МГУПС
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ»
ТЕМА РАБОТЫ:
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ВНУТРИЗОНОВОЙ СВЯЗИ
Проверил: Выполнил:
преподаватель студент 5 курса
Иванов В.П. Варабин Д.Е.
Шифр: 0461−цАТС−1096
г. Нижний Новгород
2009
СОДЕРЖАНИЕ
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2. ВВЕДЕНИЕ
3. ТРАССА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
4. ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЧИСЛА КАНАЛОВ
5. ВЫБОР ТИПА ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
6. РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКОВ РЕГЕНЕРАЦИИ
7. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ
8. РАСЧЕТ ПЕРВИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОВ
9. РАСЧЕТ ВТОРИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОВ
10. РАСЧЕТ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ВОСП
11. РАСЧЕТ ПОРОГА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРОМ
12. РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ СОЕДИНИТЕЛЕЙ ОВ
13. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
14. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЦЕПЯМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
15. РАСЧЕТ ТОКОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ
16. РАЧЕТ НАДЁЖНОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 1 содержит данные о расстояниях Xij между населенными пунктами Ai и Aj, где i=1,2,…,6, i≠j.
Таблица 1
| Вариант | X12, км. | X23, км. | X34, км. | X45, км. | X56, км. | X61, км. |
| 6 | 25 | 36 | 31 | 29 | 31 | 30 |
Таблица 2 содержит данные о численности населения H0(Ai), человек, в населенных пунктах Ai в 2009 г., где i=1,2,…,6.
Таблица 2
| Вариант | H0(A1), чел. | H0(A2), чел. | H0(A3), чел. | H0(A4), чел. | H0(A5), чел. | H0(A6), чел. |
| 6 | 35000 | 25000 | 20000 | 27500 | 26000 | 55000 |
ВВЕДЕНИЕ
Разработка световодных систем и их опытная эксплуатация на железнодорожном транспорте началась в начале 80-х годов. В этих системах связи сигналы, несущие информацию, передают по оптическим световодам, которые представляют собой тонкие нити специальной конструкции, изготовленные из диэлектрического материала, прозрачного для применяемого излучения. Волоконные световоды из особо чистого кварцевого стекла называются оптическими волокнами и составляют основу оптических кабелей.
В качестве направляющей среды передачи данных между населенными пунктами используется кабельная ВОЛС. В настоящее время кабельным линиям, как правило, отдаётся предпочтение из-за повышенной живучести и удовлетворительной скрытности связи.
Потребности существенного увеличения объемов, надежности и экономичности передачи цифровой информации предопределили дальнейшие поиски в области разработки ЦСП. Семейство оборудования, разработанное на принципах синхронной цифровой иерархии (SDH), явилось качественно новым этапом развития техники систем передачи. Концепция SDH позволяет оптимально сочетать процессы высококачественной передачи больших объемов цифровой информации с процессами автоматизированного управления, контроля и обслуживания сети в рамках единой системы.
Для переноса информации в SDH используются синхронные транспортные модули (Synchronous Transport Module, STM), которые представляют собой циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс. Основной модуль STM–1, модули высших уровней STM–4 и STM–16.
Синхронная цифровая иерархия содержит три уровня, скорости, передачи которых относятся как 1:4:16. Номера уровней совпадают с этими числами: первый уровень (STM–1) имеет скорость передачи 155520 Кбит/с (155 Мбит/с), четвертый уровень (STM–4) – 622080 Кбит/с (620 Мбит/с), а 16–й уровень имеет скорость передачи данных – 2488320 Кбит/с (2,5 Гбит/с).
Если разделить скорость передачи соответствующего модуля на скорость передачи для одного канала (64 Кбит/с), можно, с учетом служебных каналов, определить количество телефонных каналов.
Однако, например, сигнал видеоконференции ёмкостью 384 Кбит/с не может быть передан по каналу 64 Кбит/с.
Поэтому в соответствии с европейским стандартом при рассмотрении ЦСП используют не телефонный канал, а стандартные цифровые каналы, условно обозначаемые Е1 – Е5:
Е1 – первичный цифровой канал (ПЦК) 2048 Кбит/с (2 Мбит/с), соответствующий первому уровню в европейской иерархии PDH;
Е2 – вторичный цифровой канал (ВЦК) 8448 Кбит/с, соответствующий второму уровню в европейской иерархии PDH;
Е3 – третичный цифровой канал (ТЦК) 34,368 Мбит/с, соответствующий третьему уровню в европейской иерархии PDH;
Е4 – четвертичный цифровой канал (ЧЦК) 139,264 Мбит/с, соответствующий четвертому уровню в европейской иерархии PDH;
Е5 – пятеричный цифровой канал (ПЦК) 564,992 Мбит/с, соответствующий пятому (не стандартизованному) уровню в европейской иерархии PDH.
Если разделить скорость передачи мультиплексора STM–1 (155 Мбит/с) на скорость передачи для канала Е1 (2 Мбит/с) можно определить максимальное количество каналов Е1 (максимальную нагрузку) для данного мультиплексора.
Однако, кроме информационной нагрузки, STM несут значительный объем избыточных сигналов, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания, а также вспомогательной функции.
Поэтому, например, модуль STM–1 позволяет организовать не 77 (155 Мбит/с : 2 Мбит/с = 77,5), а 63 канала Е1.
Основными элементами приемопередающих модулей являются источник излучения с длиной волны, соответствующей одному из минимумов полных потерь в оптическом волокне, и приемник излучения. Оба модуля содержат электронные схемы для преобразования электрических сигналов и стабилизации режимов работы и разъемные соединители. Линейный тракт содержит ОК, в который через примерно равные промежутки включены линейные регенераторы, а в случае использования волнового уплотнения оптических волокон – оптические усилители.
Дальность непосредственной связи по ВОЛС, так же, как и длина регенерационного участка, зависит от параметров оптических волокон и энергетических характеристик приемопередающих устройств.
СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ
На рисунке 3 представлена схема организации связи между заданными районными центрами.
Для обеспечения связи между заданными населенными пунктами организуется тридцать двухмегабитных потоков. Остальные потоки – резервные, используются на транзит, развитие, для аренды, а также для организации связи с областным кольцом.
Рис. 3
Схема организации связи
РАСЧЕТ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ВОСП
Выбор типа ОК может быть оценен расчетом быстродействия системы и сравнением его с допустимым значением.
Быстродействие системы определяется инертностью её элементов и дисперсионными свойствами ОК.
Полное допустимое быстродействие системы определяется скоростью передачи В', бит/с, способом модуляции оптического излучения, типом линейного кода и определяется по формуле:
, (19)
где 
– коэффициент, учитывающий характер линейного сигнала (вид линейного кода), 
для кода NRZ;
– номинальная скорость передачи данных мультиплексора STM-1 фирмы SIEMENS, принимаем из табл. 4.
Подставим численные значения
нс.
В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т линейным кодом транспортных систем SDH является код NRZ.
Общее ожидаемое быстродействие ВОСП, нс, определяется по формуле:
, (20)
где 
быстродействие передающего оптического модуля (ПОМ), зависящее от скорости передачи информации и типа источника излучения; 
нс (для скорости 155 Мбит/с);
– быстродействие приемного оптического модуля (ПРОМ), определяемое скоростью передачи информации и типом фотодетектора (ФД), 
нс;
– уширение импульса на длине РУ, нс.
. (21)
Подставим численные значения
нс.
нс.
В результате выполненных расчетов получили: 
, следовательно, выбор типа кабеля и длины РУ сделан верно, станционное и линейное оборудование ВОСП будут обеспечивать неискаженную передачу линейного сигнала.
Величина, определяемая по формуле (22) называется запасом по быстродействию.
. (22)
Подставим численные значения
нс.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЦЕПЯМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Современная аппаратура ЦСП предъявляет высокие требования к системам и устройствам электропитания, составляющим до 25% объёма аппаратуры передачи. По мере микро- и миниатюризации аппаратуры передачи намечается тенденция роста этой величины. С увеличением объёма передаваемой информации и повышением её роли в автоматизированных системах управления к электропитанию аппаратуры электросвязи предъявляются все более жёсткие требования.
К числу основных требований, которым должны отвечать системы и устройства электропитания, следует отнести бесперебойность подачи напряжения к аппаратуре связи, стабильность основных параметров во времени, электромагнитную совместимость с питаемой аппаратурой, высокие экономические показатели, устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям и минимальный объем эксплуатационных работ.
Чтобы системы и устройства электропитания отвечали изложенным требованиям, они должны базироваться на следующих принципах:
− максимальное использование энергосистем, центральных и местных электростанций в качестве основных и наиболее дешевых источников электроэнергии, а также оборудование предприятий двумя независимыми вводами;
− применение на оконечных и промежуточных станциях резервных источников электроэнергии. Эти источники должны практически мгновенно замещать отключившийся основной источник и иметь большой коэффициент готовности. Кроме того, они должны обеспечивать автономный режим работы предприятия в течение длительного времени. В настоящее время наибольшее распространение получили собственные электростанции, оборудованные автоматизированными дизель-генераторными агрегатами, и аккумуляторные батареи;
− применение установок гарантированного питания постоянного и переменного тока, в состав которых входят преобразовательные устройства;
− автоматизация электропитающих установок, предусматривающая выполнение основных функций электропитающих устройств без вмешательства эксплуатационного персонала;
− применение современных полупроводниковых приборов, а также введение избыточности элементов, что существенно повышает надёжность электропитания;
− построение систем и устройств электропитания с максимальной унификацией оборудования;
− обязательное использование дистанционного питания НРП, что является важным фактором повышения автоматизации и надёжности сети связи в целом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Покацкий Д.А., Пушенко Д.В. Передача дискретной информации. Задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов 5 курса специальности 210700 Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте (АТС) специализации 210702 Системы передачи и распределения информации на железнодорожном транспорте (СПИ). – М.: РГОТУПС, 2005. – 30 с.
2. Кудряшов В.А., Семенюта Н.Ф. Передача дискретной информации на железнодорожном транспорте. Учеб. для вузов ж.-д. трансп. – М.: «Вариант», 1999. – 328 с.
3. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Г.В. Горелов, В.А. Кудряшов, В.В. Шмытинский и др., Под ред. Г.В. Горелова. М.:УМК МПС России, 1999. – 576 с.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.
5. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. – М.: Радио и связь, 2000. – 468 с.
/ _________ / Варабин Д.Е.
МГУПС
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ»
ТЕМА РАБОТЫ:
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ВНУТРИЗОНОВОЙ СВЯЗИ
Проверил: Выполнил:
преподаватель студент 5 курса
Иванов В.П. Варабин Д.Е.
Шифр: 0461−цАТС−1096
г. Нижний Новгород
2009
СОДЕРЖАНИЕ
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2. ВВЕДЕНИЕ
3. ТРАССА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
4. ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЧИСЛА КАНАЛОВ
5. ВЫБОР ТИПА ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
6. РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКОВ РЕГЕНЕРАЦИИ
7. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ
8. РАСЧЕТ ПЕРВИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОВ
9. РАСЧЕТ ВТОРИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОВ
10. РАСЧЕТ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ВОСП
11. РАСЧЕТ ПОРОГА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРОМ
12. РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ СОЕДИНИТЕЛЕЙ ОВ
13. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
14. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЦЕПЯМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
15. РАСЧЕТ ТОКОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ
16. РАЧЕТ НАДЁЖНОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 1 содержит данные о расстояниях Xij между населенными пунктами Ai и Aj, где i=1,2,…,6, i≠j.
Таблица 1
| Вариант | X12, км. | X23, км. | X34, км. | X45, км. | X56, км. | X61, км. |
| 6 | 25 | 36 | 31 | 29 | 31 | 30 |
Таблица 2 содержит данные о численности населения H0(Ai), человек, в населенных пунктах Ai в 2009 г., где i=1,2,…,6.
Таблица 2
| Вариант | H0(A1), чел. | H0(A2), чел. | H0(A3), чел. | H0(A4), чел. | H0(A5), чел. | H0(A6), чел. |
| 6 | 35000 | 25000 | 20000 | 27500 | 26000 | 55000 |
ВВЕДЕНИЕ
Разработка световодных систем и их опытная эксплуатация на железнодорожном транспорте началась в начале 80-х годов. В этих системах связи сигналы, несущие информацию, передают по оптическим световодам, которые представляют собой тонкие нити специальной конструкции, изготовленные из диэлектрического материала, прозрачного для применяемого излучения. Волоконные световоды из особо чистого кварцевого стекла называются оптическими волокнами и составляют основу оптических кабелей.
В качестве направляющей среды передачи данных между населенными пунктами используется кабельная ВОЛС. В настоящее время кабельным линиям, как правило, отдаётся предпочтение из-за повышенной живучести и удовлетворительной скрытности связи.
Потребности существенного увеличения объемов, надежности и экономичности передачи цифровой информации предопределили дальнейшие поиски в области разработки ЦСП. Семейство оборудования, разработанное на принципах синхронной цифровой иерархии (SDH), явилось качественно новым этапом развития техники систем передачи. Концепция SDH позволяет оптимально сочетать процессы высококачественной передачи больших объемов цифровой информации с процессами автоматизированного управления, контроля и обслуживания сети в рамках единой системы.
Для переноса информации в SDH используются синхронные транспортные модули (Synchronous Transport Module, STM), которые представляют собой циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс. Основной модуль STM–1, модули высших уровней STM–4 и STM–16.
Синхронная цифровая иерархия содержит три уровня, скорости, передачи которых относятся как 1:4:16. Номера уровней совпадают с этими числами: первый уровень (STM–1) имеет скорость передачи 155520 Кбит/с (155 Мбит/с), четвертый уровень (STM–4) – 622080 Кбит/с (620 Мбит/с), а 16–й уровень имеет скорость передачи данных – 2488320 Кбит/с (2,5 Гбит/с).
Если разделить скорость передачи соответствующего модуля на скорость передачи для одного канала (64 Кбит/с), можно, с учетом служебных каналов, определить количество телефонных каналов.
Однако, например, сигнал видеоконференции ёмкостью 384 Кбит/с не может быть передан по каналу 64 Кбит/с.
Поэтому в соответствии с европейским стандартом при рассмотрении ЦСП используют не телефонный канал, а стандартные цифровые каналы, условно обозначаемые Е1 – Е5:
Е1 – первичный цифровой канал (ПЦК) 2048 Кбит/с (2 Мбит/с), соответствующий первому уровню в европейской иерархии PDH;
Е2 – вторичный цифровой канал (ВЦК) 8448 Кбит/с, соответствующий второму уровню в европейской иерархии PDH;
Е3 – третичный цифровой канал (ТЦК) 34,368 Мбит/с, соответствующий третьему уровню в европейской иерархии PDH;
Е4 – четвертичный цифровой канал (ЧЦК) 139,264 Мбит/с, соответствующий четвертому уровню в европейской иерархии PDH;
Е5 – пятеричный цифровой канал (ПЦК) 564,992 Мбит/с, соответствующий пятому (не стандартизованному) уровню в европейской иерархии PDH.
Если разделить скорость передачи мультиплексора STM–1 (155 Мбит/с) на скорость передачи для канала Е1 (2 Мбит/с) можно определить максимальное количество каналов Е1 (максимальную нагрузку) для данного мультиплексора.
Однако, кроме информационной нагрузки, STM несут значительный объем избыточных сигналов, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания, а также вспомогательной функции.
Поэтому, например, модуль STM–1 позволяет организовать не 77 (155 Мбит/с : 2 Мбит/с = 77,5), а 63 канала Е1.
Основными элементами приемопередающих модулей являются источник излучения с длиной волны, соответствующей одному из минимумов полных потерь в оптическом волокне, и приемник излучения. Оба модуля содержат электронные схемы для преобразования электрических сигналов и стабилизации режимов работы и разъемные соединители. Линейный тракт содержит ОК, в который через примерно равные промежутки включены линейные регенераторы, а в случае использования волнового уплотнения оптических волокон – оптические усилители.
Дальность непосредственной связи по ВОЛС, так же, как и длина регенерационного участка, зависит от параметров оптических волокон и энергетических характеристик приемопередающих устройств.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 250.
