Разработка подводной волоконно-оптической региональной системы передачи
Развитие подводных волоконно-оптических систем связи, их классификация и виды. Российские системы, необходимость организации на Дальнем Востоке. Планирование, проработка и прокладка, энергетическое оборудование и усилители, пропускная способность.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.06.2015 |
| Размер файла | 2,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В зависимости от типа, EDFA может обеспечить выходную мощность от +16 до +26 дБм.
Существует несколько видов усилителей, применение которых определяется конкретной задачей:
* Входные оптические усилители мощности (бустеры) - устанавливаются в начале трассы
* Оптические предусилители - устанавливаются в конце трассы перед оптическими приемниками
* Линейные оптические усилители - устанавливаются на промежуточных узлах усиления для поддержания необходимой оптической мощности
Оптические усилители широко применяются на протяженных линиях передачи данных с системами спектрального уплотнения DWDM.
Компенсатор хроматической дисперсии предназначен для исправления формы оптических сигналов, передаваемых в оптическом волокне, которые, в свою очередь, искажаются под влиянием хроматической дисперсии.
Хроматическая дисперсия - физическое явление в оптическом волокне, заключающееся в том, что световые сигналы с разными длинами волн проходят одно и то же расстояние за разный промежуток времени и в результате чего происходит уширение передаваемого оптического импульса. Таким образом, хроматическая дисперсия является одним из основных факторов, ограничивающим протяженность ретрансляционного участка трассы. Стандартное волокно имеет значение хроматической дисперсии около 17 пс/нм.
3.2 Типы оптических волокон
Волокна делятся на два основных типа: многомодовые и одномодовые. Для всех типов волокон, применяемых в линиях связи, диаметр кварцевой оболочки имеет стандартный размер 125+1 мкм. Номинальный диаметр сердцевины у многомодовых волокон 50 или 62.5 мкм. Диаметр сердцевины у одномодовых волокон может меняться в зависимости от типа волокна в пределах 7..9 мкм (рис. 25).
|
Одномодовые волокна |
Многомодовые волокна |
Рис. 25. Геометрические параметры одномодовых и многомодовых волокон
Все типы волокон, применяемые в линиях связи, по своим геометрическим параметрам настолько близки друг к другу, что при внешнем осмотре, если нет специальной маркировки, определить какой это тип волокна, практически невозможно. Многомодовые волокна применяются в локальных вычислительных сетях и частично в транспортных сетях на уровне доступа. Одномодовые волокна применяются в транспортных сетях всех трех уровней: магистральном, уровне распределения и уровне доступа.
Основные типы одномодовых волокон, применяемых в линиях связи, нормируются международными стандартами ITU-T Rec. G. 652…G. 655:
* G.652: волокна с несмещенной дисперсией (SM волокна) с длиной волны нулевой дисперсии и длиной волны отсечки в районе 1310 нм.
* G.653: волокна со смещенной дисперсией (DS волокна) с длиной волны нулевой дисперсии в районе 1550 нм и длиной волны отсечки в районе 1310 нм.
* G.654: волокна с несмещенной дисперсией (SM волокна) с длиной волны нулевой дисперсии в районе 1310 нм и длиной волны отсечки в районе 1550 нм.
* G.655: волокна со смещенной ненулевой дисперсией (NZDS волокна), обладающие малой дисперсией (0.1…6 пс/нмЧкм) в диапазоне длин волн 1530…1565 нм.
* G.656: волокна с ненулевой дисперсией для систем грубого уплотнения по длинам волн (CWDM - Coarse Wavelength Division Multiplexing).
Оптическое волокно типа NZDS
Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDS оптимизировано для передачи не одной длины волны, а сразу нескольких длин волн. Волокно защищено двойным акрилатным покрытием СРС, обеспечивающим высокую надежность и работоспособность. Наружный диаметр покрытия равен 245 мкм.
Волокно с ненулевой смещенной дисперсией предназначено для применения в магистральных волоконно-оптических линиях и глобальных сетях связи, использующих DWDM-технологии. В этом волокне поддерживается ограниченный коэффициент хроматической дисперсии во всем оптическом диапазоне, используемом в волновом мультиплексировании (WDM). Волокна NZDS оптимизированы для использования в диапазоне волн от 1530 нм до 1565 нм.
Рекомендации разделяют волокна на три подкатегории - А, В, С, которые различаются по значениям коэффициента поляризационной модовой дисперсии, хроматической дисперсии и рабочему диапазону.
Оптические волокна категории G.655.А обладают параметрами, обеспечивающими их применение в одноканальных и многоканальных системах с оптическими усилителями (Рекомендации G.691, G.692, G.693) и в оптических транспортных сетях (Рекомендация G.959.1). Рабочие длины волн и дисперсия в волокне данной подкатегории ограничивают мощность входного сигнала и их применение в многоканальных системах.
Оптические волокна категории G.655.B аналогичны G.655.А. Но в зависимости от рабочей длины волны и дисперсионных характеристик мощность входного сигнала может быть выше, чем для G.655.А. Требования в части поляризационной модовой дисперсии обеспечивают функционирование систем уровня STM-64 на расстоянии до 400 км.
Категория волокон G.655.C подобна G.655.B, однако более строгие требования в части поляризационной модовой дисперсии позволяют использовать на данных оптических волокнах системы уровня STM-256 (Рекомендация G.959.1) или же увеличивать дальность передачи систем STM-64.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что в исследуемой системе связи будет использоваться оптическое волокно с ненулевой смещенной дисперсией категории G.655.C
Заключение
Интернет проник в жизнь в 21-м веке настолько, что играет ключевую роль в работе многих системообразующих институтов - от систем национальной безопасности до глобальной экономической системы. Экономикам многих стран будет нанесен колоссальный ущерб, если подводная сеть выйдет из строя. Коммерческая зависимость от Интернета росла в последнее десятилетие и продолжает расти. Сотни триллионов долларов зарабатываются ежегодно за счет наличия Интернет-сети.
Эффект, который оказывает Интернет-сеть на рост национальных экономик колоссален и является очень важным, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода.
Так, например, Восточная Африка была последним крупным регионом земного шара, получившим высокосортное широкополосное Интернет подключение - подводная кабельная система Seacom была введена в эксплуатацию в 2009-м году. С момента установки волоконно-оптической кабельной системы пропускная способность региона возросла на 10 000 процентов. Кения начала предоставление мобильного доступа в Интернет и позволила людям по всей стране начать переводить деньги через свои мобильные телефоны, доказывая ценность Интернета миллионам граждан, не имеющим банковских счетов. Дистанционное обучение стало возможным для людей проживающих в отдаленных населенных пунктах.
В настоящее время существует 277 подводных волоконно-оптических кабелей в мире. Эти кабели доставляют 99% всего телекоммуникационного трафика, а их протяженность составляет 986 543 км. Ежедневно по ним передается объем данных, эквивалентный нескольким сотням библиотек Конгресса США, только компания Google, владеющая 12 Дата Центрами по всему миру, обрабатывает свыше 20 млрд. запросов в день. И запросов с каждым днем все больше.
Становится очевидным, что сети развиваются стремительно, скорости подключений и связность улучшаются ежегодно. Популярные ресурсы ведут постоянную борьбу за аудиторию или же просто стремятся достичь минимальной задержки для своих клиентов, в том числе прокладывая собственные подводные магистрали с целью уменьшения пинга и прямой доставки трафика.
Несмотря на то, что количество устройств, подключенных к сети Интернет, превышает население планеты, доступ в Интернет до сих пор имеет около 40% населения.
Совершенствование Интернета с целью обеспечения подключения удаленных районов, куда труднее протянуть наземные оптоволоконные линии, необходимо не только странам с низким уровнем дохода, но и целым континентам.
Несмотря на высокую стоимость подводной связи, это направление очень активно развивается в России. Так, Дальний Восток скоро получит высокоскоростной Интернет благодаря ВОЛС «Сахалин-Магадан-Камчатка». До этого регион использовал медленную, ненадежную и дорогую спутниковую связь. Жители Дальнего Востока получат не только высокоскоростной дешевый Интернет, но также и дешевые цифровое телевидение и телефонию.
Учитывая стоимость проведения подводных ВОЛС, а также уровень их востребованности в наше время, данное направление деятельности является чрезвычайно перспективным и многообещающим.
Список литературы
1. Авдулов А.Н. Классификация информационных технологий/А.Н. Авдулов, А.М. Кулькин // Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. - 2009. - №1. - С. 36-45.
2. Авдулов А.Н. Современные информационные технологии и общество/ Авт.-сост. А.Н. Авдулов // Реф. сб. Центр. науч.-информ. исслед. по науке, образованию и технологиям Сер. Информация, наука, общество. - Москва, 2008. - С. 10-17
3. Бум инвестиций в строительство подводных кабельных систем // Век качества. - 2010. - №6. - С. 42-44.
4. Герасименко А.П. Развитие и рост влияния глобальной информационной сети на общество Юга Дальнего Востока // Россия и АТР. -2010. - №1. - С. 160-174.
5. Денисов С.Л. Общее рассмотрение подводных оптоволоконных линий связи /С.Л. Денисов, И.Э. Самарцев // Спецвыпуск Т-Comm. - 2009. - №6.-С. 170-174
6. Денисов С.Л. Подводные оптоволоконные системы: Литературный обзор. Укладка кабелей, конструкция и свойства кабелей, энергоснабжения линии, подводные оптические усилители/С.Л. Денисов. - НТО «ИРЭ-Полюс». - 34 с.
7. Дианов Е.М. От ТЕРА-эры к ПЕТА-эре/Е.М. Дианов [Электронный ресурс].-Режим доступа: http://vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/VRAN/ PETAERA/PETAERA. HTM#13. - 14.04.2015
8. Коновалов Р.А. Использование DWDM-технологии при проектировании и стороительстве волоконно-оптических линий передачи данных/Р.А. Коновалов // Новые технологии - нефтегазовому региону. Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 50-летию ТИИ-ТюмГНГУ. - Тюмень, 2013. - С. 301-304.
9. Попов С. Горизонты волоконной оптики - взгляд CORNING/С. Попов // Первая миля. - 2015. - №1 (46). - С. 26-29.
10. Рынок оптоволоконной продукции в России [Электронный ресурс].-Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php. - 14.04.2015
11. Татарских Б.Я. Информационное пространство как фактор экономического развития/Б.Я. Татарских, С.Н. Ашмарина // Вестник ОГУ. Экономическая теория. - 2014. - №8.-С. 34-44
12. Шапошник С.Б. Компьютерные сети в Российской науке: формирование и использование/ С.Б. Шапошник, С.А. Евдокимов, Е.А. Мартынова и др. // Отчет о НИР №97-07-89026 (Российский фонд фундаментальных исследований)
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор трассы на участке линии. Расчет эквивалентных ресурсов волоконно-оптической системы передачи. Определение видов мультиплексоров SDH и их количества. Выбор кабельной продукции, конфигурации мультиплексоров. Разработка схемы организации связи.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.11.2014Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Структура световода и режимы прохождения луча. Подсистема контроля и диагностики волоконно-оптических линий связи. Имитационная модель управления и технико-экономическая эффективность.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.06.2011Общая характеристика оптоволоконных систем связи. Измерение уровней оптической мощности и затухания. Системы автоматического мониторинга. Оборудование кабельного линейного тракта. Модернизация волоконно-оптической сети. Схема оборудования электросвязи.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.12.2011Основные особенности трассы волоконно-оптических систем. Разработка аппаратуры синхронной цифровой иерархии. Расчёт необходимого числа каналов и выбор системы передачи. Выбор типа оптического кабеля и методы его прокладки. Надёжность линий связи.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 06.01.2015Общая характеристика волоконно-оптической связи, ее свойства и области применения. Проектирование кабельной волоконно-оптической линии передач (ВОЛП) способом подвески на опорах высоковольтной линии передачи. Организация управления данной сетью связи.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 23.01.2011Измерения при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи, их виды. Системы автоматического мониторинга волоконно-оптических кабелей. Этапы эффективной локализации места повреждения оптического кабеля. Диагностирование оптических волокон.
контрольная работа [707,6 K], добавлен 12.08.2013Разработка схемы организации инфокоммуникационной сети связи железной дороги. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи. Выбор типа волоконно-оптического кабеля и аппаратуры. Мероприятия по повышению надежности функционирования линий передачи.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.05.2012Измерительные приборы в волоконно-оптической линии связи, выбор оборудования для их монтажа. Схема организации связи и характеристика промежуточных и конечных пунктов, трасса кабельной линии передачи. Характеристика волоконно-оптической системы передачи.
дипломная работа [6,6 M], добавлен 20.06.2016Модель волоконно-оптической системы передачи. Классификация оптоэлектронных компонентов. Детекторы светового излучения. Оптические разъемы, сростки и пассивные оптические устройства. Определение функциональных параметров, типы и вычисление потерь.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 21.12.2012Проектирование и расчет локальной волоконно-оптической линии связи, ее элементная база и основные параметры. Топология сети "звезда". Код передаваемого сигнала. Выбор оптических кабеля, соединителей, разветвителей, типов излучателя, фотодетектора.
реферат [218,1 K], добавлен 18.11.2011
