Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи




Скачать 275.49 Kb.
НазваниеРасчет надежности волоконно-оптической системы передачи
страница1/5
Дата публикации23.05.2013
Размер275.49 Kb.
ТипМетодическое пособие
vbibl.ru > Информатика > Методическое пособие
  1   2   3   4   5
Министерство транспорта Российской Федерации

ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный

университет путей сообщения»
Кафедра «Оптические системы связи»

Б. И. Давыдов




РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ



Методическое пособие по выполнению


дипломного проекта

Хабаровск

Издательство ДВГУПС

2009

УДК 621.376.22

ББК

П


Рецензент:

Кандидат технических наук,

доцент кафедры «Телекоммуникации» ГОУ ВПО ДВГУПС

А. И. Михеев
Давыдов Б. И.

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи. Методическое пособие по выполнению дипломного проекта / Б. И. Давыдов. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009. – с.: ил.



ВВЕДЕНИЕ
Расчет надежности системы выполняется в качестве раздела дипломного проекта студентами, получившими подготовку по специальности 071700 «Физика и техника оптической связи». В дипломных проектах разрабатываются системы передачи информации, использующие волоконно-оптический кабель и оборудование ВОЛС на участках нового строительства или модернизации существующих линий. Волоконно-оптическая системы передачи (ВОСП) используются как на магистральных линиях, так и в сетях внутризоновой связи.

В настоящем методическом пособии рассматриваются следующие вопросы:

  • основные положения теории надежности радиоэлектронных устройств и систем;

  • сведения о принципах построения и функционирования ВОСП;

  • требования нормативных документов к надежности ВОСП;

  • методика инженерного расчета показателей надежности ВОСП;

  • мероприятия, направленные на повышение надежности ВОСП.

В приложении к методическому пособию приводится информация о характеристиках оборудования и волоконно-оптического кабеля ряда ведущих отечественных и зарубежных производителей.
^ 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целями работы по подготовке раздела «Надежность» являются:

  • закрепление знания основ теории надежности радиоэлектронных систем;

  • освоение навыков работы с технической, справочной документацией;

  • определение показателей надежности спроектированной системы;

  • определение способов обеспечения надежности при проектировании, строительстве, эксплуатации системы.

Результаты работы должны быть оформлены документально в виде главы дипломного проекта.
^ 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ
Под надежностью объекта системы связи или обработки данных, согласно ГОСТ 27.002-83, подразумевают его свойство сохранять во времени и установленных пределах значения всех параметров, характеризующих качество передачи информации. При этом полагают, что объект функционирует при заданных режимах, условиях применения, а также соблюдения правил и регламентов технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Комплексным показателем надежности служит коэффициент готовности , определяющий вероятность работоспособности объекта в произвольный момент времени – кроме планируемых перерывов, в течение которых использование объекта по назначению не предусматривается. Связанным с указанным показателем является коэффициент простоя (неготовности) :
(1)
Согласно положениям теории надежности, время работы объекта до наступления отказа рассматривается как случайная величина, которая характеризуется определенным законом распределения. В качестве основных показателей, отражающих уровень надежности объекта, принимаются среднее время наработки на отказ и средняя интенсивность отказов .

Показатель - среднее время между отказами объекта – определяют как математическое ожидание случайной величины. Указанные показатели связаны соотношением:
(2)
Средняя интенсивность отказов в единицу времени в период нормального функционирования объекта принимается постоянной.

Показатели надежности определяют экспериментально путем постановки на испытания однотипных объектов, обеспечения их работы до возникновения отказов. Определяют моменты , в которые происходит каждый из отказов, и вычисляют следующие величины:

- число изделий, не отказавших к заданному моменту времени t ;

- число изделий, отказавших на малом интервале времени .

Среднее время безотказной работы изделия по статистическим данным оценивается выражением:
(3)
Статистическая оценка интенсивности отказов определяется формулой:
(4)


    1. Функция распределения случайной величины характеризует набор вероятностей превышения этой величиной значений , , … - в пределе, всех значений в интервале . На рисунке 1 приведен пример совокупности реализаций случайной величины, на рисунке 2 – график функции распределения случайной величины.



    2. Рис. 1. Реализации случайной величины














0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 отсчеты

Рис. 2. Распределение вероятностей случайной величины



1,0

0,5
. . .
0








    1. Среднее время наработки на отказ ЦСП складывается из среднего времени наработки между предотказовым и отказовым состояниями и средним временем наработки на отказовое состояние


(5)
Величина, обратная интенсивности отказов ЦСП , в этом случае определяется выражением:
, (6)

где m – интенсивность перехода из предотказового состояние в отказовое состояние;

- интенсивность перехода в предотказовое состояние.
Распределение указанных режимов во времени иллюстрируется рисунком 3.

Рис. 3. Диаграмма процесса функционирования объекта во времени

О О О

НР ПО Восст НР ПО Восст НР ПО Восст



НР – нормальная работа О – отказ ПО – предотказовое состояние

Восст – период восстановления


    1. Суммарная интенсивность отказов системы , в которой не предусмотрено защитное переключение на резерв в случае отказа, определяется как сумма показателей всех элементов системы:


(7)


    1. Для восстанавливаемых объектов одним из важнейших свойств является ремонтопригодность. Под ремонтопригодностью понимают приспособленность объекта к предупреждению неисправности, ее обнаружению и устранению последствий путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность характеризуется средним временем восстановления v, затрачиваемым на обнаружение, поиск причины и устранение последствий отказа.

^ 3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВОЛОКОННО-

ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ
3.1. Классификация, принципы построения и функционирования ВОСП изложены в основополагающих нормативных документах Взаимоувязанной сети связи Российской федерации (ВСС РФ).

Сети связи в зависимости от протяженности и топологии разделяются на три класса:

  • местная первичная сеть (МСП) с протяженностью линейного тракта до 200 км;

  • внутризоновая первичная сеть (ВЗПС) с протяженностью до 1400 км;

  • магистральная первичная сеть (СМП) с протяженностью до 12500 км.


3.2. Волоконно-оптическая система передачи в общем случае включает оконечные пункты ОП1, ОП2, в которых осуществляется формирование цифровых потоков, пункты промежуточного усиления и коррекции сигналов (ОРП, НРП) и участки линейно-кабельных сооружений (рисунок 4). В оборудовании обслуживаемых регенеративных пунктов ОРП, как правило, производится декомпозиция группового сигнала и последующее группообразование. В необслуживаемых пунктах НРП указанные процедуры не выполняются.
Рис.4. Структурная схема ВОСП
1 2 3 4

ОП 1 ОРП НРП НРП ОП 2

1, 2, 3, 4 – участки линейно-кабельных сооружений

3.3. Существует два типа стратегий восстановления нормального функционирования ВОСП в случае возникновения аварийной ситуации. Первая стратегия, используемая на значительном числе эксплуатируемых в настоящее время линий связи (традиционная стратегия), предполагает начало действий по восстановлению работоспособности системы с момента обнаружения отказа (аварии). Второй тип – оптимальная стратегия – основывается на обнаружении предотказового (предаварийного) состояния системы. При обнаружении такого состояния начинаются действия по восстановлению. Запас времени между обнаружением отклонения качества работы от нормы и выходом системы из строя позволяет лучше организовать ремонтный процесс. В этом случае снижается время простоя системы, обусловленное процессом восстановления ее работоспособности.
3.4. Анализ характерных причин возникновения неисправностей компонентов ВОСП показывает, что не менее 70% отказов может быть отнесено к постепенным. Эти отказы вызываются деградацией зеркал лазерных граней, образованием «темных линий» в лазерах, развитием микротрещин оптического кабеля, ростом затухания при поглощении водорода, ростом темнового тока в фотоприемнике и др. Наблюдение плавных изменений параметров системы, обусловленное развитием перечисленных процессов, позволяет обнаружить предотказовое состояние и своевременно начать восстановление работоспособности.

^ 4. ТРЕБОВАНИЯ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ К НАДЕЖНОСТИ ВОСП
Основные требования к качеству и надежности ВОСП регламентированы Рекомендациями Международного союза электросвязи G.821, G.921, отечественными стандартами.

Согласно стандартам МСЭ-Т, качество цифровой системы передачи делят на три категории:

  • связь приемлемая, коэффициент ошибок
  1   2   3   4   5

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconРасчет надежности систем с расчлененной структурой
Модель надежности системы строится на основе анализа влияния определенного вида отказов элементов на надежность системы в целом

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconЭксплуатация ЭВМ и систем Лабораторная работа №7 «Расчет надежности...
...

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи icon1. Обзор существующих методов передачи на волоконно-оптических системах...
Особенностью соединительных линий (С. Л) является относительно небольшая их длина за счет глубокого районирования сетей. Статистика...

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconСуперскоростной интернет для физических лиц по волоконно-оптической линии связи
Подключить высокоскоростной канал интернет, воспользовавшись услугами ООО «Связь и Строительство», действительно выгодно. Выполнение...

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconПроцедурные вопросы: Кунавина Любовь
«Волоконно-оптические линии связи и передачи данных ООО "рн-юганскнефтегаз". Вторая очередь» (шифр 2756)

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconДокладчик: Роберт Люйтен (Robert Luijten), отраслевой менеджер по...
При сертификации волоконно-оптической сети необходимо учитывать стандарты, поскольку несоответствие стандартам неизменно повлечет...

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconКурсовая работа по дисциплине «эксплуатацияэвми систем»
Расчёт надежности комплекса программ с помощью Марковской модели матричным методом. 6

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconЭксплуатация ЭВМ и систем Контрольно-курсовая работа
Расчет надежности комплекса программ с помощью марковской модели матричным методом

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи iconМоделирование внезапных отказов на основе экспоненциального закона надежности
...

Расчет надежности волоконно-оптической системы передачи icon8 расчет параметров передачи
Электрическое состояние проектируемой кабельной линии характеризуется следующими параметрами

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница