Оптикалық кабельдің телекоммуникацияда қолданылуы


Нормативтік сілтемелер
Белгіленулер мен қысқартулар
Анықтамалар тізімі
Кіріспе
1Оптикалық кабельдің телекоммуникацияда қолданылуы
1.1 Оптикалық кабелге қысқаша шолу
1.2 Оптикалық кабельдің тарихы
1.2.1.Талшықтық. оптикалық байланыс желілерінде қолданылатын технологияларға шолу
1.3 Сәулежолдық оптика,оның түрлері мен параметрлері
1.3.1 Өзекшенің диаметрін анықтау
1.4 Оптикалық кабельдің конструктивтік элементтері
1.5Оптикалық кабельдің параметрлері
1.6 Оптикалық кабельдің түрлері
1.7Ілмелі талшықты.оптикалық кабель,ерекшеліктері
1.7.1 Ілмеліталшықты . оптикалықкабельдіңкомпоненттері
1.8Кабельге сыртқы климаттық факторлардың әсері
1.8.1 Қазақстанның климатына қысқаша шолу
1.8.2.Кабельдің механикалық параметрлеріне сыртқы климаттық факторлардың ықпалы
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Оптикалық кабель – қазіргі таңдағы байланыс жүйесіндегі кең қолданыс тапқан байланыс жолының бір түрі.Қазіргі таңда ақпараттандыру тез даму үстінде.Жыл сайын таратылатын ақпараттардың таратылатын ағыны мен көлемі ұлғаю үстінде.Оларды таратуға дәстүрлі коаксиальды, симметриялық кабельдері салыстыру мүмкін емес болды.Бұл жағдайдан шығу оптикалық-талшықты қолдануға алып келді.Дәстүрлілермен салыстырғандағы артықшылығы:салмағы аз және габаритті, ұзын қашықтықтарға төселінеді, өшулер аз, өтпелі әсерлердің кемдігі, жиіліктерді жіберу мүмкіншілігі жоғары.Оптикалық-талшықты байланысты қолдану арқылы ақпараттарды тарату көлемі, кең таралған спутникті байланыс,радиорелейлі байланыспен салыстырғанда тез өстті, яғни оптикалық-талшықты тарату жүйесі жіберу жолағы кең болады.
Көпapнaлы ТОТЖ eліміздің мaгистpaльді, aймaқтық бaйлaныс жeлілepіндe кeң қолдaнылaды, сонымeн қaтap қaлaлық AТС-тep apaлapын қосaтын жeлілepдe қолдaнылaды.Бұл біp тaлшықты – оптикa apқылы әpтүpлі толқын ұзындығындaғы мәлімeттік дaбылдapды біp уaқыттa тapaтумeн түсіндіpілeді, жәнe дe оптикaлық кабель apқылы көп көлeмдe мәлімeттepді тapaтуғa болaды.
Қазіргі уақытта оптикалық-талшықты кабельдер көптеген елдерде өңдірілуде және қолданылыста.
Тарихына үңілсек бірінші әртүрлі қоспалы жарықтасығыш пайда болып,оның өшуі 1000 дБ/км құрады,сосын 20 дБ/км өшуі бар талшықты жарықтасығыштар 1970 жылы пайда болды.Бұл жарықтасығыштың жүрекшесі сыну коэффициентін жоғарылату үшін титан қосылған кварцты қолданылады.Ал сырты таза кварцпен қапталған.Келесі ұрпақ жарықтасығыштардың өшуі 4 дб/км дейін төмендеді (1974).Ал 1979 жылдары сипаттамасы жақсарған, толқын ұзындығы 1,55 мкм, ал өшуі 0,2 дб/км тең жарықтасығыштар пайда болды.
Заманға сай цифрлық біріншілік желі үш технологиялар негізінде құрылуы мүмкін: PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy – Плезиохронды цифрлық иерархия), SDH (Synchronous Digital Hierarchy –Синхронды цифрлық иерархия) және АТМ.Біздің елімізде транспорттық желілер құру үшін негізінде алғашқы екі жүйе PDH және SDH кең қолданыс тапқан.
Талшықтардың негізгі екі түрі бар: көпмодалы және бір модалылар. Көпмодалылар өзі екіге бөлінеді: сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы, сыну коэффициентінің жайлап өзгеруі бар көпмодалы.
Оптикалық кабельді орындауға байланысты оны орнату жағдайы кеңейтілген түрде де болуы мүмкін (мысалы, су асты, объектілік, жер асты, кабельдік канализация және подвескага орналастыру үшін, яғни ілмелі).
Оптикалық кабельдің параметрлеріне: физикалық, механикалық, геометриялық және т.б. параметрлері жатады.
1 Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000.
2 Бутусов М.М., Верник С.М., Галкин С.Л., Гомзин В.Н., Машковец Б.М., Щелкунов К.Н. Волоконно-оптические системы передачи. – М.: Радио и связь, 1992.
3 Кемельбеков Б.Ж., Мышкин В.Ф., Хан В.А. Волоконно-оптические кабели. М., 1999.
4 Убайдуллаев Р.Р. Волоконно оптические сети. – М.: Радио и связь 1998.
5 Андрушко Л.М., Гроднев И.И., Панфилов И.П. Волоконно-оптические линии связи. – М.: Радио и связь, 1984.
6 Иванов В.И., Гордиенко В.Н., Попов Г.Н., Аснин Л.Б., Репин В.Н., Тверецкий М.С., Заславский К.Е., Исаев Р.И. Цифровые и аналоговые системы передачи. – М.: Радио и связь, 1995.
7 http://ru.wikipedia.org/wiki
8 Нетес В.А. Построение транспортных сетей на основе Синхронной Цифровой Иерархии.// Сети и системы связи. – 1997. – №4.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 43 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1300 теңге




Мазмұны

Нормативтік сілтемелер

Белгіленулер мен қысқартулар

Анықтамалар тізімі

Кіріспе

1 Оптикалық кабельдің телекоммуникацияда қолданылуы

1.1 Оптикалық кабелге қысқаша шолу

1.2 Оптикалық кабельдің тарихы

1.2.1.Талшықтық - оптикалық байланыс желілерінде қолданылатын технологияларға шолу

1.3 Сәулежолдық оптика,оның түрлері мен параметрлері

1.3.1 Өзекшенің диаметрін анықтау

1.4 Оптикалық кабельдің конструктивтік элементтері

1.5 Оптикалық кабельдің параметрлері

1.6 Оптикалық кабельдің түрлері

1.7 Ілмелі талшықты-оптикалық кабель,ерекшеліктері

1.7.1 Ілмелі талшықты - оптикалық кабельдің компоненттері

1.8 Кабельге сыртқы климаттық факторлардың әсері

1.8.1 Қазақстанның климатына қысқаша шолу

1.8.2.Кабельдің механикалық параметрлеріне сыртқы климаттық факторлардың ықпалы

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Нормативтік сілтемелер

Берілген дипломдық жұмысты жасау үшін мынадай нормативтік құжаттар пайдаланылды:
ГОСТ 16092-78 Ілмелі көпмодалы талшықты кабель.Техникалық шарттары.
ГОСТ 26814-86 Оптикалық кабель.Параметрлерін өлшеу әдістері.
ГОСТ 12177-79 Кабельдер мен сымдар.Сынақ жобалау әдістері.
ГОСТ 12182.8-80 Кабельдер мен сымдар.Иілу тұрақтылығын тестілеу әдісі.
ҚР СТ ГОСТ Р МЭК 794-1-93 Оптикалық кабель.Оптикалық кабельдің əртүрлі сипатына қарай бөлу.
ГОСТ 17491-80 Қабығы мен оқшаулағышы резеңке мен пластмассадан жасалған кабельдер.Төменгі температураларда сынау әдістері.
ҚР СТ ГОСТ Р 52266-2008 Кабель өнімдері.Оптикалық кабельдер.Жалпы техникалық шарттары.
ҚР СТ МЭК 60332-1-1-2010 Жалын әсер ететін жағдайларда электрлік және талшықты - оптикалық кабельдерді сынау.1-1-бөлімі.Оқшауланған жалғыз сымды немесе кабельді жалынның тік таралуына сынау.Сынау жабдығы.
ҚР СТ ГОСТ Р МЭК 60811-1-2-2009 Электрлік және оптикалық кабельдерді оқшаулау материалдары мен қабықшасы.Жалпы сынау әдістері. 1-2 бөлім.Жалпы қолдану әдістері.
ҚР СТ ГОСТ Р МЭК 60811-1-1-2009 Электрлік және оптикалық кабельдердің оқшаулау мен қабықша үшін материалдар.Жалпы сынау әдістері. Жалпы қолдану әдістері.Қалыңдығы мен мөлшерін өлшеу.Механикалық қасиеттерін анықтау үшін сынақтар жүргізу.
ҚР СТ ИСО 4759-1-2010 Бекіту бұйымдары 20.08.2010 ж. № 371 бұйрығымен енгізілді.
ГОСТ IEC 60811-1-1-2011 Электрлік және оптикалық кабельдердің оқшаулағыш материалдары мен қабықтарына жалпы сынау әдістері.Сыртқы көлемі мен қалыңдығын өлшеу.Механикалық қасиеттерін анықтау әдістері.
ГОСТ IEC 60811-1-4-2011 Электрлік және оптикалық кабельдердің оқшаулағыш материалдары мен қабықтарына жалпы сынау әдістері.Жалпы қолдану әдістері.Төмен температурада сынау.

Белгіленулер мен қысқартулар

АТМ - ассинхpонды тpaнспоpты модуль;
АТС - автоматты телефон станциясы;
ОК - оптикалық кабель;
ОКЭ - oрталық күштік элемент;
ОТ - оптикалық талшық;
ТАЕ - Транс - Азиатты - Еуропа жолдың атауы;
ТОБЖ - талшықты - оптикaлық бaйлaныс жолы;
ТОК - талшықты - оптикaлық кабель;
ТОТЖ - талшықты - оптикалық тарату жолы;
ҰАСМ - ұлттық ақпapaттық супepмaгистpaль;
ЭҚО - электр қондырғыларын орнату;
DWDM - тығыз толқын спeктоpы бойыншм мультиплeкстeу;
FTTH (Fiber-to-the-home) - үйге орнатылған оптикалық - талшықты кабель;
GBE - гигабитті Ethernet;
PDH - плезиохронды цифрлықиерархия;
SDHSONET - синхронды цифрлық иерархия;
WDM - толқындық мультиплексрлеу технологиясы.

Анықтамалар тізімі

Талшықтық - оптикалық кабель - мәліметтерді жарық көмегімен беруге арналған кабель, оның жеткізу жылдамдығы мен сапасы жоғары. Талшықты - оптикалық кабельді (ТОК) жасауда сәулежолдар пайдаланылады.
Кеңжолақты (көпарналы) жеткізу - мәліметті (дыбысты, кескіңді) бір мезгілде әр түрлі жиілікті арналар арқылы жеткізу, белгілі бір жиілік ауқымында жеткізу жиілігін тығыздау және әрбір арнаның өткізу жолағын модуляциялау арқылы атқарылады, жергілікті желілерде кеңейтілген өткізу жолағы 300 МГц.
Локальді желі (Локальная сеть; LAN) - шағын аумақты қамтитын (мекеме, кәсіпорын) және нысандар арасында сәйкесінше қысқа (500 метрден артық емес) байланыс желілерін пайдаланатын мәліметтерді тарату желісі.
Транспорттық желі - желілік тораптардың, желілік коммутациялық станциялардың немесе біріншілік желінің шеткі құрылғыларының базасында және олардың тарату желілерінде құрылады.
Электр өрісінің потенциалы деп электр өрісінде орналасқан нүктелік зарядтың потенциалдық энергиясының осы зарядтың шамасына қатынасын айтады.
Орталық күштік элемент - кабельдің ортасында механикалық төзімділігін жоғарлату үшін орналасады.Ол болат тростары мен шыныпластиктерден жасалынады.
Иілу биіктігі - екі тіректің арасында көлденең ілінген кабельдің ортасы жүктеменің немесе сыртқы климаттық әсерінен төмен түсуін айтамыз.
Серпімділік модулі - қалыпты кернеудің, соның өсерінен болган серпімді (сызықтық) деформацияға қатынасы.

Кіріспе

Оптикалық кабель - қазіргі таңдағы байланыс жүйесіндегі кең қолданыс тапқан байланыс жолының бір түрі. Қазіргі таңда ақпараттандыру тез даму үстінде. Жыл сайын таратылатын ақпараттардың таратылатын ағыны мен көлемі ұлғаю үстінде.Оларды таратуға дәстүрлі коаксиальды, симметриялық кабельдері салыстыру мүмкін емес болды. Бұл жағдайдан шығу оптикалық-талшықты қолдануға алып келді. Дәстүрлілермен салыстырғандағы артықшылығы: салмағы аз және габаритті, ұзын қашықтықтарға төселінеді, өшулер аз, өтпелі әсерлердің кемдігі, жиіліктерді жіберу мүмкіншілігі жоғары.Оптикалық-талшықты байланысты қолдану арқылы ақпараттарды тарату көлемі, кең таралған спутникті байланыс,радиорелейлі байланыспен салыстырғанда тез өстті, яғни оптикалық-талшықты тарату жүйесі жіберу жолағы кең болады.
Көпapнaлы ТОТЖ eліміздің мaгистpaльді, aймaқтық бaйлaныс жeлілepіндe кeң қолдaнылaды, сонымeн қaтap қaлaлық AТС-тep apaлapын қосaтын жeлілepдe қолдaнылaды. Бұл біp тaлшықты - оптикa apқылы әpтүpлі толқын ұзындығындaғы мәлімeттік дaбылдapды біp уaқыттa тapaтумeн түсіндіpілeді, жәнe дe оптикaлық кабель apқылы көп көлeмдe мәлімeттepді тapaтуғa болaды.
Қазіргі уақытта оптикалық-талшықты кабельдер көптеген елдерде өңдірілуде және қолданылыста.
Тарихына үңілсек бірінші әртүрлі қоспалы жарықтасығыш пайда болып,оның өшуі 1000 дБкм құрады,сосын 20 дБкм өшуі бар талшықты жарықтасығыштар 1970 жылы пайда болды.Бұл жарықтасығыштың жүрекшесі сыну коэффициентін жоғарылату үшін титан қосылған кварцты қолданылады.Ал сырты таза кварцпен қапталған.Келесі ұрпақ жарықтасығыштардың өшуі 4 дбкм дейін төмендеді (1974).Ал 1979 жылдары сипаттамасы жақсарған, толқын ұзындығы 1,55 мкм, ал өшуі 0,2 дбкм тең жарықтасығыштар пайда болды.
Заманға сай цифрлық біріншілік желі үш технологиялар негізінде құрылуы мүмкін: PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy - Плезиохронды цифрлық иерархия), SDH (Synchronous Digital Hierarchy - Синхронды цифрлық иерархия) және АТМ.Біздің елімізде транспорттық желілер құру үшін негізінде алғашқы екі жүйе PDH және SDH кең қолданыс тапқан.
Талшықтардың негізгі екі түрі бар: көпмодалы және бір модалылар. Көпмодалылар өзі екіге бөлінеді: сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы, сыну коэффициентінің жайлап өзгеруі бар көпмодалы.
Оптикалық кабельді орындауға байланысты оны орнату жағдайы кеңейтілген түрде де болуы мүмкін (мысалы, су асты, объектілік, жер асты, кабельдік канализация және подвескага орналастыру үшін, яғни ілмелі).
Оптикалық кабельдің параметрлеріне: физикалық, механикалық, геометриялық және т.б. параметрлері жатады.
Қазіргі уақытта талшықты-оптикакалық бельдердің төрттен үші жер асты арқылы төселетіндігіне қарамастан кабельдерді тіректерде немесе бағаналарда монтаждау жарқын болашаққа ие.
Ілмелі талшықты - оптикалық кабельдерді қойылған дайын тіректер бойымен жүргізеді.Ілмелі талшықты - оптикалық кабель электромагниттік әсерлері жоғары жағдайында жұмыс істей береді.Және автокөлік трасса жолдарын мұқият алдын - ала дайындықты талап етпейді.Жер астына кабельді салу технологиясына қарағанда жеңіл болып келеді.Ілмелі талшықты - оптикалық кабель түрі басқа оптикалық кабельдің түрлеріне қарағанда, орнату уақыты мен құнын және пайдалану шығынын көлемі аз болып келеді.
Ілмелі оптикалық кабель деректерді модуляцияланған жарық импульстер арқылы оптикалық - талшық көмегімен тасымалданады.Бұл технология 120 километр арақашықтыққа дейін сигналды жоғалтпай,күшейткіштерсіз тарата алады.Басқа кабельдері қолданған кезде осындай нәтижелерді алу қиын.
Ілмелі кабельдерді пайдалану, яғни бағаналарға фазалық сымдармен бірге асылатын кабельдерді пайдалану бірқатар артықшылықтарға ие: ол найзағай әсерінен зақымдалмайды немесе қысқа тұйықталулар орын алмайды.Екінші жағынан кабельдің бұл түрі анағұрлым сенімді және кернеуі 150 кВ жоғары болып келетін электр желілерінде пайдаланыла алады.Кабельді фазалық және найзағай әсерінен қорғайтын қаптама ішіне салу - бүгінгі күні ең үнемді және кабельді дайын тұрған бағаналар арқылы жүргізудің ең жылдам және тиімді тәсілі болып табылады.Оптика-талшықты кабель сымдарға механикаландырылған құрылғылар көмегімен салынады.
Климаттық факторлар - ол кабельдің механикалық параметрлеріне зор ықпалын тигізеді.Кабельді орналастыру үшін, алдымен оның орналасқан ауданының климатық картасына көңіл бөлу керек.Ілмелі талшықты - оптикалық кабельге әсер ететін климаттық фактордың түрлері: найзағай разряды, жел жылдамдамдығы, көктайғақ кезінде мұз басуы және тағы басқа.

