Математика | ||||
волоконно-оптические системы передачи-А.Х.Султанов Москва 2005 | ||||
Настоящая монография посвящена аспектам построения волоконно-оптических цифровых телекоммуникационных систем и оценке их работоспособности. Уделено значительное внимание синхронным системам передачи, рассмотрены принципы построения, эксплуатации и оптимизации современных систем синхронизации. Описаны основные классы оборудования систем синхронизации, методы проектирования (выбора топологий, расчета параметров и т.д.) и эксплуатационные параметры.
Показана актуальность и предложен подход к созданию компьютерной базы, предназначенной для имитации процесса работы цифровой сети. Представлены оригинальные математические модели - процесса уплотнения каналов в многоканальной системе и процесса передачи сигнала частотной синхронизации в синхронной сети. Представлены концепции развития оптоволоконных систем передач, в частности, переход к полностью оптическим сетям. Описаны некоторые виды оптических компонентов управления, в том числе работающих по принципу: управление светом при помощи света. Приводимый теоретический материал значительно дополнен справочными данными по нормативным методикам и оптоволоконным устройствам. Книга представляет интерес для специалистов в области разработки и эксплуатации телекоммуникационных систем, а также может служить учебным и справочным пособием для аспирантов и студентов старших курсов, обучающихся по направлению «Телекоммуникации». ВВЕДЕНИЕ Сегодня инфраструктура взаимоувязанных сетей интенсивно насыщается передовыми цифровыми телекоммуникационными технологиями. В то же время как на первичной магистральной сети, так и на внутризоновых участках регионального уровня имеет место недостаточная проработка в области методик настройки и согласования оборудования, выработки оптимальных решений по резервированию, модернизации сетей с учётом значительной разнородности эксплуатируемого оборудования и сред передачи, требований к компонентам системы передачи в эксплуатации. Практически отсутствуют методики оценки и анализа надёжности систем телекоммуникаций. Вместе с тем необходимость передачи информации в цифровой форме с постоянным расширением сферы предоставляемых системами телекоммуникаций услуг является жизненной и, более того, директивной необходимостью, в том числе в свете разворачивающейся программы «Электронная Россия». В рамках этой программы каждый гражданин Российской Федерации, независимо от места проживания, должен иметь доступ к любой форме дистанционного общения с использованием сети Internet, электронной почты, пользоваться услугами телемедицины, должна быть обеспечена «прозрачность» технологий государственного упр.авления, банковско-финансовых операций любого уровня, начиная с сельсовета и выше, и т.д. Деятельность многих промышленных подразделений и структур, в том числе объектов специального назначения, предприятий топливно-энергетического комплекса (ТЭК) и многих других также практически невозможна без использования корпоративных ведомственных систем связи и внутризоновых сетей. Всё это может быть реализовано только при наличии высоконадёжных, помехоустойчивых систем телекоммуникаций. Для решения этой проблемы в данной монографии рассматриваются физические и математические модели процессов, реально происходящих в цифровых системах связи при приёме и передаче сигнала. На базе представленных моделей, а также планов статистических и натурных экспериментов разработаны методы оценки и повышения надёжности и помехоустойчивости волоконно-оптических синхронных систем телекоммуникаций с учётом ряда возмущающих факторов. Разработанные методы дают возможность проводить адаптацию вводимого сегмента к реальным условиям эксплуатации с обеспечением заданных значений показателей надёжности и качества связи. А также проводить компьютерное моделирование модернизируемой и масштабируемой сети, сети, появляющейся вследствие подключения того или иного резервных каналов, оптимизировать архитектуру не только системы передачи данных, но и служебной информации, в частности, системы синхронизации, и т.д. Данную книгу непросто отнести к определённому виду научно-технической литературы. С одной стороны, она, несомненно, монография, поскольку с достаточной полнотой освещает намеченную тему и содержит ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение. 3 1. ГЛАВА 1. Возмущающие факторы и помехоустойчи- вость волоконно-оптических систем передач 6 1.1. Роль математического моделирования при построении и эксплуатации ВОСП 6 1.2. Критерии работоспособности системы передачи 12 1.3. Источники помех и искажений в цифровом линейном тракте 17 1.4. Базовые математические модели критериев работоспособности ВОСП 27 1.5. Статистический подход к математическому моделированию процесса приёма цифрового сигнала 34 Резюме 44 2. ГЛАВА 2. Принципы организации, архитектура волокон- но-оптических систем передач и подсистемы синхронизации 46 2.1. Принципы построения современных ВОСП 46 2.2. Системы синхронизации для волоконно-оптических систем передач 54 2.2.1. Факторы, снижающие стабильность синхросигналов 57 2.2.2. Понятие о проскальзываниях 59 2.2.3. Основные параметры системы синхронизации в SDH 61 2.2.4. Современная концепция построения систем синхронизации 63 2.3. Аналитические подходы к моделированию систем синхронизации 68 2.4. Статистический подход к прогнозированию неточностей синхросигнала в SDH-сети 75 Резюме 85 3. ГЛАВА 3. Принципы многоканальной связи и матричный подход к моделированию работоспособности устройств уплотнения 87 3.1. Базовая математическая модель многоканальной системы связи 87 3.2. Матричный подход к математическому моделированию многоканальной системы связи 93 3.2.1. Принцип формализации операций алгоритма синхронного группообразования на основе матричной математической модели МКС 94 3.2.2. Основные операции с матрицами объектов МКС 97 3.3. Формализованное описание процесса объединения, передачи и разделения каналов на базе матричной модели АСГ 100 3.4. Допущения и предположения матричной модели МКС 109 Резюме ИЗ 4. ГЛАВА 4. Подход к построению полностью оптических систем передач 117 4.1. Основные источники искажений оптического сигнала. Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах 119 4.2. Способ увеличения длины участка регенерации с усилителем EDFA 135 4.2.1. Непрерывная накачка усилителя EDFA 137 4.2.2. Импульсная накачка усилителя EDFA 149 4.2.3. Метод коррекции цифрового сигнала, искажённого действием нелинейных эффектов 154 4.3. Интерференция в системах телекоммуникаций и её применение в компонентах систем передач 161 4.3.1. Многолучевой интерферометр - основа для построения модели волоконно-оптического линейного тракта 166 4.3.2. Подход к построению полностью оптических устройств коммутации на основе интерферометра Фабри-Перо 185 4.4. Двухрезонаторный интерферометр Фабри-Перо 201 Резюме 207 5. ГЛАВА 5. Статистическое моделирование и прогнозиро- вание процессов в системах передачи 210 5.1. Метод имитационного статистического моделирования 211 5.2. Задача анализа и настройки параметров системы передачи с применением статистического моделирования 214 5.2.1. Подход к статистическому моделированию цифровых сигналов Цена: 300руб. |
||||