Сети и системы передачи информации

Введение 2
1. Исходные данные 5
2. выбор аппаратуры ВОСП 5
3. Выбор марки кабеля 6
4. Выбор линейных кодов цифровых ВОСП 6
5. Определение скорости передачи сигнала в линейном тракте 10
6. Размещение линейных регенераторов 10
7. Расчет и оптимизация длины регенерационного участка 10
8. Расчет минимальной детектируемой мощности оптического сигнала 15
9. Определение минимальной излучаемой мощности передающего оптического кабеля 17
10. Оценка быстродействия ВОСП в целом 18
11. Выбор приемного и передающего оптических модулей 18
12. Расчет надежности линейного тракта ВОСП 19
12.1. Расчет требуемых показателей надежности проектируемого линейного тракта ВОСП. 19
12.2. Расчет показателей надежности проектируемого линейного тракта 19
12.3. Демонстрационный чертеж 21

Современные сети связи используют аналоговые и цифровые системы передачи (СП), но постепенного идет переход к применению только цифровых систем. Для обеспечения требуемых характеристик каналов и трактов, и гарантии высокого качества при передаче информации, проектирование цифровых и аналоговых систем передачи информации должны быть взаимно совместимы.
Для уменьшения стоимости линий связи необходимо разработать системы и методы, позволяющие передавать по одной линии связи большое число независимых сообщений одновременно, т.е. многократно использовать линию. Это многоканальные линии. Такая связь называется – многоканальная. Почти все современные системы связи являются многоканальными.
Для передачи используются волоконно-оптические линии (ВОСП) которые используют в качестве среды распространения сигнала оптическое волокно.
Первоначально развивались ВОСП на оптоэлектронных элементах (источники и приемники оптического излучения) и соответственно развивалось оборудование для данных видов связи ЦСП ПЦИ. Развитие ЦСП и оптоэлектроники для применения в ЦСП шло, практически, независимо. Как пример систем, построенных по такому принципу, можно привести ВОСП Российского производства "Соната-2", "Сопка-2" и ИКМ-120-4/5 со скоростью передачи 8 Мбит/с; "Сопка-3", ИКМ-480-5 со скоростью передачи 34 Мбит/с; "Сопка-4М", "Сопка-5" со скоростью передачи 140 Мбит/с. Основное преимущество ВОСП по сравнению с ЦСП, которые передают по металлическому кабелю, это значительное увеличение длины участка регенерации (до нескольких десятков км).
Современные волоконно-оптические системы передачи имеют очень большие скорости и широкополосность, стабильность и надежность , высокая степенью достоверности передачи информации. Для обеспечения качества передачи, все элементы линий должны работать в строгих технических рамках.
В ВОСП, как и в любой кабельной системе, существуют различные типы параметров, которые необходимо измерять:
при строительстве,
пуско-наладочных работах,
сертификационных и пусковых испытаниях,
в процессе эксплуатации
при проведении профилактических работ.
ВОСП имеет существенные отличия от других видов связи, так как информация в них переносится потоком фотонов.
Особенности волоконно-оптических технологий (ВОТ):
1. Сверхвысокая пропускная способность, которая обусловленна работой в оптическом диапазоне радиоволн. По одному ОВ можно передавать информацию со скоростью порядка 1012-13 бит/с, что сопоставимо с 15 млн. одновременных телефонных разговоров в цифровом качестве. Полоса пропускания оптоволокна на данный момент перекрывает все потребности используемых сетевых приложений.
2. Сигнал почти не затухает, среднее значение затухания составляют 0.2-0.25 дб/км при длине волны 1,55 мкм. Что, в свою очередь, в зависимости от скорости передачи позволяет создавать линии с регенерационными участками более 100 км.
3. ВОСП невосприимчива к электромагнитным помехам и имеет высокую степень защищенности от прослушивания.
4. Кабели имеют малый вес и габариты (малый диаметр оптоволокна, малая удельная масса кварца, отсутствие экранов), легкие и компактные источники и приемники• ОВ, которые применяются для связи на длинные и средние дистанции. В основном при производстве ВОСП используется материал широко распространенный в природе, и поэтому более дешевый, чем медь.
5. ОВ имеют гальваническую развязку и большой срок службы (25 и более лет, при условии качественного изготовления и прокладки кабелей)
К недостаткам можно отнести следующие показатели:
Хрупкость кабеля в продольной плоскости,
высокие требования точности и аккуратности при монтаже коннекторов.
Одной из важнейших характеристик ОВ является затухание волны и дисперсия. Затухание в оптическом волокне происходит в результате потерь в самом волокне и кабельными потерями, возникающими при деформации в ходе изготовления. Составляющая собственных потерь ОВ это потери на поглощение излучения в стекле и потери на примеси то есть на микронеоднородностях и тепловых флуктуациях показателя преломления; и так же рэлеевские потери;
 

При выполнении курсового проекта была выбрана аппаратура «Сопка-4», предназначенная для внутризоновых первичных сетей и кабель ОМЗКГ, как рекомендованный для данной аппаратуры. В выбранной аппаратуре используем код 10B1P1R, скорость передачи 13,9264 Мбит/сек, длина участка регенерации 30км, что подтвердилось расчетами.
Минимальная мощность модуля – 1,15 мВт
Ожидаемое быстродействие – 4,937 нс
Приемный модуль – ЛФД 2А
Передающий модуль – ИЛПН 203
По показателям надежности данный кабель и аппаратура обеспечивают все требования.