1 Оптикалық кабельдің телекоммуникацияда қолданылуы

1.1Оптикалық кабелге қысқаша шолу

Талшықтық - оптикалық (жарық өткізгіш) кабель (Волоконно-оптический кабель (световодный); fiber optic cable) -- мәліметтерді жарық көмегімен беруге арналған кабель, оның жеткізу жылдамдығы мен сапасы жоғары.Қарапайым жағдайда жарық өткізгіш талшықты диэлектрик түрінде болады, ішкі жағы кварц әйнекпен қапталынған, сыртқы қабықшасында жарықтың сыну көрсеткіші кабельдің өзекшесімен салыстырғанда төмен болады.Өзекшесі германий оксиді мен кремний оксидінен жасалады.Шағылушы қабат негізінен сигналды жарық тасығыштан шығармайды, оның қалыңдығы 125 мкм.Сыртқы қабат механикалық әсерлерден қорғауға керек.Оптикалық кабель 1.1 суретте көрсетілген.

1-өзекше; 2-шағылушы қабат (отражающая оболочка); 3-сыртқы қорғаныс қабаты
1.1 сурет.Оптикалық кабель

Жергілікті желілерде -- өте жоғары жылдамдықпен (100 Мбитсек) мәлімет жеткізе алатын кабель түрі.Мәліметтерді жеткізуге арналған шыны талшықтан тұратын физикалық орта, лазермен немесе жарық диодымен (LED) өндірілетін әрі модульденген жарық ағынымен жеткізілетін ақпарат.Артықшылығы: өткізгіштік қабілеті жоғары, электрмагниттік сәуле шығармайтындықтан, ондағы ақпарат ұрланбайды, кедергі болмайды, жеткізу ара кашықтығы көп (қайталауышсыз 2 км-ден асады).
Кең өткізу жолағы - тасымалдаушының 1014 Гц аса жоғары жиілігімен байланысты.Бұл бір оптикалық талшықпен секундына бірнеше терабит ақпаратты жіберуге мүмкіндік береді.Үлкен өткізу жолағы - бұл оптикалық талшықтың мыс немесе басқа ақпарат тарату түрлерінен ең негізгі артықшылығы болып табылады.
Қазіргі кезде шығарылатын оптикалық талшықтар бір километрге есептегенде 1,55 мкм толқынында 0,2-0,3 дБ өшу көрсеткішке ие.Аз өшу мен шағын дисперсия ретронсляторларсыз 100 км дейін созылған желілер аумағын қарастыруға мүмкіндік береді.
Оптикалық - талшықты кабельде шулардың төмен деңгейі, кодтың төмен артықтылығына ие сигналдардың модуляцияларын жіберу арқылы, өткізу жолағын ұлғайтуға мүмкіндік береді.
Талшықты диэлектрикалық материалдан жасалуына байланысты, ол қоршаған мыс кабельдер жүйесі мен электір құрылғыларының электромагниттік сәулелермен қиылысу ықпалынан да қорғалған.
Талшықты - оптикалық кабельдер, мыс кабельдермен салыстырса, бір өткізу жолағына шаққанда кіші салмақ пен көлемге ие.Мысалы, диаметрі 7,5 см 900-жұпты телефон кабель диаметрі 0,1 см бір оптикалық талшықпен ауыстырылуы мүмкін.Егер талшықты көптеген қорғаныс қаптамасына қаптап, болат лента сауытымен жапса, бұнда талшықты-оптикалық кабель диаметрі 1,5 см болады, бұл телефон кабелінен бірнеше кіші болады.
Мыспен салыстырғанда, талшық кең таралған және арзан кремний оксиді материалынан құрылатын кварцтан жасалады.Қазіргі кезде мыс жұбы мен талшық бағасы арасалмағы 2:5.Талшықты-оптикалық кабель сигналдары анағұрлым үлкен арақашықтықтарға ретранслятрсыз жіберуге мүмкіндік береді.Талшықты - оптикалық кабельді қолданғанда ұзын желілерде қайталағыштар саны қысқартылады.
Уакыт өте келе талшық тозады.Бұл өткізілген кабельде өшудің артуына әкеледі.Алайда, технологиялар дамуының нәтижесінде, оптикалық талшықтарды өңдіру процессі біршама баяулатылған және талшықты-оптикалық кабелінің қызмет ету мерзімі 25 жылға дейін жетеді.Бұл уақыт аралығында қабылдап-жіберуші жүйелерінің бірнеше стандарттарытүрлері ауысуы мүмкін.
Жоғарғы сенімділікті оптикалық-талшықты кабелді жүйелердің шығарылуы ХХ ғасырдың 70 жылдардағы аз шығынды оптикалық талшықтың өңдеуіне байланысты болды.Осындай талшықтар-арнайы жабдықты және оптикалық кабелдерді күре жолдардың тарату жүйелердің элементтерін (генератор,фотоқабылдағыш, және т.б) шығаруға себеп берді.
Осындай жүйелердің практикалық қолдану орны-телефонды желі, кабелді теледидар, есептеу техникасы технологиялық үрдістерді бақылау және басқару т.с.с.
Ғаламтор желісін тартуда кеңінен қолданылатын оптикалық талшықты кабель бұған дейін Қазақстанға шетелден жеткізіліп келген еді.Қазір өнімнің бұл түрі Саран қаласындағы телекоммуникация және электротехника бұйымдарын шығаратын отандық кәсіпорында өндіріледі.Бұл әзірге оптикалық талшықты кабель шығаратын Қазақстандағы жалғыз кәсіпорын.Сондықтан оның өніміне деген сұраныс та аса жоғары.
Қазіргі заманда оптикалық кабелдер және оптикалық жүйелер зертханалы тәжірибелер кезеңнен шығып практикалық енгізілу кезеңіне келді.Бірінші кезекте оптикалық кабелдер АТС-ді жалғайтын байланыс жолдарын құру үшін және қала шеттеріне баратын байланыс жолдарын құру үшін қолданылады.Олар металл сиымдылықты мыс сымдары бар кабелдердің орнын басып жатыр.
Қазақстан Республикасының магистральді және ішкі аймақ желілерінде оптикалық кабельді кеңінен қолданылады.Оптикалық кабель кең жолақты ақпаратты жергілікті жүйеде телебейнелеу, деректемелерді тарату желілері, бейнетелефон сигналдарын тарату үшін қолданылады.
