Главное


Исследование параметров и аномалий длинной оптической линии

В настоящее время системы связи стали одной из основ развития общества. Спрос на услуги связи, от обычной телефонной связи до широкополосного доступа в Интернет, постоянно растет. Это предъявляет новые требования к современным сетям связи, их пропускной способности, надежности, гибкости. В наибольшей степени эти требования удовлетворяют сети передачи данных на основе волоконно-оптических линий связи, которые обладают огромной пропускной способностью.

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 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 стандартизованных скоростей передачи или каналов: DS2 или T2/E2, DS3 или Т3/Е3, DS4 или Т4/Е4. Эти иерархии, названные плезиохронными (т.е. почти синхронными) цифровыми иерархиями (PDH), широко использовались и продолжают использоваться как в цифровой телефонии, так и для передачи данных.

В 1984 году была разработана технология синхронной цифровой иерархии компанией Bellcore под названием «Синхронные оптические сети» - SONET.

Первый вариант стандарта появился в 1984 году. Затем эта технология была стандартизирована комитетом T1 ANSI. Международная стандартизация технологии проходила под эгидой Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI) совместно с ANSI и ведущими телекоммуникационными компаниями Америки, Европы и Японии.

Основной целью разработчиков международного стандарта было создание такой технологии, которая позволяла бы передавать трафик всех существующих цифровых каналов (как американских T1-T3, так и европейских E1-E3) в рамках высокоскоростной магистральной сети на волоконно-оптических кабелях и обеспечила бы иерархию скоростей, продолжающую иерархию технологии PDH, до скорости в несколько гигабит в секунду.

В результате длительной работы удалось разработать международный стандарт Synchronous Digital Hierarchy, SDH (спецификации G.707-G.709), а также доработать стандарты SONET таким образом, что аппаратура и стеки SDH и SONET стали совместимыми и могут мультиплексировать входные потоки практически любого стандарта PDH - как американского, так и европейского. В терминологии и начальной скорости технологии SDH и SONET остались расхождения, но это не мешает совместимости аппаратуры разных производителей, а технология SONET/SDH фактически стала считаться единой.

В основе данных технологий заложен метод временного разделения информационных потоков (TDM - time division multiplexing) с формированием синхронных транспортных модулей STM-N (N=1, 4, 16, 64, 256) со скоростями передачи информации соответственно: STM-1 - 155 Мбит/с, STM-4 - 622 Мбит/с, STM-16 - 2,5 Гбит/с, STM-64 - 10 Гбит/с, STM-256 - 40 Гбит/с. Эта технология предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных потоков в один составной высокоскоростной канал (агрегатный поток). Использование технологии TDM позволило увеличить пропускную способность волоконно-оптических линий связи до 10 Гбит/с (STM-64).

Бурное развитие интернета и информационных технологий потребовало внедрения широкополосных систем и, как следствие, модернизации систем TDM. Вначале процесс развития пошел по экстенсивному пути за счет наращивания скорости передачи: STM-1, STM-4, STM-16, STM-64. Однако вскоре выяснилось, что этот путь является тупиковым, прежде всего по техническим соображениям: крайне сложная и дорогая модуляция передающих лазеров, девиация их частоты излучения, уменьшение соотношения сигнал-шум, усиление влияния дисперсии на таких скоростях. Разрешить противоречия помогло свойство оптического волокна: возможность передачи информации на нескольких длинах волн одновременно. С технической точки зрения прорыв был связан с созданием усилителей сигналов на основе оптического волокна, легированного эрбием (EDFA).

Этот новый способ передачи информации по оптическому волокну получил название «технология волнового мультиплексирования оптических каналов» (wavelength division multiplexing - WDM), или «технология спектрального уплотнения каналов». В технологии WDM нет многих ограничений и трудностей, свойственных технологии TDM. Для повышения пропускной способности линии связи вместо увеличения скорости передачи в оптическом канале, как это делается в системах TDM, системы WDM позволяют увеличить число каналов (в данном случае - длин волн), применяемых в системах передачи. При этом в определенных случаях технология WDM позволяет увеличить пропускную способность существующей сети без дорогостоящей замены оптического кабеля и оборудования. Работать с несколькими каналами в одном волокне намного удобнее, чем с несколькими волокнами, так как для обработки любого числа каналов в волокне требуется лишь один мультиплексор WDM, один демультиплексор WDM и соответствующее расстоянию число оптических усилителей.

В данном дипломном проекте рассматриваются основные аспекты применения технологии DWDM на уже существующем участке сети большой протяженности. При этом особое внимание уделяется анализу параметров ВОЛС и аномалий, возникающих в процессе эксплуатации сети, их влияния на передаваемый сигнал, а также методам их обнаружения и контроля.

В данном разделе приведены общие сведения об исследуемом участке сети Иркутск - Чита и его технические спецификации (характеристики кабеля и оборудования), а также основные принципы технологии волнового мультиплексирования.

    Другие статьи по теме

    Устройство сбора данных web-камера
    Телевидение - это передача изображения на расстояние с помощью электронных устройств. При передаче изображения формируются электрические сигналы элементов изображения, при этом один кадр из ...

    Исследование систем автоматического управления
    Целью выполнения курсовой работы по курсу ''Теория автоматического управления'' является - закрепление теоретических знаний и приобретение навыков самостоятельного решения расчетно-иссл ...

    Исследование звуковой системы ПК с помощью диодной пластины
    С ростом популярности беспроводных технологий расширяется и сфера их применения. В дипломной работе рассмотрено решение, построенное на принципе передачи медиаданных по беспроводным кан ...

    www.techspirit.ru © 2021