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

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 1.15 - Метод определения мощности широкополосного сигнала

Данный метод используется для того, чтобы отследить изменение уровня мощности и сравнить его с некоторым ожидаемым пороговым значением. Применение этого метода позволит отследить в том числе небольшие изменения мощности сигнала в канале, связанные с процессами старения волокна и компонентов сети, а также с восстановительными работами.

Таким образом, многие схемы, использующие метод измерения мощности широкополосного сигнала, имеют набор пороговых значений уровней, при которых будет происходить ухудшение качества услуги или ее нарушение.

1.5.3.2 Метод анализа оптического спектра

Данный метод (рис. 1.16) основывается на анализе спектра оптического сигнала и по сравнению с методом измерения мощности принимаемого сигнала имеет значительное количество способов его реализации, а также возможность осуществления более детальной диагностики с большей информативностью.

Например, этот метод позволяет определить изменение в спектре оптического сигнала, даже если суммарная мощность принимаемого сигнала при этом остается неизменной. Предположим, что в оптическом волокне имеются два сигнала с одинаковыми значениями суммарной мощности, но с различными спектральными составляющими. С помощью метода измерения мощности широкополосного сигнала нельзя сказать, что в ОВ имеются два разных сигнала, тогда как метод анализа оптического спектра это легко покажет.

Рисунок 1.16 - Метод анализа оптического спектра

1.5.3.3 Метод контрольных сигналов

Контрольные сигналы - это сигналы, распространяющиеся по тем же маршрутам и проходящие по тем же узлам, что и информационные сигналы, но отличающиеся от них своей основной задачей - выявлением проблем связи и нарушением соединения (рис. 1.17).

Рисунок 1.17 - Метод контрольных сигналов

Контрольные сигналы, как правило, работают на других частотах. В TDMA-системах такие сигналы могут быть выделены по временному слоту, передаваемому из общего информационного сигнала. В WDM-системах они могут передаваться внутри полосы передачи информационных сигналов, располагаясь в промежутках между WDM-каналами либо за пределами полосы передачи информационных сигналов. Если контрольные сигналы расположены в частотной области передачи информационных сигналов и в непосредственной близости от них, то они относятся к группе подчастотно мультиплексируемых сигналов. Такие сигналы передают сетевые или контролирующие сигналы, используя ту же оптическую несущую, что и информационный сигнал. Надо отметить, что контрольные сигналы не всегда могут иметь постоянные во времени характеристики, а динамически изменяются по некоторому закону и отличаются от информационных сигналов большей или меньшей частотой.

1.5.3.4 Метод контрольных сигналов

Оптические рефлектометры - устройства, особым образом использующие контролирующие сигналы. В данном случае анализируются характеристики отраженного контролирующего сигнала на передающей стороне. Несмотря на то что оптические рефлектометры работают на принципах контролирующих сигналов, их широкая распространенность и применение привели к тому, что они вынесены в отдельный раздел, как отдельный метод.

Оптические рефлектометры в основном применяются для выявления ошибок, неоднородностей, потерь в оптическом волокне и т.д. Следовательно, они могут быть легко адаптированы для определения воздействий, вызванных несанкционированным подключением к ОВ.

Когда речь идет о сети PON, в которой отсутствуют оптические усилители, появляется еще одна сложность. Поскольку сеть PON может содержать более одного оптического разветвителя, за которым могут располагаться другие разветвители, то применение оптического рефлектометра становится невозможным. Препятствием оказывается древовидная топология сети, приводящая к возникновению многих точек отражения зондирующего сигнала и временным задержкам между отражениями зондирующего сигнала от точек, расположенных на разных расстояниях.

1.5.4 Области применения рассмотренных методов защиты

1.5.4.1 Метод определения мощности сигнала

Решения, базирующиеся на измерении и определении мощности принимаемого оптического сигнала, наилучшим образом подходят для выявления проблем, связанных со сбоями в работе оптического усилителя. В случае заглушения полезного информационного сигнала сигналом злоумышленника на приемной стороне, скорее всего, произойдет не уменьшение, а увеличение мощности сигналов. Единичные помехи, вызванные периодическим или эпизодическим воздействием злоумышленника заглушающим несанкционированным сигналом, могут привести к ухудшению параметра "интенсивности ошибочных битов" (BER) вплоть до недопустимых значений без достаточно сильного изменения показателя средней мощности, что не позволит обнаружить действие злоумышленника.

Метод определения мощности при "подслушивании" не будет удовлетворительным в следующих случаях:

• снятие сигнала на приемной стороне приводит к такому изменению мощности сигнала, при котором выносится решение о несанкционированном воздействии; этого можно добиться, если производимые воздействия случайны или незначительны по длительности их проведения, а также при потере слишком малой мощности;

• после снятия сигнала в волокно вводят оптическую мощность, компенсирующую потери.

1.5.4.2 Метод анализа оптического спектра

Метод анализа оптического спектра будет обнаруживать "заглушения", которые воздействуют на оптический спектр сигнала. В случае несанкционированных воздействий, использующих эффект перекрестных помех, данный метод даст те же результаты, что и набор измерителей мощностей, настроенных на определенные длины волн.

С помощью этого метода невозможно определить наличие "подслушивания", кроме случаев, когда отбор мощности сигнала вносит искажение в передаваемый сигнал, например, наблюдается снижение мощности в канале или спектр принимаемого сигнала оказывается шире, чем должен быть. Если "подслушивание" будет проводиться с использованием перекрестных помех, то анализатор спектра не заметит каких-либо существенных изменений.

1.5.4.3 Метод контрольных сигналов

Этот метод обнаружения несанкционированных воздействий может быть эффективным только в том случае, если "заглушения" воздействуют на те длины волн, на которых работают контрольные сигналы.

