СОЕДИНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН Оптические разъемы и другие пассивные

СОЕДИНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН Оптические разъемы и другие пассивные компоненты коммутационного оборудования

По мере роста сложности и увеличения протяженности волоконно оптической кабельной системы роль пассивных компонентов возрастает. Практически все системы волоконно оптической связи, предназначенные для магистральных сетей, локальных вычислительных сетей, а также для сетей кабельного телевидения, охватывают сразу все многообразие пассивных волоконно оптических компонентов. • • • Оптический соединитель это устройство, предназначенное для соединения различных компонентов волоконно оптического линейного тракта в местах ввода и вывода излучения. Такими местами являются: оптические соединения оптоэлектронных модулей (приемников и передатчиков) с волокном кабеля, соединения отрезков оптических кабелей между собой, а также с другими компонентами. Коннектор (разъемный соединитель) устройство, обеспечивающее механическую фиксацию и центрирование торцевой поверхности оптического волокна. Оптическая вилка (Patch cord) отрезок оптического кабеля или оптического волокна оконцованный с двух сторон коннекторами. Розетка изделие для оптического соединения двух вилок между собой и крепления соединении на несущей конструкции. Адаптер ~ устройство, обеспечивающее соединение коннектора и розетки разных типов, а также уменьшающее эксплуатационную нагрузку на входы оптических приборов.

• • • Разъем - устройство для прецизионной (особо точной) фиксации оптического коннектора в розетке. Разветвитель используется как синоним элемента ответвляющего поток. Он использутся также для определения структуры, распределяющей мощность между двумя оптическими волокнами или между активным устройством и волокном. Аттенюатор пассивный элемент, управляющий сигналами волоконно оптической линии передачи. Основными требованиями к оптическим соединителям являются следующие: малые вносимые потери; устойчивость к внешним механическим, климатическим и другим воздействиям; высокая надежность; простота конструкции. По конструкции разъемные соединители бывают симметрич ными и несимметричными.

Коннектор • Функция коннектора состоит в том, чтобы максимально точно соединить волокна двух разъемов, обеспечивая непрерывность оптического пути в точке их контакта. • Для многократного и простого подключения оптических устройств ОВ могут оконцовываться оптическими коннекторами. Чтобы обеспечить сохранность хрупкого волокна при многократном совмещении, их оконечные отрезки помещают в керамические, пластмассовые или стальные наконечники. Большинство наконечников имеют цилиндрическую форму с диаметром 2, 5 мм. Встречаются конические конструкции, а коннекторы LC имеют наконечник диаметром 1, 25 мм.

• Особый интерес вызывает форма торцов наконечников. Их обработка представляет собой целое искусство. Простейший вариант торца - плоская форма. Ей присущи большие возвратные потери, поскольку вероятность возникновения воздушного зазора в окрестности световодов велика. Достаточно неровностей даже в нерабочей части поверхности торца. Поэтому чаще применяются выпуклые торцы (радиус скругления составляет порядка 10 -15 мм). При хорошем центрировании плотное соприкосновение световодов гарантируется, а значит более вероятно отсутствие воздушного зазора. Еще более продвинутым решением является применение скругления торца под углом в несколько градусов. Скругленные торцы меньше зависят от деформаций, образуемых при соединении коннекторов, поэтому подобные наконечники выдерживают большее количество подключений (от 100 до 1000).

Основные типы конструкций оптических разъемов • FC-коннектор • SC-коннектор (Subscriber Connector) • ST-коннектор (Straight Tip) • LC-коннектор • FDDI-коннектор

FC-коннектор Этот тип разъема был первоначально разработан в Японии компанией Nippon Telegraph and Telephone Company. Он широко используется для одномодового волокна и имеет уровень вносимых потерь порядка 0, 4 д. Б. FC коннсктор имеет пружинный наконечник цилиндрической формы. Наконечник имеет диаметр 2, 499 мм и имеет отшлифованную поверхность, которая отражает свет в обратном направлении к передатчику. Поэтому FC коннсктор рекомендуется только для использования с передатчиком, имеющим лазерный источник света. FC/PC коннекторы преимущественно используют в телефонных распределительных панелях, повторителях и на линиях большой протяженности для соединения активных элементов или в высокоскоростных передатчиках (лазеры или там. где требуется низкий коэффициет отражения).

SС-коннектор Этот тип разъема широко используется как для одномодового, так и для многомодового волокна. Разъем SC относится к классу разъемов общего пользования и применяется как в сетях с большой длиной секций, так и в сетях с внутриобъектовой прокладкой. Разъем SC базового типа состоит из сборки (вилки), содержащей наконечник. Эта сборка вставляется в оболочку разъема, центрирующую наконечник. Одно из преимуществ разъема типа SC в том, что он может объединяться в секцию, состоящую из нескольких разъемов. В этом случае секция может использоваться для дуплексного соединения (одно волокно которого используется для передачи в прямом, а другое в обратном направлениях). Разъем имеет ключ, для предотвращения неправильного соединения. Вносимые потери такого разъема составляют 0, 4 д. Б и ниже. SС-коннектор (SM - ОВ) SС/APC-коннектор (SM - ОВ)

ST-коннектор Этот тип разъема использует быстро сочленяемое соединение, которое требует повернуть разъем только на четверть оборота для осуществления соединения/разъединения. Встроенный ключ обеспечивает хорошую повторяемость параметров соединения, потому что разъем будет всегда одинаково сочленен с соединительной втулкой. Разъем типа ST в настоящее время заменяется на более прогрессивный разъем типа SC. Уровень вносимых потерь разъема типа ST составляет 0, 5 д. Б.

