Оптикалық күшейткіштер

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 70 бет
Таңдаулыға:

9

10

11

12

Аңдатпа

Берілген бітіру жұмысында Астана мен Қызылорда қалалары арасындағы

магистральды желіні DWDM технологиясы негізінде ұйымдастыру мәселелері

қарастырылады. Қолданылатын технология үшін тарату жүйелерінің

жабдықтары мен оптикалық кабель таңдалды және талдау жасалады.

Тығыздаудың негізгі қасиеттері қысқаша баяндалған.

Қарастырылатын қалалардың арналар санының және берілген

магистральда қайта өндіргіштік аймақтардың есептеулері жүргізіледі.

Бизнес-жоспарда бітіру жұмысының экономикалық тиімділігінің негізгі

көрсеткіштері есептелген. Сондай-ақ, берілген аумақтағы ұйымдастырылатын

магистральдік байланыс желінің қызмет көрсету және оны пайдалану кезіндегі

өміртіршілік қауіпсіздігі мәселелері қарастырылған.

Аннотация

В данной выпускной работе рассматриваются вопросы организации

магистральной сети между городами Астана - КызылОрда на базе технологии

DWDM. Производится анализ и выбор оборудования системы передач,

оптического кабеля для используемой технологии. Кратко изложены основные

свойства плотного спектрального уплотнения.

Проводится расчет числа каналов рассматриваемых городов и расчет

регенерационных участков данной магистрали.

В бизнес-плане рассчитываются основные показатели экономической

эффективности выпускной работы. Кроме того, рассматриваются вопросы

безопасности

жизнедеятельности при обслуживании и эксплуатации

организуемой магистральной линии связи на данном участке.

13

Мазмұны

Кіріспе . . . 9

1 Қазіргі кездегі желіге аналитикалық талдау және ұсынылатын шешім . . . 10

1. 1 Астана мен Қызылорда қалалары жайлы жалпы мәліметтер . . . 10

1. 2 Қызылорда қаласының байланыс желісінің қазіргі жағдайы . . . 10

1. 3 DWDM технологиясының артықшылығы мен ерекшелігі . . . 13

2 Бөлімдегі байланыс ұйымдастырылуының талдануы . . . 15

2. 1 DWDM-ң құрылымдық сұлбасы . . . 15

2. 2 DWDM мультиплексоры мен демультиплексоры . . . 18

2. 3 Таратқыш . . . 20

2. 4 Қабылдағыш . . .

2. 5 Оптикалық күшейткіштер . . .

. . 21

. . 23

2. 6 Қосылу жолдары үшін жабдықтың таңдалуы . . . 25

2. 7 Тізбек топологиясы . . . 28

3 Кабельдің құрылымын және оның негізгі параметрлерін есептеу . . .

3. 1 Арналардың қажетті өткізу қабілетінің есебі . . .

. . 30

3. 2 Таңдалған кабель параметрлерін есептеу . . . 32

3. 3 Регенерация бөлігінің ұзындығын есептеу . . . 37

3. 4 Дисперция мен өшулік кезіндегі регенерация бөлігінің ұзындығы . . . 39

3. 5 Жүйенің сенімділігі . . . 42

3. 6 Оптикалық күшейткіштің негізгі сипаттамалары . . . 44

4 Еңбекті қорғау және өміртіршілік қауіпсіздігі . . . 47

4. 1 Еңбек жағдайын талдау . . . 47

4. 2 Өміртіршілік қауіпсіздігін қамтамасыз етудің техникалық шешуі . . . 51

4. 3 Өрт қауіпсіздігі . . . 62

4. 4 Қоршаған ортаны қорғау және өрт қауіпсіздігі . . . 63

5 Техника-экономикалық негіз . . . 67

5. 1 Жұмыстың мақсаты . . . 67

5. 2 Жұмыстың орындалу бағдарламасы . . . 67

5. 3 Ұйымдастыру жоспары . . . 71

5. 4 Табысты есептеу . . . 75

Қорытынды . . . 74

Әдебиеттер тізімі . . . 75

Қысқартылған сөздер тізімі . . . 76

А Қосымша . . . 77

Ә Қосымша . . . 78

Б Қосымша . . . 79

В Қосымша . . . 80

14

Кіріспе

Бұл бітіру жұмысының негізгі мақсаты Астана және Қызылорда қалалары

аралығында байланыс жолының өткізу қабілетін арттыру үшін DWDM

технологиясының көмегімен магистралдық талшықты-оптикалық тарату

жүйесін ұйымдастыру болып табылады.

