ЦИФРЛЫ ТАЛШЫТЫ – ОПТИКАЛЫ БЕРУ ЖЙЕСІНІ ЖАЛПЫ РЫЛЫМДЫ СЛБАСЫ
Дріс 14
Кез келген ТОБЖ рамына келесі техникалы рылылар кіреді:
1) беру трактысыны арна рушы жабдыы (АЖбер), ол стандартты ткізу жолаыны кедігікпен немесе стандартты беру жылдамдыпен белгілі бір типтік арналар саныны немесе типтік топты тракттарды рылуын амтамасыз етеді;
2) трактты ластыру жабдыы (Жбер), бл жабды АЖ шыысындаы кп арналы сигналды оптикалы берушіні параметрлерімен ластырады;
3) оптикалы беруші (ОБер), ол электр сигналыны оптикалы сигнала трленуін іске асырады, бл сигналды толыныны зындыы оптикалы талшыты млдірлік терезелеріні бірімен сйкес келеді; ОБер рамына келесілер кіреді: оптикалы сулелендіру бастауы (ОСБ) – оптикалы тасымалдаушыны, оны бір немесе бірнеше параметрлері Жбер тсетін электрлі кп арналы сигналмен модуляцияланады; келістіруші рылы К, ол оптикалы сулелендіруді оптикалы кабельді талшыына жоалтулар минималды болатындай етіп, енгізеді; детте оптикалы сулелендіру бастауы жне келістіруші рылы беруші оптикалы модуль (БОМ) деп аталатын, бірегей блокты райды;
4) оптикалы кабель, оны талшытары оптикалы сулелендіруді таралу ортасы болып табылады;
5) оптикалы ретранслятор (ОР), сигнал шулігін компенсациялайды жне р трлі брмалануларды коррекциясын іске асырады; ОР ызмет крсетілетін немесе ызмет крсетілмейтін болуы ммкін жне ретрансляциялы телім деп аталатын, белігілі бір аралы сайын; ОР оптикалы сигналды трлену жолымен алынатын, электр сигналыны делуі жреді (кшейту, коррекция, регенерация жне т.б.) жне содан кейін жретін коррекцияланан электр сигналыны электр сигналына трленуі жреді жне квантты кшейткіштерді кмегімен оптикалы сигналды трленуін іске асырады;
6) оптикалы абылдаыш (Оаб), оптикалы сулелендіруді абылдануын жне оны электр сигналына трленуін амтамасыз етеді; Оаб рамына келістіруші рылы (К) кіреді, ол оптикалы талшытан оптикалы сулелендіруді минималды жоалтулармен шыару шін ажет, жне оптикалы сулелендіру абылдаышы кіреді; келістіруші рылымен оптикалы сулелендіруді жиынтыыы абылдаушы оптикалы модульді (ОМ) райды;
7) абылдау трактысыны ластыру жабдыы (Жаб) ОМ шыысындаы сигналды сйкес АЖ кп арналы сигналына трлендіреді;
8) абылдау трактысыны арна рушы жабдыы АЖаб кп арналы сигналды айтадан жеке типті арналарды жне тракттарды сигналдарына трлендіреді.
ТОБЖ жалпы рылымды слбасы 14.1 суретте крсетілген.
Сурет 14.1 – ТОБЖ жалпы рылымды слбасы
Оптикалы тасымалдаушыны кп арналы электр сигналымен модуляциялау шін жиіліктік (ЖМ), фазалы (ФМ), амплитудалы (АМ), поляризациялы (ПМ) модуляцияларды жне интенсивтілігі бойынша МИ модуляцияны олдануа болады. Цифрлы талшыты оптикалы беру жйелерін (ЦТОБЖ) руда кбінесе МИ олданылады. Бл МИ олдану интенсивтілікті басару рылыларын іске асыруда оай шешім табуа болатындыымен жне оптикалы сигналды электрлік сигнала оай трлендіруге болатындыымен байланысты.
Фиксацияланан кеістік координаталарында монохроматикалы оптикалы сулелендіруді электрлік рісіні лездік маынасын келесі трде жазуа болады:
, (14.1)
мнда - ала амплитудасы; жне - сйкесінше оптикалы тасымалдаушыны жиілігі жне фазасы.
Орташа интенсивтілік немесе оптикалы тасымалдаушы уаты деп аталатын, периоды бойынша орталанан оптикалы сулелендіру маынасы келесіге те болады:
(14.2)
МИ кезінде шамасы модуляциялайтын кп арналы сигнала сйкес згереді.
Толынды табиата ие бола отыра, оптикалы сулелендіру дискретті болады. Ол тек ана дискретті кванттар - hfo энергиялы фотондар трінде ана сулеленеді жне жтылады, мндаы h – Планк тратысы. Сондытан оптикалы сулелендіру уаты фотон аындарыны интенсивтілігі ретінде сипаттауа болады,ол кп арналы ссигналмен модуляцияланады.
ТОБЖ бір атар параметрлері бойынша жне сипаттамалары бойынша блуге болады, оларды негізгісі келесілер:
1) олданылатын арна рушы жабдыа байланысты ТОБЖ мыналара блінеді:
- аналогты талшыты – оптикалы беру жйелері (АТОБЖ), егер арна рушы жабды гармоникалы тасымалдаушы жиілік парметрлерін аналогты модуляциялау (амплитудалы, жиіліктік, фазалы модуляция жне оларды комбинациялары) дістерінде немесе импульстерді периодты кезеткілігіні параметрлерін (амплитудалы - импульстік, кедік-импульстік, фазоимпульстік модуляция жне оларды комбинациялары) аналогты модуляциялау дістерінде негізінде рылса;
- цифрлы талшыты - оптикалы беру жйелері (ЦТОБЖ), егер арна рушы жабды импульсты-кодалы модуляция, дельта-модуляция жне оларды баса трлері негізінде рылса. ЦТОБЖ ке олданыса ие болуда.
2) оптикалы сулелендіруді модуляциялау дісіне байланысты ТОБЖ келесідей блінеді:
- оптикалы сулелендіруді интенсивтілік бойынша модуляциялайтын талшыты - оптикалы беру жйелері жне сйкес демодуляциясы, ол кейде тікелей модуляция деп аталады жне кп ЦТОБЖ ке олданыса ие болды;
- оптикалы сулелендіруді (оптикалы тасымалдаушы) аналогты дістермен модуляциялау: амплитудалы, фазалы, жиіліктік модуляциялар жне оларды комбинациялары.
3) оптикалы сигналды абылдау дісі бойынша немесе оптикалы сигналды демодуляциясы бойынша ТОБЖ келесі трлері болады:
- тік демодуляцияланатын немесе тік абылдайтын талшыты – оптикалы беру жйелері, бл кезде оптикалы сулелендіруді интенсивтілігіні тік трленуі жреді, оны кернеуі немесе тоы опткиалы сигналды интенсивтілігіні згеруін бір жаты крсетеді;
- когерентті талшыты – оптикалы беру жйелері, оларды оптикалы сулелендіру модуляция тріне туелсіз жиілікті гетеродинді трленуі олданылады (синхронды немесе синхронды емес), бл аралы жиілікте іске асады.
Гетеродинді абылдауда жиілікті оптикалы сигналмен бірге фотодетектора жергілікті гетеродиннен жиілікті уатты опткиалы сулелендіру беріледі, фотодетектор шыысында аралы жиілік блінеді, осы жиілікте оптикалы сигналды ары арай электрлік сигнала трленуі жреді;
4) екі жаты байланыс йымдастыру дісі бойынша ТОБЖ келесідей блінеді:
а) екі талшыты бір жолаты бір кабельді, бл кезде опткиалы сигналды беру жне абылдау екі талшы бойынша бір толын зындыында жреді. р ОТ екі сымды физикалы тізбекті эквиваленті болып табылады жне кабельді оптикалы талшытары арасындаы зара сер болмайтындытан р трлі жйелерді беру жне абылдау тракттары бір кабель бойынша йымдастырылады, яни бндай ТОБЖ бір кабельді бір жолаты болады. Екі талшыты бір кабельді бір жолаты ТОБЖ рылу принципі 14.2 суретте крсетілген, мнда келесі белгілеулер олданылан: АЖ – арна рушы жабды; – ластыру рылысы; ОБер - оптикалы беруші; ОТ – оптикалы талшы; Оаб – оптикалы абылдаыыш.
Мндай ТОБЖ артышылыы абылдау жне беру трактысында, соы жне аралы станцияларда бір типті жабды олдануы, ал кемшілігі – ОТ ткізу ммкіндігін олдануды те тмен коэффициенті.
Сурет 14.2 – Екі талшыты бір жолаты бір кабельді ТОБЖ рылу принципі
Сурет 14.3 – Бір талшыты бір жолаты бір кабельді ТОБЖ рылу принципі
б) бір талшыты бір жолаты бір кабельді ТОБЖ (сурет 14.3), еркшелігі бір оптикалы талшыты бір толын зындыында екі баытта сигналдарды беру шін олдануы.
14.3 суретте жоарыда абылданан ысартулара келесі осылды: ОШ – оптикалы шешуші рылы, ол жарыты толындарды поляризациясын немесе оптикалы сулелендіру баытталатын толын типтері бойынша блуді іске асырады.
в) бір талшыты екі жолаты бір кабельді ТОБЖ, мнда беру бір баытта оптикалы сулелену толыны зындыында жргізіледі, ал баса баытта ; беру баыттарыны блінуі баыттаушы оптикалы фильтрлерді (ОФ) кмегімен іске асады, олар опткиалы суелену толыныны сйкес зындыына реттелген.
Мндай діспен екі жаты байланыс йымдастыруды жалпы слбасы 14.4 суретте крсетілген, мндаы - баыттаушы оптикалы фильтрлер.
5) таайындалуы жне беру ашытыы бойынша ТОБЖ келесідей блінеді:
а) магистралды ТОБЖ, олар хабарларды мы килосетрге беру шін арналан жне олар республика орталытарын зара жне республиканы шеткі айматарын жалайды;
б) айматы ТОБЖ, олар республиканы, айматы, облысты кімшілік шегінде байланыс йымдастыруа арналан жне оларды ашытыы 600 км. шейін болуы ажет;
в) жергілікті торап шін ТОБЖ, олар алалы жне ауылды телефонды тораптарда станция аралы жалау желілірен йымдастыруа арналан;
г) апарат таратуа арналан ТОБЖ, олар есептеуші машиналар арасындаы байланысты йымдастыруды, локальды компьютерлік тораптарды жне кабельдік теледидар тораптарын йымдастыруды амтамасыз етеді;
д) оптикалы талшыты тыыздау дістері бойынша, оны негізінде мультиплексорлау процессі жатыр, яни жарыты сулеленуді бірнеше аынын бір уаытта беру, олар спектральды тыыздайтын ТОБЖ немесе толын затыын (wavelength - division multiplexing, WDМ), бл кезде бір оптикалы талшыпен бір уаытта бірнеше спектральды таралан оптиалы тасымалдаушылар беріледі, оларды р айсы сйкес арна рушы жабдыпен рылан кп арналы сигналмен модуляцияланады.
Сурет 14.4 – Бір талшыты екі жолаты бір кабельді ТОБЖ рылу принципі
Бндай жйелерді рылу ммкіндігі ОТ шу коэффициентіні оптикалы тасымалдаушыдан туелдігінде негізделеді.
ЦТОБЖ беру жйесіні соы жабдыыны жалпы рылымды слбасы 14.5 суретте крсетілген. Аталан слбада р трлі жалпы цифрлы ТОБЖ негізгі рылылары крсетілген, бл рылылар желімен берілетін сигналды рылуын, берілуін жне абылдануын амтамасыз етеді. Басару жне баылау жабдытары блок – слбаа кірмеген.
Сурет 14.5 – ТОБЖ жалпы рылымды слбасы
Слба рамына келесі блоктар кіреді: 1 – кіріс сигналды ИКМ – кезектілікке трлендіру блогы (арна рушы блок), бл блок барлы ажетті трлендіруді іске асырады: дискреттеу, кванттау, желілі (немесе ажет болса желісіз) кодалау жне атеге траты кодалау; 2 – талап етілетін PDH иерархиясыны компонентті сигналдарды (фреймдар/трибтар) уаытты топ ру жабдыыны блогы; 3 – барлы ажетті функцияларды іске асыратын, SDH уаытты мультиплексорлауа тсетін, компонентті (трибті) сигналдарды интерфейсті блогы; 4 - SDH мультиплексорлау блогы, бл блок аталан иерархияда STM-N талап етілетін модуліні логикалы рылуын іске асырады; 5 - оптикалы интерфейсті блок, бл блок логикалы импульсті кезектілікті STM-N (заголовкаларды рылуы шін ажетті барлы трлендірулерді іске асырады: секциялы, мультиплексті жне жолды (трактты), жне интерфейстік кодалау; 6 - беруші блок, барлы ажет трленулерді іске асырады, сонымен атар тасымалдаушы сулеленуді (лазерді) бастауыны модуляциясын жне желілі кодалауды іске асырады; 7 – толынды мультиплексорлау блогы WDM (міндетті емес блок), егер ажеттілік туындаса кп арналы толынды кезектілік рады; 8 – уатты оптикалы кшейткіш (бустер) К (міндетті емес блок), ажетті уатты руа ммкінідк беретін, опткиалы цифрлы кезектілікті ажетті дегейге шейін кшейтілуін амтамасыз етеді; 9 – оптикалы желілі кшейткіш ЖК (міндетті емес блок), ол регенерация телімінде сигналды оптикалы кшеюін іске асырады; 10 – оптикалы кшейткіш алды (міндетті емес блок), ол абылдау соында кіріс сигналды кшеюін іске асырады жне ажет уаытта осымша кшейткіш ретінде олданылады; 11 - демультиплексор WDM, егер ТОБЖ слбасында толынды мультиплексорлау олданылса; 12 – оптикалы абылдаыш – сигналды абылдануын, яни берушіге кері функцияларды атаратын блок, жне осыцмша функциялар атарады, мысалы егер WDM технологиясы олданылса, оптикалы тасымалдаушы фильтрленуін іске асырады; 13 - оптикалы интерфейстік блок, STM-N модуліне эквивалентті физикалы кезектілікті логикалы импульсті кезектілікке трлендіреді (5 блока атысты талап етілетін, интерфейсті коданы декодалануы бойынша барлы трлендірулерді іске асырады; 14 - SDH демультиплексорлау блогы, ол STM-N модуліні импульстік кезектіліктеріні логикалы декомпозициясын жне PDH иерархиясыны талап етілетін дегейіні компонентті сигналдарын (трибтарын) блуді іске асырады (яни, 4 блокта болатын, трлендірулерге кері трлендірулерді іске асырады); 15 – компонентті (трибты) сигналдарды интерфейсті, 3 блокта іске асатын барлы ажетті функциялара жне трлендірулерге кері операциялар іске асады; 16 – абылданан PDH дегейіні топты сигналын (фрейм/триб) ажеттіге шейін блінуі, мысалы Е1, жне ажетті тайм –слотты блу (яни 2 блоктаы трлендірулерге кері); 17 – ИКМ – кезектілігін шыыс сигнала трлендіру блогы, ол барлы ажетті кері трлендірулерді іске асырады: атеге арсы тратылы жне дискреттелген квантталан жне кодаланан сигналды алпына келтіру (яни 1 блоктаы трлендірулерге кері).
Дуплексті беру шін екі сода да абылдау - беру операцияларын іске асыруа ажетті жабдыты екі комплектісі болуы ажет.