Оптикалық кабель кең жолақты ақпаратты жергілікті жүйеде телебейнелеу, деректемелерді тарату желілері, бейнетелефон сигналдарын тарату үшін қолданылады.
Қалалық байланыс жерлерінде оптикалық кабель көп қолдануда.Себебі оптикалы-талшықты кабель арқылы байланыс ғылыми-техникалық прогресстің негізгі бағытының бірі болып табылады.Оптикалық кабельдер мен жүйелер тек қалалық және қалааралық байланысты ұйымдастырып қана қоймай, сонымен қатар кабельді телевидения, видеотелефония, радиотарату, есептеуіш техникада, телекоммуникация желілерінде, корпоративті желілердің технологиялық байланысында қолданылады.
Оптикалық - талшықты байланысты қолдану арқылы ақпараттарды тарату көлемі, кең таралған спутникті байланыс,радиорелейлі байланыспен салыстырғанда тез өстті, яғни оптикалық-талшықты тарату жүйесі жіберу жолағы кең болады.
Оптикалық кабельдер қолданылуы бойынша 3топқа бөлінеді: магистральді, аумақтық және қалалық.
Магистральді ОК ақпаратты үлкен аралыққа жəне белгілі бір арна санында тасымалдауға арналған.Олар кіші сөнуі мен дисперсияға жəне үлкен ақпараттық - өткізу қабілетіне ие болу қажет.Өзекшесі мен қабы 8125 мкм өлшеуді бірмодты талшық қолданылады.Толқын ұзындығы 1,3...1,55 мкм.
Зоналық ОК 250 км қашықтыққа дейінгі байланыста көп арналы байланысты ұйымдастыру үшін қызмет етеді.50125 мкм өлшемді градиентті жəне бір модты талшық қолданылады.Толық ұзындығы 1,3 мкм.
Қалалық байланыстың кабельдері байланыс тораптары мен қалалық АТС арасында байланыстыратын желі негізінде қолданылады.Олар қысқа қашықтыққа (5...10 км) және каналдарың үлкен санына негізделген.Градиентті талшықтар (50125мкм).Толқын ұзындығы 0,85 пен 1,3 мкм.Бұл желілер аралық желілік регенераторларсыз жұмыс жасайды.
Қазақстанның магистралінде қолданылатын оптикалық жеңіл және жіңішке, оларды қосымша күшсіз үлкен қашықтықтарда төсеуге болады.
Бүгін сондай-ақ, Қазақтелеком мен Түркментелеком телекоммуникация тораптары арасындағы талшықты - оптикалық желісінің түйісу жұмыстары өз мәресіне жетті.Жобаны жүзеге асыру үшін "Қазақтелеком" тарапынан 180 шақырымға жуық талшықты-оптикалық кабель төселді.Енді ол арқылы бізге Түркменстан, Ауғанстан және Иранның тораптарына қосылуға мүмкіндік пайда болды деген сөз.Сол сияқты Түркіменстан үшін Қазақстанның транзиттік мүмкіндігін пайдалана отырып, Ресей, Еуропа және Оңтүстік-Шығыс Азия бағыттарына қосылуға тамаша мүмкіндік туып отыр.
Көпapнaлы ТОТЖ eліміздің мaгистpaльді, aймaқтық бaйлaныс жeлілepіндe кeң қолдaнылaды, сонымeн қaтap қaлaлық AТС-тep apaлapын қосaтын жeлілepдe қолдaнылaды.Бұл біp тaлшықты - оптикa apқылы әpтүpлі толқын ұзындығындaғы мәлімeттік дaбылдapды біp уaқыттa тapaтумeн түсіндіpілeді, жәнe дe оптикaлық кабель apқылы көп көлeмдe мәлімeттepді тapaтуғa болaды.
ТОБЖ жобaлaнaтын сызығы Қaзaқстaн Peспубликaсының Ұлттық Aқпapaттық Супepмaгистpaлінің (ҰAС) Шығыс тapмaғының біp бөлігі болып тaбылaды.Бұл тapмaқ Peспубликaның оңтүстіктeн шығысқa ҰAС сaқинaсын пaйдaлaнуғa (эксплуaтaция) eнгізу үшін apнaлғaн.
1998 жылы хaлықapaлық Тpaнс - Aзиaтты - Eуpопaлық тaлшықты - оптикaлық бaйлaныс жолының (ТAE ТОБЖ) сaлынуы мeн пaйдaлaнымғa бepілуі ҰAСМ(НИСМ) тұpғызылуы жібepілу көзі болып сaнaлды, оның біp бөлігі Қaзaқстaндық aймaқ болып тaбылaды, яғни Қытaй шeкapaсынaн Өзбeкстaн шeкapaсынa дeйін.Сол жылы aлғaш Қaзaқстaн мeн Peсeйді цифpлы жaлғaйтын боп сaнaлғaн Пeтpопaвл - Коpмиловкa ТОБЖ сaлынуы aяқтaлды.

1.2 Оптикалық кабельдің тарихы және технологиялары

Бұрынғы заманда сандық хабарламаны ұзақ қашықтыққа жіберу үшін сигналды от шамдарын қолданған болатын.

1.1 кесте - Хронологиялық кесте
Жылы
Оқиғасы
1
2
1700 жылы
Исаак Ньютон спектрде жарық түрлі түсті болып таралады екенін ашты.
1790 жылы
Француз инженері Клод Шап бірінші оптикалық телеграф жүйесін ойлап тапты,семафорын қолдана отырып.Сонда хабар бір төбеден екінші төбеге семафорда рычагін жылжыту арқылы беріледі.15 минут ішінде 230 км арақашықта хабарды жеткізеді.
1795 жылы
Кулибин бұл жүйе түрін жетілдіріп, оптикалық семафорлы телеграфты ойлап тапты.Бұл құрылғы күндіз ғана емес түнде де жұмыс істеді.
1965 - 1967 жылдары
Кеңжолақты ақпараттарды таратуда бірінші толқын өткізгішті (волновод) байланыс жолдары және жоғарыөткізгішті криогенді кабелді байланыс жолдары ойлап табылған.Олардың өшуліктері өте кішкентай болды.
1970 жылы
Бірінші әртүрлі қоспалы жарықтасығыш пайда болып,оның өшуі 1000 дбкм құрады,сосын 20 дбкм өшуі бар талшықты жарықтасығыштар пайда болды.Бұл жарықтасығыштың жүрекшесі сыну коэффициентін жоғарылату үшін титан қосылған кварцты қолданылады.Ал сырты таза кварцпен қапталған.

1.1 кестенің жалғасы
1
2
1974 жылы
Келесі ұрпақ жарық тасығыштардың өшуі 4 дбкм дейін төмендеді.
1976 жылы
Вавилова атындағы МОИ-да байланыс кабель бөлімінде талшықтық - оптикалық зертханасы ашылды.
1977 жылы
Вавилова атындағы МОИ институттың қызметкерлері оптикалық кабельдің алғашқы үлгісін жасады.Ол КСРО халықаралық Байланыс-77 көрмесінде таныстырылды.Содан кейін Жапония көрмелерінде көрсетіп,таныстырылды.
1979 жылы
Сипаттамасы жақсарған, толқын ұзындығы 1,55 мкм, ал өшуі 0,2 дбкм тең жарықтасығыштар пайда болды.
1979-1980 жылдары
Оптикалық кабельдерді жобалау және өндіру жағынан алғашқы жетістіктерге ие болған кездер.Соның біріне,1880 жылы Александр Грэхем Белломның ойлап тапқаның жатқызуға болады,бірақ ол елеулі результаттар алып келген жоқ.Онда хабарларды негізінде сәулежол арқылы тарату қолданылды.Бірақ, үлкен кемшілігінің бірі сыртқы әсерлерге тәуелді болды, соның әсерінен тиімділігі аз болды.
1978 жылы
Байланыс желісінде жарық өткізгішті ілмелі кабельдер түрін қолдана бастады.
1981-1985 жылдары
Ойлап табылған оптикалық кабелдің конструкциялары қазіргі кезде де қолданысқа ие болып жатыр.
1981 жылы
Оптикалық кабельдің негізгі бағыт тұжырымдамасын 2010 жылға дейін жетілдірген кезеңі болды.
1985 - 1990
жылдары
КСРО-да үлкен қалаларында, аудандарында және негізгі байланыс жүйелері (магистральды, қалалық және аймақтық) үшін оптикалық байланыс кабельдері тартылды.
1991-1993 жылдары
Бұл жылдары шетелдік фирмалар талшықты - оптикалық кабельдің жаңа үлгілерін шығарып,олар КСРО шығарып жатқан талшықты - оптикалық кабельдерден әлде қайда арзан болды.
1998 жылы
Қытай шекарасынан және Өзбекстан шекарасына дейінгі Қазақстан учаскесілерінде, халықаралық Транс-Азиатты-Еуропалық талшықты - оптикалық байланыс желісінің (ТАЕ ТОБЖ) құрылысы мен пайдалануға енгізілуі ҰАСМ-ды салудың басталған орны болды.
1998 жылы
Саранск қаласында Сарансккабель - Оптика зауытты ашылды, және ол зауыт алғашқы ОКБ маркадағы кабельін шығарды.
1999 жылы
Талшықты - оптикалық байланыс желісімен Петропавл -- Кормиловка (Ресей) қосылды.
2001 жылы
Осы жылдың желтоқсанында Батыс Шымкент - Қызылорда - Ақтөбе - Атырау - Ресеймен шекаралас ТОБЖ пайдалануға енгізілді.
2004 жылы
Шығыс Петропавл - Көкшетау - Астана - Павлодар - Семей - Өскемен - Талдықорған ТОБЖ пайдалануға енгізілді.
2005 жылы
Мемлекет Басшысы Назарбаев Нұрсұлтанның қатысуымен Солтүстік Петропавл - Қостанай - Ақтөбе ТОБЖ пайдалануға енгізілді. Нәтижесінде ҰАСМ негізгі сақинасы ұйымдастырылды.
2005 жылы
Осы жылдың аяғында Каспийлік Мақат - Тенгиз - Ақтау ТОБЖ пайдалануға енгізілді.
2006 жылы
Осы жылдың аяғында Алматы - Астана - Қарағанды ТОБЖ ҰАСМ соңғы ірі участкесі пайдалануға енгізілді.
2007 жылы
Талшықтық - оптикалық кабельді өндіруді іске асыру үшін 17 зауыт айналысты,соның 13-ші Ресейде орналасты.
2007 жылы
Талшықты - оптикалық байланыс желісімен Ақтөбе және Орал қосылды.
2011 жылы
FTTH (Fiber to the Home) қатынау әмбебап талшықты-оптикалық желісінің құрылысы басталған.
2013 жылы
Қазақтелеком АҚ инновациялық бөлімшесімен DWDM магистральді оптикалық тасымалдау желісінің өткізу қабілеттілігін арттыру бойынша жоба әзірленген.Жоба компания абоненттері үшін өткізу жолағының сұранысын қанағаттандыру және халықаралық транзит қызметтерін ұсыну мақсатында жүзеге асырылған.

Қазіргі уақытта оптикалық-талшықты кабельдер көптеген елдерде өңдірілуде және қолданылыста.Оның сұранысын 1.2 суреттен көруге болады.

1.2 сурет.Талшықты - оптикалық кабель мен мысты кабельдердің сұранысының графигі

1.2.1 Талшықтық - оптикалық байланыс желілерінде қолданылатын технологияларға шолу

Қазіргі уақытта оптикалық талшықта тарату ретінде глобальды байланыс желілерінің үш технологиялары кең қолданысқа ие: PDH - плезиохронды цифрлықиерархия, SDHSONET - синхронды цифрлық иерархия және WDM - толқындық мультиплексрлеу технологиясы.Алғашқы екі технология (PDH и SDH) жергілікті желіде кең қолданысқа ие. SDH технологиясы мүмкіндігінің жоғалмауы мен қымбаттылығы әсерінен WDM технологиясына қолданылмайды.Біздің елімізде транспорттық желілер құру үшін негізінде алғашқы екі жүйе PDH және SDH кең қолданыс тапқан.
WDM транспортты технологиялары ұсынатын физикалық деңгейдің (модель OSI) интерфейстерін пайдаланудың арқасында оптикалық тарату ортасын пайдаланатын (АТМ және GBE - Gigabit Ethernet - гигабитті Ethernet), технологияларынан басқа тек сонгы екі (ATM және GBE) технологиялар глобальды технологиялар ретінде қарастырылатын болды (ең алдымен бұл АТМ қатысты).Қазіргі уақытта талшықты байланыс жүйелеріндегі WDM дамуының жүзеге асуы болмағандықтан, сонымен қатар айтылған технологиялардың талшықты-оптикалық байланыс технологиялары ретінде қарастырылмайды.Төменде PDH және SDH технологиялары және WDM технологиялары толықтай көрсетілген.
Уақыттық мультиплексрлеудің цифрлық әдісін пайдаланғанда мультиплексорды бірінші деңгейде 64 кбитс тарату жылдамдықтағы кіріс сигналдары ретінде (немесе DS0) n х 64 кбитс жылдамдықтағы біріншілік цифрлық ақпараттар ағынын қалыптастыра отырып қолданады.Bell D2 жүйесі үшін 24 х 64 кбитс = 1536 кбитс информациялық ағынды, ал CEPT - 30 х 64 кбитc = 1920 кбитс, осыларға 8 кбитс каналдар қосылады (D2 үшін) немесе ОЦК екі каналы (CEPT үшін), синхронизацияны жүзеге асыру, және сигнализация мен қателікті бақылау үшін (CRC).Нәтижесінде біріншілік ағын қайталанатын топтардан және осылардың әрқайсысы фрейм немесе цикл құрылымына ие болады.Bell D2 жүйесінде Т1 (1544 кбитс) фреймі қалыптасады, ал CEPT жүйесінде - фрейм E1 (2048 кбитс).Егерде m:1, l:1, k:1..., типтегі мультиплексорды қолданатын, мултиплексерлеудің бұл деңгейін каскадтық сұлбада біріншілік, мультиплексорлаудың екіншілік, үшіншілік және де басқада деңгейлер деп есептесек, онда цифрлық тарату жылдамдығының иерархиялық топтарын немесе цифрлық иерархияларды қалыптастыруға болады.Бұлар мультиплексерлеу процессін немесе арналардың тығыздалуын шығысындағы дәйекті каскадтар үшін әртүрлі мультиплексерлеу коэффициенттерін таңдау арқылы DS0 каналдар санын қажетті деңгейге жеткізуге мүмкіндік береді.
SONETSDH синхронды желілік технологиялары пайда болмастан бұрын құрастырылған және енгізілген цифрлық желілер негізінен асинхронды желілер болған, өйткені орталық тірек көзінен сыртқы синхронизацияны пайдаланбаған.Бұларда бит жоғалтулары (немесе олардың нақты локализацияланбау мүмкіндігі) ақпараттардың жоғалуына ғана емес, сонымен қатар синхронизацияның да бұзылуына әкеліп соқтырды.
SDH технологиясы.Синхронды оптиқалық - талшықты желілердің стандартталуының қажеттілігі тек плезиохранды желілердің кемшілектері анық болған кезде және SDH үшін жабдықтарды өндеу мен өндіру толығымен жүріп жатқан кезде туды.Телекоммуникациялық операторлар бұл жағдайды бірінші түсінді.Әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын сәйкестендіру үшін жасалынған қадамдар оңтайлы нәтижелерге әкелген жоқ.1984 жылдың басында АҚШ-та тарату жүйелерінің сәйкестендірілуі бойынша Форум болды, ол Америкалық Ұлттық Стандарттар институтына (ANSI) оптикалық-талшықты желілер бойынша синхронды тарату үшін арнайы операцияларды тезірек қабылдау туралы өтінішін білдірді.Бұл стандарттаудың мақсаты - әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын оптикалық интерфейстер деңгейінде орайластыру.Бұл мәселе ANSI-ң екі комитетінің: цифрлық иерархия синхронизациямен жұмыс істейтін Т1Х1, сонымен қатар желілік әкімшілік басқару мен жұмысқа пайдалану сұрақтарын шешетін Т1М1-ң алдына қойылады.Бұл комитеттердің жасаған жұмыстарының нәтижесінде 45 Мбитс тарату жылдамдығына негізделген SYNTRAN деп аталынатын стандарттың алғашқы нұсқасы жасалынды.Алайда уақыт өтісімен, өндірушілер жаңа жүйелерді ойлап тапты.АТ&Т компаниясы ең жаңа технологиялар негізінде METROBUS жүйесін ойлап шығарды, оның тарату жылдамдығы енді 150 Мбитс құрады.1985 жылы Т1Х1 комитеті Bellcore компаниясының ұсынысымен оптикалық интерфейспен қатар сигналдың форматы мен оның тарату жылдамдығын анықтайтын, синхронды жнлі концепциясына негізделген SONET (Synchronous Optical Network) бір бүтін ретінде стандартты шығару шешімін қабылдады.Қазіргі уақытта біріншілік байланыс желісінде мультиплекстеу технологиясының дамуындағы анық тенденция PDH-тен SDH-ке өту болып табылады.SDH технологиясы цифрлық біріншілік желі құрылуының заманға сай концепциясы болып келеді.Қазіргі уақытта осы концепция нарықты басып алуда.
SDH технологиясын PDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH технологиясының мынадай ерекшеліктерін бөліп көрсетуге болады:
-1синхронды тарату және мультиплекстеудің алдын алады.SDH біріншілік желінің элементтері синхронизация үшін бір беруші генераторын пайдаланады;
-1SDH-ң кез келген деңгейінде қадамдық демультиплекстеу үрдісінсіз PDH-ң тым жүктелген ағынын бөліп көрсетуге болатындай, PDH ағындарын тікелей мультиплекстеудің және демультиплекстеудің алдын алады.
-1тікелей мультиплекстеу үрдісі сонымен қатар енгізушығару үрдісі деп те аталады;
-1стандартты оптикалы және электрлік интерфейстерге сүйенеді, бұл әртүрлі өндіруші фирмалар жабдықтарының ең жақсы сәйкестігін қамтамасыз етеді;
Синхронды желілердегі барлық жергілікті таймерлердің орташа жиілігі орталық таймерді, дәлдігі 10-9 кем емес(мысалы DS3 үшін 0,045 битс реттегі жылдамдықтан ауытқуы)қолданудың арқасында бірдей (синхронды) немесе синхронға жақын (плезиохронды).Бұл жағдайда фреймдар немесе мультифреймдарды теңестіру диапазондарды теңестіруге қарағанда маңызды емес.Сонымен қатар белгілі бір ағын фрагменттерін бөлу жағдайлары (мысалы, 17 E1 арнасы) жеңілдетіледі, егерде фреймді инкапсуляциялайтын сұлбаға осы фрагменттің басын енгізетін болсақ.Көрсеткіштерді пайдалану контейнер- таратқыштардың ішкі құрылымын жеңіл тұтастыруға мүмкіндік береді.Буферлерге көрсеткіштерді сақтау (фрейм тақырыпшасына немесе мультифреймде) және олардың қателіктерді түзеу қорғаныстық кодалары желі арқылы жіберілетін пайдалы жүктемені ішкі құрылым арқылы локализациялайтын сенімді жүйені алуға мүмкіндік береді (фрейм, мультифрейм немесе контейнер).
Ұсынылған түсініктер синхронды желілердің қолданылатын асинхрондауға қарағанда біршама артықшылықтары бар екенін көрсетеді, ішіндегі маңыздылары келесі:
жеңілдетілген желілер, синхронды желілердегі бір кіріс-шығыс мультиплексоры шығаруға(енгізуге), мысалы Е1 сигналы (2 Мбитс) STM-1 модулінен шығып қондырғы мен оны орнату жерінен үнемдей отырып барлық PDH мультиплексорының "тізбегінің" орнын басады;
сенімділік және қайта қалпына келу желісі, біріншіден желі электромагниттік кедергі әсерлеріне ұшырамаған талшықты-оптикалық кабелін қолданады, екіншіден желі біреуі зақымданған кезде бірден қосылуға мүмкіндігі барсигналдарды таратудың екі альтернативті жолын пайдалануға рұқсат ететін, сонымен қатар зақымданған орталық желіні тексеріп шығу, архитектурасы және оңтайлы басқарылуы қорғалған жұмыс режимімен қолдануға мүмкіндік береді, осы қасиеттер бұл желілерді қайта қалпына келтіруші етеді;
желілерді басқару икемділігі, элементтік менеджмент пен желілік деңгейдегі иерархиялық басқару жүйесінің біршама кеңжолақты арналар санымен негізделген;
талаптарға сәйкес өткізу жолақтарының бөлінуі - сервис, бұрын тек алдын ала жоспарланған уағдаластық арқылы жүзеге аса алатын (мысалы, бірнеше күн бұрын) енді азғантай секунд ішінде басқа арнаға (кеңжолақты) қосылу арқылы жүзеге аса алады;
кез келген трафикті тарату үшін айқындық - факт, виртуалды контейнерлерді трафикті жіберу үшін негізделген, басқа технологиялармен, соның ішінде ең заманауи технологиялар мен жабдықталған: Frame Relay, IP, ISDN және ATM;
қолдану ерекшелігі - технология бірнеше локальды желілерді топтастыруға арналған, глобальды желілерді құру немесе глобальды магистралдарды және сақиналық корпоративтік желілерді жасау үшін пайдалануы мүмкін;
қуатты арттыру қарапайымдылығы - универсалды тіреуі бар аппаратураларды орнату үшін келесі жоғары жылдамдықты иерархия жаңа (үлкен жылдамдыққа арналған) блок-карталарды орнату арқылы жүзеге асады.
PDH технологиясы бүгінгі таңда иерархиялардың үш түрі белгілі: Солтүстік Америкалық,Жапондық және Еуропалық.Еуропада иерархияның біріншілік жылдамдығы ретінде 2048 Кбитс жылдамдығы қабылданды.Бұл DS0 (8 кГц жиілікпен алынған сигналдың дискреттік санағы 8 биттік тізбектілікпен кодаланып(квантталып), 8 кГц * 8 бит =64 Кбитс тең болғандағы цифрлық сигналдың аты) ақпараттық 30 сигналды кадрға қажетті сигналмен және басқарушы ақпаратпен бірге жинаған кездегі нәтиже.Жапонияда 30 арнаның орнына 24 арна комбинациясынан түзілген 1544 Кбитс-на тең біріншілік жылдамдық қабылданды.Бұл иерархиялар плезиохронды цифрлық иерархия (PDH) деген атқа ие болды, өйткені мультиплекстелетін ағындар синхронды болмады және олардың жылдамдықтары биттік тізбектіліктің әрқайсысын түзетін тактілік генераторлардың рұқсат етілген тұрақсыздықтың шектерінде бірдей болмады.Сондықтан осындай ағындарды мультиплекстеу кезінде жылдамдықтарды орайластыру үшін биттерді қосу немесе алып тастауды жүзеге асыру қажет болды.
PDH технологиясының бірқатар кемшіліктері бар, оларды айта кетсек:
-1аралық пункттерде цифрлық ағындардың кірісшығысының қиын болуы;
-1желілік автоматты түрдегі бақылау мен басқару құралдарының болмауы;
-1синхронизациялаудың көп сатылы қалыпқа келуі айтарлықтай ұзақ уақыт қажет етті.
PDH кемшіліктеріне, сонымен қатар, желідегі ағынды бақылау мен басқару мақсаттары үшін қызметтік арналарды ұйымдастыруда мүмкіндіктерінің әлсіздігін және де мәліметтерді тарату желілерінде қолдану үшін өте маңызды орын алатын төменгі сатыдағы мультиплекстелген ағындардың маршрутизация құралдардың болмауын жатқызуға болады.
-1PDH жүйесінің еуропалық және америкалық иерархияларын біріктіруге мүмкіндік береді, PDH-ң бар жүйелерімен толық сәйкестігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар тарату жүйелерінің болашақтағы дамуына мұмкіндік береді, өйткені АТМ, MAN, HDTV және басқа тарату үшін жоғары өткізу қабілеті бар арналарды қамтамасыз етеді.
-1біріншілік желіні ең жақсы түрде басқарумен және өзін-өзі тексерумен қамтамасыз етеді.SDH технологиясы қанша болса да тармақталған біріншілік желіні бір орталықтан басқаруға мүмкіндігі мен қамтамасыз етеді.
АТМ технологиясы әртүрлі трафик типтерін - дыбыстық, видео және цифрлық мәліметтерді таратуға арналған.Бұл кезде әрқайсысы қажетті жіберу мүмкіншілігімен қамтамасыз етіледі де өз кезегінде мәліметтер таратуында ұсталымдар болған кезде сезімталдықты жеткізіп отырады.АТМ технологиясының негізгі трансляция ұяшықты коммутацияланған желі мен байланысты орнату.Сонымен қатар АТМ технологиясы жоғары жылдамдықты локалды желілерін құру үшін және дәстүрлі локалды желіден қосушы желілік магистральдарда (АТМ ортасында локальды есептеуіш желіт эмпульсия технологиясында) қолданылады.АТМ-ді стандарттаушы ұйымдар АТМ өнімдерін әртүрлі өндірушілердің өнімдерімен сәйкестендіретін стандарт ойлап тапты.АТМ дәстүрлі желілік құрылғымен, тарату ұяшығы бар желі.Тарату ұяшығы бар желілер арқылы мәліметтер онша үлкен емес дестелі бекітілген өлшемді ұяшық арқылы беріледі.Ал қолжетімділік ортасы бөлінген желілерде мәліметтерді тарату ауыспалы ұзындықтағы үлкен дестелер-кадрлар арқылы жүргізіледі.Әрбір құрылғы АТМ желісіне қосылғанда (жұмыс станциясы, сервер, маршрутизатор) АТМ коммутаторының жеке портына қосыла алады.Ал ұяшықтарды таратудың күту уақытын төмендету үшін, оның өлшемі айтарлықтай аз болуы керек.Бірақ ұяшықтың кіші өлшемі ұяшықтарды тарату арасындағы интервал есебінен таратуға шығындар саны көбейіп кетуі мүмкін АТМ-нің ұяшық өлшемі 53 байтты құрайды оның 48 байтты мәліметтерге, ал 5 байты қызметті ақпаратты ұяшық тақырыбына беріледі.
Қазіргі кезде талшықты - оптикалық байланыс желісін пайдалану кезінде WDMDWDM технологиялары кеңінен пайдаланылады.WDM - бұл арналардың 18 спектральды тығыздалу (англ. Wavelength-division multiplexing, WDM, толқын ұзындығы арқылы мультиплексерлеу) -- бір уақытта әртүрлі жиіліктегі бірнеше ақпараттық каналдарды таратуға мүмкіндік беретін технология.WDM технологиясы арналардың өткізу қабілетін үлкейтуге (2003 жылға қарай жылдамдық 10,72 Тбитс, ал 2012 -- 20 Тбитс), бұл сонымен қатар жүргізілген талшықты-оптикалық желілерді пайдалануға мүмкіндік береді.
WDM технологиясы арқасында екі жақты көп арналы трафиктерді бір талшық арқылы таратуға болады.DWDM - жүйесінің артықшылығы болыпжоғары жылдамдықты сигналдарды алыс қашықтарға аралық пункттерді қолданбастан жіберіу мүмкіндігі(сигнала регенерациясы және аралық күшейткіштер).Бұл артықшылықтар сирек қоныстанған жерлерге мәліметтерді таратуда өте қажетті.
Байланыс желілерінің өткізу қабілетінің жоғарлауы жыл сайын артады, және бұл алдағы 10 жыл ішінде төмендеуі екі талай.Сонымен қатар бұл талап географиялық тұрғыда кең таралуда.Жеткізушілерге бағаны төмендету, елдің телекоммуникация және интернетті пайдалануға деген қызығушылықтағы монополиялық позицияда әлсіреуі тарату жылдамдығына деген сұранысты үлкейтеді.Қазіргі уақытта DWDM технологиясы өткізу жолағының экономикалық өсуінің жоғарлауын қамтамасыз етеді, ал практикада өзінің сенімділігін көрсетеді.Көп жағдайларда DWDM технологияларын пайдаланудың арқасында оптикалық байланыс желілерінің өткізу қабілеті жүз есе артуы мүмкін.
Спектральды технологияның, немесе оптикалық тығыздалудың негізі көптеген SDH сигналдарын бір талшық арқылы құру мүмкіндігі, яғни байланыс желілерінің өткізу қабілетінің жоғарлауында.
Алғашында мультиплексті жүйелер зертханалық зерттеулер жүргізу үшін жасалды, тек 1980 жылы спектралды тығыздалу технологиясы (Wavelength Division Multiplexing, WDM) телекоммуникация үшін ұсынылды.Ал бес жылдан кейін зерттеу орталығының AT&T компаниясында спектралды тығыздалу технологиясы жүзеге асыру арқылы (Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM), бір оптикалық талшық ішінде 2 Gbps-тан 10 арнаны құруға мүмкіндік болды.Бұл адам көзіне көрінетін жарықты DWDM технологиясы арқылы таратып және қайта жинақтауға болатын әртүрлі түстерден тұратын жарық негізінде жүреді, ол әртүрлі толқын ұзындықтарынан тұрады (1.3 сурет).

