ВСТУП

     Розвиток  науки і прискорення технічного прогресу не дійсні без удосконалення  засобів зв’язку систем збору, передачі і обробки інформації. Інтенсивний  розвиток нових інформаційних технологій в останні роки привів до бурхливого розвитку мікропроцесорної техніки, яка стимулювала розвиток цифрових методів передачі інформації. В кінці, це привело до будови нових високошвидкісних технологій глобальних мереж: PDH, SONET, SDH, ISDN, Frame Relay і АТМ. Однією з найбільш сучасних технологій, використаних в наш час для побудови мереж зв’язку, є технологія синхронної цифрової ієрархії SDH.

     Зацікавленість  до SDH обґрунтовано тим, що ця технологія прийшла на заміну технологіям з  імпульсно кодовою модуляцією РСМ (ІКМ) і плезіохронною цифровою ієрархією PDH (ПЦІ) і стала інтенсивно впроваджуватись в результаті масової  установки сучасних закордонних цифрових АТС, дозволяючи оперувати цифровими потоками 2 Мбіт/с, і побудови в регіонах локальних кілець SDH.

     Синхронна цифрова ієрархія (СЦІ) має суттєві  переваги в порівнянні системами попередніх поколінь, вона дозволяє повністю реалізувати можливості волоконно–оптичних і радіорелейних ліній передачі (ВОЛП і РРЛП) і будувати гнучкі, вигідними для експлуатації і керування мережі, гарантуючи високу якість зв’язку. Таким чином, концепція SDH дозволяє оптимально поєднувати процеси високоякісної передачі інформації з процесами автоматизованого управління, контролю і обслуговування мереж в єдиній системі. Система (СЦІ) забезпечує швидкість передачі від 155 Мбіт/с і вище і може транспортувати, як сигнали існуючих цифрових систем , (наприклад , на міських мережах ІКМ-30), так і нових перспективних служб, в тому числі широкосмугових. Апаратура СЦІ являється програмно керованою і інтегрує в собі засоби перетворення, передачі оперативного переключення, контролю, управління.

     З появою сучасних волоконно-оптичних кабелів (ВОК), стали можливими велетенські  швидкості передачі в лінійних трактах (ЛТ) цифрових систем передачі з одночасно  довгими секціями регенерації до 100 км. і більше. Створення таких ЛТ перевищує можливості цифрових трактів на кабелях з металевими жилами  в 100 і більше разів, що радикально підвищує їх економічну ефективність. При цьому більшість регенераторів мають властивості об’єднуватись з кінцевими або транзитними станціями. І з цього випливає, що СЦІ – це непросто нові системи передачі, це і принципові зміни мереженій архітектурі, організації управління. В провадження СЦІ представляє собою якісний новий етап розвитку цифрової мережі зв’язку.

     Архітектура мережі доступу використовує принципи побудови широкосмугових мереж. Це дає можливість під'єднати до мережі доступу всі існуючі інформаційні ресурси та реалізувати механізм необмеженого їх збільшення в майбутньому.

     Метою даного проекту являється :

     - створення сучасної телекомунікаційної мережі в інтересах населення та народного господарського комплексу;

     - організація якісного зв’язку  для передачі різного виду  інформації між проміжними та  кінцевими населеними пунктами .

     Переваги  ЦСП - SDH:

     - спрощення ЦСП і організації  мережі за рахунок відмови від 
асинхронного об'єднання потоків, що дозволяє у тому числі, просто 
здійснити виділення первинних цифрових потоків (ПЦП) і ОЦК із 
цифрових потоків вищих рівнів ієрархії;

           - гнучкість керування  мережею, зумовлена наявністю  великої кількості широкосмугових каналів керування й організації каналів дистанційного 
керування і контролю функціонування мережі та багато чого іншого.

     Згідно  технічного завдання необхідно спроектувати волоконно-оптичну лінію передачі між містами Одеса – Ізмаїл для передачі 200 ПЦП.

     Для досягнення цієї мети обґрунтуємо найбільш доцільний варіант організації  зв’язку між вибраними населеними пунктами. Тягар вибраних пунктів  по послугам зв’язку залежить, в  першу чергу, від кількості населення  в них. Крім того, ступінь зацікавленості до взаємин залежить від економічних, культурних та соціально-побутових відносин між населеними пунктами.

     В даному проекті в якості базової  системи передачі проектованої мережі передбачається апаратура четвертого рівня ієрархії SDH, що виконує перенесення інформації зі швидкістю передачі цифрового сигналу 622,08 Мбіт/с в межах синхронного транспортного модуля.

1 ВИБІР ТРАСИ КАБЕЛЬНОЇ  МАГІСТРАЛІ, ТИПУ  КАБЕЛЮ ТА АПАРАТУРИ ВОСП 

1. Вибір траси Одеса –  Ізмаїл

     1.1.1 Коротка характеристика кінцевих пунктів і варіантів траси

     Проектування  і будівництво будь-якого об'єкту вимагає знання клімату на ділянці  будівництва, категорії грунту, ступеня  перехрестя місцевості, наявності водойомів, озер і т.п. Крім того, необхідно знати  ступінь розвитку кінцевих пунктів: населення, промисловість, їх перспективу розвитку.

     Одеса – адміністративний, економічний і культурний центр на чорноморському узбережжі України,  населення нараховує 1010,3 тис. чоловік. Місто розташовано на березі Одеського заливу, займає площу 236,9 квадратних кілометрів. Одесса – найбільший морський порт України, що транспортує: зерно, вугілля, нафтопродукти, метали, джут. Великий залізно-дорожній центр. Поблизу міста знаходяться три великих лимани: Куяльницький, Хаджибейський та Сухий. Клімат помірно-континентальний і порівняно сухий. Також Одеса промисловий центр, розвинуті машинобудівництво, металообробка, харчова, хімічна та легка промисловість, обробка нафти. У місті діє багато шкіл,  ліцеїв, інтернатів та  вузів. Міський транспорт включає тролейбуси, автотранспорт та з / д транспорт, а також трамваї.

     Місто Ізмаїл – місто районного значення в Одеській області України, адміністративний центр Ізмаїльського району. Місто  розташоване на південному заході області  на річці  Дунай  за 81 км від берегу Чорного моря. У місті розвинена харчова промисловість. Також в Ізмаїлі розташований рибзавод.  На даний момент у місті діють порт, судноремонтно-механічний завод (ІСРМЗ), судноремонтний завод (ІСРЗ), завод залізобетонних виробів (ЗБВ), целюлозно-картонний комбінат. В останні роки активно розвивається сфера торгівлі (продовольством, медикаментами, побутовою технікою та ін.).

       Ізмаїл - найбільший український  порт на Дунаї. 

       Місто є кінцевим пунктом на  залізничній гілці, прокладену  з Одеси на південь області. Ряд автодоріг зв'язують місто з іншими населеними пунктами.  Є аеропорт.  
 
 

     1.1.2 Опис варіантів траси 

     Для зниження витрат на доставку кабелю, монтажників  до місця будівництва, а також  для зручності і економічнішого обслуговування надалі, прийнято прокладати кабель уздовж автомобільних або залізничних шляхів.

     На  підставі вивчення географічної карти  намічаємо можливі варіанти траси  і вибираємо найбільш доцільний  і економічний (тобто такий, котрий припускає найменший обсяг робіт, найменший обсяг витрат і можливість застосування механізмів прокладання оптичного кабелю). У заміській зоні  ВОЛЗ необхідно прокладати уздовж автомобільних доріг, у силу зручності подальшого обслуговування ЛЗ. Переходи через ріки повинні розміщатися на відстані не менш 1000 м від залізничних мостів і мостів магістральних шосейних доріг, на відстані не менш 200 м нижче за течією від мостів шосейних і ґрунтових доріг місцевого значення. Трасу ВОЛЗ  вибиратимемо вздовж автомобільних доріг. Таке пов’язане із зручністю будівництва лінії,  окрім того здійснюється транзит через великі населені пункти.

     При існуючій структурі шляхів між крайовими  пунктами Одеса- Ізмаїл можливі два  варіанти проходження траси кабелю.

     Для вибору оптимальної траси прокладання  кабелю було розглянуто два можливих варіанти проходження траси кабелю. Зрівняння цих варіантів наведено в табл. 1.1 і приведено на рис. 1.1. 

Таблиця 1.1 – Опис варіантів траси

     У першому варіанті ВОЛЗ прокладається  через наступні населені пункти: Ізмаїл – Кирнички – Татарбунари – Миколаївка-Новоросійська – Маяки – Одеса. У цьому випадку траса перетинає 19 автодоріг, 6 залізничних шляхів, 24 водних перешкод, і її довжина дорівнює 244 км.

     Другий  варіант припускає прокладку  ОК через такі міста та населені пункти: Ізмаїл – Кирнички – Татарбунари – Миколаївка-Новоросійська – Білгород-Дністровський – Овідіополь – Одеса. Довжина траси другого варіанта дорівнює 267 км, перетинає 27автодоріг, 10 залізничних шляхів, 27 водних перешкод.

     Велику  частину витрат при прокладанні  траси магістралі складає вартість ВОК і його прокладання, до цього  ж у першому варіанті менше  переходів через комунікації, тому з економічної точки зору цей  варіант більш вигідний. Тому ми обираємо перший варіант траси.

     ВОЛП, яка проектується в Ізмаїлі, Татарбунарах, Одесі проходить у кабельній каналізації. Між цими населеними пунктами оптичний кабель (ОК) прокладається кабелеукладачем, безпосередньо в ґрунт. Прокладання волоконно-оптичної лінії зв’язку (ВОЛЗ) виконують уздовж шосейних шляхів, що полегшує транспортування необхідних матеріалів і обладнання ВОЛЗ. На даній трасі магістралі також дуже сприятливий рельєф місцевості для прокладки ОК. У більшості випадків прокладка кабелю в ґрунт проводиться кабелеукладачем, а в місцях, де це неможливо, копають вручну, або використовують трактор „ЕТЦ”, для риття траншей.

     Необхідна кількість ОК, для будівництва  визначається з урахуванням встановлених норм [4], а саме:

• на підземний ОК, який проложений в грунт-2,4%;
• на ОК всіх типів для прокладки їх в кабельну каналізацію ГТС-2,4%;
• на підводний ОК, який прокладено без заглиблення у дно річки або водойоми-14%.

     Довжина траси проектованої лінії зв'язку Одеса – Ізмаїл дорівнює 244 км. Довжина траси в міській кабельній каналізації складає 14,5 км.

     Необхідна довжина кабелю для прокладки  в ґрунт та для прокладки в кабельній каналізації міста складе 244 1,024=249,9 км при нормі запасу 2,4%. Запас на прокладку кабелю через ріки складає 14%. Звідси довжина кабелю складе  5,4 1,14=6,15 км.

     Загальна  довжина необхідного кабелю L_каб складає: 

L_ОКЛБг=249,9+6,15=256,05км  

     Таблиця 1.2 – Характеристика траси ВОЛП Одеса – Ізмаїл

1.2 Техніко-економічне  обґрунтування вибору  типу кабелю та  обладнання кабельної  лінії передавання Одесса-Ізмаїл 

          1.2.1 Визначення коефіцієнта економічної ефективності будівництва волоконно-оптичної лінії передавання

     Згідно  до завдання на проектованій дільниці транспортної телекомунікаційної мережі споживачами міжміського зв'язку будуть підприємства, населення і крім того частина каналів буде надаватися для передачі даних і здаватися в оренду. 

     Для оцінки економічної ефективності будівництва  волоконно-оптичної лінії передачі потрібно знайти основний її показник – коефіцієнт економічної ефективності Е₀. Він визначається як відношення прибутку підприємства  
R = Д_в – С до капітальних затрат К на придбання, монтаж устаткування і лінійних споруд [2]: 

                                Е₀ = (Д_В – С) / К,                                                  (1.1) 

де   Д_в – власні доходи підприємства за рахунок створення нових каналів;

       С – експлуатаційні витрати.