LС-коннектор Коннектор типа LC это малогабаритный вариат SC коннектора. Конструкция соединителя, выпускаемая как в одномодовом, так и в многомодовом вариантах, основана на применении керамического наконечника диаметром 1. 25 мм и пластмассового корпуса с внешней лепестковой защелкой для фиксации в гнезде соединительной розетки. Коннектор допускает как одиночное, так и дуплексное исполнение. Данный гип коннектора используется на магистральных сетях и сетях ЛВС

Оптические аттенюаторы • Аттенюаторы оптические предназначены для внесения преднамеренного ослабления оптического сигнала в ВОЛС. Основные качественные показатели аттенюаторов высокая стабильность установленного ослабления, низкий уровень обратного отражения, широкий диапазон рабочих температур, компактность и высокая механическая прочность позволяют использовать их в локальных сетях, кабельном телевидении, магистральных сетях передачи данных, а также при проведении контрольно измерительных работ. В фиксированных аттенюаторах затухание обеспечивается вклейкой отрезка специального оптического волокна с большими потерями. Благодаря этой технологии удается достичь очень малых обратных потерь (до 65 д. Б и ниже), что очень важно для большинства областей применения аттенюаторов, особенно для телевидения.

• Переменные аттенюаторы-розетки Переменные аттенюаторы розетки имеют присоединительные размеры стандартных проходных розеток типа ST или FC и взаимозаменяемы с ними. Аттенюаторы допускают плавную регулировку величины затухания за счет изменения воздушного зазора. Точность установки величины затухания с помощью прибора составляет ~0. 5 д. Б. Аттенюаторы комлектуются регулировочным ключом.

• Переменный аттенюатор FC/APC Разработан на базе стандартного переменного аттенюатора FC и отличается повышенной точностью установки ключа и меньшими размерами. Посадочный размер составляет 13. 4 мм, что при монтаже под 45° соответствует стандарту FC NTT, так что переменный аттенюатор FC/APC может быть установлен вместо стандартной розетки FC. Диапазон плавной регулировки затухания аттенюаторов розеток ST, FC: 0. . . 15 д. Б для многомодовых применений 0. . . 20 д. Б для одномодовых применений Диапазон плавной регулировки затухания переменного аттенюатора FC/APC: 0. . . 30 д. Б Величина обратных отражений при использовании шнуров FC/APC: не более 60 д. Б

• Фиксированные аттенюаторы-розетки Фиксированные аттенюаторы розетки имеют присоединительные размеры и внешний вид стандартных проходных розеток ST, FC. Затухание определяется калиброванным воздушным зазором. Величина затухания на длине волны 1300 нм: 5; 10; 15 д. Б для многомодовых применений и для одномодовых ST 5; 10; 15; 20; 25; 30 д. Б для всех остальных одномодовых применений Погрешность величины затухания: 1 д. Б Величина обратных отражений при использовании шнуров FC/APC с фиксированным аттенюатором FC/APC: не более 60 д. Б

• Аттенюаторы - FM адаптеры Аттенюаторы FM адаптеры используются в измерительной и телекоммуникационной аппаратуре для оперативного снижения уровня сигнала. Фиксированные аттенюаторы FM адаптеры имеют внешний вид и габаритные размеры стандартных FM адаптеров. Величина затухания обеспечивается наличием воздушного зазора. • Величины затухания при использовании аттенюатора FM адаптера в линии (включение в фотоприемник через соединительный шнур): 5; 10; 15 д. Б для многомодовых применений 5; 10; 15; 20 д. Б для одномодовых применений

Оптические аттенюаторы • Аттенюатор — устройство, которое уменьшает интенсивность светового сигнала, прошедшего через него. Аттенюаторы часто используются в качестве звена в схеме после лазерного передатчика, чтобы согласовать его выходную мощность с уровнем, требуемым следующими за ним в этой схеме устройствами, такими как усилители EDFA. Одно из наиболее простых применений — короткие оптоволоконные секции, где уровень интенсивности света настолько высок, что выходит за границы динамического диапазона детектора света (приемника). В такой схеме можно поставить аттенюатор, для уменьшения интенсивности света до уровня, соответствующего динамическому диапазону используемого приемника. Для аттенюаторов с фиксированным коэффициентом ослабления обычно используется следующий ряд коэффициентов ослабления (вносимых потерь): 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30 д. Б.

Оптические разветвители • Назначение • Соединители (couplers) или разветвители (splitters) пассивные устройства. Конфигурация зависит от числа портов и того, является ли каждый из них однонаправленным или двунаправленным. Это дает три главных • вида соединителей

• Оптический разветвитель представляет из себя пассивное устройство, разделяющее поток энергии, передаваемый по оптоволокну. Данное устройство является пассивным, поскольку для разделения оптической мощности электропитание не требуется. На рисунке показано разделение оптической мощности P 1 на два потока P 2 и P 3 при помощи оптического разветвителя, имеющего один вход и два выхода. • Оптические разветвители уже давно и успешно применяются на практике при строительстве магистральных линий в гибридных волоконно коаксиальных сетях, используемых для распределения и передачи телевизионного сигнала в сетях кабельного телевидения. И еще большее применение оптические разветвители нашли с созданием в 90 ых годах и развитием технологии PON (Passive Optical Network), которая в настоящее время стала популярной и доступной.

