Проектирование модели сети на пассивных оптических элементах для изучения технологии GPON

Введение 5
1 Волоконно-оптическая линия связи 7
1.1Преимущества волоконно-оптических линий связи 7
1.2 Область применения волоконно-оптических линий связи 8
1.3 Технологии соединения волоконно-оптических линий связи 11
1.4 Типы оптических волокон 11
1.5 Можно ли соединять оборудование и линию одномодовых волоконно-оптических линий многомодовыми патчкордами и наоборот? 14
2 Пассивные оптические сети 16
2.1 Принцип действия пассивных оптических сетей 16
2.2 Принцип действия пассивных оптических сетей 19
2.3 Топология построения сетей 21
2.4 Сплиттер (оптический делитель) 24
3 Диагностика волоконно-оптических линий связи 29
3.1 Рефлектометрия оптических волокон 29
3.2 Анализ рефлектограммы оптического кабеля 32
4 Проектирование модели сети на оптических элементах для изучения технологии G-PON 35
4.1 Проектно-из ыскательские работы 35
4.2 Реализация проект стенда для изучения организации оптической кабельной системы 37
5 Технико-эк ономическое обоснование проекта 44
6 Лабораторно- методический практикум 49
6.1 Завис имость характеристик оптич еской линии св язи от факт оров её орган изации 49
6.2 Срав нение принципа дейс твия одномодового и многомодового пачкорда 51
6.3 Оптич еский делитель 1х16 52
6.4 Оптич еский делитель 1х8 53
6.5 Оптич еские делители 1х N 55
Заключение 57
Список исполь зуемой литературы 58
Приложение А 59

Весь текст будет доступен после покупки

В современном мире, есть возможность передачи информации по беспроводным линиям связи, но в настоящее время в качестве передающей среды в сетях доступа применяется, как правило, кабель (медный, оптоволоконный).
За довольно долгое время эксплуатации медного кабеля его недостатки показали себя [1].
Большинство медных кабелей почти выработали свой ресурс. Ведь в кабельную канализацию попадает вода, а изоляционную оболочку медного кабеля повреждают даже сами связисты, наступив на неё. Да и экскаваторы не один раз обрывали при земляных работах медный кабель. С каждым новым попаданием воды медные жилы окисляются и рано или поздно выходят из строя. В таких местах делают муфты. Из-за отсутствия кабеля, точно такого же типа и диаметра для муфт приходилось использовать кабели других типов и диаметров, из-за чего возникают неоднородности кабельной линии, что ухудшает качество связи [2].
На практике это выглядит, как появление треска, шумов, фона переменного тока и сообщения разговоров - абоненты слышат посторонние разговоры.
После того, как производится замена медного кабеля на оптоволоконный, все вышеперечисленные явления пропадают - разговор становится чистым, а абоненты только радуются этому.
Также еще одним важнейшим минусом медных телефонных линий связи является плохое качество интернета.
Так что теперь медные линии связи используются только на участке от оборудования оптоволоконных линий связи до абонента. И в этом случае хватает некачественных абонентских линий связи.
Преимущество медных двухпроводных линий связи в том, что при обрыве одной двухпроводной линии остальные будут работать.
В оптоволоконной линии используется не металл (медь), а световод. И идёт по световоду не электроток, а световой луч.
Преимущество оптоволокна состоит в том, что нет никаких посторонних шумов, а чистота разговора близка к идеальной. Намного выше помехозащищённость. Для интернета эти линии тоже гораздо предпочтительнее медных кабелей [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Волоконно-оптическая линия связи

1.1Преимущества волоконно-оптических линий связи



(ВОЛС) - это тип системы передачи, в которой информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным как "волоконная оптика". ВОЛС - это информационная сеть, элементами связи между узлами которой являются оптоволоконные линии связи. Помимо волоконно-оптических проблем, волоконно-оптические технологии также охватывают вопросы, связанные с электронным оборудованием передачи, его стандартизацией, протоколами передачи, топологией сети и общими вопросами построения сети [7].

Передача информационных потоков по волоконно-оптическим сетям имеет значительное число преимуществ по сравнению с передачей данных посредством кабеля из медных материалов. Востребованность оптоволоконных систем в последние годы растет стремительными темпами, что вполне объяснимо, ведь достоинства данного способа передачи информационных потоков достаточно весомы. Рассмотрим основные их преимущества:
Высокая сопротивляемость помехам. Оптооптоволокно состоит из диэлектрического материала, вследствие чего оно практически не подвержено влиянию сторонних электрических систем. При эксплуатации медных кабелей зачастую встает вопрос перекрестного воздействия электромагнитных полей, чего нельзя сказать об оптоволокне [11].
Малый объем и вес. Медные провода равной пропускной способности обладают гораздо большим весом, в сравнении с волоконно-оптическим кабелем.
Широкая пропускная способность. Благодаря высокой несущей частоте полоса пропускания одного оптоволокна может составлять несколько терабит в секунду.
Незначительное затухание сигнала. Современное оптооптоволокно иностранного и российского производства обладает затуханием равным 0.2-0.3 дБ при длине волны 1.55 км на 1 километр. Данное преимущество дает возможность сооружать участки сетевых линий длиной свыше 100 км без прерываний.
Низкий уровень шума. Эта важная характеристика дает возможность увеличивать пропускную способность путем передачи сигналов разных модуляций с невысокой избыточностью кода.
Повышенная защита информации. ВОЛС обладают надежной защитой от утечек секретной информации и несанкционированного доступа. Обуславливается это тем, что система лишена излучений и обладает большой чувствительностью к различного рода колебаниям.
Экономичность. Невзирая на достаточно высокую цену оптоволокна, его владелец получает возможность значительно сэкономить средства. Кварцевое оптическое оптоволокно вдвойне дешевле в сравнении с медными аналогами, к тому же при монтаже систем становится возможным экономить на ретрансляторах. В случае с оптоволоконными системами, усилители устанавливаются через 100 км, в то время, как при установке кабелей из меди это расстояние исчисляется лишь несколькими километрами [13].
Здесь же стоит подчеркнуть, что срок работы и надежность ВОЛС гораздо выше своих аналогов. Срок бесперебойной работы оптоволокна составляет в среднем 25 лет. Примерно через такое время в системе могут начать наблюдаться незначительные затухания сигналов.
И, конечно же, перспективность. Применение ВОЛС дает возможность расширять функциональные возможности имеющихся сетей путем установки более современного и мощного оборудования, без необходимости замены коммуникаций.
При таком многообразии преимуществ, пожалуй, единственным недостатком является высокая цена на такого типа оборудование. Стоимость как монтажа, так и дальнейшего обслуживания таких систем стоит недешево. По большому счету исключительно этот недостаток и не позволяет должными темпами развиваться перспективным сферам применения оптического волокна в современном мире.
-высокая скорость передачи больших объемов данных
-высокая устойчивость к помехам
-устойчивость к воздействию влаги, огня, химических соединений и электромагнитных воздействий
-передача данных на большие расстояния
-безопасность и высокая степень защиты данных
-легкий и простой в установке
В данном случае оптоволокно довольно хрупкий материал, поэтому при работе с ним нужно быть очень осторожным. Однако, сотрудники нашей компании имеют за плечами многолетний богатый опыт монтажа и проектирования ВОЛС в сфере Бизнеса. Качественно выполняем монтаж волоконно-оптических систем любой сложности, предоставляя гарантию на все выполненные работы. После завершения монтажа оборудования мы в обязательном порядке проводим испытания работы системы, также осуществляем гарантийное обслуживание во время ее эксплуатации [14].

1.2 Область применения волоконно-оптических линий связи



В современном мире особую важность имеют такие ресурсы, как время и информация. По мере развития технологического процесса и науки, человечество безостановочно развивает средства обработки информации. Венцом данного процесса стало изобретение первого персонального компьютера. Данное изобретение позволило в кратчайшие сроки обрабатывать огромные массивы данных. В связи с этим встал вопрос о том, как сэкономить ресурс времени не только на обработке информации, но и на ее передаче. Этот вопрос был решен, когда появились волоконно-оптические линии связи (ВОЛС). Они имеют более высокую пропускную способность, чем проводники других типов, а также большую дальность передачи информации.
ВОЛС используются в основном только два диапазона: видимый (380–760 нм) и ближний инфракрасный диапазон (760–1600 нм). Составными частями оптического волокна являются сердцевина, оптическая оболочка, а также защитное покрытие.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Федеральный Закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»
2. Памятка студенту о прохождении практики: справочный материал/ составитель Н.И. Донченко. – Вып. 3.- Изд. 3-е, перераб. и доп. - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. – 26 с.
3. Положение о порядке организации и проведения практики обучающихся, осваивающих образовательные программы высшего образования – программы бакалавриата, программы специалитета и магистратуры в ИРНИТУ. – Положение 2018 – 31 с.
4. СТО 005-2015. Стандарт организации. Система менеджмента качества. Учебно-методическая деятельность. Оформление курсовых проектов (работ) и выпускных квалификационных работ технических специальностей ИРНИТУ. 2015. – 42 с.
5. М.Н. Вачаева. Проектирование волоконно-оптической линии для лабораторного стенда «Сети связи», 2018. – 58 с.
6. Рефлектометрия оптических волокон (ВОЛС) [Электронный ресурс] / Режим доступа - https://skomplekt.com/reflektometria-opticheskih-volokon/, свободный.
7. Оптический сплиттер – как основной элемент PON [Электронный ресурс] / Режим доступа - https://optokon.ua/arts/opticheskii-splitter-kak-osnovnoi-element-setei-pon/, свободный.
8. Развитие науки и техники:механизм выбора и реалезации приоритетов. Сборник статей международной научно-практической конференции 19 октября 2019 г. А.А. Дмитриев, М.Н. Вачаева. Проектирование стенда для изучения волоконно-оптических линий связи, 2019. – 150 с.
9. Вербицкий А. А. Компетентностный подход и теория контекстного обучения. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004. – 345 с.

Весь текст будет доступен после покупки