Разработка структурной схемы адаптивного приемника синхросигнала

Обобщенная структурная схема цифровой волоконно-оптической системы передачи (ЦВОСП), их классификация по ряду параметров и характеристик. Принципы построения двухсторонних линейных трактов ЦВОСП. Методы уплотнения волоконно-оптических линий связи.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.12.2014
Размер файла 2,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

радиотехнический факультет

кафедра теоретических основ радиотехники

Курсовой проект

на тему: «Разработка структурной схемы адаптивного приемника синхросигнала»

по курсу «Цифровые телефонные системы передачи данных»

Выполнил студент группы P -10

Токмаков Юрий Константинович

Проверил Мерёжин Н.И.

Таганрог 2014 г.

Содержание

  • 1. Обобщенная структурная схема цифровой волоконно-оптической системы передачи
  • 2. Принципы построения двухсторонних линейных трактов ЦВОСП
  • 3. Методы уплотнения волоконно-оптических линий связи

1. Обобщенная структурная схема цифровой волоконно-оптической системы передачи

В состав любой ВОСП входят следующие технические средства:

1) каналообразующее оборудование (КООпер) тракта передачи, обеспечивающее формирование определенного числа типовых каналов или типовых групповых трактов со стандартной шириной полосы пропускания или скоростью передачи;

2) оборудование сопряжения (ОСпер) тракта, необходимое для сопряжения параметров многоканального сигнала на выходе КОО с параметрами оптического передатчика;

3) оптический передатчик (ОПер), обеспечивающий преобразование электрического сигнала в оптический сигнал, длина волны которого совпадает с одним из окон прозрачности оптического волокна; в состав ОПер входят: источник оптического излучения (ИОИ) - оптической несущей, один или несколько параметров которой модулируются электрическим многоканальным сигналом, поступающим с ОСпер, и согласующее устройство (СУ), необходимое для ввода оптического излучения в волокно оптического кабеля с минимально возможными потерями; как правило, источник оптического излучения и согласующее устройство образуют единый блок, называемый передающим оптическим модулем (ПОМ);

4) оптический кабель, волокна которого (ОВ) служат средой распространения оптического излучения;

5) оптический ретранслятор (ОР), обеспечивающий компенсацию затухания сигнала и коррекцию различного вида искажений; ОР могут быть обслуживаемыми или необслуживаемыми и устанавливаются через определенные расстояния, называемые ретрансляционными участками; в ОР производится обработка (усиление, коррекция, регенерация и т.д.) как электрического сигнала, который получается путем преобразования оптического сигнала и последующего преобразования скорректированного электрического сигнала в оптический, так и оптического сигнала с помощью оптических квантовых усилителей;

6) оптический приемник (ОПр), обеспечивающий прием оптического излучения и преобразование его в электрический сигнал; ОПр включает в себя согласующее устройство (СУ), необходимое для вывода оптического излучения из ОВ с минимальными потерями, и приемник оптического излучения (ПОИ); совокупность согласующего устройства и приемника оптического излучения представляют приемный оптический модуль (ПРОМ);

7) оборудование сопряжения (ОСпр) тракта приема, преобразующее сигнал на выходе ПРОМ в многоканальный сигнал соответствующего КОО;

8) каналообразующее оборудование (КООпр) тракта приема, осуществляющее обратные преобразования многоканального сигнала в сигналы отдельных типовых каналов и трактов.

Обобщенная структурная схема ВОСП приведена на рис. 1.1.

Для модуляции оптической несущей многоканальным электрическим сигналом можно использовать частотную (ЧМ), фазовую (ФМ), амплитудную (AM), поляризационную (ПМ) модуляции и модуляцию по интенсивности (МИ) и др. Чаще всего при построении цифровых волоконно-оптических систем передачи (ЦВОСП) применяется МИ. Это связано с тем, что использование МИ приводит к относительно простым техническим решениям при реализации устройств управления (модуляции) интенсивностью излучения полупроводниковых источников и обратного преобразования оптического сигнала в электрический, т.е. демодуляции.

цифровой оптический линия связь

Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема волоконно-оптической системы передачи: а - структурная схема тракта передачи ВОСП; б - структурная схема тракта приема ВОСП

При фиксированных пространственных координатах мгновенное значение электрического поля монохроматического оптического излучения можно записать в виде

(1.1)

где - амплитуда поля; и - соответственно частота и фаза оптической несущей.

Тогда значение интенсивности оптического излучения, усредненное по периоду , называемое средней интенсивностью или мощностью оптического излучения, будет равно

(1.2)

При МИ именно величина изменяется в соответствии с модулирующим многоканальным сигналом.

Обладая волновой природой, оптическое излучение в то же время является дискретным. Оно излучается и поглощается только в виде дискретных квантов - фотонов с энергией hf0, где h - постоянная Планка. Поэтому мощность оптического излучения можно характеризовать интенсивностью потока фотонов (числом фотонов в единицу времени) J=P/hf0, которая и модулируется многоканальным сигналом.

Волоконно-оптические системы передачи можно классифицировать по ряду параметров и характеристик, основными из которых являются следующие.

1. В зависимости от применяемого каналообразующего оборудования ВОСП делятся на:

- аналоговые волоконно-оптические системы передачи (АВОСП), если каналообразующее оборудование строится на основе аналоговых методов модуляции параметров гармонической несущей частоты (амплитудная, частотная, фазовая модуляции и их комбинации) или параметров периодической последовательности импульсов (амплитудно-импульсная, широтно-импульсная, фазоимпульсная модуляции и их комбинации);

- цифровые волоконно-оптические системы передачи (ЦВОСП), если каналообразующее оборудование строится на основе импульсно-кодовой модуляции, дельта-модуляции и их разновидностей. Самое широкое применение находят ЦВОСП.

2. В зависимости от способа модуляции оптического излучения ВОСП подразделяются на:

- волоконно-оптические системы передачи с модуляцией интенсивности оптического излучения и соответствующей его демодуляции, называемые иногда прямой модуляцией и широко применяемые в большинстве ЦВОСП;

- волоконно-оптические системы передачи с аналоговыми методами модуляции оптического излучения (оптической несущей): амплитудной, фазовой, частотной модуляциями и их комбинациями.

3. В зависимости от способа приема или демодуляции оптического сигнала ВОСП классифицируются:

- на волоконно-оптические системы передачи с прямой демодуляцией или непосредственным приемом, при котором происходит непосредственное преобразование интенсивности оптического излучения в электрический сигнал, напряжение или ток которого однозначно отражают изменение интенсивности оптического сигнала;

- когерентные волоконно-оптические системы передачи, в которых применяется гетеродинное преобразование частоты независимо от вида модуляции (синхронная или несинхронная) оптического излучения, осуществляемого на промежуточной частоте.

При гетеродинном приеме одновременно с оптическим сигналом частоты fc на фотодетектор подается достаточно мощное оптическое излучение местного гетеродина с частотой fг, на выходе фотодетектора выделяется промежуточная частота fпром=fc - fг, на которой и осуществляются дальнейшие пребразования оптического сигнала в электрический.

4. По способу организации двусторонней связи ВОСП подразделяются на:

а). Двухволоконную однополосную однокабельную, при которой передача и прием оптических сигналов ведется по двум ОВ на одной длине волны л. Каждое ОВ является эквивалентом двухпроводной физической цепи и, так как взаимные влияния между оптическими волокнами кабеля отсутствуют, то тракты передачи и приема различных систем организуются по одному кабелю, т. е. такие ВОСП являются однокабельными однополосными. Принцип построения двухволоконной однокабельной однополосной ВОСП показан на рис. 1.2, где использованы следующие обозначения: КОО - каналообразующее оборудование; ОС - оборудование сопряжения; ОПер - оптический передатчик; ОВ - оптическое волокно; ОПр - оптический приемник.

Рис. 1.2. Принцип построения двухволоконной однополосной однокабельной ВОСП

Достоинством такой ВОСП является использование однотипного оборудования трактов передачи и приема оконечных и промежуточных станций, а недостатком - весьма низкий коэффициент использования пропускной способности ОВ.

б). Одноволоконную однополосную однокабельную (рис. 1.3), особенностью которой является использование одного оптического волокна для передачи сигналов в двух направлениях на одной и той же длине волны.

Рис. 1.3. Принцип построения одноволоконной однополосной однокабельной ВОСП

На рис. 1.3 к ранее принятым обозначениям добавилось следующее: ОРУ - оптическое развязывающее устройство, осуществляющее поляризацию световых волн или разделение типов направляемой волны оптического излучения.

в). Одноволоконную двухполосную однокабельную, при которой передача в одном направлении ведется на длине волны оптического излучения л1, а в другом - л2; разделение направлений передачи осуществляется с помощью направляющих оптических фильтров (ОФ), настроенных на соответствующие длины волн оптического излучения. Обобщенная схема такого способа организации двусторонней связи приведена на рис. 1.4, где ОФл1,2 - направляющие оптические фильтры.

Рис. 1.4. Принцип построения одноволоконной двухполосной однокабельной ВОСП

5. По назначению и дальности передачи ВОСП подразделяются на:

а). Магистральные ВОСП, предназначенные для передачи сообщений на тысячи километров и соединяющие между собой центры республик, краев, областей, крупные промышленные и научные центры и др.

б). Зоновые ВОСП, предназначенные для организации связи в административных пределах республик, краев, областей и протяженностью до 600 км.

в). ВОСП для местных сетей, предназначенные для организации межстанционных соединительных линий на городских и сельских телефонных сетях.

г). ВОСП для распределения информации, обеспечивающие связь между вычислительными машинами, организацию локальных компьютерных сетей и сетей кабельного телевидения.

6. По методам уплотнения оптического волокна, в основе которых лежит процесс мультиплексирования, т.е. одновременной передачи нескольких потоков светового излучения по одному волокну, ВОСП подразделяются на ВОСП со спектральным уплотнением или мультиплексированием с разделением длин волн (wavelength - division multiplexing, WDW), при котором по одному ОВ одновременно передается несколько спектрально разнесенных оптических несущих, каждая из которых модулируется многоканальным сигналом, сформированным соответствующим каналообразующим оборудованием.

Возможность построения таких систем основывается на сравнительно слабой зависимости коэффициента затухания ОВ в пределах соответствующего окна прозрачности от частоты (или длины волны) оптической несущей.

Обобщенная структурная схема оконечного оборудования системы передачи ЦВОСП представлена на рис. 1.5. В данной схеме представлены основные устройства, общие для цифровых ВОСП различного назначения, обеспечивающие формирование, передачу и прием передаваемого по линейному тракту сигнала. Оборудование управления и контроля в блок-схему не включено.

Рис. 1.5. Обобщенная структурная схема ВОСП

В состав схемы входят следующие блоки: 1 - блок преобразования входного сигнала в ИКМ-последовательность (каналообразующий блок), выполняющий все необходимые преобразования: дискретизацию, квантование, линейную (или нелинейную, если нужно) кодификацию и помехоустойчивое кодирование; 2 - блок временного группообразования компонентных сигналов (фреймов/трибов) PDH требуемого уровня иерархии; 3 - интерфейсный блок компонентных (трибных) сигналов, поступающих на временное мультиплексирование SDH, осуществляющий все необходимые функции, в том числе ввода/вывода, локальной кросс-коммутации и т.д.; 4 - блок мультиплексирования SDH, осуществляющий логическое формирование модуля STM-N требуемого уровня в данной иерархии; 5 - оптический интерфейсный блок, преобразующий логическую импульсную последовательность в физическую последовательность STM-N (выполняет все необходимые преобразования по формированию заголовков: секционного, мультиплексного и путевого (трактового), а также интерфейсное кодирование); 6 - передающий блок, осуществляющий все необходимые преобразования, в том числе модуляцию источника несущего излучения (лазера) и линейное кодирование; 7 - блок волнового мультиплексирования WDM (необязательный блок), формирующий многоканальную волновую последовательность, если в этом есть необходимость; 8 - мощный оптический усилитель (бустер) МУ (необязательный блок), осуществляющий усиление оптической цифровой последовательности до уровня, требуемого для создания необходимой мощности; 9 - оптический линейный усилитель ЛУ (необязательный блок), осуществляющий оптическое усиление сигнала на участке регенерации; 10 - оптический предусилитель (необязательный блок), осуществляющий усиление входного сигнала на приемном конце и используемый при необходимости дополнительного усиления; 11 - демультиплексор WDM, если в схеме ВОСП используется волновое мультиплексирование; 12 - оптический приемник -блок, осуществляющий прием сигнала, т.е. реализующий функции, обратные передатчику, плюс дополнительные функции, например фильтрацию оптических несущих, если используется технология WDM; 13 - оптический интерфейсный блок, преобразующий физическую последовательность, эквивалентную модулю STM-N, в логическую импульсную последовательность (выполняет все необходимые обратные по отношению к блоку 5 преобразования по декодированию интерфейсного кода и интерпретации заголовков: секционного, мультиплексного и путевого (трактового)); 14 - блок демультиплексирования SDH, осуществляющий логическую декомпозицию импульсной последовательности модуля STM-N и выделение компонентных сигналов (трибов) требуемого уровня иерархии PDH (т. е. преобразования, обратные осуществляемым в блоке 4); 15 -интерфейсный блок компонентных (трибных) сигналов, осуществляющий все необходимые функции и преобразования, обратные осуществляемым в блоке 3; 16 - блок разборки группового сигнала (фрейма/триба) PDH принятого уровня иерархии до требуемого, например Е1, и выделение нужного тайм-слота (т.е. преобразования, обратные осуществляемым в блоке 2); 17 - блок преобразования ИКМ-последовательности в выходной сигнал, выполняющий все необходимые обратные преобразования: помехоустойчивое декодирование и восстановление дискретизированного, квантованного и кодифицированного сигнала (т. е. преобразования, обратные осуществляемым в блоке 1).

При дуплексной передаче необходимо иметь двойной комплект оборудования для осуществления операций приема-передачи на обоих концах.

2. Принципы построения двухсторонних линейных трактов цвосп

Оптический сигнал при прохождении по оптическому кабелю (ОК) испытывает затухание, обусловленное собственными потерями из-за поглощения светового излучения и его рассеяния в материале ОВ. Спектральная зависимость этих потерь обусловливает амплитудно-частотные (просто частотные) искажения сигналов и, следовательно, изменение их формы. Дисперсионные явления в ОВ приводят к рассеянию во времени спектральных или модовых составляющих сигнала, т. е. к различному времени их распространения.

Различие групповых скоростей различных составляющих оптического излучения приводит к изменению формы и длительности оптических импульсных сигналов, т.е. к их уширению. Эти искажения аналогичны фа-зочастотным (фазовым) искажениям и при определенных значениях могут вызвать межсимвольные или интерференционные помехи.

Таким образом, прохождение оптических сигналов по ОВ сопровождается линейными искажениями: частотными и фазовыми. Кроме того, происходят затухание и отражения оптических сигналов в разъемных и неразъемных соединителях строительных длин ОК и компонентов ВОСП.

Совокупность технических устройств, предназначенных для передачи оптического излучения определенной длины волны и обеспечивающих компенсацию затухания светового потока, коррекцию искажений сигналов, требуемую защищенность или вероятность ошибки, называется оптическим линейным трактом (ОЛТ).

Обобщенная структурная схема ОЛТ приведена на рис. 2.1. Назначение элементов схемы и их условные обозначения следующие:

Рис. 2.1. Обобщенная структурная схема оптического линейного тракта

ОП-А(Б) - оконечный пункт (оконечная станция) ВОСП, включающий в себя весь комплекс оборудования каналообразования, сопряжения и формирования оптического линейного сигнала (ОЛС);

ООЛТ-О - оборудование ОЛТ оконечного пункта, где происходит формирование ОЛС, параметры которого максимально согласованы с параметрами передачи оптического волокна (ОВ), а также ввод его в ОВ с минимально возможными потерями и искажениями;

УССЛК - устройство стыка (согласования) станционного (объектового) оптического кабеля (ОК) с линейным;

ТК - устройства телеконтроля, обеспечивающие контроль состояния оборудования ОЛТ и отображение информации о наличии неисправно-

стей или предотказного состояния, поступающей от датчиков состояния контролируемых параметров; ТМ - устройства телемеханики;

СС - устройства служебной связи различного типа и назначения, т. е. участковой, постанционной, магистральной;

УДПпер - устройства передачи дистанционного питания необслуживаемых ретрансляционных пунктов (НРтП), если их электропитание осуществляется по металлическим жилам оптического кабеля;

УВК-О - устройство ввода линейного ОК в оконечный, обслуживаемый и необслуживаемый ретрансляционные пункты;

ЛРт - линейный ретранслятор, осуществляющий компенсацию затухания ОК, разъемных и неразъемных соединений, устройство ввода-вывода оптического излучения, коррекцию формы оптических и электрических сигналов, восстановление необходимых временных и спектральных соотношений в исходных сигналах; ретранслятор может быть реализован как оптический усилитель или как регенератор электрического сигнала;

УДПпр - устройство приема и распределения дистанционного питания НРтП;

ООЛТпр(пер) - приемное и передающее оборудование ОЛТ обслуживаемого ретрансляционного пункта (ОртП);

АВ и ПП - аппаратура выделения или переприема групп каналов в ОртП (возможно и в НРтП) или ОП.

Основным элементом ОРтП и НРтП является линейный ретранслятор, обеспечивающий передачу оптического сигнала с заданными показателями качества. От ЛРт зависят основные технико-экономические показатели ОЛТ и ВОСП в целом.

Структура ОЛТ и соответствующих ему ЛРт определяется выбранными способами передачи оптического и электрического сигнала (аналоговый, импульсный, цифровой и др.), видом модуляции (МИ, AM, ЧМ, ФМ и др.) и приема (непосредственное детектирование, когерентный прием и др.).

Поскольку в настоящее время самое широкое распространение получили цифровые волоконно-оптические системы передачи с непосредственной модуляцией оптического излучения и прямым детектированием, в дальнейшем будем пользоваться привычной терминологией цифровых систем передачи (ЦСП): регенератор (вместо ретранслятор), регенерационный участок (вместо ретрансляционный), обслуживаемый (ОРП) или необслуживаемый (НРП) регенерационный (вместо ретрансляционный) пункт.

Обобщенная структурная схема линейного цифрового регенератора приведена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Обобщенная структурная схема линейного цифрового регенератора

Назначение элементов и их условные обозначения следующие:

ОИ - оптическое излучение, поступающее из оптического кабеля;

ПРОМ - приемный оптический модуль, преобразующий оптическое излучение в электрический сигнал, скорректированный и усиленный;

УО - усилитель-ограничитель, срезающий пиковые значения электрического сигнала, а следовательно и аддитивные помехи;

ПУ - пороговое устройство;

РУ - решающее устройство;

ВТЧ - выделитель тактовой частоты;

ФУ - формирующее устройство импульсов заданной амплитуды, длительности и формы;

ПОМ - передающий оптический модуль, преобразующий электрический сигнал в оптическое излучение.

Назначение элементов регенератора очевидно из рассмотрения временных диаграмм его работы (рис. 2.3.). Здесь 1...6 - формы сигналов в различных точках схемы регенератора.

С выхода ПРОМ электрический сигнал совместно с аддитивной помехой поступает на УО (кривая 1). В УО происходит усиление этого сигнала и ограничение его амплитуды значением Uпор. Если входной сигнал больше порогового Uпор, то на выходе УО появится сигнал. Если входной сигнал меньше Uпор, то сигнал на выходе УО не появится. При этом происходит подавление части помех (кривая 2). С выхода УО свободный от аддитивных помех сигнал поступает на вход ПУ и ВТЧ, (кривая 3).

Сигнал на выходе ВТЧ представляет собой периодическую последовательность импульсов (кривая 4), следующих с тактовой частотой

fT = 1/Т,

где Т -- период следования импульсов.

На один из входов РУ подается информационная последовательность с выхода ПУ, а на другой - тактовая последовательность импульсов. В случае их совпадения на выходе РУ появляются импульсы (кривая 5) определенной амплитуды и длительности, необходимые для запуска ФУ.

Рис. 2.3. Временные диаграммы работы цифрового линейного регенератора

В ФУ происходит полная регенерация формы импульсов (кривая 6), которые затем поступают на вход ПОМ, где может осуществляться модуляция оптического излучения.

Необходимо отметить, что периодическая последовательность импульсов на выходе ВТЧ (4, рис. 2.3.) обязательно фазируется с откорректированными импульсами на выходе ПУ с целью уменьшения так называемых фазовых дрожаний (флуктуации), обусловленных погрешностями работы ВТЧ.

Пороговое устройство и усилитель-ограничитель являются основными элементами регенератора, обеспечивающими его помехоустойчивость, и требуют точной установки порогового напряжения Uпор и стабильного усиления. Изменение порогового напряжения в любую сторону снижает помехоустойчивость регенератора, так как приводит к нарушению оптимального соотношения между максимальным значением откорректированного импульса на входе УО и пороговым напряжением ПУ. Для поддержания постоянства такого оптимального соотношения в регенераторе применяется автоматическая регулировка усиления (АРУ).

3. Методы уплотнения волоконно-оптических линий связи

В настоящее время благодаря бурному развитию различных сетевых технологий в телекоммуникационной индустрии происходит переход от телефонных систем к системам передачи данных. Поэтому одним из основных требований, предъявляемых к транспортным сетям передачи данных, является возможность быстрого увеличения их пропускной способности в соответствии с ростом объемов трафика.

В транспортных сетях обычно выделяют три уровня: магистральный, распределения и доступа. Магистральный уровень характеризуется большой пропускной способностью и используется для передачи трафика в пределах региона или города. Для уровня распределения характерна меньшая пропускная способность, меньшие расстояния и более сложная сетевая топология. Уровень доступа используется для подключения корпоративных сетей и характеризуется небольшой пропускной способностью.

К транспортным сетям нового поколения предъявляются различные требования. На уровне доступа главное - гибкость и экономичность. На уровне распределения важна возможность объединения различных видов трафика и его диспетчеризации. На магистральном уровне решающей становится возможность быстрого увеличения пропускной способности сетей в соответствии с ростом трафика. Этого можно достичь, используя различные технологические решения:

- прокладка новых оптических кабелей. Этот процесс в настоящее время ведется достаточно интенсивно, однако он сопряжен с необходимостью долгосрочного планирования, больших капиталовложений и не всегда возможен;

- использование элементной базы с большим быстродействием (10... 100 Гбит/с). В этом случае, выбирая аппаратуру, придется исходить не из её цены и качества, а стремиться использовать самые последние технологические достижения;

- переход от электронных компонент к оптическим компонентам (усилителям, фильтрам и т. д.). В отличие от электронных компонент, параметры большинства оптических компонент не зависят от скорости передачи данных, и для них прирост цены с увеличением скорости передачи будет небольшим. Однако возможность реализации данного подхода зависит от наличия необходимого набора оптических компонент и их совместимости;

- применение технологии уплотнения каналов. В основе методов уплотнения волоконно-оптических линий связи лежит процесс мультиплексирования, т.е. одновременной передачи нескольких потоков светового излучения по одному волокну (одной паре волокон).

По способу мультиплексирования ВОСП подразделяются на:

- ВОСП с частотным, или гетеродинным, уплотнением;

- ВОСП с временным уплотнением;

- ВОСП со спектральным уплотнением.

В ВОСП с частотным мультиплексированием для получения близко расположенных спектральных каналов чаще всего используется один высокостабильный источник оптического сигнала. Несколько спектрально разнесенных несущих от этого источника получают, используя соответствующие устройства сдвига оптической несущей. Уплотнение, использующее такой принцип формирования оптических несущих, называется частотным, или гетеродинным, уплотнением.

Основным достоинством данного метода является высокий коэффициент использования пропускной способности ОВ.

К недостаткам данного метода можно отнести то, что требуется оптический тракт приема и передачи с сохранением поляризации, а также целый ряд дополнительных устройств (сдвигателей частоты, оптических вентилей, контроллеров поляризации, оптических усилителей, систем автоподстройки частоты и т. п.), что значительно усложняет ВОСП и увеличивает ее стоимость.

Технология временного уплотнения (мультиплексирования) предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных информационных или компонентных потоков в один составной высокоскоростной. Входные потоки по очереди модулируют высокочастотную несущую в течение выделенных им коротких промежутков времени (тайм-слотов), которые периодически повторяются. Мультиплексор на одной стороне канала связи собирает данные со всех источников и передает их по волокну в течение соответствующих тайм-слотов. Демультиплексор на другой стороне линии связи выделяет тайм-слоты, считывает данные и передает их соответствующим пользователям уже в виде выходных потоков.

Объединение может быть осуществлено на уровне электрических сигналов или на уровне оптических сигналов. Временное мультплексирование на уровне электрических сигналов приведено на рис. 3.1, где использованы следующие обозначения: 1...N - источники компонентных информационных потоков, представляющих многоканальные электрические сигналы; MUX - временной мультиплексор, который, создавая групповой электрический сигнал, последовательно подключает компонентные многоканальные электрические сигналы к общему оптическому передатчику (ОПер) на определенный временной интервал; ОВ - оптическое волокно; ОПр - оптический приемник, преобразующий оптический сигнал в групповой электрический, содержащий N компонентных многоканальных электрических сигналов; DMUX - временной демультплексор, распределяет принятые компонентные многоканльные электрические сигналы по соответствующим приемникам 1...N.

Рис. 3.1. Временное мультиплексирование на уровне электрических сигналов

Мультиплексор и демультиплексор должны работать синхронно. Отметим, что компонентные информационные потоки могут быть сформированы как на основе систем передачи с частотным разделением каналов, так и на основе цифровых систем передачи.

Схема с временным мультиплексированием (уплотнением) на уровне оптических сигналов приведена на рис. 3.2, где использованы следующие обозначения: ОПер1...N - оптические передатчики 1...N компонентных информационных потоков (многоканальных электрических сигналов аналоговых или цифровых, преобразованных в оптические сигналы); OMUX - оптический мультиплексор, осуществляющий задержку оптического сигнала от каждого ОПер на величину Дф, 2Дф,...,NДф (здесь N - число компонентных информационных потоков или многоканальных оптических сигналов), объединяющий N многоканальных оптических сигналов в групповой оптический поток и направляющий его в оптическое волокно (ОВ); ODMUX - оптический демультиплексор, осуществляющий на приеме обратные преобразования.

При временном мультиплексировании, как на уровне электрических сигналов, так и на уровне оптических, требуется передача коротких (наносекундных) световых импульсов. Однако передача субнаносекундных импульсов предъявляет чрезвычайно высокие, близкие к предельным, требования к быстродействию оптоэлектронных компонентов оптических передатчиков и приемников ВОСП. Кроме того, скорость передачи или широкополосность оптических трактов ограничивается дисперсионными свойствами ОВ.

Рис. 3.2. Временное мультиплексирование на уровне оптических сигналов

Использование технологии TDM позволило увеличить пропускную способность волоконно-оптических линий связи до 10 Гбит/с. Линии со скоростью 10 Гбит/с будут постепенно заменять первоначально использовавшиеся системы TDM со скоростью 2,5 Гбит/с. Скорость передачи 10 Гбит/с в некотором роде разграничивает два типа систем TDM. Выше этой скорости некоторые основные характеристики оптического волокна (поляризационная модовая дисперсия, хроматическая дисперсия) начинают значительно влиять на качество передачи и должны приниматься во внимание при разработке систем связи. Это является серьезным препятствием для ведущихся в настоящее время разработок систем TDM со скоростями передачи 40 Гбит/с и выше. Кроме того, для дальнейшего увеличения скорости требуются новые методы модуляции лазерного излучения, что ведет к росту сложности и стоимости приемо-передающего оборудования.

Дальнейшее увеличение скорости передачи с помощью технологии TDM требует разработки и внедрения исключительно сложных и дорогостоящих электронных компонентов, кроме того, повышаются требования к точности синхронизации при мультиплексировании и демультиплексировании на сверхвысоких частотах.

Одной из перспективных технологий сверхдальней связи считается со-литонная передача данных. Солитон - это особый вид светового импульса, который при распространении в определенной среде и, в частности -оптическом волокне, сохраняет свою форму (преимущественно гауссову). При усилении солитона через равные расстояния теоретически он может распространяться сколь угодно далеко. Это связано с тем, что показатель преломления среды, в которой распространяется солитон, изменяется в зависимости от мощности сигнала. При малых мощностях сигнала это изменение незначительно, и им можно пренебречь. При большой мощности сигнала солитон обладает исключительной стабильностью параметров распространения и устойчивостью к внешним возмущениям. Несмотря на то что дальность распространения солитонов ограничена затуханием сигнала в волокне, эта технология может успешно применяться для передачи сигналов большой мощности на большие расстояния. При солитонной передаче сигналов используют кодирование с возвратом к нулю.

Технологией, позволяющей многократно (более чем в 100 раз) повысить емкость ВОЛС при использовании существующего активного оборудования, является технология спектрального разделения каналов передачи. Эта технология в зарубежной литературе получила название wavelength division multiplexing (WDM). В отечественной литературе более 20 лет применяется термин спектральное уплотнение (СУ). Используются также термины оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн, волновое или спектральное мультиплексирование. В руководящем документе отрасли связи (РД 45.286-2002) используется термин волоконно-оптические системы передачи со спектральным разделением (ВОСП-СР).

Сущность метода WDM заключается в одновременной передаче по одному ОВ нескольких независимых спектрально разнесенных оптических несущих, каждая из которых модулируется многоканальным сигналом, сформированным соответствующим каналообразующим оборудованием. Каждая компонента с определенной длиной волны представляет собой отдельный оптический канал передачи информации со своим передатчиком и приемником. Добавление нового канала в линию связи сводится к введению новой компоненты светового пучка на незанятой длине волны и никак не затрагивает работу уже существующих каналов передачи сигналов. Для передачи информации по разным каналам могут использоваться аналоговые и цифровые сигналы, различные протоколы и скорости передачи. Такая возможность объединения, передачи по волокну и последующего разделения каналов с разными длинами волн несущей основана на принципе суперпозиции (независимости) волн в линейной оптике. Нелинейное взаимодействие волн может привести к появлению нежелательных перекрестных помех, и поэтому требуется принимать меры по ослаблению нелинейных эффектов в WDM-системах связи.

Структурная схема ВОСП со спектральным разделением оптических каналов показана на рис. 3.3, где к уже принятым обозначениям добавляются новые: ОФМС - оборудование формирования многоканального сигнала, представляющего совокупность каналообразующего оборудования (КОО) и оборудования сопряжения (ОС), предназначенного для формирования электрического сигнала, параметры которого согласованы с оптическим передатчиком (ОПер) и оптическим приемником (ОПр); УСО (или MUX - мультиплексор WDM) - устройство спектрального объединения, осуществляющее ввод различных оптических несущих в одно волокно (ОВ); УСР (или DMUX - демультиплексор WDM) - устройство спектрального разделения, где оптические несущие разделяются и поступают на оптические приемники.

Рис. 3.3. Структурная схема ВОСП со спектральным разделением

На передающей станции имеется n систем передачи (однотипных или разнотипных), сигналы которых подаются на n оптических передатчиков, излучающих различные оптические несущие л1, л1, … лn-1, лn. С помощью УСО осуществляется ввод различных оптических сигналов в ОВ.

На приемной стороне в УСР оптические несущие разделяются и подаются на оптические приемники и далее на ОФМС. Таким образом, по одному ОВ организуется n спектрально разделенных оптических каналов, т.е. пропускная способность ОВ увеличивается в n раз по сравнению с традиционным построением оптических систем передачи. Кроме того, этот метод позволяет обеспечить развитие сетей связи без проведения дополнительных строительных работ, а также создавать разветвленные сети любой структуры с пассивными элементами спектрального уплотнения в местах разделения или выделения световых потоков.

Для объединения и разделения оптических несущих могут использоваться различные оптические спектральные устройства: мультиплексоры, демультиплексоры, работа которых основана на явлениях физической оптики: дисперсия, дифракция и интерференция. В основе структуры мультиплексоров и демультиплексоров может быть оптическая призма, многослойный диэлектрик, дифракционная решетка и др.

Такая система передачи точка-точка обеспечивает увеличение пропускной способности линии связи между двумя узлами. Однако возможности и преимущества технологии WDM в еще большей степени раскрываются в сложных насыщенных сетях связи, содержащих много различных узлов.

На промежуточных узлах некоторые каналы могут быть добавлены или выделены из составного сигнала посредством мультиплексоров ввода/вывода, а остальные каналы проходят через узел без преобразования в электрический сигнал. В некоторых узлах устройства оптической кросс-коммутации позволяют перенаправлять каналы по новым направлениям.

Рост пропускной способности при использовании технологии WDM осуществляется без дорогостоящей замены оптического кабеля. Применение технологии WDM позволяет сдавать в аренду не только оптические кабели или волокна, но и отдельные длины волн, т.е. реализовать концепцию виртуального волокна. По одному волокну на разных длинах волн можно одновременно передавать самые разные приложения - кабельное телевидение, телефонию, трафик Интернет, видео по требованию и т.д. Как следствие этого, часть волокон в оптическом кабеле можно использовать для резерва.

Применение технологии WDM позволяет исключить дополнительную прокладку оптических кабелей в существующей сети. Даже если в будущем стоимость волокна уменьшится за счет использования новых технологий, волоконно-оптическая инфраструктура (проложенное волокно и установленное оборудование) всегда будет стоить достаточно дорого. Для ее эффективного использования необходимо иметь возможность в течение долгого времени увеличивать пропускную способность сети и менять набор предоставляемых услуг без замены оптического кабеля. Технология WDM предоставляет именно такую возможность.

Первые исследования WDM-технологии, проведенные в 1980-х годах, продемонстрировали возможность объединения оптических несущих, разделенных спектральным интервалом 10-25 нм, для передачи сигналов по многомодовому волокну в локальных сетях, при этом рабочие длины волн лежали в первом (850 нм) и втором (1310 нм) окнах прозрачности. Однако эти работы не привели к разработке промышленных систем, главным образом по экономическим соображениям.

Первыми WDM-системами, нашедшими практическое применение, стали двухволновые WDM-системы, объединившие две основные несущие длины волн 1310 нм и 1550 нм из 2-го и 3-го окон прозрачности в одном одномодовом волокне. Практический успех двухволновых WDM-систем обусловлен тем, что они позволяют либо удвоить скорость передачи сигналов по одному волокну, либо создать дуплексные системы на одном волокне, не изменяя существующего активного оборудования и используя простые и надежные двухволновые мультиплексоры/демультиплексоры. Простота таких систем, обусловленная очень большим спектральным интервалом (более 200 нм), вместе с тем ограничивает дальнейший рост их пропускной способности. Реально двухволновые WDM-системы позволяют подключить еще только один канал с длиной волны 1650 или 1490 нм.

Двухволновые WDM-системы широко используются в сетях доступа, в частности в пассивных оптических сетях (PON).

В середине 1990-х годов благодаря широкому внедрению оптических усилителей на основе волокон, легированных эрбием (EDFA, Erbium doped fiber amplifier), начинает бурно развиваться технология спектрального мультиплексирования с плотным расположением спектральных каналов, для обозначения которой используется аббревиатура DWDM (Dense WDM). Экономическая эффективность систем DWDM в системах дальней связи резко увеличилась с применением оптических усилителей, так как одно устройство - усилитель - заменило десятки регенераторов, использовавшихся до появления оптических усилителей для восстановления оптических сигналов каждого спектрального канала отдельно. Системы электрической регенерации сигналов, применяемые, например, в сетях SDH, являются весьма дорогими и, кроме того, протокольно зависимыми, так как они могут воспринимать только определенный вид кодирования сигнала.

В силу того, что основной рабочий диапазон усилителей EDFA лежит в пределах длин волн 1525... 1565 нм, появилась необходимость вместить в этот промежуток как можно больше каналов. Наиболее широкое распространение получили системы, в которых предусмотрено расположение каналов с частотным интервалом, равным 100 ГГц, что в области 1550 нм соответствует спектральному интервалу 0,8 нм. Ведутся работы по созданию систем с частотным интервалом 50 ГГц (0,4 нм) и даже 25 и 12,5 ГГц.

Однако системы с интервалом 50 ГГц вряд ли будут востребованы в ближайшее время из-за высокой стоимости, с одной стороны, и из-за повышения скорости передачи информации по каждому каналу, с другой.

Технология DWDM оказалась незаменимой в линиях дальней связи, в которых необходимо передавать огромные потоки информации на большие расстояния, требующие применения оптических усилителей. Кроме того, в последнее время активно развиваются городские сети и сети доступа, в которых также целесообразно применение технологий спектрального мультиплексирования. В некоторых из них не требуются столь высокие суммарные потоки информации, которые обеспечивает технология DWDM. Поэтому вновь возродился интерес к WDM-системам с менее плотным расположением спектральных каналов. Такие системы называются системами с грубым спектральным мультиплексированием, и для них принято международное обозначение CWDM (Coarse WDM). Международным стандартом ITU G.694.2 установлена спектральная сетка для центральных длин волн CWDM-каналов. Соседние каналы разделены спектральным интервалом 20 нм в диапазоне длин волн от 1270 до 1610 нм.

Стандарт определяет и область применения технологии CWDM - городские сети с расстоянием до 50 км.

Основное преимущество технологии CWDM перед технологией DWDM - меньшая стоимость. Оценки, сделанные различными авторами, показывают, что цены на С WDM-системы в 1,5-2,5 раза ниже цен на аналогичные DWDM-системы. Снижение цены обусловлено меньшей стоимостью компонентов. В частности, используемые в CWDM-системах оптические передатчики не требуют температурной стабилизации (в системах DWDM температурная стабилизация лазеров обязательна), стоимость CWDM-мультиплексоров ниже стоимости DWDM-мультиплексоров. Главный недостаток технологии CWDM заключается в ограниченных возможностях масштабирования т. е. увеличения суммарного по всем каналам потока передаваемой информации по мере роста потребностей заказчика.

Выделяют три основных достоинства технологии WDM:

1. Пропускную способность транспортной сети с WDM можно наращивать, увеличивая число каналов (длин волн), применяемых в системах передачи, и не повышая скорости передачи в едином составном канале, как это реализовано в технологии TDM.

2. Транспортные сети, основанные на технологии WDM, обладают большой гибкостью, так как, во-первых, каждый спектральный канал можно использовать независимо для передачи различных видов трафика. Например, на одной длине волны можно передавать Internet, на другой SONET или ATM. Во-вторых, можно не ограничиваться использованием только физической топологии сети, а строить также различного рода виртуальные сети.

3. Сигналы, передаваемые по одному волокну, во всех спектральных каналах можно усиливать с помощью одного оптического усилителя. Этим оптические усилители выгодно отличаются от ретрансляторов, где для каждого спектрального канала необходимо использовать отдельный электрический усилитель.

Оптические усилители появились во втором поколении WDM систем. В них использовались волокна, легированные эрбием (EDFA-Erbium Doped Fiber Amplifier) и обеспечивающие усиление сигналов в диапазоне длин волн 1525... 1565 нм. В этих системах для передачи данных использовалось третье окно прозрачности с интервалом частот между каналами 400 ГГц. Дальнейшее развитие технологии уплотнения каналов по длинам волн связано с расширением полосы усиления оптических усилителей и уменьшением интервала частот между спектральными каналами.

В зависимости от интервала частот между спектральными каналами WDM системы делятся на два основных класса: системы плотного спектрального уплотнения (dense-WDM (DWDM)), дальнейшим развитием данной технологии стала технология спектрального уплотнения высокой плотности (HDWDM - High density WDM) и системы грубого спектрального уплотнения (coarse-WDM (CWDM)) или, как их ещё иногда называют, (wide WDM (WWDM)). Несущие частоты для систем DWDM и CWDM определяются стандартами Международного Союза Электросвязи (МСЭ) (ITU - International Telecommunication Union): рекомендация ITU-Т G.694.1 определяет сетку частот для DWDM, а рекомендациях ITU-T G.694.2 определяет распределение длин волн для CWDM.

В ноябре 2003 г. МСЭ утвердил новую рекомендацию ITU-T G.695, которая определяет такие характеристики систем CWDM, как допустимое затухание сигнала, допустимые уровни мощности, покрываемое расстояние.

Некоторые особенности рассматриваемых технологий представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Параметры

CWDM

DWDM

HDWDM

Разнос длин волн (частот) каналов

20 нм или 25 нм

< 1,6 нм

(200, 100, 50ГГц)

< 0,4 нм (25, 12,5 ГГц)

Используемые диапазоны

О, Е, S, С и L

S, C и L

C и L

Типичное число каналов

18 максимум

Десятки каналов

(до нескольких сотен)

Десятки каналов

Стоимость канала

Низкая

Высокая

Высокая

Примечание: В соответствии с рекомендацией ITU Т G.694.2, в таблице использованы следующие обозначения спектральных диапазонов:

О - начальный, первичный (Original, 1260.. .1360 нм);

Е - расширенный (Extended,1360. ..1460 нм);

S - коротковолновый (Short wavelength, 1460... 1530 нм);

С - обычный, стандартный (Conventional, 1530... 1570 нм);

L - длинноволновый (Long wavelength, 1570... 1625 нм).

Грубое спектральное уплотнение (Coarse Wavelength Division Mu tiplexing, CWDM) характеризуется тем, что расстояние между соседними каналами равно 20 нм (в некоторых случаях 25 нм). Это в десятки раз больше, чем расстояние между каналами при плотном спектральном уплотнении (DWDM). В отличие от других форм WDM технология CWDM использует существенно более широкую полосу частот, которая может включать несколько стандартных для оптических систем связи диапазонов частот (окон прозрачности). В СWDM-системах могут одновременно работать до 18 каналов и использоваться как многомодовые, так и одномодовые волокна.

Сравнение CWDM и DWDM. В WDM оптике основная стоимость приходится на мультиплексоры и демультиплексоры. Причем, чем ближе расположены спектральные каналы в системе, тем труднее избежать появления в ней перекрестных помех. Известно несколько технологических решений, позволяющих создавать мультиплексоры и демультиплексоры, пригодные для применения в DWDM системах, но стоимость их высока. Естественно, что при большом расстоянии между каналами избежать перекрестных помех значительно проще. С помощью недорогой технологии нанесения интерференционных покрытий достаточно просто изготовить фильтр с единичным пропусканием в полосе 13 нм (вносимые потери 1 дБ) и уровнем подавления перекрестных помех в 30 дБ на расстоянии в 20 нм.

В CWDM системах существенно снижаются и требования к рабочей длине волны лазеров и температурной стабилизации лазера. Разброс рабочих длин волн при производстве DFB лазеров составляет ±2 нм, а температурный дрейф 0,09 нм на 1°С. Для CWDM систем это вполне допустимо, учитывая, что ширина полосы фильтра около 13 нм. В DWDM системах приходится использовать более дорогую технологию для изготовления лазеров с рабочей длиной волны, заданной с высокой точностью. Кроме того, эти лазеры приходится устанавливать на термоэлектрические холодильники для того, чтобы поддерживать их температуру с точностью около 2°С.

Обобщая преимущества технологии грубого спектрального уплотнения по сравнению с DWDM-технологией, можно выделить следующее:

- компактные размеры оборудования;

- низкая потребляемая электрическая мощность;

- возможность использования многомодовых волокон;

- уменьшение капитальных затрат при строительстве сети, за счет применения в CWDM-оборудовании недорогих передатчиков, устройств разделения оптических каналов и схем мультиплексирования/демультиплексирования;

- снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения затрат на электроэнергию для обеспечения бесперебойного питания и создания требуемых условий окружающей среды.

Главным недостатком технологии CWDM является сравнительно небольшое допустимое расстояние между узлами. Использование оптических усилителей для увеличения дальности передачи проводит к удорожанию сети, тем более что перекрыть одним оптическим усилителем всю полосу CWDM-системы невозможно, а использование усилителей на отдельные диапазоны приведет к еще большим затратам. Относительно малое число каналов не является весомым недостатком, так как емкость возможных 16-18 оптических каналов, как правило, намного превышает современные потребности операторов связи в полосе пропускания, и такая ситуация сохранится в течение ближайших лет.

В настоящее время технология грубого спектрального уплотнения CWDM получает все большее распространение, особенно в сетях городского и регионального масштаба. Системы DWDM эффективно применяются в магистральных транспортных сетях, где основным требованием является большая пропускная способность сети и возможность её быстрого увеличения.

Недостаточная масштабируемость систем CWDM может быть преодолена внедрением гибридной технологии: DWDM поверх CWDM.

Новая концепция мягкой миграции от CWDM к DWDM позволяет объединить преимущества обеих систем. При соответствующем выборе лазера в одном канале CWDM можно организовать до восьми каналов DWDM, не нарушая работоспособности других каналов CWDM. При таком режиме работы каналы DWDM должны при помощи подходящего мультиплексора/демультиплексора соединяться с пассивным каналом CWDM.

В результате можно получить гибкое и экономное решение. Имея в своем распоряжении всего восемь каналов в системе CWDM, при необходимости увеличения их числа можно один из активных каналов CWDM перевести в пассивный режим и организовать в нем до восьми каналов DWDM. Для этого необходимо только подключить шасси DWDM с поддержкой восьми каналов. Семь оставшихся каналов CWDM плюс восемь новых DWDM дают в сумме 15 рабочих каналов. При возникновении необходимости в дальнейшем расширении системы можно проделать еще одну такую же операцию. В конце концов, восьмиканальная система CWDM превратится в 64-канальную систему DWDM, для чего потребуются не слишком большие затраты, при этом можно использовать уже имеющуюся систему.

Сравнение систем TDM и WDM. В принципе, технология TDM дает возможность передачи по линии связи каналов, разнородных по типу передаваемых данных. Технология TDM позволяет разделить волоконно-оптический кабель на множество каналов, по которым с различными скоростями передаются различные типы трафика. Возможны различные способы распределения тайм-слотов. Они могут быть постоянно закреплены за определенными приложениями или выделяться по требованию DAMA (Demand Assignment Multiple Access). Можно изменять продолжительность тайм-слотов или полностью их исключить. В последнем случае данные передаются в виде отдельных пакетов, каждый из которых включает адрес источника и отправителя (статистическое мультиплексирование). Несмотря на все эти возможности, технология TDM работает лучше всего, когда по всем логическим каналам передается один тип трафика, а все тайм-слоты имеют одинаковую продолжительность и постоянно закреплены за отдельными каналами. Этот вариант технологии TDM достаточно прост в реализации и управлении, и его эксплуатационные издержки также меньше.

...

Подобные документы

  • Разработка схемы организации инфокоммуникационной сети связи железной дороги. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи. Выбор типа волоконно-оптического кабеля и аппаратуры. Мероприятия по повышению надежности функционирования линий передачи.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.05.2012

  • Особенности волоконно-оптических систем передачи. Выбор структурной схемы цифровой ВОСП. Разработка оконечной станции системы связи, АИМ-модуляторов. Принципы построения кодирующих и декодирующих устройств. Расчёт основных параметров линейного тракта.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.10.2011

  • Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Структура световода и режимы прохождения луча. Подсистема контроля и диагностики волоконно-оптических линий связи. Имитационная модель управления и технико-экономическая эффективность.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.06.2011

  • Основные особенности трассы волоконно-оптических систем. Разработка аппаратуры синхронной цифровой иерархии. Расчёт необходимого числа каналов и выбор системы передачи. Выбор типа оптического кабеля и методы его прокладки. Надёжность линий связи.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 06.01.2015

  • Анализ волоконно-оптических линий связи, используемых в ракетно-космической технике. Разработка экспериментального устройства, обеспечивающего автоматическую диагностику волоконно-оптического тракта приема и передачи информации в составе ракетоносителя.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 29.06.2012

  • Общая характеристика цифровых сетей связи с применением волоконно-оптических кабелей. Возможности их применения. Разработка проекта для строительства волоконно-оптических линий связи на опорах существующей ВЛ 220 кВ. на участке ПС Восточная-ПС Заря.

    курсовая работа [86,0 K], добавлен 25.04.2013

  • Принцип построения волоконно-оптической линии. Оценка физических параметров, дисперсии и потерь в оптическом волокне. Выбор кабеля, системы передачи. Расчет длины участка регенерации, разработка схемы. Анализ помехозащищенности системы передачи.

    курсовая работа [503,0 K], добавлен 01.10.2012

  • Исследование бюджета мощности волоконно-оптической линии передачи, работающей по одномодовому ступенчатому оптическому волокну на одной оптической несущей, без чирпа, на регенерационном участке без линейных оптических усилителей и компенсаторов дисперсии.

    курсовая работа [654,7 K], добавлен 24.10.2012

  • Перспектива развития волоконно-оптических систем передачи в области стационарных систем фиксированной связи. Расчет цифровой ВОСП: выбор топологии и структурной схемы, расчет скорости передачи, подбор кабеля, трассы прокладки и регенерационного участка.

    курсовая работа [435,2 K], добавлен 01.02.2012

  • Общее описание и назначение, функциональные особенности и структура пассивных компонентов волоконно-оптических линий связи: соединители и разветвители. Мультиплексоры и демультиплексоры. Делители оптической мощности, принцип их действия и значение.

    реферат [24,9 K], добавлен 10.06.2011

  • Измерения при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи, их виды. Системы автоматического мониторинга волоконно-оптических кабелей. Этапы эффективной локализации места повреждения оптического кабеля. Диагностирование оптических волокон.

    контрольная работа [707,6 K], добавлен 12.08.2013

  • Выбор трассы на участке линии. Расчет эквивалентных ресурсов волоконно-оптической системы передачи. Определение видов мультиплексоров SDH и их количества. Выбор кабельной продукции, конфигурации мультиплексоров. Разработка схемы организации связи.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.11.2014

  • Развитие подводных волоконно-оптических систем связи, их классификация и виды. Российские системы, необходимость организации на Дальнем Востоке. Планирование, проработка и прокладка, энергетическое оборудование и усилители, пропускная способность.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 21.06.2015

  • Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи, работающими по металлическому кабелю. Конструкция оптических кабелей связи. Технические характеристики ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2). Строительство волоконно-оптической линии связи.

    курсовая работа [602,7 K], добавлен 21.10.2014

  • Общая характеристика волоконно-оптической связи, ее свойства и области применения. Проектирование кабельной волоконно-оптической линии передач (ВОЛП) способом подвески на опорах высоковольтной линии передачи. Организация управления данной сетью связи.

    курсовая работа [3,8 M], добавлен 23.01.2011

  • Измерительные приборы в волоконно-оптической линии связи, выбор оборудования для их монтажа. Схема организации связи и характеристика промежуточных и конечных пунктов, трасса кабельной линии передачи. Характеристика волоконно-оптической системы передачи.

    дипломная работа [6,6 M], добавлен 20.06.2016

  • Выбор трассы прокладки волоконно-оптической линии связи. Расчет необходимого числа каналов. Определение числа оптических волокон в оптическом кабеле, выбор его типа и параметров. Структурная схема организации связи. Составление сметы на строительство.

    курсовая работа [571,0 K], добавлен 16.07.2013

  • Обоснование трассы волоконно-оптической линии передач. Расчет необходимого числа каналов, связывающих конечные пункты; параметров оптического кабеля (затухания, дисперсии), длины участка регенерации ВОЛП. Выбор системы передачи. Схема организации связи.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 15.11.2013

  • Особенности оптических систем связи. Физические принципы формирования каналов утечки информации в волоконно-оптических линиях связи. Доказательства уязвимости ВОЛС. Методы защиты информации, передаваемой по ВОЛС - физические и криптографические.

    курсовая работа [36,5 K], добавлен 11.01.2009

  • Цифровые волоконно-оптические системы связи, понятие, структура. Основные принципы цифровой системы передачи данных. Процессы, происходящие в оптическом волокне, и их влияние на скорость и дальность передачи информации. Контроль PMD.

    курсовая работа [417,9 K], добавлен 28.08.2007

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.