• Построение сетей доступа с использованием оптического волокна с учетом эффективного вложения финансовых ресурсов невозможно без использования оптических разветвителей. Оптические сплиттеры позволяют разделить оптический сигнал и полосу пропускания оптического волокна без использования активного оборудования. • Оптические разветвители позволяют создать гибкую и древовидную архитектуру волоконно оптической сети, а также достаточно просто задействовать шинную технологию передачи информации и сигналов с использованием одного физического оптического волокна. • Операторы связи могут строить широкоплостные сети с использованием оптических сплиттеров, при этом затраты на строительство сети значительно снижаются за счет того, что пассивные устройства разделяют сигналы и не требуется установка большого количества портов активного оборудования. По мере роста требований клиентов к различным сервисам, операторы связи могут легко наращивать возможности своей сети и добавлять для конечных клиентов различные сервисы. • Оптические делители используются не только для построения новых сетей, а применяются для мониторинга работы активного оборудования. Для целей мониторинга работы ВОЛС небольшая часть оптической мощности отводится из оптоволокна при помощи оптического сплиттера на порты контролирующего оборудования, которое позволяет отслеживать состояние и

Принцип разделения оптического сигнала • Если соединить два световода друг с другом боковыми поверхностями, то через контактную площадку будет происходить переход части оптической мощности из одного световода в другой. • Этот принцип разделения оптической мощности используется в оптических разветвителях.

• На сегодняшний день существуют две основные технологии изготовления делителей оптических сигнала и соответственно два типа оптических делителей: • Планарные оптические разделители (английский термин Planar Lightwave Circuit splitter, PLC splitter) • Сплавные оптические разделители (английский термин Fused Biconic Taper splitter, FBT splitter) • Сплавные сплиттеры • FBT – Fused Biconic Taper

• Технология изготовления сплавных оптических разделителей (FBT splitter) • Сварные оптические разветвители изготовляются методом сплавления оптических волокон. При сплавлении двух волокон образуется два конуса (при вводе и выводе). • Технология создания сплавных разветвителей состоит из следующих этапов: • снятие защитного буфера, очистка и шлифовка оптических волокон • обеспечение контакта боковых поверхностей световодов и фиксация оптических волокон в специальном устройстве, который будет вытягивать волокна • нагрев и одновременное вытягивание световодовов с подачей оптической мощности на вход сплиттера и контролем оптической мощности на выходах • Создание сплиттеров с использованием сварки позволяет создавать устройства с разной оптической мощностью на выходе.

Сплиттер FBT

Планарные сплиттеры производятся методом химического осаждения оптического материала на кремниевой поверхности в несколько слоев с вытравливанием на одной из стадии через маску планарного световода требуемой конфигурации и оптической плотности. Планарный световод находится между пластинами оптического материала и играет роль сердцевины — по нему передается оптическая мощность. Фактически создается кристалл или микросхема, состоящая из кремневой пластины и оптических материалов, обеспечивающая равномерное разделением оптической мощности по схеме 1× 2, то есть создается Y-образный оптический разветвитель.

Соединительные розетки • Соединительные розетки предназначены для обеспечения стыковки разъемных соединителей с помощью резьбового соединения, а также защелок. Основным элементом соединительной розетки являемся центрирующий элемент, который у многомодовой розетки - бронзовый разрезной, а у одномодовой - керамический разрезной. При этом обеспечиваются следующие уровни потерь при стыковке соединителей: для многомодовой розетки типовые 0, 2 д. Б, максимальные 0, 3 д. Б, а для одномодовой розетки типовые 0. 05 д. Б, максимальные 0. 2 д. Б в рабочем диапазоне температур от -60 до +85°С. • Корпуса соединительных розеток для разъемов типа FC, ST выполнены из латуни с никелевым покрытием, а для разъемов типа SC, FDDI, из полимерного материала. Каждая соединительная розетка снабжена полимерными или металлическими заглушками, которые защищают ее от попадания пыли.

Проходные розетки • Проходные оптические розетки (адаптеры) используются для физической стыковки (соединения) разъемов различных типов, т. е. для сопряжения аппаратуры различных производителей, если их интерфейсы не совпадают. Проходные розетки (адаптеры) выпускаются для наиболее часто используемых типов пар разъемов (FC – SC, FC – ST, FC LC)

Соединительные шнуры. Пигтейлы • Оптический шнур - это оптический миникабель, оконцованный с обеих сторон соединителями. Шнуры оптические соединительные предназначены для подключения к коммутационно-распределительным устройствам, оконечному (терминальному) оборудованию и контрольно-измерительной аппаратуре. • Они состоят из симплексного или дуплексного оптического кабеля с одномодовым или многомодовым волокном и оптического разъема (коннектора). • Пигтейлы (pigtails) представляют собой отрезок ОВ с буферным покрытием диаметром 0, 9 мм или одножильного кабеля диаметром 3, 0 мм, оконцованный стандартным разъемом с одной стороны. Они изготавливаются фиксированной (1, 5 м) или заказной длины. Как правило, пигтейлы поставляются в виде соединительного шнура двойной длины, что позволяет провести проверку их оптических параметров на соответствие ТУ, и возможность, при самостоятельной резке, изменять длину каждой части в пределах суммарной длины.

