH (AUX)
Тип интерфейса	V.11 синхронный (RJ-45)
Скорость передачи	64 кбит/с
Интерфейс внешней синхронизации
Вход	2*2048 МГц, рек. ITU-T G.703.10 (120 Ом сбалансированный)
Выход	2*2048 МГц, рек. ITU-T G.703.10 (120 Ом сбалансированный)
Требования к электропитанию
Напряжение электропитания	-48/-60 В (диапазон -36 ... 72 В) постоянного тока 110 ... 240 В переменного тока (с дополнительным адаптером)
Потребляемая мощность	до 45 Вт
Габариты
Шасси для 19" стойки (ВхШхГ)	90х440х300 мм
Условия эксплуатации
Температурный диапазон работы	+5 ... +45°С
Относительная влажность	< 85% при t = +25°С

4. Выбор типа оптического кабеля и описание его конструкции.

При разработке конструкции кабеля следует учесть ряд требований:

а)Кабель должен быть надежно защищен от внешних механических воздействий; б) При изгибе кабеля или при его растяжении в процессе прокладки оптические волокна должны оставаться неповрежденными по всему сечению кабеля. Так как кабель будет проходить в грунте, в кабельной канализации и по мосту, а также возможно появление грызунов, выбираем кабельОКЛ-01-6-24-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7 производства ЗАО «Самарская Оптическая Кабельная Компания».

Преимущества:

· минимальный вес и диаметр;

· высокая стойкость к воздействию растягивающих и раздавливающих нагрузок;

· высокая молниестойкость;

· высокое электрическое сопротивление защитной оболочки в течение всего срока службы;

· надежная защита от повреждения грызунами;

· низкая температура прокладки и эксплуатации;

· использование материалов лучших зарубежных и отечественных изготовителей;

· удобство прокладки и монтажа;

· большой срок службы.

Описание конструкции кабеля типа ОКЛК (до 24 ОВ):

Рисунок 4.1 Конструкция кабеля типа ОКЛК (до 24 ОВ)

Цифровые обозначения на рисунке 4.1:

1) Оптические волокна свободно уложены в полимерных трубках (оптические модули), заполненных тиксотропным гелем по всей длине.

2) Центральный силовой элемент (ЦСЭ) — диэлектрический стеклопластиковый пруток (или стальной трос в ПЭ оболочке), вокруг которого скручены оптические модули.

3) Гидрофобный гель — заполняет пустоты скрутки по всей длине.

4) Поясная изоляция — лавсановая лента, наложенная поверх скрутки.

5) Кордели — сплошные ПЭ стержни для устойчивости конструкции.

6) Внутренняя оболочка — композиция ПЭ низкой или высокой плотности.

7) Броня — повив стальных оцинкованных проволок или диэлектрических высокопрочных стержней.

8) Наружная оболочка — композиция светостабилизированного ПЭ.

Таблица 4.1 Технические данные кабеля