Контрольная работа по дисциплине: Оптические интерфейсы. Вариант 30

Контрольные вопросы к разделу 1

1. Что называют оптическими интерфейсами?
2.  Какое назначение у модуля SFP?
3. Что входит в состав модуля SFP?
4. Чем отличаются модули SFP от модулей XFP, CFP в конструкциях и характеристиках.
5. В каких диапазонах волны оптического спектра генерируются и детектируются излучения в модулях SFP, XFP, CFP?
6. Назвать возможные расстояния оптической передачи, которые могут поддерживать модули SFP, XFP, CFP при использовании одномодовых волокон G.652.
7. Какие типы лазеров и фотодетекторов применяются в модулях SFP, XFP, CFP.
8. Перечислите средства, которыми можно перестроить длину волны излучения одномодовоголазера?
9. Для чего в оптических модулях применяются селективные фотодетекторы?
10. Чем отличаются модули SFP, XFP, CFP для построения систем передачи CWDM и DWDM от одноканальных модулей?
11.  Какие скоростные режимы поддерживают модули CFP-2, 4, 8?
12. Чем отличаются форматы сигналов NRZ и PAM-n?
13. В чем принципиально отличаются транспондеры от модулей?
14. Какие функции поддерживают мукспондеры MxPD?
15. Когда и почему в транспондерах используются фазовые форматы модуляции?
16. Назвать особенности фазовой модуляции DP-QPSK в сравнении с NRZ.
17. Каким должно быть соотношение OSNR в транспондерах на скорости передачи 12,5Гбит/с для получения цифровых данных с ошибками не более 10-4?
18. Какое назначение у смартлинков?
19. Почему смартлинки называют умными устройствами?
20. Что представляет собой оптический интерливинг?
21. Какие приборы обеспечивающие спектральный интерливинг?

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.652A, B, C, D (SMF). Оценку применимости модулей на соответствующих волокнах подтвердить расчётами энергетических параметров дисперсионных искажений. Значения затухания и дисперсии выбрать по рис.1.1. Оценить возможную перегрузку приёмника. Составить схему организации связи с указанными модулями и волоконными световодами для соединения типа «Точка-точка».

Таблица 1.1 - Характеристики модулей SFP/XFP
Предпоследняя цифра номера пароля: 3
Параметры модулей:
Тип модуля SFP/XFP SFP 1000 Base XD CWDM
Тип коннектора Дуплекс LC
Скорость передачи, Мбит/с 1000
Рабочая волна, нм 1471
Мощность передатчика, дБм +1 ... -4
Чувствительность приёмника, дБм -21
Макс. вх. уровень на приёме, дБм -3
Штраф за дисперсию, дБ 1
Энергетический потенциал 17

Таблица 1.2 - Типы и длины волоконных световодов
Последняя цифра номера пароля: 0
Типы и длины световодов:
Тип световода G.652 A
Длина кабельной линии, км 2
Число строительных длин кабеля 2
Потери на стыке строительных длин, дБ 0,5


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?
10. Перечислить возможности ROADM на основе MEMS.
11. Что входит в конструкцию ROADM PLC?
12. Что обозначает сокращение PLZT в конструкциях ROADM?
13. Какой элемент PLC можно считать базовым для построения коммутатора?
14. Что принципиально нового в конструкциях ROADM третьего поколения?
15. Что обеспечивают WSS в составе ROADM?
16. Что обозначает CDC-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.


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. Назначить оптические несущие частоты (длины волн) по стандартным сеткам в соответствии с вариантом табл.2.2 (номером пароля или номером студенческого билета) при использовании диапазонов C, L, C+L.

Таблица 2.1 - Число мультиплексоров и типы интерфейсов
Предпоследняя цифра номера пароля: 3
Число мультиплексоров ROADM, Х 6

Таблица 2.2 - Число оптических каналов в секциях
Последняя цифра номера пароля: 0
Число каналов внутри каждой пары мультиплексоров Y 6
Частотный (волновой) интервал между оптическими каналами, ГГц /нм 50/0,4


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?

Задача 3
Определить возможность совместимости по скорости передачи и производительности технологий 1 и 2 уровней при размещении ячеек АТМ или кадров Ethernetв 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
Предпоследняя цифра номера пароля: 3
Число информационных кадров Ethernet 12 000
Ёмкость кадра Ethernet, байт 1500
Служебные кадры Ethernet 600

Таблица 3.2 - Технологии физического уровня и циклические структуры
Последняя цифра номера пароля: 0
Технология и цикл PDH, E1


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 OTNG.959.1?

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.

Таблица 4.1 - Стандартные оптические интерфейсы
Предпоследняя цифра номера пароля: 3
Последняя цифра номера студенческого билета: 0
B-C4L1-0D2


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?

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.

Таблица 5.1 - Исходные данные для расчётов
Предпоследняя цифра номера пароля: 3
Исходные параметры:
Тип оптического интерфейса (условный номер) 3
Рабочая волна, нм 1532,68
Величина затухания оптического кабеля с учетом сварных стыков, дБ/км 0,22
Величина хроматической дисперсии,
пс/нм км 16,8
Коэффициент шума ROADM, дБ 6,5

Условному номеру (2) соответствует интерфейс ‒ DN100S-1D2(c)F.

Таблица 5.2 - Расстояния между ROADM
Последняя цифра номера пароля: 0
Расстояния между оконечными и промежуточными ROADM, км 15


Список литературы

Зачет.
2025 год
Преподаватель: Фокин В.Г.