МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
УФИМСКИЙ
Государственный КОЛЛЕДЖ радиоэлектроники
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора по УМР
___________
. «____» ___________ 200 _ г
Методические указания
для студентов-заочников УГКР
по дисциплине ____Волоконно-оптические системы передачи_______________
(наименование дисциплины)
по специальности (группы специальностей) _______________________________
____________________Сети связи и системы коммутации_____________________
(наименование специальности)
________________________________210406____________________________________
(код специальности)
СОГЛАСОВАНО: Рассмотрено
Методист _______ на заседании кафедры
«Телекоммуникаций»
_______________________________
Протокол № __ от «___» ____ 200_г.
Зав. кафедрой
_____________
.
Разработал преподаватель ________
_________
Уфа 2009
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников составлены в соответствии с рабочей (или авторской) программой
по дисциплине ___ Волоконно-оптические системы передачи_________________________
(наименование дисциплины)
по специальности ___ Сети связи и системы коммутации _________________________
(наименование специальности)
__________________________________210406______________________________
(код специальности)
___________________________________________ «______» ____________________ 2007 г.
(подпись)
Составитель: ________ ___преподаватель, зав. лабораториями связи УГКР____
(Ф. И.О.) (занимаемая должность и место работы)
Рецензенты: __________ _____ преподаватель УГКР__________________________
(Ф. И.О.) (занимаемая должность и место работы)
Рецензия
на Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников дисциплины «Волоконно-оптические системы передачи », разработанную преподавателем Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники __________________________
для специальности ____210406___ «__Сети связи и системы коммутации__________________».
Методические указания предназначены для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 210406 и включает в себя:
- тематический план,
- содержание дисциплины,
- перечень лабораторных работ;
- перечень самостоятельных работ;
- перечень рекомендуемой литературы.
Программа предназначена для получения базового уровня профессионального образования.
Содержание дисциплины состоит из 3 разделов, включает основные темы и направления.
В пояснительной записке указана связь дисциплины "Волоконно-оптические системы передачи" с другими дисциплинами, определены основные значения, умения, навыки, которые должен получить студент в результате изучения данной дисциплины. В тематическом плане представлена последовательность изучения разделов и тем программы, указано рекомендуемое количество часов для изучения каждого раздела и каждой темы. .: Программа включает в себя:
- ознакомление с основными особенностями систем связи на основе IP-телефонии;
- ознакомление с основными элементами сетей IP-телефонии;
- принципы построения сетей IP-телефонии.
Рецензент: , преподаватель УГКР
Содержание
Введение …………………………………………………………………………………………….. 3
Тематический план ……………………………………………………………….…………………. 4
Содержание учебной дисциплины с вопросами для самоконтроля.……………………………. 6
Перечень лабораторных работ …………………………………………………………….................10
Перечень самостоятельных работ ……………………………………………………………………11
Региональный компонент ………………………………………………………………………….....12
Литература ………………………………………………………………………………………….....13
Введение
Программа учебной дисциплины «Волоконно-оптические системы передачи» предназначена для
(наименование дисциплины)
реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности _210406__ «__Сети связи и системы коммутации__» среднего
профессионального образования базового уровня и является единой для всех форм обучения, а
также для всех типов и видов образовательных учреждений, реализующих основные профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования.
Учебная дисциплина «Волоконно-оптические системы передачи» является специальной
дисциплиной.
Целью ее является формирование у студентов специальных знаний по будущей профессии. Программа предполагает одновременное изучение студентами дисциплин "Многоканальные системы передачи", "Цифровые системы коммутации", "IP-телефония".
В результате изучения данной дисциплины студент должен знать:
- структуру волоконно-оптических систем связи;
- принципы построения волоконно-оптических систем передачи;
- типовые элементы волоконно-оптических систем передачи:
1) оптические соединители;
2) оптические разветвители;
3) источники излучения;
4) приемники излучения;
5) оптические усилители и ретрансляторы;
6) волновые мультиплексоры;
7) оптические кабели связи.
- перспективные решения в области волоконно-оптической связи.
Уметь:
- читать схемы организации волоконно-оптических сетей всех уровней;
- рассчитывать параметры компонентов волоконно-оптических систем связи;
- чертить схемы построения волоконно-оптических систем передачи.
Программа рассчитана на 18 часов: 12 часов аудиторных занятий и 6 часов самостоятельной работы.
Тематический план
Наименование разделов и тем | Макси-мальная учебная нагрузка | Количество аудиторных часов при очной форме обучения | Самосто-ятельная работа | ||
Всего | в т. ч. практи-ческие занятия | в т. ч. лабора-торные занятия | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Введение | 2 | ||||
Раздел 1 Волоконно-оптические системы передачи, каналы и тракты | 4 | ||||
Тема 1.1 Принципы построения волоконно-оптических систем передачи | 2 | 2 | |||
Тема 1.2 Типы оптических волокон | 2 | 2 | |||
Раздел 2 Компоненты ВОСП | 8 | ||||
Тема 2.1 Пассивные оптические компоненты | 2 | 2 | |||
Тема 2.2 Активные оптические компоненты | 4 | 2 | 2 | ||
Тема 2.3 Регенераторы и оптические усилители | 2 | 2 | |||
Раздел 3 Применение ВОСП | 6 | ||||
Тема 3.1 Цифровые ВОСП плезиохронной и синхронной цифровой иерархии | 6 | 4 | 2 | ||
Всего по дисциплине: | 66 | 18 | - | 6 | 12 |
Введение
Цели и задачи предмета "Волоконно-оптические системы передачи". Связь курса с другими дисциплинами. Современное состояние и перспективы развития оптических систем связи (особое внимания уделено развитию волоконно-оптических систем на сетях связи Башкортостана). Назначение и краткая характеристика предмета.
Студент должен
иметь представление:
- о роли и месте знаний по дисциплине в процессе освоения основной профессиональной образовательной программы.
Содержание дисциплины и ее задачи, связь с другими дисциплинами. Современное состояние, принципы построения и перспективы развития систем связи на основе волоконно-оптические системы передачи.
Раздел 1 Волоконно-оптические системы передачи, каналы и тракты
Тема 1.1 Принципы построения волоконно-оптических систем передачи
Студент должен
знать:
- структуру одноволновых и многоволновых систем передачи;
- типовые элементы волоконно-оптических систем связи;
- принципы построения волоконно-оптических систем передачи;
- структуру оптической системы передачи данных.
уметь:
- выполнять различные схемы построения волоконно-оптических систем связи.
Принципы построения одноволоконных и мноволоконных оптических систем связи. Одноволновые и многоволновые оптические системы передачи информации. Мультиплексирование. Структура оптической системы передачи данных.
Самостоятельная работа «Построение схем»
Вопросы для самоконтроля
1. Принципы построения одноволновых систем передачи?
2. Принципы построения многоволновых систем передачи?
3. В чем состоят отличительные особенности оптических систем связи от электрических?
4. Как осуществляется мультиплексирование оптических потоков?
Тема 1.2 Типы оптических волокон
Студент должен
знать:
- типы оптических волокон в зависимости от применения;
- характеристики оптических волокон;
- параметры оптических волокон;
- особенности применения оптических волокон.
уметь:
- ориентироваться в типах оптических волокон;
- давать характеристику типам оптических волокон;
- давать характеристику параметров оптических волокон;
- давать оценку параметров оптических волокон в сравнении.
Одномодовые оптические волокна: стандартные ступенчатые, волокна со смещенной дисперсией, волокна с ненулевой смещенной дисперсией. Многомодовые оптические волокна: стандартные, градиентные.
Самостоятельная работа «Решение задач»
Вопросы для самоконтроля
1. Типы оптических одномодовых волокон?
2. Типы оптических многомодовых волокон?
3. Какие характеристики оптических волокон являются наиболее важными?
4. На что влияет дисперсия оптических волокон?
5. Какие существуют профили показателя преломления?
Раздел 2 Компоненты ВОСП
Тема 2.1 Пассивные оптические компоненты
Студент должен
знать:
- способы соединения оптических волокон;
- типы оптических соединителей;
- типы оптических разветвителей и их назначение;
- физические принципы работы оптических разветвителей;
- определять тип оптического соединителя;
- типы оптических распределительных устройств;
- принцип работы оптических распределительных устройств;
- конструкции оптических распределительных устройств.
уметь:
- рисовать схему соединения оптических волокон;
- рассчитывать потери пассивных оптических компонентов.
Разъемное и неразъемное соединение оптических волокон. Потери при соединении оптических волокон. Принципы измерения затухания при соединении оптических волокон. Оптические разветвители: древовидные, звездообразные. Оптические ответвители. Оптические распределительные коробки. Оптические распределительные панели. Оптические распределительные панели с претерменированным ВОК. Оптические распределительные шкафы.
Самостоятельная работа «Решение задач»
Вопросы для самоконтроля
1. Для чего предназначены пассивные оптические компоненты?
2. Какие существуют способы соединения оптических волокон?
3. Какие характеристики оптических волокон являются наиболее важными?
4. Для чего предназначены оптические соединители?
5. Чем активные оптические компоненты отличаются от пассивных?
Тема 2.2 Активные оптические компоненты
Студент должен
знать:
- типы источников излучения;
- типы приемников излучения;
- состав передающего оптоэлектронного модуля;
- назначение компонентов передающего оптоэлектронного модуля;
- состав приемного оптоэлектронного модуля;
- назначение компонентов приемного оптоэлектронного модуля.
уметь:
- давать характеристику параметров передающих оптоэлектронных модулей;
- давать характеристику параметров приемных оптоэлектронных модулей.
Типы и характеристики источников излучения. Светоизлучающие диоды. Лазерные диоды. Принцип работы фотоприемника. p-i-n фотодиоды. Лавинные фотодиоды. Технические характеристики фотоприемников. Функциональный состав ПРОМ. Принцип работы фотоприемника. Электронные элементы ПРОМ.
Самостоятельная работа «Поиск информации в Интернет»
Лабораторная работа №1 «Организация и проведение оптических измерений»
Вопросы для самоконтроля
1. Для чего предназначены активные оптические компоненты?
2. Что входит в состав передающего оптического модуля?
3. Что входит в состав приемного оптического модуля?
4. По каким параметрам лазерные диоды отличаются от светодиодов?
5. По каким параметрам p-i-n диоды отличаются от лавинных фотодиодов?
Тема 2.3 Регенераторы и оптические усилители
Студент должен
знать:
- назначение оптических регенераторов
- принцип действия оптических регенераторов;
- принцип действия оптических усилителей;
- принцип действия повторителей;
- разновидности оптических усилителей и повторителей.
уметь:
- рисовать схему оптического регенератора.
- давать характеристику параметров оптических услителей и повторителей;
Назначение регенератора. Принцип действия регенератора. Схема регенератора. 1R, 2R, 3R регенераторы. Временная диаграмма работы регенератора. Типы ретрансляторов. Усилители Фабри-Перо.
Самостоятельная работа «Решение задач»
Вопросы для самоконтроля
1. Для чего предназначены активные оптические компоненты?
2. Что входит в состав передающего оптического модуля?
3. Что входит в состав приемного оптического модуля?
4. По каким параметрам лазерные диоды отличаются от светодиодов?
5. По каким параметрам p-i-n диоды отличаются от лавинных фотодиодов?
Раздел 3 Применение ВОСП
Тема 3.1 Цифровые ВОСП плезиохронной и синхронной цифровой иерархии
Студент должен
знать:
- суть технологии PDH и SDH;
- принцип действия ВОСП;
- особенности реализации ВОСП в иерархии SDH и PDH;
- параметры оптических компонентов SDH ВОСП;
- примеры цифровых ВОСП.
уметь:
- давать характеристику синхронным и плезиохронным цифровым ВОСП;
Технология PDH. Технология SDH. Принципы построения ВОСП. Особенности реализации ВОСП иерархии PDH. Особенности реализации ВОСП иерархии SDH. Примеры реальных ВОСП синхронной цифровой иерархии. Характеристика оборудования ВОСП SDH.
Самостоятельная работа «Поиск информации в Интернет»
Лабораторная работа №2 «Изучение оптического мультиплексора ОМС-4»
Вопросы для самоконтроля
1. Какое применение оптических методов передачи информации в технологии PDH?
2. Какое применение оптических методов передачи информации в технологии SDH?
3. Приведите примеры применения оптических систем передачи в системах связи
Перечень лабораторных занятий
Наименование тем | Номер и наименование практических занятий |
Тема 2.2 Активные оптические компоненты | Лабораторная работа №1 «Организация и проведение оптических измерений» |
Тема 3.1 Цифровые ВОСП плезиохронной и синхронной цифровой иерархии | Лабораторная работа №2 «Изучение оптического мультиплексора ОМС-4» (4 часа) |
Примечание: методические рекомендации по проведению лабораторных работ смотреть на образовательном портале УГКР по специальности 210406 по дисциплине «IP-телефония»
Перечень самостоятельных работ
Специальность | Общее кол- во часов по учебному плану | Построение схем | Решение задач | Поиск информации в Internet |
210404 «Сети связи и системы коммутации» | 12 | 2 | 6 | 4 |
Региональный компонент
Наименование тем | Региональный компонент |
Тема 1.1 Принципы построения волоконно-оптических систем передачи | Построение ВОСП в РБ |
Тема 3.1 Цифровые ВОСП плезиохронной и синхронной цифровой иерархии | Цифровые ВОСП используемые на территории РБ |
Литература
1. . Волоконно-оптические сети. – М.: Эко-Трендз, 2001.-268 с.
2. Вербовецкий проектирования цифровых оптоэлектронных систем связи. – М.: Радио и связь, 2000.-160 с.
3. . Волоконно-оптические сети и системы связи. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004.-272с.
4. , . Волоконно-оптические кабели и линии связи. – М.: Эко-Трендз, 2002. – 270 с.
5. , . Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов – М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 230 с.
6. . Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. – М.: Радио и связь, 2000. – 468 с.
