Введение 4
1. Анализ ограничений по скорости передачи в существующих линиях с волокнами стандартов G.652, G.653, G.654, G.655, G.656 и максимально достигнутые скорости в этих волокнах технологиями DWDM, PM-mQAM 7
1.1 Возможности и ограничения в современных системах связи 7
1.2 Характеристика стандартов G.652, G.653, G.654, G.655, G.656 8
1.3 Анализ ограничений по скорости передачи 14
1.4 Максимально достигнутые скорости технологиями DWDM, PM-mQAM 17
2 Оптические волокна типа MCF и FMF и их возможности по наращиванию скорости передачи до 1Пбит/с 20
2.1 Характеристика оптических волокон типа MCF и FMF 20
2.2 Возможности по наращиванию скорости передачи до 1Пбит/с 32
3. Разработка структурной схемы оптической системы передачи на скорость до 1Пбит/с и расчёт характеристик передачи 38
3.1 Виды структурных схем 38
3.2 Разработка структурной схемы 40
3.3 Расчёт характеристик передачи 54
3.4 Оценка перспектив развития оптических сетей связи 59
3.5 Экономическая эффективность 66
Заключение 73
Список литературы 74
Актуальность работы: Оптическое волокно представляет собой гибкий, прозрачный слой материала, выполненный из стекла (диоксид кремния) или пластик с диаметром немного толще, чем у человеческого волоса.
Оптические волокна чаще всего используются в качестве средства для передачи информации посредством световых волн.
Оптическое волокно используется вместо металлических проводов, потому что сигналы проходят по ним с меньшими потерями; кроме того, волокна невосприимчивы к электромагнитным помехам, от которых страдают металлические провода. Оптическое волокно также используются для освещения и формирования изображений и часто оборачиваются в пучки, чтобы их можно было использовать для переноса света или изображений из замкнутых пространств, как в случае с фиброскопом.
Оптические волокна обычно включают сердцевину, окруженную прозрачным материалом с более низким показателем преломления. Свет удерживается в ядре благодаря явлению полного внутреннего отражения, которое заставляет оптическое волокно действовать как волновод
Область прикладной науки и техники, связанная с разработкой и применением оптических волокон, известна как волоконная оптика. Термин был придуман индийско-американским физиком Нариндером Сингхом Капани, который широко известен как отец волоконной оптики.
Оптическое волокно повсеместно применяется в современном мире. Благодаря ему скорость передачи данных возросла в несколько раз.
В данной работе будет проведен анализ способов реализации оптических систем передачи с достижением скорости 1 Пбит/с
Цель исследования: Анализ способов реализации оптических систем передачи с достижением скорости 1 Пбит/с.
Объект исследования: скорость передачи данных в оптических системах.
Предмет исследования: оптические системы.
Научная новизна: Новом решением поставленной проблемы является достижение скорости передачи данных в оптических системах до 1 Пбит/с. Результатом данного исследования может служить существенное увеличение пропускной способности оптических лини при передаче данных. Данное обстоятельство будет способствовать передаче данных большего объема за меньшее время.
Практическая ценность: Получение результаты исследования позволят на практике реализовать высокую скорость передачи данных по существующим оптическим линиям связи без существенных дополнительных затрат.
Положения, выносимые на защиту:
- дать характеристика стандартов стандартов G.652, G.653, G.654, G.655, G.656;
- провести анализ ограничений по скорости передачи;
- рассмотреть максимально достигнутые скорости технологиями DWDM, PM-mQAM;
- дать характеристика оптических волокон типа MCF и FMF;
- рассмотреть возможности по наращиванию скорости передачи до 1Пбит/с;
- разработать структурной схемы оптической системы передачи на скорость до 1Пбит/с и расчёт характеристик передачи.
Структура работы: В работе содержится __ страниц, ___ таблиц, ___ рисунков, ___ источников литературы.
Работа состоит из следующих разделов:
- анализ ограничений по скорости передачи в существующих линиях с волокнами стандартов G.652, G.653, G.654, G.655, G.656 и максимально достигнутые скорости в этих волокнах технологиями DWDM, PM-mQAM;
- оптические волокна типа MCF и FMF и их возможности по наращиванию скорости передачи до 1Пбит/с;
- разработка структурной схемы оптической системы передачи на скорость до 1Пбит/с и расчёт характеристик передачи.
В проделанной работе были решены следующие задачи:
Дана характеристика стандартов G.652, G.653, G.654, G.655, G.656. Было показано, что в МСЭ-Т определены 6 различных типов стандартов: G.652, G.653, G.654, G.655, G.656 и G.657, среди которых G.652 и G.655, как правило, часто применяются.
Проведен анализ ограничений по скорости передачи. Предельная скорость передачи данных представляют собой стандартизированный набор спецификаций полосы пропускания передачи для цифровых сигналов, которые могут передаваться по оптоволоконным сетям синхронной оптической сети (SONET).
Показаны максимально достигнутые скорости технологиями DWDM, PM-mQAM.
Описаны характеристики оптических волокон типа MCF и FMF.
Разработана структурная схема оптической системы передачи на скорости до 1 Пбит/с. Скорость 1 Пбит/с стала возможна с применением оптических волокон MCF, содержащей 12 сердцевин.
Произведен расчет характеристик передачи данных по оптическому кабелю. Совокупная скорость передачи информации по оптическому кабелю определяется символьной скоростью, которая умножается на коэффициенты мультиплексирования.
В результате расчетов было получено следующее значение скорости передачи данных по оптическому кабелю: Пбит/с для оптического кабеля MCF
