Принципы технологии DWDM. Технологии мультиплексирования, источники излучения. Реализация усилителей EDFA. Выбор одномодового оптического волокна для построения ВОЛС. Исследование аномалий линии Иркутск-Чита. Расчет линии связи по затуханию и дисперсии.
Аннотация к работе
В настоящее время системы связи стали одной из основ развития общества. Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов как за счет мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов T1, так и за счет использования более рациональных методов модуляции позволивших применять для передачи голосового сигнала более низкие чем 64 кбит/с (основной цифровой канал - ОЦК) скорости: 40, 32, 24, 16, 8 и 5,6 кбит/с. Развитие схем мультиплексирования привело к возникновению трех цифровых иерархий с разными (для разных групп стран) уровнями стандартизованных скоростей передачи или каналов: DS2 или T2/E2, DS3 или Т3/Е3, DS4 или Т4/Е4. Международная стандартизация технологии проходила под эгидой Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI) совместно с ANSI и ведущими телекоммуникационными компаниями Америки, Европы и Японии. В основе данных технологий заложен метод временного разделения информационных потоков (TDM - time division multiplexing) с формированием синхронных транспортных модулей STM-N (N=1, 4, 16, 64, 256) со скоростями передачи информации соответственно: STM-1 - 155 Мбит/с, STM-4 - 622 Мбит/с, STM-16 - 2,5 Гбит/с, STM-64 - 10 Гбит/с, STM-256 - 40 Гбит/с. Использование технологии TDM позволило увеличить пропускную способность волоконно-оптических линий связи до 10 Гбит/с (STM-64). Однако вскоре выяснилось, что этот путь является тупиковым, прежде всего по техническим соображениям: крайне сложная и дорогая модуляция передающих лазеров, девиация их частоты излучения, уменьшение соотношения сигнал-шум, усиление влияния дисперсии на таких скоростях. Разрешить противоречия помогло свойство оптического волокна: возможность передачи информации на нескольких длинах волн одновременно. С технической точки зрения прорыв был связан с созданием усилителей сигналов на основе оптического волокна, легированного эрбием (EDFA). Этот новый способ передачи информации по оптическому волокну получил название «технология волнового мультиплексирования оптических каналов» (wavelength division multiplexing - WDM), или «технология спектрального уплотнения каналов». Для повышения пропускной способности линии связи вместо увеличения скорости передачи в оптическом канале, как это делается в системах TDM, системы WDM позволяют увеличить число каналов (в данном случае - длин волн), применяемых в системах передачи. Работать с несколькими каналами в одном волокне намного удобнее, чем с несколькими волокнами, так как для обработки любого числа каналов в волокне требуется лишь один мультиплексор WDM, один демультиплексор WDM и соответствующее расстоянию число оптических усилителей. В данном дипломном проекте рассматриваются основные аспекты применения технологии DWDM на уже существующем участке сети большой протяженности. При этом особое внимание уделяется анализу параметров ВОЛС и аномалий, возникающих в процессе эксплуатации сети, их влияния на передаваемый сигнал, а также методам их обнаружения и контроля. 1. Общие сведения об исследуемом участке В данном разделе приведены общие сведения об исследуемом участке сети Иркутск - Чита и его технические спецификации (характеристики кабеля и оборудования), а также основные принципы технологии волнового мультиплексирования. 1.1 Характеристика трассы Для исследования в данном дипломном проекте был выбран участок оптической сети Иркутск - Чита протяженностью 1009 км, построенный средствами ЗАО «Компания ТрансТелеКом» с использованием технологии DWDM. Он пролегает вдоль железнодорожной линии Иркутск - Улан-Удэ - Чита, входящей в состав Транссибирской магистрали. Схема трассы участка приведена на рисунке 1.1. Рисунок 1.1 - Схема участка Иркутск - Чита Участок сети проходит по территориям Иркутской и Читинской областей, а также республики Бурятия (более подробная характеристика трассы приведена в таблице 1.1). Большой Луг (Шелеховский р-н) 5 5311 Слюдянка I 126 Г. Слюдянка (рай. центр) 18,5 5352 Байкальск 167 г. Байкальск (Слюдянский р-н) 13,6 5420 Танхой 235 пос. Танхой (Кабанский р-н) 1,1 5477 Мысовая 292 г. Бабушкин (Кабанский р-н) 5 5543 Тимлюй 358 с. Центр) 6,4 5603 Татаурово 418 с. т. Заиграево (рай. центр) 5,4 5750 Горхон 565 пос. ЖД 5784 Петровский Завод 599 г. Петровск-Забайкальский (рай. центр) 18,4 5827 Новопавловка 642 пос. г. т. Новопавловка (Петровск-Забайкальский р-н) 4 5883 Бада 698 с. Бада (Хилокский р-н) 5,4 5933 Хилок 748 г. Хилок (рай. центр) 10,1 5992 Харагун 807 с. Харагун (Хилокский р-н) 2,8 6054 Могзон 869 пос. г. т. Могзон (Хилокский р-н) 4,2 6119 Яблоновая 934 пос. г. т. Яблоново (Читинский р-н) 0,7 6194 Чита II 1009 г. Чита (адм. центр Забайкальского края) 325,3 Район Байкала (т.н. Модульная конструкция, поддержка разнообразных конфигураций и гибкие возможности резервирования позволяют системе OptiX BWS 1600G занимать ведущую роль на рынке оборудования для оптических сетей передачи. Таблица 1.2 - Технические характеристики системы DWDM OptiX BWS 1600G Модель OptiX BWS 1600G Диапазон длин волн C, L Количество длин волн в базовой системе 40 Тип