Оптические средства сопряжения (ДВ 5.1). Вариант №11. Год сдачи 2021

Изучите конспект лекций, дополнительную литературу по теме и составьте письменно краткие ответы на вопросы. Решите задачу с данными по своему варианту, который соответствует номеру пароля или студ. билета.

Задача 1

Используя данные реальных модулей SFP/XFP , приведённые в табл.1.1, оценить возможность их применения на волоконно-оптических линиях различной протяженности (табл.1.2), представляющих собой волокна стандарта G.652 A, B, C, D (SMF). Оценку применимости модулей на соответствующих волокнах подтвердить расчётами энергетических параметров дисперсионных искажений. Значения затухания и дисперсии выбрать по рис.З.1. Оценить возможную перегрузку приёмника.
Табл. 1.1 Характеристики модулей SFP/XFP (предпослед. цифра пароля - 1)
Исходные данные согласно ВАРИАНТУ 11
Тип модуля SFP/XFP: SFP 100 Base ZX
Тип коннектора: Дуп-лекс LC
Скорость передачи, Мбит/с: 100
Рабочая волна, нм: 1550
Мощность передатчика, дБм: -2… -3
Чувствительность приёмника, дБм: -30
Макс. вх. уровень на приёме, дБм: -5
Штраф за дисперсию, дБ: 1
Энергетичес-кий потенциал: 27

Табл. 1.2 Типы и длины волоконных световодов (послед.цифра пароля - 1)
Тип световода G.652: В
Длина кабельной линии, км: 3
Число строительных длин кабеля: 3
Потери на стыке строительных длин, дБ: 0,4

Привести письменно выводы и оценки по результатам расчетов.

Задача 2

Определить число оптических каналов на каждой из оптических секций мультиплексирования в цепочке, состоящей из 2-х терминальных DWDM мультиплексоров и Х (число по варианту табл.2.1) промежуточных оптических мультиплексоров типа ROADM. Внутри каждой пары оптических мультиплексоров организовано Y (число по варианту табл.2.2) оптических каналов.

Табл. 2.1. Число мультиплексоров и типы интерфейсов (прелпослед.цифра пароля - 1)
Число мультиплексоров ROADM, Х: 4
Условный номер: 1
Каждому условному номеру соответствует интерфейс (приложение 3):
0 – DN100S-1D2(с); 1 – DN100S-1D3(L); 2 - DN100S-1D5(c); 3 - DN100S-1D2(с)F; 4 - DN100S-1D3(L)F; 5 - DN100S-1D5(c)F; 6 - DW100S-1D2(c)F; 7 - DW100S-1D3(c)F; 8 - DW100S-1D5(c)F; 9 - DW100L-1D5(c)F.

Табл. 2.2. Число оптических каналов в секциях (послед.цифра пароля - 1)
Число каналов внутри каждой пары мультиплексоров Y: 5

Привести письменно выводы и оценки по результатам вычерчивания схемы и расчетов.

Задача 3
Определить возможность совместимости по скорости передачи и производительности технологий 1 и 2 уровней при размещении ячеек АТМ или кадров Ethernet в циклические структуры PDH, SDH, OTH.
В табл.3.1 по вариантам указано число информационных и служебных ячеек или кадров Ethernet определённой ёмкости, которые должны быть переданы из буферной памяти за 1 секунду циклическими структурами (Е1, Е3, Е4, VC-X, OTUk).
В табл.3.2 по вариантам указаны соответствующие технологии 1-го уровня и циклические структуры, в которые должны быть размещены все пакеты (ячейки), накапливаемые в буфере за 1 сек. Если указанные пакеты (ячейки) невозможно указанной циклической структурой передать за 1 секунду, то следует считать несовместимыми технологии 1 и 2 уровней. Предложить циклическую структуру подходящей ёмкости и технологии.

Таблица 3.1 Ячейки АТМ и кадры Ethernet для передачи
(предпослед.цифра пароля - 1)
Число информационных ячеек АТМ: -
Число информационных кадров Ethernet: 4 000
Ёмкость кадра Ethernet, байт: 1200
Служебные ячейки АТМ: -
Служебные кадры Ethernet: 40

Таблица 3.2 Технологии физического уровня и циклические структуры (послед.цифра пароля -1)
Технология и цикл: PDH, E3

Привести письменно выводы и оценки по результатам расчетов.

Задача 4

Представить подробное описание оптического интерфейса в соответствии с заданием варианта по табл. 4.1. Указать технологию, число спектральных каналов, дистанцию применения, типы волоконных световодов и т.д.

Табл. 4.1. Стандартные оптические интерфейсы (прелпослед.цифра пароля - 1)
B-C8L1-0D2

Задача 5

Для построенной в задаче 2 схемы организации связи оптических каналов рассчитать и построить для самого протяженного канала диаграмму уровней и оптическое отношение сигнал/шум (OSNR) на основе данных, приведённых в табл. 5.1 и 5.2.

Табл. 5.1. Исходные данные для расчётов (предпослед.цифра пароля -1)
Тип оптического интерфейса (условный номер): 1
Рабочая волна, нм: 1531,12
Величина затухания оптического кабеля с учетом сварных стыков, дБ/км: 0,24
Величина хроматической дисперсии,
пс/нм км: 16,0
Коэффициент шума ROADM, дБ: 5,8
Каждому условному номеру соответствует интерфейс, данные которого используются в расчёте (приложение 3 конспекта лекций):
0 – DN100S-1D2(с); 1 – DN100S-1D3(L); 2 - DN100S-1D5(c); 3 - DN100S-1D2(с)F; 4 - DN100S-1D3(L)F; 5 - DN100S-1D5(c)F; 6 - DW100S-1D2(c)F; 7 - DW100S-1D3(c)F; 8 - DW100S-1D5(c)F; 9 - DW100L-1D5(c)F.

Табл. 5.2. Расстояния между ROADM (послед.цифра пароля - 1)
Расстояния между оконечными и промежуточными ROADM, км: 17

Привести письменно выводы и оценки по результатам вычерчивания диаграмм и расчетов.

Контрольные вопросы к разделу 1

1. Что называют оптическими физическими средствами сопряжения?
2. Устройство и назначение модуля SFP.
3. Конструктивные отличия модулей SFP от XFP, CFP и их характеристик.
4. Указать диапазоны волны оптического спектра, которые генерируются и детектируются в модулях SFP, XFP, CFP.
5. Назвать возможные расстояния оптической передачи, которые могут поддерживать модули SFP, XFP, CFP при использовании одномодовых волокон G.652.
6. Назвать типы лазеров и фотодетекторов, которые применяются в модулях SFP, XFP, CFP.
7. Какими средствами можно перестроить длину волны излучения одномодового лазера?
8. Определит назначение в оптических модулях селективных фотодетекторов.
9. Что позволяет использовать модули SFP, XFP для построения систем передачи CWDM и DWDM?
10. В чем принципиально отличаются транспондеры от модулей?
11. Какие функции поддерживают мукспондеры MxPD?
12. Когда и почему в транспондерах используются фазовые форматы модуляции?
13. Назвать особенности фазовой модуляции DP-QPSK в сравнении с NRZ.
14. Каким должно быть соотношение OSNR в транспондерах на скорости передачи 126,5Гбит/с для получения цифровых данных с ошибками не более 10-4?
15. Назвать назначение смартлинков.
16. Почему смартлинки называют умными устройствами?
17. Что представляет собой оптический интерливинг?
18 .Назвать приборы, обеспечивающие спектральный интерливинг.


Контрольные вопросы к разделу 2

1. Назвать отличия мультиплексоров OADM и ROADM.
2. Назначение мультиплексоров OADM.
3. Какие компоненты входят в состав OADM?
4. Привести достоинства и недостатки мультиплексоров OADM.
5. Что обозначает буквенный символ R в ROADM?
6. На чём может быть построена конструкция ROADM?
7. Перечислить компоненты в конструкции ROADM на волновых блокираторах.
8. Что относится к недостаткам ROADM на основе WB?
9. Что представляют собой MEMS?
11. Перечислить возможности ROADM на основе MEMS.
12. Что входит в конструкцию ROADM PLC?
13. Что обозначает сокращение PLZT в конструкциях ROADM?
14. Какой элемент PLC можно считать базовым для построения коммутатора?
15. Что принципиально нового в конструкциях ROADM третьего поколения?
16. Что обеспечивают WSS в составе ROADM?
17. Какие компоненты входят в общую структуру узла оптической кроссовой коммутации?
18. Какие устройства входят в состав фотонного коммутатора PXC?
19. Указать виды оптических коммутационных матриц в составе PXC.


