ришат2. Техническая часть проекта 5
 Скачать 239.33 Kb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ Введение 2
1.1 Обоснование выбора: системы передачи, оптического кабеля, источника переноса информации 5 1.2 Разбивка участка на оптические секции, выбор оптических интерфейсов 9
2.1 Расчет затуханий участков регенерации 12 2.2 Расчет уровней мощности сигнала и расчет усиления усилителей 13 2.3 Расчет напряжения ДП 17
Заключение 30 Список используемых источников информации 31 ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТРИАЛА Диаграмма уровней передачи сигнала лист 1 Схема линейного регенератора лист 2 Базовые топологии сетей SDH лист 3 ВВЕДЕНИЕ Познавая окружающий мир, человек постоянно имеет дело с информацией. Она помогает человеку правильно оценить происходящие события, принять обдуманное решение, найти наиболее удачный вариант своих действий. Интуитивно мы понимаем, что информация – это то, чем каждый из нас пополняет собственный багаж знаний. Информация также является сильнейшим средством воздействия на личность и общество в целом. Кто владеет наибольшим объемом информации по какому-либо вопросу, тот всегда находится в более выигрышном положении по сравнению с остальными. Информация стала одним из важнейших стратегических, управленческих ресурсов, наряду с ресурсами – человеческим, финансовым, материальным. Ее производство и потребление составляют необходимую основу эффективного функционирования и развития различных сфер общественной жизни, и, прежде всего экономики. А это означает, что не только каждому человеку становятся доступными источники информации в любой части нашей планеты, но и генерируемая им новая информация становится достоянием всего человечества. В современных условиях право на информацию и доступ к ней имеют жизненную ценность для всех членов общества. Мы являемся свидетелями существенного повышения роли и места информации в жизни личности, общества, государства, воздействия информации на развитие личности, общества, государства. Информация сегодня превратилась в мощный реально ощутимый ресурс, имеющий даже большую ценность, чем природные финансовые, трудовые и иные ресурсы. Информация стала товаром, который продается и покупается. Информация превратилась в оружие, возникают и прекращаются информационные войны. Активнейшим образом развивается и входит в нашу жизнь трансграничная информационная сеть Интернет. Все это серьезно трансформирует жизнь личности, общества, государства. Цивилизация в целом и каждый из нас, в частности, находимся в стадии формирования общества нового типа – информационного общества. Это общество все еще непонятно для многих. Социальная система и право как один из основных регуляторов этой системы существенно отстают от темпов развития информационного общества, от непостижимых скоростей наступления на нас новых информационных технологий и всемирной паутины Интернет — «строительного материала» информационного общества. Важное значение связь имеет для работников служб движения. Руководитель движ. поездов и работой станции непрерывно контролирует выполнение графика движения поездов и плана перевозок, работники движ. располагают средствами связи. Хорошо организованная и исправно действующая связь способствует повышению безопасности движения поездов, увеличению пропускной способности ж/д линий и выполнению заданных показателей эксплутационной работы. Виды связи используемые на ж/д транспорте подразделяются по ряду признаков. В соответствии со структурой руководства:
Магистральную связь организуют между управлениями дорог. Дорожную связь – между управлениями дорого и подчиненными им отделениями, между последними. Отделенческая – между отделениями дорог и станциями и между находящимися на них с/х организациями. Местная – между ж/д станциями и узлами. По направлению:
Общего служебного пользования – через автотелефонную связь с любой ж/д станцией сети дорог. Диспетчерская – для управления движением поездов и процессами, обеспечивает четкую работу ж/д тр-та. Связь совещаний – для проведения оперативных совещаний руковод. работников в управлении дорог, станций, используемые ими каналы магистр., дорож. и отдел. связи которые перед началом совещания переключают на спец. аппаратуру. Идеи о возможности передачи электрических зарядов на расстояния и об осуществлении таким путём телеграфной связи высказывались с середины XVIII века. В 1792 г. Женевский физик Жорж Луи Лесаж описал свой проект линии электрической связи, основанной на прокладке 24 медных неизолированных проволок в глиняной трубе, внутри которой через каждые 1,5...2м устанавливались бы перегородки-шайбы из глазурованной глины или стекла с отверстиями для проволок. По одной неподтверждённой, но весьма вероятной версии Лесанж в 1774 г. в домашних условиях провёл несколько удачных опытов телеграфирования по схеме Морисона - с электризацией бузиновых шариков, притягивающих буквы. Передача одного слова занимала 10...15 мин, а фразы 2...3 часа. Изобретатель электромагнитного телеграфа П. Л. Шиллинг первым понял сложность изготовления на заре электротехники надёжных подземных кабелей и предложил наземную часть проектируемой в 1835-1836 гг. телеграфной линии сделать воздушной, подвесив неизолированный голый провод на столбах вдоль Петергофской дороги. Это был первый в мире проект воздушной линии связи. Но члены правительственного "Комитета для рассмотрения электромагнетического телеграфа" отвергли показавшийся им фантастическим проект Шиллинга. Его предложение было встречено недоброжелательными и насмешливыми возгласами. А через 30 лет, в 1865 году, когда протяженность телеграфных линий в странах Европы составила 150 000 км, 97% из них приходились на долю линий воздушной подвески. Телефон. Во время опытов 2 июня 1875 года свободный конец одной из пластинок на передающей стороне линии приварился к контакту. Помощник Белла - Томас Ватсон, пытаясь устранить неисправность, чертыхался. Находящийся в другой комнате Белл уловил звук, дошедший к нему по проводу. Самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась в гибкую своеобразную мембрану и, находясь над полюсом магнита, изменяла его магнитный поток. Вследствие этого поступавший в линию электрический ток изменялся соответственно колебаниям воздуха, вызванным бормотанием Ватсона. Это был момент зарождения телефона. Изобретение телефона принадлежит 29 - летнему шотландцу, Александру Грехем Беллу. Он с 1873 года пытался сконструировать гармонический телеграф, добиваясь возможности передавать по одному проводу одновременно семь телеграмм. Он использовал семь пар гибких металлических пластинок, подобных камертону, при этом каждая пара настраивалась на свою частоту. Радио. Александр Степанович Попов с докладом "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям". Во время доклада А.С. Попов демонстрировал работу созданного им устройства, предназначенного для приёма и регистрации электромагнитных волн. Это был первый в мире радиоприемник. Он чутко реагировал электрическим звонком на посылки электромагнитных колебаний, которые генерировались вибратором Герца. 1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 1.1 Обоснование выбора: системы передачи, оптического кабеля, источника переноса информации Технология синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) позволяет создавать надежные транспортные сети и гибко формировать цифровые каналы в широком диапазоне скоростей — от нескольких мегабит до десятков гигабит в секунду. Основная область ее применения — первичные сети операторов связи. Мультиплексоры SDH с волоконно-оптическими линиями связи между ними образуют среду, в которой администратор сети SDH организует цифровые каналы между точками подключения абонентского оборудования или оборудования вторичных (наложенных) сетей самого оператора — телефонных сетей и сетей передачи данных. На рисунке 1.1 представлен пример первичной сети, построенной по технологии SDH.  Рисунок 1.1 – пример первичной сети, построенной по технологии SDH Каналы SDH относятся к классу полупостоянных (semipermanent) — формирование (provisioning) канала происходит по инициативе оператора сети SDH, пользователи же лишены такой возможности, поэтому такие каналы обычно применяются для передачи достаточно устойчивых во времени потоков. Из-за полупостоянного характера соединений в технологии SDH чаще используется термин «кросс-коннект» (cross-connect), а не коммутация. Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов на базе синхронного мультиплексирования с разделением по времени (Time Division Multiplexing, TDM), при котором адресация информации от отдельных абонентов определяется ее относительным временным положением внутри составного кадра, а не явным адресом, как это происходит в сетях с коммутацией пакетов. С помощью каналов SDH обычно объединяют большое количество периферийных (и менее скоростных) каналов плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH). Сети SDH обладают многими достоинствами:
Сети SDH заняли прочное положение в телекоммуникационном мире. Сегодня они составляют фундамент практически всех крупных сетей — региональных, национальных и международных. Это положение еще более укрепилось в результате появления технологии спектрального мультиплексирования DWDM, поскольку сети SDH могут легко интегрироваться с этим новым типом оптических магистралей с поддержкой очень высоких скоростей в сотни гигабит в секунду. В магистральных сетях с ядром DWDM сети SDH будут играть роль сети доступа, т. е. выполнять те же функции, которые сети PDH играют по отношению к SDH. Модули сети SDH Опишем основные элементы системы передачи данных на основе SDH, или функциональные модули SDH. Эти модули могут быть связаны между собой в сеть SDH. Логика работы или взаимодействия модулей в сети определяет необходимые функциональные связи модулей - топологию, или архитектуру сети SDH. Сеть SDH, как и любая сеть, строиться из отдельных функциональных модулей ограниченного набора: мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминального оборудования. Этот набор определяеться основными функциональными задачами, решаемыми сетью:
Мультиплексор (Multiplexer - MUX) - основной функциональный модуль сетей SDH и PDH. Этим термином обозначают устройства сборки (мультиплексирования) высокоскоростного потока из низкоскоростных и разборки (демультиплексирования), т.е. выделения из высокоскоростного низкоскоростных потоков. SDH-мультиплексоры (SMUX) в отличие от мультиплексоров, используемых в сетях PDH, могут выполнять и функции собственно мультиплексора и устройства терминального доступа, позволяя подключать низкоскоростные каналы PDH-иерархии непосредственно к своим входным портам. К тому же, они способны решать задачи коммутации, концентрации и регенерации вследствие их конструкции. Таким образом, их возможности зависят лишь от системы управления и состава модулей. Различают два типа мультиплексоров: терминальные и ввода/вывода. Терминальный мультиплексор (Terminal multiplexer - ТМ) является оконечным устройством SDH-сети с некоторым числом каналов доступа, соответствующим определенному уровню PDH- и SDH-иерархий. Для мультиплексора четвертого уровня SDH-иерархии (STM-64), имеющего скорость выходного потока 10 Гбит/с, входными каналами могут служить PDH-трибы со скоростью передачи данных 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбит/с и SDH-трибы со скоростью 155, 622 и 2500 Мбит/с (соответствующие STM-1, STM-4, STM-16). Если PDH каналы являются электрическими, то SDH каналы могут быть как электрическими (STM-1), так и оптическими. У мультиплексоров третьего уровня исключается входной канал со скоростью 2500 Мбит/с, второго - еще и канал со скоростью 622 Мбит/с. У мультиплексоров первого уровня входными могут быть только PDH-трибы. Конкретный мультиплексор может и не поддерживать полный набор входных каналов доступа. Важной особенностью SDH-мультиплексора является наличие двух оптических выходов (каналов приема/передачи), называемых агрегатными, используемых для резервирования или защиты по схеме 1+1 с целью повышения надежности. Эти выходы (в зависимости от топологии сети) могут называться основными и резервными (линейная топология), или восточными и западными (кольцевая топология). Нужно заметить, что термины "восточный" и "западный", применительно к сетям SDH используются достаточно широко для указания на два прямо противоположных пути распространения сигнала в кольцевой топологии: один по кольцу влево - "западный", другой - по кольцу вправо - "восточный". Они не обязательно являются синонимами терминов "основной" и "резервный". Если резервирование не применяется, то достаточно одного выхода. Мультиплексор ввода/вывода (Add/Drop Multiplexer - ADM) может иметь тот же набор каналов ввода, что и терминальный мультиплексор, и дополнительно такой же набор каналов вывода. В данном курсовом проекта используется мультиплексор типа SMA – 4. Характеристики данного мультиплексора:
Регенератор - это мультиплексор, имеющий один входной канал доступа (как правило, оптический канал STM-n) и один или два (при использовании защиты 1+1) агрегатных выхода. Его применяют, если нужно увеличить расстояние между узлами SDH-сети. Без регенерации для одномодовых волоконно-оптических кабелей оно составляет 15-40 км ( при длине волны порядка 1300 нм) или 40-80 км (1500 нм), а с помощью регенератора его можно увеличить до 250-300 км. В данном курсовом проекте как тип излучателя используется светодиод: Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, СИД; от англ. light-emitting diode, LED) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.  Рисунок 1.8 - Изображение светодиода По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие преимущества:
Обоснование выбора оптического кабеля Для передачи сигнала используем кабель марки ОКЛЖ-01-6-16-10/125-0,36/0,22-3,5/18-18,2 производства ЗАО «Самарский оптический кабельный завод». Способ прокладки кабеля – подвеска на опорах (рисунок 1.2). Кабель предназначен для: подвески по столбам городского энергохозяйства, подвески по опорам контактной сети ж/д, воздушных линий связи, прокладки по лоткам и эстакадам.  Рисунок 1.2. – Конструкия кабеля ОКЛЖ-01-6-16-10/125-0,36/0,22-3,5/18-18  Рисунок 1.3. - Разрез кабеля ОКЛЖ Конструкция оптического кабеля ОКЛЖ:
(оптические модули), заполненных тиксотропным гелем по всей длине.
Описание и расшифровка оптического кабеля ОКЛЖ: ОК – Оптический кабель; Л – Водоблокирующие материалы: нити, ленты («сухая» конструкция сердечника); Ж – Для воздушной прокладки; 01 – модификация; 6 – элементы в повиве сердечника; 16 – Число оптических волокон; 10/125 – диаметр внутри/снаружи; 0,36/0,22 – затухание 3,5/18 – хром. дисперсия; 18,2 – допустимая сила натяжения (в Ньютонах). |