     Капітальні  витрати К є найважливішим економічним показником, тому що безпосередньо характеризують, у що обходиться створення нових ділянок мережі зв'язку. Капітальні витрати містять у собі витрати на будівельно-монтажні роботи, придбання устаткування, інші види робіт пов'язані з будівництвом проектованої ділянки мережі.

     Розміщення  проектованого обладнання буде здійснюватися  на вже існуючих площах ЛАЦ, витрати на будівництво приміщень не передбачаються. Отже капітальні витрати складаються з витрат на устаткування і лінійні споруди:

                                    К = К_обор + К_каб ,                                              (1.2) 

У такий спосіб остаточна формула для визначення Е₀ має вигляд: 

                                 Е₀ = (Д_в – С) / (К_обор + К_каб).                                   (1.3) 
 
 

     1.2.2 Розрахунок терміну окупності  кабельної лінії передавання 

Розрахунок  капітальних витрат

     Для оцінки капітальних витрат на придбання устаткування і його монтажу, а так само капітальних витрат на лінійні споруди складемо відповідні кошториси (табл. 1.3).

     Між собою мережні вузли будуть відрізнятися типами оптичних і електричних інтерфейсів, інше обладнання буде однаковим. 

Таблиця 1.3 – Кошторис затрат на обладнання STM-4

     Капітальні  затрати на лінійні споруди складаються  з витрат на придбання, прокладку, монтаж і вимірювання кабелю. Так як ОК буде в нашому проекті частково задуватися в поліетиленову захисну трубку, то потрібно врахувати і затрати на придбання і прокладку трубки. У проекті використовується кабель ОКЛБг та ОКЛ в поліетиленовій захисній трубці ПНТ – 40/34 (для прокладки в кабельній каналізації).

     Кількість кабелю та трубки, які використовуються для прокладки в кабельній каналізації беремо з розрахунку 4-6 км для великих населених пунктів і 2-3 км для малих.

     Згідно  до прайс-листа ВАТ «ОДЕССКАБЕЛЬ», вартість кабелю ОКЛ складає  9600 грн., ОКЛБг – 14640грн. Вартість поліетиленової трубки ПНТ – 40/34 з урахуванням ПДВ складає –  6348 грн.

     У табл. 1.4 та 1.5 приведено кошторис затрат на лінійні споруди кабельної магістралі при використанні кабелів типу ОКЛ та ОКЛБг, відповідно: 

Таблиця 1.4 – Кошторис затрат на лінійні споруди при використанні               кабеля ОКЛ

Таблиця 1.5 – Кошторис затрат на лінійні споруди при використанні кабелю ОКЛБг

Продовження таблиці 1.5

     Таким чином, сумарні капітальні вкладення  з урахуванням витрат на станційне устаткування і лінійні споруди для кабеля ОКЛ складають: 

     К = 635,32+ 7534= 8169,32 тис. грн. 

     А сумарні капітальні вкладення з урахуванням витрат на станційне устаткування і лінійні споруди для кабеля ОКЛБг складають: 

     К = 635,32+ 6166,4= 7251,72 тис. грн. 

Розрахунок  експлуатаційних витрат:

     В першу чергу зробимо розрахунок чисельності штату необхідного  для обслуговування обладнання та лінійних споруд.

     Розрахунок  чисельності штату по обслуговуванню проектованої волоконно-оптичної лінії  передавання проводиться на підставі норм на технічне обслуговування [2].

     Загальні  норми на технічне обслуговування приведені в табл. 1.6. 

Таблиця 1.6 – Норми на технічне обслуговування обладнання ВОЛП

     Чисельність штату можна розрахувати за формулою: 

                                                                                  _,                                                                             (1.4) 

де     Н_і – норматив часу на обслуговування обладнання ВОЛП;

        К_о = 1,08 – коефіцієнт, що враховує резерв на підміну під час відпустки;

        Ф_р – місячний фонд робочого часу, Ф_р = 168 годин. 

       чол. 

     Таким чином, на обслуговування лінійного і станційного устаткування необхідно 11 чоловік.