POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie

PROJEKT Z EKSPLOATACJI SYSTEMÓW TELEKOMUNIKACYJNYCH

AUTOR PROJEKTU Konrad

GRUPA TT

SEMESTR VI

DATA ZŁOŻENIA PROJEKTU: 06.05.2013

Treść zadania projektowego:

Zaprojektuj łącze SDH w relacji 1-2-3: Warszawa – Lublin - Rzeszów.

Kabel światłowodowy ułożony wzdłuż linii kolejowej.

Włókna światłowodowe zgodnie z zaleceniem ITU-T G.655.

Odcinki fabrykacyjne kabla: .

Tłumienność spoin: 0,1dB.

Sumaryczny zapas kabla: 2%.

Czułość diody odbiorczej o 45dB mniejsza od mocy nadawania.

Kanały SDH: 1-2: 2xSTM4; 1-3: 2xSTM1; 2-3: 2xSTM1.

Nadajnik i odbiornik pracują w oknie III – 1550nm.

Parametry zadanego włókna światłowodowego:

Długość linii kolejowej w relacji:

1-2: Warszawa – Lublin: 170 km

2-3: Lublin – Rzeszów: 193 km

OBLICZENIA PROJEKTOWE:

-bilans mocy:

gdzie:

A – bilans mocy (45dB)

α_n - współczynnik tłumienności n-tego odcinka włókna (0,22dB)

L_n - długość n-tego odcinka włókna (3km)

m - liczba użytych odcinków włókna

a_s - tłumienność spawów (0,1dB)

x - liczba spawów (dla m odcinków włókna to m+1 spawów)

a_c - tłumienność złącz optycznych (przyjmuję 0,3dB)

y - liczba złącz optycznych (2)

α_CD - nadmiarowe tłumienie, które należy założyć ze względu na wpływ dyspersji

chromatycznej (2dB)

Zakładając, że wszystkie odcinki włókna mają tę samą długość można przekształcić powyższy wzór aby obliczyć m – liczbę odcinków włókna:

Liczba użytych odcinków włókna m jest liczbą całkowitą, a więc maksymalne m=59.

Maksymalny zasięg projektowanego złącza:

L_max = L_n * m = 177 km

W przypadku relacji 1-2 należy zapewnić przepływność 2xSTM4, a w pozostałych relacjach 2xSTM1. Wobec tego między Warszawą a Lublinem oraz Lublinem i Rzeszowem zastosować należy 1xSTM16 (2488 Mbit/s).

-dyspersja chromatyczna:

To zależność parametrów ośrodka od częstotliwości (długości fali) światła. Jej skutkiem jest rozmycie czasowe (poszerzenie) impulsu, co decyduje o ograniczeniu szybkości transmisji.

gdzie:

c – prędkość światła (300 000 km/s)

D – jednostkowa dyspersja chromatyczna (3,5)

B – przepływność łącza (2,488Gbit/s w relacji 1-2; 2,488Gbit/s w relacji 2-3)

- długość światła (1550nm)

L_max – maksymalna długość łącza (szacowana)

Oszacowana maksymalna długość łącza jest znacznie większa od obliczonego wcześniej maksymalnego zasięgu a więc system transmisji nie jest ograniczony przez dyspersję chromatyczna.

-dyspersja polaryzacyjna:

Zmienia w sposób ciągły kształt impulsu w wyniku zmian czasowych stanu polaryzacji wzdłuż linii. W odbiorniku zmiany kształtu powodują zwiększenie stopy błędów BER.

gdzie:

D_PMD – dyspersja polaryzacyjna PMD (0,5 )

L – długość łącza (170 km)

Należy sprawdzić czy system transmisji nie jest ograniczony przez dyspersję polaryzacyjną, czyli czy spełniony jest warunek:

T_bit = 1/B

gdzie: B – przepływność (2488Mbit/s)

T_bit = 535,91 ps

6,51 ps < 53,59 ps

Warunek jest spełniony, a więc system nie jest ograniczony przez dyspersję polaryzacyjną.

-ilość regeneratorów:

a) Warszawa – Lublin

Relację Warszawa Centralna – Lublin o długości: 173,4 km (uwzględniając 2% zapasu kabla) nie trzeba dzielić na odcinki, ponieważ .

W związku z tym nie stosujemy regeneratorów.

Długość kabla pomiędzy Warszawą a Lublinem to 173,4 km, więc należy wykorzystać 58 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=58*0,22dB/km*3km+0,1dB*(58+1)+0,3dB*2+2dB=44,78dB<45dB

b) Lublin – Rzeszów Główny

Relację Lublin – Rzeszów Główny o długości: 196,86 km (uwzględniając 2% zapasu kabla) trzeba podzielić na 2 odcinki, ponieważ .

W związku z tym należy zastosować 1 regenerator i umieścić go w połowie trasy.

Zdecydowałem się umieścić go przy stacji kolejowej Plichów(Stalowa Wola).

Rozmieszczenie regeneratora pokazuje poniższa mapa:

Długość kabla pomiędzy Lublinem a Plichów(stalowa Wola) to 95 km, więc należy wykorzystać 32 odcinki kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=32*0,22dB/km*3km+0,1dB*(32+1)+0,3dB*2+2dB=27,02dB<45dB

Długość kabla pomiędzy Plichów (Stalowa Wola) a Rzeszowem Głównym to 101,86 km, więc należy wykorzystać 34 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=34*0,22dB/km*3km+0,1dB*(34+1)+0,3dB*2+2dB=28,54dB<45dB

-Rysunek przekrojowy: