ВУЗ: Поволжский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики
Категория: Методичка
Дисциплина: Оптические системы связи
Добавлен: 06.11.2018
Просмотров: 1637
Скачиваний: 10
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»
Кафедра линий связи и измерений в технике связи
Методические указания
по выполнению курсовой работы
по дисциплине “Оптические транспортные сети”
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УЧАСТКА ОПТИЧЕСКОЙ
ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ
Составил: к.т.н., доцент Дашков М.В.
Самара
2018
2
Введение
Для
современных
оптических
транспортных
сетей
характерны
следующие особенности:
а) Использование спектрального мультиплексирования для увеличения
пропускной способности волоконно-оптических линий передачи. Применение
технологии плотного спектрального мультиплексирования (DWDM) позволяет
обеспечить передачу до нескольких сотен оптических каналов по одной паре
оптических волокон.
б) Применение оптических мультиплексоров ввода/ввода каналов
(Optical Add-Drop
Multiplexer
-
OADM),
реконфигурируемых
OADM
(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer - ROADM) и оптических кросс-
коммутаторов на их основе для обеспечения гибкости и масштабируемости
сети.
в) Увеличение скорости передачи информации в оптическом канале 10 и
40 Гбит/с до 100 и 400 Гбит/с.
г) Использования транспортных блоков оптических каналов оптической
транспортной иерархии OTN/OTH для гибкого размещения пользовательских
данных и их гарантированной защиты с применением коррекции ошибок FEC.
д) Развитие в направлении интеллектуальных транспортных сетей.
Данная курсовая работа посвящена расчету параметров участка оптической
транспортной сети. В работе рассматриваются следующие вопросы: изучение
характеристик оконченного оборудования; расчет параметров оптического
тракта; выбор и размещение модулей компенсации хроматической дисперсии;
изучение характеристик оптических усилителей; расчет диаграммы уровней
оптического сигнала; подбор параметров оптических усилителей; изучение
параметров
реконфигурируемого
мультиплексора
ввода/вывода;
расчет
оптического отношения сигнал-шум на участке оптической транспортной сети.
3
1. Структура оптической транспортной сети
1.1. В
общем
виде
структура
рассматриваемой
оптической
транспортной сети (ОТС) приведена на рис. 1.1. Сеть состоит из 7 узлов, в
которых размещаются реконфигурируемые мультиплексоры ввода-вывода
(ROADM), и соединительных волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП),
включающих один или несколько элементарных кабельных участков (ЭКУ).
Рис. 1.1 - Структура оптической транспортной сети
Параметры ВОЛП приведены в таблице 1.
Таблица 1.1 - Параметры ВОЛП
ВОЛП
Количество
ЭКУ
Протяженность
ЭКУ
Тип
оптического
волокна
A-B
2
90+2*n - m
G.652
80+2*n - m
B-C
1
120+ n – 2*m
G.652
B-G
2
100 - m
G.652
80 + n
C-D
1
90+ 2*n + m
G.652
D-E
2
85+ n + m
G.652
105 - n - m
G-E
1
100 + n – 2*m
G.652
E-F
2
100 + m
G.652
90-m
F-A
2
110+2*n - m
G.652
90+2*n - m
где mn – последние две цифры зачетной книжки
Расчеты производятся для участка оптической транспортной сети,
согласно варианта из таблицы 1.2.
4
Таблица 1.2 – Варианты участков ОТС
Вариант (m+n)
Участок ОТС
0
A-B-G-E
1
B-G-E-D
2
B-C-D-E
3
D-E-F-A
4
A-B-C-D
5
C-D-E-F
6
D-E-G-B
7
C-B-G-E
8
E-F-A-B
9
E-G-B-A
где mn – последние две цифры зачетной книжки
1.2. Зарисуйте
схему
рассматриваемого
участка
оптической
транспортной сети.
В качестве примера на рис. 1.2 приведена схема участка А-B-С.
1
n
1
1
k
k
1
n
Рис. 1.2 – Пример схемы участка ОТС
На схеме для каждого узла указано основное оборудование:
реконфигурируемый мультиплексор ROADM, клиентское оборудования,
оптические усилители и модули компенсации дисперсии (DCM).
В качестве оконечного оборудования могут выступать транспондеры,
мукспондеры или волоконно-оптические системы передачи с интерфейсом
DWDM. Транспондеры служат для согласования интерфейсов клиентского
оборудования и аппаратуры спектрального уплотнения. Мукспондеры
позволяют выполнять агрегацию нескольких клиентских сигналов в один
сигнал, соответствующий интерфейсу DWDM.
Оптический усилитель на передаче (бустер) ОУпд служит для
компенсации затухания в пассивных элементах ROADM и обеспечения
требуемой мощности сигнала, вводимого в оптический тракт.
Оптический усилитель на приеме (предусилитель) ОУпрм служит для
компенсации затухания в оптическом тракте и обеспечения требуемого уровня
сигнала на приемном порту оконечного оборудования.
5
Модули компенсации дисперсии (DCM) могут располагаться между
каскадами
линейных
или
предварительных
оптических
усилителей.
Необходимость применения компенсаторов и их требуемые характеристики
определяются в зависимости от параметров ВОЛП и приемо-передающего
оборудования.
ROADM служит для ввода/вывода и коммутации оптических каналов в
узлах сети. Подробная схема ROADM будет рассмотрена в разделе 5.
ВОЛП состоит из одного или нескольких элементарных кабельных
участков с промежуточными линейными усилителями ОУ.
В данном примере в узлах А и С располагаются ROADM на два
направления (2-Degree), в узле B располагается ROADM на три направления (3-
Degree). При этом для упрощения на схеме в узле B не указано третье
направление к узлу G, и в узлах A и С указаны только направления к узлу B.
Для организации связи на данном участке используются длины волн
n
1
. При этом на участках A-B и В-С оптические каналы передаются на
длинах волн
k
1
, в то время как рабочие длины волн
n
k
1
используются для организации связи между узлами А и С, а через узел B
проходят транзитом. Тогда распределение длин волн DWDM можно
представить в виде таблицы 1.3.
Таблицы 1.3 - Распределение длин волн
А
B
C
A
k
1
n
k
1
B
k
1
k
1
C
n
k
1
k
1
На приведенной схеме ВОЛП между узлами A и B состоит из двух ЭКУ и
промежуточного линейного усилителя, а между узлами В и С – их одного ЭКУ.
Аналогично рассмотренному примеру зарисуйте схему рассматриваемого
участка оптической транспортной сети для всех 4-х узлов. Укажите на схеме
протяженность всех ЭКУ. Модули DCM на данном этапе не зарисовывайте.
В данной работе предполагается использование высокоскоростных
оптических каналов со скоростью передачи информации 40 и 100 Гбит/c. Для
согласования
интерфейсов
клиентского
оборудования
с
аппаратурой
спектрального уплотнения используются транспондеры. Оптический сигнал на
выходе транспондера соответствует сетке частот DWDM (ITU-T G.694.1),
обладает требуемой стабильность по длине волны, формат модуляции
выбирается в соответствии с требованиями по производительности.
Оптический сигнал линейного интерфейса рассматриваемых в работе
транспондеров соответствует рек. ITU-T G.709. При этом применяются
соответствующие технологии кодирования с исправлением ошибок (FEC),