Контрольные вопросы к разделу 3

1. Назвать основные модели протокольных решений по сопряжению оптических систем.
2. Назначение линейного кодирования в оптических средствах сопряжения.
3. Назначение скремблера линейного сигнала.
4. Изобразить схему линейного скремблера, соответствующего полиному 1+Х+Х3+ Х12+ Х16.
5. Что достигается в средствах сопряжения через FEC?
6. Назначение кодирования Рида – Соломона.
7. Состав цикла PDH Е1.
8. Какой принцип положен в основу объединения Е1 в Е2, Е2 в Е3, Е3 в Е4?
9. Что позволяет согласовать скорости передачи потоков при плезиохронном мультиплексировании?
10. Какие скорости передачи имеют потоки Е2, Е3, Е4?
11. Что представляет собой SDH?
12. Чем отличаются виртуальные контейнеры VC-X от цифровых блоков TU, AU?
13. Чем отличаются виртуальные контейнеры VC-X-Xc от VC-X-Xv?
14. Что показывает PTR в AU и TU?
15. Назначение байт и бит заголовков VC-12, VC-3/4 и RSOH, MSOH STM-N?
16. Какие иерархические скорости передачи в оптических линиях с SDH?
17.Назвать цифровые и оптические составляющие в структуре мультиплексирования OTH.
18. Какие скорости передачи достижимы в оптических каналах с блоками OTUk?
19. Что объединяет OTMn.m?
20. Назвать составляющие структуры цикла OTUk.
21. Какому протокольному уровню соответствует технология АТМ?
22. Что образует виртуальные соединения в сети с АТМ?
23. Назвать назначение составляющих структуры ячейки АТМ?
24. Назвать разновидности кадров Ethernet.
25. Чем отличаются структуры кадров Ethernet 802.1, 802. 1Q, 802.1ad, 802.1ah?
26. Какие компоненты кадра Ethernet поддерживают виртуальную локальную сеть VLAN?
27. Что входит в структуру сети RPR?
28. Какие классы обслуживания предусмотрены в RPR?
29. Назвать компоненты в структуре кадра RPR?
30. Что поддерживают протоколы TCP/IP?
31. В чём преимущества технологии MPLS?
32. Что представляют собой метки MPLS?
33. Какие возможности имеет протокол TP-MPLS?



Контрольные вопросы к разделу 4

1. Назвать группы стандартов на оптические интерфейсы.
2. Назвать организации по стандартизации оптических интерфейсов.
3. Что характеризуют оптические интерфейсы PDH?
4. Назвать разновидности интерфейсов SDH.
5. Чем отличаются интерфейсы SDH для коротких, средних и протяженных линий?
6. Какая технология передачи данных имеет оптические интерфейсы IEEE 802.3?
7. Что обозначает аббревиатура MPI-Sm в обозначении интерфейса?
8. Какие сведения содержит обозначение интерфейса CWDM?
9. Что нормируется в точках MPI-Sm , MPI-Rm?
10. Что входит в обозначение прикладного кода интерфейса G.696.1?
11. Как в обозначении интерфейса отмечается наличие рамановского усилителя?
12. В чём особенности многоканального оптического интерфейса OTN G.959.1?



Контрольные вопросы к разделу 5

1. Назвать характеристики интерфейсов, которые входят в расчётную формулу длины регенерационного участка.
2. Чем определяется полоса частот пропускания волоконно-оптической линии?
3. Каким должно быть соотношение между длиной регенерационного участка по энергетическому потенциалу и по величине дисперсии?
4. Какими факторами ограничена длина регенерационного участка?
5. Если длина регенерационного участка по дисперсии меньше чем по энергетическому потенциалу, то что нужно предпринять?
6. Что принимается в расчёт для линий с CWDM?
7. Как определяется OSNR?
8. От чего зависит величина OSNR в протяженных волоконно-оптических линиях передачи с оптическими усилителями ?
9. Чем ограничена максимальная мощность в оптическом канале?
10. Какие характеристики учитываются при проектировании в линиях с OADM, ROADM, PXC и оптическими усилителями?

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Оптические средства сопряжения (ДВ 5.1)
Вид работы: Курсовая работа
Оценка:Хорошо
Дата оценки: 24.09.2021
Рецензия:Уважаемый ..............., Ваша работа зачтена

Фокин Владимир Григорьевич