Проектирование участка транспортной сети между городами с использованием технологии спектрального разделения каналов
Введение
Актуальность темы бакалаврской работы. Современные телекоммуникационные технологии направлены на передачу больших объемов данных. Сетевые технологии молниеносно вытесняют технологии, ориентированные на передачу по голосу. В связи с этим требуется модификация сетей, необходимо увеличить пропускную способность, при этом не останавливая работу действующей сети.
Традиционные технологии телекоммуникаций позволяют по одному оптическому волокну передать только один сигнал. Суть технологии спектрального уплотнения заключается в возможности организации множества раздельных сигналов АЦИ, СЦИ и др. по одному волокну, а, следовательно, многократно увеличив пропускную способность линии связи.
Одной из перспективных технологий систем передачи с использованием ВОЛС является система WDM (Wavelenght Division Multiplexing – спектральное уплотнение каналов). Его сущность заключается в том, что в волоконный световод входит излучение от нескольких источников, работающих на разных длинах волн,
Содержание
Введение 9
1. Общие положения WDM 11
1.1. Принципы построения ВОСП со спектральным разделением 11
1.2. Классификация WDM 12
1.3. Технология мультиплексирования (демультиплексирования) 14
1.4. Дифракционные решетки 17
1.5. Взаимодействие системы WDM с транспортными технологиями 18
1.6. Диапазоны технологии WDM 19
2. Оптические компоненты ВОСП со спектральным разделением 20
2.1. Оптические передатчики и приемники 21
2.2. Оптические усилители 25
2.2.1. Усилители на основе волокон 26
2.2.2. Эрбиевые волоконно оптические усилители (EDFA) 27
2.2.3. Рамановские усилители 30
2.2.4. Полупроводниковые оптические усилители 32
2.2.5. Основные параметры оптических усилителей 33
2.3. Мультиплексоры и демультиплексоры 35
2.3.1. Фильтры на основе оптоволоконных дифракционных решеток Брэгга 36
2.3.2. Интерференционные фильтры на тонких пленках 37
2.4. Оптическое волокно 39
2.5. Волновые разветвители 41
2.6. Коммутаторы 43
2.7. Оптические аттенюаторы 44
2.8. Компенсатор дисперсии 45
3. Выбор трассы прокладки оптического кабеля и выбор типа кабеля 46
3.1. Первый вариант прокладки оптического кабеля 46
3.2. Второй вариант прокладки оптического кабеля 48
3.3. Третий вариант прокладки оптического кабеля 49
3.4. Прокладка оптического кабеля в грунт и через водные преграды 51
3.5. Выбор типа оптического кабеля 52
3.6. Оценка пропускной способности проектируемой ВОСП 58
4. Расчет длины регенерационного и усилительных участков 62
4.1. Расчет длины усилительного участка 63
4.2. Расчет защищенности и предельной протяженности регенерационной секции 65
4.3. Расчет дисперсии регенерационной секции 72
5. Схема организации связи Барнаул - Кемерово. 78
5.1 Проектирование прямого направления ВОЛС (Барнаул-Кемерово) 78
5.2 Проектирование обратного направления ВОЛС (Кемерово-Барнаул) 86
6. Расчет показателей надежности 92
6.1 Основные показатели надежности 92
6.2 Требования к показателям надежности 93
6.3 Оценка надежности первичной магистральной сети 95
6.3.1 Оценка надежности работы линейно-кабельных сооружений 95
6.3.2 Оценка надежности аппаратуры 97
6.3.3 Оценка работы надёжности участка сети с учетом линейных сооружений и аппаратуры 98
Заключение 99
Список используемой литературы 100
Приложения 101
Список используемой литературы
1 Гордиенко В.Н, Крухмалев В.В, Моченов А.Д, Шарафутдинов Р.М. Оптические телекоммуникационные системы. Москва Горячая линия – Телеком 2011.
2 Портнов Э. Л. Оптические кабели связи. – М. ЦНТИ «Информсвязь», 2000 – 112 с.
3 Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы, 2013
4 Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи / 2-е исп. изд. – М.: Радио и связь, 2003. – 468 с.
5 Е.А. Довольнов, В.В. Кузнецов, В.Г. Миргород, С.Н. Шарангович, Мультиплексорное и усилительное оборудование многоволновых оптических систем передачи, 2016
6 Четкин С. В., Шарафутдинов Р. М. Методические указания и задания на курсовой проект по дисциплине: Проектирование ЦСП и ОСП. М., ул. Авиамоторная, 8,2003.
7 Слепов Н.Н. Особенности современной технологии WDM. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, 6/2004.
8 https://cable.ru/cable/marka-dps_048e12_04_10_0_0_6.php#tab_parameters
9 https://cable.ru/cable/marka-oklzh.php#tab_parameters
10 О.Е. Наний, Оптические передатчики.
Модуль ввода-вывода состоит из двух циркуляторов с оптоволоконной решеткой между ними (рис. 2.12). Входной циркулятор играет роль фильтра вывода несущей, а выходной работает как мультиплексор ввода несущей. Недостаток этого фильтра в том, что решетка Брэгга рассчитывается на определенную длину волны и не может быть переделана.
Рис. 2.12 – Модуль ввода-вывода несущих на основе решетки Брэгга
Интерференционные фильтры на тонких пленкахФильтры данного типа применяются также часто, как и на решетке Брэгга. В них роль зеркал, ограничивающих резонаторную полость, играют тонкие диэлектрические пленки многократного отражения.
Фильтры на тонких пленках делятся на 2 типа:
тонкопленочные с одной резонаторной полостью (TFF);
тонкопленочные со многими резонаторными полостями (TFMF).
На рис. 2.13 приведена схема трехрезонаторного фильтра. Его полости разделены отражающими сл