
Телекоммуникационные системы и сети. Структура и основные функции. Том 1 / Содержание / Раздел 5. Способы формирования групповых сигналов / Тема 5.9. Технология спектрального уплотнения
- Раздел 1. Основы построения телекоммуникационных систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Общая архитектура и задачи телекоммуникационных систем
- Тема 1.3. Классификация сетей, клиентов, операторов и услуг связи
- Тема 1.4. Краткая характеристика существующих телекоммуникационных технологий
- Тема 1.5. Требования к современным и перспективным ТКС
- Тема 1.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 2. Сети связи последующего поколения: архитектура, основные характеристики и услуги
- Тема 2.1. Определение и характеристика основных возможностей NGN
- Тема 2.2. Инфокоммуникационные услуги. Особенности услуг связи следующего поколения
- Тема 2.3. Многоуровневая архитектура и функциональный состав NGN
- Тема 2.4. Перспективы концепции NGN
- Тема 2.5. Контрольные вопросы и задания
- [→] Раздел 3. Стандартизация сетевых протоколов и телекоммуникационного оборудования
- Тема 3.1. Открытые системы и их взаимодействие
- Тема 3.2. Основные организации по стандартизации сетевых решений
- [→] Тема 3.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- 3.3.1. Многоуровневый подход и декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
- 3.3.2. Интерфейс, протокол, стек протоколов
- 3.3.3. Общая характеристика модели OSI
- 3.3.4. Физический уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.5. Канальный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.6. Сетевой уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.7. Транспортный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.8. Сеансовый уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.9. Представительский уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.10. Прикладной уровень. Функции и примеры протоколов
- [→] 3.3.11. Деление ЭМВОС на сетенезависимые и сетезависимые уровни
- Тема 3.4. Стандартные стеки сетевых протоколов
- 3.4.1. Стек протоколов OSI
- 3.4.2. Стек протоколов TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколов IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколов NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколов технологии Х.25
- 3.4.6. Стек протоколов технологии Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколов технологии B-ISDN и АТМ
- 3.4.8. Семейство протоколов DECnet
- 3.4.9. Сетевая модель DoD
- 3.4.10. Связь стандартов IEEE 802 с моделью OSI
- 3.4.11. Стек протоколов сетей следующего поколения
- Тема 3.5. Стандартизация сетевого оборудования
- Тема 3.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 4. Линии связи
- Тема 4.1. Физические параметры среды распространения электромагнитных волн
- Тема 4.2. Общие сведения о линиях связи
- Тема 4.3. Основные свойства кабельных линий связи
- Тема 4.4. Линии связи на основе медных кабелей
- Тема 4.5. Теория волоконных световодов
- Тема 4.6. Свойства неоднородных линий
- Тема 4.7. Конструкции кабелей связи
- Тема 4.8. Электромагнитные влияния в линиях связи
- Тема 4.9. Структурированные кабельные системы
- Тема 4.10. Атмосферная лазерная связь
- Тема 4.11. Особенности радиолиний, радиорелейных и спутниковых линий связи
- 4.11.1. Общие принципы построения радиолиний связи
- 4.11.2. Распространение радиоволн в радиолиниях связи
- 4.11.3. Особенности распространения радиоволн в радиорелейных линиях связи
- 4.11.4. Особенности распространения радиоволн в спутниковых линиях связи
- 4.11.5. Особенности построения радиолиний связи
- 4.11.6. Общие характеристики построения спутниковых линий связи
- 4.11.7. Зоны видимости для систем спутниковой связи
- 4.11.8. Статистическая структура сигналов СЛС
- 4.11.9. Основные составляющие систем спутниковой связи
- 4.11.10. Методы организации спутниковой связи
- 4.11.11. Обоснование выбора параметров аппаратуры при проектировании радиорелейных линий
- 4.11.12. Выбор энергетических характеристик радиорелейных линий
- 4.11.13. Устойчивость функционирования радиорелейных линий
- Тема 4.12. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 6. Методы доступа
- Тема 6.1. Общая характеристика методов доступа
- Тема 6.2. Методы решения конфликтов в алгоритмах доступа
- Тема 6.3. Модели и архитектура сети доступа
- Тема 6.4. Оптические технологии в сети доступа
- Тема 6.5. Методы использования физических ресурсов в сетях доступа
- Тема 6.6. Особенности использования пространственно-поляризационных параметров при радиодоступе
- Тема 6.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 7. Методы распределения информации
- Тема 7.1. Общие положения
- Тема 7.2. Системы распределения в сетях следующего поколения
- Тема 7.3. Системы коммутации каналов
- 7.3.1. Требования к системам коммутации ISDN
- 7.3.2. Структура узла коммутации каналов ISDN
- Принцип работы цифрового коммутационного поля типа ПВП
- 7.3.4. Общие требования к коммутационным системам в Ш-ЦСИО
- 7.3.5. Выбор коммутационной технологии для Ш-ЦСИО
- 7.3.6. Системы коммутации для АТМ
- 7.3.7. Архитектура и характеристики коммутационных систем на базе быстрой коммутации пакетов (БКП)
- Тема 7.4. Коммутационные системы в NGN
- Тема 7.5. Системы коммутации Ш-ЦСИО на базе асинхронного режима доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускная способность систем распределения информации
- 7.6.1. Основные положения пропускной способности систем распределения информации
- 7.6.2. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями простейшего потока вызовов
- 7.6.3. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями примитивного потока вызовов (потока ВОЧИ)
- 7.6.4. Расчет вероятности условных потерь и среднего времени ожидания при случайной продолжительности обслуживания
- 7.6.5. Поток с повторными вызовами
- Тема 7.7. Способы распределения нагрузки в сетях связи
- Тема 7.8. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 8. Системы синхронизации
- Тема 8.1. Виды синхронизации, их роль, место и задачи в современных цифровых системах связи
- Тема 8.2. Фазовая (частотная) синхронизация
- Тема 8.3. Тактовая (символьная) синхронизация
- Тема 8.4. Джиттер и вандер цифровых сигналов
- Тема 8.5. Цикловая (кадровая) синхронизация
- Тема 8.6. Сетевая синхронизация цифровой связи
- Тема 8.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 9. Системы сигнализации
- Тема 9.1. Виды и состав сигналов
- Тема 9.2. Классификация протоколов сигнализации
- Тема 9.3. Внутрисистемная сигнализация в ЦСК
- Тема 9.4. Особенности сигнализации в стыках V.5
- Тема 9.5. Абонентская сигнализация
- Тема 9.6. Оборудование сигнализации современных ЦСК
- Тема 9.7. Специфические особенности украинских систем сигнализации
- Тема 9.8. Методология спецификации и описания систем сигнализации
- Тема 9.9. Цифровая многочастотная сигнализация R2D
- Тема 9.10. Общеканальная система сигнализации № 7
- Тема 9.11. Сигнализация DSS1
- Тема 9.12. Сигнализация в корпоративных сетях
- Тема 9.13. Сигнализация в сетях с коммутацией пакетов
- Тема 9.14. Сигнализация в сетях B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигнализация в сети ІР-телефонии
- Тема 9.16. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 10. Технологии и протоколы управления в ТКС
- Тема 10.1. Содержание задач управления в сетях следующего поколения
- Тема 10.2. Подсистема управления услугами
- Тема 10.3. Подсистема контроля и управления сетью
- Тема 10.4. Подсистема сетевого управления на уровнях транспорта и доступа
- 10.4.1. Базовая архитектура управления на уровнях транспорта и доступа ТКС
- 10.4.2. Классификация и маркировка пакетов трафика
- 10.4.3. Управление интенсивностью трафика
- 10.4.4. Управление очередями на сетевых узлах
- 10.4.5. Маршрутизация: цели, основные задачи и протоколы
- 10.4.6. Сигнальные протоколы резервирования сетевых ресурсов
- 10.4.7. Функции управления канального уровня относительно обеспечения QoS
- 10.4.8. Уровни качества обслуживания и соответствующие им модели обслуживания
- Тема 10.5. Перспективы развития технологий сетевого управления
- Тема 10.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 11. Конвергенция в телекоммуникационных системах
- Тема 11.1. Конвергенция в ТКС: история, цели и задачи
- Тема 11.2. Виды конвергенции
- Тема 11.3. Примеры решений относительно конвергенции в системах телекоммуникаций
- Тема 11.4. Качество конвергентных услуг
- Тема 11.5. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 12. Методы обеспечения информационной безопасности объектов телекоммуникационной системы
- Тема 12.1. Основные термины и понятия в сфере информационной безопасности
- Тема 12.2. Основные подходы к обеспечению информационной безопасности
- Тема 12.3. Криптографическая защита информации
- Тема 12.4. Использование механизма электронной цифровой подписи
- Тема 12.5. Техническая защита информации
- Тема 12.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 13. Электропитание телекоммуникационных систем связи
- Тема 13.1. Общие положения
- Тема 13.2. Системы электропитания предприятий электросвязи
- Тема 13.3. Типовое оборудование электроустановок предприятий электросвязи
- Тема 13.4. Дистанционное электропитание
- Тема 13.5. Источники бесперебойного питания (ИБП)
- Тема 13.6. Электромагнитная совместимость источников электропитания
- Тема 13.7. Перспективы развития электропитания ТКС
- Тема 13.8. Контрольные вопросы и задания
5.9.1. Технология спектрального уплотнения
Технологія спектрального ущільнення (WDW) є різновидом частотного ущільнення. Ця технологія заснована на можливості передачі декількох сигналів по одному оптичному волокну на різних довжинах хвиль. Початкова кількість каналів не перевищувала чотирьох, канали розташовувалися по одному у вікнах прозорості 850 і 1310 нм і два — у вікні 1550 нм. На сьогодні використовується вікно 1550 нм, у якому може бути організовано декілька десятків каналів. Таке ущільнення називається щільним спектральним або щільним хвильовим ущільненням (технологія DWDM).
На рис. 5.9.1 подано один напрямок передачі найпростішої системи із хвильовим ущільненням. Оптичні сигнали від N телекомунікаційних систем з довжинами хвиль λ1, λ2, ..., λN надходять на пасивний хвильовий мультиплексор ХМ. Об’єднаний оптичний потік, у якому одночасно присутні всі сигнали з вищезазначеними довжинами хвиль, надходить на підсилювач передачі (підсилювач потужності, бустер) ПдП і з його виходу передається в лінію. Для компенсації втрат у лінії встановлюються лінійні оптичні підсилювачі ЛП. На приймальній станції сигнал надходить на оптичний підсилювач прийому ПрП, потім розділяється хвильовим демультиплексором ВД на вихідні оптичні сигнали з довжинами хвиль λ1, λ2, ..., λN, які й спрямовуються на відповідні телекомунікаційні системи.
Рис. 5.9.1. Схема найпростішої системи зі спектральним ущільненням
Розглянута схема відображає лише загальний принцип організації телекомунікаційної системи із хвильовим ущільненням. Однак при реалізації таких систем доводиться переборювати цілу низку значних труднощів. Перша з них полягає в створенні сітки високостабільних довжин хвиль λ1, λ2, ..., λN, які мають відповідати поєднуваним системам. Стабільність довжин хвиль необхідна, по-перше, тому, що їхня сітка стандартизована для забезпечення сумісності різних систем із хвильовим ущільненням, і, по-друге, тому, що відстані між сусідніми каналами невеликі й у разі нестабільності довжин хвиль неминучі взаємні впливи між каналами. Існує два способи побудови систем, що забезпечують необхідну сітку стабільних довжин хвиль.
Перший спосіб полягає в тому, що до складу кінцевих станцій із хвильовим ущільненням входить N комплектів обладнання цифрових телекомунікаційних систем (ЦТС) (за кількістю поєднуваних каналів), у передавальних оптичних модулях яких використані високоточні лазери, кожний з яких налагоджений на свою задану довжину хвилі (кольорові оптичні інтерфейси). Системи, що використовують такий метод, називаються інтегрованими. У другому випадку на входи станції із хвильовим ущільненням надходять оптичні сигнали від стандартних комплектів обладнання ЦТС різних типів з довжинами хвиль λt (сірі оптичні інтерфейси), які перетворюються у хвилі із заданими довжинами в спеціальних пристроях, що називаються транспондерами. У цьому разі системи мають назву повністю відкритих. Транспондери являють собою пристрої, які перетворюють оптичні сигнали, що надходять від звичайних синхронних систем (що мають «сірі» інтерфейси), в електричні й потім знову в оптичні, але з довжинами хвиль, що відповідають «кольоровим» інтерфейсам.
Як у разі застосування спеціальних комплектів обладнання ЦТС, так і при застосуванні транспондеров, необхідна наявність високоточних лазерів.
Однак застосування лазерів подібної конструкції ще не забезпечує гарантованої стабільності довжин хвиль поєднуваних сигналів. Річ у тому, що для лазера характерна залежність довжини хвилі випромінювання від рівня сигналу, що визначається зміною температури активного шару в процесі роботи й, отже, зміною геометричних розмірів резонатора. Цей ефект, мало помітний в одноканальних системах, виявляється дуже небезпечним у системах із щільним хвильовим ущільненням. Окрім того, довжина хвилі випромінювання лазера залежить і від величини струму накачування, що доводиться змінювати для підтримки постійної середньої потужності випромінювання лазера. У зв’язку з цим слід віддавати перевагу лазерам із зовнішніми модуляторами, менш ефективними з погляду віддачі вихідної потужності, але вони забезпечують необхідну стабільність довжин хвиль випромінювання. Зазвичай зовнішні модулятори використовуються на швидкостях передачі вище 2,5 Гбіт/с.
Як мультиплексори у системах із щільним хвильовим ущільненням зазвичай використовуються пасивні мультиплексори на основі масиву хвилеводів.
Хвильові мультиплексори належать до високоточних оптичних пристроїв і значною мірою визначають вартість систем із щільним хвильовим ущільненням.
Хвильові мультиплексори в поєднанні з хвильовими конверторами, що змінюють довжину оптичної носійної хвилі, дозволяють здійснювати так звану пасивну маршрутизацію цифрових потоків, тобто довільно встановлювати напрямки цифрових потоків на ті або інші виходи хвильового демультиплексора.