Оконечные устройства оптических кабелей связи (оптический кросс) • Оконечное кабельное оборудование (оптический кросс) используется для • концевой заделки оптических кабелей и обеспечения подключения к оптическому тракту аппаратуры систем передачи, а также измерительно контрольного оборудования. • Концевая заделка в основном выполняется путем сращивания ОВ линейного ОК с ОВ пигтейла соединительного шнура, оконцованного с одной стороны оптическим коннектором. Подключение к аппаратуре ВОСП осуществляется оптическим патч кордом (соединительный шнур, оконцованный с двух сторон оптическими коннекторами) через соединительные розетки – адаптеры.

• Оконечное кабельное оборудование должно обеспечивать ряд функциональных требований: • концевую заделку ОК, не вызывающую снижения его характеристик передачи и надежности; • крепление силовых элементов ОК; • укладку запасов длин ОВ и пигтейлов с радиусом изгиба не менее 30 мм; • фиксацию защитных гильз соединений ОВ; • возможность выполнения монтажа и перемонтажа оборудования при доступе к нему только с одной (фронтальной) стороны; • механическую защиту и идентификацию оптических соединителей и подключаемых к ним оптических шнуров; • выполнение внутренних коммутаций подключаемых к оконечному оборудованию ОК.

• Оконечное кабельное оборудование делится на два основных типа: настенное и стоечное. • Оборудование стоечного исполнения предназначено для монтажа в стандартную 19 дюймовую стойку. Изготавливается из легкого алюминиевого сплава с антикоррозийным покрытием и рассчитано на различное число розеточных портов (обычно от 16 до 96). • Оборудование стоечного типа используются в основном для концевой заделки оптического кабеля большой емкости на объектах связи.

• Настенный оптический кросс выполнен в виде малогабаритных распределительных коробок с запирающим устройством для настенного крепления в помещениях. Такие кроссы используются на небольших объектах связи или в офисных помещениях для концевой заделки кабеля небольшой емкости. Кроме того, завод изготовитель может поставлять оптическое кроссовое оборудование во влаго и пылезащитном исполнении, полностью смонтированным, а также комплектовать предварительно смонтированным в заводских условиях отрезком ОК (стабкабелем), предназначенным для муфтового соединения с линейным кабелем и т. п.

• Основными компонентами оконечных кабельных устройств вне зависимости от конструктивного исполнения являются: • корпус, оборудованный устройством ввода и крепления оптического кабеля; • кассета для укладки запаса ОВ и сростков ОВ; • панель коммутации (патч панель) с устанавливаемыми на ней адаптерами • оптических соединителей; • пигтейлы и адаптеры. • Сварные соединения волокон, армированные гильзами КДЗС, укладываются в кассеты (сплайс пластины). Данные кассеты позволяют использовать гильзы длиной 60 или 40 мм. Стандартная сплайс пластина имеет емкость 12 волокон, поэтому емкость кросса зависит от числа монтируемых сплайс модулей.

• Современные оптические терминалы обеспечивают от 12 до 144 и более волоконных соединений. • В специальные гнезда устанавливаются соединительные розетки или адаптеры типа FC, SС и др. типов. Вместо соединительных розеток при необходимости могут быть вставлены оптические аттенюаторы. • При наличии в линейном кабеле металлических элементов на оконечных кабельных устройствах ВОЛП осуществляется защитное заземление. Оконечные кабельные устройства снабжены клеммами для подключения металлических элементов кабеля к защитному заземлению. Стальные тросы центральных силовых элементов (ЦСЭ) и металлические защитные покровы линейных ОК подключаются с помощью перемычек из изолированного провода. На ВОЛП магистральных и внутризоновых сетей связи целесообразно выводить металлические элементы линейных ОК на контрольно измерительную точку щитка, расположенного в шахте.

Конструктивное исполнение типового стоечного кросса • • • 1. Кронштейны для крепления в стойке 19" 2. Корпус 3. Съемная панель для установки оптических розеток 4. Сплайс пластина для крепления мест сварки оптических волокон, защи щенных гильзами КДЗС 5. Порт для ввода оптического кабеля 6. Крепления силовых элементов оптического кабеля 7. Крепления оптического кабеля стяжками 8. Монтажные шнуры – пигтейлы с маркировкой 9. Крышка сплайс пластины 10. Держатели для фиксации запасов оптических модулей и пигтейлов

Конструктивное исполнение типового настенного кросса • • • 1. Корпус оптического кросса 2. Дверцы оптического кросса 3. Замок 4. Съемная панель для установки оптических розеток 5. Сплайс пластина для крепления мест сварки оптических волокон, защи щенных гильзами КДЗС 6. Порт для ввода оптического кабеля 7. Крепления силовых элементов оптического кабеля 8. Крепления оптического кабеля стяжками 9. Монтажные шнуры – пигтейлы с маркировкой 10. Держатели для фиксации запасов оптических модулей и пигтейлов 11. Отверстия для крепления

Проектирование ВОЛП. Основная техническая документация на рабочий проект.

• • • В рамках Министерства информационных технологий и связи проектные работы выполняют проектные институты: ОАО «Гипросвязь» , г. Москва; ОАО «Гипросвязь» , г. Самара; ОАО «Гипросвязь» , г. Новосибирск. В филиалах межрегиональных компаний (МРК) ОАО «Связьинвест» проектированием занимаются проектно-конструкторские отделы. Кроме указанных предприятий проектированием могут заниматься и другие телекоммуникационные предприятия, которые имеют лицензии на право проектирования. При разработке проектной документации необходимо руководствоваться законодательствами и нормативными документами РФ, постановлениями и решениями Правительства и Министерства информационных технологий и связи, а также иными государственными документами по проектированию и строительству. До начала проектирования необходимо выполнить все инженерные изыскания на весь объект или по очередям (участкам) строительства ВОЛП в соответствии с государственными и ведомственными нормативными актами. Для обеспечения надлежащего качества проектирования все проекты по строительству ВОЛП, независимо от источников финансирования, форм собственности и принадлежности, подлежат государственной экспертизе. Государственная экспертиза объектов связи выполняется государственным предприятием «Центр научных исследований и экспертиз по связи» (ГУП «ЦНИЭС» ). В случае необходимости представители проектных организаций принимают участие по поручению заказчика в защите разработанной ими проектной документации в экспертных инстанциях. Утверждаются проекты только после получения положительного экспертного заключения. Проектные организации должны осуществлять авторский надзор за строительством ВОЛП с целью обеспечения соответствия строительных, технологических и технических решений, предусмотренных в проектной документации.

• Алгоритм проектирования ВОЛП

• • • Проектирование ВОЛП в целом осуществляется аналогично проектированию линейных сооружений связи с использованием кабелей с металлическими жилами. Вместе с тем, специфика оптической связи определяет некоторые особенности проектирования ВОЛП. Проект – это комплексный технико-экономический документ, в котором техническая и экономическая стороны строительства неразрывно связаны. Проект на строительство ВОЛП должен прежде всего содержать исследования, обосновывающие что, где и в какой очередности надо строить для всемерного сокращения сроков ввода в эксплуатацию объекта и получения наибольших результатов при наименьших затратах. Проектные решения разрабатываются с учетом новейших достижений науки и техники с тем, чтобы строящаяся линия ко времени ее ввода в эксплуатацию была технически передовой и имела высокие технико-экономические показатели. ВОЛП являются дорогой и сложной частью системы электросвязи. На них приходится до 60… 70% общих капиталовложений на сооружения связи. Поэтому при проектировании ВОЛП особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса расходов по строительству и эксплуатации линии. Требования и нормы, предъявляемые к ВОЛП, вытекают из принципа построения ЕАСС и генеральной схемы развития связи страны. При этом должны соблюдаться рекомендации и нормы МСЭ-Т на каналы передачи информации. Обоснованием для выполнения работ по проектированию является задание на проектирование – техническое задание (ТЗ), которое выдается организацией – заказчиком.

• • • При проектировании ВОЛП следует, как и проектировании других объектов, учитывать следующие положения. Последовательность проектирования – от общего к частному. Сначала решаются вопросы обоснования экономической целесообразности и необходимости ВОЛП в целом, а затем осуществляется детализация по отдельным вопросам и устройствам. Вариантность проектирования. Рассматривается несколько вариантов решений, и на основе технико-экономического анализа выбирается оптимальный. Использование типовых проектов, что уменьшает стоимость целесообразности и необходимости сооружения ВОЛП, выбор оптимального варианта решения осуществляется на основе технико-экономического обоснования (ТЭО). Проект на строительство ВОЛП включает задание на проектирование, технический проект и рабочие чертежи. При двухстадийном проектировании вначале, на первой стадии, разрабатывается технический проект, в котором излагаются все основные технические решения и ТЭО, а после его утверждения, на второй стадии, разрабатываются рабочие чертежи. В случае одностадийного проектирования сразу разрабатывается технорабочий проект, включающий все основные решения технического проекта и рабочие чертежи. В практике в основном используется одностадийное проектирование. Последовательность проектирования ВОЛП. Последовательность проектирования волоконнооптических систем связи в значительной мере определяется спецификой системы связи, условиями проектирования и в конкретных случаях может различаться. При проектировании разработчик, как правило, опирается на имеющееся оборудование или на оборудование, которое должно появиться в ближайшее время и характеристики которого известны или прогнозируются с высокой степенью достоверности. Разработке проекта ВОЛП должны предшествовать изыскательские работы (технические инженерные изыскания) с выездом на место строительства с целью изучения природных условий и ознакомления с трассой прокладки оптического кабеля.

• • • После сбора указанной выше информации приступают к разработке технорабочего проекта. В общем случае последовательность проектирования ВОЛП следующая. I этап. Начинают проектирование с четкого формулирования требований к ВОЛП и тщательного анализа имеющейся в распоряжении разработчика техники и результатов технических изысканий. II этап. Выполняют анализ топологии построения ВОЛП, которая определяется количеством терминалов в системе и ее назначением. III этап. Осуществляется выбор и дается обоснование выбора элементной базы ВОЛП. На данном этапе определяют, может ли ширина полосы пропускания волоконно оптического кабеля в совокупности с источником и приемником излучения обеспечить требуемую широкополосность при заданных расстоянии между оконечными устройствами и требовании к качеству передачи информации. Здесь определяют длину регенерационного участка при заданных требованиях к ВОЛП, количество ретрансляторов (если они необходимы). Рассматривают возможность пространственного деления каналов (путем передачи различных сигналов по отдельным оптическим волокнам) и спектрального деления (путем передачи различных сигналов на отдельных оптических несущих). Осуществляют выбор формы передачи информации – аналоговый или цифровой, вида модуляции, линейного кода и т. п. IV этап. Проводят анализ реакции системы на отклонения параметров ее структурных элементов. В результате определяют предпочтительный диапазон технических характеристик элементов. V этап. Рассматривают ряд системных требований, связанных с условиями прокладки, монтажа и эксплуатации ВОЛП, которые определяют возможные варианты конструктивного оформления ОК, передающего и приемного оптических модулей (ПОМ и Пр. ОМ) и других элементов ВОЛП, способы обеспечения электропитания, организации служебной связи и т. п. VI этап. Выполняют ТЭО, на основании которого выбирают оптимальный из рассмотренных вариантов. При проектировании ВОЛП необходимо учитывать, насколько система приспособлена к проведению реконструкции в случае необходимости повышения пропускной способности.

• • • Алгоритм инженерного расчета ВОЛП следующий. На первом шаге формулируются требования к ВОЛП. К общим требованиям относятся. Заданный объем передаваемой информации. Это требование обычно характеризуется необходимой полосой пропускания, скоростью передачи информации или количеством Е 1 потоков. Качество передачи информации, которое оценивают помехозащищенностью системы. Это требование характеризуется при аналоговой форме передачи сигнала отношением сигнал/шум на входе или выходе Пр. ОМ, а при цифровой форме – коэффициентом ошибок. Под коэффициентом ошибок понимается отношение числа ошибочно принятых сигналов на заданном интервале времени к общему числу принятых символов на этом интервале. На магистральных участках ВОЛП длиной L, км, коэффициент ошибок не должен превышать , где Pош – коэффициент ошибок на участке ВОЛП; Nош – нормированное значение коэффициента ошибок для гипотетической линии передачи длиной 25000 км, определяемое в соответствии с рекомендацией МККТТ G. 821. Тип передаваемой информации – цифровой или аналоговый. Расстояние между оконечными устройствами и количество оконечных устройств. Условия прокладки и эксплуатации системы. Требования к надежности, массо габаритным и стоимостным характеристикам системы.

• • • На втором шаге осуществляется выбор элементной базы ВОЛП (ВОСП или ее элементов, ОК, ОВ и т. д. ). В дальнейшем в процессе расчетов выбор неоднократно уточняется. Третий шаг – расчет энергетических характеристик ВОЛП. Определение энергетического потенциала (W) системы и оценка эксплуатационного запаса ВОЛП – Аэз, W характеризует максимальное допустимое затухание оптического линейного сигнала в ОК, а также оптических разъемных и неразъемных соединений и других элементах ВОЛП на участке регенерации. По определению W есть разность между уровнями мощности оптического сигнала в д. Б передатчика Рпер и его минимальным значением на входе приемной части аппаратуры Рпр, при которой коэффициент ошибок регенерации сигнала в Пр. ОМ не превышает значения, установленного для данной системы передачи. W=Pпер – Рпр Уровень Рпр называют чувствительностью Пр. ОМ. Для нормальной эксплуатации ВОЛП уровень мощности на входе Пр. ОМ должен превышать минимально допустимое значение Рпр на некоторую величину Аэз, называемую эксплуатационным запасом. Это необходимо из-за деградации характеристик элементов ВОЛП и ВОСП. В практике принято, Аэз≥ 6 д. Б. Затем проверяют выполнение этого условия. Если условие не выполняется, то производят замену элементной базы – выбирают новую комбинацию «источник излучения – ОВ – приемник излучения» , принимают решение о установке ретрансляторов.

• Задание на проектирование.

• • • • Основным документом, регулирующим правовые и финансовые отношения, взаимные обязательства и ответственность сторон, является договор (контракт), заключаемый заказчиком с привлекаемым им для разработки проектной документации проектными, проектно-строительными организациями, другими юридическими и физическими лицами, которые имеют лицензию на данные вид деятельности. Неотъемлемой частью договора является задание на проектирование. Проектная организация – как генеральный проектировщик, а в необходимых случаях и субподрядные специализированный организации (комплексные проекты), могут принимать вместе с заказчиком участие в разработке задания на проектирование. Задание на проектирование утверждается заказчиком проекта и, в случае необходимости, согласовывается с заинтересованными организациями. В задании на проектирование ВОЛП в соответствии с указываются: Общие вопросы - основание на проектирование; - наименование и назначение проектируемой ВОЛП; - вид строительства (новое строительство или реконструкция действующей ВОЛП); - проектная мощность; - срок начала и окончания строительства; - источник финансирования; - заказчик проекта; - проектная организация, генпроектировщик; - стадийность проектирования; - строительно-монтажная организация, генподрядчик; - режим работы объекта.

• • • Основные (объемные) требования - состав проектируемого оборудования (может быть указано название оборудования и фирма, поставляющее его); - требования по схеме организации связи на проектируемом направлении; - район, пункт, площадка строительства, помещения для размещения оборудования; - электроснабжение и электропитание запроектированного оборудования; - особые условия проектирования (перечень технических вопросов, которые необходимо решить в процессе проектирования); - требования к архитектурно-строительным решениям (если в проекте предусматривается строительство или реконструкция помещений для размещения оборудования); - основные технико-экономические показатели проектируемого объекта; - требования по выполнению требований ГО и СОРМ. Задание на проектирование подписывается специалистами, принимавшими участие в его составлении утверждается заказчиком. Приведенный состав задания проектирование по необходимости может в процессе проектирования уточняться и корректироваться применительно к местным условиям. Заказчик проекта должен выдать проектировщику (в объеме и сроки, указанные в договоре) необходимые для проектирования исходные материалы: данные по ранее проведенным изысканиям; техническую документацию на оборудование; данные о наземных и подземных коммуникациях по трассе ВОЛП и др. Подготовка перечисленных материалов может быть поручена заказчиком проекта, указав это в договоре, проектной организации или изыскательской организации.

• Состав рабочего проекта

• • • Проект на строительство ВОЛП состоит из следующих основных разделов: - общая пояснительная записка; - линейные сооружения; - станционные сооружения; - электротехнические сооружения; - охрана окружающей среды, охрана труда, техника безопасности, противопожарные мероприятия; - организация строительства; - сметная документация. Общая пояснительная записка (ОПЗ). В ОПЗ перечисляются основные документы, которые являются основанием для разработки проекта. Указывается место проектируемой ВОЛП в магистральной, внутризоновой или местной сети связи, ее мощность, виды передаваемой информации, очередность строительства и состав пусковых комплексов. Дается характеристика трассы проектируемой ВОЛП, размещение промежуточных и оконечных пунктов. Приводятся сведения о рассмотренных вариантах выбора трассы и результаты технико-экономического обоснования принятого варианта. Кратко излагаются принятые проектные решения по отдельным разделам проекта. К ОПЗ прилагаются: утвержденное задание на проектирование; технические условия и письма заинтересованных организаций по решению конкретных вопросов (например, технические условия на пересечение нефте, газопроводов); утвержденные протоколы технических совещаний по решению вопросов, возникающих в процессе проектирования; копии лицензий на право предоставления услуг связи заказчиком проекта, на право проведения проектных работ, сертификатов соответствия принятого в проекте оборудования и других материалов.

• • • Линейные сооружения. В этом разделе дается подробная характеристика трассы ВОЛП на отдельных ее участках, указываются марки и емкость (число и тип ОВ) ОК, излагается технология его прокладки с освещением методов пересечения с подземными коммуникациями (например, пересечение автодорог, железных дорог закрытым способом – методом прокола, методом горизонтально-направленного бурения). Указывается тип муфт для монтажа ОК, место установки контрольно-измерительных пунктов (КИП) для контроля за состоянием пластмассовой оболочки и место положения кабеля и ряд других технических вопросов по строительству ВОЛП. В книгах раздела по линейным сооружениям приводятся рабочие чертежи с конкретными указанием количества кабеля, прокладываемого на отдельных участках механизированным способом, вручную. На рабочих чертежах приводятся согласования с заинтересованными организациями, подземные коммуникации которых пересекаются или сближаются с ОК. На рабочих чертежах указывается о необходимости вызова на трассу ВОЛП до начала работ по прокладке кабеля представителей организаций, эксплуатирующих подземные сооружения, с целью уточнения их места прохождения, глубины залегания на местности. В проекте указывается, что точное расположение коммуникаций в местах сближения и пересечений должно быть установлено строительной организацией в присутствии представителей эксплуатации трассовыми приборами. Производство работ без письменного разрешения в охранных зонах действующих сетей запрещается. В проекте указывается, что в случае обнаружения коммуникаций, не указанных в проекте, или обозначающих их знаков, земляные работы должны быть приостановлены, а на место работ необходимо вызвать представителей заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаруженные сети, и принять меры по предохранению обнаруженных сетей от повреждения. При невозможности установления принадлежности сетей следует вызвать на трассу представителей районного отдела архитектуры и местной администрации. К работе с устройствами для монтажа оптических кабелей допускаются лица, прошедшие вводный инструктаж и инструктаж по технике безопасности на рабочем месте с последующей проверкой знаний и имеющие группу по электробезопасности не ниже 3 й.

• • • Станционные сооружения. Здесь указывается какое оборудование запроектировано на проектируемой ВОЛП, дается обоснование и пути повышения пропускной способности (например, используется оборудование SDH 1660 SM уровня STM-4 производства фирмы Алкатель с последующим применением STM-16). Приводится разработанная схема организации связи, определяется объем оборудования и его размещение. Рассматриваются вопросы организации служебной связи, контроля и управления, сигнализации, сетевой синхронизации проектируемого участка ВОЛП. Электротехнические сооружения. В данном разделе рассматриваются вопросы электропитания запроектированного оборудования, приводятся результаты расчета электропитания, показывается возможность использования существующих электропитающих установок на оконечных и промежуточных пунктах ВОЛП. Даются рекомендации по использованию защитного заземления (существующее или проектируемое). Излагаются условия обеспечения электробезопасной, пожаробезопасной работы запроектированного оборудования. Охрана окружающей среды. Принимаемые в проекте решения по защите окружающей среды должны разрабатываться на основе требований законодательных актов по защите окружающей среды, государственных стандартов, строительных норм и правил, а также условий согласований землепользователей, полученных в процессе проведения изысканий. При выборе трассы строительства ВОЛП необходимо учитывать требования Земельного и Лесного кодексов РФ, а также Федерального закона «Об охране окружающей среды» и других нормативных актов. Трассу необходимо согласовывать со всеми землепользователями и утверждать постановлениями Глав администрации районов, по территории которых прокладывается ОК. В связи с тем, что основные нормативные документы по охране окружающей среды – «Положение об оценке воздействия на окружающую среду в Российской Федерации» и «Руководство по экологической экспертизе предпроектной и проектной документации» не относят сооружения связи к экологически опасным объектам хозяйственной деятельности, то проектом следует предусматривать мероприятия по охране окружающей среды только во время проведения строительных работ по прокладке ВОЛП.

• • При этом возможны следующие экологические последствия: - нарушение почвенного покрова земель при прокладке кабеля в предварительно вырытую траншею как вручную, так и с применением землеройной техники (ковшовой или роторной экскаватор); - нанесение ущерба (потрав) сельскохозяйственным предприятиям в связи с временным занятием полосы земли под строительство в случаях прокладки кабеля до сбора урожая сельскохозяйственных культур; - расчистка кустарника и вырубка деревьев для прохождения мехколонны при прокладке кабеля по землям государственного лесного фонда. Для устранения возможных последствий воздействий на окружающую природную среду и сведения их к минимуму при строительстве ВОЛП следует предусматривать природоохранительные мероприятия. После прокладки кабеля должна быть предусмотрена обязательная рекультивация земель сельскохозяйственного и лесного назначения, нарушенных при строительстве на тех участках, где производится разработка траншей и котлованов экскаватором или ручным способом. В местах возможных размывов грунта на участках, где имеется опасность образования оврагов и эрозии почвы после прокладки кабеля, в проекте следует предусматривать противоэрозионные мероприятия (одерновка траншеи, посадка кустарников, посев трав), способствующие укреплению поверхностного слоя грунта. При пересечении с продуктопроводами необходимо предусматривать способ разработки траншеи, исключающий возможность их повреждения. Строительные работы в охранных зонах продуктопроводов следует производить только в присутствии представителей владельцев трубопроводов с выполнением всех защитных мероприятий.

• В проекте указывается, что работы в охранной зоне подземных коммуникаций разрешается производить только после получения письменного разрешения под непосредственным контролем ответственного лица. Место пересечения ВОЛП с существующими коммуникациями после завершения работ обозначаются опознавательными знаками и предупредительными плакатами. В случае обнаружения коммуникаций, не указанных в проекте, или обозначающих их знаков, земляные работы должны быть приостановлены, а на место работ необходимо вызвать представителей заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаруженные коммуникации. • После завершения строительства на территории объекта должен быть убран строительный мусор, ликвидированы ненужные выемки и насыпи, выполнены планировочные работы и проведено благоустройство земельного участка. • Охрана труда, техника безопасности и противопожарные мероприятия. Вопросы охраны труда, техники безопасности и противопожарные мероприятия должны включаться практически во все разделы проекта по строительству ВОЛП. • Все работы по прокладке и монтажу ОК и станционного оборудования должны производиться в соответствии с действующими правилами, инструкциями и документами при строгом соблюдении правил техники безопасности, охраны труда и противопожарных мероприятий.

• • • Перечень правил и руководств по технологии строительства ВОЛП и нормативных документов по охране труда, технике безопасности и противопожарным мероприятиям должен приводиться в соответствующих книгах рабочего проекта. Охрана труда, техника безопасности и производственная санитария во время строительства ВОЛП должны обеспечиваться мерами, предусмотренными строительной (монтажной) организацией при разработке проекта производства работ (ППР), в соответствии с принятыми в проекте основными проектными решениями, а также с учетом местных условий. В разработанных строительной организацией ППР или отдельном документе, при строительстве без ППР, должны быть предусмотрены следующие мероприятия: - обеспечение безопасных и безвредных условий производства работ на объекте и рабочих местах в обычных и зимних условиях; - санитарно-гигиеническое обслуживание работающих; - достаточное освещение строительной площадки, проездов, проходов и рабочих мест, погрузочно-разгрузочных площадок и др. ; - оборудование бытовых помещений для работающих (душевые, помещения для сушки и обогрева); - использование защитных и предупредительных устройств и приспособлений на рабочих местах; - обеспечение питьевой водой по санитарным нормам; - регулярная очистка от строительного мусора, снега и льда проездов, проходов, рабочих мест, погрузочно-разгрузочных площадок; - оборудование автоматическими приборами безопасности и сигнализацией, а также предохранительными устройствами грузоподъемных кранов и строительных подъемников.

• Организация строительства. В этом разделе проекта определяется объем работ по линейным, станционным, электротехническим сооружениям, а также другим видам работ, определяется продолжительность строительства ВОЛП. Определяется количество механизированных колонн по прокладке ОК, количество бригад по монтажу и измерениям ОК и станционного оборудования, а также другим вспомогательным видам работ. • На основании количества мехколонн и бригад составляется календарный план-график строительства ВОЛП, обосновываются сроки строительства и приводится перечень необходимых для ведения работ машин и механизмов.

• Сметная документация. Стоимость строительства проектируемых сооружений определяется ресурсным методом на основе нормативносметной базы в уровне текущих цен (сводная и локальные сметы). Основными нормативными и исходными документами для составления сметной документации и определения материальных затрат на строительство ВОЛП являются: методики определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации, методические указания по определению накладных величин расходов в строительства, величины сметной прибыли в строительстве и другие нормативные документы, введенные в действие постановлениями Госстроя РФ; порядок определения стоимости строительства, формирования договорных цен по объектам строительства ВОЛП; прайс-листы заводовизготовителей (фирм) оборудования связи и кабельной продукции и другие нормативные документы. • На основании сметной документации определяются основные техникоэкономические показатели проекта: общая стоимость строительства, в том числе строительно-монтажные работы, прочие работы и затраты, тыс. руб. ; удельные капитальные вложения, тыс. руб. /км или тыс. руб. /кан·км; стоимость производственных фондов, продолжительность строительства, срок окупаемости и ряд других показателей (в зависимости от требования заказчика).