Конус аппаратурасын қолданылумен Атырау - Ақтау трассасындағы ТОБЖ кеңейту
7
8
А
9
АҢДАТПА
Бұл дипломдық жұмыста Конус аппаратурасын қолданылумен Атырау-
Ақтау трассасындағы ТОБЖ кеңейту
қарастырылды. Бұл бітіру жұмысында
Конус (Конвертор күшейткіш) және ПУСК құрылғылары таңдалған.
Дипломдық жұмыста желінің негізгі параметрлері Mathcad бағдарламасын
қолданумен есептелген.
Бітіру жұмысының экономикалық бөлімінде экономикалық тиімділігі
есептелген және жобаның өзін өтеу мерзімі анықталған .
Сонымен қатар өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде талшықты-оптикалық
кәбілді төсеу кезіндегі қауіпті және зиянды факторларды талдау, қорғаныс
шаралары және ауаны зерттеу қарастырылған .
АННОТАЦИЯ
В данной дипломной работе рассмотрена расширение ВОЛС с применением
аппаратуры КОНУС на трассе Атырау- Ақтау. В данной выпускной работе
выбраны оборудования Конус(конвертор усилитель) и
ПУСК(Платформа
уплотнения спектральных каналов).
В дипломной работе рассчитаны основные параметры сети с применением
программы Mathcad.
В экономической части выпускной работы рассчитана экономическая
эффективность и определен срок окупаемости дипломной работы.
В разделе безопасности жизнедеятельности рассмотрены анализ вредных
факторов при прокладке волоконно-оптического кабеля, условия безопасности и
исследование воздуха.
ABSTRACT
In this thesis work is considered an extension of fiber optic links using equipment
on the track CONE Atyrau-Aқtau. In this final work equipment selected "cone" (power
converter) and START (Platform seal spectral channels).
In the research paper to calculate the main parameters of the network using the
program Mathcad.
In the economic part of the final work is intended economic efficiency and the
payback period is defined thesis.
In the analysis considered life safety hazards in laying fiber-optic cable, security
conditions and the study of air.
10
МАЗМҰНЫ
6
7
7
1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
11 Кіріспе
1 DWDM технологияларын талдау
1.1 DWDM жүйелерінің жалпы сипаттамасы
1.2 Конусталшықты-оптикалық тарату жүйесінің жобалау
2
1.3 Атырау- Ақтау DWDM трассасын таңдау
4
1.4 Зерттеу тапсырмасының қойылымы
5
1.5 Конус (Конвертор күшейткіш) аппаратурасы
6
1.6 IPG компаниясының ПУСК құрылғысы
8
1.7 DWDM құрылымдары
0
1.8 DWDM жүйесін жөндеу және өлшеу
2
1.9 DWDM мультиплексоры және демультиплексоры
4
1.10 Оптикалық күшейткіштер
7
2. ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
0
2.1 DWDM жобаланатын жүйенің өткізу қабілетін есептеу
0
2.2 Регенерациялық аумақтың көрсеткіштерін есептеу
2
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
6
12 2.3 Сымның иілу бағытын есептеу
8
2.4 Сенімділік көрсеткіштерін есептеу
0
2.5 Шудан қорғанудың шектік мәнін есептейміз
2
2. 6 Оптикалық кабелдегі шығындар
3
2.7 Қабылдаушы оптоэлектронды модульдің сезімталдық деңгейін
есептеу
5
2.8 Энергетикалық қорды есептеу
6
3. ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
9
3.1Жоба мақсаты
9
3.2 Маркетинг жоспары
9
3.3 Қызметтің сапалығы
9
3.4 Ұйымдастыру жоспары
0
3.5 Өндірістік жоспар
2
3.6 Эксплуатациалық (пайдалану) шығындар
2
4. ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ
9
4.1 Талшықты - оптикалық кабелді төсеу кезіндегі қауіпті және
зиянды факторларды талдау
9
4.2 Қорғаныс шаралары
6
7
7
7
7
7
13
1
4.3 Ауаны баптау
2
Қорытынды
1
Әдебиеттер тізімі
2
Негізгі қысқартулар тізімі
3
А Қосымшасы
4
Ә Қосымшасы
5
Кіріспе
Оптикалық талшық (ОТ) қазіргі уақытта ең жетілдірілген мәліметтерді
тарату ортасы болып табылады, сонымен қатар ұзақ қашықтықтарға көп
көлемдегі мәліметтерді тарату үшін де болашағы зор тарату ортасы болып
табылады. Қазіргі таңда оптикалық талшық мәліметтерді таратумен
байланысты есептердің барлығында қолданыс табады.
Аймақаралық масштабта синхронды сандық иерархияның талшықты-
оптикалық желі құрылысын бөліп айтуымыз қажет. Біздің өмірімізге екпінді
түрде локалды және аймақтық талшықты-оптикалық жүйелер интерфейстері
Ethernet, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM кіруде.
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. Бұл техналогия
қазіргі талшықты-оптикалық магистраль желісіндегі кабельдердің өткізу
қабілетін анағұрлым көбейтеді.
ТОБЖ қолдану облысының мүмкіншілігі өте кең - қалалық және
ауылдық байланыс желілерінен, борттық комплекстерге (самолеттер, ракеталар,
кемелер), мәліметтер көлемінің көптігін үлкен қашықтықтарға таратуға дейін.
Талшықты-оптикалық байланыс негізінде мәліметтерді таратудың жаңа
жүйелері құрылады.
Көпарналы ТОБЖ еліміздің магистральді,
аймақтық
байланыс
желілерінде кең қолданылады, сонымен қатар қалалық АТС-тер араларын
қосатын желілерде қолданылады. Бұл бір талшықты-оптика арқылы әртүрлі
толқын ұзындығындағы мәліметтік сигналдардыбір уақытта таратумен
түсіндіріледі, және де оптикалық кабель арқылы көп көлемде мәліметтерді
таратуға болады. Су асты оптикалық магистральдар айрықша тиімді және
экономды болып келеді.
Сандық тарату жүйелері өздерінің физикалық тарату ерекшеліктеріне
қарай талшықты-оптикалық байланыс желілерінде кең қолданыс тапты.
Оптикалық кабельдің жеңілдігі, аз өлшемдігі, отқа қауіпсіздігі ұшу
құрылғыларында, кемелерде, автомобильдерде, монтажда және басқа да
техникаларда өте тиімді және пайдалы болды.
14
Бұл дипломдық жобада Атырау-Ақтау трассасында талшықты оптикалық
байланыс жолын Конус (Конвертор күшейткіш) технологиясының негізінде
кеңейту қарастырылған.
.
1 DWDM технологияларын талдау
1.1 DWDM жүйелерінің жалпы сипаттамасы
Оптикалық талшық ретінде бұндай үлкен ағымдағы ақпаратты бере
алатын ортаның өзі болып табылды. Алғашқы уақытта бөлінген байланыстың
арнасында әрбір талшықтың өте зор өткізгіш жолағын бөлу үшін TDM (Time
Division Multiplexing) уақытша мультиплексерлеу қолданылған. Алайда,
мәліметтерді жіберу жылдамдығын арттырған кезде құрылғының өсу
күрделілігі мультиплексерлеу және модуляция үшін бұл технологияны
қолдануға шектеу қойды. Өткізу жолағының кейінгі өсуі WDM (Wavelength
Division Multiplexing) толқынды мультиплексерлеуге баламалы жақындауын
қамтамасыз ете алды.
Талшықты-оптикалық байланыс желісін кең масштабта қолдану 40 жыл
бұрын басталған болатын. Талшықты жасау техналогиясының алға басуы,
талшықты-оптикалық байланыс желісін үлкен қашықтықтарға дейін салуға
мүмкіндік берді. Қазір ТОБЖ-ін құру көлемі анағұрлым көбейді. Аймақаралық
масштабта синхронды сандық иерархияның талшықты-оптикалық желі
құрылысын бөліп айтуымыз қажет. Біздің өмірімізге екпінді түрде локалды
және аймақтық талшықты-оптикалық жүйелер интерфейстері Ethernet, FDDI,
Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM кіруде.
Қазіргі таңда дүние жүзі бойынша байланыс қызметімен қамтушылар
жылына ондаған мың километр талшықты-оптикалық кәбільдерді жер асты,
мұхиттар мен өзендердің түбі, электр сымдары мен тонельдер және
коллекторлар арқылы тартады. Көптеген серіптесттер, сонымен қатар IBM,
Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli сияқты алып
серіптесттер 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. Бұл техналогия
қазіргі талшықты-оптикалық магистраль желісіндегі кәбільдердің өткізу
қабілетін анағұрлым көбейтеді.
ТОБЖ қолдану облысының мүмкіншілігі өте кең - қалалық және
ауылдық байланыс желілерінен, борттық комплекстерге (самолеттер, ракеталар,
кемелер), мәліметтер көлемінің көптігін үлкен қашықтықтарға таратуға дейін.
Талшықты-оптикалық байланыс негізінде мәліметтерді таратудың жаңа
жүйелері құрылады. ТОБЖ негізінде көпмақсатқа арналған бірегей
15
интегралданған желі дамып келеді. Кәбільді телеарнада талшықты-оптиканы
қолданған өте тиімді, мәліметтердің кең жолақтығы қамтылады, сонымен қатар
кескіннің айқындылығы өте жоғарғы деңгейде болады және абоненттерге
мәліметтік қызмет көрсетуін кеңейтеді.
DWDM технологиясындағы негізгі параметр көршілес арналардың
оптикалық шағылуының толқын ұзындығындағы аралығы. Оптикалық
арналардың кеңістіктік таралуының стандартталуы әр түрлі өндірушілердің
құрылғыларын өзара сәйкестікке тестілеу мүмкіндігінің негізі болады. ITU-T
электрбайланыс бойынша, толқын ұзындығы Δλ≈0.8 нм аралыққа сәйкес
келетін көршілес арналар арасында 100 ГГц жиілігін қалыптандыратын DWDM
жүйелерінің жиіліктік жоспары анықталған. Қазіргі кезде одан да аз жиіліктік
аралығы 50 ГГц (Δλ≈0.4 нм) бар жиіліктік жоспарды қабылдау мүмкіндігі
қарастырылуда. Арналардың бірқалыпты таралуы толқындық конверторлар-
дың, орналастырылатын лазерлердің және оптикалық желінің басқа да толық
құрылғыларының жұмысын оптимизациялауға мүмкіндік береді, сондай-ақ
оның одан ары өсу мүмкіндігін жеңілдетеді. Қазіргі кезде күшейту
коэффициентінің үлкен сызықтығын (барлық спектральды аймағында
1530...1560 нм) қамтамасыз ететін EDFA сенімді оптикалық күшейткіштерді
енгізу бойынша жұмыстар жүргізілуде. EDFA оптикалық күшейткіштердің
жұмыс аймағын өсіру арқылы, бір оптикалық талшыққа есептегенде, жиіліктік
аралығы 100 ГГц, жолақтың жалпы сыйымдылығы 400 ГГц, STM-64-тің 40
арнасын мультиплекстеу мүмкін бола бастады.
DWDM жүйелерінің және аппаратураларының магистральды транс-
порттық желілерде қолданылуы қандай да бір оптикалық талшық бойымен
таратылатын хабарлардың қосынды жолағын шектеусіз кеңейту үшін кең
болашақтарды ашады. WDM жүйелерінің классификациясы негіздерін және
оcындай жүйелердің оптикалық транспорттық желілерде практика жүзінде
кейбір қолданылуларын қарастырамын.
WDM жүйесінің классификациясын арналық жоспар негізінде келтіремін.
WDM жүйелері қазіргі кезде арналар саны және жиілік жоспар қадамы
бойынша үш топқа бөледі (WDM мультиплексорлары) :
- қарапайым WDM;
- тығыз WDM (DWDM);
- өте тығыз WDM - HDWDM (High Dense Wavelength Division
Multiplexing).
Осы күнге дейін WDM жүйелерінің классификациясы бойынша стандарт
болмағанына қарамастан, Alcatel және ECI Telecom серіптестігінің артынша,
арналық және жиіліктік жоспарға сәйкес, WDM жүйелерін келесі түрде бөлуге
болады:
1.1 К е с т е - WDM жүйелері
16
Бұл классификацияда WDM жүйелерінің әрбір класының арналар саны
айтарлықтай шартпен болады, бірақ арналар арасындағы жиіліктік аралық
маңызды рөл атқарады. Өте тығыз WDM (HDWDM) жүйелері үшін ол кей
жағдайларда 25 ГГц мәніне жетуі мүмкін.
Өткізу қабілетінің артуының шектелмеген мүмкіндіктері бар иілгіш
тармақталған оптикалық желілерді құратын анағұрлым перспективті
технология WDM (Wavelength Division Multiplexing) толқындық
мультиплекстеу технологиясы болып табылады. WDM технологиясының мәні −
оптикалық талшықтың мүмкіндіктерін тиімді қолдануға мүмкіндік беретін, бір
оптикалық талшық бойымен бір уақытта әр түрлі толқын ұзындығында бірнеше
ақпараттық арналар тарата алады. WDM технологиясы жаңа кәбільдерді
жүргізбей және әр талшыққа жаңа қондырғы орнатпай-ақ, талшықты-
оптикалық байланыс линияларының өткізу қабілетін қат-қабат өсіруге
мүмкіндік береді. Бір талшықта бірнеше талшықтарға қарағанда, бірнеше
арналармен жұмыс істеген анағұрлым ыңғайлы, өйткені талшықта арналардың
кез келген мөлшерін өңдеу үшін тек бір WDM мультиплексоры, бір WDM
демультиплексоры және қашықтыққа сәйкес оптикалық күшейткіштер қажет.
WDM-нің алғашқы жүйелері 1330 және 1550 нм терезелерінде екі арнадан
тұрды. Кейіннен, 1550 нм терезесінде арналары арасындағы қашықтығы 8-10
нм болатын төрт арналық жүйелер пайда болды. Өндірушілердің және WDM
компоненттері жетілдірушілерінің біріншілікке таласы нәтижесінде, DWDM
(Dense WDM) тығыз толқындық мультиплекстеу технологиясын өңдеп
шығаруға және 8, 16, 32, 64 арнасы бар жүйелердің пайда болуына алып келді.
Қазіргі кезде арналар арасындағы стандартты ара қашықтық 0,8 нм саналады.
192 арналы коммерциялық жүйелер де бар.
DWDM технологиясы өзінің жетістіктерімен көбіне эрбимен легирленген
EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) оптикалық талшықта күшейткіштердің
өндірілуіне тиісті. Бұл құрылғыларда, толқын ұзындықтары 1530-1565 нм
диапазонында − күшейткіштің жұмыс диапазонында жататын, лазердің
толықтырылуы энергиясы есебінен арналардың кірісіне келіп түсетін
күшейтулер болады. EDFA күшейткішінде, электрондық компоненттерді
үнемдеуде үлкен аралықты мәліметтер тарату желілерін құру мүмкіндігін
беретіндей, оптикалық дабылдар электрлікке және керісінше түрлендірусіз
күшейтіледі.
Алғашқы WDM құрылғылары бір талшық бойымен әрқайсысы 2,5 Гбитс
жылдамдықпен синхронды цифрлық иерархия SDHSONET дабылдарын
17 Жүйе
Жиіліктік аралық, ГГц көп емес
Арналар саны
WDM
200
=16
DWDM
100
=64
HDWDM
50
64
таратуды қамтамасыз ететін, 4-тен 16-ға дейін арналарды таратуға мүмкіндік
береді. Қазір DWDM қондырғысының өндірушілері сыйымдылығы бірнеше
ондаған арналары бар жүйелерді дамытуда. Тағы бір оптикалық талшық
бойымен жүздеген арналарды тарататын тәжірибелі жүйелер де бар және
қосынды тарату жылдамдығы бойынша 1 Тбитс жылдамдыққа жақындап
келеді. Мұндай өткізу қабілеті бар жүйелер байланыс операторларының ерекше
қызығушылығын білдіреді.
Көпарналы ТОБЖ еліміздің магистральді, аймақтық байланыс
желілерінде кең қолданылады, сонымен қатар қалалық АТС-тер араларын
қосатын желілерде қолданылады. Бұл бір талшықты-оптика арқылы әртүрлі
толқын ұзындығындағы мәліметтік дабылдарды бір уақытта таратумен
түсіндіріледі, және де оптикалық кәбіл арқылы көп көлемде мәліметтерді
таратуға болады. Су асты оптикалық магистральдар айрықша тиімді және
экономды болып келеді.
Сандық тарату жүйелері өздерінің физикалық тарату ерекшеліктеріне
қарай талшықты - оптикалық байланыс желілерінде кең қолданыс тапты.
Оптикалық кәбільдер негізінде локалды есептеу жүйелерінде әр түрлі
құрылымдағы (сақина, жұлдыз және т.б) желілер құрылады. Бұндай желілер
есептеу орталықтарын бірыңғай үлкен өткізу жолағын, сапаның өсуіне және
мәліметтердің қауіпсіздігін қамтамасыз ететін мәліметтер жүйесіне біріктіреді.
Оптикалық кәбільдің жеңілдігі, аз өлшемдігі, отқа қауіпсіздігі ұшу
құрылғыларында, кемелерде, автомобильдерде, монтажда және басқа да
техникаларда өте тиімді және пайдалы болды.
DWDM жүйесі көп жағдайда дәстүрлі TDM жүйесіне ұқсас. Бір немесе
бірнеше оптикалық таратқыштармен генерацияланатын (басқарылатын) толқын
ұзындығы әртүрлі сигналдар мультиплексор көмегімен көп арналы
құрылымдық оптикалық сигналға бірігеді, ол сигнал кейіннен оптикалық
талшықтарға таралады. Таралу қашықтығы үлкен болған жағдайда байланыс
желісіне бір немесе бірнеше қайталағыштар орнатылады. Демультиплексор
құрылымдық сигналды қабылдап, одан толқын ұзындығы әртүрлі болатын
шығыстық каналды ерекшелеп, оларды сәйкес фотоқабылдағыштарға
бағыттайды. Аралық түйіндерге кейбір арналар құрылымдық сигналдан
кірісшығыс мультиплексоры немесе кросс-коммутация құрылғысы арқылы
ерекшеленіп бөлінуі немесе қосылуы мүмкін .
DWDM жүйесінің TDM жүйесінен бастапқы айырмашылығы ретінде
DWDM жүйесінде таралудың түрлі толқын ұзындықтарына жүре алуын айта
аламыз. Айта кететін жайт, DWDM жүйесінің әрбір толқын ұзындығына TDM
жүйесінің мультиплексорлы сигналы беріле алады.
Жалпы жағдайда DWDM жүйесі бір немесе бірнеше лазерлі таратқыштан,
мультиплексордан,бір немесе бірнеше EDFA күшейткішінен, кірісшықпалық
мультиплексорынан, оптикалық талшықтардан, демультиплексордан,
фотоқабылдағыштардан, сондай-ақ берілетін көрсеткіштерді сәйкесінше
18
қолданылатын байланыс хаттамаларымен өңдейтін электронды қондырғы мен
желілік басқару жүйесінен тұрады.
WDM технологиясында TDM қасиеттеріне сәйкес технологиялық
қиыншылықтар мен көптеген шектеуілдер болмайды. WDM технологиясында
өткізу қабілеттілігін жоғарылату үшін TDM жүйесіндегі секілді жеке
құрылымдық арналарда тарату жылдамдығын арттырудың орнына, тарату
жүйесінде қабылданатын арналар санын арттырады.
WDM технологиясын пайдалану кезінде өткізу қабілеттілігінің шамасы
қымбат тұратын оптикалық кабельдердің ауыстырылуынсыз да жүзеге асады.
WDM технологиясын қолдану тек қана оптикалық кабель немесе талшықтарды
ғана емес, сонымен қатар жеке толқын ұзындықтарын арендаға беру
мүмкіндігін тудырады, яғни "виртуалды талшықтар" тұжырымдамасын
нақтыландырады.
Бір талшық бойымен әртүрлі толқын ұзындықтарына біруақытта бірнеше
түрлі қосымшалар таратуға болады, мысалы - кабельді телебейнелеу,
телефондау, Интернет трафигі, "талап бойынша видео" және т.б. Оптикалы
кабельде талшық бөлігін жинақталған қор (резерв) үшін пайдалануға мүмкіндік
бар.
WDM технологиясы желіде оптикалық кабельдердің қосымша төсеуін
жоққа шығарады. Тіпті келешекте талшықтар бағасы жаңа технологияларды
қолдану есебінен арзандау болса да,талшықты - оптикалы инфрақұрылым
барлық уақытта жеткілікті түрде қымбат болып кала береді. Оны тиімді түрде
қолданылуы үшін желінің өткізу қабілетін ұзақ уақыт ағымында жоғарылату
және оптикалық кабельдерді алмастырмау қызметінен туындаған жиынды
ауыстыру қабелетіне ие болуы керек. WDM технологиясы дәл осы мүмкіндік
тудырады.
WDM технологиясы қазіргі кезде үлкен өткізу жолағы талап етілетін
жоғары тартылыстық байланыс желілерінде қолданыста. Қалалық және
аймақтық масштаб желілері мен кабельді телебейне жүйесі WDM технологиясы
үшін кең нарық болып табылады. Кабельдерді тиімді түрде қолдану қажеттілігі
бір талшық бойымен таратылатын арналар санының артып, олардың
аралығының азаюына алып келді. Дәл қазіргі кезде арналар арасындағы
жиілікті аралығы 100 ГГц (~ 0,8 нм) немесе одан аз жүйелерді DWDM берік
толқынды мультиплексор жүйелері деп атайды. Теориялық негізге сүйенсек
толқын ұзындығының кез келген диапазонында тарату мүмкіндігі бар, алайда
тәжірибелік шектеулер WDM жүйесінде толқын ұзындығы 1550нм маңындағы
тар диапазонды пайдалануды қалдырып отыр. Бірақ тіпті осы диапазонның өзі
көрсеткіштерді таратуда үлкен мүмкіндіктерге жол ашуда.
DWDM жүйесінің көптеген артықшылықтары олардың бағасында
бейнеленеді. Біріншіден, оптикалық бөліктердің көптеген қасиеттері мен
оптикалық кабель сипаттамалары маңызды болып табылады. Екіншіден, WDM
жүйесінің бөліктерін таңдау және желі архитектурасына қойылатын талаптар
19
салыстырмалы түрде, мысалы, STM - 16 деңгейлі TDM жүйесімен
салыстырғанда қатаң болып келеді.
TDM және WDM технологиясының біріктіріліп қолданылуы көрсетілетін
қызметтер спектрін кеңейтеді. WDM технологиясын қолдану көптеген
артықшылықтарға ие, алайда персоналдық жоғарғы деңгейдегі дайындығы мен
заманауи бақылау - өлшеу құрылғысын талап етеді.
DWDM техналогиясы талшықты-оптикалық арнаның өткізу жолағын жүз
есе үлкейту кезіндегі ең масштабты және тиімді әдіс. DWDM негізіндегі
оптикалық желінің өткізу мүмкіндігін желінңі 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
техналогия, 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 техналогия,
талшықтың арнала 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
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 техналогиясына
операторлардың қаржылай салымдарының тез арада қайтарылуы және
пайданың келуі DWDM техналогиясының 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
1.2 Конусталшықты-оптикалық тарату жүйесінің жобалау
Бұл дипломдық жобада Конус аппаратурасының мынадай түрлері
қолданылды. 1.1 суретте А20 типті КОНУС аппаратурасын ТОБЖ-да
сызықтық күшейткіш ретінде қолдану көрсетілген.
1.1 Сурет . А20 типті КОНУС аппаратурасын сызықтық күшейткіш
ретінде қолдану
Тағыда Атырау немесе Ақтау қалаларында басқа аудандармен және
қалалармен қосылу үшін нүкте-нүкте топологиясы қажет болды.Сондықтан
Т12 типті КОНУС аппаратурасының көмегімен
нүкте-нүкте қосылу
топологиясы қолданылды(1.2 сурет).
1.2 Сурет . Т12 типті КОНУС аппаратурасының көмегімен нүкте-нүкте
қосылуын ұйымдастыру
Ал негізінде Ақтау - Атырау қалаларының арасында ТОБЖ ұйымдастыру
қарастырылған.Ол Т12,Т22 типті Конус аппаратурасының көмегімен ұйымдас-
тырылған.1.3 суретте Т12,Т22 типті Конус аппаратурасының көмегімен ТОБЖ-
ын ұйымдастыру қарастырылған
21
1.3 Сурет . Т12,Т22 типті Конус аппаратурасының көмегімен ТОБЖ-ын
ұйымдастыру
Сонымен қатар Т12,Т22 типті КОНУС аппаратурасын сақиналық
топологиясында қолдану қарастырылған (1.4 сурет).
1.4 Сурет . Т12,Т22 типті КОНУС аппаратурасын сақиналық
топологиясында қолдану
1.3
Атырау-Ақтау DWDM трассасын таңдау
Атырау Ақтау
ТОБЖ ұйымдастырудың көлемі 893
шақырымды
қамтиды.Бұл жобаланатын трасса
ҰАСМ-ды қамтиды. 1.5
суретте
Атырау Ақтау аймағының DWDM желісінің сұлбасы көрсетілген.Ал ҰАСМ-
дың сұлбасының суреті А қосымшада көрсетілген.
22
1.5 Сурет . DWDM желісінің сұлбасы
Трассаны таңдау мына бағытта орындалады: Атырау - Бейнеу - Мақат -
Ақтау.Бұл аймақта талшықты-оптикалық кәбіл төселген. Техника қарқынды
дамуда және халықтың саныда өсуде,сондықтан бұл аймақта ТОБЖ
өңдеу
судай қажет. Атырау-Ақтау DWDM желісініңсұлбасы1.6 суретте көрсетілген.
1.6 Сурет . Атырау-Ақтау DWDM желісінің сұлбасы
Бұл сұлбада үлкен қалаларда SDH технологиялары қойылған,ал басқа
кішкентай қалаларға раман оптикалық күшейткіштері қойылған.
1.4 Мәселенің қойылымын негіздеу
Бұл дипломдық жобаның мақсаты Атырау-Ақтау арасындағы байланыс
желісін қазіргі заманғы ғылыми-техникалық жетістіктердің талабын сай
23
Конус (Конвертор күшейткіш) құрылғысын таңдап жаңарту болып табылады.
DWDM Атырау-Ақтау арасындағы Қазақстан Республикасының магистральды
желісінде қуатты сандық арналар түйінін қалыптастыруға арналған.
Қазіргі уақытта талшықты-оптикалық байланыс жолының өткізу қабілеті
өсіп
келе жатқан
тұтынушылардң
сұранысын
қанағаттандырмайды.
Таратылатын мәліметтердің көлемі өскен сайын ТОБЖ арқылы таралатын
сигналдың жылдамдығын арттыру керек, бұл таратушы мен қабылдағыштың
жылдамдықтарын STM-16 дан STM-64-ке дейін арттыратын жаңартуларды
ажүргізгенде шешіледі.
Дипломдық жобаны орындаудың алдында келісі мақсаттар қойылған:
Атырау-Ақтау магистральді ТОБЖ-ің трассасын таңдау;
Қазіргі уақыттағы Атырау-Ақтаумагистральді ТОБЖ-ің STM-64
сигналдарын беру мүмкіндігін бағалау;
ТОБЖ барлық мүмкін жаңарту нұсқаларын қарау және ең тиімдісін
таңдау;
талшықты-оптикалық кабельдің сыйымдылығын және типін таңдау;
ТОК негізгі параметрлерінің есептелуін жүргізу;
ТОК салыну және монтаждалу ерекшеліктерін қарастыру;
экономикалық бөлімді және өміртіршілік қауіпсіздігін қарастыру ;
1 Жобаның құрылғыларын таңдау
1.5Конус (Конвертор күшейткіш) аппаратурасы
Конус аппаратурасы ТОБЖ кеңінен қолданылады.Конус (Конвертор
күшейткіш) ол цифрлық жүйелерде байланыстың қашықтыған жоғарлату үшін
арналған.
Конустың құрамы мен сипаттамалары:
-
SDH,PDH,Gigabit Ethernet, fast Ethernet 2,5(10) Гбитс та жылдамдықта
жұмыс істейді
-
-
-
-
Тарату қашықтығы 200 км
DWDM құрылғысында қолданылатын транспондер
Шығыс қуаты 500 мВТ
Бағасы төмен
Конус SDH, STM-1 ден STM-16 ға дейінгі сондай-ақ Ethernet PDH Fiber
Channel ESCON FICON FDDI 0,1 -2,5 Гбитс қашықтығын жоғарлатуына
арналған аппаратура. 2.1 суретте конус аппаратурасы көосетілген.
24
1.7 Сурет .Конус аппаратурасы
Конус құрылғысының құрамына оптикалық талшық күшейткіші және
транспондер DFB лазері ITU-T торы терезесінде 1550 нм толқын ұзындығы
бойынша жұмыс істейді. Транспондер 1,311,55 нм дейінгі жиіліктерді бір
модты талшықтармен немесе 0,851, нм көпмодалы талшықтарды қабылдайды
және ол 3R регенирация сигналын тудырады. Таратушы DFB лазерінде сигнал
жібереді, толқындар ұзындығы мен спектрік сипаттамасы бойынша тұрақты.
Таратушыдан кейін оптикалық күшейткіш сигналдың таратылуын 200 км-ге
дейін қашықтықта жүзеге асырады.Жаңа байланыс жүйелері үшін Конус
таптырмас құрылғы болып табылады ол 200 км және одан да көп
регенераторларда қашықтықтарын көбейтуде арзан тарату құрылғыларында
қолданылады.
Қолдану аймағы: Конус тарату жүйесі Қазақстанның кез келген
жерінде қолданылады:
-
-
-
-
Магистралды біріншілік желіде;
Біріншілік ішкіаумақ желіде;
Жергілікті біріншілік желіде;
Оптикалық желі қызметінде.
Конустың аппаратурасының түрлері:
А типті Конус аппаратурасы оптикалық сигнал күшейткіші
-
А10-
бірарналы оптикалық сигнал күшейткіші,ол пассивті
компаненттерінде оптикалық сигналдың қуатының
жоғалуын
компенсациялайды және байланыс жолында керекті сигнал немесе шуылды
қатынастарын қамтамасыз етеді.
-
А20-екі арналы оптикалық сигнал күшейткіші. Екі арналылардың
жұмысына арналған.Оны сызықтық күшейткіш ретінде қолданылады.
-
А10w,А20 w- ол толқындық тығыздығы технологиясы бойынша құрылған
желіде қолдануға арналған.
Т типті Конус аппаратурасы
-
Т11-транспондер күшейткіш шығыс терминалымен.Ақырғы құрылғыны
сәулелендіруде оптикалық сәулелендіруде DWDM арналарында МСЭ-Т G.692
қатысты болады. Бұл аппаратура пассивті компоненттерінде оптикалық
сигналдың қуатының жоғалуын компенсациялайды және байланыс жолында
керекті сигнал немесе шуылды қатынастарын қамтамасыз етеді.
25
Аппаратура сондай-ақ ақпараттық сигналда регенерация функциясын
атқарады, форманың қайта қалпына келуін орындайды, амплитудалық және
такталық жиілік цифрлық тізбектерінде қолданылады.Бұл құрылғы кез келген
цифрлық желілерде, кез келген магистралдық тарату жлдарында қолданылады.
Т12- транспондер күшейткіш сигналшу қатынасын қамтамасыз ету үшін
оптикалық сигналдардың жоғалтуын компенсациялайды.Тағыда
регенератордың функциясын орындайды,импульстердің
формасын,амплитудасын және тактілі жиілігін өз қалпына келтіреді.
Т121P- кіріс және шығыс терминалмен транспондер күшейткіші.Ол
сызықтық кірісіне алдын ала сезімталдығы жоғары қабылдау терминалына
бірақ қабылдау жағына конвертациясыз сигналға қосылған.
Т21PT - конвертациялық толқын ұзындығы (13101550 нм) қабылдау
жағында осы функцияны атқарады.
Т22-регенератор күшейткіш, екі арналы оптикалық сигнал күшейткіші,ол
пассивті компаненттерінде оптикалық сигналдың қуатының жоғалуын
компенсациялайды және байланыс жолында керекті сигнал немесе шуылды
қатынастарын қамтамасыз етеді.
Т24-
Конвертер-күшейткіш терминалы.Ол екі тәуелсіз бағыттағы
ұйымдарға және арна байланыстарында 1+1 сұлбасы арқылы болады.
Р типті Конус аппаратурасы
Рхх-алдын ала күшейткіш хх -шығыс қуатының мәні: 10,20 немесе 40 мВт.
Қабылдаушы аппаратурасының кірісінде оптикалық сигналдың алдын ала
күшейткіші ретінде кіріс сигналының қуат деңгейін жоғарылатады.
1.6 IPG компаниясының ПУСК құрылғысы
ПУСК-аумақтық және магистралдық DWDM желісін орнату үшін
мультисервистік платформа. ПУСК DWDM мультисервистік платформасы
желінің өткізу қабілеттілігінің ұлғаюын және тарату хаттамлары және әр түрлі
типті құрылғылар интеграциясын қамтамасыз етеді.
ПУСК DWDM арналарды спектралды тығыздау технологиясы көмегімен
трафиктерді тарату үшін арналған. ПУСК құрылғысы физикалық деңгей
хаттмалары үшін , және STM-1ден STM-64 ке дейін SDH таратуды жүзеге
асыруға мүмкіндік береді, ал сонымен қатар 0,1 ден 10гбит\с дейінгі
жылдамдықта АТМ, Ethernet, PDH, Fiber Channel, ESCON\FICON FDDI
желілеріменде жұмыс істейді.
ПУСК қалалықтан жоғары ұзындықты қашықтықтағы спектр қабылдауға
және қуатты эрбилік және рамановтық оптикалық күшейткіштерді аралық
құрылғысыз 300 км дейінгі магистралдарды ұйымдастыруға мүмкіндік
береді.ПУСК құрылғысы модульдік принцип бойынша тұрғызылған , бір
блокта спектралды арналар санын 8-ге дейін ұзарта алуға болады. C+L
26
ауқымында DWDM арналарын 160-қа дейін кеңейту үшін ПУСК-тің бірнеше
блоктарын бірыңғай желіге орнатуға болады.
Жүйенің барлық элементтері- оптикалық транспондерлар, оптикалы
талшықты күшейткіштер, басқару блогы және дубльденген қоректендіру
блоктары , трафик шығынысыз және құрылғының өшуінсіз қосулы режимде
ауыстырылуы мүмкін.Оптикалық күшейткішпен тұрғызылған транспондерлер
DWDM арналар деңгейінің цифрлық баптауын қамтамасыз етеді.
ПУСК құрылғысы 1600 гбит\с жүйе толық сыйымдылығы, 10 гбит\с
бойынша DWDM 160 арнасын тарату үшін сетрификацияланған. Бүгінде
трассаларда 20 оданда көп арналарға жүйе жұмыс істейді. Тарату мүмкіндігі
регенерациясыз 2000 км дейін. Күшейткіштер және транспондерлер қуатының
цифрлық құрамы арқасында ПУСК құрылғысы , көптеген енгізу шығару
арналарда , сақиналық резервтермен және 1+1 араласқан күрделі жеті
топологиясын құру үшін ыңғайлы.
IPG мықты талшықты лазерлер өндіру бойынша әлемдік көшбасшы, 250-
300 км дейінгі пролеттерды ұйымдастыру үшін , 30 дбм дейінгі қуатты
рамановтық күшейткіштер шығарады.
SNMP басқару жүйесі ПУСК желі картасында, авария болған кезде
ақаулы түйін қызыл индикациямен ерекшеленетін, түйіндерді көрсетеді.
Монитор 2 басқару жүйесінің графикалық қабығы ПУСК құрылғысын
жұмысқа ыңғайлы түрде баптауға рұқсат береді. HTTP бойынша қатынас
арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету қатысуы кезінде құрылғы
параметрлерін баптауын қамтамасыз етеді.
Жоғары жылдамдықты оптикалық қосқыштар қорғаныстың сақиналық
сұлбасын және 1+1 резервті ұйымдастыруға мүмкіндік береді. ПУСК барлық
блоктары қосулы ауысымда өткізеді. Әрбір блокқа тұрғызылған
микроконтроллер құрылғының жұмысқа қабілеттілігін типті басқару блогы
өшіп қалу кезінде ұстап тұруды қамтамасыз етеді. Дубльденген қоректену
блоктары құрылғының қосымша сенімділігін қамтамасыз етеді. 2.2-суретте
трассадағы DWDM ПУСК платформасының раман күшейткіші бар сұлбасы
көрсетілген.
27
1.8 Сурет . ПУСК платформасының раман күшейткіші бар сұлбасы
ПУСК DWDM жүйесінің негізгі параметрлері:
Трафиктерді тарату ұзақтығы
100км (40дейін бір талшық бойынша) күшейткішсіз
220км, оптикалық күшейткішпен
300 км, рамановтық күшейткішпен
2000 км, күшейткіш каскады және дисперсия компенсациясы
Құрылғы құрамы
(110 гбит\с) 0,1 ден 2,5 гбит\с жылдамдықтары үшін транспондерлер
17 дбм дейінгі қуатты таратудың оптикалық күшейткіші;
30 дбм дейінгі қуатты рамановтық күшейткіш
NF 4,5 дбм күшейткіші аз шуылды EDFA
ITU-T бойынша
50\100\200
ГГц интервалымен
мультиплекстеу\демультиплекстеу
1,2 және 4 спектралды арналар шығару үшін OADM мультиплексоры
оптикалық коммутация блоктары
Басқару жүйелері
RS -232 локальды терминал, SNMP, HTTP желілік басқару
FAST Ethernet қызметтік арна транспондерлері
Көрсетілген сұлбада STM-16,STM-64 транспорттық модулдары
қолданылған.Талшықты оптикалық кабель бойымен 32 арна таратылады.
28
1.7 DWDM құрылымдары
Сызықты талшықты-оптикалық күшейткіш - аралас DWDM сигналын
күшейту үшін қолданылады. Күшейткіш симметрияла екі трактен тұрады -
шығыстан атысқа, батыстан шығысқа қарай. Оптикалық бақылау арнасы да
(OSC)
күшейткіш түйінінің шегінде шығарылады және өңделеді.Ұшу
жолағындағы өшу тербелісін өтеу үшін, алдын ала күшейту бөлігінде
қондырылған айнымалы оптикалық аттенюатормен қамтамасыз етіледі.
Осыдан соң алдын-ала күшеиейтетін күшейткіш сигналдыБустерде көрсету
үшін күшейтеді. Талшықтың түріне және ұшу жолағының санына қарай алдын-
ала күшейткіштің және Бустер бөлігінің аралығында өтеме дисперсия элементі
және түзету құрамы кездседі.Бустер сигналды одан ары тарату үшін күшейтеді.
Кіріске сигнал келіп түскенше оптикалық бақылау арнасы тағыда қосылады.
Дисперсиялық өтеме модулін қолдану талшық түріне және байланыс
жолының ұзындығына байланысты. SSMF үшін дисперсиялық өтем модулі
күшейткіштің әр түйінінде керек. МСЭ-Т G.655 (LEAF, TrueWave) ұсынысы
бойынжа жасалған талшықтар үшін, сәйкес DCM блоктары барына қарай DCM-
дер өте жиі орналасуы мүмкін.
Енгізушығару OADM мультиплексоры - бұл сызықты күшейткіштің
нұсқасы, мұнда әр диапазондағы кезкелген данадағы оптикалық арналар
ауыстырылуы немесе шығарылып тасталуы мүмкін. Бұған қол жеткізу үшін
оптикалық трактке тұрақты енгізу шығару блогі (Fixed Add Drop Unit (FADU))
орнатылады. Бұл блок диапазон ішінде екіжақты көршілес арналарды
демультиплекстейді және мультеплекстейді.
Қайта құрылымды енгізушығару мультеплексоры ROADM - бұл
сызықты күшейткіштің нұсқасы, мұнда әр диапазондағы кезкелген данадағы
оптикалық арналар ауыстырылуы немесе шығарылып тасталуы мүмкін. Бұған
қол жеткізу үшін оптикалық трактке арналарды басқару блогі (Channel Control
Unit) орнатылады. Бұл блок агрегирленген сигналдар арналарына бөлуі мүмкін
және таңдамалы түрде өткізеді немесе өткізбейді. Арналарды басқару блогінің
шығыс жағындағы сплиттер аралас WDM сигналының энергиясының бір
бөлігіне демультиплексордың шығыс бөлігіне өтуге мүмкіндік береді, онда
керекті шығыс арнасы шығарылып алынады. Сонымен қатар арналарды
басқару блогінің кіріс бөлігіндегі тармақтағыштың
көмегімен
мультиплекстелген сигналдар қабылдағыш транспондерлерде транзиттік
ағындармен қосылады. Арналарды басқару блогі шығарылған кез келген
арналардың қайта өтпеуін жабу үшін қолданылады, бұл мақсат осындай толқын
ұзындығындағы кіргізілген арналармен беттеспеуі үшін қолданылады.
Интерконекция түйіні - бірнеше бағыттағы таралымдарды арналық
қосылыс мүмкіндігі, оптикалық демультиплексор мен мультиплексорлық
блоктар араларына коммутациялық панелді қолданумен негізделеді.
Эквалайзер - жүиенің тұрақтандырушы күшейту элементі, арнадағы қуат
деңгейінің ауытқуын өтеу үшін қолданылады. Тұрақтандырушы күшейткіш
29
желінің әр сегізінші бөлігінде қажет екені ұсынылады, бұл ұсыныс ең әлсіз
сигнал дисперсиялық таратылуда шектік мәнінен төмен емес екеніне көз
жеткізу үшін келтіріледі.
Арнадағы сигнал деңгейін теңестіру арналық эквалайзер блогін қолдана
отырып қол жеткізеді. Арналық эквалайзер блогі тексеруші мәліметті қуатты
бақылау блогінен қолданады, арнаның қуаттық өлшемдеріне қарай арнаның
қуатын орнату арналық қуат блогіне жүктеледі. Бұл түгелімен оптикалық
шешім және О-Э-О өтуді қажет етпейді. Қуатты басқарушы блок (Power
Monitor Unit PMU) әр тұрақтандырушы бөлікте арнаның қуаттық өлшеміне
қарай орнатылады. Қуатты басқару блогі жүиедегі қазіргі арналар санына
негіздей отырып өлшемдерді автоматты түрде орнатады. Қуатты басқару блогі
транспондерден шығатын қуат деңгейін бақылайды және әр транспондерге
таратылу деңгейін дұрыс мәнде беру үшін кері бақылау сигналын жібереді.
Қажеті қуат деңгейін өтеу үшін қуатты басқару блогі жол бойындағы
теңестіруші түйіндерде тұрақтандыру блоктары үшін кері байланысты
орнатады.
Дисперсия компенсаторлары (өтеушілері).
DWDM жүйесінің оптикалық талшығы мен кейбір қоспалары
хроматикалық дисперске ие болады. Талшықтың сыну көрсеткіші белгі
толқынының ұзындығына тәуелді болады, осының нәтижесінде дыбыс
белгісінің таралу жылдамдығының толқын ұзындығына тәуелділігі пайда
болады. Тіпті егер сыну көрсеткіші толқын ұзындығына тәуелді болмаса да,
талшықтың ішкі геометриялық қасиеттеріне байланысты толқынның түрлі
ұзындықтарының дыбыс белгісі бәрібір әртүрлі жылдамдықпен таралады.
Материалды және толқынды дисперсиялардың нәтижелік әрекеттеріне
байланысты хроматикалық диперсия деп аталады.
Хроматикалық диперсия оптикалық импульстердің талшық бойынша
таралуына байланысты кеңеюіне әкеледі. Байланыс сызығының таралуы үлкен
болған кезде бұл әрекет жақын импульстер қысылып дыбыс белгісінің
азаюынан байқалады.
Дисперсияны өтеудің тиімді әдістемесі негізгі талшықтың толық
дисперсиясымен қатар түзетуші талшықтың дисперсия коэффициентін дұрыс
өлшеуге және де ұзындығы өлшенген өтеуші талшық дисперсиыны шынымен
жойғанына көз жеткізу мүмкіндігіне негізделген.
Дисперсияны өтеуші талшық хроматикалық дисперсияны статикалық
басып тастау кезінде негігі қоспа болып табылады. Оның кері хроматикалық
дисперсиясы біртекті талшықтың оң хроматикалық дисперсиясынан асып
түседі. Ұзындығы белгілі дисперсия өтеуі бар талшық аумағын қосу сызықтық
дисперсияны өтеп, оны нолге айналдырады. DWDM беріліс жүйелері үшін
беріліс толқындарының түрлі ұзындығына арналған дисперстік
сипаттамалардың түрлі иілулерін де өзгерту қажет. Иілу орындары көбінесе
өтеуші талшықта да дәл келмейтіндіктен дисперсияның толық нолге айналуы
жүрмейді.
30
Ол кейбір толқын ұзындығы аралығында толық дисперсияның әлсіз
толқындық тәуелділігін туғызады, сондықтан беріліс аралығы артқан сайын
шоғырланған дисперсияның шашылуы арта түседі.
Өтелу процесі брэгтовтық дифракциялық тор сияқты дискретті
қосылыстар көмегімен де іске асады.
OptiX BWS 1600G жүйесі үшін ең дұрысы оптоталшықты G.655 және
G.652 кабельдері. Олар дисперсия коэффициентінің оң мәніне және 1550 нм
аралығында оң дисперсия иілуіне ие болады. Оптикалық дыбыстық белгілі
қашықтыққа беруден кейін оң дисперсияны шоғырландыру дыбыстық белгінің
оптикалық импульсін кеңейтеді. Бұл әсерді азайту үшін желіде DCM
(дисперсияны өтеу импульсі) қолданылады. DCM оптоталшықты кабель
берілісінің оң дисперсиясын өтеу үшін дисперсияның теріс мәніне ие болады,
осылайша дыбыс импульсінің бастапқы түрі сақталып қалады.
OptiX BWS 1600G жүйесінде С және L аралықтары үшін дисперсияны
өтеудің түрлі модульдері болады (бізге С аралығы қажет):
С аралығы G.655 оптоталшықты кабелі үшін қолданылады: DCM-10,
DCM-20, DCM-40, DCM-80, DCM-100.
1.8 DWDM жүйесін жөндеу және өлшеу
Оптикалық спектр анализаторы
Спектр анализаторы - құрылғылардың жаңа түрі. Әдетте OSA көмегімен
толқынның орталық бөлігін, көршілес арналар арасындағы қашықтықты,
сонымен қатар қуат, дыбыс белгісішу қатынасы және т.б. жылпы
сипаттамаларды бақылауға болады. Алайда олардың рұқсат ету мүмкіндігі
қолданылатын модельге байланысты болады және әдетте 0,1 нм шектеледі.
Спектр анализаторының жұмыс принципі жарық ағынын монохроматты
қоспаларға алдыңғы уақытта әрқайсысының қуатын жеке өлшеу мақсатында
бөлу, яғни OSA дыбыс белгісінің толқын ұзындығының қажетті аясында жалпы
спектральдық аймағын зерттеуге мүмкіндік береді. Ары қарай профиль
толқын ұзындығы-қуат координаталары бойынша график тұрғызылады.
Осылайша, DWDM талшығы бойынша өтетін мультиплекстелген дыбыс белгісі
үшін әрбір арнаның, сонымен қатар өзара әсер ететін арналардың оптикалық
сипаттамалары белгіленіп, сарапталуы мүмкін.
Дифракциялы торды қолдану - жарықты оның компоненттерінен (түсінен) бөлу
үшін өте кең қолданылатын әдіс. Дифракциялық тордың беткі қабатындағы
параллель сызықтар жарық дыбысын оптикалық спектрға бөледі. Дыбыс
бөлінгеннен кейін толқынның берілген ұзындығының қуаты детекторды
толқынның қажетті ұзындығында жарықтың максимал концентрациясында
орнату жолымен өлшенуі мүмкін.
2.3-суретте белгіленген детекторлы
қарапайым OSA құрылғысы схемалық түрде көрсетілген - ол бір рет жүретін
монохроматор деп аталады. Қазіргі кезде шығарылатын OSA технологиясы
жаңа дисперсті торлардың, көп ретті жүретін сұлбалар мен қуатты өлшеудің
31
өте дәл сұлбаларының есебінен жақсартылған. Бірақ OSA ұқсас технологиялар
жеткіліксіз ықшамды, және де оларға ұқыпты қарау керек - бұл қарапайым
лабораториялық аспаптар.
1.9 Сурет Қарапайым OSA қозғалыс сұлбасы
Дыбыстарды бөлу кезінде спектрдің талдағышы ретінде Майкельсонның
интерферометрі қолданылады. Қазіргі күні Фабри-Перо принципі бойынша
жұмыс жасайтын орын ауыстырғыш сүзгіштер негізіндегі талдағыштар кең
қолданысқа ие.
Оптикалық ауытқу коэффициенті (Optical Rejection Ratio, ORR) - ОSA
маңызды сипаттамаларының бірі. Ол OSA дыбыстың жоғары мәні кезінде
берілген аралықта өлшей алатын дыбысшу қатынастарының максимал мәнін
сипаттайды.
OSA пайдаланушы үшін нағыз спектрлі кескіннің бөлшектік суреті аса
қызығушылыққа ие. Егер ORR өлшеуіш құралы дыбысшу жүйесінің
қатынасынан төмен болса, онда оператор оптикалық дыбыстың нағыз
қозғалысына қарағанда осындай құралдың өзіндік шектері көрсетілген график
алады. Канал және әрқайсысының аралығы көп болған сайын, сол қуатпен
өлшеу үшін ORR жоғары болуы қажет. Қуаты бойынша динамикалық аралық
OSA оптикалық детекторының өту қабілеттілігін көрсетеді, яғни DWDM
қосымшасы үшін талап етілген қуаттың барлық әртүрлі деңгейлерін өлшеу
қабілеттілігі. Кең динамикалық аралықты құрал жоғары және төмен қуатты
дыбыстарды өлшеуге мүмкіндік береді, нәтижесінде спектрдің өте анық
көрінісін алады.
Қазіргі заманғы аса тиімді OSA көпшілігі желінің инсталляторы үшін
және зерттеу қажеттіліктері үшін өңделген орнатылатын модульдерден тұрады.
Бұл модульдер сонымен қатар автоматты өлшеулер үшін де қолданылады.
Басқа жағынан, мұндай дала шарттарында жұмыс жасауға қажетті көшпелі OSA
лабораториялық құралдарға қарағанда оптикалық тиімді. Көбінесе көшпелі
OSA батереялардан тұрады.
DWDM жүйесінің инсталляциясы және олардан қателіктер іздеу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
8
А
9
АҢДАТПА
Бұл дипломдық жұмыста Конус аппаратурасын қолданылумен Атырау-
Ақтау трассасындағы ТОБЖ кеңейту
қарастырылды. Бұл бітіру жұмысында
Конус (Конвертор күшейткіш) және ПУСК құрылғылары таңдалған.
Дипломдық жұмыста желінің негізгі параметрлері Mathcad бағдарламасын
қолданумен есептелген.
Бітіру жұмысының экономикалық бөлімінде экономикалық тиімділігі
есептелген және жобаның өзін өтеу мерзімі анықталған .
Сонымен қатар өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде талшықты-оптикалық
кәбілді төсеу кезіндегі қауіпті және зиянды факторларды талдау, қорғаныс
шаралары және ауаны зерттеу қарастырылған .
АННОТАЦИЯ
В данной дипломной работе рассмотрена расширение ВОЛС с применением
аппаратуры КОНУС на трассе Атырау- Ақтау. В данной выпускной работе
выбраны оборудования Конус(конвертор усилитель) и
ПУСК(Платформа
уплотнения спектральных каналов).
В дипломной работе рассчитаны основные параметры сети с применением
программы Mathcad.
В экономической части выпускной работы рассчитана экономическая
эффективность и определен срок окупаемости дипломной работы.
В разделе безопасности жизнедеятельности рассмотрены анализ вредных
факторов при прокладке волоконно-оптического кабеля, условия безопасности и
исследование воздуха.
ABSTRACT
In this thesis work is considered an extension of fiber optic links using equipment
on the track CONE Atyrau-Aқtau. In this final work equipment selected "cone" (power
converter) and START (Platform seal spectral channels).
In the research paper to calculate the main parameters of the network using the
program Mathcad.
In the economic part of the final work is intended economic efficiency and the
payback period is defined thesis.
In the analysis considered life safety hazards in laying fiber-optic cable, security
conditions and the study of air.
10
МАЗМҰНЫ
6
7
7
1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
11 Кіріспе
1 DWDM технологияларын талдау
1.1 DWDM жүйелерінің жалпы сипаттамасы
1.2 Конусталшықты-оптикалық тарату жүйесінің жобалау
2
1.3 Атырау- Ақтау DWDM трассасын таңдау
4
1.4 Зерттеу тапсырмасының қойылымы
5
1.5 Конус (Конвертор күшейткіш) аппаратурасы
6
1.6 IPG компаниясының ПУСК құрылғысы
8
1.7 DWDM құрылымдары
0
1.8 DWDM жүйесін жөндеу және өлшеу
2
1.9 DWDM мультиплексоры және демультиплексоры
4
1.10 Оптикалық күшейткіштер
7
2. ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
0
2.1 DWDM жобаланатын жүйенің өткізу қабілетін есептеу
0
2.2 Регенерациялық аумақтың көрсеткіштерін есептеу
2
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
6
12 2.3 Сымның иілу бағытын есептеу
8
2.4 Сенімділік көрсеткіштерін есептеу
0
2.5 Шудан қорғанудың шектік мәнін есептейміз
2
2. 6 Оптикалық кабелдегі шығындар
3
2.7 Қабылдаушы оптоэлектронды модульдің сезімталдық деңгейін
есептеу
5
2.8 Энергетикалық қорды есептеу
6
3. ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
9
3.1Жоба мақсаты
9
3.2 Маркетинг жоспары
9
3.3 Қызметтің сапалығы
9
3.4 Ұйымдастыру жоспары
0
3.5 Өндірістік жоспар
2
3.6 Эксплуатациалық (пайдалану) шығындар
2
4. ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ
9
4.1 Талшықты - оптикалық кабелді төсеу кезіндегі қауіпті және
зиянды факторларды талдау
9
4.2 Қорғаныс шаралары
6
7
7
7
7
7
13
1
4.3 Ауаны баптау
2
Қорытынды
1
Әдебиеттер тізімі
2
Негізгі қысқартулар тізімі
3
А Қосымшасы
4
Ә Қосымшасы
5
Кіріспе
Оптикалық талшық (ОТ) қазіргі уақытта ең жетілдірілген мәліметтерді
тарату ортасы болып табылады, сонымен қатар ұзақ қашықтықтарға көп
көлемдегі мәліметтерді тарату үшін де болашағы зор тарату ортасы болып
табылады. Қазіргі таңда оптикалық талшық мәліметтерді таратумен
байланысты есептердің барлығында қолданыс табады.
Аймақаралық масштабта синхронды сандық иерархияның талшықты-
оптикалық желі құрылысын бөліп айтуымыз қажет. Біздің өмірімізге екпінді
түрде локалды және аймақтық талшықты-оптикалық жүйелер интерфейстері
Ethernet, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM кіруде.
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. Бұл техналогия
қазіргі талшықты-оптикалық магистраль желісіндегі кабельдердің өткізу
қабілетін анағұрлым көбейтеді.
ТОБЖ қолдану облысының мүмкіншілігі өте кең - қалалық және
ауылдық байланыс желілерінен, борттық комплекстерге (самолеттер, ракеталар,
кемелер), мәліметтер көлемінің көптігін үлкен қашықтықтарға таратуға дейін.
Талшықты-оптикалық байланыс негізінде мәліметтерді таратудың жаңа
жүйелері құрылады.
Көпарналы ТОБЖ еліміздің магистральді,
аймақтық
байланыс
желілерінде кең қолданылады, сонымен қатар қалалық АТС-тер араларын
қосатын желілерде қолданылады. Бұл бір талшықты-оптика арқылы әртүрлі
толқын ұзындығындағы мәліметтік сигналдардыбір уақытта таратумен
түсіндіріледі, және де оптикалық кабель арқылы көп көлемде мәліметтерді
таратуға болады. Су асты оптикалық магистральдар айрықша тиімді және
экономды болып келеді.
Сандық тарату жүйелері өздерінің физикалық тарату ерекшеліктеріне
қарай талшықты-оптикалық байланыс желілерінде кең қолданыс тапты.
Оптикалық кабельдің жеңілдігі, аз өлшемдігі, отқа қауіпсіздігі ұшу
құрылғыларында, кемелерде, автомобильдерде, монтажда және басқа да
техникаларда өте тиімді және пайдалы болды.
14
Бұл дипломдық жобада Атырау-Ақтау трассасында талшықты оптикалық
байланыс жолын Конус (Конвертор күшейткіш) технологиясының негізінде
кеңейту қарастырылған.
.
1 DWDM технологияларын талдау
1.1 DWDM жүйелерінің жалпы сипаттамасы
Оптикалық талшық ретінде бұндай үлкен ағымдағы ақпаратты бере
алатын ортаның өзі болып табылды. Алғашқы уақытта бөлінген байланыстың
арнасында әрбір талшықтың өте зор өткізгіш жолағын бөлу үшін TDM (Time
Division Multiplexing) уақытша мультиплексерлеу қолданылған. Алайда,
мәліметтерді жіберу жылдамдығын арттырған кезде құрылғының өсу
күрделілігі мультиплексерлеу және модуляция үшін бұл технологияны
қолдануға шектеу қойды. Өткізу жолағының кейінгі өсуі WDM (Wavelength
Division Multiplexing) толқынды мультиплексерлеуге баламалы жақындауын
қамтамасыз ете алды.
Талшықты-оптикалық байланыс желісін кең масштабта қолдану 40 жыл
бұрын басталған болатын. Талшықты жасау техналогиясының алға басуы,
талшықты-оптикалық байланыс желісін үлкен қашықтықтарға дейін салуға
мүмкіндік берді. Қазір ТОБЖ-ін құру көлемі анағұрлым көбейді. Аймақаралық
масштабта синхронды сандық иерархияның талшықты-оптикалық желі
құрылысын бөліп айтуымыз қажет. Біздің өмірімізге екпінді түрде локалды
және аймақтық талшықты-оптикалық жүйелер интерфейстері Ethernet, FDDI,
Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM кіруде.
Қазіргі таңда дүние жүзі бойынша байланыс қызметімен қамтушылар
жылына ондаған мың километр талшықты-оптикалық кәбільдерді жер асты,
мұхиттар мен өзендердің түбі, электр сымдары мен тонельдер және
коллекторлар арқылы тартады. Көптеген серіптесттер, сонымен қатар IBM,
Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli сияқты алып
серіптесттер 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. Бұл техналогия
қазіргі талшықты-оптикалық магистраль желісіндегі кәбільдердің өткізу
қабілетін анағұрлым көбейтеді.
ТОБЖ қолдану облысының мүмкіншілігі өте кең - қалалық және
ауылдық байланыс желілерінен, борттық комплекстерге (самолеттер, ракеталар,
кемелер), мәліметтер көлемінің көптігін үлкен қашықтықтарға таратуға дейін.
Талшықты-оптикалық байланыс негізінде мәліметтерді таратудың жаңа
жүйелері құрылады. ТОБЖ негізінде көпмақсатқа арналған бірегей
15
интегралданған желі дамып келеді. Кәбільді телеарнада талшықты-оптиканы
қолданған өте тиімді, мәліметтердің кең жолақтығы қамтылады, сонымен қатар
кескіннің айқындылығы өте жоғарғы деңгейде болады және абоненттерге
мәліметтік қызмет көрсетуін кеңейтеді.
DWDM технологиясындағы негізгі параметр көршілес арналардың
оптикалық шағылуының толқын ұзындығындағы аралығы. Оптикалық
арналардың кеңістіктік таралуының стандартталуы әр түрлі өндірушілердің
құрылғыларын өзара сәйкестікке тестілеу мүмкіндігінің негізі болады. ITU-T
электрбайланыс бойынша, толқын ұзындығы Δλ≈0.8 нм аралыққа сәйкес
келетін көршілес арналар арасында 100 ГГц жиілігін қалыптандыратын DWDM
жүйелерінің жиіліктік жоспары анықталған. Қазіргі кезде одан да аз жиіліктік
аралығы 50 ГГц (Δλ≈0.4 нм) бар жиіліктік жоспарды қабылдау мүмкіндігі
қарастырылуда. Арналардың бірқалыпты таралуы толқындық конверторлар-
дың, орналастырылатын лазерлердің және оптикалық желінің басқа да толық
құрылғыларының жұмысын оптимизациялауға мүмкіндік береді, сондай-ақ
оның одан ары өсу мүмкіндігін жеңілдетеді. Қазіргі кезде күшейту
коэффициентінің үлкен сызықтығын (барлық спектральды аймағында
1530...1560 нм) қамтамасыз ететін EDFA сенімді оптикалық күшейткіштерді
енгізу бойынша жұмыстар жүргізілуде. EDFA оптикалық күшейткіштердің
жұмыс аймағын өсіру арқылы, бір оптикалық талшыққа есептегенде, жиіліктік
аралығы 100 ГГц, жолақтың жалпы сыйымдылығы 400 ГГц, STM-64-тің 40
арнасын мультиплекстеу мүмкін бола бастады.
DWDM жүйелерінің және аппаратураларының магистральды транс-
порттық желілерде қолданылуы қандай да бір оптикалық талшық бойымен
таратылатын хабарлардың қосынды жолағын шектеусіз кеңейту үшін кең
болашақтарды ашады. WDM жүйелерінің классификациясы негіздерін және
оcындай жүйелердің оптикалық транспорттық желілерде практика жүзінде
кейбір қолданылуларын қарастырамын.
WDM жүйесінің классификациясын арналық жоспар негізінде келтіремін.
WDM жүйелері қазіргі кезде арналар саны және жиілік жоспар қадамы
бойынша үш топқа бөледі (WDM мультиплексорлары) :
- қарапайым WDM;
- тығыз WDM (DWDM);
- өте тығыз WDM - HDWDM (High Dense Wavelength Division
Multiplexing).
Осы күнге дейін WDM жүйелерінің классификациясы бойынша стандарт
болмағанына қарамастан, Alcatel және ECI Telecom серіптестігінің артынша,
арналық және жиіліктік жоспарға сәйкес, WDM жүйелерін келесі түрде бөлуге
болады:
1.1 К е с т е - WDM жүйелері
16
Бұл классификацияда WDM жүйелерінің әрбір класының арналар саны
айтарлықтай шартпен болады, бірақ арналар арасындағы жиіліктік аралық
маңызды рөл атқарады. Өте тығыз WDM (HDWDM) жүйелері үшін ол кей
жағдайларда 25 ГГц мәніне жетуі мүмкін.
Өткізу қабілетінің артуының шектелмеген мүмкіндіктері бар иілгіш
тармақталған оптикалық желілерді құратын анағұрлым перспективті
технология WDM (Wavelength Division Multiplexing) толқындық
мультиплекстеу технологиясы болып табылады. WDM технологиясының мәні −
оптикалық талшықтың мүмкіндіктерін тиімді қолдануға мүмкіндік беретін, бір
оптикалық талшық бойымен бір уақытта әр түрлі толқын ұзындығында бірнеше
ақпараттық арналар тарата алады. WDM технологиясы жаңа кәбільдерді
жүргізбей және әр талшыққа жаңа қондырғы орнатпай-ақ, талшықты-
оптикалық байланыс линияларының өткізу қабілетін қат-қабат өсіруге
мүмкіндік береді. Бір талшықта бірнеше талшықтарға қарағанда, бірнеше
арналармен жұмыс істеген анағұрлым ыңғайлы, өйткені талшықта арналардың
кез келген мөлшерін өңдеу үшін тек бір WDM мультиплексоры, бір WDM
демультиплексоры және қашықтыққа сәйкес оптикалық күшейткіштер қажет.
WDM-нің алғашқы жүйелері 1330 және 1550 нм терезелерінде екі арнадан
тұрды. Кейіннен, 1550 нм терезесінде арналары арасындағы қашықтығы 8-10
нм болатын төрт арналық жүйелер пайда болды. Өндірушілердің және WDM
компоненттері жетілдірушілерінің біріншілікке таласы нәтижесінде, DWDM
(Dense WDM) тығыз толқындық мультиплекстеу технологиясын өңдеп
шығаруға және 8, 16, 32, 64 арнасы бар жүйелердің пайда болуына алып келді.
Қазіргі кезде арналар арасындағы стандартты ара қашықтық 0,8 нм саналады.
192 арналы коммерциялық жүйелер де бар.
DWDM технологиясы өзінің жетістіктерімен көбіне эрбимен легирленген
EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) оптикалық талшықта күшейткіштердің
өндірілуіне тиісті. Бұл құрылғыларда, толқын ұзындықтары 1530-1565 нм
диапазонында − күшейткіштің жұмыс диапазонында жататын, лазердің
толықтырылуы энергиясы есебінен арналардың кірісіне келіп түсетін
күшейтулер болады. EDFA күшейткішінде, электрондық компоненттерді
үнемдеуде үлкен аралықты мәліметтер тарату желілерін құру мүмкіндігін
беретіндей, оптикалық дабылдар электрлікке және керісінше түрлендірусіз
күшейтіледі.
Алғашқы WDM құрылғылары бір талшық бойымен әрқайсысы 2,5 Гбитс
жылдамдықпен синхронды цифрлық иерархия SDHSONET дабылдарын
17 Жүйе
Жиіліктік аралық, ГГц көп емес
Арналар саны
WDM
200
=16
DWDM
100
=64
HDWDM
50
64
таратуды қамтамасыз ететін, 4-тен 16-ға дейін арналарды таратуға мүмкіндік
береді. Қазір DWDM қондырғысының өндірушілері сыйымдылығы бірнеше
ондаған арналары бар жүйелерді дамытуда. Тағы бір оптикалық талшық
бойымен жүздеген арналарды тарататын тәжірибелі жүйелер де бар және
қосынды тарату жылдамдығы бойынша 1 Тбитс жылдамдыққа жақындап
келеді. Мұндай өткізу қабілеті бар жүйелер байланыс операторларының ерекше
қызығушылығын білдіреді.
Көпарналы ТОБЖ еліміздің магистральді, аймақтық байланыс
желілерінде кең қолданылады, сонымен қатар қалалық АТС-тер араларын
қосатын желілерде қолданылады. Бұл бір талшықты-оптика арқылы әртүрлі
толқын ұзындығындағы мәліметтік дабылдарды бір уақытта таратумен
түсіндіріледі, және де оптикалық кәбіл арқылы көп көлемде мәліметтерді
таратуға болады. Су асты оптикалық магистральдар айрықша тиімді және
экономды болып келеді.
Сандық тарату жүйелері өздерінің физикалық тарату ерекшеліктеріне
қарай талшықты - оптикалық байланыс желілерінде кең қолданыс тапты.
Оптикалық кәбільдер негізінде локалды есептеу жүйелерінде әр түрлі
құрылымдағы (сақина, жұлдыз және т.б) желілер құрылады. Бұндай желілер
есептеу орталықтарын бірыңғай үлкен өткізу жолағын, сапаның өсуіне және
мәліметтердің қауіпсіздігін қамтамасыз ететін мәліметтер жүйесіне біріктіреді.
Оптикалық кәбільдің жеңілдігі, аз өлшемдігі, отқа қауіпсіздігі ұшу
құрылғыларында, кемелерде, автомобильдерде, монтажда және басқа да
техникаларда өте тиімді және пайдалы болды.
DWDM жүйесі көп жағдайда дәстүрлі TDM жүйесіне ұқсас. Бір немесе
бірнеше оптикалық таратқыштармен генерацияланатын (басқарылатын) толқын
ұзындығы әртүрлі сигналдар мультиплексор көмегімен көп арналы
құрылымдық оптикалық сигналға бірігеді, ол сигнал кейіннен оптикалық
талшықтарға таралады. Таралу қашықтығы үлкен болған жағдайда байланыс
желісіне бір немесе бірнеше қайталағыштар орнатылады. Демультиплексор
құрылымдық сигналды қабылдап, одан толқын ұзындығы әртүрлі болатын
шығыстық каналды ерекшелеп, оларды сәйкес фотоқабылдағыштарға
бағыттайды. Аралық түйіндерге кейбір арналар құрылымдық сигналдан
кірісшығыс мультиплексоры немесе кросс-коммутация құрылғысы арқылы
ерекшеленіп бөлінуі немесе қосылуы мүмкін .
DWDM жүйесінің TDM жүйесінен бастапқы айырмашылығы ретінде
DWDM жүйесінде таралудың түрлі толқын ұзындықтарына жүре алуын айта
аламыз. Айта кететін жайт, DWDM жүйесінің әрбір толқын ұзындығына TDM
жүйесінің мультиплексорлы сигналы беріле алады.
Жалпы жағдайда DWDM жүйесі бір немесе бірнеше лазерлі таратқыштан,
мультиплексордан,бір немесе бірнеше EDFA күшейткішінен, кірісшықпалық
мультиплексорынан, оптикалық талшықтардан, демультиплексордан,
фотоқабылдағыштардан, сондай-ақ берілетін көрсеткіштерді сәйкесінше
18
қолданылатын байланыс хаттамаларымен өңдейтін электронды қондырғы мен
желілік басқару жүйесінен тұрады.
WDM технологиясында TDM қасиеттеріне сәйкес технологиялық
қиыншылықтар мен көптеген шектеуілдер болмайды. WDM технологиясында
өткізу қабілеттілігін жоғарылату үшін TDM жүйесіндегі секілді жеке
құрылымдық арналарда тарату жылдамдығын арттырудың орнына, тарату
жүйесінде қабылданатын арналар санын арттырады.
WDM технологиясын пайдалану кезінде өткізу қабілеттілігінің шамасы
қымбат тұратын оптикалық кабельдердің ауыстырылуынсыз да жүзеге асады.
WDM технологиясын қолдану тек қана оптикалық кабель немесе талшықтарды
ғана емес, сонымен қатар жеке толқын ұзындықтарын арендаға беру
мүмкіндігін тудырады, яғни "виртуалды талшықтар" тұжырымдамасын
нақтыландырады.
Бір талшық бойымен әртүрлі толқын ұзындықтарына біруақытта бірнеше
түрлі қосымшалар таратуға болады, мысалы - кабельді телебейнелеу,
телефондау, Интернет трафигі, "талап бойынша видео" және т.б. Оптикалы
кабельде талшық бөлігін жинақталған қор (резерв) үшін пайдалануға мүмкіндік
бар.
WDM технологиясы желіде оптикалық кабельдердің қосымша төсеуін
жоққа шығарады. Тіпті келешекте талшықтар бағасы жаңа технологияларды
қолдану есебінен арзандау болса да,талшықты - оптикалы инфрақұрылым
барлық уақытта жеткілікті түрде қымбат болып кала береді. Оны тиімді түрде
қолданылуы үшін желінің өткізу қабілетін ұзақ уақыт ағымында жоғарылату
және оптикалық кабельдерді алмастырмау қызметінен туындаған жиынды
ауыстыру қабелетіне ие болуы керек. WDM технологиясы дәл осы мүмкіндік
тудырады.
WDM технологиясы қазіргі кезде үлкен өткізу жолағы талап етілетін
жоғары тартылыстық байланыс желілерінде қолданыста. Қалалық және
аймақтық масштаб желілері мен кабельді телебейне жүйесі WDM технологиясы
үшін кең нарық болып табылады. Кабельдерді тиімді түрде қолдану қажеттілігі
бір талшық бойымен таратылатын арналар санының артып, олардың
аралығының азаюына алып келді. Дәл қазіргі кезде арналар арасындағы
жиілікті аралығы 100 ГГц (~ 0,8 нм) немесе одан аз жүйелерді DWDM берік
толқынды мультиплексор жүйелері деп атайды. Теориялық негізге сүйенсек
толқын ұзындығының кез келген диапазонында тарату мүмкіндігі бар, алайда
тәжірибелік шектеулер WDM жүйесінде толқын ұзындығы 1550нм маңындағы
тар диапазонды пайдалануды қалдырып отыр. Бірақ тіпті осы диапазонның өзі
көрсеткіштерді таратуда үлкен мүмкіндіктерге жол ашуда.
DWDM жүйесінің көптеген артықшылықтары олардың бағасында
бейнеленеді. Біріншіден, оптикалық бөліктердің көптеген қасиеттері мен
оптикалық кабель сипаттамалары маңызды болып табылады. Екіншіден, WDM
жүйесінің бөліктерін таңдау және желі архитектурасына қойылатын талаптар
19
салыстырмалы түрде, мысалы, STM - 16 деңгейлі TDM жүйесімен
салыстырғанда қатаң болып келеді.
TDM және WDM технологиясының біріктіріліп қолданылуы көрсетілетін
қызметтер спектрін кеңейтеді. WDM технологиясын қолдану көптеген
артықшылықтарға ие, алайда персоналдық жоғарғы деңгейдегі дайындығы мен
заманауи бақылау - өлшеу құрылғысын талап етеді.
DWDM техналогиясы талшықты-оптикалық арнаның өткізу жолағын жүз
есе үлкейту кезіндегі ең масштабты және тиімді әдіс. DWDM негізіндегі
оптикалық желінің өткізу мүмкіндігін желінңі 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
техналогия, 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 техналогия,
талшықтың арнала 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
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 техналогиясына
операторлардың қаржылай салымдарының тез арада қайтарылуы және
пайданың келуі DWDM техналогиясының 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
1.2 Конусталшықты-оптикалық тарату жүйесінің жобалау
Бұл дипломдық жобада Конус аппаратурасының мынадай түрлері
қолданылды. 1.1 суретте А20 типті КОНУС аппаратурасын ТОБЖ-да
сызықтық күшейткіш ретінде қолдану көрсетілген.
1.1 Сурет . А20 типті КОНУС аппаратурасын сызықтық күшейткіш
ретінде қолдану
Тағыда Атырау немесе Ақтау қалаларында басқа аудандармен және
қалалармен қосылу үшін нүкте-нүкте топологиясы қажет болды.Сондықтан
Т12 типті КОНУС аппаратурасының көмегімен
нүкте-нүкте қосылу
топологиясы қолданылды(1.2 сурет).
1.2 Сурет . Т12 типті КОНУС аппаратурасының көмегімен нүкте-нүкте
қосылуын ұйымдастыру
Ал негізінде Ақтау - Атырау қалаларының арасында ТОБЖ ұйымдастыру
қарастырылған.Ол Т12,Т22 типті Конус аппаратурасының көмегімен ұйымдас-
тырылған.1.3 суретте Т12,Т22 типті Конус аппаратурасының көмегімен ТОБЖ-
ын ұйымдастыру қарастырылған
21
1.3 Сурет . Т12,Т22 типті Конус аппаратурасының көмегімен ТОБЖ-ын
ұйымдастыру
Сонымен қатар Т12,Т22 типті КОНУС аппаратурасын сақиналық
топологиясында қолдану қарастырылған (1.4 сурет).
1.4 Сурет . Т12,Т22 типті КОНУС аппаратурасын сақиналық
топологиясында қолдану
1.3
Атырау-Ақтау DWDM трассасын таңдау
Атырау Ақтау
ТОБЖ ұйымдастырудың көлемі 893
шақырымды
қамтиды.Бұл жобаланатын трасса
ҰАСМ-ды қамтиды. 1.5
суретте
Атырау Ақтау аймағының DWDM желісінің сұлбасы көрсетілген.Ал ҰАСМ-
дың сұлбасының суреті А қосымшада көрсетілген.
22
1.5 Сурет . DWDM желісінің сұлбасы
Трассаны таңдау мына бағытта орындалады: Атырау - Бейнеу - Мақат -
Ақтау.Бұл аймақта талшықты-оптикалық кәбіл төселген. Техника қарқынды
дамуда және халықтың саныда өсуде,сондықтан бұл аймақта ТОБЖ
өңдеу
судай қажет. Атырау-Ақтау DWDM желісініңсұлбасы1.6 суретте көрсетілген.
1.6 Сурет . Атырау-Ақтау DWDM желісінің сұлбасы
Бұл сұлбада үлкен қалаларда SDH технологиялары қойылған,ал басқа
кішкентай қалаларға раман оптикалық күшейткіштері қойылған.
1.4 Мәселенің қойылымын негіздеу
Бұл дипломдық жобаның мақсаты Атырау-Ақтау арасындағы байланыс
желісін қазіргі заманғы ғылыми-техникалық жетістіктердің талабын сай
23
Конус (Конвертор күшейткіш) құрылғысын таңдап жаңарту болып табылады.
DWDM Атырау-Ақтау арасындағы Қазақстан Республикасының магистральды
желісінде қуатты сандық арналар түйінін қалыптастыруға арналған.
Қазіргі уақытта талшықты-оптикалық байланыс жолының өткізу қабілеті
өсіп
келе жатқан
тұтынушылардң
сұранысын
қанағаттандырмайды.
Таратылатын мәліметтердің көлемі өскен сайын ТОБЖ арқылы таралатын
сигналдың жылдамдығын арттыру керек, бұл таратушы мен қабылдағыштың
жылдамдықтарын STM-16 дан STM-64-ке дейін арттыратын жаңартуларды
ажүргізгенде шешіледі.
Дипломдық жобаны орындаудың алдында келісі мақсаттар қойылған:
Атырау-Ақтау магистральді ТОБЖ-ің трассасын таңдау;
Қазіргі уақыттағы Атырау-Ақтаумагистральді ТОБЖ-ің STM-64
сигналдарын беру мүмкіндігін бағалау;
ТОБЖ барлық мүмкін жаңарту нұсқаларын қарау және ең тиімдісін
таңдау;
талшықты-оптикалық кабельдің сыйымдылығын және типін таңдау;
ТОК негізгі параметрлерінің есептелуін жүргізу;
ТОК салыну және монтаждалу ерекшеліктерін қарастыру;
экономикалық бөлімді және өміртіршілік қауіпсіздігін қарастыру ;
1 Жобаның құрылғыларын таңдау
1.5Конус (Конвертор күшейткіш) аппаратурасы
Конус аппаратурасы ТОБЖ кеңінен қолданылады.Конус (Конвертор
күшейткіш) ол цифрлық жүйелерде байланыстың қашықтыған жоғарлату үшін
арналған.
Конустың құрамы мен сипаттамалары:
-
SDH,PDH,Gigabit Ethernet, fast Ethernet 2,5(10) Гбитс та жылдамдықта
жұмыс істейді
-
-
-
-
Тарату қашықтығы 200 км
DWDM құрылғысында қолданылатын транспондер
Шығыс қуаты 500 мВТ
Бағасы төмен
Конус SDH, STM-1 ден STM-16 ға дейінгі сондай-ақ Ethernet PDH Fiber
Channel ESCON FICON FDDI 0,1 -2,5 Гбитс қашықтығын жоғарлатуына
арналған аппаратура. 2.1 суретте конус аппаратурасы көосетілген.
24
1.7 Сурет .Конус аппаратурасы
Конус құрылғысының құрамына оптикалық талшық күшейткіші және
транспондер DFB лазері ITU-T торы терезесінде 1550 нм толқын ұзындығы
бойынша жұмыс істейді. Транспондер 1,311,55 нм дейінгі жиіліктерді бір
модты талшықтармен немесе 0,851, нм көпмодалы талшықтарды қабылдайды
және ол 3R регенирация сигналын тудырады. Таратушы DFB лазерінде сигнал
жібереді, толқындар ұзындығы мен спектрік сипаттамасы бойынша тұрақты.
Таратушыдан кейін оптикалық күшейткіш сигналдың таратылуын 200 км-ге
дейін қашықтықта жүзеге асырады.Жаңа байланыс жүйелері үшін Конус
таптырмас құрылғы болып табылады ол 200 км және одан да көп
регенераторларда қашықтықтарын көбейтуде арзан тарату құрылғыларында
қолданылады.
Қолдану аймағы: Конус тарату жүйесі Қазақстанның кез келген
жерінде қолданылады:
-
-
-
-
Магистралды біріншілік желіде;
Біріншілік ішкіаумақ желіде;
Жергілікті біріншілік желіде;
Оптикалық желі қызметінде.
Конустың аппаратурасының түрлері:
А типті Конус аппаратурасы оптикалық сигнал күшейткіші
-
А10-
бірарналы оптикалық сигнал күшейткіші,ол пассивті
компаненттерінде оптикалық сигналдың қуатының
жоғалуын
компенсациялайды және байланыс жолында керекті сигнал немесе шуылды
қатынастарын қамтамасыз етеді.
-
А20-екі арналы оптикалық сигнал күшейткіші. Екі арналылардың
жұмысына арналған.Оны сызықтық күшейткіш ретінде қолданылады.
-
А10w,А20 w- ол толқындық тығыздығы технологиясы бойынша құрылған
желіде қолдануға арналған.
Т типті Конус аппаратурасы
-
Т11-транспондер күшейткіш шығыс терминалымен.Ақырғы құрылғыны
сәулелендіруде оптикалық сәулелендіруде DWDM арналарында МСЭ-Т G.692
қатысты болады. Бұл аппаратура пассивті компоненттерінде оптикалық
сигналдың қуатының жоғалуын компенсациялайды және байланыс жолында
керекті сигнал немесе шуылды қатынастарын қамтамасыз етеді.
25
Аппаратура сондай-ақ ақпараттық сигналда регенерация функциясын
атқарады, форманың қайта қалпына келуін орындайды, амплитудалық және
такталық жиілік цифрлық тізбектерінде қолданылады.Бұл құрылғы кез келген
цифрлық желілерде, кез келген магистралдық тарату жлдарында қолданылады.
Т12- транспондер күшейткіш сигналшу қатынасын қамтамасыз ету үшін
оптикалық сигналдардың жоғалтуын компенсациялайды.Тағыда
регенератордың функциясын орындайды,импульстердің
формасын,амплитудасын және тактілі жиілігін өз қалпына келтіреді.
Т121P- кіріс және шығыс терминалмен транспондер күшейткіші.Ол
сызықтық кірісіне алдын ала сезімталдығы жоғары қабылдау терминалына
бірақ қабылдау жағына конвертациясыз сигналға қосылған.
Т21PT - конвертациялық толқын ұзындығы (13101550 нм) қабылдау
жағында осы функцияны атқарады.
Т22-регенератор күшейткіш, екі арналы оптикалық сигнал күшейткіші,ол
пассивті компаненттерінде оптикалық сигналдың қуатының жоғалуын
компенсациялайды және байланыс жолында керекті сигнал немесе шуылды
қатынастарын қамтамасыз етеді.
Т24-
Конвертер-күшейткіш терминалы.Ол екі тәуелсіз бағыттағы
ұйымдарға және арна байланыстарында 1+1 сұлбасы арқылы болады.
Р типті Конус аппаратурасы
Рхх-алдын ала күшейткіш хх -шығыс қуатының мәні: 10,20 немесе 40 мВт.
Қабылдаушы аппаратурасының кірісінде оптикалық сигналдың алдын ала
күшейткіші ретінде кіріс сигналының қуат деңгейін жоғарылатады.
1.6 IPG компаниясының ПУСК құрылғысы
ПУСК-аумақтық және магистралдық DWDM желісін орнату үшін
мультисервистік платформа. ПУСК DWDM мультисервистік платформасы
желінің өткізу қабілеттілігінің ұлғаюын және тарату хаттамлары және әр түрлі
типті құрылғылар интеграциясын қамтамасыз етеді.
ПУСК DWDM арналарды спектралды тығыздау технологиясы көмегімен
трафиктерді тарату үшін арналған. ПУСК құрылғысы физикалық деңгей
хаттмалары үшін , және STM-1ден STM-64 ке дейін SDH таратуды жүзеге
асыруға мүмкіндік береді, ал сонымен қатар 0,1 ден 10гбит\с дейінгі
жылдамдықта АТМ, Ethernet, PDH, Fiber Channel, ESCON\FICON FDDI
желілеріменде жұмыс істейді.
ПУСК қалалықтан жоғары ұзындықты қашықтықтағы спектр қабылдауға
және қуатты эрбилік және рамановтық оптикалық күшейткіштерді аралық
құрылғысыз 300 км дейінгі магистралдарды ұйымдастыруға мүмкіндік
береді.ПУСК құрылғысы модульдік принцип бойынша тұрғызылған , бір
блокта спектралды арналар санын 8-ге дейін ұзарта алуға болады. C+L
26
ауқымында DWDM арналарын 160-қа дейін кеңейту үшін ПУСК-тің бірнеше
блоктарын бірыңғай желіге орнатуға болады.
Жүйенің барлық элементтері- оптикалық транспондерлар, оптикалы
талшықты күшейткіштер, басқару блогы және дубльденген қоректендіру
блоктары , трафик шығынысыз және құрылғының өшуінсіз қосулы режимде
ауыстырылуы мүмкін.Оптикалық күшейткішпен тұрғызылған транспондерлер
DWDM арналар деңгейінің цифрлық баптауын қамтамасыз етеді.
ПУСК құрылғысы 1600 гбит\с жүйе толық сыйымдылығы, 10 гбит\с
бойынша DWDM 160 арнасын тарату үшін сетрификацияланған. Бүгінде
трассаларда 20 оданда көп арналарға жүйе жұмыс істейді. Тарату мүмкіндігі
регенерациясыз 2000 км дейін. Күшейткіштер және транспондерлер қуатының
цифрлық құрамы арқасында ПУСК құрылғысы , көптеген енгізу шығару
арналарда , сақиналық резервтермен және 1+1 араласқан күрделі жеті
топологиясын құру үшін ыңғайлы.
IPG мықты талшықты лазерлер өндіру бойынша әлемдік көшбасшы, 250-
300 км дейінгі пролеттерды ұйымдастыру үшін , 30 дбм дейінгі қуатты
рамановтық күшейткіштер шығарады.
SNMP басқару жүйесі ПУСК желі картасында, авария болған кезде
ақаулы түйін қызыл индикациямен ерекшеленетін, түйіндерді көрсетеді.
Монитор 2 басқару жүйесінің графикалық қабығы ПУСК құрылғысын
жұмысқа ыңғайлы түрде баптауға рұқсат береді. HTTP бойынша қатынас
арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету қатысуы кезінде құрылғы
параметрлерін баптауын қамтамасыз етеді.
Жоғары жылдамдықты оптикалық қосқыштар қорғаныстың сақиналық
сұлбасын және 1+1 резервті ұйымдастыруға мүмкіндік береді. ПУСК барлық
блоктары қосулы ауысымда өткізеді. Әрбір блокқа тұрғызылған
микроконтроллер құрылғының жұмысқа қабілеттілігін типті басқару блогы
өшіп қалу кезінде ұстап тұруды қамтамасыз етеді. Дубльденген қоректену
блоктары құрылғының қосымша сенімділігін қамтамасыз етеді. 2.2-суретте
трассадағы DWDM ПУСК платформасының раман күшейткіші бар сұлбасы
көрсетілген.
27
1.8 Сурет . ПУСК платформасының раман күшейткіші бар сұлбасы
ПУСК DWDM жүйесінің негізгі параметрлері:
Трафиктерді тарату ұзақтығы
100км (40дейін бір талшық бойынша) күшейткішсіз
220км, оптикалық күшейткішпен
300 км, рамановтық күшейткішпен
2000 км, күшейткіш каскады және дисперсия компенсациясы
Құрылғы құрамы
(110 гбит\с) 0,1 ден 2,5 гбит\с жылдамдықтары үшін транспондерлер
17 дбм дейінгі қуатты таратудың оптикалық күшейткіші;
30 дбм дейінгі қуатты рамановтық күшейткіш
NF 4,5 дбм күшейткіші аз шуылды EDFA
ITU-T бойынша
50\100\200
ГГц интервалымен
мультиплекстеу\демультиплекстеу
1,2 және 4 спектралды арналар шығару үшін OADM мультиплексоры
оптикалық коммутация блоктары
Басқару жүйелері
RS -232 локальды терминал, SNMP, HTTP желілік басқару
FAST Ethernet қызметтік арна транспондерлері
Көрсетілген сұлбада STM-16,STM-64 транспорттық модулдары
қолданылған.Талшықты оптикалық кабель бойымен 32 арна таратылады.
