ВКР ПВОЛС (1199472), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Позволяют мультиплексировать не более 18 каналов. Работают в полосе от 1271нм до 1611нм, с расстоянием между соседними каналами в 20 нм.- плотные WDM (DWDM) - технология для объединения до 160 длин волн.Позволяет мультиплексировать в С-диапазоне (1530-1565 нм) до 40 оптическихканалов при ширине одного канала 100 ГГц или до 80 оптических каналов приего ширине 50 ГГц. В диапазоне L (1570-1605 нм) максимальное число оптических каналов может достигать 160 при ширине канала 50 ГГц.11Обычно используется C-диапазон, потому что количество каналов, которыеможно организовать в этом диапазоне вполне достаточно.

К тому же затуханиев волокне стандарта G.652 в С-диапазоне несколько ниже, чем в L-диапазоне.Таблица 2.1 - Сравнение CWDM и DWDMCWDMDWDMОпределяется на основе длины волнОпределяется на основе частотыСистемы передачи данных на корот-Средства сверхдальней связикие расстоянияИспользует широкий диапазон частотУзкий диапазон частотДлины волны отстоят далеко друг отПлотно упакованные длины волндругаВозможны отклонения в длине волныТребуются точные лазеры для доставки каналов к целиДелит спектр на большие фрагментыДелит спектр на небольшие фрагментыСветовой сигнал не усиливаетсяМожет использоваться усиление сигналаDWDM предназначено для передачи данных на дальние расстояния, когдадлины волн расположены близко друг к другу.

Системы с использованием волоконного усилителя, легированного эрбием (EDFA), который повышает производительность передачи данных, могут работать на расстояниях в тысячи километров. Каналы с высоким уплотнением также имеют свои ограничения. Вопервых, требуются высокоточные фильтры для выделения одной конкретнойдлины волны, чтобы это не оказывало влияния на соседние длины волн. Вовторых, высокоточные лазеры должны направлять каналы точно в цель. Этопочти всегда означает, что лазеры должны работать при постоянной температуре. [2]Высокоточные, высокостабильные лазеры дороги, так же как и соответствующие системы охлаждения.12EDFA - волоконно-оптический усилитель на оптическом волокне, легированном ионами эрбия.

Применяется в волоконно-оптических линиях передачи для восстановления уровня оптического сигнала. Преимуществом эрбиевыхусилителей является отсутствие преобразования в электрический сигнал и возможность одновременного усиления сигналов с разными длинами волн. Обладает сравнительно низким уровнем шума и простотой включения в волоконнооптическую систему. [3]Рисунок 2.2 Строение EDFA усилителяАктивное волокно накачивается светом двух лазерных диодов (двунаправленная накачка).

Это производится, как правило, на длине волны приблизительно 980 нм и иногда на 1450 нм.Накачка переводит ионы эрбия в возбужденное состояние. Возбужденнаясреда усиливает свет в диапазоне длины волны 1.5мкм посредством стимулированного вынужденного излучения. При этом возбужденные ионы переходят обратно в основное состояние.Усилитель, показанный на рисунке выше, включает два оптических изолятора с присоединенными волоконными выходами.

Изолятор на входе не позволяет свету выйти в обратном направлении, чтобы не нарушить работу предыдущих каскадов усиления. Также, иногда изолятор ставится на выходе усилителя, чтобы обратно отраженное излучение от оптических компонентов не нарушили работу самого усилителя.Спектральная форма и величина усиления существенно зависят от среднейстепени возбуждения ионов эрбия, поскольку генерация осуществляется по"квази-трехуровневый" переходу.

[4]13На Рисунке 2.3 показан спектр усиления для наиболее распространенноготипа стекла. Оно является некоторой разновидностью кварца с дополнительными примесями. В других стеклах спектр может существенно отличаться.Рисунок 2.3 Спектр усиленияСильный трехуровневый режим (с прозрачностью, достигаемой при уровневозбуждения более 50 %), наблюдается на 1535 нм. В этом спектральном диапазоне ненакачанное волокно показывает существенные потери, но высокое поперечное сечение перехода обеспечивает высокое усиление при сильном возбуждении. На более длинных волнах (например, 1580 нм), для получения усиления требуется более низкий уровень возбуждения, но при этом максимальноеусиление меньше. Максимальное усиление, как правило, наблюдается в диапазонах длин волн приближенно 1530-1560 нм.Локальный уровень возбуждения зависит от сечений поглощения и испускания, от уровня накачки и интенсивности задающего сигнала.

Средний уровень возбуждения по всей длине волокна зависит от накачки и мощности задающего сигнала, а также и от длины волокна и концентрации ионов эрбия.Выбор этих параметров (вместе с выбором стекла) используются, чтобы оптимизировать EDFA для заданной области длины волны, например для областейL или C.Равномерность (плоская форма спектра) усиления в широком диапазонедлин волн, может быть получена при использовании оптимизированных стеклянных матриц (например, теллуридных или фторидных волокон или некото14рой комбинации нескольких секций усилителя с различными стеклами) иликомбинацией с соответствующими оптическими фильтрами, такими как длиннопериодными брэгговскими решетками. [5]В лучших образцах волоконно - оптических эрбиевых усилителей, на длиневолны 1550 нм, усиление достигает величины до 45 дБ и значение шум фактора оптического усилителя до 3-4 дБ.

[6]153 ВЫБОР ТОПОЛОГИИ СЕТИВыбор топологии основывается на надежности сети, ее стоимости и простоты технического обслуживания. При проектировании систем приоритетнымиявляются показатели, которые связаны со способностью восстановления послеотказов в сети, включая отказы линий связи, узлов и оконечных устройств.Топология сети должна обеспечивать функцию отключения отказавшегооборудования, введение обходных маршрутов и изменения конфигурации сети.Простота технического обслуживания сети определяется тем, насколько выбранная топология позволяет упростить диагностирование, локализацию и устранение неисправностей.Стоимость сети во многом зависит от числа и сложности узлов и линий связи.

[7]Линейной топологией, или схемой «точка-точка», принято называть схему,связывающую два узла сети (оконечные станции), на каждом из которых формируются и заканчиваются все информационные потоки, передаваемые междуузлами. Для их передачи посредством ВОСП используются два волокна (по одному в каждом направлении передачи), а при резервировании волокон - четыре(резерв 1+1 или 1:1).

Она является наиболее простой и используется при передаче больших цифровых потоков по высокоскоростным магистральным каналам.ОсновнойКаналыдоступа(трибы)ТМТМКаналыдоступа(трибы)РезервныйРисунок. 3.1 Топология "точка - точка"Развитием линейной топологии при последовательном соединении узлов сети является цепочечная топология с возможностью многократного вводавывода в узлах сети (пунктах выделения каналов) одного общего для всех16пунктов выделения канала (схема «точка-многоточка») или разных каналов изединого цифрового потока.Каналыа) доступа(трибы)ЗападКаналыдоступа(трибы)ВостокТМТМTDMВыводКаналыдоступа(трибы)ВводКаналы доступа (трибы)ЗападКаналыдоступа(трибы)Востокб)ТМВостокТМЗападTDMВостокЗападВыводВводКаналы доступа (трибы)Рисунок 3.2 Топология "последовательной линейной цепи" без защиты (а),с резервированием типа 1+1(б)Звездная топология сети характеризуется тем, что каждый узел сети имеетдвухстороннюю связь по отдельной линии с центральным узлом - концентратором, благодаря которому и обеспечивается полная физическая связность сети.MUXSMUXMUXADMMUXРисунок 3.3 Топология "звезда" с мультиплексором в качестве концентратораКольцевая топология характеризуется тем, что узлы сети связаны линейно,но последний из них соединен с первым, образуя замкнутую петлю (кольцо).

В17кольце возможна организация однонаправленной и двунаправленной передачицифрового потока между узлами сети.Каналы доступа (трибы)SMUXВостокКаналыдоступа(трибы)ЗападЗападВостокSMUXSMUXВостокЗападЗападКаналыдоступа(трибы)ВостокSMUXКаналы доступа (трибы)Рисунок 3.4 Топология кольца с защитой 1+1Поскольку не требуется вывод цифровых потоков, то целесообразно и экономически выгодно будет использовать линейную топологию, или схему «точка-точка» " с резервированием 1+1.

(Рисунок 3.1)Рисунок 3.5 Карта ВОЛС184 ВЫБОР ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ4.1 Общие требования к оптическим кабелямКонструкции оптических кабелей должны осуществлять основные функции:- защита волокна от повреждений и разрушений в процессе производства,прокладки и эксплуатации кабеля;- обеспечение неизменности характеристик оптического волокна на протяжении всего срока службы кабеля;- оптические волокна и элементы их группирования в кабеле должны различаться расцветкой, обеспечивающей однозначность идентификации оптического волокна в оптическом кабеле.Оптические кабели для защиты волокон от повреждений и дополнительныхпотерь, в процессе прокладки и эксплуатации, производятся с упрочняющимиэлементами. Такое строение позволяет выдержать нагрузки тяжения и температурных расширений, укорочений.

Поэтому конструкции оптических кабелейвключают в себя «золотую середину» между компактностью и прочностью.В зависимости от назначения сети оптические кабели связи подразделяютсяна четыре основных типа: междугородные; зоновые; городские; объектовые и монтажные.Междугородные и зоновые ОК - для передачи информации на большие расстояния и организации большого числа каналов. Обладают малым затуханием,дисперсией и широкой полосой пропускания.Городские ОК - используются в качестве соединительных линий междугородных АТС. Рассчитаны на работу без промежуточных линейных регенераторов, то есть, на сравнительно короткие расстояния (5-10 км) и относительно небольшое число каналов.19Объектовые ОК - для передачи различной информации на малые расстояниявнутри объекта и содержат, как правило, большое число ОВ.Монтажные ОК - для внутри- и межблочного монтажа аппаратуры.В зависимости от условий прокладки и эксплуатации: специальные; для внутренней и наружной прокладки.Кабели внутренней прокладки используются внутри телефонных станций,офисов, зданий и помещений.По условию прокладки эти кабели подразделяются на: кабели вертикальной и горизонтальной прокладки; шнуры коммуникации.Кабели наружной прокладки применяются на любых (сельских, городских,зоновых и магистральных) линий связи (ЛС).

По условиям прокладки их можноразделить на: воздушные, подземные и подводные.Кабели воздушной подвески крепятся на опорах различного типа и в своюочередь подразделяются на: самонесущие – с несущим торсом или без него, подвешиваемые различного типа, в т.ч. на опорах ЛЭП и контактной сети железных дорог; прикрепляемые – крепятся к несущему проводу с помощью специальныхзажимов; настраиваемые – навиваются вокруг несущего, например, фазового провода или грузотроса;Кабели подземной прокладки подразделяются на: прокладываемые в кабельной канализации или туннеле; закладываемые в грунт; автоматической прокладки в специальных трубах.Подводные кабели подразделяются на: укладываемые на дно несудоходных рек, неглубоких озер и болот; укладываемые на дно морей и океанов.20При выборе типа оптического кабеля, его конструктивных и передаточныххарактеристик для конкретного объекта строительства необходимо учитывать: способ прокладки оптического кабеля; стоимость и сроки выполнения строительно-монтажных работ, а такжезатраты на эксплуатацию; технологии выполнения аварийно-восстановительных работ; топологию линейного тракта; вариант обслуживания сети связи; цену минуты простоя линейного тракта и/или отдельных сегментов связи; требуемого значения коэффициента готовности линейного тракта; величины передаваемого и ожидаемого трафика.4.2 Конструкции и материалы ВОК4.2.1 Основные элементы ВОКВолокно - чувствительный материал к растяжению и сгибанию.

Характеристики

Список файлов ВКР