Қазіргі таңда дүние жүзі бойынша байланыс қызметімен қамтушылар

жылына ондаған мың километр талшықты-оптикалық кабельдерді жер асты,

мұхиттар мен өзендердің түбі, электр сымдары мен тонельдер және

коллекторлар арқылы тартады. Көптеген компаниялар, сонымен қатар IBM,

Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli сияқты алып

компаниялар да талшықты - оптикалық техналогиялар облысында қарқынды

түрде зертеулер жүргізуде. Қазіргі таңда ең озық техналогиялар қатарына

толқын ұзындығы бойынша өте тығыз толқындық мультиплекстеуді DWDM

(Dense Wavelength Division Multiplexing) жатқызуға болады.

Қазіргі кезде байланыс жүйелері қоғам дамуының негізі бола бастады.

Қарапайым телефон байланысынан бастап, Интернетке кең жолақты ену

мүмкіндігіне дейінгі байланыс қызметтеріне сұраныс өсіп келеді. Бұл қазіргі

кездегі байланыс желілеріне, олардың өткізу қабілетіне, сенімділігіне,

иілгіштігіне жаңа талаптар қоюда. Ал қазір ақпаратты таратуда адамзат

қоғамының қажеттіліктерін қанағаттандыру тек талшықты - оптикалық

байланыс жүйелері негізінде жүзеге асырылады. Өйткені оптикалық талшық

өте үлкен өткізу қабілетінен тұрады. Тығыз толқындық мультиплекстеу

технологиясының мәні − бір оптикалық талшық бойымен бір уақытта, әр түрлі

толқын ұзындығында бірнеше ақпараттық арналар таралады. Бұл оптикалық

талшықтың мүмкіндіктерін тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Осы күнде

DWDM технологиясы практикада өзінің сенімділігін көрсете отырып, өткізу

жолағының ең жылдам және үнемді дамушылығын қамтамасыз етеді. Бұл

технология жаңа кабельдерді төсемей-ақ және әрбір талшыққа жаңа

қондырғыны орнатпай, талшықты - оптикалық байланыс линиясының өткізу

қабілетін көпретті арттыруға мүмкіндік береді. Жоғарыда айтылғанды ескере

отырып, Астана және Қызылорда қалалары аралығында жаңа оптикалық

құрылғының көмегімен сапалы байланысты ұйымдастыру керек.

15

1 Қазіргі кездегі желіге аналитикалық талдау және ұсынылатын

шешім

1. 1 Астана мен Қызылорда қалалары жайлы жалпы мәліметтер

Қызылорда - ҚР қарқынды дамып келе жатқан облыстарының бірі, мұнай

өндіру саласында күрделі орынды алады. Облыстың іскерлік белсенділігі

Қызылорда қаласында шоғырлануына байланысты, телекоммуникация қызмет

түрлеріне сұраныс пен сапа талаптары күшейе түсуде. Облыстың орталығы

Қызылорда қаласында: АҚ « Петро Қазақстан Құмкөл Ресорсиз», СП

«Қазгермұнай», СП «Қуатамлонмұнай», ЖАҚ «Торғай Петролеум», ЖАҚ

«КОР» және т. б. ірі мұнай компаниялары орналасқан.

Халық саны: Қызылорда облысының халық саны 639 900

адам.

Әкімшілік орталық - Қызылорда қаласы. Қаланың халық саны 205 305 адам.

Астана қаласында 687700 адам.

Орналасуы:

Қызылорда облысы Қазақстанның оңтүстік бөлігінде

орналасқан. Қызылорда облысында 7 аудан бар.

Территория ауданы - 240 шаршы км, Қызылорда қаласы Сырдария

өзенінің оң жағалауында, яғни Астанадан оңтүстік- батысқа қарай 830 шаршы

км қашықтықта орналасқан. Қала аумағы Ұлттық Ақпараттың

супермагистралінің басты тармағымен қиылысуда. Батыс-Қазақстан теміржолы

және Шымкент - Самара автомагистральдары облыс орталығынан Қызылорда -

Павлодар автомагистралінан бастау алады.

Қызылорда облыстың әкімшілік, саудалық, өндірістік және қоғамдық -

саясатты орталығы болып табылады. Облыс орталығында пәтер-аула саны -

57490, 100 тұрғынға телефон тығыздығы - 23, 1.

Даму бағытына байланысты, облыс индустриалды - аграрлық болып

келеді, физикалық көлем индексі 105, 4%, өнім өндіру көлемі (жұмыс, қызмет)

қазіргі кәсіпорындық бағамен 2013 жылдың көрсеткіші бойынша, 886582 млн

теңге құрды.

1. 2 Қызылорда қаласының байланыс желісінің қазіргі жағдайы

Қалада байланыс қызметтерін Қызылорда облыстық телекоммуникация

дирекциясы АҚ «Қазақтелеком» филиалы қамтамасыз етеді. KCell, Beeline,

Dalacom сияқты байланыс операторлары жұмыс істейді. Байланыс желісі

толығымен дерлік цифрлық, ҚТС - да абоненттік линияда алтысандық

нөмірлену жүйесі қабылданған.

ҚТО «Қазақтелеком» келесі қызмет түрлерін ұсынады:

− дауыс телефониясының барлық негізгі қызметтерін (жергілікті,

16

қалааралық, мемелекетаралық) ;

− мәліметтерді тарату желінің қызметтері, Internet-ке кіру;

− "Кулан" спутниктік желінің қызметтері;

− "J - run" телефондық бизнес-желінің қызметтері;

− интелектуалды желі;

− Tarlan Card - алдын ала төленген телефондық карталардың қызметі;

− Internet Card (IDC - Card) ;

− ҚҚТ қызметтері (қосымша қызмет көрсету түрі) .

Қазіргі уақытта Қызылорда қаласында RSU - 22, RSU - 24, АТС - 23,

АТС-21,

АТС-26/27

бар. АТС-ң құрылған және қолданыстағы

сыйымдылықтары туралы 10. 01. 13 жылғы көрсеткіштері бойынша мәліметтер

А және Б қосымшасында келтірілген.

Қазіргі қолданыстағы АТС - 26/27 цифрлы АТС «DMS100/200» болып

табылады және ол мемлекеттің жалпымемлекеттік автоматты

коммутацияланатын желісіне кіретін басқа қалалардың телефондық желісімен

қалааралық автоматты байланысты қамтамасыз етеді.

Желі топологиясы бір STM - 4 (622 Мбит/с) сақинасынан тұрады. SDH

сақинасына келесі станциялар қосылған: RSU - 22, RSU - 24, АТС - 23, АТС -

21, АТС - 26/27. Стантцияаралық қосылу жолдары ретінде ТОБЖ (ВОЛС)

қолданылады. Станциондық құрылғы ретінде негізгі коммутациондық

элементтер мен басқару әдістерімен ерекшелінетін әртүрлі АТС жүйелелері

қолданылады. АТС жүйесінің коммутационды элементтерін пайдалануына

байланысты электромеханикалық (координаттық) және электронды болып

бөлінеді.

Соңғы кезеңдерде Қызылорда облысы телекоммуникация жүйесінің

желілі

кәбіл шаруашылығын жаңартуда кешенді шаралар атқарылды.

Біріншіден, Ұлттық ақпараттық супермагистраль талшықты оптикалық

байланыс желісі батыс бөлігінің облыс аймағындағы құрылысын аяқтап

пайдалануға берді. Облысымыздың географиялық орналасу ерекшелігін айта

кету керек: барлық аудан орталықтары өтетін магистралдың бойына орналасқан

және санды ағымға қосылды. Жоғары жылдамдықтағы магистраль арқылы

қазіргі заман тарату жүйелерін пайдаланып Қызылорда облысы жоғарғы сапалы

санды арналар арқылы ТМД және әлемнің көптеген елдерімен байланыс

орнатты. Санды арналардың пайдалануға берілуімен қатар бір мезгілде

деректер беру қызметі енгізіліп, қондырғылары орнатылды. Бұл, қалада

локальды жүйе ұйымдастырылып, ADSL, HDSL технологиясымен жоғарғы

жылдамдықтағы деректерді беру қызметін көрсетуге мүмкіндік жасады. Барлық

аудан орталықтарында "Сайлау" жобасымен деректерді беру қондырғылары

пайдалануға беріліп, қазіргі уақытта абоненттерге қымет көрсетуге пайдаланып

отыр.

Қазіргі уақытта СТЖ талшықты - оптикалық байланыс жолының өткізу

қабілеттілігі өсіп келе жатқан тұтынушылардың сұранысын

қанағаттандырмайды. IP-телефония, Интернетке кеңжолақты мүмкіндік,

электрондық почта, ағындық бейне және мәліметтерді тарату,

17

бейнеконференция, виртуалдық жеке компьютерлік желілер және т. б. қазіргі

кездегі жаңа қызметтерді енгізу қажеттілігі артуда. Таратылатын мәліметтердің

көлемі өскен сайын ТОБЖ арқылы таралатын сигналдың жылдамдығын

арттыру керек.

Транспорттық желінің құрылымы STM - 4 деңгейлі сақинадан тұратын

сақиналық топологияда негізделген.

Астана - Қызылорда қалалар аралығында талшықты - оптикалық кабель

орналастырылған. Ол Ақтөбе - Петропавл - Астана арқылы өтеді. Кабель

арқылы STM - 4 сандық тарату жүйесі мәліметтерді таратуды қамтамасыз

етеді.

Қазіргі уақытта СТЖ талшықты - оптикалық байланыс жолының өткізу

қабілеті өсіпкеле жатқан тұтынушыларың сұранысын қанағаттандырмайды.

Таратылатын мәліметтердің көлемі өскен сайын ТОБЖ арқылы таралатын

сигналдың жылдамдығын арттыру керек, бұл таратушы мен қабылдағыштың

жылдамдықтарын STM - 4 тен STM - 16 дейін арттыратын жаңартуларды

жүргізгенде шешіледі.

Маңызды жобалардың ішінен талшықты оптикалық кабель және DWDM

спектральды тығыздау технологиясы негізінде Мемлекеттік ақпараттық

супермагистральдың (ҰАСМ) құрылысын атап өтуге болады. 2008 жылы 525

км ұзақтықтағы «Орал-Атырау» аймағында соңғы құрылыс аяқталды.

Жобаның жүзеге асуы ҰАСМ өткізу қабілетін арттыруға және көршілес

мемлекеттердің мемлекеттік желілері арасындағы күшті интерфейстерді

ұйымдастыруға негізделген. Магистральдық желінің «Астана-Павлодар-

Алматы», «Алматы-Ақтөбе», «Астана-Петропавл-Ақтөбе» аймақтарында еркін

талшықтардың қолданылуы арқылы 2008 жылы DWDM тарату жүйесі

орнатылған болатын.

DWDM технологиясы (ITU - T Rec. G. 692 және Rec. G. 694. 1

стандарттары) арнаның өткізу қабілетін арттыруға мүмкіндік беретін, бір

оптикалық талшық бойымен бірнеше ақпараттық арналарды таратуға мүмкіндік

беретін технология. 2010 жылы Қызылорда қаласында қосымша күре жолдар

мен енгізу/шығару мультиплексорларын ұйымдастыру үшін DWDM жүйесінің

құрылғыларын қосу, ал жеке орындарда 2/34/S1/S4/S16 Мб порттарды арттыру

мақсатында MUX SDH анағұрлым қуатты құрылғымен алмастыру жобаланды.

Осылайша, қазіргі кезде мемлекеттің цифрлық телекоммуникациялық

инфрақұрылымы негіздерін құру процесі аяқталды. Бұл, өз кезегінде, маңызды

мемлекеттік жобалардың бірі - «электрондық өкіметті» құруды алдағы уақытта

орындауға мүмкіндік береді. Одан басқа, ҰАСМ Қазақстан интеграциясын

әлемдік ақпараттық кеңістікке шығуын қамтамасыз етеді. ҰАСМ жобасының

жүзеге асуы сондай-ақ Республиканың орталық азиаттық аймақта ірі транзиттік

орталық ретінде құрылуын тездетеді.

Бұл бітіру жұмыстың мақсаты Астана - Қызылорда арасындағы байланыс

желісін қазіргі заманғы ғылыми - техникалық жетістіктердің талабын сай етіп

жаңарту болып табылады. DWDM Астана - Қызылорда арасындағы Қазақстан

Республикасының магистральды желісінде қуатты сандық арналар түйінін

18

қалыптастыруға арналған.

DWDM - ді қолдана отырып мәліметтерді тарату 2, 5 Гбит/с және 10

Гбит/с жылдамдықта жүргізілуі қажет. Таратушы DWDM құрылғысының

сәулелендіру көзі (лазер) 105 сағаттан артық қызмет көрсету керек. Бақылау

және басқару жүйелері келесі функцияларды атқару керек: оптикалық

таратқыш құрылғылардың жұмысын бақылау, қызмет көрсетілетін

регенерациялық орталықтың жұмысын бақылау, жалғастырушы жолдық

күрежолды қадағалау, автоматты түрде қорлық жолға қосылуды бақылау.

Бітіру жұмысты орындаудың алдында келесі мақсаттар қойылған:

− Астана - Қызылорда магистральді ТОБЖ-ің өлшемдері мен

құрылымын жете қарау;

− Қазіргі уақыттағы Астана - Қызылорда магистральді ТОБЖ - ің STM-

64 сигналдарын беру мүмкіндігін бағалау;

− Қызылорда қаласындағы қондырғылардың жаңартылатын желідегі

«Huawei» фирмасының құрылғыларымен түйісуін жете қарау және

жаңартылатын желі құрылғыларын таңдау.

1. 3 DWDM технологиясының ерекшелігі мен артықшылығы

DWDM техналогиясы талшықты - оптикалық арнаның өткізу жолағын

жүз есе үлкейту кезіндегі ең масштабты және тиімді әдіс. DWDM негізіндегі

оптикалық желінің өткізу мүмкіндігін желінің дамуына қарай біртіндеп өсіруге

болады, ол үшін бар қондырғыларға транспондерлерді орната отырып жаңа

оптикалық арнаны қосады. DWDM техналогиясы оптикалық талшықтың өткізу

мүмкіндігін жоғарлатып қана қоймай, сонымен қатар біріншілік

мультисервистік инфрақұрылым және ұялы байланыс жүйелері үшін ең сенімді

технология, және де жүйенің өткізу жолағын лезде көбейтуін қамтамасыз етеді

және байланыс қызметінің жаңа түрлерін іске асыруға мүмкіндік береді.

DWDM қазіргі уақытта оптика саласында тез дамып келе жатқан технология,

талшықтың арналар сыйымдылығын 8 ден 64 дейін және одан да көп арналарға

мүмкіндік береді, ал арналар арасы 0, 4; 0, 8; 1, 6; 3, 2 нм құрайды. Практикада

жүйелер операторларына оптикалық арналар саны маңызды емес, талшықты -

оптикалық байланыс жолының жалпы өткізу жолағының мүмкіндігі және

нарықтың сұранысының өсуіне қарай ТОБЖ өткізу жолағының өсірілуі

маңызды.

DWDM техналогиясы ең басты мүмкіншілігі электронды

құрылғыларды және оитикалық кабельді ауыстырмай - ақ өткізу мүмкіндігін

барынша көбейту. Жаңа толқын ұзындығында және жаңа арналарды қосқан

кезде қазіргі кездегі арналарға еш бөгет жасамайды, ал жүиенің өткізу

мүмкіндігін жүз есе көбейтеді. Арналар әртүрлі протоколдар мен

жылдамдықтарға ие болуы мүмкін, бірақта ол өзара синхрондауды қажет

етпейді. Әр WDM арнасы үшін TDM техналогиясы қолдануы мүмкін, бұл

тұтынушылар арасында өткізу жолағын ыңғайлы түрде таратып беруге

19

мүмкіндік береді. Көптеген ұлттық және халықаралық операторлары DWDM

техналогиясын алыс қашықтықтарға қуатты мәліметтер ағынын тарату кезінде

ең қолайлы әдіс екенін мойындады. DWDM техналогиясының негізіндегі

құрылғылар жаңа талшықты - оптикалық желілерді құрып қана қоймай,

сонымен қатар қазіргі уақытта бар желілерді жаңарту мен олардың өткізу

мүмкіншіліктерін арттыруғы қолжеткізеді.

DWDM технологиясына

операторлардың қаржылай салымдарының тез арада қайтарылуы және

пайданың келуі DWDM технологиясының тағыда бір артықшылығы болып

табылады. Операторлар үшін жаңадан байланыс желісін салу қажет емес.

DWDM құрылғыларын алуға кететін қаржылық шығындар DWDM-ді іске

асыруға қажеті құрылғыларға (соңғы толқынды оптикалық таратқыштарға,

күшейткіштерге, сүзгілерге, жүйені басқаратын құрылғыларға) жұмсалады, ол

өз кезегінде жаңа желіні жүргізгеннен гөрі арзан болады.

20

2 Бөлімдегі байланыс ұйымдастырылуының талдануы

2. 1 DWDM-ң құрылымдық сұлбасы

Тығыз толқындық мультиплекстеу технологиясы (DWDM - Dense Wave

Division Multiplexing) дегеніміз - әртүрлі толқын ұзындығындағы бірнеше

сигналдарды бір оптикалық талшықта тарату технологиясы.