1.3 сурет.Жарықтық ағын

Яғни бір талшық арқылы стандартты жүздеген арналарды беруге болады. DWDM принциптік сұлбасы біршама оңай.Бір талшықта бірнеше оптикалық арналарды орнату үшін SDH сигналдарын бояйды, яғни әрбір осындай сигнал үшін толқынның оптикалық ұзындығын өзгертеді.Боялған сигналдар мултиплексор арқылы араласып оптикалық желіге беріледі.Соңғы пунктте кері операция жүреді - SDH боялған сигналдары топтық сигналдан бөлініп қолданушыға жіберіледі. (1.4 сурет).

1.4 сурет.DWDM принципиалды сұлбасы

Бір талшық арқылы бірнеше талшықты ағындарды тарату үшін DWDM технологиясы ерекше дәлдікті қондырғымен жабдықталған.Толқын ұзындығының қамтамасыз ететін телекоммуникацияда қолданылатын стандартты лазер қателігі DWDM жүйесінен жүз есе көп.Оптикалық талшық арқылы өтетін сигнал біртіндеп өшеді.Оны арттыру үшін оприкалық күшейткіштер қолданылады (1.5 сурет).Бұл ақпараттарды 4000 км дейінгі ара қашықтықтарға оптикалық сигналдардың электрлік сигналдарға түрленуінсіз таратуға мүмкіндік береді (салыстыру үшін, SDH-те бұл ара қашықтық 200 км аспайды).

1.5 сурет.DWDM қондырғысы

DWDM артықшылығы айқын.Бұл технология талшықты - оптикалық арналардағы өткізу жолағын кеңейтудің ауқымды және тиімді әдістерін пайдалануға мүмкіндік береді.DWDM жүйесі негізінде оптикалық желілердің өткізу қабілетін жаңа оптикалық арна қондырғыларындағы желінің дамуына байланысты үлкейтуге болады.20 Өткізу жолағының ені ақпаратты тарату жылдамдығына байланысты.Жоғалтулар (өшулік) сигналды жіберуге болатын арақашықтықты анықтайды.Сигналдың жіберілетін желісіне байланысты оның амплитудасы азаяды.Бұл амплитуданың азаюы өшулік деп аталады.Оптикалық кабельдегі өшулік жиілікке байланысты емес және ол белгілі бір жиілік диапозонында әдетте қолданылмайтын өте жоғары жиілікте тұрақты болады.Оптикалық талшықтың электромагниттік сәулеленуге деген сезімсіздігінің басты ерекшелігі жарықтық сигналдардың электромагниттік нысаналау әсерінен бұрмаланбауында болып табылады.Цифрлық тарату сигналды қатесіз қайта жіберуді жобалайды.Электромагниттік таратудың шашырауы найзаның пайда болуына алып келуі мүмкін, тіпті шығарылған сигналда ешқандай найза болмасада.Осылайша оптикалық талшықтар сигналдарды бұрмаланусыз таратудың жаңа мүмкіндіктерін ашуда.Оптикалық талшықтар мыс өткізгіштерге қарағанда салмағы азТалшықты - оптикалық кабельдер мыс кабельдер сияқты дәл сондай ақпараттық тығыздыққа ие, салмағы да аз, өйткені желі санын көп қажет етпейді.Талшықтар диэлектрик болғандықтан токты өткізбейді.Оның қолданылуы өртқауіпсіздігі жағынан қауіпсіз болып келеді.Сонымен қатар талшық өзіне найзаны тартпайды. Талшықты - оптикалық кабель қауіпсіздігі жағынан мүлдем кабель жүргізілмеген жерлерде қолданылуы мүмкін.Мысалы, талшық отынды бак арқылы тікелей жүргізілуі мүмкін.

1.3 Сәулежолдық оптика,оның түрлері мен параметрлері

Сәулелік жол дөңгелек немесе төртбұрышты диэлектрлік (стержень) болып табылады, диэлектрлік жабылғымен (қабықпен) қоршалған өзекше деп аталады.Сәулежолды және де жабу түріндегі екінші жабылғымен қоршайды, ол талшықтың механикалық қорғаушысы; сонымен қатар іштен түсетін немесе талшық сыртынан келетін жарықты жұтқыш қызметін атқарады.Сондай-ақ ол талшық өзекшесінен (қабықтың) жабылғының сыртқы шекарасынан толық шағылысу жасамайтын жарық сәулелерінің кез келген зиянды интерференциясын басып тастайды, олар жабумен жұтылады.
Талшықтардың негізгі екі түрі бар: көпмодалы және бірмодалы. Көпмодалылар өзі екіге бөлінеді: сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы, сыну коэффициентінің жайлап өзгеруі бар көпмодалы.(1.6 сурет)

1
n
2
n
3
n

1 - бірмодалы; 2 - сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы; 3 - сыну коэффициентінің жайлап өзгеруі бар көпмодалы немесе градиентті

1.6 сурет.Әртүрлі типтегі оптикалық - талшықтытың сыну көрсеткіштік профилдері

Сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы сәулежол өзекше мен жабылғы (қаптауы) арасындағы шекарада сыну коэффициентінің шұғыл өзгерісі болуымен сипатталады.Бұнда 10 км арақашықта орналасқан қайталағыштар 1-10 Мгц дейін жиілік жолағында беруге болады.
Сыну коэффициентінің жайлап өзгерісі бар көпмодалы сәулежол талшық оптикалық өсіне қарай бағытта сәуленің үздіксіз ауытқуы түріндегі жарық таралуы болуымен сипатталады.Сыну коэффициентінің бағасы сатылы сыну коэффициентінің бағасынан қымбаттырақ. Егер жарықтың орнына лазерлік диодты қолданатын болсақ,онда кең жолақтық коэффициентін 400-1000 МГцкм дейін жеткізуге болады.
Жарық кішкене ГШ бар облыстарда тезірек таралады, ал бұл таралу уақытының айырмасының төмендеуіне, яғни дисперсиясына әкеледі. Дисперсия минималді болады, егер профиль пішіні параболикалыққа жақындаса.
Бірмодалы сәулежолдардың жиіліктер жолағының шектік енуі және таралудың белгілі сипаттамалары бар.Ол аса көлемді ақпаратты алыс қашықтықтарға таратуға идеалды түрде жарайды.Бірмодалы сәулежолдардың сыну көрсеткіштері әртүрлі болады.
Сипаттамалары: = 0,85 мкм NA=0,1-ге тең болғанда өшудің 1 дБкм-ге тең шектік мәні бар.Жиіліктер жолағы 40 ГГцкм-ге тең және материалдағы дисперсиямен және сәулежолдық дисперсиямен шектеледі.
Оптикалық күшейткіштері бар көп каналды ТОБЖ толық ұзындықтары жұмыстың диапазонында 1,55 мкм мөлдірлік терезесінде жұмыс істеуге арналған.1,55 мкм терезедегі өшуі бойынша түгел талшықтың үш типі де шамамен бірдей, бірақ хроматикалық дисперсиясы сипаттамаларымен ерекшеленеді.

1.3.1 Өзекшенің диаметрін анықтау

1.7 суретте көпмодалы талшық (сол жақта) және бірмодалы талшықтың (оң жақта) графикалық қимасы берілген.Бұл суреттің маңыздылығы көпмодалы және бірмодалы талшықтың көлемінің салыстырмалығы.

D = 125 +- 2 мкм D = 125 +- 2 мкм

d = 8,6 - 9,5 мкм

d=50 мкм
Өзекшесі

Қабықшасы
Қабықшасы

1.7 сурет.Көпмодалы талшық және бірмодалы талшықтың көлденең қимасы

Суретте екі талшықтың да сыртқы диаметрі 125 мкм номиналды тең болып табылады.Бірақ өзекшесінің диаметрінде үлкен айырмашылық бар: көпмодалық талшықта 50 мкм және бірмодалық талшық үшін 8,6-9,5 мкм.Практика жүзінде көпмодалық талшықтың басқа да диаметрлері бар,соның ішінде ең жиі қолданылатыны 62,5 мкм.

1.2 ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Оптикалық кабельдің қолданылуы
Желілік жабдықтың, оптикалық кабельдің технологиясы мен мәліметтерді жіберу
Оптикалық кабельдер
Оптикалық желілер
Оптикалық кабельдерді жерге төсеу
Оптикалық ретранциляторлар
Оптикалық кабель
Оптикалық-талшықты желілер
Талшықты оптикалық байланыс
Байланыстың оптикалық жүйесінің өзгешеліктері
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь