Сандық байланыс желілері
Мазмұны
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1. Сандық байланыс желілері
1.1 Ақпаратты тарату және бөлу жүйелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.2 SDH желісінің құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
1.3 СБЖ-ның соңғы құрылғысының үлкейтілген құрылымдық сұлбасын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2. Синхронды сандық желілер
2.1 Сандық тарату жүйесі туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
2.2 SDH желісінің құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.3. СБЖ генераторындағы тактілі синхрондау принциптері ... ... ... ... ... ... ...26
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
Кіріспе бөлім
Ғылымның дамуы және техникалық үрдістің шапшаңдауы байланыс құралдарын, жинау жүйелерін, ақпаратты тарату және өңдеуді жетілдіруінсіз мүмкін емес. Соңғы жылдардағы жаңа ақпараттық технологиялардың интенсивті түрде дамуы микропроцессорлық техниканың жедел қарқынмен дамуына әкелді, ол ақпаратты таратудың сандық әдістерінің дамуына ықпал жасады.
Есептеулер бойынша бір тұтынушыға ақпарат ағынынің орташа көлемі әр жыл сайын 8 есе өсіп отырады. Жаңа желілік қосымшалар өткізу жолақтың кеңдігін керек етеді, практикада әлемдік желілердің түрлі қосымшалары қолданылады, олар мультимедияға, бейнеконференция байланыс үшін арналған.
Қазіргі заманға сай актуалды мәселелерге мәліметтерді тарату, тұтынушыларға сандық қызмет көрсетуді жатқызуға болады. Осы мәселелерді шешу мақсатымен техниканың қазіргі жетістіктерін пайдалану арқылы көптеген сандық түрде мәліметтерді тарату технологиялары шапшаң түрде дамуда.
Байланыс желілерін құру үшін қазіргі уақытта қолданылатын қазіргі заманғы технологиялардың бірі синхронды сандық иерархия - SDH технологиясы болып табылады.
SDH аппаратурасы бағдарламалы түрде басқарылатын болып табылады, ол мыналардан тұрады: түрлендіргіш, таратқыш, бақылауша, оперативті ауыстырып-қосқыш. SDH концепциясы сандық ақпаратты жоғары сапалы тарату үрдістерін, желіні автоматты түрде басқару,бақылау, желіге қызмет ету үрдістерін бір жүйенің ішінде тиімді біріктіреді.
Сонымен SDH - жай ғана жаңа тарату жүйесі емес, сонымен бірге бұл желілік архитектурада, басқаруда принципиалды өзгерістер.
SDH - ті енгізу сандық байланыс желінің жаңа сапалы даму кезеңі болып табылады.
Синхронды сандық иерархияның алдыңғы буын жүйелерімен салыстырғанда айтарлықтай артықшылықтары бар, оптикалық-талшықты тарату жолдарының мүмкіндіктерін толықтай іске асыруға, жоғары сапалы байланысқа кепілдік бере отырып, желіні пайдалануға және басқаруға жайлы жағдай жасауға мүмкіндік береді. Синхронды сандық иерархия жүйелері 155 Мбитс және одан да жоғары тарату жылдамдықтарын қамтамасыз етеді.
Синхронды цифрық иерархия қолданушыны қызмет көрсетудің кең спектріне қосу үшін инфраструктурасы болып табылатын кең жолақты көліктік желілердің технологиясы. SDH желілері ақпараттық ағындарды 10 Гбитс дейінгі жылдамдықта беруге мүмкіндік береді, қол жеткізетін жылдамдықтардың, соның ішінде плезиохронды сандық иерархиямен де сәйкес келетін кең диапазонын ұсынады және де кез-келген трафик түрі (дауыс, мәліметтер, бейне) үшін ашық.
SDH сигналдың құрамында бар қызметтік ақпарат желілік құрылғыларды және жалпы желіні бір орталықтан басқаруды қамтамасыз етеді, сонымен қатар желіге икемді және тез қызмет көрсетуге мүмкіндік береді, қолданушыларға қажет ағындарды ұсынады және де мүмкін істен шығулардан (авариялардан) желідегі ақпараттық ағындарды қорғау механизмін іске асырады.
1. Сандық байланыс желілері
1.1 Ақпаратты тарату және бөлу жүйелері
Кодалық комбинация элементарлық екілік сигналдан тұратын құрамалы сигналдан құрастырылады. Бұл құрамалы сигналды қабылданған құрамалы сигналды эталонмен салыстырып толық өңдеуге болады. Бірақ бұл жағдайда эталондар саны өте көп болып кетеді. Оның саны мүмкіндік кодалық комбинацияның санына тең. Оған қарамастан қабылдау негізінде үлкен дұрыстылығы қамтамасыз етеді, бірақ іске асырудың қиындығының нәтижесінде сирек пайдаланылады. Таратылған сигналды дұрыс қабылдау үшін дискретті сигналды тарату техникасында синхронизация әртүрлі есебін шешуге тура келеді. Синхронизация екі немесе бірнеше процестердің арасындағы анықталған уақытша қатынасты орнату және қамтамасыз ету процесі қызметін атқарады. Мысалы байланыс техникасында қабылдау және тарату жағындағы анықталған фазалық қатынасты орнату және қолдау есебін шешуге тура келеді.
Байланыс - өзіне желілердің және электрлі байланыс қызметінің жиынтығын құрастырады. Электрлі байланыс қыз-меті - пайдаланушыларға қызмет беруді қамтамасыз ететін құралдар комплексі. Екіншілік желілер электрлі байланыс қызметтерінде сигналдарды тасу және коммутациялауды қамтамасыз етеді, біріншілік желілер екіншілік желіні арнамен қамтамасыз етеді. Сәйкес қызметтің негізгі құрамдық бөлімі ақырғы құрал болып табылады, олар пайдаланушыларда орнатылады. Қызметтің мысалы ретінде телефондық қызметті алуға болады. Ол пайдала-нушыларға телефондық байланыс, мәлімет тарату және т.б. қызметтерді ұсынады. Қызмет және қызмет көрсету деген түсінік техникалық әдебиетте көп мағыналы түсіндіріледі. Телефон желісінде мәлімет тарату телефон арнасымен мәлімет тарату қызметі ретінде қарастырылады. Сондықтан телефон иесі телефон желісіне модем арқылы компъютерді қосқан кезде ғана қызмет көрсету қызметі пайда болады. Логика бойынша келесі анықтама дұрыс болуы керек. Мәлімет тарату қызметі ретінде біз мәлімет тарату үшін арнайы құрылған байланыс жүйесін түсінеміз немесе аппараттық программалық құралдардың, өңдеу әдістерінің, бөлу және мәлімет тарату процестерінің жиынтығы. Сол бір уақытта мәлімет тарату қызметі телефондық байланыс қызметін көрсету мүмкіндігін береді. Ол документтік электрлі байланыс қызметінің (ДЭС) құрамына кіріп, әртүрлі телефонды емес ақпараттармен ауысу (тарату) мүмкіндігін қамтамасыз етеді. ДЭС қызметінің құрамына телеграф, газет тарату және телематикалық қызметтер кіреді. Әрбір қызметтер көп жағдайда пайдалануы мүмкін, пайдаланушылардың талабына сәйкес қызметтердің түрі ретінде жіктеледі.
Телекоммуникация желілерін жаңғырту деп бар желіге сандық тасымалдау және қатынасу сыңарларын енгізуді айтады. Аналогтық желінің сандыққа өтуі техникалық құралдардың тиімді қызмет атқаруына, ақпаратты тасымалдау сапасын арттыруға, сонымен қатар абоненттерге ұсынылатын қызмет жолақтарының кеңеюіне рұқсат береді. Тасымалдау мен қатынасу сандық болған жағдайда ең жақсы техникалық және экономикалық көрсеткіштерге қол жеткізуге болады. Бұл жағдайда сандық аппаратураны интегралдау орын алады да, аналогты-сандық түрлендіргіштердің қа-жеттілігі жойылады. Телеқатынас желілерінде қолданылатын интегралдардың 2 түрі бар:
1) қатынасу аппаратурасын және тасымалдау аппаратурасын инте-гралдау, оның негізінде интегралдық сандық желі (inteqrated Diqital Network-IDN) тұрғызылады;
2) байланыс түрлерін (қызметтерін) интегралдау оның негізінде желі қызметін интегралдайтын сандық желі (inteqrated Strvices Diqital Network-ISDN) тұрғызылады.
Барлық желіні бірден бір қадам арқылы толығымен жаңғырту мүмкін емес. Өйткені ол үшін аса зор бастапқы шығындар қажет болады. Көптеген елдерде аналогтық телефон желісінен сандыққа өту үрдісі бірнеше ондаған жылдарға созылады. Сандық желіні тұрғызудың бірнеше стратегиясы белгілі. Олардың негізгілері: - аралдық стратегия (орнын басу стратегиясы); - салу стратегиясы; - прагматикалық стратегия (аралас). Аралдық стратегия үшін барлық аналогтық желілердің кезең бойынша сандық аралдар деп аталатын шектелген географиялық аймақтар шегінде сандыққа алмастырылуы (9.1 сурет) кейін сандық желінің аралдары біртіндеп біріккен сандық желі тудырады. Сандық аралдарды пайдалану мерзімі аяқталуға қалған ескі телефон станциялары көп кездесетін аймақтарда, сонымен бірге сандық тасымалдау жүйесі кеңінен қолданатын аймақтарда енгізу ұсынылады. Аралдық стратегия телефондалған аймақтар бір- бірінен үлкен қашықтықпен бөлінген жағдайда және жоғарғы деңгей жерлерін жаңғыртуға кеткен бастапқы шығындар көп болғаны өте тиімді. Салу стратегиясы аналогтық желі иеленген территорияны жауып алатын сандық желіні құруға бағытталған
Сандық станциялар бір бірімен тек сандық сл арқылы қосылады және жалпы арналық сигнализация жүйесінің көмегімен сигналдық ақпараттармен алмасып отырады. Сигнализация жүйесін үйлестіру функциясын орындайтын минимал түйін (ретқақпа) сандары арқылы сандық желінің бар аналогтық желімен қиылысуы қамтамасыз етіледі. Салу стратегиясы мен негізгі стратегия нақты аумақтың артықшылықтарын ескермейді. Сондықтан желіде көбіне олардың комбина-циясы қолданылады - прагматикалық стратегия қолданылады.
Кең жолақты мультисервистік желілерді салу үшін тиімді технологияны таңдау қазіргі кезде қазіргі заманғы желілерді жасау кезінде желілік технологиялардың интеграция және конвергенция үрдістеріне тіреледі. Конвергенттік желілердің жалпы технологиялық және негізі кез келген мультимедиялық ақпараты бар сандық ағындарды және оларды белгіленген жылдамдық және сапамен таратуға мүмкіндік беретін арнайы транспорттық протоколдарды тарататын әмбебап орталар болып табылады. Жаңа қызметтерді беру үшін әмбебап мультисервистік желіні қалайша салуды және оларға қандай талаптар қоюды анық түсіну қажет. Желілерді салу кезінде жаңа қызметтер дәстүрлік телефония, видео және мәліметтер таратудың қызметінің суперпозициясы болып табылатынын және сәйкесінше осындай қызметтерге икемделген әмбебап желілерді қажет ететінін есте сақтау керек. Желінің әмбебаптылығы ең алдымен мұндай желі мыналарды жасай алуы қажет екенінде жатыр:
- барлық қажетті протоколдар мен ақпараттық ағындардың барлық түрлерін таратуға адаптацияланған болуы қажет;
- қызметті осы абоненттен жеткізу нүктесіне дейін бақылау және кепілдік беру мүмкіндігі бар ақпараттық ағындарды таратудың қажетті сапалық деңгейін ұстануы керек; Солайша, қазіргі заманғы желі (егер ол мәліметтер тарату желісі ретінде жоспарланса да) әдетте біршама инвестицияларды қажет ететін, қажетті тарату сапасын және ақпараттық ағындардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету есебімен салынуы қажет. Осы кезде бұлайша желіні салу әмбебап желі болуы үшін қажетті сапасы болуы және сәйкесінше ақпараттық ағындардың альтернативтік түрлерін (дыбыс және видео) тарату үшін қолдануға мүмкіндіктердің болуы қажет. Желілерді салу тәжірибесі локалдық желілерді көбінесе Ethernet-ті қолдану арқылы, ал глобалдық, магистральдық желілерге PPP протоколын қолданудың бөлек талпыныстарына қарамастан, 90 ж.ж. ортасына таман Frame Relay технологиясын қолдану арқылы салына бастағандығын көрсетеді. Кейінірек, 90 ж.ж. соңына таман, АТМ технологиясының дамуымен кей жерлерде мәліметтер тарату желілерін жасау кезінде АТМ технологиясына көшті. Қазіргі кезде жасалып жатқан барлық жаңа магистральдық, мултисервистік және IP-желілер ATM технологиясын транспорттық деңгейде қолданады. Сондықтан ATM және IP-дің қарсыласуы қазіргі бірге істейтін, сәл бұрынғырақтағы телефония мен СЦИSDH технологиясының қарсыласуы сияқты орынсыз. Өйткені IP - бұл қосылудың орнатылуынсыз, сапаны бақылау мүмкіндігінсіз (кешігудің жылдамдығы, кешігудің вариациясы) және бұл қосылудың қауіпсіздігінсіз протокол. Бұл қасиеттерді ATM технология-сының транспорттық деңгейінің хаттамалары қамтамасыз етеді.
Талшықты-оптикалық беріліс жүйесі (ТОБЖ) қазіргі таңдағы өте үлкен қарқынмен дамып келе жатқан байланыс жүйесінің бір саласы. Қазіргі уақытта байланыс саласы аналогтықтан цифрлыққа тез арада көшуге тырысуда. Ал осы цифрлық ақпаратты таратуда осы талшықты-оптикалық беріліс жүйесі өте тиімді тәсілдердің бірі.Ол өте үлкен ақпарат көлемін таратуға мүмкіндік береді. Оптикалық талшық сандық тарату жүйесінде жақсы қолданылады.
Қазіргі заманғы ташықты-оптикалық сымдардың пайда болуына байланысты, цифрық тарату жүйелерін регенерациялау секциясын 100 км-ге дейін ұзартумен қатар сызықтық тракттарда (СТ) жоғары жылдамдықпен тарату мүмкін болып отыр. Осындай сызықтық тракттардың шығуы 100 жұпты метал сымдардағы цифрлық тракттарды басып озады, ол оның экономикалық тиімділігін арттырады. Көптеген регенераторлады аяқталған немесе транзитті станциялармен біріктіру мүмкін болып отыр. Осыдан көретініміз, СЦИ- бұл жай ғана тарату жүйесі емес, бұл - басқару ұжымдарындағы желілік архитектураларда принципиалды өзгеріс. СЦИ-ны дамыту сапалы сандық байланыс желісін дамытудың жаңа бастамасы.
Осы жобада базалы тарату жүйе есебінде жобаланатын желіде SDH-тің бірінші деңгейлі иерархия аппаратурасы ұсынылып отыр, синхронды транспорттық модуль шеңберінде ақпаратты ауыстыру 155 Мбит жылдамдықпен сандық сигналмен тарату жүзеге асырылады.
Сандық беру жүйелерін және АТС ті жобалаушы елде бұл аппаратураның сериалы шығарушыларынан бастап және шетел техникасын және кабельдерін қолдаумен айналысады. Институт жобалаудың үлкен өлшемдерін субкезекке МПС ұйымдарын орындарын орындай бастады. Қазіргі уақытта талшықты оптикалық байланыс линиясын жобалауды ҚТС пен бірге жобалау ұйымдары орындайды.10000 км ТОБЖ жасауға жұмысшы құжаттама жасалынған. Жалпы технологиялық телефон торабы бірінші ретті сандық жылдамдықпен байланыстыру линиялары бойынша жұмыс істейтін және сөздерді, видеоны және бейнені беру үшін абонентті қондырғылардың қосылуын қамтамасыз ететін сандық АТС −терде салынуда. Байланыстың сандық торбына біртіндеп өту үшін, бірінші ретті тораптың құрылысы екінші ретті тораптың реконструкциясынан озып кеткенде санды −аналогты түрленуді орындау қажет. Бұл төрт жетекті ТЧ командаларын алуға және оларды бар қондырғыларға қосуды қамтамасыз етеді.
ТОБЖ-тың қолданылу саласы өте кең - қалалық және ауылдық байланыс сымдары мен борттық комплекстерден (ұшақтар, ракеталар, кемелер) үлкен қашықтықтардағы жоғарғы ақпараттық көлемдегі байланыс жүйелеріне дейінгі сыйымдылықта.Отикалық талшықты байланыс негізінде принципиалды түрде жаңадан ақпаратты тасымалдайтын жүйелер туындауы мүмкін.
ТОБЖ базасында көп мақсатты тағайындаулары бар бірлік интегралды жүйе даму үстінде. Талшықты-оптикалық жүйелердің қолданылуы, бейнелеудің жоғарғы сапасын және абоненттерге қызмет көрсетудің ақпараттық мүмкіндіктерін кеңейуін қамтамасыз ететін, кабельді теледидарда перспективті болып келеді.
Көпканалды ТОБЖ елдің магистралды және зоналық байланыс желілерінде, сонымен қатар, қалалық АТС арасында байланыс сымдарын орнатуда кеңінен қолданылады. Бұл дегеніміз - бір ОТ арқылы бір уақытта бірнеше ақпаратты сигналдарды, әр түрлі толқын ұзындығында таралуы мүмкін, яғни оптикалық кабельдер (ОК) арқылы үлкен көлемдегі ақпаратты тасымалдауға болады. Әсіресе, суастылық оптикалық магистралдар тиімді, әрі үнемді болып келеді.
ТОБЖ-та цифрлық тасымалдау жүйелері өзінің физикалық принциптері бойынша кеңінен таралған.
ОК негізінде әр түрлі топологиядағы (сақиналы, жұлдызшалы және т.б.) локальды есептеуіш желілер құрылады. Мұндай желілер есептеуіш орталықтарын жоғарыланған сападан тұратын және заңсыз қатынастан қорғайтын, үлкен өткізу қабілеті бар бір ақпараттық жүйеге біріктіруге мүмкіндік береді.
ОК-ң жеңілділігі, азгабариттілігі, тұтанбауы оларды монтаждауда, ұшу аппараттарының, кемелердің және басқа да мобильді құрылғылардың құралдары ретінде пайдалы етті.
Бүгінгі күнде қолданылатын ЦТЖ ТОБЖ-тың өткізгіштік қабілеті клиенттердің күннен-күнге өсіп келе жатқан қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды. Өйткені жіберілетін ақпараттың көлемі үнемі өсу үстінде, сондықтан да ТОБЖ арқылы жіберілетін сигналдардың жылдамдығын реконструкция жолымен, ЦТЖ STM-4 қабылдап-тарату құралын STM -64-ке өзгертуге болады.
Талшықты-оптикалық тарату жүйесінде (ТОБЖ) ақпарат жоғары жиілікті шамамен 200 ТГц, электромагниттік толқындар арқылы беріледі, ол 1500 кмоптикалық спектрдің жақын инфрақызыл диапазонына сәйкес келеді. ТОТЖ-гіақпараттық сигналдарды таситын толқындатқыш болып оптикалық талшық
(ОТ) саналады, ал аз жоғалтулармен үлкен ара қашықтықққа жарық сәулесінтарата алатын маңызды мүмкіндікке ие. ОТ-ғы жоғалтулар сандық жағынанөшулікпен сипатталады. Ақпаратты таратудың жылдамдығы мен қашықтығыдисперсия мен өшулік әсерінен болатын оптикалық бұрмалануларменанықталады. Талшықты оптикалық желі бұл талшықты-оптиканың байланысжелілерінің түйіндері арасындағы байланыстырғыш элементтері барақпараттық желі. Талшықты-оптикалы желі технологияларына талшықтыоптика сұрақтарынан басқа, сондай-ақ элетронды тарату құрылғысына қатысты,оның стандартизациясы тарату хаттамалары, желі топологиясы сұрақтары жәнежелі құрылымының жалпылама сұрақтары қатысты болады. Қазіргі уақыттаоптикалық талшық ақпаратты тарату үшін ең жіктелген физикалық орта болыптабылады, сонымен бірге маңызды ара қашықтықтарға ақпараттардың үлкенағынын таратуда нағыз перспективті орта болып саналады.
Талшықты-оптикалық беріліс жүйесінің төмендегідей артықшылықтарынатап өтуге болады:
- оптикалық сигналдың кең жолақтылығы, ол f0 10 10 Гцтасушының аса жоғары жиілігімен шартталған.Бұл оптикалық байланысжелісімен жылдамдығы 12 10 битс (1Тбитс) ақпаратты таратуға болады дегендібілдіреді. Басқа сөзбен айтқанда, бір талшық бойымен бір уақытта 10 миллион
телефон сөйлесулерін және миллион видеосигналды беруге болады.
Мәліметтерді тарату жылдамдығы ақпараттарды бірден екі бағытта таратуәсерінен жоғарылауы мүмкін, өйткені жарық толқындары бір талшықта екітүрлі поляризацияның жарық сигналдары алады, ол оптикалық байланысарнасының жіберу мүмкіндігін екі есе жоғарылатады. Қазіргі күнде оптикалық
талшықпен берілетін ақпараттың тығыздығы бойынша шегі жоқ;
- оптикалық талшықтықтағы жарық сигналының өте аз өшулігі (басқа
орталармен салыстырғанда). Ресейлік талшықтың ең жақсы үлгілерінің 1,55мкм толқын ұзыңдығындағы өшуліктері 0,22 дБкм, бұл сигналдаррегенерациясы жоқ ұзындығы 100000 м-ге дейінгі байланыс желісін құруғамүмкіндік береді. Салыстыратын болсақ, 1,55 мкм толқын ұзыңдығындағы ең
жақсы Sumitomo талшығы 0,154 дБкм өшулікке ие. АҚШ-ң оптикалықлабораториясында одан да мөлдір, 2,5 мкм толқын ұзындығындағы 0,02дБкм теориялық шегі бар фторцирконатты оптикалық талшықтар жасалыпшығарылуда. Лабораториялық зерттеулер мұндай талшықтар негізінде тарату
жылдамдығы 1 Гбитс болғандағы 4600 км арқылы регенерацияның аудандары
бар байланыс желілерін құруға болатындығын көрсетті;
- ОТ кварцтан дайындалады, оның негізгі мысқа қарағанда арзан материалдан, кең таралған кремнийдің екі оксиді құрайды;
- оптикалық талшықтың диаметрі шамамен 100 мкм болады, яғни, өте жинақы және жеңіл, бұл оларды авиацияда, прибор жасауда, кабельдік техникада қолдану үшін перспетивті етеді;
- оптикалық талшықтар диэлектрикті болып табылатындықтан, сәйкесінше байланыс жүйесін құру кезінде сегменттерінің гальваникалық шешілуіне автоматты түрде қол жеткізіледі. Оптикалық жүйелерде олар бір бірлерінен толығымен элетрлік изоляцияланған және жерге қосумен потенциалдарды алуға байланысты көптеген мәселелер, олар электрлік кабельдерді байланыстыру кезінде қазірде пайда болады, өздерінің мәнісін жоғалтуда. Ерекше төзімді пластиктерді қолдана отырып, кабельдік заводтарда құрамында металлы жоқ өзі таситын, аспалы және сонысымен электрге қатысты қауіпсіз кабельдерді дайындауда. Мұндай кабельдерді қазіргі кездегі электр тарату желілерінің жеке сондай-ақ фазалық сымға орнатылған мачталарында монтирлеуге болады, осының арқасында өзендер мен басқа да бүгеуілдер арқылы өтетін кабель салымына кететін біршама құралдарын үнемдеуге болады;
- оптикалық талшықтар негізіндегі байланыс жүйелері электромагниттік бөгеуілдерге қарсы тұра алады, ал сәулелендіргіш арқылы өтетін ақпарат бекітілмеген қол жеткізуден қорғалған. Талшықты-оптикалық байланыс желілерін бұзылмайтын әдіспен естуге болмайды. ОТ-қа әсер ететін барлық әсерлері желі бүтіндігінің мониторинг әдісімен тірелуі мүмкін (үзіліссіз бақылаудың).
- оптикалық талшықтың мағызды қасиетінің бірі - ұзақ уақытқа сақталуы. Талшықтың өмір сүру уақыты, яғни олардың өздерінің қасиетін анықталған шектерде сақтауы, 25 жылдан асады, бұл талшықты - оптикалық кабельді бір рет салып, керек болған жағдайда, арнаның жіберу мүмкіндігін қабылдағыштар мен таратқыштарды жылдам жұмыс жасайтындарына ауыстыру жолымен өсіру болады. Бірақ, сонымен бірге талшықты - оптикалық технологияның кейбір кемшіліктері кездеседі:
- байланыс желісін құруда жоғары сенімділікті, электрлік сигналдарды жарыққа, ал жарықты электр сигналдарына түрлендіретін, активті элементтер талап етіледі. ОТ-ты қаылдап таратқыш құрылғымен байланыстыру үшін оптикалық коннекторлар (байланыстырғыштар) қолданылады, олар аз оптиканың жоғалулар мен қосып өшірудің жоғарғы ресурсына ие болуы қажет. Байланыс желісінің мұндай элменттерін дайындау кезіндегі қателіктері микрон бөлігіне тең болуы керек, яғни, сәуле шығару толқынының ұзындығына сәйкес болуы қажет. Сондықтан оптикалық байланыс желісінің мұндай компоненттерін өндіру қымбат тұрады;
ТОБЖ-ң жоғарыда келтірілген артықшылықтарымен қоса оның бірқатар кемшіліктері де бар. Олар төмендегідей:
- оның көптеген элементтерінің жасалу технологиясы өте күрделі;
- талшықтардың диаметрлерінің ауытқуы өте аз болуы қажет, ал егер ол ауытқулар шекті шамадан асып кететін болса, ол үлкен ақаулықтарға алып келуі мүмкін;
- тасымалдаушы сигналдарды синхрондау жабдықтары өте күрделі, өйткені оның шамалы ауытқуының абсолюттік шамасы модуляциялаушы сигналдың жиіліктік ауытқымынан анағұрлым көп болады;
- оптикалық-талшықтың жиілігінің тұрақты болмауы көпмодалық туғызады. Соның салдарынан дисперсиялық бұзылу пайда болады;
- жоғарғы сапалы кварцты талшықты-оптикалық кабельдер коаксиальды кабельдерге қарағанда қымбат болады;
- талшықты-оптикалық кабельдің майысуынан, иілуінен және оларда пайда болатын микрожарылыстардан сигналдың сапасы төмендейді;
- құрылыстың ұзындықтарын қосып-жалғағанда аса үлкен зергерлік дәлдік талап етіледі;
- оптикалық талшықтарды монтаждау үшін қымбат технологиялық құрылғы қажет.
Нәтижесінде, оптикалық кабель авариясы (үзілгенде) кезінде, мыс кабельдермен жұмыс жасағандағыға қарағанда, оны қайта қалпына келтіруге кететін шығындар көп болады.
Талшықты - оптикалық байланыс желісін (ТОБЖ) қолдануының артықшылықтары, оптикалық талшықтың атап өтілген кемшіліктеріне қарамастан көбірек болып келеді, сондықтан бұл беріліс жүйесі ақпараттарды таратуда кеңінен қолданылуда.
ТОБЖ құру принциптері. Жіберілуге тиісті болған электрлік формадағы біріншілік сигналдар А беруші станциясынан беруіліс жүйесі (БЖ) аппаратурасына келеді. Одан шыққан топтық сигнал түрлендіргіш құрылғыға (ТҚ) келіп түседі. Түрлендіруші құрылғыда ол топтық сигналдар талшықты-оптикалық сызықтық трактында беруге ыңғайлы түрдегі формаға түрлендіріледі түрлендіріледі. Ал оптикалық таратқыш (ОТар) құрылғы электрлік сигналды оптикалық тасушыны модуляциялау көмегімен оптикалық сигналға түрлендіреді. Ол оптикалық сигнал оптикалық талшық (ОТ) бойымен таралған кезде әлсіреуі немесе бұрмалануы мүмкін. Регенерациялық аралық деп аталатын белгілі бір арақашықтықтан кейін ол бұзылған сигналдарды қызмет көрсетілетін немесе қызмен көрсетілмейтін аралық станцияларда (АС) түзету үрдісі жүреді.
Регенерациялық пункттере негізінен түзету үрдістерін (күшейту, регенерациялау қалпына келтіру және т.б.) электрлік сигналдарға қолданған ыңғайлы болып табылады. Сондықтан ТОБЖ аралық станциялары кірісінде оптикалық сигналды электрлік сигналға айналдырып, ал шығысында оны қайтадан оптикалық сигналға айналдыратын етіп құрылады. Бірақ тек оптикалық аралық станцияларды да қолдануға болады. Олар оптикалық кванттық күшейткіштер негізінде жасалады. Оптикалық сигнал бару қажетболған Б станциясына жеткен соң қайтадан электрлік сигналға түрленіп тұтынушыға жіберіледі. ТОБЖ құрылымдық сұлбасы 1.1 суретте көрсетілген.
1.1- сурет. ТОБЖ құрылымдық сұлбасы
Көп жағдайда ТОБЖ шеткі құрылғысы ретінде цифрлық беріліс жүйесі қолданылады. Сондықтан ТОБЖ цифрлық болады. Цифрлық беріліс жүйесінің аналогтыға қарағанда өте көп артықшылықтары болған соң талшықты-оптикалық кабельдер қазіргі кезде негізінен цифрлық беріліс жүйесінде қолданылады.
ТОБЖ құрылымына қарай әртүрлі тәсілдермен құрылуы мүмкін, солардың бірі - екі талшықты бір жолақты біркабельді ТОБЖ. Мұндай құрылымда оптикалық сигналдардың таратылуы мен қабылдануы екі талшық арқылы бір толқын ұзындығында жүзеге асырылады. Кабельдің оптикалық талшықтары арасындағы өзара әсер жоқ болғандықтан әртүрлі жүйенің тарату және қабылдау трактысы бір кабельмен ұйымдастырылады, яғни ТОБЖ біркабельді болып табылады. Бұл құрылымның артықшылығына тарату мен қабылдаудың шеткі және аралық станция құрылғыларының біртиптілігін жатқызуға болады. Ал айтарлықтай кемшілігіне оптикалық талшықтың өткізу сиымдылығын қолданудың өте аз коэффициентін жатқызамыз.
Байланыс саласының дамуы халық шаруашылығында тиімді басқару үшін, мемлекеттік аппаратың нақты жұмыс істеу үшін, халықтың барлық мәдени-тұрмыстық мұқтаждықтарын өтеу үшін үлкен және мемлекеттік қорғанулығын жоғарлату үшін үлкен маңызды орын алады.
Оптикалық байланыстың жаңа эрасы 1958 жылдан бастап табылған лазердің (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - LASER) ойлап табылуынан және осылардың негізінде 1961 жылы ойлап табылған оптикалық кванттық генераторлардың шығарылуынан басталды. Жарық сигналын басқа шағылыстырғышқа қарағанда лазер өзінің монохроматтығымен және когереннтілігімен белгілі. Сондықтан, ол өте үлкен өткізу жолағын алуға мүмкіндік береді.
1960-шы жылдары лазерлік сигналдың түрлі модуляциялау әдістері ұсынылды. Олар: жиіліктік, фазалық, интенсивтілігі мен поляризациялығына байланысты. Сонымен қатар, бірнеше лазерлік беріліс жүйелері ұсынылды. Олар жарықтың бос кеңістікте қозғалу принципін қолданған.
1980 жылдары бірнеше елдерде жоғалту шамасы 10 дБкм болатын оптикалық кабельдер шығарыла бастады. Және сенімді жартылай өткізгіш жарық көздері мен ЕТҚодетекторлар шығарыла бастады. Сонымен қатар, қарапайым телефондарға қосылатын талшықты-оптикалық байланыс жолдарын жаппай тәжірибеден өткізу жұмыстары жүргізілді. Осыдан бастап, талшықты-оптикалық беріліс жүйесінің дәуірі және оған сәйкес телекоммуникациялық, оптоэлектрондық және компьютерлік технологиялардың дәуірі басталды.
Қазіргі кезде Ресейде ұзындығы 17 000 км-ді құрайтын, төрт континентті (Еуропа, Азия, Америка, Австралия) және үш мұхитты (Атлант, Үнді және Тынық) қамтитын ТрасСібір талшықты-оптикалық байланыс жолының құру жұмыстары аяқталды. АҚШ пен Еуропаның арасында салынған Атлант мұхиты арқылы жүргізілген суасты магистраль бар, ұзындығы 16 000 км-ді құрайтын Австралия-Жаңа Зеландия-Гавайи-Солтүстік Америка магистралі бар.
Оптикалық-талшықты кабельдерді өндіру өте маңызды болып табылады. Оның себебі, мыс пен қорғасын ресурстары әлемдік өндіру балансында шектеулі болып табылады. Ортақ мыс ресурстарының 50%-ы, ал қорғасынның 25%-ы кабельді өндіріске жұмсалады. Ал оптикалық кабельдер мыстан жасалған электрлік кабельдерден ерекшелігі дефицит материалдар мен металлдарды керек етпейді, қымбат емес шыны мен пластмассадан жасалынады.
Қазіргі заманда оптикалық кабельдер және оптикалық жүйелер зертханалық тәжірибелер кезеңнен шығып практикалық енгізілу кезеңіне келді. Бірінші кезекте оптикалық кабельдер АТС-ді жалғайтын байланыс жолдарын құру үшін және қала шеттеріне баратын байланыс жолдарын құру үшін қолданылады. Олар металл сыйымдылықты мыс сымдары бар кабельдердің орнын басып жатыр.
Оптикалық кабель кең жолақты ақпаратты жергілікті жүйеде телебейнелеу, деректемелерді тарату желілері, бейнетелефон сигналдарын тарату үшін қолданылады. Оптикалық кабель байланыс жүйелері зоналы және магистральды желілерде кең қолданылады.
Қазіргі кезде таратудың цифрлық әдістері және ақпаратты цифрлық өңдеу кеңінен қолданып жатыр. Біріншілік цифрлық жүйелер ақпаратты төменгі жиілік телефон кабельдерінен тасымалдау үшін арналған, ал жоғары реттілік цифрлық жүйелер жоғары жиілікті кабельдермен, коаксиалды, оптикалық-талшықты байланыс жолдарымен және де жерсеріктік, радиорелейлі байланыс жолдарымен ақпаратты тасымалдайды.
Оптикалық сәуленiң көзi. Жiберушi оптоэлектронды модульдың негiзгi элементi оптикалық сәуленiң көзi болып табылады. Әр түрлi оптикалық сәуле көздері энергетикалық жұмыс деңгейлерде инверсияның тығыздығына негiзделген. Инверсияның орналасу деңгейі деп аталады.
Төменгі нергетикалық (Е1 ) деңгейден (Е2 ) жоғарғы атомның ауысуында жиiлiкте шығарады (Е2 - E1) = h = 1, 05 10-34 дж h, тұрақты жұқа тақтайша. Жоғары деңгейден ауысулары төменгi жарық беретін (жарық диодтар ) диодтар үшiн (өздiгiнен ) жоспарсыз бола алады, сонымен бiрге тек қана (лазерлер жарық үйрететiн диодтар суперлюминесцентные) жоспарсыз болады.
Кәдiмгi жарық диодтардың шығаруы шығару когеренттi емес және нашар бағытты, спектрі болып табылатын люминесценттiгi (20 -- 40 )нм құрайды. Жарық диод люминесценттiгi кәдiмгi жарық диодтары бар салыстыру бойымен сәуле шығарушы бет биiгiрек жарықтықтарға ие болады. Жарық арқылы шығаратын толқын ұзындығы жартылай өткiзгiштің материалдық құрамна байланысты.
Бағытталған шағылу көздерінің негізі ретінде жартылай өткiзгiшті инжекциялық лазерлердi алады. Ол қарқын бойымен оптикалық сәуленiң iшкi модуляцияларын iске асыруға оңай мүмкiндiк бередi. Шалаөткiзгiштi лазер 2 нмнан кем шығару спектрi. Сәулелену көзiнiң таңдауы тарату жүйесін қолдану облысымен анықталады. Жарық диод 200 мбитc дейiнгі (шамамен 10 км) қашықтықта және берiлiс жылдамдығының жұмысы үшiн кiшiгiрiм қолайлы жүйелерде қолданылады. Жарық диод жақсы сипаттамалық сызықпен, үлкен қызмет ету мерзiмi, лазерге қарағанда шығарып жатқан қуаттың әлсiздеу температуралық тәуелдiлiктеріне ие болады. Жарық диодтардың кемшiлiктерiне сәуле шығару қуатты оптикалық талшықпен келесі тарауда жату керек.
Лазер сәулелену көздерiн беру көбiнесе үлкен қашықтықпен және биiк жылдамдықпен тарату жүйестердегiнi қолданылады. Ол оптикалық талшықпен қамтамасыз етіледi.
Оптикалық сигналдардың қабылдағышы. Қабылдау оптоэлектронды модуьдың негiзгi элементi, оптикалық сигналдардың қабылдағышы болып табылады. Қабылдағыштың сапасында көшкiн фотодиодтар , pin-фотодиоды да пайдаланылады. Р белгiлi, керi жұмыс берген ауысудың п, (жарлыланылған аймақ) заряд тасушылар жоқ болатын аймақ бар болады. Бұл аймақта фотонның жұтуы сақтаушыларды бу пайда болумен бiрге жүр зарядталатын - электрон және жылжу сыртқы кернеу көзi жасалған дала әрекетпен электр тұрақтысы фото қабылдағыштың қарама-қарсы қысқыштарына, сыртқы шынжырда ток құрастыра жылысқан тесiк. Бұл ток қолданылған жарық арқылы шығаруын қуат фотодиодтың шығуы, оның мәнiне сигнал пропорционал болып табылады.
Синхронды оптикалық-талшықты желілердің стандартталуының қажеттілігі тек плезиохронды желілердің кемшіліктері анық болған кезде және SDH үшін жабдықтарды өңдеу мен ендіру толығымен жүріп жатқан кезде туды. Телекоммуникациялық операторлар бұл жағдайды бірінші түсінді. Әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын сәйкестендіру үшін жасалынған қадамдар оңтайлы нәтижелерге әкелген жоқ. 1984 жылдың басында АҚШ-та тарату жүйелерінің сәйкестендірілуі бойынша Форум болды, ол Америкалық Ұлттық Стандарттар институтына (ANSI) оптикалық-талшықты желілер бойынша синхронды тарату үшін арнайы операцияларды тезірек қабылдау туралы өтінішін білдірді. Бұл стандарттаудың мақсаты- әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын оптикалық интерфейстер деңгейінде орайластыру. Бұл мәселе ANSI-ң екі комитетінің: цифрлық иерархия синхронизациямен жұмыс істейтін Т1Х1, сонымен қатар желілік әкімшілік басқару мен жұмысқа пайдалану сұрақтарын шешетін Т1М1-ң алдына қойылды. Бұл комитеттердің жасаған жұмыстарының нәтижесінде 45 Мбитс тарату жылдамдығына негізделген SYNTRAN деп аталынатын стандарттың алғашқы нұсқасы жасалынды. Алайда уақыт өтісімен, өндірушілер жаңа жүйелерді ойлап тапты. AT&T компаниясы ең жаңа технологиялар негізінде METROBUS жүйесін ойлап шығарды, оның тарату жылдамдығы енді 150 Мбитс құрады. 1985 жылы Т1Х1 комитеті Bellcore компаниясының ұсынысымен оптикалық интерфейспен қатар сигналдың форматы мен оның тарату жылдамдығын анықтайтын, синхронды желі концепциясына негізделген (SONET, Synchronous Optical Network) бір бүтін ретінде стандартты шығару шешімін қабылдады. Қазіргі уақытта біріншілік байланыс желісінде мультиплекстеу технологиясының дамуындағы анық тенденция РDH-тен SDH-ке өту болып табылады. SDH технологиясы цифрлық біріншілік желі құрылуының заманға сай концепциясы болып келеді. Қазіргі уақытта осы концепция нарықты басып алуда.
SDH технологиясын РDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH технологиясының мынадай ерекшеліктерін бөліп көрсетуге болады: синхронды тарату және мультиплекстеудің алдын алады. SDH бріншілік желінің элементтері синхронизация үшін бір беруші генераторын пайдаланады; SDH-ң кез келген деңгейінде қадамдық демультиплекстеу үрдісінсіз РDH-ң тым жүктелген ағынын бөліп көрсетуге болатындай, РDH ағындарын тікелей мультиплекстеудің және демультиплекстеудің алдын алады. тікелей мультиплекстеу үрдісі сонымен қатар енгізушығару үрдісі деп те аталады; стандартты оптикалы және электрлік интерфейстерге сүйенеді, бұл әртүрлі өндіруші фирмалар жабдықтарының ең жақсы сәйкестігін қамтамасыз етеді; РDH жүйесінің еуропалық және америкалық иерархияларын біріктіруге мүмкіндік береді, РDH-ң бар жүйелермен толық сәйкестігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар тарату жүйелерінің болашақтағы дамуына мүмкіндік береді, өйткені АТМ, МАN, HDTV және басқа тарату үшін жоғары өткізу қабілеті бар арналарды қамтамасыз етеді. біріншілік желіні ең жақсы түрде басқарумен және өзін-өзі тексерумен қамтамасыз етеді. SDH технологиясы қанша болса да тармақталған біріншілік желіні бір орталықтан басқаруға мүмкіңдігімен қамтамасыз етеді.
1.2 SDH желісінің құрамы
SDH желісі кез келген басқа желі сияқты жиынтығы шектелген жеке функционалды модульдерден құралады: мультиплексорлар, коммутаторлар, концентраторлар, регенераторлар және терминалды жабдықтар. Бұл жиын желі шешетін негізгі функционалды міндеттерімен анықталады:
-SDH желісінде транспортталу үшін жарамды агрегатты блокқа қол жеткізетін арналар арқылы кіріс ағындарын жинау - қол жеткізу желісінің терминалды мультиплексорлары шешетін мультиплекстеудің міндеті;
-кірісшығыс ағындарының енгізушығару мүмкіндігі болатын агрегатты блоктарды желі бойынша транспорттау - енгізушығару мультиплексорлары шешетін транспорттау енгізушығару мультиплексорлары шешетін транспорттаудың міндеті, басқаша АDМ - желідегі ақпараттық ағынды логикалық түрде басқарады, ал физикалық түрде осы желіде транспортты арнаны түзетін физикалық ортадағы ағынды басқарады;
-таратқыш торапқа бірнеше бір типті ағындарды біріктіру концентраторлар (хаб) шешетін концентрация міндеті;
-үлкен қашықтықтарға берілетін сигналдың формасы мен амплитудасын қалыпқа келтіріп (регенерация), оның өшулігін компенсациялау үшін LAN-дағы қайталағыштарға ұқсас құрылғылар, яғни регенераторлардың көмегімен шешілетін регенерация қолданылады;
-қолданушының желісі мен SDH желінің байланысуы - шеткі жабдықтың көмегімен шешіледі, мысалы әртүрлі орайластырушы құрылғылар, соның ішінде интерфейстер конверторы, жылдамдықтарының конверторы және т.б.
-Желінің бөлінген тараптарында жүзеге асырылатын виртуалды контейнерлерді маршрутизация еұлбасына сәйкес бір сегменттен басқаға аса жүктеу сандық коммутаторлардың немесе ДХС крос-коммутаторлардың көмегімен шешілетін коммутацияның міндеті болып табылады.
Қазіргі заманғы сандық біріншілік желінің сенімділік параметрлерінің бөліктеріне аса жоғары талаптар қойылады. Осыған байланысты қазіргі заманғы біріншілік желілер арналардың біреуінде істен шығу байқалған кезде тез арада- ауыстырып қосуды орындайтын резервті жолдарды және коммутаторларды қолдану арқылы құрылады.
SDH желілерін сақиналы топологиясымен тікелей байланысты екі сұлба кең тараған: Ыстық резервтеу сұлбасы және таратылған жүктеме сұлбасы. Бірінші жағдайда трафик тура бағытта да, резервті бағытта да беріледі. Бұзылып қалған жағдайда реконфигурация болып, резервті арна түзіледі.Таратылған жүктеме сұлбасында трафиктің жартысы тура бағытта, жартысы кері бағытта беріледі. Бұл жағдайда бүліну болған кезде ауыстырып -қосу ресурстардың деңгейіне қарай жүзеге асады.
1.3 СБЖ-ның соңғы құрылғысының үлкейтілген құрылымдық сұлбасын талдау
Құрылымдық сұлбаны талдау берілген ТЖ арнасының санымен және ТЖ-ның қабылдаулары арқылы орындалады. Сондай-ақ қолданылатын кабель 4 коаксиалды жұптан тұратының есте сақтау керек. Кабелді қолдану үшін екі идентивті беру жүйесін қосу қажет (төртөткізгішті сұлба 6 - сурет бойынша).
300 - 3000 Гц
300 - 3000 Гц
Сурет 2.1 - Төртөткізгішті сұлба бойынша жалғастыруды ұйымдастыру
СБЖ-ның кұрылымдық сұлбасын таңдауды біріншілік беру жүйесінің сыйымдылығын беруден бастаймыз. Берілген мәліметтер бойынша 120 арналы жүйені қолданамыз, ал қалыптастыруда топтық сандық ағында екілік сатылы топ құраушылар арқылы іске асырамыз. Осыдан келе СБЖ-ның сұлбасын берілген арна санына сәйкес талдап және сызамыз. Арна саны екі беру жүйесі арқылы құралады, ал ТЖ қабылдаулары әр ҚРП талабымен іске асады. ҚЕРП санын бұл сатыда анықтамаймыз.
Бізге белгілі, байланыс техникасының бір есебі болып берілген ақпаратты типтік арналар мен тракттарға сапалы түрде таратуды қамтамасыз ету болып саналады. Беру жүйесін жобалау сатысында әртүрлі құрылғы мен трактілердің техникалық талаптарына сәйкес жағдайда анықтау қажет, байланыс арнасына кіретіндер өз ретімен осы құрылғыда болатын процесстердің деталды анализдерін қажет етеді, ақпаратты беру сапасын азайту көрсетілген мақсаты болып табылады. Сонымен қатар, қойылған мақсатқа жету әртүрлі жолдармен қамтамасыз етілуі мүмкін, яғни әртүрлі талаптарды бөлек құрылғыларда байланыс арнасына кіретін, бір соңғы нәтижеге әкеледі. Сигналдың бөгеуілінің сипаттамасы анық көрсетілген, сол құрылғыда және басқа трактіде көрсетілгендей, осы бөгеуілдердің беру жүйесінің ішкі параметрлерінің байланысы, жобалау процесінде фактордың белгіленген өлшемі оптималды таратуда көрінуі мүмкін, беру жүйесінің бөлек трактілерінің арасындағы тарату ақпаратының сапасын төмендеуіне әкеп соғады. Басқа сөзбен айтқанда, жобалау процесінде жүйенің бөлек түйіндерінің талаптарын анықтап алу қажет, яғни, жүйеге берілген талаптар минималды шығынмен тиімді түрде қамтамасыз етілуі керек.
Таратуда бірінші аналогты сигнал c(t) ТЖСбер спектр көмегімен шектеледі, сигналдың дискреттеуін уақыт бойынша В.А.Котельников теоремасы арқылы іске асыру жеткілікті. Осы сатыда сигналды таңдаудан бұрмалану пайда болады, біріншіден, шығыс сигнал үздіксіз спектрлі, жиілікпен шектелетін мақсаты бар, екіншіден, ТЖФбер -ді идеалды сипаттамасымен, нәтижесінде оның шығысында шектелген идеалды емес сигнал спектрі қалыптасуын құру мүмкін емес. Бірақта спектрді шектеу ақпарат түрін сол немесе басқа түрде қабылдау ерекшелігі, ал мүмкін бұрмаланулар ТЖСбер идеалды еместігінен дискреттеу жиілігін таңдау жолына сәйкес азаюы мүмкін.
Аналогты сигналдың спектіріне шектеуден кейін АИМ модулятордағы уақыттық дискреттеуге әкеп соғады, нәтижесінде уақыт бойынша дискреттелген индивидуалды АИМ сигналы қалыптасады. Бұл сатыда сигнал бөгеуілге тұрақты циклдік кодтар бөгеуілдерін талдау келесі себептерде мүмкін: бірінші, АИМ сигналын қолдану жазық төбелі импульспен келесі құрылғыларда қалыпты жұмыс істеу үшін қажет амплитудалық-жиіліктік бұрмалау пайда болады. Ал екінші, АИМ дискриттеуінің кездейсоқ аралас мезеттерінде есептеу ретсіз қалыптасады, аналогты сигналды қайта құру кезінде оның бұрмалануына әкеп соғады. АИМ - 2 қолдануда бұрмалану қажет мәнге АИМ ұзындығының есебін азайту жолымен және корректорлық құрылғыны қолдану арқылы азаяды.
Уақыт бойынша дискреттеу индевидуалды сигнал (АИМ сигнал) басқа арналардың сәйкес сигналдарымен қосылады, яғни топтық 30 -арналы АИМ (АИМтоп) сигналы қалыптасады және деңгей бойынша кванттауға әкеледі. Осыдан кванттау шумы, СБЖ-да көп жағдайда негізгі болып табылатын, пайда болады. Сондықтан кванттағыш (Кb) сипаттамасын таңдауға көп көңіл бөлу қажет.
Топтық квантталған АИМ (АИМтоп) сигналы кодтайтын құрылғыға, АЦТ болатын, келіп түседі. Осы кезде құрылғылық деп аталатын шум, тарату ақпаратының сапасын азайтуға әкеп соғатын, пайда болады. Содан кейін ЦҚ-да топтық ақпараттық сандық сигнал (ИКМ сигнал) СС, АБҚ және ДА-ға бірігеді, нәтижесінде СБЖ таратуының циклі қалыптасады.
Ары қарай уақыттық топтық құраушылар (УТ), яғни ИКМ - 120 санды ағының 8 тобына бірігу іске асады. Уақыттық топтық құраушыларға біріккен ағындар жылдамдығын сәйкестендендіруді іске асыру қажет, фазалық діріл пайда болатын, бөгеуіл сигналдарының бірден-бір көзі болып табылады.
ҮЦС сигналы топтық сигналды қалыптастырғышқа ФГС келіп түсу үшін арналған: 7 санды ағынды біріктіру; әр бір тарату циклінің басында циклды синхросигналды қалыптастыру; топтық сандық ағын сигналдарын санды қызмет ету байланысына еңгізу; сигналды тарату ЦС айналдыруына циклдік синхронизмнің жоғалуына және сандық қызмет ету байланысында шақыруды тарату; технологиялық арна құру.
Біріккен жоғарғы жиілікті ағын (ИКМ) кодтық түрлендіргіште тарату сигналға айналады, жол бойынша тарату жеңіл және санды сызықты трактіге келіп түседі, осы аралық пунктте санды сигнал регенерацияланады. СБЖ-ның сызықты трактісінде ақпаратты тарату сапасы төмендеуі мүмкін, келесі себептерге байланысты. Таратуда және санды сигнал регенерациясында қате пайда болады, нәтижесінде декодер шығысында дискреттелген сигналда кездейсоқ қате пайда болады. Бұндай жиілікте ауытқуы пайда болуы қате коэффицентімен анықталады.
Көп жағдайда тактілік жиілік сигнал жүйесі, сызықтық регенератордағы сияқты, қабылдау станциясында импульстік тізбектен бөлінеді, сондықтан тактілік жиілікке тура абсолютті сәйкес келмейді, тарату станциясында күшейтіледі. Нәтижесінде фазалық діріл, шығыс сигналының бұрмалануына әкеп соғатын, пайда болады.
СТҚ кірісінде сызықты трактіде қабылданған, кодтың кері екілік сигналға түрленлірілу іске асады. Осы процестен қателердің көбеюі мүмкін. Кодты түрлендіруден кейін уақыттық бөлу (УБ) жоғарғы жылдамдықты сигналды 8 топтық санды сигналға айналдыру іске асады. Бұл жағдайда командаларды қате қабылдаудан жылдамдықтарды келістіру кезінде барлық арна компоненттік ағындарының арасында байланыс бұзылуы мүмкін.
Топтық сандық сигналдардан синхронизация сигналы бөлінеді, сондай-ақ басқару және арақатынастық сигналы да (БАС). Басты қабылдаудағы қателіктер сәйкес арналардың бірігуінің дұрыс емес қондырылуына әкелуі мүмкін. Синхронизация жүйесі кірістегі сигналдың дұрыс декодалануын қамтамасыз етеді, синхронизацияны жоғалту барлық ақпараттық жүйесіндегі байланыстың ұзындық жоғалуына қатынасына әкеледі.
Топтық санды сигнал декодалайтын құрылғыда ЦАТ-қа айналуы мүмкін, нәтижесінде топтық АИМ сигналы қалыптасады.
АИМтоп сигналынан уақыттық селекторлы (УС) индевидуалды арналы АИМ сигналдары бөлінеді және ТЖСбер көмегімен аналогты сигнал қайта құрылады.
2. SDH сандық беру жүйесі
2.1 Сандық тарату жүйесі туралы түсінік
Бүгінгі күнде дамыған мемлекеттер қатарындағы елдерде сандық радиохабар тарату технологиясына көңіл бөлінуде. Оның кәдімгі аналогтық радиохабардан немен ерекшеленетінін көрейік:
Сандық байланыс жүйесінің аппаратурасы қалыптастыру және сандық сигналдарды қабылдау, сондай-ақ сызықты ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1. Сандық байланыс желілері
1.1 Ақпаратты тарату және бөлу жүйелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.2 SDH желісінің құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
1.3 СБЖ-ның соңғы құрылғысының үлкейтілген құрылымдық сұлбасын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2. Синхронды сандық желілер
2.1 Сандық тарату жүйесі туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
2.2 SDH желісінің құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.3. СБЖ генераторындағы тактілі синхрондау принциптері ... ... ... ... ... ... ...26
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
Кіріспе бөлім
Ғылымның дамуы және техникалық үрдістің шапшаңдауы байланыс құралдарын, жинау жүйелерін, ақпаратты тарату және өңдеуді жетілдіруінсіз мүмкін емес. Соңғы жылдардағы жаңа ақпараттық технологиялардың интенсивті түрде дамуы микропроцессорлық техниканың жедел қарқынмен дамуына әкелді, ол ақпаратты таратудың сандық әдістерінің дамуына ықпал жасады.
Есептеулер бойынша бір тұтынушыға ақпарат ағынынің орташа көлемі әр жыл сайын 8 есе өсіп отырады. Жаңа желілік қосымшалар өткізу жолақтың кеңдігін керек етеді, практикада әлемдік желілердің түрлі қосымшалары қолданылады, олар мультимедияға, бейнеконференция байланыс үшін арналған.
Қазіргі заманға сай актуалды мәселелерге мәліметтерді тарату, тұтынушыларға сандық қызмет көрсетуді жатқызуға болады. Осы мәселелерді шешу мақсатымен техниканың қазіргі жетістіктерін пайдалану арқылы көптеген сандық түрде мәліметтерді тарату технологиялары шапшаң түрде дамуда.
Байланыс желілерін құру үшін қазіргі уақытта қолданылатын қазіргі заманғы технологиялардың бірі синхронды сандық иерархия - SDH технологиясы болып табылады.
SDH аппаратурасы бағдарламалы түрде басқарылатын болып табылады, ол мыналардан тұрады: түрлендіргіш, таратқыш, бақылауша, оперативті ауыстырып-қосқыш. SDH концепциясы сандық ақпаратты жоғары сапалы тарату үрдістерін, желіні автоматты түрде басқару,бақылау, желіге қызмет ету үрдістерін бір жүйенің ішінде тиімді біріктіреді.
Сонымен SDH - жай ғана жаңа тарату жүйесі емес, сонымен бірге бұл желілік архитектурада, басқаруда принципиалды өзгерістер.
SDH - ті енгізу сандық байланыс желінің жаңа сапалы даму кезеңі болып табылады.
Синхронды сандық иерархияның алдыңғы буын жүйелерімен салыстырғанда айтарлықтай артықшылықтары бар, оптикалық-талшықты тарату жолдарының мүмкіндіктерін толықтай іске асыруға, жоғары сапалы байланысқа кепілдік бере отырып, желіні пайдалануға және басқаруға жайлы жағдай жасауға мүмкіндік береді. Синхронды сандық иерархия жүйелері 155 Мбитс және одан да жоғары тарату жылдамдықтарын қамтамасыз етеді.
Синхронды цифрық иерархия қолданушыны қызмет көрсетудің кең спектріне қосу үшін инфраструктурасы болып табылатын кең жолақты көліктік желілердің технологиясы. SDH желілері ақпараттық ағындарды 10 Гбитс дейінгі жылдамдықта беруге мүмкіндік береді, қол жеткізетін жылдамдықтардың, соның ішінде плезиохронды сандық иерархиямен де сәйкес келетін кең диапазонын ұсынады және де кез-келген трафик түрі (дауыс, мәліметтер, бейне) үшін ашық.
SDH сигналдың құрамында бар қызметтік ақпарат желілік құрылғыларды және жалпы желіні бір орталықтан басқаруды қамтамасыз етеді, сонымен қатар желіге икемді және тез қызмет көрсетуге мүмкіндік береді, қолданушыларға қажет ағындарды ұсынады және де мүмкін істен шығулардан (авариялардан) желідегі ақпараттық ағындарды қорғау механизмін іске асырады.
1. Сандық байланыс желілері
1.1 Ақпаратты тарату және бөлу жүйелері
Кодалық комбинация элементарлық екілік сигналдан тұратын құрамалы сигналдан құрастырылады. Бұл құрамалы сигналды қабылданған құрамалы сигналды эталонмен салыстырып толық өңдеуге болады. Бірақ бұл жағдайда эталондар саны өте көп болып кетеді. Оның саны мүмкіндік кодалық комбинацияның санына тең. Оған қарамастан қабылдау негізінде үлкен дұрыстылығы қамтамасыз етеді, бірақ іске асырудың қиындығының нәтижесінде сирек пайдаланылады. Таратылған сигналды дұрыс қабылдау үшін дискретті сигналды тарату техникасында синхронизация әртүрлі есебін шешуге тура келеді. Синхронизация екі немесе бірнеше процестердің арасындағы анықталған уақытша қатынасты орнату және қамтамасыз ету процесі қызметін атқарады. Мысалы байланыс техникасында қабылдау және тарату жағындағы анықталған фазалық қатынасты орнату және қолдау есебін шешуге тура келеді.
Байланыс - өзіне желілердің және электрлі байланыс қызметінің жиынтығын құрастырады. Электрлі байланыс қыз-меті - пайдаланушыларға қызмет беруді қамтамасыз ететін құралдар комплексі. Екіншілік желілер электрлі байланыс қызметтерінде сигналдарды тасу және коммутациялауды қамтамасыз етеді, біріншілік желілер екіншілік желіні арнамен қамтамасыз етеді. Сәйкес қызметтің негізгі құрамдық бөлімі ақырғы құрал болып табылады, олар пайдаланушыларда орнатылады. Қызметтің мысалы ретінде телефондық қызметті алуға болады. Ол пайдала-нушыларға телефондық байланыс, мәлімет тарату және т.б. қызметтерді ұсынады. Қызмет және қызмет көрсету деген түсінік техникалық әдебиетте көп мағыналы түсіндіріледі. Телефон желісінде мәлімет тарату телефон арнасымен мәлімет тарату қызметі ретінде қарастырылады. Сондықтан телефон иесі телефон желісіне модем арқылы компъютерді қосқан кезде ғана қызмет көрсету қызметі пайда болады. Логика бойынша келесі анықтама дұрыс болуы керек. Мәлімет тарату қызметі ретінде біз мәлімет тарату үшін арнайы құрылған байланыс жүйесін түсінеміз немесе аппараттық программалық құралдардың, өңдеу әдістерінің, бөлу және мәлімет тарату процестерінің жиынтығы. Сол бір уақытта мәлімет тарату қызметі телефондық байланыс қызметін көрсету мүмкіндігін береді. Ол документтік электрлі байланыс қызметінің (ДЭС) құрамына кіріп, әртүрлі телефонды емес ақпараттармен ауысу (тарату) мүмкіндігін қамтамасыз етеді. ДЭС қызметінің құрамына телеграф, газет тарату және телематикалық қызметтер кіреді. Әрбір қызметтер көп жағдайда пайдалануы мүмкін, пайдаланушылардың талабына сәйкес қызметтердің түрі ретінде жіктеледі.
Телекоммуникация желілерін жаңғырту деп бар желіге сандық тасымалдау және қатынасу сыңарларын енгізуді айтады. Аналогтық желінің сандыққа өтуі техникалық құралдардың тиімді қызмет атқаруына, ақпаратты тасымалдау сапасын арттыруға, сонымен қатар абоненттерге ұсынылатын қызмет жолақтарының кеңеюіне рұқсат береді. Тасымалдау мен қатынасу сандық болған жағдайда ең жақсы техникалық және экономикалық көрсеткіштерге қол жеткізуге болады. Бұл жағдайда сандық аппаратураны интегралдау орын алады да, аналогты-сандық түрлендіргіштердің қа-жеттілігі жойылады. Телеқатынас желілерінде қолданылатын интегралдардың 2 түрі бар:
1) қатынасу аппаратурасын және тасымалдау аппаратурасын инте-гралдау, оның негізінде интегралдық сандық желі (inteqrated Diqital Network-IDN) тұрғызылады;
2) байланыс түрлерін (қызметтерін) интегралдау оның негізінде желі қызметін интегралдайтын сандық желі (inteqrated Strvices Diqital Network-ISDN) тұрғызылады.
Барлық желіні бірден бір қадам арқылы толығымен жаңғырту мүмкін емес. Өйткені ол үшін аса зор бастапқы шығындар қажет болады. Көптеген елдерде аналогтық телефон желісінен сандыққа өту үрдісі бірнеше ондаған жылдарға созылады. Сандық желіні тұрғызудың бірнеше стратегиясы белгілі. Олардың негізгілері: - аралдық стратегия (орнын басу стратегиясы); - салу стратегиясы; - прагматикалық стратегия (аралас). Аралдық стратегия үшін барлық аналогтық желілердің кезең бойынша сандық аралдар деп аталатын шектелген географиялық аймақтар шегінде сандыққа алмастырылуы (9.1 сурет) кейін сандық желінің аралдары біртіндеп біріккен сандық желі тудырады. Сандық аралдарды пайдалану мерзімі аяқталуға қалған ескі телефон станциялары көп кездесетін аймақтарда, сонымен бірге сандық тасымалдау жүйесі кеңінен қолданатын аймақтарда енгізу ұсынылады. Аралдық стратегия телефондалған аймақтар бір- бірінен үлкен қашықтықпен бөлінген жағдайда және жоғарғы деңгей жерлерін жаңғыртуға кеткен бастапқы шығындар көп болғаны өте тиімді. Салу стратегиясы аналогтық желі иеленген территорияны жауып алатын сандық желіні құруға бағытталған
Сандық станциялар бір бірімен тек сандық сл арқылы қосылады және жалпы арналық сигнализация жүйесінің көмегімен сигналдық ақпараттармен алмасып отырады. Сигнализация жүйесін үйлестіру функциясын орындайтын минимал түйін (ретқақпа) сандары арқылы сандық желінің бар аналогтық желімен қиылысуы қамтамасыз етіледі. Салу стратегиясы мен негізгі стратегия нақты аумақтың артықшылықтарын ескермейді. Сондықтан желіде көбіне олардың комбина-циясы қолданылады - прагматикалық стратегия қолданылады.
Кең жолақты мультисервистік желілерді салу үшін тиімді технологияны таңдау қазіргі кезде қазіргі заманғы желілерді жасау кезінде желілік технологиялардың интеграция және конвергенция үрдістеріне тіреледі. Конвергенттік желілердің жалпы технологиялық және негізі кез келген мультимедиялық ақпараты бар сандық ағындарды және оларды белгіленген жылдамдық және сапамен таратуға мүмкіндік беретін арнайы транспорттық протоколдарды тарататын әмбебап орталар болып табылады. Жаңа қызметтерді беру үшін әмбебап мультисервистік желіні қалайша салуды және оларға қандай талаптар қоюды анық түсіну қажет. Желілерді салу кезінде жаңа қызметтер дәстүрлік телефония, видео және мәліметтер таратудың қызметінің суперпозициясы болып табылатынын және сәйкесінше осындай қызметтерге икемделген әмбебап желілерді қажет ететінін есте сақтау керек. Желінің әмбебаптылығы ең алдымен мұндай желі мыналарды жасай алуы қажет екенінде жатыр:
- барлық қажетті протоколдар мен ақпараттық ағындардың барлық түрлерін таратуға адаптацияланған болуы қажет;
- қызметті осы абоненттен жеткізу нүктесіне дейін бақылау және кепілдік беру мүмкіндігі бар ақпараттық ағындарды таратудың қажетті сапалық деңгейін ұстануы керек; Солайша, қазіргі заманғы желі (егер ол мәліметтер тарату желісі ретінде жоспарланса да) әдетте біршама инвестицияларды қажет ететін, қажетті тарату сапасын және ақпараттық ағындардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету есебімен салынуы қажет. Осы кезде бұлайша желіні салу әмбебап желі болуы үшін қажетті сапасы болуы және сәйкесінше ақпараттық ағындардың альтернативтік түрлерін (дыбыс және видео) тарату үшін қолдануға мүмкіндіктердің болуы қажет. Желілерді салу тәжірибесі локалдық желілерді көбінесе Ethernet-ті қолдану арқылы, ал глобалдық, магистральдық желілерге PPP протоколын қолданудың бөлек талпыныстарына қарамастан, 90 ж.ж. ортасына таман Frame Relay технологиясын қолдану арқылы салына бастағандығын көрсетеді. Кейінірек, 90 ж.ж. соңына таман, АТМ технологиясының дамуымен кей жерлерде мәліметтер тарату желілерін жасау кезінде АТМ технологиясына көшті. Қазіргі кезде жасалып жатқан барлық жаңа магистральдық, мултисервистік және IP-желілер ATM технологиясын транспорттық деңгейде қолданады. Сондықтан ATM және IP-дің қарсыласуы қазіргі бірге істейтін, сәл бұрынғырақтағы телефония мен СЦИSDH технологиясының қарсыласуы сияқты орынсыз. Өйткені IP - бұл қосылудың орнатылуынсыз, сапаны бақылау мүмкіндігінсіз (кешігудің жылдамдығы, кешігудің вариациясы) және бұл қосылудың қауіпсіздігінсіз протокол. Бұл қасиеттерді ATM технология-сының транспорттық деңгейінің хаттамалары қамтамасыз етеді.
Талшықты-оптикалық беріліс жүйесі (ТОБЖ) қазіргі таңдағы өте үлкен қарқынмен дамып келе жатқан байланыс жүйесінің бір саласы. Қазіргі уақытта байланыс саласы аналогтықтан цифрлыққа тез арада көшуге тырысуда. Ал осы цифрлық ақпаратты таратуда осы талшықты-оптикалық беріліс жүйесі өте тиімді тәсілдердің бірі.Ол өте үлкен ақпарат көлемін таратуға мүмкіндік береді. Оптикалық талшық сандық тарату жүйесінде жақсы қолданылады.
Қазіргі заманғы ташықты-оптикалық сымдардың пайда болуына байланысты, цифрық тарату жүйелерін регенерациялау секциясын 100 км-ге дейін ұзартумен қатар сызықтық тракттарда (СТ) жоғары жылдамдықпен тарату мүмкін болып отыр. Осындай сызықтық тракттардың шығуы 100 жұпты метал сымдардағы цифрлық тракттарды басып озады, ол оның экономикалық тиімділігін арттырады. Көптеген регенераторлады аяқталған немесе транзитті станциялармен біріктіру мүмкін болып отыр. Осыдан көретініміз, СЦИ- бұл жай ғана тарату жүйесі емес, бұл - басқару ұжымдарындағы желілік архитектураларда принципиалды өзгеріс. СЦИ-ны дамыту сапалы сандық байланыс желісін дамытудың жаңа бастамасы.
Осы жобада базалы тарату жүйе есебінде жобаланатын желіде SDH-тің бірінші деңгейлі иерархия аппаратурасы ұсынылып отыр, синхронды транспорттық модуль шеңберінде ақпаратты ауыстыру 155 Мбит жылдамдықпен сандық сигналмен тарату жүзеге асырылады.
Сандық беру жүйелерін және АТС ті жобалаушы елде бұл аппаратураның сериалы шығарушыларынан бастап және шетел техникасын және кабельдерін қолдаумен айналысады. Институт жобалаудың үлкен өлшемдерін субкезекке МПС ұйымдарын орындарын орындай бастады. Қазіргі уақытта талшықты оптикалық байланыс линиясын жобалауды ҚТС пен бірге жобалау ұйымдары орындайды.10000 км ТОБЖ жасауға жұмысшы құжаттама жасалынған. Жалпы технологиялық телефон торабы бірінші ретті сандық жылдамдықпен байланыстыру линиялары бойынша жұмыс істейтін және сөздерді, видеоны және бейнені беру үшін абонентті қондырғылардың қосылуын қамтамасыз ететін сандық АТС −терде салынуда. Байланыстың сандық торбына біртіндеп өту үшін, бірінші ретті тораптың құрылысы екінші ретті тораптың реконструкциясынан озып кеткенде санды −аналогты түрленуді орындау қажет. Бұл төрт жетекті ТЧ командаларын алуға және оларды бар қондырғыларға қосуды қамтамасыз етеді.
ТОБЖ-тың қолданылу саласы өте кең - қалалық және ауылдық байланыс сымдары мен борттық комплекстерден (ұшақтар, ракеталар, кемелер) үлкен қашықтықтардағы жоғарғы ақпараттық көлемдегі байланыс жүйелеріне дейінгі сыйымдылықта.Отикалық талшықты байланыс негізінде принципиалды түрде жаңадан ақпаратты тасымалдайтын жүйелер туындауы мүмкін.
ТОБЖ базасында көп мақсатты тағайындаулары бар бірлік интегралды жүйе даму үстінде. Талшықты-оптикалық жүйелердің қолданылуы, бейнелеудің жоғарғы сапасын және абоненттерге қызмет көрсетудің ақпараттық мүмкіндіктерін кеңейуін қамтамасыз ететін, кабельді теледидарда перспективті болып келеді.
Көпканалды ТОБЖ елдің магистралды және зоналық байланыс желілерінде, сонымен қатар, қалалық АТС арасында байланыс сымдарын орнатуда кеңінен қолданылады. Бұл дегеніміз - бір ОТ арқылы бір уақытта бірнеше ақпаратты сигналдарды, әр түрлі толқын ұзындығында таралуы мүмкін, яғни оптикалық кабельдер (ОК) арқылы үлкен көлемдегі ақпаратты тасымалдауға болады. Әсіресе, суастылық оптикалық магистралдар тиімді, әрі үнемді болып келеді.
ТОБЖ-та цифрлық тасымалдау жүйелері өзінің физикалық принциптері бойынша кеңінен таралған.
ОК негізінде әр түрлі топологиядағы (сақиналы, жұлдызшалы және т.б.) локальды есептеуіш желілер құрылады. Мұндай желілер есептеуіш орталықтарын жоғарыланған сападан тұратын және заңсыз қатынастан қорғайтын, үлкен өткізу қабілеті бар бір ақпараттық жүйеге біріктіруге мүмкіндік береді.
ОК-ң жеңілділігі, азгабариттілігі, тұтанбауы оларды монтаждауда, ұшу аппараттарының, кемелердің және басқа да мобильді құрылғылардың құралдары ретінде пайдалы етті.
Бүгінгі күнде қолданылатын ЦТЖ ТОБЖ-тың өткізгіштік қабілеті клиенттердің күннен-күнге өсіп келе жатқан қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды. Өйткені жіберілетін ақпараттың көлемі үнемі өсу үстінде, сондықтан да ТОБЖ арқылы жіберілетін сигналдардың жылдамдығын реконструкция жолымен, ЦТЖ STM-4 қабылдап-тарату құралын STM -64-ке өзгертуге болады.
Талшықты-оптикалық тарату жүйесінде (ТОБЖ) ақпарат жоғары жиілікті шамамен 200 ТГц, электромагниттік толқындар арқылы беріледі, ол 1500 кмоптикалық спектрдің жақын инфрақызыл диапазонына сәйкес келеді. ТОТЖ-гіақпараттық сигналдарды таситын толқындатқыш болып оптикалық талшық
(ОТ) саналады, ал аз жоғалтулармен үлкен ара қашықтықққа жарық сәулесінтарата алатын маңызды мүмкіндікке ие. ОТ-ғы жоғалтулар сандық жағынанөшулікпен сипатталады. Ақпаратты таратудың жылдамдығы мен қашықтығыдисперсия мен өшулік әсерінен болатын оптикалық бұрмалануларменанықталады. Талшықты оптикалық желі бұл талшықты-оптиканың байланысжелілерінің түйіндері арасындағы байланыстырғыш элементтері барақпараттық желі. Талшықты-оптикалы желі технологияларына талшықтыоптика сұрақтарынан басқа, сондай-ақ элетронды тарату құрылғысына қатысты,оның стандартизациясы тарату хаттамалары, желі топологиясы сұрақтары жәнежелі құрылымының жалпылама сұрақтары қатысты болады. Қазіргі уақыттаоптикалық талшық ақпаратты тарату үшін ең жіктелген физикалық орта болыптабылады, сонымен бірге маңызды ара қашықтықтарға ақпараттардың үлкенағынын таратуда нағыз перспективті орта болып саналады.
Талшықты-оптикалық беріліс жүйесінің төмендегідей артықшылықтарынатап өтуге болады:
- оптикалық сигналдың кең жолақтылығы, ол f0 10 10 Гцтасушының аса жоғары жиілігімен шартталған.Бұл оптикалық байланысжелісімен жылдамдығы 12 10 битс (1Тбитс) ақпаратты таратуға болады дегендібілдіреді. Басқа сөзбен айтқанда, бір талшық бойымен бір уақытта 10 миллион
телефон сөйлесулерін және миллион видеосигналды беруге болады.
Мәліметтерді тарату жылдамдығы ақпараттарды бірден екі бағытта таратуәсерінен жоғарылауы мүмкін, өйткені жарық толқындары бір талшықта екітүрлі поляризацияның жарық сигналдары алады, ол оптикалық байланысарнасының жіберу мүмкіндігін екі есе жоғарылатады. Қазіргі күнде оптикалық
талшықпен берілетін ақпараттың тығыздығы бойынша шегі жоқ;
- оптикалық талшықтықтағы жарық сигналының өте аз өшулігі (басқа
орталармен салыстырғанда). Ресейлік талшықтың ең жақсы үлгілерінің 1,55мкм толқын ұзыңдығындағы өшуліктері 0,22 дБкм, бұл сигналдаррегенерациясы жоқ ұзындығы 100000 м-ге дейінгі байланыс желісін құруғамүмкіндік береді. Салыстыратын болсақ, 1,55 мкм толқын ұзыңдығындағы ең
жақсы Sumitomo талшығы 0,154 дБкм өшулікке ие. АҚШ-ң оптикалықлабораториясында одан да мөлдір, 2,5 мкм толқын ұзындығындағы 0,02дБкм теориялық шегі бар фторцирконатты оптикалық талшықтар жасалыпшығарылуда. Лабораториялық зерттеулер мұндай талшықтар негізінде тарату
жылдамдығы 1 Гбитс болғандағы 4600 км арқылы регенерацияның аудандары
бар байланыс желілерін құруға болатындығын көрсетті;
- ОТ кварцтан дайындалады, оның негізгі мысқа қарағанда арзан материалдан, кең таралған кремнийдің екі оксиді құрайды;
- оптикалық талшықтың диаметрі шамамен 100 мкм болады, яғни, өте жинақы және жеңіл, бұл оларды авиацияда, прибор жасауда, кабельдік техникада қолдану үшін перспетивті етеді;
- оптикалық талшықтар диэлектрикті болып табылатындықтан, сәйкесінше байланыс жүйесін құру кезінде сегменттерінің гальваникалық шешілуіне автоматты түрде қол жеткізіледі. Оптикалық жүйелерде олар бір бірлерінен толығымен элетрлік изоляцияланған және жерге қосумен потенциалдарды алуға байланысты көптеген мәселелер, олар электрлік кабельдерді байланыстыру кезінде қазірде пайда болады, өздерінің мәнісін жоғалтуда. Ерекше төзімді пластиктерді қолдана отырып, кабельдік заводтарда құрамында металлы жоқ өзі таситын, аспалы және сонысымен электрге қатысты қауіпсіз кабельдерді дайындауда. Мұндай кабельдерді қазіргі кездегі электр тарату желілерінің жеке сондай-ақ фазалық сымға орнатылған мачталарында монтирлеуге болады, осының арқасында өзендер мен басқа да бүгеуілдер арқылы өтетін кабель салымына кететін біршама құралдарын үнемдеуге болады;
- оптикалық талшықтар негізіндегі байланыс жүйелері электромагниттік бөгеуілдерге қарсы тұра алады, ал сәулелендіргіш арқылы өтетін ақпарат бекітілмеген қол жеткізуден қорғалған. Талшықты-оптикалық байланыс желілерін бұзылмайтын әдіспен естуге болмайды. ОТ-қа әсер ететін барлық әсерлері желі бүтіндігінің мониторинг әдісімен тірелуі мүмкін (үзіліссіз бақылаудың).
- оптикалық талшықтың мағызды қасиетінің бірі - ұзақ уақытқа сақталуы. Талшықтың өмір сүру уақыты, яғни олардың өздерінің қасиетін анықталған шектерде сақтауы, 25 жылдан асады, бұл талшықты - оптикалық кабельді бір рет салып, керек болған жағдайда, арнаның жіберу мүмкіндігін қабылдағыштар мен таратқыштарды жылдам жұмыс жасайтындарына ауыстыру жолымен өсіру болады. Бірақ, сонымен бірге талшықты - оптикалық технологияның кейбір кемшіліктері кездеседі:
- байланыс желісін құруда жоғары сенімділікті, электрлік сигналдарды жарыққа, ал жарықты электр сигналдарына түрлендіретін, активті элементтер талап етіледі. ОТ-ты қаылдап таратқыш құрылғымен байланыстыру үшін оптикалық коннекторлар (байланыстырғыштар) қолданылады, олар аз оптиканың жоғалулар мен қосып өшірудің жоғарғы ресурсына ие болуы қажет. Байланыс желісінің мұндай элменттерін дайындау кезіндегі қателіктері микрон бөлігіне тең болуы керек, яғни, сәуле шығару толқынының ұзындығына сәйкес болуы қажет. Сондықтан оптикалық байланыс желісінің мұндай компоненттерін өндіру қымбат тұрады;
ТОБЖ-ң жоғарыда келтірілген артықшылықтарымен қоса оның бірқатар кемшіліктері де бар. Олар төмендегідей:
- оның көптеген элементтерінің жасалу технологиясы өте күрделі;
- талшықтардың диаметрлерінің ауытқуы өте аз болуы қажет, ал егер ол ауытқулар шекті шамадан асып кететін болса, ол үлкен ақаулықтарға алып келуі мүмкін;
- тасымалдаушы сигналдарды синхрондау жабдықтары өте күрделі, өйткені оның шамалы ауытқуының абсолюттік шамасы модуляциялаушы сигналдың жиіліктік ауытқымынан анағұрлым көп болады;
- оптикалық-талшықтың жиілігінің тұрақты болмауы көпмодалық туғызады. Соның салдарынан дисперсиялық бұзылу пайда болады;
- жоғарғы сапалы кварцты талшықты-оптикалық кабельдер коаксиальды кабельдерге қарағанда қымбат болады;
- талшықты-оптикалық кабельдің майысуынан, иілуінен және оларда пайда болатын микрожарылыстардан сигналдың сапасы төмендейді;
- құрылыстың ұзындықтарын қосып-жалғағанда аса үлкен зергерлік дәлдік талап етіледі;
- оптикалық талшықтарды монтаждау үшін қымбат технологиялық құрылғы қажет.
Нәтижесінде, оптикалық кабель авариясы (үзілгенде) кезінде, мыс кабельдермен жұмыс жасағандағыға қарағанда, оны қайта қалпына келтіруге кететін шығындар көп болады.
Талшықты - оптикалық байланыс желісін (ТОБЖ) қолдануының артықшылықтары, оптикалық талшықтың атап өтілген кемшіліктеріне қарамастан көбірек болып келеді, сондықтан бұл беріліс жүйесі ақпараттарды таратуда кеңінен қолданылуда.
ТОБЖ құру принциптері. Жіберілуге тиісті болған электрлік формадағы біріншілік сигналдар А беруші станциясынан беруіліс жүйесі (БЖ) аппаратурасына келеді. Одан шыққан топтық сигнал түрлендіргіш құрылғыға (ТҚ) келіп түседі. Түрлендіруші құрылғыда ол топтық сигналдар талшықты-оптикалық сызықтық трактында беруге ыңғайлы түрдегі формаға түрлендіріледі түрлендіріледі. Ал оптикалық таратқыш (ОТар) құрылғы электрлік сигналды оптикалық тасушыны модуляциялау көмегімен оптикалық сигналға түрлендіреді. Ол оптикалық сигнал оптикалық талшық (ОТ) бойымен таралған кезде әлсіреуі немесе бұрмалануы мүмкін. Регенерациялық аралық деп аталатын белгілі бір арақашықтықтан кейін ол бұзылған сигналдарды қызмет көрсетілетін немесе қызмен көрсетілмейтін аралық станцияларда (АС) түзету үрдісі жүреді.
Регенерациялық пункттере негізінен түзету үрдістерін (күшейту, регенерациялау қалпына келтіру және т.б.) электрлік сигналдарға қолданған ыңғайлы болып табылады. Сондықтан ТОБЖ аралық станциялары кірісінде оптикалық сигналды электрлік сигналға айналдырып, ал шығысында оны қайтадан оптикалық сигналға айналдыратын етіп құрылады. Бірақ тек оптикалық аралық станцияларды да қолдануға болады. Олар оптикалық кванттық күшейткіштер негізінде жасалады. Оптикалық сигнал бару қажетболған Б станциясына жеткен соң қайтадан электрлік сигналға түрленіп тұтынушыға жіберіледі. ТОБЖ құрылымдық сұлбасы 1.1 суретте көрсетілген.
1.1- сурет. ТОБЖ құрылымдық сұлбасы
Көп жағдайда ТОБЖ шеткі құрылғысы ретінде цифрлық беріліс жүйесі қолданылады. Сондықтан ТОБЖ цифрлық болады. Цифрлық беріліс жүйесінің аналогтыға қарағанда өте көп артықшылықтары болған соң талшықты-оптикалық кабельдер қазіргі кезде негізінен цифрлық беріліс жүйесінде қолданылады.
ТОБЖ құрылымына қарай әртүрлі тәсілдермен құрылуы мүмкін, солардың бірі - екі талшықты бір жолақты біркабельді ТОБЖ. Мұндай құрылымда оптикалық сигналдардың таратылуы мен қабылдануы екі талшық арқылы бір толқын ұзындығында жүзеге асырылады. Кабельдің оптикалық талшықтары арасындағы өзара әсер жоқ болғандықтан әртүрлі жүйенің тарату және қабылдау трактысы бір кабельмен ұйымдастырылады, яғни ТОБЖ біркабельді болып табылады. Бұл құрылымның артықшылығына тарату мен қабылдаудың шеткі және аралық станция құрылғыларының біртиптілігін жатқызуға болады. Ал айтарлықтай кемшілігіне оптикалық талшықтың өткізу сиымдылығын қолданудың өте аз коэффициентін жатқызамыз.
Байланыс саласының дамуы халық шаруашылығында тиімді басқару үшін, мемлекеттік аппаратың нақты жұмыс істеу үшін, халықтың барлық мәдени-тұрмыстық мұқтаждықтарын өтеу үшін үлкен және мемлекеттік қорғанулығын жоғарлату үшін үлкен маңызды орын алады.
Оптикалық байланыстың жаңа эрасы 1958 жылдан бастап табылған лазердің (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - LASER) ойлап табылуынан және осылардың негізінде 1961 жылы ойлап табылған оптикалық кванттық генераторлардың шығарылуынан басталды. Жарық сигналын басқа шағылыстырғышқа қарағанда лазер өзінің монохроматтығымен және когереннтілігімен белгілі. Сондықтан, ол өте үлкен өткізу жолағын алуға мүмкіндік береді.
1960-шы жылдары лазерлік сигналдың түрлі модуляциялау әдістері ұсынылды. Олар: жиіліктік, фазалық, интенсивтілігі мен поляризациялығына байланысты. Сонымен қатар, бірнеше лазерлік беріліс жүйелері ұсынылды. Олар жарықтың бос кеңістікте қозғалу принципін қолданған.
1980 жылдары бірнеше елдерде жоғалту шамасы 10 дБкм болатын оптикалық кабельдер шығарыла бастады. Және сенімді жартылай өткізгіш жарық көздері мен ЕТҚодетекторлар шығарыла бастады. Сонымен қатар, қарапайым телефондарға қосылатын талшықты-оптикалық байланыс жолдарын жаппай тәжірибеден өткізу жұмыстары жүргізілді. Осыдан бастап, талшықты-оптикалық беріліс жүйесінің дәуірі және оған сәйкес телекоммуникациялық, оптоэлектрондық және компьютерлік технологиялардың дәуірі басталды.
Қазіргі кезде Ресейде ұзындығы 17 000 км-ді құрайтын, төрт континентті (Еуропа, Азия, Америка, Австралия) және үш мұхитты (Атлант, Үнді және Тынық) қамтитын ТрасСібір талшықты-оптикалық байланыс жолының құру жұмыстары аяқталды. АҚШ пен Еуропаның арасында салынған Атлант мұхиты арқылы жүргізілген суасты магистраль бар, ұзындығы 16 000 км-ді құрайтын Австралия-Жаңа Зеландия-Гавайи-Солтүстік Америка магистралі бар.
Оптикалық-талшықты кабельдерді өндіру өте маңызды болып табылады. Оның себебі, мыс пен қорғасын ресурстары әлемдік өндіру балансында шектеулі болып табылады. Ортақ мыс ресурстарының 50%-ы, ал қорғасынның 25%-ы кабельді өндіріске жұмсалады. Ал оптикалық кабельдер мыстан жасалған электрлік кабельдерден ерекшелігі дефицит материалдар мен металлдарды керек етпейді, қымбат емес шыны мен пластмассадан жасалынады.
Қазіргі заманда оптикалық кабельдер және оптикалық жүйелер зертханалық тәжірибелер кезеңнен шығып практикалық енгізілу кезеңіне келді. Бірінші кезекте оптикалық кабельдер АТС-ді жалғайтын байланыс жолдарын құру үшін және қала шеттеріне баратын байланыс жолдарын құру үшін қолданылады. Олар металл сыйымдылықты мыс сымдары бар кабельдердің орнын басып жатыр.
Оптикалық кабель кең жолақты ақпаратты жергілікті жүйеде телебейнелеу, деректемелерді тарату желілері, бейнетелефон сигналдарын тарату үшін қолданылады. Оптикалық кабель байланыс жүйелері зоналы және магистральды желілерде кең қолданылады.
Қазіргі кезде таратудың цифрлық әдістері және ақпаратты цифрлық өңдеу кеңінен қолданып жатыр. Біріншілік цифрлық жүйелер ақпаратты төменгі жиілік телефон кабельдерінен тасымалдау үшін арналған, ал жоғары реттілік цифрлық жүйелер жоғары жиілікті кабельдермен, коаксиалды, оптикалық-талшықты байланыс жолдарымен және де жерсеріктік, радиорелейлі байланыс жолдарымен ақпаратты тасымалдайды.
Оптикалық сәуленiң көзi. Жiберушi оптоэлектронды модульдың негiзгi элементi оптикалық сәуленiң көзi болып табылады. Әр түрлi оптикалық сәуле көздері энергетикалық жұмыс деңгейлерде инверсияның тығыздығына негiзделген. Инверсияның орналасу деңгейі деп аталады.
Төменгі нергетикалық (Е1 ) деңгейден (Е2 ) жоғарғы атомның ауысуында жиiлiкте шығарады (Е2 - E1) = h = 1, 05 10-34 дж h, тұрақты жұқа тақтайша. Жоғары деңгейден ауысулары төменгi жарық беретін (жарық диодтар ) диодтар үшiн (өздiгiнен ) жоспарсыз бола алады, сонымен бiрге тек қана (лазерлер жарық үйрететiн диодтар суперлюминесцентные) жоспарсыз болады.
Кәдiмгi жарық диодтардың шығаруы шығару когеренттi емес және нашар бағытты, спектрі болып табылатын люминесценттiгi (20 -- 40 )нм құрайды. Жарық диод люминесценттiгi кәдiмгi жарық диодтары бар салыстыру бойымен сәуле шығарушы бет биiгiрек жарықтықтарға ие болады. Жарық арқылы шығаратын толқын ұзындығы жартылай өткiзгiштің материалдық құрамна байланысты.
Бағытталған шағылу көздерінің негізі ретінде жартылай өткiзгiшті инжекциялық лазерлердi алады. Ол қарқын бойымен оптикалық сәуленiң iшкi модуляцияларын iске асыруға оңай мүмкiндiк бередi. Шалаөткiзгiштi лазер 2 нмнан кем шығару спектрi. Сәулелену көзiнiң таңдауы тарату жүйесін қолдану облысымен анықталады. Жарық диод 200 мбитc дейiнгі (шамамен 10 км) қашықтықта және берiлiс жылдамдығының жұмысы үшiн кiшiгiрiм қолайлы жүйелерде қолданылады. Жарық диод жақсы сипаттамалық сызықпен, үлкен қызмет ету мерзiмi, лазерге қарағанда шығарып жатқан қуаттың әлсiздеу температуралық тәуелдiлiктеріне ие болады. Жарық диодтардың кемшiлiктерiне сәуле шығару қуатты оптикалық талшықпен келесі тарауда жату керек.
Лазер сәулелену көздерiн беру көбiнесе үлкен қашықтықпен және биiк жылдамдықпен тарату жүйестердегiнi қолданылады. Ол оптикалық талшықпен қамтамасыз етіледi.
Оптикалық сигналдардың қабылдағышы. Қабылдау оптоэлектронды модуьдың негiзгi элементi, оптикалық сигналдардың қабылдағышы болып табылады. Қабылдағыштың сапасында көшкiн фотодиодтар , pin-фотодиоды да пайдаланылады. Р белгiлi, керi жұмыс берген ауысудың п, (жарлыланылған аймақ) заряд тасушылар жоқ болатын аймақ бар болады. Бұл аймақта фотонның жұтуы сақтаушыларды бу пайда болумен бiрге жүр зарядталатын - электрон және жылжу сыртқы кернеу көзi жасалған дала әрекетпен электр тұрақтысы фото қабылдағыштың қарама-қарсы қысқыштарына, сыртқы шынжырда ток құрастыра жылысқан тесiк. Бұл ток қолданылған жарық арқылы шығаруын қуат фотодиодтың шығуы, оның мәнiне сигнал пропорционал болып табылады.
Синхронды оптикалық-талшықты желілердің стандартталуының қажеттілігі тек плезиохронды желілердің кемшіліктері анық болған кезде және SDH үшін жабдықтарды өңдеу мен ендіру толығымен жүріп жатқан кезде туды. Телекоммуникациялық операторлар бұл жағдайды бірінші түсінді. Әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын сәйкестендіру үшін жасалынған қадамдар оңтайлы нәтижелерге әкелген жоқ. 1984 жылдың басында АҚШ-та тарату жүйелерінің сәйкестендірілуі бойынша Форум болды, ол Америкалық Ұлттық Стандарттар институтына (ANSI) оптикалық-талшықты желілер бойынша синхронды тарату үшін арнайы операцияларды тезірек қабылдау туралы өтінішін білдірді. Бұл стандарттаудың мақсаты- әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын оптикалық интерфейстер деңгейінде орайластыру. Бұл мәселе ANSI-ң екі комитетінің: цифрлық иерархия синхронизациямен жұмыс істейтін Т1Х1, сонымен қатар желілік әкімшілік басқару мен жұмысқа пайдалану сұрақтарын шешетін Т1М1-ң алдына қойылды. Бұл комитеттердің жасаған жұмыстарының нәтижесінде 45 Мбитс тарату жылдамдығына негізделген SYNTRAN деп аталынатын стандарттың алғашқы нұсқасы жасалынды. Алайда уақыт өтісімен, өндірушілер жаңа жүйелерді ойлап тапты. AT&T компаниясы ең жаңа технологиялар негізінде METROBUS жүйесін ойлап шығарды, оның тарату жылдамдығы енді 150 Мбитс құрады. 1985 жылы Т1Х1 комитеті Bellcore компаниясының ұсынысымен оптикалық интерфейспен қатар сигналдың форматы мен оның тарату жылдамдығын анықтайтын, синхронды желі концепциясына негізделген (SONET, Synchronous Optical Network) бір бүтін ретінде стандартты шығару шешімін қабылдады. Қазіргі уақытта біріншілік байланыс желісінде мультиплекстеу технологиясының дамуындағы анық тенденция РDH-тен SDH-ке өту болып табылады. SDH технологиясы цифрлық біріншілік желі құрылуының заманға сай концепциясы болып келеді. Қазіргі уақытта осы концепция нарықты басып алуда.
SDH технологиясын РDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH технологиясының мынадай ерекшеліктерін бөліп көрсетуге болады: синхронды тарату және мультиплекстеудің алдын алады. SDH бріншілік желінің элементтері синхронизация үшін бір беруші генераторын пайдаланады; SDH-ң кез келген деңгейінде қадамдық демультиплекстеу үрдісінсіз РDH-ң тым жүктелген ағынын бөліп көрсетуге болатындай, РDH ағындарын тікелей мультиплекстеудің және демультиплекстеудің алдын алады. тікелей мультиплекстеу үрдісі сонымен қатар енгізушығару үрдісі деп те аталады; стандартты оптикалы және электрлік интерфейстерге сүйенеді, бұл әртүрлі өндіруші фирмалар жабдықтарының ең жақсы сәйкестігін қамтамасыз етеді; РDH жүйесінің еуропалық және америкалық иерархияларын біріктіруге мүмкіндік береді, РDH-ң бар жүйелермен толық сәйкестігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар тарату жүйелерінің болашақтағы дамуына мүмкіндік береді, өйткені АТМ, МАN, HDTV және басқа тарату үшін жоғары өткізу қабілеті бар арналарды қамтамасыз етеді. біріншілік желіні ең жақсы түрде басқарумен және өзін-өзі тексерумен қамтамасыз етеді. SDH технологиясы қанша болса да тармақталған біріншілік желіні бір орталықтан басқаруға мүмкіңдігімен қамтамасыз етеді.
1.2 SDH желісінің құрамы
SDH желісі кез келген басқа желі сияқты жиынтығы шектелген жеке функционалды модульдерден құралады: мультиплексорлар, коммутаторлар, концентраторлар, регенераторлар және терминалды жабдықтар. Бұл жиын желі шешетін негізгі функционалды міндеттерімен анықталады:
-SDH желісінде транспортталу үшін жарамды агрегатты блокқа қол жеткізетін арналар арқылы кіріс ағындарын жинау - қол жеткізу желісінің терминалды мультиплексорлары шешетін мультиплекстеудің міндеті;
-кірісшығыс ағындарының енгізушығару мүмкіндігі болатын агрегатты блоктарды желі бойынша транспорттау - енгізушығару мультиплексорлары шешетін транспорттау енгізушығару мультиплексорлары шешетін транспорттаудың міндеті, басқаша АDМ - желідегі ақпараттық ағынды логикалық түрде басқарады, ал физикалық түрде осы желіде транспортты арнаны түзетін физикалық ортадағы ағынды басқарады;
-таратқыш торапқа бірнеше бір типті ағындарды біріктіру концентраторлар (хаб) шешетін концентрация міндеті;
-үлкен қашықтықтарға берілетін сигналдың формасы мен амплитудасын қалыпқа келтіріп (регенерация), оның өшулігін компенсациялау үшін LAN-дағы қайталағыштарға ұқсас құрылғылар, яғни регенераторлардың көмегімен шешілетін регенерация қолданылады;
-қолданушының желісі мен SDH желінің байланысуы - шеткі жабдықтың көмегімен шешіледі, мысалы әртүрлі орайластырушы құрылғылар, соның ішінде интерфейстер конверторы, жылдамдықтарының конверторы және т.б.
-Желінің бөлінген тараптарында жүзеге асырылатын виртуалды контейнерлерді маршрутизация еұлбасына сәйкес бір сегменттен басқаға аса жүктеу сандық коммутаторлардың немесе ДХС крос-коммутаторлардың көмегімен шешілетін коммутацияның міндеті болып табылады.
Қазіргі заманғы сандық біріншілік желінің сенімділік параметрлерінің бөліктеріне аса жоғары талаптар қойылады. Осыған байланысты қазіргі заманғы біріншілік желілер арналардың біреуінде істен шығу байқалған кезде тез арада- ауыстырып қосуды орындайтын резервті жолдарды және коммутаторларды қолдану арқылы құрылады.
SDH желілерін сақиналы топологиясымен тікелей байланысты екі сұлба кең тараған: Ыстық резервтеу сұлбасы және таратылған жүктеме сұлбасы. Бірінші жағдайда трафик тура бағытта да, резервті бағытта да беріледі. Бұзылып қалған жағдайда реконфигурация болып, резервті арна түзіледі.Таратылған жүктеме сұлбасында трафиктің жартысы тура бағытта, жартысы кері бағытта беріледі. Бұл жағдайда бүліну болған кезде ауыстырып -қосу ресурстардың деңгейіне қарай жүзеге асады.
1.3 СБЖ-ның соңғы құрылғысының үлкейтілген құрылымдық сұлбасын талдау
Құрылымдық сұлбаны талдау берілген ТЖ арнасының санымен және ТЖ-ның қабылдаулары арқылы орындалады. Сондай-ақ қолданылатын кабель 4 коаксиалды жұптан тұратының есте сақтау керек. Кабелді қолдану үшін екі идентивті беру жүйесін қосу қажет (төртөткізгішті сұлба 6 - сурет бойынша).
300 - 3000 Гц
300 - 3000 Гц
Сурет 2.1 - Төртөткізгішті сұлба бойынша жалғастыруды ұйымдастыру
СБЖ-ның кұрылымдық сұлбасын таңдауды біріншілік беру жүйесінің сыйымдылығын беруден бастаймыз. Берілген мәліметтер бойынша 120 арналы жүйені қолданамыз, ал қалыптастыруда топтық сандық ағында екілік сатылы топ құраушылар арқылы іске асырамыз. Осыдан келе СБЖ-ның сұлбасын берілген арна санына сәйкес талдап және сызамыз. Арна саны екі беру жүйесі арқылы құралады, ал ТЖ қабылдаулары әр ҚРП талабымен іске асады. ҚЕРП санын бұл сатыда анықтамаймыз.
Бізге белгілі, байланыс техникасының бір есебі болып берілген ақпаратты типтік арналар мен тракттарға сапалы түрде таратуды қамтамасыз ету болып саналады. Беру жүйесін жобалау сатысында әртүрлі құрылғы мен трактілердің техникалық талаптарына сәйкес жағдайда анықтау қажет, байланыс арнасына кіретіндер өз ретімен осы құрылғыда болатын процесстердің деталды анализдерін қажет етеді, ақпаратты беру сапасын азайту көрсетілген мақсаты болып табылады. Сонымен қатар, қойылған мақсатқа жету әртүрлі жолдармен қамтамасыз етілуі мүмкін, яғни әртүрлі талаптарды бөлек құрылғыларда байланыс арнасына кіретін, бір соңғы нәтижеге әкеледі. Сигналдың бөгеуілінің сипаттамасы анық көрсетілген, сол құрылғыда және басқа трактіде көрсетілгендей, осы бөгеуілдердің беру жүйесінің ішкі параметрлерінің байланысы, жобалау процесінде фактордың белгіленген өлшемі оптималды таратуда көрінуі мүмкін, беру жүйесінің бөлек трактілерінің арасындағы тарату ақпаратының сапасын төмендеуіне әкеп соғады. Басқа сөзбен айтқанда, жобалау процесінде жүйенің бөлек түйіндерінің талаптарын анықтап алу қажет, яғни, жүйеге берілген талаптар минималды шығынмен тиімді түрде қамтамасыз етілуі керек.
Таратуда бірінші аналогты сигнал c(t) ТЖСбер спектр көмегімен шектеледі, сигналдың дискреттеуін уақыт бойынша В.А.Котельников теоремасы арқылы іске асыру жеткілікті. Осы сатыда сигналды таңдаудан бұрмалану пайда болады, біріншіден, шығыс сигнал үздіксіз спектрлі, жиілікпен шектелетін мақсаты бар, екіншіден, ТЖФбер -ді идеалды сипаттамасымен, нәтижесінде оның шығысында шектелген идеалды емес сигнал спектрі қалыптасуын құру мүмкін емес. Бірақта спектрді шектеу ақпарат түрін сол немесе басқа түрде қабылдау ерекшелігі, ал мүмкін бұрмаланулар ТЖСбер идеалды еместігінен дискреттеу жиілігін таңдау жолына сәйкес азаюы мүмкін.
Аналогты сигналдың спектіріне шектеуден кейін АИМ модулятордағы уақыттық дискреттеуге әкеп соғады, нәтижесінде уақыт бойынша дискреттелген индивидуалды АИМ сигналы қалыптасады. Бұл сатыда сигнал бөгеуілге тұрақты циклдік кодтар бөгеуілдерін талдау келесі себептерде мүмкін: бірінші, АИМ сигналын қолдану жазық төбелі импульспен келесі құрылғыларда қалыпты жұмыс істеу үшін қажет амплитудалық-жиіліктік бұрмалау пайда болады. Ал екінші, АИМ дискриттеуінің кездейсоқ аралас мезеттерінде есептеу ретсіз қалыптасады, аналогты сигналды қайта құру кезінде оның бұрмалануына әкеп соғады. АИМ - 2 қолдануда бұрмалану қажет мәнге АИМ ұзындығының есебін азайту жолымен және корректорлық құрылғыны қолдану арқылы азаяды.
Уақыт бойынша дискреттеу индевидуалды сигнал (АИМ сигнал) басқа арналардың сәйкес сигналдарымен қосылады, яғни топтық 30 -арналы АИМ (АИМтоп) сигналы қалыптасады және деңгей бойынша кванттауға әкеледі. Осыдан кванттау шумы, СБЖ-да көп жағдайда негізгі болып табылатын, пайда болады. Сондықтан кванттағыш (Кb) сипаттамасын таңдауға көп көңіл бөлу қажет.
Топтық квантталған АИМ (АИМтоп) сигналы кодтайтын құрылғыға, АЦТ болатын, келіп түседі. Осы кезде құрылғылық деп аталатын шум, тарату ақпаратының сапасын азайтуға әкеп соғатын, пайда болады. Содан кейін ЦҚ-да топтық ақпараттық сандық сигнал (ИКМ сигнал) СС, АБҚ және ДА-ға бірігеді, нәтижесінде СБЖ таратуының циклі қалыптасады.
Ары қарай уақыттық топтық құраушылар (УТ), яғни ИКМ - 120 санды ағының 8 тобына бірігу іске асады. Уақыттық топтық құраушыларға біріккен ағындар жылдамдығын сәйкестендендіруді іске асыру қажет, фазалық діріл пайда болатын, бөгеуіл сигналдарының бірден-бір көзі болып табылады.
ҮЦС сигналы топтық сигналды қалыптастырғышқа ФГС келіп түсу үшін арналған: 7 санды ағынды біріктіру; әр бір тарату циклінің басында циклды синхросигналды қалыптастыру; топтық сандық ағын сигналдарын санды қызмет ету байланысына еңгізу; сигналды тарату ЦС айналдыруына циклдік синхронизмнің жоғалуына және сандық қызмет ету байланысында шақыруды тарату; технологиялық арна құру.
Біріккен жоғарғы жиілікті ағын (ИКМ) кодтық түрлендіргіште тарату сигналға айналады, жол бойынша тарату жеңіл және санды сызықты трактіге келіп түседі, осы аралық пунктте санды сигнал регенерацияланады. СБЖ-ның сызықты трактісінде ақпаратты тарату сапасы төмендеуі мүмкін, келесі себептерге байланысты. Таратуда және санды сигнал регенерациясында қате пайда болады, нәтижесінде декодер шығысында дискреттелген сигналда кездейсоқ қате пайда болады. Бұндай жиілікте ауытқуы пайда болуы қате коэффицентімен анықталады.
Көп жағдайда тактілік жиілік сигнал жүйесі, сызықтық регенератордағы сияқты, қабылдау станциясында импульстік тізбектен бөлінеді, сондықтан тактілік жиілікке тура абсолютті сәйкес келмейді, тарату станциясында күшейтіледі. Нәтижесінде фазалық діріл, шығыс сигналының бұрмалануына әкеп соғатын, пайда болады.
СТҚ кірісінде сызықты трактіде қабылданған, кодтың кері екілік сигналға түрленлірілу іске асады. Осы процестен қателердің көбеюі мүмкін. Кодты түрлендіруден кейін уақыттық бөлу (УБ) жоғарғы жылдамдықты сигналды 8 топтық санды сигналға айналдыру іске асады. Бұл жағдайда командаларды қате қабылдаудан жылдамдықтарды келістіру кезінде барлық арна компоненттік ағындарының арасында байланыс бұзылуы мүмкін.
Топтық сандық сигналдардан синхронизация сигналы бөлінеді, сондай-ақ басқару және арақатынастық сигналы да (БАС). Басты қабылдаудағы қателіктер сәйкес арналардың бірігуінің дұрыс емес қондырылуына әкелуі мүмкін. Синхронизация жүйесі кірістегі сигналдың дұрыс декодалануын қамтамасыз етеді, синхронизацияны жоғалту барлық ақпараттық жүйесіндегі байланыстың ұзындық жоғалуына қатынасына әкеледі.
Топтық санды сигнал декодалайтын құрылғыда ЦАТ-қа айналуы мүмкін, нәтижесінде топтық АИМ сигналы қалыптасады.
АИМтоп сигналынан уақыттық селекторлы (УС) индевидуалды арналы АИМ сигналдары бөлінеді және ТЖСбер көмегімен аналогты сигнал қайта құрылады.
2. SDH сандық беру жүйесі
2.1 Сандық тарату жүйесі туралы түсінік
Бүгінгі күнде дамыған мемлекеттер қатарындағы елдерде сандық радиохабар тарату технологиясына көңіл бөлінуде. Оның кәдімгі аналогтық радиохабардан немен ерекшеленетінін көрейік:
Сандық байланыс жүйесінің аппаратурасы қалыптастыру және сандық сигналдарды қабылдау, сондай-ақ сызықты ... 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