Задание по дипломному проектированию

1. Тема проекта «Проект реконструкции кабельной магистрали на участке пгт. Ленинск – пгт. Амурзет».                                                                                                                                         .

                                                                                                                                                      .

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           .

   утверждена по университету от « 22 » октября 1999г. № _____________________________________

2. Срок сдачи студентом законченного проекта _______________________________________________________

3. Исходные данные к проекту (эксплуатационно-технические данные) ___________________________________

На участке Ленинск – Амурзет проложено два симметричных кабеля ЗКП 1 ´4 ´1,2 по которым организованно 120 каналов, с применением аппаратуры К-60П. Из них 60 каналов между пгт. Ленинск и с. Биджан.                                                                                     .

Необходимо:                                                                                                                   .  Реконструкцию осуществить с использованием ЦСП работающих по ВОЛС.                 .

  Увеличить число каналов не менее чем в два раза.                                                      .

  При реконструкции максимально использовать существующие сооружения связи.        .

  Расстояние пгт. Ленинск – пгт. Амурзет – 148 км.                                                    .

  Расстояние пгт. Ленинск – с. Биджан – 72 км.                                                            .

 

Срок выполнения

    4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих                             

      разработке вопросов) и сроки выполнения по разделам

________________________________________________________________________________________________

Введение                                                                                                                    14.11.1999г.

1 Обоснование реконструкции магистрали                                                           17.11.1999г.

2 Анализ существующих ЦСП, ОК и выбор ЦСП, ОК                                                   .                                                    

2.1 Анализ существующих ЦСП и выбор СП                                                    21.11.1999г.

2.2 Анализ существующих ОК и выбор ОК                                                       24.11.1999г.

3 Разработка ситуационной схемы                                                                          28.11.1999г.

4 Разработка схемы организации связи                                                                  02.12.1999г.

5 Основные электрические расчеты                                                                                            .

5.1 Расчет длинны регенерационного участка                                                    05.12.1999г.

5.2 Расчет диаграммы уровней                                                                             07.12.1999г.

5.3 Расчет норм на качественные характеристики групповых трактов ЦСП  09.12.1999г.

6 Поверочный расчет аппаратных средств                                                             12.12.1999г.

7 Организация служебной связи и техобслуживание линейного тракта            15.12.1999г.

8 Расчет необходимого оборудования                                                                    08.12.1999г.

9 Расчет надежности кабельной магистрали                                                          21.12.1999г.

10 Расчет технико-экономических показателей                                                                        .

  10.1Расчет капитальных затрат                                                                          24.12.1999г.

  10.2 Расчет доходов от услуг связи                                                                    25.12.1999г .

  10.3 Расчет численности производственных работников                                26.12.1999г.

  10.4 Расчет эксплуатационных расходов                                                           27.12.1999г.

  10.5 Расчет основных экономических показателей                                          28.12.1999г.

11 Обеспечение безопасности жизнедеятельности при строительстве и                              .

  эксплуатации кабельной магистрали                                                                 05.01.2000г.

  11. 1 Меры безопасности при прокладке кабеля                                              06.01.2000г.

  11. 2. Меры безопасности при эксплуатации систем передачи                      07.01.2000г.

  11. 3 Экология                                                                                                      08.01.2000г.

Заключение                                                                                                                  07.01.2000г.  ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)                                    .

1 Ситуационная трасса проектируемой магистрали с размещением ОП и НРП                      .

2 Схема организации связи                                                                                                 .

3 Стойка и размещение блоков выбранной системы передачи                                      .

4 Таблица технико-экономических показателей                                                              .

Консультанты по проекту с (указанием относящихся к ним разделов проекта

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Современная эпоха характеризуется стремительным процессом информатизации общества. Это сильней всего проявляется в росте пропускной способности и гибкости информационных сетей.

Противодействовать растущим объемам, передаваемой информации на уровне сетевых магистралей, можно только привлекая оптическое волокно. И поставщики средств связи при построении современных информационных сетей используют волоконно-оптические кабельные системы наиболее часто. Это касается как построения протяженных телекоммуникационных магистралей, так и локальных вычислительных сетей. Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Волоконная оптика, став главной рабочей лошадкой процесса информатизации общества, обеспечила себе гарантированное развитие в настоящем и будущем. Сегодня волоконная оптика находит применение практически во всех задачах, связанных с передачей информации. Стало допустимым подключение рабочих станций к информационной сети с использованием волоконно-оптического миникабеля. Однако если на уровне настольного ПК волоконно-оптический интерфейс только начинает единоборство с проводным, то при построении магистральных сетей давно стало фактом безусловное господство оптического волокна. Коммерческие аспекты оптического волокна также говорят в его пользу - волокно изготавливается из кварца, то есть на основе песка, запасы которого очень велики.

Многоканальные ВОСП начинают широко использоваться на магистральных и зоновых сетях связи страны, а также для устройства соединительных линий между городскими АТС. Объясняется это большой информационной способностью ОК и их высокой помехозащищенностью. Особенно эффективны и экономичны подводные оптические магистрали.

Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные преимущества этих систем заключаются в следующем:

- более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить требования к условиям распространения сигнала линии передачи;

- возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;

- незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов;

- возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;

- отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;

- более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);

- легкость засекречивания передаваемой информации.

Самым существенным достоинством ЦСП предоставляется возможность передачи цифровых данных между ЭВМ и вычислительными комплексами без каких-либо дополнительных устройств преобразования или специальных аппаратных средств. Действительно, параметры стандартного аналогового канала оптимизируются по критериям заданного качества передачи речевого сообщения. Поэтому некоторым характеристикам (таким, как групповое время запаздывания) уделяется меньшее внимание, чем искажениям, оказывающим более ощутимое влияние на качество передачи. Использование аналоговой сети для передачи данных требует специальных мер, приводящих к существенным затратам, для компенсации неравномерности характеристики группового времени запаздывания, что обычно и делается в модемах передачи данных и всевозможных устройствах преобразования сигналов (УПС). В противоположность этому в ЦСП основным параметром, которым характеризуется качество передачи, является коэффициент ошибок. Каналы с малым коэффициентом ошибок в тракте передачи реализуются достаточно просто. В случае необходимости влияние ошибок, возникающих в тракте, можно практически полностью исключить, воспользовавшись теми или иными способами защиты от ошибок.

В волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) цифровые системы передачи нашли самое широкое распространение как наиболее приемлемые по своим физическим принципам для передачи. При этом основной недостаток ЦСП - широкая полоса частот, как отмечалось выше, отходит на второй план, поскольку ВОЛС при прочих равных условиях имеют неограниченную полосу пропускания по сравнению с электропроводным (металлическим) кабелем. [7]

На основе ОК создаются локальные вычислительные сети различной топологии (кольцевые, звездные и др.). Такие сети позволяют объединять вычислительные центры в единую информационную систему с большой пропускной способностью, повышенным качеством и защищенностью от несанкционированного допуска.

Легкость, малогабаритность, невоспламеняемость ОК сделали их весьма полезными для монтажа и оборудования летательных аппаратов, судов и других мобильных устройств.

При построении абонентских сетей ВОЛС кроме традиционной структуры телефонной сети радиально-узлового типа предусматривается организация кольцевых сетей, обеспечивающих экономию кабеля.

Можно полагать, что в ВОСП второго поколения усиление и преобразование сигналов в регенераторах будут происходить на оптических частотах с применением элементов и схем интегральной оптики. Это упростит схемы регенерационных усилителей, улучшит их экономичность и надежность, снизит стоимость.

В третьем поколении ВОСП предполагается использовать преобразование речевых сигналов в оптические непосредственно с помощью акустических преобразователей. Уже разработан оптический телефон и проводятся работы по созданию принципиально новых АТС, коммутирующих световые, а не электрические сигналы. Имеются примеры создания многопозиционных быстродействующих оптических переключателей, которые могут использоваться для оптической коммутации.

 

 

1 ОБОСНОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ МАГИСТРАЛИ

 

На участке Ленинск-Амурзет проложено два симметричных кабеля ЗКП 1х4х1,2, по которым осуществляется работа двух аналоговых систем передачи К-60П, обеспечивающих организацию 120 каналов связи, из них 60 каналов организованны до села Биджан, остальные проходят до поселка Амурзет.

Ситуационная схема трассы представлена на рисунке 1.1. На всей длине линии связи установление 14 необслуживаемых усилительных пунктов.

Дистанционное питание организованно по системе "провод-провод", питание девяти НУПов осуществляется от пгт. Ленинск, остальные пять запитаны от пгт. Амурзет.

На существующей кабельной магистрали организованны магистральная и участковая служебная связь, так же имеется система телеконтроля, осуществляющая контроль за работой оборудования.

В результате старения (порядка 30 лет) и под действием внешних атмосферных влияний полиэтиленовое покрытие стало пористым, пропускающим влагу, из-за чего изменились параметры кабеля. Изоляция жил не соответствует требуемым нормам, нарушена целостность экрана, в результате чего ухудшилась помехозащищенность, появились взаимные влияния и влияния извне. Все это приводит к ухудшению качества связи и, как следствие, претензии со стороны потребителей.

На всей протяженности трассы, кроме муфт, выполненных при строительстве кабельной линии, имеется большое количество муфт, возникших в результате механических повреждений кабеля.

Все это приводит к большим эксплуатационным расходам по ремонту и обслуживанию существующей линии связи, которые, в основном, складываются из транспортных расходов и расходов, связанных с приобретением кабеля, необходимого для устранения частых повреждений, и попытками довести параметры кабеля до необходимых норм.

Система передачи К-60П снята с производства, и к ней не выпускаются запасные части, которые необходимы для замены вышедших из строя блоков. В результате чего, приходится покупать запчасти с аналогичных, демонтированных, но исправных систем. В результате старения элементов и пересыхания монтажа увеличивается повреждаемость оборудования, что приводит к ухудшению надежности.

Кроме того, используемые аналоговые каналы с ограниченным спектром (0,3-3,4 ) и наличием помех не могут обеспечить большую скорость передачи необходимую, на данном этапе, для передачи данных.

Наряду с физическим старением стоит и моральное. В настоящее время идет внедрение цифровых систем передачи, работающих по оптическому кабелю (ОК). Достоинствами волоконно-оптических линий связи являются низкие потери, большая пропускная способность, малые масса и габаритные размеры, экономия цветных металлов, высокая степень защищенности от внешних и взаимных помех. Им отводится ведущее место в научно-техническом прогрессе отрасли связи.

Как видно из вышеперечисленного, существующую кабельную магистраль необходимо реконструировать, Согласно заданию реконструкцию необходимо произвести с применением цифровой системы передачи (типа ИКМ), работающей по оптическому кабелю (ОК).

 

2 АНАЛИЗ И ВЫБОР СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ И ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

 

При проектировании трактов оптической связи необходимо в первую очередь принять оптимальные решения по выбору волоконно-оптической системы передачи, типу ОК и по вопросу энергообеспечения магистрали [1].

 

2. 1 Анализ существующих цифровых систем передачи (ЦСП) и выбор системы передачи (СП)

 

На участке кабельной магистрали Ленинск-Амурзет требуется организовать 240 каналов, 120 из которых необходимо выделить в с.Биджан, исходя из этого, выбираем систему передачи типа ИКМ-480. работающую по ОК.

Отечественная промышленность выпускает систему передачи «Сопка-3», которая работает на длине волны 1,3  по многомодовому градиентному оптическому кабелю. На данный момент времени целесообразно использовать аппаратуру, работающую на длине волны 1,55 , так как при использовании данной длины волны увеличивается длина регенерационного участка. Более предпочтительнее выглядит система передачи «Сопка-3м», работающая на l=1,55  по многомодовому градиентному оптическому кабелю.

У обоих выше перечисленных систем используется многомодовый кабель, у которого имеет место модовая дисперсия, которая отсутствует в одномодовых кабелях.

ЗАО "Новел-ИЛ" выпускает современную аппаратуру ОТГ-32Е (ИКМ-480) с учетом всех современных требований, предназначенную для использования на городских и зоновых сетях связи, а работающую на длине волны 1,55  по одномодовому кабелю. Исходя из этого, выбираем систему передачи «ОТГ-32Е».

ОТГ-32Е представляет собой универсальный мультиплексор и имеет 20 исполнений [З].

ОТГ-32Е предназначено для объединения и разделения 16 первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048  в групповой третичный поток со скоростью передачи 34368  или первичных (2048 ) и вторичных (8448 ) цифровых потоков в любом сочетании.

Оборудование работает по одномодовому (длина волны 1, 3 или 1, 55 ) и многомодовому оптическим кабелям, а также по коаксиальным кабелям типа МКТ, МК, МКТБ и радиорелейным линиям по стыку G. 703.

Метод объединения потоков - односторонний стаффинг в соответствии с Рек. МККТТ G. 751, G. 742. [2].

Оборудование позволяет организовать:

передачу по третичному тракту сигналов первичных и вторичных цифровых потоков;

- ввод/вывод первичных и вторичных цифровых потоков на промежуточных станциях;

- до 32 переприемов сигналов по первичным цифровым потокам 2048  и до 8 переприемов по вторичным цифровым потокам 8448 ;

- регенерацию сигнала в промежуточных пунктах.

ОТГ-32Е выполнена в стандартной конструкции БНК-4 для установки в каркасах СКУ-1 и СКУ-3, позволяющей организовать в оконечном режиме до 960 каналов.

ОТГ-32Е предназначено для непрерывной круглосуточной работы в отапливаемых помещениях в условиях:

- температура окружающего воздуха от 5°С до +40°С ;

- относительная влажность воздуха до 80% при температуре +25°С.

Передача информации по волоконно-оптическому кабелю без регенерации сигналов (регенераторов) обеспечивается при суммарном затухании в оптическом кабеле до 31 .

Техобслуживание ОТГ-32Е осуществляется стандартным комплектом сервисного обслуживания (УСО-01) либо платой контроля и сигнализации КС-32ЕА, работающей в автономном режиме.

Техническая характеристика блока ОТГ-32Е

Напряжение внешнего источника питания 60 В, допустимое колебание напряжения от 48 В. Псофометрическое напряжение пульсации источника не более 0,005 В.

Тактовая частота задающего генератора (8592000 ±16) .

Коэффициент ошибок на один участок регенерации, не более 10^-9.

 

Таблица 2.1

Число организуемых каналов ТЧ	480
Количество объединяемых первичных потоков на скорости 2048	16
Количество объединяемых первичных потоков на скорости 8448	от 1 до 4
Скорость входных потоков,	2048, 8448
Скорость группового потока,	34368
Относительная нестабильность тактовой частоты	2х10-5
Перекрываемое затухание ВОК, дБ	38
Максимальное количество комплектов ОТГ-32Е, размещаемых в одной секции, .	2
Габаритные размеры секции ОТГ-32Е,	594´238´223
Масса комплекта ОТГ-32Е, , не более	7
Напряжение питания,	минус 60, 48, 24
Потребляемая мощность при напряжении питания 60 ,	не более 12

 

2.2 Анализ существующих оптических кабелей (ОК) и выбор ОК

 

Оптические кабели связи выполняют практически те же функции, что и традиционные кабели.

В соответствии с принятой в большинстве стран мира структурой построения сети связи, назначение, условия применения и размещения ОК могут быть представлены схемой, показанной на рисунке 2.2. Как следует из схемы, ОК находят применение на всех участках сети связи и подразделяются на магистральные, зоновые и внутриобъектовые.

Поскольку ОК менее прочные, чем традиционные кабели» они должны быть надежно защищены от вредных воздействий окружающей среды и деятельности человека. К этим воздействиям относятся: механические нагрузки - натяжение, изгиб, сдавливание, кручение, удары; перепады температуры, проникновение воды, длительное воздействие нефтепродуктов и огня, грызуны. В конкретных конструкциях предусматривается защита от этих воздействий путем выбора соответствующих конструкций кабелей и мероприятий по дополнительной защите.

Условия существования кабелей на магистральных, внутризоновых, местных, объектовых (локальных) сетях связи различны, и используемые конструкции могут довольно значительно отличаться друг от друга по конструкции не только сердечника, но оболочек и наружных покровов. Так, магистральные ОК могут прокладываться непосредственно в земле, в кабельной канализации, коллекторах, тоннелях, в водной среде (реки, озера, моря), в воздухе. Большая часть кабелей внутризоновых и местных сетей находится в аналогичных условиях. В значительно более легких условиях работают ОК объектовых сетей, в основном прокладываемые в помещениях [4].

Зоновые ОК служат для организации многоканальной связи между областным центром и районами с дальностью связи до 250 . Используются градиентные волокна с размерами 50/125 . Длина волны 1,3... 1,5  [1].

При выборе конструкции кабеля следует учитывать, что зоновые кабели имеют конструкцию с фигурным сердечником.

Зоновые кабели предназначены для связи областного центра с районами и городами области. Дальность связи находится, как правило, в пределах сотни километров.

Изготавливаются также оптические кабели зоновой связи, в которых цепи дистанционного питания отделены от броневых проволок алюминиевым экраном и расположены внутри кабеля. Кабель может содержать 4, 8 и более волокон [2].

Выбор оптического кабеля будем производить исходя из того, что требуется одномодовый ОК с длиной волны =1,55  для прокладки в грунт, телефонную канализацию (в городе), а так же для пересечения водных преград. Для зоновой связи можно применять отечественные кабели марок ОЗКГ (оптический зоновый кабель для прокладки в грунте), ОМЗКГ (оптический магистральный и зоновый кабель связи для прокладки в грунте).

Кабель зоновой связи (марка ОМЗКГм-10-0,1) содержит от 4 и более градиентных волокон, расположенных в пазах профилированного пластмассового сердечника. Так как кабель предназначен для непосредственной прокладки в грунт, он имеет защитный броневой покров из стальных проволок диаметром 1,2 . Дистанционное электропитание регенераторов осуществляется по четырем медным изолированным проводникам, расположенным в броневом покрове кабеля. Снаружи кабель имеет полиэтиленовую оболочку.

Так как при проектировании линии предполагается обойтись без НРП, то лучше применять кабель, в котором нет медных проволок для дистанционного питания.

Как наиболее подходящий и удовлетворяющий требованиям дипломного проектирования, выберем кабель марки ОМЗКГм-10-0,1 -0,22 -4 ПБТ.

Кабель оптический марки ОМЗКГм - ... предназначен для прокладки в кабельной канализации, трубах, блоках и коллекторах, грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзолийным деформациям, и в воде, при пересечении болот и рек, ручным и механизированным способом и эксплуатации при температуре окружающего воздуха от -40 до +50С [2].

Основные технические характеристики ВОК ОМЗКГм-10-0,1-0,22-4

Таблица 2.2

Количество оптических волокон, шт.		4
Коэффициент затухания, дБ/	1550нм	<18
Хроматическая дисперсия, пс/пн´	1550	<0,21
Длина волны отсечки,		1100-1260
Диаметр модового поля,		9,3+/-0,5
Допустимое растягивающее усиление, Н		>10000
Температурный диапазон, 0С		-40 +50
Наружный диаметр,		15,0

 

 

3 РАЗРАБОТКА СИТУАЦИОННОЙ СХЕМЫ

3.1 Выбор трассы проектируемой зоновой сети связи

 

Трасса для прокладки оптического кабеля (ОК) выбирается исходя из следующих условий:

- выполнение наименьшего объема работ при строительстве;

- наименьшая протяженность трассы;

- возможности максимального применения наиболее эффективных средств индустриализации и механизации строительных работ;

- наименьшее число препятствий, усложняющих и удорожающих стоимость строительства, (реки, карьеры, автомобильные и железные дороги, подземные сооружения и прочие препятствия);

- удобства эксплуатации сооружений и надежности их работы.

Проектируемая трасса волоконно-оптической системы передачи будет проходить по территории Еврейской Автономной Области. Анализируя топографическую карту ЕАО, можно сделать вывод, что прокладка проектируемой зоновой линии связи, расположенная между пунктами пгт.Ленинск - пгт.Амурзет, может быть выбрана по двум вариантам:

- вдоль автомобильной дороги;

- по высоковольтным линиям (ВЛ).

Обычно, из приведенных выше вариантов предпочтение отдается прокладке кабеля вдоль автомобильных дорог, так как в этом случае облегчается обслуживание кабельной линии связи. Кроме того, уменьшаются капитальные затраты и эксплуатационные расходы, так как оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос стоит дороже, чем обычный оптический кабель, и при подвеске кабеля на опоры ВЛ необходимо будет выплачивать за их аренду, электросетям соответствующую плату, кроме того длина линии электропередачи от пгт.Ленинск до пгт.Амурзет, относительно автомобильной дороги, на 18 км больше.

ВЛ расположена вдали от автомобильных дорог, не имеет подъездных путей, что затруднит обслуживание кабельной магистрали.

Исходя из вышеизложенного, выбираем уже существующую трассу вдоль автомобильной дороги протяженностью 148км, используя действующие сооружения связи рисунок 1.1.

Проектируемая кабельная магистраль пресекает две крупные водные преграды: р. Биджан и р. Самара и проходит через один населенный пункт: с.Биджан, в котором необходимо организовать выделение четырех потоков со скоростью 2048 кбит/с, то есть 120 каналов ТЧ. В данном пункте предполагается разместить обслуживаемый регенерационный пункт. В остальные населенные пункты, находящиеся на проектируемой трассе, магистраль заходить не будет.

Прокладку кабеля в крупных населенных пунктах будем производить по существующей телефонной канализации. При прокладке в кабельной канализации оптический кабель следует укладывать в свободном канале. Прокладку кабеля в грунт будем осуществлять механизированным способом с помощью кабелеукладчика при температуре окружающей среды не ниже +10 °С на глубину 1,2 метра.

 

 

4 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ

 

Схему организации связи будем разрабатывать, исходя из необходимого числа каналов и технической возможности выбранного оборудования. По заданию необходимо организовать восемь потоков со скоростью передачи 2,048  между пгт. Ленинское и пгт. Амурзет с выделением четырех потоков в с.Биджан, а так же учесть резервирование аппаратуры и линий передачи.

Линия связи организованна по схеме 1:1. Это говорит о том, что при использовании кабеля ОМЗКГм-10-0,1-0,22-4 первые два волокна будут задействованы для обеспечения приема/передачи проектируемого тракта, а другие два волокна будут использоваться как резервные.

При построении схемы организации связи, проектируемые сооружения необходимо привязывать к близлежащим существующим устройствам связи.

Данная кабельная магистраль будет оборудована магистральной служебной связью, которая предназначена для связи между ОП и ОРП. асстояние между ОП-1 и ОРП 72 , между ОРП и ОП-2 76 . В виду того, что на проектируемой линии связи отсутствуют НРП, дистанционное питание организовываться не будет и отпадает необходимость в участковой служебной связи.

Так как, данная аппаратура не имеет систему выделения потоков, в с.Биджан будет организован транзит 2´8  на ОП-2 (пгт.Амурзет) и 4´2  будут оканчиваться каналами ТЧ . В качестве аппаратуры транзита используем аппаратуру ОТГ-32Е неполной комплектации, в качестве аппаратуры формирования 2  потоков используем аппаратуру ОГМ-30.

Для установки аппаратуры ОТГ-32Е и ОГМ-30 будем использовать в ОП-1, ОРП и ОП-2 существующие помещения связи

Схема организации связи приведена на рисунке 4.1.

 

 

5 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

5.1 Расчет длины регенерационного участка

 

Расчет длинны регенерационного участка ( ) является важным разделом проектирования. Для обеспечения лучшего качества передачи информации и экономии затрат предпочтительнее, чтобы  была максимальной. Величина , в основном, определяется двумя факторами: потерями и дисперсией в оптическом кабеле. Наиболее перспективными в этом отношении являются системы с одномодовыми волоконными световодами (ВС) и длиной волны, равной 1,3 . . .1,55 , которые при малых потерях позволяют получить высокую информационную емкость. Определение длины регенерационного участка ВОЛС производится на основе заданных параметров качества связи и пропускной способности линии после того, как выбрана типовая система передачи и оптический кабель. Качество связи в цифровых системах передачи в первом приближении определяется уровнем флуктуационных шумов на входе фотоприемника и межсимвольной интерференцией, то есть перекрытием импульсов при их уширении. С ростом длины линии уширение импульсов, характеризуемое величиной , увеличивается, вероятность ошибки возрастает. Таким образом, длина регенерационного участка  ограничивается либо затуханием, либо уширением импульсов в линии.

Для безискаженного приема ИКМ сигналов достаточно выполнить требование:

 

                           ,                                           (5.1)

 

где   – длительность тактового интервала ИКМ сигнала ;

– длительность импульса;

– результирующая дисперсия                                                                            

или

                            ,                                         (5.2)

 

где  - тактовая частота линейного сигнала.

Если длительность паузы равна длительности посылки, то:

 

                                 ,                                          (5.3)

 

то есть уширение импульса , прошедшего световод одного участка , не превышает половины длительности тактового интервала. Эти условия определяют первые расчетные соотношения для определения допустимой длины регенерационного участка:

 

                              - ,                                    (5.4)

 

 или

,                                        (5.5)

 

где - результирующая дисперсия, поскольку выбран одномодовый

              кабель, то модовую дисперсию не рассматриваем. В одномодовых

              оптических волокнах результирующее значение дисперсии

              определяется хроматической дисперсией:          

 

,                                          (5.6)

 

которая в свою очередь делится на:

- материальную дисперсию;

- волновую (внутримодовую) дисперсию.

Материальная дисперсия ( ) - зависимость показателя преломле