При несанкционированном воздействии широкополосным сигналом применение данного метода будет оправданно, так как сигнал злоумышленника затронет и контрольные сигналы. Если контрольные сигналы используются для контроля наличия связи, как в случае реальных систем, то данный метод не сможет обеспечить защиту от "подслушивания". Контрольный сигнал сможет обнаружить несанкционированное воздействие, только когда произойдет резкое ухудшение характеристик канала передачи.

1.5.4.4 Метод оптической рефлектометрии

Если имеется широкополосный несанкционированный заглушающий сигнал, входящий или не входящий в спектр информационных сигналов, то часть его попадет за счет отражения на неоднородностях в рефлектометр и может наблюдаться на рефлектограмме. Если зондирующие импульсы оптического рефлектометра имеют некоторую модуляцию, то это позволит увидеть на рефлектограмме результат взаимодействия зондирующего и заглушающего сигналов.

При "подслушивании" злоумышленник производит некоторые действия над оптическим волокном, что отразится на рефлектограмме, давая возможность определить несанкционированное воздействие.

Недостатком метода оптической рефлектометрии является то, что на сетях с оптическими разветвителями он не может быть применен по причине множества маршрутов прохождения сигнала, а также из-за невозможности определения несанкционированного воздействия типа "подслушивание", проводимого через перекрестные помехи. К недостаткам стоит отнести и высокую стоимость оптического рефлектометра.

1.5.5 Архитектурные решения сетей PON

Топология пассивной оптической сети PON играет не последнюю роль в вопросах безопасности и защищенности сети в целом. Очевидно, что наиболее защищенной будет являться сеть с топологией "звезда", при которой непосредственно из здания поставщика услуг до пользователя будет идти отдельный оптический кабель. Применение такой топологии маловероятно по причине больших капитальных затрат на строительство сети. Зато несанкционированное воздействие в одной точке никак не отразится на всех остальных пользователях сети, и обнаружить несанкционированное воздействие будет проще.

Построение сети с топологией типа "дерево" (рис. 1.18) экономически выгодно, так как в сети появляются оптические разветвители, решающие проблему прокладки оптического кабеля до каждого абонента или до группы абонентов. Но в случае, если несанкционированное воздействие будет производиться непосредственно перед оптическим развет-вителем, результатом будет ухудшение качества услуги или ее прекращение сразу у многих пользователей.

Рисунок 1.18 – Реализация топологии «дерево» на пассивной оптической сети

Иная ситуация будет, если злоумышленник производит "подслушивание". Данный вид воздействия обладает большей скрытностью и направлен не на нарушение услуги, а на получение информационных сигналов для дальнейшей работы с ними. Рассматривая воздействие типа "подслушивание" в 1-м случае, количество скомпрометированной информации будет много меньше, чем в случае с топологией "дерево" или топологией "сеть". В более сложных топологиях, когда применяется несколько разветвителей, несанкционированное воздействие вида "подслушивание" обнаружить достаточно трудно.

2 ПРОЕКТ МАГИСТРАЛЬНОГО УЧАСТКА ВОЛС

2.1 Общие сведения о проектируемой сети

В данной ВКР рассматривается проект прокладки волоконно – оптической линии связи (ВОЛС) города Пушкин Ленинградской области, на пересечении улиц Генерала Хазова и Железнодорожной. Микрорайон содержит не только жилые дома, но и множество социальных объектов (детский сад, школа, супермаркет, банк, почта). Большинство жилых домов - типовой постройки (пять подъездов по пять этажей в каждом, по четыре квартиры на этаж) поэтому содержат сто абонентов. Проектируемый район показан на (рис 2.1.)

Данные о расположении телекоммуникационных колодцев предоставлены компанией «ЛенТелефонСтрой» на (рис 2.2)

Рисунок 2.1 – Проектируемый район

Рисунок 2.2 – Расположение телекоммуникационных колодцев

2.2 Проектирование и расчет оборудования

2.2.1 Расчет ОВ

Магистральный участок (PON) является одним из основных элементов пассивной оптической сети. Верный выбор системы построения сети, а также ее топологии определение критерий и принципов организации доступа, разрешают оптимизировать затраты на формирование сети в дальнейшем. Основной задачей магистрального участка – подведение необходимого числа оптических волокон как можно ближе к фиксированной группе абонентов наиболее подходящим образом с учетом топологии и емкости кабельной канализации.

Правило расчета вместимости магистрального участка заключается в следующем: возможное количество задействуемых оптических волокон в магистральном кабеле определяется таким способом: число квартир охватываемого жилого района делим на 64 с округлением до большого четного числа , общая емкость кабеля определяется как количество задействованных оптических волокон плюс 30% резерв, добавляются волокна для нужд корпоративных клиентов и школ, затем выбирается ВОК с типовым количеством волокон большим или равным расчетному.

( Nов=Nкв./64х1,3) (2.1)

В случае 100% проникновения и как исключение в районах с высоким потенциальным спросом расчет ведется по формуле (2.2)

(Nов=Nкв/32х1,3) (2.2)

Nкв- количество квартир в районе планируемом к подключению;

Nов- необходимое количество волокон магистрального ВОК.

Рассматриваемый район является плотно застроенным:

- 17 жилых зданий;

- 4 общественных здания (детский сад, школа, Сбербанк, Почта);

- 1 коммерческое здание (магазин «Пятерочка»);

Дальнейшее строительство не предусмотрено и расширение сети маловероятно. Поэтому для расчета необходимого количества оптических волокон (ОВ) в ВОК используем формулу (2.1).

Характеристики

Список файлов ВКР