Выбор мультиплексора ввода/вывода

Содержание

 

 

1.Введение…………………………………………………………....... 3

 

2.Задание на проектирование

и исходные данные………………………………………………….. 6

 

3. Выбор мультиплексора ввода/вывода…………………………….. 8

 

4. Выбор оптического кабеля связи и распределение оптического волокна в кабеле………………………………………...11

 

5. Расчет длин и затуханий мультиплексных секций………………. 17

 

6. Расчет уровня оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора ………………………………….. …… 21

 

7. Подбор оптических аттенюаторов для каждой секции волоконно-оптической линии связи………………………………….22

 

 

8. Схема организации связи.....……………………………………….. 24

 

9.Заключение…………………………………………………………...25

 

Введение

Сетевые цифровые технологии развивались до последнего времени параллельно для глобальных и локальных сетей. Технологии глобальных сетей были направлены в основном на развитие цифровых телефонных сетей, используемых для передачи голоса. Технологии локальных сетей – напротив, использовались, в основном, для передачи данных.

Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов как за счет мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов T1, так и за счет использования более рациональных методов модуляции, например, использования дифференциальной ИКМ и ее модификаций, позволивших применять для передачи голосового сигнала более низкие, чем 64 кбит/с (основной цифровой канал – ОЦК) скорости: 40, 32, 24,16, 8 и 5,6 кбит/с.

Развитие схем мультиплексирования привело к возникновению трех цифровых иерархий с разными (для разных групп стран) уровнями стандартизированных скоростей передачи или каналов: DS2 или T2/E2, DS3 или T3/E3, DS4 или T4/E4. Эти иерархии, названные плезиохронными (т.е. почти синхронными) цифровыми иерархиями PDH (ПЦИ), широко использовались и продолжают использоваться как в цифровой телефонии, так и для передачи данных.

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к появлению в последнее время двух наиболее значительных новых цифровых технологий: синхронной оптической сети SONET (СОС), и синхронной цифровой иерархии SDH (СЦИ), иногда рассматриваемых как единая технология SONET/SDH, расширившая диапазон используемых скоростей передачи до 40 Гбит/с. Эти технологии были ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей (ВОК) в качестве среды передачи.

Технологии локальных сетей, ориентированных на передачу данных, а не голоса, развивались не по линии уплотнения каналов, а по линии увеличения полосы пропускания каналов передачи данных, необходимой для передачи не только текстовых, но и графических данных, а сейчас и данных мультимедиа. В результате используемые на начальном этапе развития сетевые технологии ARCnet, Ethernet и Token Ring, реализующие скорости передачи 2-16 Мбит/с в полудуплексном режиме и 4-32 Мбит/с в дуплексном режиме, уступили место новым скоростным технологиям: FDDI, Fast Ethernet и 100VG-Any LAN, использующим скорость передачи данных 100 Мбит/с и ориентированных в большей части своей также на применение ВОК. ИтогомАпофеозомастков и рческой связи,кой Федерации этого развития стала новая технология Gigabit Ethernet, использующая скорость передачи 1 Гбит/с

Создание компьютерных сетей масштаба предприятия, а также корпоративных, региональных и глобальных сетей передачи данных, связывающих множество ЛВС, в свою очередь привело к созданию таких транспортных технологий передачи данных, как: Х.25, ISDN (цифровая сеть интегрированного обслуживания ЦСИО, или цифровая сеть с интеграцией служб ЦСИС) и Frame Relay (технология ретрансляции кадров), решавших эти задачи первоначально на скоростях 64 кбит/с, 144 кбит/с (узкополосная ISDN) и 1,5/2 Мбит/с соответственно.

Дальнейшее развитие этих технологий также шло по линии увеличения скоростей передачи и привело к трем важным результатам:

- постепенному отмиранию (в плане бесперспективности развития) существующей еще

технологии X.25;

- увеличению скорости передачи данных, реализуемых технологией Frame Relay до скорости T3 (45 Мбит/с);

- появлению в недрах технологии ISDN (а именно широкополосной B-ISDN) новой технологии ATM (режима асинхронной передачи), которая принципиально может применяться на различных скоростях передачи (от 1.5 Мбит/с до 40 Гбит/с), причем она самостоятельно может использоваться как технология магистральной передачи трафика (не требуя промежуточной технологии переносчика) или может передавать свои трафик с использованием промежуточной технологии переносчика (например, PDH, SONET/SDH или WDM) благодаря использованию техники инкапсуляции ячеек в фреймы, виртуальные трибы или виртуальные контейнеры.

Из описанных технологий в литературе наибольшее внимание до недавнего времени уделялось только технологии ATM, хотя она и не была широко распространена в России (по сведениям автора и до сих пор существуют только изолированно функционирующие коммерческие сети ATM или экспериментальные корпоративные сети, на которых эта технология отрабатывается). В отличие ATM в России развернуты и полномасштабно функционируют практически в каждом регионе, начиная с 1993 года, десятки крупных сетей SDH. Технология SDH активно осваивается регионами. На её основе происходит крупномасштабное переоборудование старой аналоговой сети свези и относительно новой сети связи PDH России в цифровую Взаимоувязанную сеть связи (ВСС), использующие самые передовые технологии.

Использование SDH позволило резко повысить скорость передачи на сети РФ в целом, доведя ее сегодня ив отдельных участках до 2,5 Гбит/с, а также потенциально подготовив сеть к внедрению технологии WDM. Учитывая факт внедрения систем SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с) отдельными западными компаниями, а также то, что WDM позволит многократно (от 2 до 160 раз) увеличить общую скорость передачи по одному волокну, не говоря о том, что далее она может быть также многократно (от 2 до 144 раз) увеличена за счет использования многоволоконного оптического кабеля, мы подучим впечатляющие перспективы максимально возможного в будущем более чем 92000-кратного увеличения пропускной способности наших кабелей, которое, в принципе доступно прямо сейчас.

Задание на проектирование

1. На заданном участке А – З предусмотреть строительство волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с использованием подвески оптического кабеля (ОК) на осветительных опорах.

2. Предусмотреть организацию по ВОЛС каналов коммерческой связи.

3. Расчетно-пояснительная записка данного раздела должна отражать технические решения следующих вопросов:

- выбор и краткое описание волоконно-оптических систем передачи;

- выбор ОК и распределение оптических волокон;

- расчет длин регенерационных участков по трассе ВОЛС.

4. Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:

- структурную схему ВОЛС;

- схематический план трассы ВОЛС.

 

Рис. 1

3. Исходные данные для проектирования

1. Схема участка А – З представлена на рис. 1. Данные об участке А – З приведены в табл. 1.

2. Данные о необходимом количестве каналов (потоков данных) для каналов коммерческой связи приведены в табл. 2.

1. В табл. 3 задана строительная длина ОК, которую следует использовать при проектировании ВОЛС.
2. В табл. 4 приведены характеристики синхронных мультиплексоров SDH.

Таблица 1. Сведения об участке А – З

Расстояние между осями станций, км
А - Б	Б - В	В - Г	Г - Д	Д - Е	Е - Ж	Ж – З

Таблица 2. Данные для организации коммерческой связи

Количество каналов Е1	Наличие линейного резервирования по схеме «1+1»	Тип мультиплексора	Использование ОВ со смещенной дисперсией
	+	STM-4	+

Таблица 3. Строительная длина ОК

Строительная длина ОК, км
Номер окна прозрачности для теоретического расчета дисперсии
Длина волны λ для теоретического расчета собственного затухания ОВ, мкм	1,55

Таблица 4. Сравнительные характеристики синхронных мультиплексоров ввода/вывода

Параметры мультиплексоров	Название фирмы
Alcatel	ECI	Lucent Technologies	Nortel	Siemens
Синхронные мультиплексоры – STM-4
Тип оборудования	1650SM	SDM-4	ADM 4/1(AM155)	TN-4X,-4XE	SMA-4 R4
Трибные интерфейсы, Мбит/с	1,5/2,34/45, 140, 155	2,34, 140, 155	2,34, 140	2,34/45, 140, 155	2,34, 140, 155
Максимальная нагрузка на мультиплексор	252x2/6x 34	288x2/18x34	126x2/3x34	252x2/6x 34/4x 140	252x2/24x 34
Агрегатные интерфейсы: типы (число)	2xSTM-1 /4	2xSTM-4	2xSTM-1/4	2xSTM-1 /4	2xSTM-1/4
Тип/схема защищенного режима	1:1, 1+1/SNCP	1:1, 1+1/MSP	1:1,1+1/MSP	1:1,1+1/ SNCP	1+1/SNCP/MS-SPRinq

Скорость

В данном оборудовании предусмотрены все интерфейсы PDH и SDH от 2.048 Мбит/с до 622 Мбит/с.

Надежность

Alcatel OPTINEX™ 1650SM обеспечивает два метода защиты сети: защита линейной мультиплексорной секции (MSP) и защита соединений внутри сети (SNCP). Хотя система очень компактна по размерам, в дополнение к линейной защите в ней возможна также реализация защиты узла, поскольку все сменные блоки по желанию заказчика могут быть зарезервированы для обеспечения полной защиты. Защита в системе электропитания обеспечена за счет присущей ей распределенной структуры, при которой преобразование DC/DCосуществляется на каждой плате. Следует отметить что этим не исчерпываются все достоинства оборудования: при разработке AlcatelOPTINEX™ 1650SM был использован весь опыт, накопленный компанией Alcatel в области систем передачи SDH благодаря поставке десятков тысяч единиц оборудования по всему миру. Этим обстоятельством также подтверждается надежность данного оборудования.

Универсальность

В компактной плате ADM размещаются 2 интерфейса STM-1, коммутирующая матрица SDH, тактовый генератор, а также обеспечивается выполнение функций контроля и управления оборудованием. Три установочных места предназначены для портов компонентных и линейных сигналов, что обеспечивает полную универсальность. Система может быть сконфигурирована, например в виде мультиплексора ввода/вывода уровня STM-1 с полным объемом доступа в конфигурации оконечного оборудования (63 х 2 Мбит/с) или в виде мультиплексора ввода/вывода уровня STM-4, имеющего до 12 компонентных портов STM-1, каждый из которых может быть использован для соединения, например, с Alcatel OPTINEX™ 1640FOX CPE. Несколько колец SNCP (т.е. до 8 колец уровня STM-1) могут иметь окончания в одном и том же узле. В оборудовании обеспечивается полный набор неблокируемых кроссовых соединений на всех уровняхVC (cross-connect) в любой возможной конфигурации. При этом учтено, что сегодня под универсальностью (гибкостью) понимается также возможность эффективной обработки потока данных IP & ATM.

Сменные блоки

Компактный ADM-1* или ADM-4 (включая кроссовое переключение VC, тактовый генератор и контроллер оборудования)

63 х 2 Мбит/с

63 х 1,5 Мбит/с

3 х 34/45 Мбит/с переключаемые

4 х 140 Мбит/с/STM-1 электрические, переключаемые

4 х STM-1 электрические/оптические *

1 х STM-4 оптический

Плата коммутации/маршрутизации ATM/IP

Технические характеристики Alcatel OPTINEX™ 1650SM

Интерфейсы 1,5, 2M, 34M, 45M, 140M, STM-1, STM-4

Матрица кроссового переключения VC, эквивалентная 32 х 32 STM-1 (высокого/низкого порядка)

Работа на взаимодействующих и замкнутых кольцевых структурах

Методы защиты: SNCP/I, SNCP/N, линейный MSP, SNCP Drop and Continue

Дополнительная возможность защиты плат компактного ADM и плат с портами линейных и компонентных сигналов (по желанию заказчика)

Соответствие последним стандартам ITU-T/ETSI для оборудования SDH

- Наблюдение за заголовками для 100% VC (Path Overhead Monitoring – РОМ)

- SUT (Supervisory Unequipped Trail)

Контроль работы (РМ) в соответствии с Рек. G.826 и G.784

Синхронизация:

- Внутренний источник синхронизации ±4,6 ppm

- Уход в режиме удержания ± 0,37 ppm в день

- Внешние источники синхронизации: порты STM-n, порты 2 Мбит/с, внешние порты ввода/вывода (I/O) 2 МГц и 2 Мбит/с

- Алгоритмы приоритета и качества синхронизации (SSM)

Возможность организации шлейфов по линейным участкам и трактам (VC)

Работа на одном волокне

Переключение ATM и маршрутизация IP на уровне STM-4 (622 Мбит/с)

Местная и дистанционная загрузка программного обеспечения

Дистанционный учет и контроль

Механические характеристики

Габариты стойки 600Ш х 300Г х 2200В мм

Габариты секции 241Ш х 350В мм

Электропитание

Аккумуляторные батареи -48В/-60В DC

Потребляемая мощность 50 Вт (при конфигурации 63 х 2 Мбит/с)

Внешние условия работы

Условия эксплуатации ETS 300 019-класс 3.2

Условия хранения ETS 300 019-класс 1.2

Условия транспортировки ETS 300 019-класс 2.2

ESD/EMC ETSI 300 386, “Telecommunications Center”

Эксплуатация

Возможность контроля станционных аварий

Ручной управляющий терминал CMISE через RS232 при 38,4 Кбит/с

Доступ к системе контроля и управления сетью через интерфейс QB3 или Qecc G.784

Обслуживание: 4 входа + 2 выхода

Таблица 5.

Тип мультиплексора	Фирма	Тип оборудования	Требуемое количество мультиплексоров	Требуемое число ОВ одной мультиплексной секции
Всего	Всего
STM-4	Alcatel	1650SM

Материалы

Стеклянные оптические волокна делаются из кварцевого стекла, но для дальнего инфракрасного диапазона могут использоваться другие материалы, такие как фтороцирконат, фторалюминат и халькогенидные стекла. Как и другие стекла, эти имеют показатель преломления около 1,5.

В настоящее время развивается применение пластиковых оптических волокон. Сердечник в таком волокне изготовляют из полиметилметакрилата (PMMA), а оболочку из фторированных PMMA (фторполимеров).

Конструкция

Оптическое волокно, как правило, имеет круглое сечение и состоит из двух частей — сердцевины и оболочки. Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления оболочки. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479. Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней. Возможны и более сложные конструкции: в качестве сердцевины и оболочки могут применяться двумерные фотонные кристаллы, вместо ступенчатого изменения показателя преломления часто используются волокна с градиентным профилем показателя преломления, форма сердцевины может отличаться от цилиндрической. Такие конструкции обеспечивают волокнам специальные свойства: удержание поляризации распространяющегося света, снижение потерь, изменение дисперсии волокна и др.

Классификация

Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми. Диаметр сердцевины одномодовых волокон составляет от 7 до 10микрон. Благодаря малому диаметру достигается передача по волокну лишь одной моды электромагнитного излучения, за счёт чего исключается влияние дисперсионных искажений. В настоящее время практически все производимые волокна являются одномодовыми.

Существует три основных типа одномодовых волокон:

1. Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) (англ. SMF — Step Index Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.

2. Одномодовое волокно со смещённой дисперсией (англ. DSF — Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в третье окно прозрачности, в котором наблюдается минимальное затухание.

3. Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией (англ. NZDSF — Non-Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.655.

4. Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 микрон в европейском стандарте и 62,5 микрон в североамериканском и японском стандартах. Из-за большого диаметра сердцевины по многомодовому волокну распространяется несколько мод излучения — каждая под своим углом, из-за чего импульс света испытывает дисперсионные искажения и из прямоугольного превращается в колоколоподобный.

Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению рефракции в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть параболическим, треугольным, ломаным и т. д.

В данном проекте мы используем оптическое волокно стандарта G.653 и синхронный мультиплексор Alcatel OPTINEX™ 1650SM.

G.653 - Одномодовое оптоволокно с нулевой смещенной дисперсией (ZDSF- zerodispersion-shiftedfibre). Применение: для высокоскоростных линий связи с большой длиной регенерационного участка без применения технологий оптического уплотнения.

 

 

В соответствии с заданием, необходимо предусмотреть строительство ВОЛС с использованием подвески ОК на осветительных опорах. Для этого используют специальные марки ОК, приведенные в табл. 6.

Таблица 6. Параметры промышленных одномодовых ОВ

Параметры	Параметры промышленного волокна
Cominq	Fujikura	Lucent
Фирменное обозначение	SMF-28	SMF-DS	SMF-LS	LEAF	SM-9/125	DSM-8/125	DSMNZ-9/125	TrueWave	TrueWave RA	AllWave
Тип волокна	SSF	DSF	NZDSF-	NZDSF+	SSF	DSF	NZDSF	NZDSF+	NZDSF+	NZDSF+
Соответствие стандарту ITU-T	G.652	G.653	G.655	G.655	G.652	G.653	G.655	G.655	G.655	G.655
Рабочие окна прозрачности, нм	1310/1550		1530-1560	1530-1625	1310/1550	1310/1550	1310/1550	1530-1560	1525-1620	1285-1620
Затухание, дБ/км	1310 нм	<0,4/0,34	<0,5/0,38	<0,5/0,38	<0,5	<0,4/0,34	<0,45	<0,45	<0,5/0,4	<0,5/0,4	<0,35
1383 нм (максимум ОН)	<2,0/0,40	<2,0/0,6	<2,0/0,6	<1,0/0,6	<0,60/0,55	<0,40	н/д	<2,0/0,5	<1,0/0,5	<0,31
1550 нм	<0,30/0,20	<0,25	<0,25	<0,25	<0,25/0,21	<0,25	<0,25	<0,25/0,2	<0,25/0,22	<0,25/0,21
В окне 1285-1330 нм	<0,45/0,39	н/п	н/п	н/п	<0,39/0,3	н/д	н/д	н/п	н/п	<0,45
В окне 1525-1565/1575 нм	<0,35/0,25	<0,3	<0,3	<0,3/0,25	<0,25	<0,30	<0,25	<0,3	<0,3/0,27	<0,3/0,26
В окне 1565-1625 нм	<0,35/0,25	<0,3	<0,3	<0,3/0,25	<0,25	<0,30	<0,25	<0,3	<0,3/0,27	н/д

Изменение дисперсии в окне 1550 нм, пс/(нм.км)	7-11,5	<2,7	-3,5--0,1	2,0-6,0	н/п	н/п	н/д	1,0-4,0/5,53	3-7	н/д
Дисперсия поляризованной моды (PMD), пс/ км -1/2	<0,2	н/д	н/д	<0,2	<0,2	<0,5	<0,5	<0,5	<0,5	<0,5
Дисперсия PMD для протяженной линии, пс/км -1/2	<0,1	н/д	н/д	<0,08	н/д	н/д	н/д	н/д	<0,1	<0,05
Ограничение по PMD на скорость передачи, Гбит/с	н/д	н/д	н/д		н/д	н/д
Диаметр сердцевины, мкм	8.3	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д		н/д	н/д
Эффективная площадь светового поля, мкм2	н/д	н/д	н/д		н/д	н/д		н/д	н/д	н/д
Чисовая апертура	0,13	0,17	0,16	0,13	0,13	0,13	0,13	н/д	н/д	н/д
Групповой показатель преломления	1310нм	1,4675	1,4718	1,471	н/п	1,4668	1,468	н/д	1,4738	1,471	1,466
1550нм	1,4681	1,4711	1,470	1,469	1,4671	1,468	1,469	1,4732	1,47	1,467

 

Таблица 7. Классификация стандартных оптических интерфейсов

Использование	Внутри станции	Между станциями
Короткая секция	Длинная секция
Длина волны источника, нм
Тип волокна	Rec.G.652	Rec.G.652	Rec.G.652	Rec.G.652	Rec.G.652 Rec.G.655	Rec.G.653
Расстояние (км) *)	≤2	~15	~40	~80
Уровни STM	STM-1	I-1	S-1.1	S-1.2	L-1.1	L-1.2	L-1.3
STM-4	I-4	S-4.1	S-4.2	L-4.1	L-4.2	L-4.3
STM-16	I-16	S-16.1	S-16.2	L-16.1	L-16.2	L-16.3

* Расстояния условны и используются для классификации, а не для расчетов в технических заданиях.

В общем случае кодировка типов использования линейных мультиплексных секций как оборудования SDH включает три элемента и имеет формат:

<код использования> - <уровень STM>.<индекс источника> здесь «код использования» и «уровень STM» приведены выше, а «индекс источника» имеет следующие значения и смысл:

-1 или без индекса – указывает на источник излучения с длиной волны 1310 нм соответствующего стандартам G.652;

-2 – указывает на источник излучения с длиной волны 1550 нм для волокна, соответствующего стандартам ITU-T G.652 (секции S) и G.652, G.655 (секции L);

-3 – указывает на источник излучения с длиной волны 1550 нм для волокна, соответствующего стандарту G.653.

Таблица 8. Значения максимально допустимых потерь на секцию

Тип секции	L-1.1	L-1.2	L-1.3	L-4.1	L-4.2	L-4.3
Максимально допустимые потери на секцию, дБ				29,5	29,5	29,9

В соответствии с исходными данными необходимо рассчитать затухание мультиплексной секции:

λ_ру=λ_кn₁ + λ_нсn₂ + λ_рсn₃, где

n₁ = n + n₂*n_тз

λ_ру – затухание на регенераторном участке (мультиплексной секции);

λ_к -затухание ОВ;

λ_нс – затухание неразъемного (сварного) соединения, λ_нс не должно

превышать 0,1 дБ;

λ_рс – затухание разъемного соединения, равное 0,3 – 0,5 дБ;

n -длина секции;

n₂ – количество сварок;

n_тз – технологический запас на муфте = 30 м;

n₃ – количество разъемных соединений.

Рассчитываем затухание мультиплексных секций, для начала просчитаем затухание самой длинной секции Г-Д,длина которой 67км.

1) Г-Д:

n=67км

n₂=7сварок

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру=0.25*(67+7*0.03+2*0.015)+7*0.1+0.4*0.2= 18.31 дБ

2) А-Б:

n=61км

n₂=6сварок

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру=0.25*(61+6*0.03+2*0.015)+6*0.1+0.4*0.2= 16.70 дБ

3) Б-В:

n=20км

n₂=2сварки

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру = 0.25*(20+2*0.03+2*0.015)+2*0.1+0.4*0.2= 6.02 дБ

4) В-Г:

n=31км

n₂=3сварки

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру = 0.25*(31+3*0.03+2*0.015)+3*0.1+0.4*0.2= 8.88 дБ

5) Д-Е:

n=40км

n₂=4сварки

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру = 0.25*(40+4*0.03+2*0.015)+4*0.1+0.4*0.2=11.24 дБ

 

6) Е-Ж:

n=35км

n₂=3сварки

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру = 0.25*(35+3*0.03+2*0.015)+3*0.1+0.4*0.2=9.88 дБ

7) Ж-З:

n=15км

n₂=1сварка

n_тз=0.03км

n₃=2

λ_к=0.25дБ

λ_ру = 0.25*(15+1*0.03+2*0.015)+1*0.1+0.4*0.2=4.67 дБ

 

Таблица 9. Затухание мультиплексных секций

Максимальное Затухание, дБ	А-Б	Б-В	В-Г	Г-Д	Д-Е	Е-Ж	Ж-З
	16.70	6.02	8.88	18.31	11.24	9.88	4.67

Таблица 10. Параметры мультиплексных секций

Наименование участка	Система передачи	Длина участка, км	Длина волны, нм	Тип нтерфейса	Затухание участка, дБ	Энергетический потенциал аппаратуры, дБ	Эксплуатационный запас по затуханию, дБ
А-Б	STM-4			L-4.3	16.70	29.90	13.20
Б-В	STM-4			L-4.3	6.02	29.90	23.88
В-Г	STM-4			L-4.3	8.88	29.90	21.02
Г-Д	STM-4			L-4.3	18.31	29.90	11.59
Д-Е	STM-4			L-4.3	11.24	29.90	18.66
Е-Ж	STM-4			L-4.3	9.88	29.90	20.02
Ж-З	STM-4			L-4.3	4.67	29.90	25.23

 

Таблица 11. Расчет уровня оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора

Наименование участка	Система передачи	Длина участка, км	Длина волны, нм	Тип интерфейса	Уровень оптического излучения платы	Затухание участка, дБ	Уровень оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора
А-Б	STM-4			L-4.3	-1	16.70	17.70
Б-В	STM-4			L-4.3	-1	6.02	7.02
В-Г	STM-4			L-4.3	-1	8.88	9.88
Г-Д	STM-4			L-4.3	-1	18.31	19.31
Д-Е	STM-4			L-4.3	-1	11.24	12.24
Е-Ж	STM-4			L-4.3	-1	9.88	10.88
Ж-З	STM-4			L-4.3	-1	4.67	5.67

Таблица 12. Параметры оптических интерфейсов

Тип платы	Уровень чувствительность, дБ	Уровень оптического излучения, дБ	Мощность на приеме, дБ
Ie-1	-23	-19~-14	-23~-17
S-1.1	-28	-15~-8	-21~-15
L-1.1	-34	-5~0	-25~-19
L-1.2	-34	-5~0	-25~-19
Ve-1.2	-41	-5~0	-29~-23
Ie-4	-23	-19~-14	-22~-16
4.1	-28	-15~-8	-21~-15
L-4.1	-28	-3~+2	-21~-15
L-4.2	-28	-3~+2	-21~-15
L-4.3	-35	-3~+2	-25~-19
I-16	-18	-3~-10	-14~-8
S-16.1	-18	-5~0	-12~-6
L-16.1	-27	-2~+3	-22~-16
L-16.2	-28	-2~+3	-22~-16
L-16.2Je	-28	+2~+5	-22~-16
V-16.2Je	-25	+10~+13	-20~-14
U-16.2Je	-34	+12~+15	-29~-23
I-64.1	-11	-6~-1	-8~-4
I-64.2	-14	-5~-1	-10~-6
S-64.2a	-18	-5~-1	-15~-11
S-64.2b	-14	-1~+2	-10~-6
L-64.2b	-14	+10~+13	-12~-6
V-64.2a	-25	+10~+13	-20~-14

 

Исходя из табл.12 мощность оптического сигнала на приемнике мультиплексора для выбранного типа платы L-4.3 должна составлять -25~ -19 дБ. Следовательно, для нормальной работы на входе приемников оптических мультиплексоров необходимо поставить аттенюаторы (табл.13).

Таблица 13. Подбор оптических аттенюаторов для каждой секции волоконно-оптической линии связи

 

	А-Б	Б-В	В-Г	Г-Д	Д-Е	Е-Ж	Ж-З
Мощность аттенюаторов, дБ				-

Схема организации связи.

 

Заключение

В данной курсовой работе был произведен расчет волоконно-оптической линии связи на заданном участке А-З с использованием подвески оптического кабеля на осветительных опорах. Был произведен выбор мультиплексора компании Alcatel OPTINEX™ 1650SM и оптического волокна компании Cominq SMF-DS стандарта G.653. Были произведены расчеты длин и затуханий каждой мультиплексной секции, уровней оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора, также были подобраны оптические аттенюаторы для каждой секции волоконно-оптической линии связи и разработана схема организации связи на заданном участке.

 

Содержание

 

 

1.Введение…………………………………………………………....... 3

 

2.Задание на проектирование

и исходные данные………………………………………………….. 6

 

3. Выбор мультиплексора ввода/вывода…………………………….. 8

 

4. Выбор оптического кабеля связи и распределение оптического волокна в кабеле………………………………………...11

 

5. Расчет длин и затуханий мультиплексных секций………………. 17

 

6. Расчет уровня оптического излучения на входе приемника оптического мультиплексора ………………………………….. …… 21

 

7. Подбор оптических аттенюаторов для каждой секции волоконно-оптической линии связи………………………………….22

 

 

8. Схема организации связи.....……………………………………….. 24

 

9.Заключение…………………………………………………………...25

 

Введение

Сетевые цифровые технологии развивались до последнего времени параллельно для глобальных и локальных сетей. Технологии глобальных сетей были направлены в основном на развитие цифровых телефонных сетей, используемых для передачи голоса. Технологии локальных сетей – напротив, использовались, в основном, для передачи данных.

Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов как за счет мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов T1, так и за счет использования более рациональных методов модуляции, например, использования дифференциальной ИКМ и ее модификаций, позволивших применять для передачи голосового сигнала более низкие, чем 64 кбит/с (основной цифровой канал – ОЦК) скорости: 40, 32, 24,16, 8 и 5,6 кбит/с.

Развитие схем мультиплексирования привело к возникновению трех цифровых иерархий с разными (для разных групп стран) уровнями стандартизированных скоростей передачи или каналов: DS2 или T2/E2, DS3 или T3/E3, DS4 или T4/E4. Эти иерархии, названные плезиохронными (т.е. почти синхронными) цифровыми иерархиями PDH (ПЦИ), широко использовались и продолжают использоваться как в цифровой телефонии, так и для передачи данных.

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к появлению в последнее время двух наиболее значительных новых цифровых технологий: синхронной оптической сети SONET (СОС), и синхронной цифровой иерархии SDH (СЦИ), иногда рассматриваемых как единая технология SONET/SDH, расширившая диапазон используемых скоростей передачи до 40 Гбит/с. Эти технологии были ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей (ВОК) в качестве среды передачи.

Технологии локальных сетей, ориентированных на передачу данных, а не голоса, развивались не по линии уплотнения каналов, а по линии увеличения полосы пропускания каналов передачи данных, необходимой для передачи не только текстовых, но и графических данных, а сейчас и данных мультимедиа. В результате используемые на начальном этапе развития сетевые технологии ARCnet, Ethernet и Token Ring, реализующие скорости передачи 2-16 Мбит/с в полудуплексном режиме и 4-32 Мбит/с в дуплексном режиме, уступили место новым скоростным технологиям: FDDI, Fast Ethernet и 100VG-Any LAN, использующим скорость передачи данных 100 Мбит/с и ориентированных в большей части своей также на применение ВОК. ИтогомАпофеозомастков и рческой связи,кой Федерации этого развития стала новая технология Gigabit Ethernet, использующая скорость передачи 1 Гбит/с

Создание компьютерных сетей масштаба предприятия, а также корпоративных, региональных и глобальных сетей передачи данных, связывающих множество ЛВС, в свою очередь привело к созданию таких транспортных технологий передачи данных, как: Х.25, ISDN (цифровая сеть интегрированного обслуживания ЦСИО, или цифровая сеть с интеграцией служб ЦСИС) и Frame Relay (технология ретрансляции кадров), решавших эти задачи первоначально на скоростях 64 кбит/с, 144 кбит/с (узкополосная ISDN) и 1,5/2 Мбит/с соответственно.

Дальнейшее развитие этих технологий также шло по линии увеличения скоростей передачи и привело к трем важным результатам:

- постепенному отмиранию (в плане бесперспективности развития) существующей еще

технологии X.25;

- увеличению скорости передачи данных, реализуемых технологией Frame Relay до скорости T3 (45 Мбит/с);

- появлению в недрах технологии ISDN (а именно широкополосной B-ISDN) новой технологии ATM (режима асинхронной передачи), которая принципиально может применяться на различных скоростях передачи (от 1.5 Мбит/с до 40 Гбит/с), причем она самостоятельно может использоваться как технология магистральной передачи трафика (не требуя промежуточной технологии переносчика) или может передавать свои трафик с использованием промежуточной технологии переносчика (например, PDH, SONET/SDH или WDM) благодаря использованию техники инкапсуляции ячеек в фреймы, виртуальные трибы или виртуальные контейнеры.

Из описанных технологий в литературе наибольшее внимание до недавнего времени уделялось только технологии ATM, хотя она и не была широко распространена в России (по сведениям автора и до сих пор существуют только изолированно функционирующие коммерческие сети ATM или экспериментальные корпоративные сети, на которых эта технология отрабатывается). В отличие ATM в России развернуты и полномасштабно функционируют практически в каждом регионе, начиная с 1993 года, десятки крупных сетей SDH. Технология SDH активно осваивается регионами. На её основе происходит крупномасштабное переоборудование старой аналоговой сети свези и относительно новой сети связи PDH России в цифровую Взаимоувязанную сеть связи (ВСС), использующие самые передовые технологии.

Использование SDH позволило резко повысить скорость передачи на сети РФ в целом, доведя ее сегодня ив отдельных участках до 2,5 Гбит/с, а также потенциально подготовив сеть к внедрению технологии WDM. Учитывая факт внедрения систем S