28
1.7 DWDM құрылымдары
Сызықты талшықты-оптикалық күшейткіш - аралас DWDM сигналын
күшейту үшін қолданылады. Күшейткіш симметрияла екі трактен тұрады -
шығыстан атысқа, батыстан шығысқа қарай. Оптикалық бақылау арнасы да
(OSC)
күшейткіш түйінінің шегінде шығарылады және өңделеді.Ұшу
жолағындағы өшу тербелісін өтеу үшін, алдын ала күшейту бөлігінде
қондырылған айнымалы оптикалық аттенюатормен қамтамасыз етіледі.
Осыдан соң алдын-ала күшеиейтетін күшейткіш сигналдыБустерде көрсету
үшін күшейтеді. Талшықтың түріне және ұшу жолағының санына қарай алдын-
ала күшейткіштің және Бустер бөлігінің аралығында өтеме дисперсия элементі
және түзету құрамы кездседі.Бустер сигналды одан ары тарату үшін күшейтеді.
Кіріске сигнал келіп түскенше оптикалық бақылау арнасы тағыда қосылады.
Дисперсиялық өтеме модулін қолдану талшық түріне және байланыс
жолының ұзындығына байланысты. SSMF үшін дисперсиялық өтем модулі
күшейткіштің әр түйінінде керек. МСЭ-Т G.655 (LEAF, TrueWave) ұсынысы
бойынжа жасалған талшықтар үшін, сәйкес DCM блоктары барына қарай DCM-
дер өте жиі орналасуы мүмкін.
Енгізушығару OADM мультиплексоры - бұл сызықты күшейткіштің
нұсқасы, мұнда әр диапазондағы кезкелген данадағы оптикалық арналар
ауыстырылуы немесе шығарылып тасталуы мүмкін. Бұған қол жеткізу үшін
оптикалық трактке тұрақты енгізу шығару блогі (Fixed Add Drop Unit (FADU))
орнатылады. Бұл блок диапазон ішінде екіжақты көршілес арналарды
демультиплекстейді және мультеплекстейді.
Қайта құрылымды енгізушығару мультеплексоры ROADM - бұл
сызықты күшейткіштің нұсқасы, мұнда әр диапазондағы кезкелген данадағы
оптикалық арналар ауыстырылуы немесе шығарылып тасталуы мүмкін. Бұған
қол жеткізу үшін оптикалық трактке арналарды басқару блогі (Channel Control
Unit) орнатылады. Бұл блок агрегирленген сигналдар арналарына бөлуі мүмкін
және таңдамалы түрде өткізеді немесе өткізбейді. Арналарды басқару блогінің
шығыс жағындағы сплиттер аралас WDM сигналының энергиясының бір
бөлігіне демультиплексордың шығыс бөлігіне өтуге мүмкіндік береді, онда
керекті шығыс арнасы шығарылып алынады. Сонымен қатар арналарды
басқару блогінің кіріс бөлігіндегі тармақтағыштың
көмегімен
мультиплекстелген сигналдар қабылдағыш транспондерлерде транзиттік
ағындармен қосылады. Арналарды басқару блогі шығарылған кез келген
арналардың қайта өтпеуін жабу үшін қолданылады, бұл мақсат осындай толқын
ұзындығындағы кіргізілген арналармен беттеспеуі үшін қолданылады.
Интерконекция түйіні - бірнеше бағыттағы таралымдарды арналық
қосылыс мүмкіндігі, оптикалық демультиплексор мен мультиплексорлық
блоктар араларына коммутациялық панелді қолданумен негізделеді.
Эквалайзер - жүиенің тұрақтандырушы күшейту элементі, арнадағы қуат
деңгейінің ауытқуын өтеу үшін қолданылады. Тұрақтандырушы күшейткіш
29
желінің әр сегізінші бөлігінде қажет екені ұсынылады, бұл ұсыныс ең әлсіз
сигнал дисперсиялық таратылуда шектік мәнінен төмен емес екеніне көз
жеткізу үшін келтіріледі.
Арнадағы сигнал деңгейін теңестіру арналық эквалайзер блогін қолдана
отырып қол жеткізеді. Арналық эквалайзер блогі тексеруші мәліметті қуатты
бақылау блогінен қолданады, арнаның қуаттық өлшемдеріне қарай арнаның
қуатын орнату арналық қуат блогіне жүктеледі. Бұл түгелімен оптикалық
шешім және О-Э-О өтуді қажет етпейді. Қуатты басқарушы блок (Power
Monitor Unit PMU) әр тұрақтандырушы бөлікте арнаның қуаттық өлшеміне
қарай орнатылады. Қуатты басқару блогі жүиедегі қазіргі арналар санына
негіздей отырып өлшемдерді автоматты түрде орнатады. Қуатты басқару блогі
транспондерден шығатын қуат деңгейін бақылайды және әр транспондерге
таратылу деңгейін дұрыс мәнде беру үшін кері бақылау сигналын жібереді.
Қажеті қуат деңгейін өтеу үшін қуатты басқару блогі жол бойындағы
теңестіруші түйіндерде тұрақтандыру блоктары үшін кері байланысты
орнатады.
Дисперсия компенсаторлары (өтеушілері).
DWDM жүйесінің оптикалық талшығы мен кейбір қоспалары
хроматикалық дисперске ие болады. Талшықтың сыну көрсеткіші белгі
толқынының ұзындығына тәуелді болады, осының нәтижесінде дыбыс
белгісінің таралу жылдамдығының толқын ұзындығына тәуелділігі пайда
болады. Тіпті егер сыну көрсеткіші толқын ұзындығына тәуелді болмаса да,
талшықтың ішкі геометриялық қасиеттеріне байланысты толқынның түрлі
ұзындықтарының дыбыс белгісі бәрібір әртүрлі жылдамдықпен таралады.
Материалды және толқынды дисперсиялардың нәтижелік әрекеттеріне
байланысты хроматикалық диперсия деп аталады.
Хроматикалық диперсия оптикалық импульстердің талшық бойынша
таралуына байланысты кеңеюіне әкеледі. Байланыс сызығының таралуы үлкен
болған кезде бұл әрекет жақын импульстер қысылып дыбыс белгісінің
азаюынан байқалады.
Дисперсияны өтеудің тиімді әдістемесі негізгі талшықтың толық
дисперсиясымен қатар түзетуші талшықтың дисперсия коэффициентін дұрыс
өлшеуге және де ұзындығы өлшенген өтеуші талшық дисперсиыны шынымен
жойғанына көз жеткізу мүмкіндігіне негізделген.
Дисперсияны өтеуші талшық хроматикалық дисперсияны статикалық
басып тастау кезінде негігі қоспа болып табылады. Оның кері хроматикалық
дисперсиясы біртекті талшықтың оң хроматикалық дисперсиясынан асып
түседі. Ұзындығы белгілі дисперсия өтеуі бар талшық аумағын қосу сызықтық
дисперсияны өтеп, оны нолге айналдырады. DWDM беріліс жүйелері үшін
беріліс толқындарының түрлі ұзындығына арналған дисперстік
сипаттамалардың түрлі иілулерін де өзгерту қажет. Иілу орындары көбінесе
өтеуші талшықта да дәл келмейтіндіктен дисперсияның толық нолге айналуы
жүрмейді.
30
Ол кейбір толқын ұзындығы аралығында толық дисперсияның әлсіз
толқындық тәуелділігін туғызады, сондықтан беріліс аралығы артқан сайын
шоғырланған дисперсияның шашылуы арта түседі.
Өтелу процесі брэгтовтық дифракциялық тор сияқты дискретті
қосылыстар көмегімен де іске асады.
OptiX BWS 1600G жүйесі үшін ең дұрысы оптоталшықты G.655 және
G.652 кабельдері. Олар дисперсия коэффициентінің оң мәніне және 1550 нм
аралығында оң дисперсия иілуіне ие болады. Оптикалық дыбыстық белгілі
қашықтыққа беруден кейін оң дисперсияны шоғырландыру дыбыстық белгінің
оптикалық импульсін кеңейтеді. Бұл әсерді азайту үшін желіде DCM
(дисперсияны өтеу импульсі) қолданылады. DCM оптоталшықты кабель
берілісінің оң дисперсиясын өтеу үшін дисперсияның теріс мәніне ие болады,
осылайша дыбыс импульсінің бастапқы түрі сақталып қалады.
OptiX BWS 1600G жүйесінде С және L аралықтары үшін дисперсияны
өтеудің түрлі модульдері болады (бізге С аралығы қажет):
С аралығы G.655 оптоталшықты кабелі үшін қолданылады: DCM-10,
DCM-20, DCM-40, DCM-80, DCM-100.
1.8 DWDM жүйесін жөндеу және өлшеу
Оптикалық спектр анализаторы
Спектр анализаторы - құрылғылардың жаңа түрі. Әдетте OSA көмегімен
толқынның орталық бөлігін, көршілес арналар арасындағы қашықтықты,
сонымен қатар қуат, дыбыс белгісішу қатынасы және т.б. жылпы
сипаттамаларды бақылауға болады. Алайда олардың рұқсат ету мүмкіндігі
қолданылатын модельге байланысты болады және әдетте 0,1 нм шектеледі.
Спектр анализаторының жұмыс принципі жарық ағынын монохроматты
қоспаларға алдыңғы уақытта әрқайсысының қуатын жеке өлшеу мақсатында
бөлу, яғни OSA дыбыс белгісінің толқын ұзындығының қажетті аясында жалпы
спектральдық аймағын зерттеуге мүмкіндік береді. Ары қарай профиль
толқын ұзындығы-қуат координаталары бойынша график тұрғызылады.
Осылайша, DWDM талшығы бойынша өтетін мультиплекстелген дыбыс белгісі
үшін әрбір арнаның, сонымен қатар өзара әсер ететін арналардың оптикалық
сипаттамалары белгіленіп, сарапталуы мүмкін.
Дифракциялы торды қолдану - жарықты оның компоненттерінен (түсінен) бөлу
үшін өте кең қолданылатын әдіс. Дифракциялық тордың беткі қабатындағы
параллель сызықтар жарық дыбысын оптикалық спектрға бөледі. Дыбыс
бөлінгеннен кейін толқынның берілген ұзындығының қуаты детекторды
толқынның қажетті ұзындығында жарықтың максимал концентрациясында
орнату жолымен өлшенуі мүмкін.
2.3-суретте белгіленген детекторлы
қарапайым OSA құрылғысы схемалық түрде көрсетілген - ол бір рет жүретін
монохроматор деп аталады. Қазіргі кезде шығарылатын OSA технологиясы
жаңа дисперсті торлардың, көп ретті жүретін сұлбалар мен қуатты өлшеудің
31
өте дәл сұлбаларының есебінен жақсартылған. Бірақ OSA ұқсас технологиялар
жеткіліксіз ықшамды, және де оларға ұқыпты қарау керек - бұл қарапайым
лабораториялық аспаптар.
1.9 Сурет Қарапайым OSA қозғалыс сұлбасы
Дыбыстарды бөлу кезінде спектрдің талдағышы ретінде Майкельсонның
интерферометрі қолданылады. Қазіргі күні Фабри-Перо принципі бойынша
жұмыс жасайтын орын ауыстырғыш сүзгіштер негізіндегі талдағыштар кең
қолданысқа ие.
Оптикалық ауытқу коэффициенті (Optical Rejection Ratio, ORR) - ОSA
маңызды сипаттамаларының бірі. Ол OSA дыбыстың жоғары мәні кезінде
берілген аралықта өлшей алатын дыбысшу қатынастарының максимал мәнін
сипаттайды.
OSA пайдаланушы үшін нағыз спектрлі кескіннің бөлшектік суреті аса
қызығушылыққа ие. Егер ORR өлшеуіш құралы дыбысшу жүйесінің
қатынасынан төмен болса, онда оператор оптикалық дыбыстың нағыз
қозғалысына қарағанда осындай құралдың өзіндік шектері көрсетілген график
алады. Канал және әрқайсысының аралығы көп болған сайын, сол қуатпен
өлшеу үшін ORR жоғары болуы қажет. Қуаты бойынша динамикалық аралық
OSA оптикалық детекторының өту қабілеттілігін көрсетеді, яғни DWDM
қосымшасы үшін талап етілген қуаттың барлық әртүрлі деңгейлерін өлшеу
қабілеттілігі. Кең динамикалық аралықты құрал жоғары және төмен қуатты
дыбыстарды өлшеуге мүмкіндік береді, нәтижесінде спектрдің өте анық
көрінісін алады.
Қазіргі заманғы аса тиімді OSA көпшілігі желінің инсталляторы үшін
және зерттеу қажеттіліктері үшін өңделген орнатылатын модульдерден тұрады.
Бұл модульдер сонымен қатар автоматты өлшеулер үшін де қолданылады.
Басқа жағынан, мұндай дала шарттарында жұмыс жасауға қажетті көшпелі OSA
лабораториялық құралдарға қарағанда оптикалық тиімді. Көбінесе көшпелі
OSA батереялардан тұрады.
DWDM жүйесінің инсталляциясы және олардан қателіктер іздеу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz