POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie

PROJEKT Z EKSPLOATACJI SYSTEMÓW TELEKOMUNIKACYJNYCH

AUTOR PROJEKTU Kot

GRUPA TT

SEMESTR VI

DATA ZŁOŻENIA PROJEKTU: 28.05.2011

Treść zadania projektowego:

Zaprojektuj łącze SDH w relacji 1-2-3: Warszawa – Poznań - Wrocław.

Kabel światłowodowy ułożony wzdłuż linii kolejowej.

Włókna światłowodowe zgodnie z zaleceniem ITU-T G.652.

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: 1xSTM4; 2-3: 1xSTM4.

Nadajnik i odbiornik pracują w oknie II – 1310nm.

Parametry zadanego włókna światłowodowego:

Długość linii kolejowej w relacji:

1-2: Warszawa – Poznań:

2-3: Poznań – Wrocław:

OBLICZENIA PROJEKTOWE:

-bilans mocy:

gdzie:

A – bilans mocy (45dB)

α_n - współczynnik tłumienności n-tego odcinka włókna (0,4dB)

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=32.

Maksymalny zasięg projektowanego złącza:

L_max = L_n * m =

W przypadku relacji 1-2 należy zapewnić przepływność 2xSTM4, a w pozostałych relacjach 1xSTM4. Wobec tego między Warszawą a Poznaniem oraz Poznaniem i Wrocławiem 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 (1310nm)

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 (0,2 )

L – długość łącza ()

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

1,96 ps < 401,93 ps

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

-ilość regeneratorów:

a) Warszawa - Poznań

Relację Warszawa Centralna – Poznań Główny o długości: (uwzględniając 2% zapasu kabla) trzeba podzielić na 4 odcinki, ponieważ .

W związku z tym należy zastosować 3 regeneratory i rozmieścić je w równych odległościach (około ).

Zdecydowałem się umieścić je przy stacjach kolejowych: Mysłaków, Turzynów, Słupca.

Rozmieszczenie regeneratorów pokazuje poniższa mapa:

Długość kabla pomiędzy Warszawą Centralną a Mysłakowem to 75,32km, więc należy wykorzystać 26 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=26*0,4dB/km*3km+0,1dB*(26+1)+0,3dB*2+2dB=36,5dB<45dB

Długość kabla pomiędzy Mysłakowem a Turzynowem to 73,21km, więc należy wykorzystać 25 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=25*0,4dB/km*3km+0,1dB*(25+1)+0,3dB*2+2dB=35,2dB<45dB

Długość kabla pomiędzy Turzynowem a Słupcą to , więc należy wykorzystać 29 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=29*0,4dB/km*3km+0,1dB*(29+1)+0,3dB24+2dB=40,4dB<45dB

Długość kabla pomiędzy Słupcą a Poznaniem Głównym to , więc należy wykorzystać 24 odcinki kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=24*0,4dB/km*3km+0,1dB*(24+1)+0,3dB*2+2dB=35,1dB<33,9dB

b) Poznań - Wrocław

Relację Poznań Główny – Wrocław Główny o długości: (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 Kaczkowo.

Rozmieszczenie regeneratora pokazuje poniższa mapa:

Długość kabla pomiędzy Poznaniem Głównym a Kaczkowem to , więc należy wykorzystać 29 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=29*0,4dB/km*3km+0,1dB*(29+1)+0,3dB*2+2dB=40,4dB<45dB

Długość kabla pomiędzy Kaczkowem a Wrocławiem Głównym to , więc należy wykorzystać 28 odcinków kabla. Korzystając ze wzoru niżej można obliczyć całkowity bilans mocy na danej trasie światłowodu:

A=28*0,4dB/km*3km+0,1dB*(28+1)+0,3dB*2+2dB=39,1dB<45dB

-Rysunek przekrojowy: