ЎЗБЕКИСТОН АЛОҚА ВА АХБОРОТЛАШТИРИШ АГЕНТЛИГИ
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
ТУТ кафедраси
ОПТИК ТОЛАЛИ УЗАТИШ ТИЗИМЛАРИНИНГ ЛИНИЯ ТРАКТИНИ
ЛОЙИҲАЛАШТИРИШ
Услубий қўлланма
5522200Телекоммуникация ва 514900 Касбий таълим йўналишилар
бўйича кундузги ва махсус сиртқи
таълим олувчи талабалар учун
Исаев Р.И., Атаметов
Р.К.,Раджапова Р.Н. Оптик толали узатиш тизимларини линия трактини лойиҳалаштириш:
Услубий қўлланмаси/ТАТУ.Тошкент,2008.-40б.
Оптик толали кабеллар
бўйича ишловчи рақамли узатиш тизимларининг линия трактининг
лойиҳалаштириш саволлари қараб чиқилган.Ушбу қўлланма
телекоммуникация технологиялари факультети талабалари учун курс ишини ёзиш
учун мўлжалланган.
МУНДAРИЖА
Кириш.....................................................................................................................4
- Лойиҳалаштириш
учун бошланғич маълумотлар.................................4
- ОТУТни
тузилиши.......................................................................................5
- ОТУТ
аппаратураларини қисқача техник
маълумотлари.......................5
- ОТУТ
ларда қўлланиладиган ОТ ва
кабеллар..........................................6
- ОТУТларнинг
қурилмалари.......................................................................21
- ОТУТ
ларнинг рақамли линия кодлари ҳақида қисқача
маълумотлар................................................................................................22
- РDH
ва SDHни линия тракти
топологияси...............................................26
- Курс
лойиҳасини бажариш бўйича
ҳисоблашлар....................................31
8.1 Узатишнинг турли тезликларик учун кучиксимон
фотодиоднинг сезгирлигини аниқлаш
...............................................................................31
8.2 Сўнишни хисобга
олган ҳолда секция узунлигини узатиш тезлигига боғлиқлигини
аниқлаш
........................................................................................32
8.3 Дисперсияни
ҳисобга олган ҳолда секция узунлигини узатиш тезлигига
боғлиқ-лигини аниқлаш
.....................................................................33
8.4 Кучайтиргичлар
сонини аниқлаш ва кучайтиргичлар орасидаги масофа ҳамда секция
узунлигини узатиш тезлигига боғлиқлигини чизиш......................................................................................................................34
8.5 Оптик кучайтиргичларни қўллаган
ҳолда сатх диаграммасини тузиш ва шовқиндан ҳимояланганликни
ҳисоблаш......................................................35
Адабиетлар........................................................................................................38
Кириш
Ҳозирги пайтда рақамли оптик
алоқа, тез ривожланаетган алоқа техникаси соҳаларидан бири
ҳисобланади. Республиканинг ҳамма участкалари ( магистрал, зона
ичкариси ва маҳаллий ) даги алоқа тармоқларидаги оптик толали
алоқа узатиш тизими (ОТУТ)ларини зудлик билан жорий қилинаетганлиги
ҳисобга олинса, ОТУТларини лойиҳалаштириш ва улардан фойдаланиш
билан боғлиқ бўлган саволларни чуқур ўрганиш жуда муҳим
аҳамиятга эга.
Ушбу курс лойиҳаси ОТУТларнинг линия
трактини ҳисоблашга бағишланган. Бунда тизимда қўлланиладиган
аппаратура ва элемент базаси бўйича маълумот берилган. Қисқача
шаклда замонавий ОТУТ да қўлланиладиган, линиянинг оптик кодлари билан
боғлиқ бўлган саволлар қараб чиқилган. Бундан
ташқари линия трактининг топологияси ҳам кўриб чиқилган.
Қўлланмада ўз аксини топган,
лойиҳалаштириш жараёни кетма- кет қараб чиқилган масалаларни
бутун тўпламини ўз ичига олиб, улар ичида лойиҳалаштириш жараёнида, зарур
бўлган масалалар қаторида (масалан: …участкалар ҳисобида сўнишни ва
секция дисперсияси), умумий характерга эга бўлган масалалар ҳам мавжуд
(масалан: энергетик потенциални ва сатҳ диаграммасини ҳисоблаш).
Материалларни бундай танлаш ОТУТ ларни лойиҳалаштириш масалаларини
чуқур ўрганишга йўналтирилган.
1. Лойиҳалаштириш учун бошланғич
маълумотлар
Қуйида бошланғич
маълумотлар бўйича курс лойиҳаси бажарилади.
1.Ҳар хил узатиш тезлиги учун лавин фотодиодининг
сезувчанлиги ва шунга асосланиб тизимнинг энергетик потенциали
аниқланади;
2.Линия тракти сўнишни ҳисобга олган ҳолда учиш
узунлигининг боғлиқлигини аниқлайди;
3.Линия трактини дисперсиясини ҳисобга олган узатиш
тезлигидан секция узунлиги аниқланади;
4.Ҳисоблаш натижаси бўйича дисперсия ва сўниш учун
қайтаргичлар орасидаги узатиш тезлигининг масофага боғланишининг
натижавий графигини тузиш лозим;
5.Квант кучайтиргичларини қўллаган ҳолда,
шовқиндан ҳимояланганликни аниқлаш ва секция учун сатх
диаграммасини тузиш лозим;
6.PDH тизимларини қўллаган ҳолда, тактли частота
ва линиянинг оптик сигнал узатиш тезлиги формуласи бўйича аниқланади, SDH
нинг ҳамма тизимлари учун эса склембрлаш қўлланилади.
Қўлланилган линия кодлари учун қисқача тавсиф бериш лозим;
7.Танланган узатиш тизими учун линия трактининг топологиясини
келтириш лозим;
2. ОТУТ нинг тузилиши
Оптик алоқада ахборотларни ёруғлик
ёки оптик сигналлар кўринишида узатиш ва қайта ишлаш амалга оширилади.
Толали оптик алоқанинг тузилиш схемаси қуйидаги расмда
тасвирланган:
А
охирги станция оралиқ станция Б охирги
станция
1-расм. ОТУТ нинг тузилиш схемаси.
УТ- узатиш тизими
МҚ- мослштирувчи қурилма
ОУз- оптик узатгич
ОР- оптик регеренератор
КОК- квант оптик кучайтиргич
ОҚқ- оптик қабул қилгич
N-бирламчи электрик сигналлар УТ га тушади. УТ
чиқишидан кўп каналли электр сигналли МҚ да толали оптик линия
тракти бўйлаб узатиладиган кўринишга ўзгартирилади. ОУз да оптик ташувчини
модулияциялаш йўли билан электр сигнали оптик сигналга айланади. Сўнг оптик сигнал
оптик тола бўйлаб узатилади. Оптик сигналлар линияда узатилганда сўнади ва
бузилади. Сигналларни бузилиш даражасига қараб маълум оралиқларда
ОР ёки КОК ўрнатилади. Б станцияда тескари жараён амалга оширилади.
3. ОТУТ
аппаратураларини қисқача техник маълумотлари
Плезиахрон рақамли иерархия (РDH) тизимлари энг аввало электр ва радио релели
узатиш линиялари учун мўлжалланган. Лекин электр кабеллардаги сўнишни оптик
кабелники билан солиштирганда катта шаҳарлар шароитида ҳам электр
кабелли тизимлардан фойдаланиш мақсадга мувофиқ эмаслигини
кўрсатади.
SDH тизимлари билан солиштирганда PDH
тизимларининг 2-140 кбит/сек узатиш тезлиги паст бўлишидан қатъий назар
бу тезликларни шаҳар, локал, ҳатто зона тармоқларида
қўллаш мумкин.
Бундай тизимларни ишлаб чиқариш ва
қўллаш Россия компаниялари, Philips, Nokia, LG компанияларида давом
этмоқда. Шуни ҳам таъкидлаш керакки, PDH тизимларнинг E1, E2, E3,
E4 оқимлари SDH тизимларининг VC-n виртуал контейнерлари ҳам бўлиши
мумкин, E1 оқими эса PDH тизимларидаги каби SDH тизимларида ҳам
овозли сигналларни узатиш учун бошланғич оқим булиши мумкин. SDH
аппаратураси сингари PDH тизимлари ҳам E1→E2→E3→E4
оқимларидан ўтишни таъминлайдиган мультиплексордан тузилади.
4.
ОТУТ ларда
қўлланиладиган оптик тола ва кабеллар
Саноат оптик тола ва тола параметрлари
келтирилган λ=1,3 мкм даги кўп модали толаларнинг қўлланиш
соҳаси, бир модали толалардаги сўниш ва дисперсия, локал ҳисоблаш
тармоқларига ва PDH тизимларига нисбатан чекланган.
Бу толаларнинг параметрлари λ=1,3 мкм
тўлқин узунлиги учун фақат градиент профилли синаш кўрсатгичга ега
бўлган толаларгина қўлланилади. Толаларнинг ўтказувчанлиги оралиғи
размерга ега (МГц х км) ва 1км узунликдаги оптик толали алоқа линиясини
ўтказувчанлиги оралиғини L марта камайтиришга тўғри келади.
Абонент имкониятларининг ва транспорт
тармоқларининг (зона, магистрал, халқаро ва шаҳар
тармоғи) ҳамма оптик тармоқлари λ=1,55 мкм ли бир модали
толалардан қўллашга мўлжалланган. Бир спектрали ташувчига эга бўлган тизимлар
учун SSF, DSF турдаги толалар қўлланилади. NZD тола зичлаштириш
тизимларда қўлланилади.
Умумий эслатма: Эгилган чизиқлар
орқали ёки альтернатив ёки анчагина катта эҳтимоллик
қийматига эга бўлган параметрлар келтирилган:
1510 нм да нолинчи дисперсияга эга бўлган ва
1550 нм да ишлаши мумкин бўлган, бир модали толалар учун G-652 стандарти;
1550 нм да нолинчи дисперсияга эга бўлган ва
1310 нм да ишлаши мумкин бўлган бир модали тола учун G-653 cтандарти;
1550 нм да ишлаши учун сўниш бўйича
оптималлаштирилган ва 1310 нм да нолинчи дисперсияга эга бўлган бир модали тола
учун G-654 стандарти;
1550 нм да нолга тенг бўлмаган, кичик
дисперсияга эга бўлган ва 1310 нм да ишлаши учун мумкин бўлган, дисперсия
сурилишига эга бўлган бир модали тола учун G-655 стандарти.
PDH
тизимларнинг техник тавсифлари
|
Асосий техник
талаблар
|
Аппаратуралар номи
|
|
ЛОТ 1Ц1
|
ОЛТ-025
|
ОТЛС-31 «Морион»
|
LS34/140
Philips
|
PLE2-14C Philips
|
|
Нурланувчи
тўлқин узунлиги нм
|
1300 ёки 1500
|
1300
|
1300 ёки 1550
|
1300 ёки 1550
|
1300
|
|
Чиқишда
қисмга ажралувчилиги ўртача оптик қуввати, дБм
|
0±1
|
0±3
|
|
-1…0
|
-1…0
|
|
Каналлар сони
|
30
|
120
|
480
|
480
|
1920
|
|
Линия кодининг тури
|
CMI
|
CMI
|
NRZ
со скремблерлаш
|
5В6В
модификацияланган
|
20В24В
|
|
Туташмадаги
каналларнинг узатиш тезлиги, Мбит/с
|
2,048
|
8,448
|
34,368
|
34,368
|
139,264
|
|
Линия сигнални
узатиш тезлиги, Мбит/с
|
|
|
35,840
|
41,856
|
167,1168(140 со
скрембирлаш
|
|
Энергетик
потенциал, дБ, камида
|
|
42
|
40
|
40
|
34
|
|
Узоқ
масофадаги трактнинг чиқишидаги хатлик коэффициенти, камида
|
|
10-9
|
10-10
|
10-10
|
10-10
|
|
10-10
Хатолик коэффициентидаги минимал қилинган оптик қувват. дБқ
|
-56(<10-9
|
|
|
|
|
Таблица 9
ЗАО «Москабельмет»
ишлаб чиқарилган кабелларниг конструктив хусусияти ва асосий тола
параметрлари
|
Асосий техник
параметрлар ва ОК нинг конструктив хусусияти
|
Кабел тури
|
|
А-D24b246x4E9/1250.
22H18(0.7
и др
|
А-D24b241x4E9/1250.
22H18(0.7
|
DL-D(ZN)241x4E9/1250.
22H18(0.7
|
ADSS-D2Y(ZN)246x4E9/125
0.
22H18(0.7
|
|
Тола сони
|
до 24
|
до 12
|
до 12
|
до 24
|
|
Йўқотиш
коэффициенти, дБ/км
|
1330 нм
|
<0.35
|
<0.35
|
<0.35
|
<0.35
|
|
1550 нм
|
<0.22
|
<0.22
|
<0.22
|
<0.22
|
|
Тортилганда йўл
қўйиладиган кучайши, кН
|
≥7
|
≥7
|
≥2.7
|
≥6
|
|
Йўл қўйиладиган
босим кучайиши, кН/см
|
≥1
|
≥1
|
≥400
|
≥400
|
|
900 R=300 мм, Т=-100 С буклангандаги цикллар сони
|
20
|
20
|
20
|
20
|
|
Хароратдаги ишчи
диапазони, 0С ички диаметр, мм
|
-40…+60
|
-40…+60
|
-40…+60
|
-40…+60
|
|
16
|
13.6
|
11.5
|
12.7
|
|
Кабель
оғирлиги, кг/км
|
367
|
323
|
108
|
124
|
|
Қурилиш
узунлиги,м
|
≥4000
|
≥4000
|
-
|
≥4000
|
|
Хроматик дисперсия,
пс/нм·км
|
1330 нм
|
<3.5
|
<3.5
|
<3.5
|
<3.5
|
|
1550 нм
|
<18
|
<18
|
<18
|
<18
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10
Основный оптические и
конструктивные характеристики магистральных ОК различных фирм
|
Параметр
|
Mohawk/CDT
9США)
|
Fujikura
(Япония)
|
Фирма
Samsung(Жанубий
Корея)
|
SEL
(Германия)
|
Nokia(Финляндия)
|
Pirelli
(Испания)
|
|
|
W
|
WW
|
|
|
Сўниш Коэффициент,
дБ/км
|
1330 нм
|
0.35
|
≥0.38
|
≥0.38
|
≥0.4
|
≥3.5
|
0.35
|
≥0.36
|
|
|
1550 нм
|
0.25
|
≥0.22
|
≥0.22
|
≥0.25
|
≥0.25
|
0.25
|
≥0.25
|
|
|
Хроматик дисперсия,
пс/нмхкм
|
1330 нм
|
≥3.5
|
≥3.5
|
≥3.5
|
≥3.5
|
≥3.5
|
≥3.5
|
≥3.5
|
|
|
≥18
|
≥18
|
18
|
≥20
|
≥18
|
≥20
|
≥20
|
|
|
1550 нм
|
|
|
Кабелдаги минимал
толалар
|
До 44
|
30
|
30
|
48-144
|
48-144
|
До96
|
До128
|
|
|
Молулдаги толалар
сони
|
2.4.6…2.4
|
1-6
|
1-6
|
2.6…12
|
2,4,6,8,12
|
3,5,7,9
|
2,4,8
|
|
|
Модуллар сони
|
6
|
1-5
|
1-5
|
6
|
6
|
6
|
6
|
|
|
Кабелни ташқи
диаметр Dкаб.мм
|
12.07
|
20/23
|
37
|
11.1-24.5
|
18-31
|
25-28
|
11.7-20.3
|
|
|
Букланишнинг
минимал радиуси (при Т=300С)
|
20Dкаб
|
250/20Dкаб
|
20Dкаб
|
15Dкаб
|
15Dкаб
|
540-680
|
260-320
|
|
|
Сиқишдаги йўл
қўйиладиган тортилувчи кучайиш, км
|
Динамик
|
2.7
|
7/20
|
80
|
2.7-3.5
|
2.7
|
20-40
|
2.5-3.0
|
|
|
Статик
|
|
3/5
|
20
|
|
|
|
|
|
|
Сиқишдаги йўл
қўйиладиган кучайиш, Н/см
|
2000
|
1000
|
1000
|
1000-1200
|
2000
|
1000
|
1000
|
|
|
Харорат диапазони, 0С
|
-40…+70
|
-40…+70
|
-40…+70
|
-50…+70
|
-40…+70
|
-50…+70
|
-20…+70
|
|
|
Кабел
оғирлиги кг/м
|
156
|
470/950
|
3750
|
130-550
|
156-275
|
1150-1500
|
170-137
|
|
|
Максимал
қурилиш узунлиги
|
2000
|
4000
|
4000
|
2000
|
2000
|
2000
|
2000
|
|
5.ОТУТ ларнинг қурилмалари
Пассив оптик қурилмаларга қуйидагилар киради:
— нурланишни киритиш ва чиқариш
қурилмалари;
—
ажраладиган ва
ажралмайдиган оптик улагичлар;
—
оптик тармоқлагичлар;
—
оптик модулиятор ва
демодулиятор;
—
оптик антенюатор;
—
оптик изоляторлар ва
фильтрлар;
Нурланишни киритиш ва чиқариш
қурилмалари max мумкин бўлган қувватни мос равишда манбадан толага
ва толадан фотоқабулқилгичга узатишни таъминлаши керак. Ажраладиган
оптик улагичлар кўп марталаб улаш, ажратиш имконини беради. Ажралмайдиган
улагичлар эса кабелни доимий монтаж жойларида қўлланилади. Ажраладиган
оптик улагичлар кабелнинг иккала охирида ва ажралмайдиган оптик улагичлар эса
оралиқ секцияларни улашда қўлланилади.
Оптик тармоқлагичлар ва ёруғлик
оқимларини бир неча йўналишларга ажратади ёки бир неча оқимларни
бир йўналишга бирлаштиради. Оптик антенюаторлар кириш оптик сигналларини
қувватини камайтириш мақсадида ишлатилади. Рақамли
ҳамда аналог сигналларни узатишда бунча зарурият вужудга келиши мумкин.
Юқори сатҳли рақамли сигналларни узатганда қабул
қилувчи оптоэлектрон модулнинг тўйинишига олиб келиши мумкин. Аналог
сигналларни узатганда ҳаддан ташқари катта сатҳ ночизиқли
бузилишларга ва тасвирни ёмонлашишига олиб келади. Антенюаторлар кўпинча лазер
узатгичдан кейин жойлаштирилади. Улар лазернинг чиқиш қувватини
ундан кейинги оптик кучайтиргичлар каби қурилмалар талаб этадиган
сатҳ билан мослаштиради. Оптик изоляторлар текари оқимларни бартараф
этиш мақсадида ўрнатилади. Оптик сигнал тола орқали узатилганда бир
турда эмасликлардан ва оптик уланган жойлардан акс этади. Бундай акс этиш
натижасида энергиянинг бир қисми текари томонгша қайтади. Акс этган
сигналларни қайтариш ёруғликни бир йўналишда узатиш мақсадида
оптик изоляторлар қўлланилади. Оптик изоляторлар ва лазер тизимлари оптик
кучайтиргичларнинг асосий элементи ҳисобланади.
6. ОТУТ ларнинг рақамли линия кодлари
ҳақида қисқача маълумотлар
Оптик сигналнинг хусусияти импульсларининг
фақатгина бир қутблигидир. Уларни электр сигналларга ўзгартиргандан
кейин ОТУТ учун мўлжалланган алоҳида кодларни қўллаш лозимлигига
олиб келади.
Бундай кодларга бир қатор талаблар
қўйилган: паст областлардаги сигнали энергетик спектрининг
чегараланганлиги каби юқори частоталарда ҳам ёруғлик
ўтказувчининг дисперсия бузилишини, шовқинларни символлараро
ҳалақитларни камайтириш; линия кодларининг тузилиши линия тракти
аппаратураларини соддалаштириш линия кодининг регенераторларда тактли
синхронизация импульсларини шакллантириш учун рақамли сигналлардан
тактли частотани соддагина ажратиб олишни таъминлаш;
-Линия кодининг тузилиши узатиш сифатини ва
алоқани узмасдан линия тракти қурилмаларнинг созлигини назорат
қилиши, оддий кодер ва декодерларни қўллаш, максимал
шовқинбардошлиликни таъминлаши лозим.
Кўрсатилган талабларнинг тўлиқ хажмдаги
йиғиндисига бирорта код ҳам қондира олмайди. Шунинг учун
ҳар хил ОТУТ ларида ҳар хил кодлар қўлланилади. Ҳамма
оптик кодларида бошланғич электрик комбинациялар, оддий NRZ коди (no
return to zero – нолга қайтмайдиган кўринишда қайта кодланади.
Бунда бошланғич коднинг ҳар бир m
импульсига, линиянинг оптик кодини импульслари тўғри келади, бу ерда
n>m ва шунга боғлиқ ҳолда формула келиб чиқади.
Бунда линия оптик сигналининг тактик частотаси:
, (1)
Бу ерда, 
-бошланғич рақамли
кетма-кетликларнинг тактли частотаси нисбатан осон қўлланиладиган, 
=2∙ (1) га мос келувчи 1В2В синфдаги кодлар энг
содда кодларга киради. Лекин оралиқ частотали чегаралаш шароитида 1В2В
синфдаги кодларни қўллаш мақсадга мувофиқ эмас ва одатда,
уларни тезлиги секундига бир неча ўнлаб Мбит лардан ошмайдиган тизимларда
қўлланилади.
1В2В кодлардан энг яхшиси,
қўлланиладигани CMI кодларидир.CMI коди, фильтр ёрдамида тактли частотани
ажратиш имконига эга бўлган оддий кодлашга мос келади. Бундай имконият 1.5fT
максимум частота шартига боғлиқ.
Бундай кодларда 11 ва 00 блоки, бошланғич
“1” билан навбатма-навбат кодланади, “0” эса бошланғич кетма-кетликнинг 01 блокини ўзгаришсиз кодлайди. 11 ва 00 навбатма-навбат ўзгаришининг
мавжудлиги, бундан ташқари мосликни йўқлиги хатоликларни
аниқлиш, бундай хатоликларни назорат қилиш тизимини
блокировкаланган ҳолда хизмат ахбороти пайтида бу хусусиятларни
қўллаш имконини беради.
Айрим тизимларда позицион-импульсли модулияция
(ПИМ) га эга бўлган 2В4В синфдаги кодлар қўлланилади. Бу кодда,
вақт бўйича ҳолати блокли комбинациянинг иккита бошланғич
импульсига боғлиқ бўлган ёлғиз импульсларнинг рухсат этилган
комбинациялари қўлланилади. Тўртта шундай имкониятга эга бўлган 0,
01,10,11 комбинациялар 1000, 0100, 0010, 0001 ПИМ ли кодларга мос келади.
ПИМ комбинацияларининг афзаллиги узатиладиган
сигналларнинг қуввати бўйича ютуғидир. Худди шу пайтда бу коднинг
бир қатор: узатиладиган оралиқнинг икки баробар ортиқлиги,
код ўзгартиргичларнинг мураккаблиги, ҳатоли назорат қилиш муаммоси,
синхронизация қийинлигининг ошиши каби камчиилклари мавжуд.
Юқори тезликли тизимларда m>2, n>m
бўлган блокли кодлар қўлланилади. Бунда узатиш тезлиги қанчалик
юқори бўлса, узатиш оралиғини қисқартириш
мақсадида, n m га шунча яқин.
Демак, бу кодлар қўлланилганда,
хатоликларни аниқлаш мақсадида аниқ текшириш ўтказилади.
Бошланғич иккиталик кетма-кетликларнинг m символдан, олинган янги
комбинацияларнинг 2-модули бўйича йиғиндида нолга тенг бўлиши учун блокка
яна битта “1” ва “0” назорат символи қўшилади. m+1 символдан 2 модули
бўйича йиғиндида “1” нинг пайдо бўлиши хатолик мавжудлигини билдиради.
Киритилган қўшимча символ Р ҳарфи билан белгиланади.
Бундан ташқари бўлган кодларга кодли
комбинацияларнинг чегарасини аниқлаш учун яна бир қўшимча код
киритилади. Умуман охирги берилган комбинациянинг символига нисбатан 180
га бурилган символи киргизилади. Бу символ С билан белгиланади. Бундан
ташқари С символини яна хизмат алоқаси ва синхронизация сигналлари
учун қўллаш мумкин. Унда бу символ n ҳарфи билан белгиланади.
Бундай ҳолатда код mB1P1R деб
белгиланади. Бундай кодларга 10В1Р1R киради(2-расм). Иккита қўшимча
символнинг мавжудлиги fn=1,2fT узатиш частотасига олиб
келади.
а) NRZ бошланғич
коди
б)
10B1P1R линия коди
2-расм. 10B1P1R линия кодининг
шаклланиш схемаси.
Таблица
11
5В6В синфли кодлар
|
Бошланғич
блоклар
|
5В6В коди
|
Бошланғич
блоклар
|
5В6В коди
|
|
00000
00001
00010
00011
00100
00101
00111
01000
01001
01010
01011
01100
01101
01110
01111
|
101011 100010
101010
101001
111000(+) 101000
110010
111010 001010
001011
011010
100110
101110 100100
101100
110100
110110 000110
001110
010110
011110 010100
|
10000
10001
10010
10011
10100
10101
10110
10111
11000
11001
11010
11011
111000
11101
11110
11111
|
100011
110101 000101
111001 001001
001101
110011 010001
010101
110001
011101 011000
100111 100001 100101
011001
101101 001100
010011
010111
010111(-)
011011 010010
011100
|
Линиядаги узатиш тезлиги ва бошланғич
кодни нисбати худди шундай сақланса, символлар блокидаги ҳажмни
ошириш ҳисобига R ва P ларни йиғиш имкониятини кенгайтириш мумкин
. 40В4Р4R худди шундай кодга мисолдир .
Кичик ортиқчаликка эга бўлган бундай
оддий кодларни қўллаш сигнал спектирида паст частотали ташкил
топувчиларнинг йўқолишига имкон бермайди. Шунинг учун айрим ҳолларда
разрядларни солиштириш принципи бўйича кодлашга асосланган анча мураккаб кодлаш
усули қўлланилади. Бундай кодларда m
символларидаги комбинацияларнинг бошланғич сони 2m ни
ташкил қилади. Узатишда 2m комбинациялар сони талаб қилинган бўлса
ҳам линияга бериладаиган комбинациялар сони 2m+1 га тенг.
S(ω)
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
f/fT
0
0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75
3-расм.
ОТУТ лари линия кодларининг энергетик
ПИМ ва 5В6В кодларнинг афзаллиги NRZ кодлари
билан солиштирилганда паст частотали ташкил топувчиларнинг йўқлигидир.
Бундан ташқари, 5В6В кодлари бошқа кодлар билан солиштирилганда
оралиғи юқоридан чегараланган. Бу кодер ва декодерларнинг анча
мураккаблашувига олиб келади. 10В12В, 40В44В кодларининг NRZ кодларининг спектрига яқин.
Склебларлаш – бу янги кодни яратишни бир имкониятидир.
Албатта, бундай кодлаш ўзининг
тежамкорлиги туфайли анча юқори тезликли тизимларда, асосан STM-N тизимларида қўланилади. Склембрлашда
бошланғич код, бирлар ва нолларнинг узатиш зичлиги тахминан тенг бўлган
кодларга алмаштирилади, бу қабул қилишда синхронизация мувозанатини
таъминлайди. Узатишда хатоликларни аниқлашга келсак, бундай
мақсадлар учун цикл сарлавҳаси (Фрейми) қўлланилади. Бундай
циклда барча ахборот склембрланади. Склембрлаш қурилмасининг иши асосида
бир ва ноллар кетма-кетлигининг квазитасодифий генератори сингари сурувчи
регисторни қўллаш ётади.
|
 11
|
10
|
9
|
8
|
7
|
6
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-расм. Функцияга эга бўлган склембр иши
Квази тасодифий кетма-кетликларни олиш учун
регистрда 2 модули бўйича алоҳида ячейкаларни қўшиш
қўлланилади.
Бунда ҳар бир циклда сурувчи регистрда
биринчи кўчирилган ҳар қандай кетма-кетликдан (0 дан ташқари)
тактдан тактга ўзгарувчи 0 ва 1 лар кетма-кетлиги шаклланади.
Бу сигналлар бошланғич сигналлар билан
қўшилганда, линияга склембрланган сигнални бериш ва худди шундай
склембрлаш қурилмасида, худди шундай сурувчи регистрда бир хил
лаҳзада кўчирилган бошланғич кетма-кетликлардан қабул
қилувчи қисмда бошланғич сигнални қайта тиклаш имконини
беради.
7. РDH ва SDHни линия тракти топологияси
Линия тракти тополигиясини нафақат
маҳаллий, зона магистрал тизимлари линия трактларининг ечими деб, балки
алоҳида тармоқ тугунларини боғловчи тармоқ сегментлари
деб ҳам фараз қилиш мумкин. Элемент базасининг ривожланишига
интилиш туфайли терминал мультиплексорларни, регенераторларни, кириш чиқишли
мультиплексорларни, оптик квант кучайтиргичларни асосида линия трактлари
тузишнинг бир қатор вариантлари мавжуд. Линия трактининг чидамлилигини
ошириш мақсадиди худди аппаратуралар каби уловчи линияларни ҳам
тўлиқ ёйилган ҳолда қўллаш мумкин.
Келгусидаги ривожланиш босқичида
ҳамма кўрсатилган ечимларнинг турларини PDH тизимларидаги каби SDH
тизимларида ҳам қўлласа бўлади. Линия тракти учун кўрсатилган
тополигияли ечимни қараб чиқамиз.
«Халқа» кўринишли топология асосан
кириш-чиқиш мультиплексорлар асосида қурилади (1.8-расм). Бундай
топология қарама - қарши оқимли иккиланган халқани
ташкил этишга имконият яратади. Резервлаш (ҳимоялаш) тизими иккита усул
билан ташкиллаштирилади. Гап шундаки, блокли виртуал контейнерлар бир
вақтнинг ўзида иккита қарама - қарши йўналишда ҳар хил
халқалар бўйича узатилади. Химояланишнинг биринчи усулида
халқаларнинг бирида узулиш юз берган онда бошқариш тизими автоматик
равишда шу блокни бошқа халқасини танлайди. Ҳимоялашнинг
иккинчи усулида агар узилиш юз берса, нуқсони бор участканинг чегарасида
асосий ва резерв халқаларнинг беркитиш йўли билан «асосий» халқа
«резерв»лига уланади.
Бунда мультиплексорнинг керакли
томонидаги агрегатли блокнинг қабул қилувчи ва узатувчи
қисмлари бир-бирига уланади. Нуқсонсиз мультиплексорли ёки
кабелнинг шикастланган участкасидан иборат янги халқа ҳосил бўлади.
Бундай топологияда иккита ёки тўртта толадан фойдаланилади.
Санаб ўтилган аппаратуралар SDHли синхрон
рақамли тармоқларда трактларни, мультиплексли ва регенерационли
секцияларни ташкил этиш имконини беради (1.9-расм).
Трактлар терминал мультиплексорлари ТМ орасида
ташкил этилади. Мультиплексорли секциялар қўшни ТМ ва АDМ
мультиплексорлари орасида, регенерацион секциялар эса қўшни
регенераторлар SLR орасида ташкиллаштирилади.
5-расм. “Ҳалқа” тузилиши
6-расм. SDHли РУТ йўналиши (“линияли занжир” туридаги
тармоқнинг тузилиши)
Рис. 4. Базавий технологияли лиия трактлари схемалари:
Рис. 5
Регенераторлар қўлланган «нуқта-нуқта» топологияси схемаси:
а) PDH тизими учун; б) SDH тизими учун.
Рис. 6. «Линия занжири» топологияси
Рис. 7. Квант кучайтиргичли линия тракти топологияси
схемаси
8.Курс лойиҳасини бажариш бўйича ҳисоблашлар
12-жадвал
Курс ишини бажариш учун вариантлари
|
№
|
α,дБ/км
|
Λ,мкм
|
L,км
|
D,нс/нм∙км
|
no
|
|
1.
|
0.1
|
1.38
|
2
|
4
|
1700
|
|
2.
|
0.19
|
1.55
|
6
|
5
|
2600
|
|
3.
|
0.19
|
1.55
|
4
|
9
|
2500
|
|
4.
|
0.19
|
1.54
|
2
|
4
|
1500
|
|
5.
|
0.19
|
1.56
|
4
|
3
|
3000
|
|
6.
|
0.19
|
1.57
|
2
|
1
|
3000
|
|
7.
|
0.19
|
1.55
|
2
|
4
|
1500
|
|
8.
|
0.2
|
1.55
|
4
|
2
|
2000
|
|
9.
|
0.2
|
1.52
|
4
|
2
|
3000
|
|
10.
|
0.2
|
1.53
|
4
|
2
|
1000
|
|
11.
|
0.2
|
1.54
|
2
|
3
|
1000
|
|
12.
|
0.2
|
1.55
|
2
|
8
|
2000
|
|
13.
|
0.2
|
1.38
|
2
|
11
|
1700
|
|
14.
|
0.2
|
1.55
|
4
|
10
|
3000
|
|
15.
|
0.21
|
1.55
|
4
|
2
|
2500
|
|
16.
|
0.21
|
1.5
|
2
|
3.5
|
2300
|
|
17.
|
0.21
|
1.51
|
2
|
7
|
2700
|
|
18.
|
0.21
|
1.52
|
4
|
7.3
|
2000
|
|
19.
|
0.21
|
1.53
|
6
|
7.0
|
2500
|
|
20.
|
0.22
|
1.57
|
4
|
2
|
2700
|
|
21.
|
0.22
|
1.55
|
4
|
2
|
3000
|
|
22.
|
0.22
|
1.55
|
6
|
2.5
|
3000
|
|
23.
|
0.23
|
1.56
|
2
|
5
|
2500
|
|
24.
|
0.23
|
1.53
|
4
|
7
|
2000
|
|
25.
|
0.25
|
1.33
|
2
|
4
|
1800
|
|
26
|
0.24
|
1.55
|
6
|
6
|
3000
|
8.1 Узатишнинг турли тезликлари учун кўчиксимон фотодиод
сезгирлигини аниқлаш
Фотодиоднинг сезувчанлигини электропотенциал
орқали аниқлаш мумкин(узатиш ва қабул қилиш
сатҳлар орасидаги керакли фарқ).
Эп=Рs-Pr ,
дБқ (2)
Бу ерда
Эп- энергетик потенциал, Ps-сигнални
узатиш сатхи, Pr – ловин фотодиодининг сезувчанлиги. Ps=0
дБ Анча юқори сезувчанликка эга бўлган
Р-i-n фотодиодларни
қўллаш мумкин.
Сезувчанлик
сатҳи қуйидаги ифода билан аниқланади:
Рr=10lg
, дБқ (3)
бу ерда
h-Планк доимийси, h=6,6252∙10-34 Вт∙с2
n0-бир бит ахборотдаги керакли фотонлар сони
V0-лазернинг
нурланиш частотаси,
B0-узатиш
тезлиги
V=C/
,1/с (4)
бу ерда С═3∙108 м/с,ёруғлик тезлиги,
λ- нурланишнинг тўлқин узунлиги,ро═ 1 мВт.
Бизни сезувчанликнинг узатиш тезлигига
боғлиқлиги қизиқтирганлиги сабабли сатҳларни
ҳисоблаш ўзгартирилган боғланишда(2) олиб борилади.
Рr=30+10lg(
)+10lgB0 , дБқ (5)
Бажарилган ҳисобни 13-жадвал кўринишида кўрсатинг.
Энергетик потенциални узатиш тезлигига
боғлиқлиги
13-жадвал
|
B0,бит/с
|
2∙106
|
8∙106
|
34∙106
|
155∙106
|
622∙106
|
2,5∙109
|
10∙109
|
40∙109
|
|
Pr,
дБқ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эп, дБқ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.2. Линия
трактидаги сўнишни ҳисобга олган ҳолда кучайтириш участкаси
узунлигини узатиш тезлигига боғлиқлигини аниқлаш
Ҳисоб учун бошланғич ифода, ифодаловчи
линия тракти участкасидаги баланс қувват ҳисобланади. У
қуйидагича ифодаланган
Рs – Рс –Рm-α∙L
= Р , дБқ (6)
бу ерда: Рs –узатиш сатҳи(толага
киритиладиган лазер қуввати) дБқ, Рс –уланишлардаги
йўқотиш(пайвандланган ва қисмларга ажраладиган) дБқ, Рm
–қувват бўйича лозим бўлган заҳира (элементларнинг
деградацияси,ҳарорат ўзгариши,элементларнинг оғиши ҳисобга
олинади); Рm -одатда(Рm= 6 дБқ)
α –кабелнинг сўниш коэффициенти; L –қопловчи
участка узунлиги.
Туташмадаги йўқотиш қуйидагилардан иборат:
Рс = ақ.а.у.∙nқ.а.у.
+ ақ.а.й.у.∙nқ.а.й.у. , дБқ
(7)
бу ерда: ақ.а.у.-қисмлардаги
ажраладиган улагичлардаги сўниш;
ақ.а.у.=0,25 дБ.
nқ.а.у – қисмларга
ажраладиган улагичлар сони;
ақ.а.й.у- қисмлардаги
ажралмайдиган улагичлардаги сўниш(қурилиш узунлигининг охиридаги туташма
пайванди);
ақ.а.й.у .=0,05 дБ.
nқ.а.й.у. – қисмларга
ажралмайдиган улагичлардаги сони;
Қисмларга ажралмайдиган улагичлар сони қуйидаги
формула бўйича аниқланади:
nқ.а.й.у.
= L/ Lқурилиш , дона ,(8)
бу ерда: Lқурилиш
-оптик толали кабелнинг қурилиш узунлиги,км (5),(6),(7) –формуладан
кучайтиргич пунктлари орасидаги масофани аниқлаш мумкин.
Lком=L0 - 
∙lgB0, км (9)
бу ерда:
L0=
=[Ps-Pm-nқ.а.у∙
қ.а.у-30-10∙lg(h∙n0∙V), км (10)
Линия трактидаги
оптик коммутаторлар ва кириш чиқишли оптик қурилмалар
қўлланилганда,(8)-формулада бу .элементларнинг сўниши ҳисобга
олинади . (9) формула бўйича ҳисобланган 14-жадвалга асосан Lком
=F(Bo) боғланишни келтиринг.
Трактдаги сўнишни
ҳисобга олган ҳолда участкасининг
кучайтиргичлар орасидаги масофани узатиш тезлигига (Во)боғланиши
14-жадвал
|
B0,бит/с
|
2∙106
|
8∙106
|
34∙106
|
155∙106
|
622∙106
|
2,5∙109
|
10∙109
|
40∙109
|
|
Lком, км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.3. Линия тракти дисперсиясини ҳисобга олган
ҳолда секция узунлигини узатиш тезлигига боғлиқлигини
аниқлаш .
Секция узунлиги ва
узатиш тезлиги Во орасидаги алоқа NRZ кодининг
ҳолатига боғлик ҳолда ифодаланади:
Lceк=
, км (11)
бу ерда: D
–тола материалининг дисперсия коэффициенти(нс∙нм/км).
Ҳисоблаш
натижалари 15-жадвал кўринишида кўрсатилсин.
Секция узунлигини узатиш тезлигигаLceк =F(Во)
боғлиқлиги
15-жадвал
|
B0,бит/с
|
2∙106
|
8∙106
|
34∙106
|
155∙106
|
622∙106
|
2,5∙109
|
10∙109
|
40∙109
|
|
Lсек, км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.4. Кучайтиргичлар
сонини аниқлаш ва кучайтиргичлар орасидаги масофа ҳамда секция
узунлигини узатиш тезлигига боғлиқлигини чизиш
Жадвалдаги натижалар бўйича сўниш ва дисперсия
учун кучайтиргичлар орасидаги масофа ва секция узунлигини узатиш тезлигига
натижавий боғланиш графигини тузиш. Кучайтиргичлар сони қуйидаги
формула орқали аниқланади:
N=
-1, дона (12)
Кучайтиргич
участкасининг узунлиги ва секция узунлиги бўйича бундан ташқари
,секциядаги квант кучайтиргичларнинг сони бўйича ҳисоблаш натижалари
16—жадвалда кўрсатилган.
16-жадвал
|
B0,бит/с
|
2∙106
|
8∙106
|
34∙106
|
155∙106
|
622∙106
|
2,5∙109
|
10∙109
|
40∙109
|
|
Тизим
|
E1
|
E2
|
E3
|
STM-1
|
STM-4
|
STM-16
|
STM-64
|
STM-256
|
|
Lком, км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lсек, км
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жадвал асосида график
тузилади(8-расм).Графикнинг иккила шкаласи ҳам логарифмик масштабда
берилади.Боғланиш мисол тариқасидаги характери 8-расмда
кўрсатилган.
1010
109
108
107
106
105
104
103
102
100
2∙106
8∙106 34∙106 155∙1
622∙106 2,5∙109 1010 4∙1010
8-расм. Сўниш ва дисперция учун кучайтиргичлар орасидаги
масофанинг узатиш тезлигига боғланиши учун мисол кўринишдаги графики.
8.5. Шовқиндан ҳимояланганликни ҳисоблаш
ва сатх диаграммасини чизиш
Линия трактидаги шовқин сатхи
фақатгина квант оптик кучайтиргичларини шовқин сатхи билан
аниқланади. Бу шовқини сатҳи дБқ катталикда
қуйидаги формула орқали аниқланади :
nxaт=10lg
+10lgΔV+10lgG+10lgN∙F, дБқ (13)
бу ерда:
hν-битта
фотоннинг 1 Гц оралиққа спонтан ўтишидаги шовқин
қуввати;
Δν-лазернинг
модуляцияланадиган спектрига тенг бўлган нурланиш спектри Δν≈B0(Гц)
NF-квант
кучайтирнинг шовқин омили 10lgNF=5,5 дБқ
G-квант
кучайтиргичнинг кучайтириш коэффиценти
(13)-фолрмула
бўйича ҳисоблаганда қуйидаги омилларга амал қилиш лозим:
узатиш
тезлигининг сонли тенгΔV қийматини Гц га қўйиш
лозим10lgGни
кучайтиргичлар орасида
L секция узунлигидаги тўлиқ сўнишига тенг деб қабул қилиш
лозим.Бу-тизимнинг энегопотенциалига мос келади.
Квант кучайтиргичларидаги
шовқинларнинг йиғилишини ҳисобга олган ҳолда
шовқиндан ҳимояланганлик қуйидаги формула билан
аниқланади:
Аҳим=Ps-nxaт-10lgK, дБқ
,(14)
бу ерда: к-оптик квант кучайтиргичнинг тартиб рақами.
(12)-формуладан секция узунлигидаги квант
кучайтиргичларнинг сони аниқланган эди. Шовқиндан
ҳимояланганлик ҳисоблаш секция узунлиги бўйича кучайтиргич
пунктларининг бундай сонини қўллаш имконини беради.
Шовқиндан ҳимояланганлик ҳисобининг
натижалари 17-жадвалга
киритилади.
17-жадвал
Шовқиндан ҳимояланганлик ҳисоби натижалари
|
K
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
10lgK
|
0
|
3
|
4,7
|
6
|
6,9
|
7,7
|
8,4
|
9
|
9,5
|
|
Аҳим
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ҳисобланган қийматлар бўйича линия трактидаги
шовқинларнинг сатҳи,шовқиндан ҳимояланганлик ва оптик
қувватнинг сатҳ бўйича диаграмасини
тузинг.
1-Илова
Оптик тармоқ
элементларнинг белгиланши
Адабиётлар
1.Р.Р.Убайдуллаев. Волоконно-оптические сети. ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998 г.
2.Н.Н.Слепов. Современные технологии цифровых
оптоволоконных сетей связи.
Радио и связь, 2000 г
3.А.Б.Иванов. Волоконная оптика, компоненты, системы
передачи, измерения Syrus
Systems, 1999 г.
Оптик толали узатиш тизимлари
бўйича линия трактини
лойиҳалаштириш.
5522200 телекоммуникация ва 5140900
Касбий таълим йўналишилари
бўйича
кундузги ва махсус сиртқи
таълим олувчи талабалар учун
“Телекоммуникация
узатиш тизимлари”
фанидан услубий қўлланма
ТАТУ,2008й.
ТУТ кафедраси йиғилишида кўриб
чиқилди
(2008 йил, байннома).
ТАТУ
илмий методик кенгашида
босмага тавсия этилди.
Муаллифлар: Исаев Р.И.
Атаметов Р.К.
Раджапова Р.Н.
Муҳарир :
