Дидактичний матеріал до лекції 2 кредитного модулю ФТСМ-1, 10 сем.
“ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ о ФОТОННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ и СЕТЯХ»
1. Основные понятия, термины и определения
2. Элементы фотонного линейного терминала
РТSs (Photon Transport Systems) – фотонные транспортные системы
PTNs (Photon Transport Networks) – фотонныe транспортные сети
ВМ – волновое мультиплексирование
ООВ – одномодовое оптическое волокно
WDМ (Wavelength Division Multiplexing) – „мультиплексирование с разделением по л–длине волны”, или ВМ–„волновое мультиплексирование”. На русский язык этот термин переводится по-разному: спектральное мультиплексирование по л–длинам волн, ВМ–волновое мультиплексирование, спектральное уплотнение и т. д.
FDM–Frequency Division Multiplexing и TDM–Time Division Multiplexing, в наших нормативных документах закреплено – «мультиплексирование с разделением по частоте” (ЧРК) и „мультиплексирование с разделением по времени” (ВРК)
Фотонная транспортная система РТS (Photon Transport System) технологии ВМ – это ВОСП–волоконно-оптическая система передачи для образования в одном ООВ N–заданного числа ОТр.–оптических трактов, каждому из которых в рабочем диапазоне л–длин волн (f–частот) волокна отводится определенные диапазон л–длин волн или полоса f–частот |
ВОСП – волоконно-оптическая система передачи
ОТр. – оптические тракты
PTSs технологии DWDM – PTSs технологии Dense WDM (плотное ВМ)
PTSs технологии NWDM – PTSs технологии Narrowband WDM (узкополосное ВМ)
ЦСП PDH – разнообразные и разноскоростные системы TDM: (140 Мбит/с и 565 Мбит/с)
Fiber Channel/FC – технологии FC на скорости передачи 1,062, 2,134, 4,268 Гбит/с
Gigabit Ethernet/GbE – технологии GbE на скорости передачи 1,2; 2,4; 4,8; 9,6 Гбит/с
СП SDH – системы передачи / транспортные системы технологии SDH различных уровней (от STM-16 до STM-256) и др.
PLT (Photon Line Terminal) – фотонный линейный терминал
PLP (Photon Line Path) – фотонный линейный тракт PTS технологии ВМ
OLAs (Optical Line Amplifier) – оптические линейные усилители
OLR (Optical Line Repeater) – оптический линейный повторитель
ВОУ – широкополосный или сверхширокополосный волоконно-оптический усилитель
Рис. 1. Условное обозначение двустороннего OLA (OLR)
TDFA (Terbium Doped Fiber Amplifier) – тербиевый ВОУ
EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) – эрбиевый ВОУ
YDFA (Ytterbium Doped Fiber Amplifier) – иттербиевый ВОУ
Табл. 1. Назначение PLT–фотонного линейного терминала
Функции тракта передачи | Приём от клиентов и обработку передаваемых оптических сигналов |
Мультиплексирование полученных в результате обработки сигналов л1, л2,…,лN в линейный оптический сигнал вида л1+2+…+N | |
Нормирование параметров (усиление) этого сигнала и ввод его в ООВ PLP | |
Функции тракта приема | Усиление принятого линейного оптического сигнала л1+2+…+N |
Его демультиплексирование на отдельные оптические сигналы л1, л2,…,лN | |
Доведение параметров этих сигналов до норм и передачу их клиентам |
Табл. 2. Состав PLT–фотонного линейного терминала
Тракт | Название элементов |
Тракт передачи | IAIs (Input Access Interfaces) – входные интерфейсы доступа |
VOAs (Variable Optical Attenuators) – переменные оптические аттенюаторы | |
TETs (Transmit End Transponders) – транспондеры передачи, или преобразователи л передаваемых оптических сигналов (волновые конвертеры) | |
OMX (Optical Multiplexer) – оптический мультиплексор | |
DCU (Dispersion Compensation Unit) – блок компенсации дисперсии | |
ОВ (Optical Booster) – оптический бустер или выходной оптический усилитель мощности | |
Тракты передачи и приема | OMC (Optical Monitoring Card) – платы оптического мониторинга для контроля параметров оптических сигналов, коррекции амплитудно-волновой характеристики (АВХ) тракта передачи (на выходе ОВ), выравнивания отношение оптический сигнал/шум OSNR в тракте приёма (на выходе OP) и др. |
Тракт приема | DCU (Dispersion Compensation Unit) – блок компенсации дисперсии |
OP (Optical PreAmplifier) – входной оптический предусилитель | |
ODMX (Optical Demultiplexer) – оптический демультиплексор | |
VOAs (Variable Optical Attenuators) – переменные оптические аттенюаторы | |
RETs (Receive End Transponders) – транспондеры приёма | |
OAIs (Output Access Interfaces) – выходные интерфейсы доступа |
OMX (Optical Multiplexer) – оптический мультиплексор
Табл. 3. Общая характеристика и назначение OMX
Характерис-тика OMX | Оптический многополюсник с двумя и более входами и одним выходом |
Объединяет поступающие из TDM терминалов клиентов входные оптические сигналы на разных л; л1, л2,…,лN, в единый оптический сигнал л1+2+…+N | |
Функционирует на явлениях оптической физики: дисперсии, дифракции, интерференции | |
Пассивное устройство с немалым затуханием: от 5 … 12 дБ и более |
Рис. 2. Условные обозначения ОМХ и ОDMX в структуре одного направления передачи простейшей пассивной PTS
ODMX (Optical Demultiplexer) – оптический демультиплексор
Табл. 4. Общая характеристика и назначение ODMX
Характерис-тика ODMX | Оптический многополюсник с одним входом и двумя и более выходами |
Надёжно разделяет принятый из PLP оптический сигнал л1+2+…+N на отдельные сигналы л: л1, л2,…,лN. | |
Обеспечивает допустимую величину уровня возникающих между ОТр. переходных помех для любых PTS любой технологии ВМ | |
ODMX это взаимообратный OMX многополюсник | |
Пассивное устройство с немалым затуханием: от 5 … 12 дБ и более |
TETs (Transmit End Transponders) – транспондеры передачи, или преобразователи л передаваемых оптических сигналов (волновые конвертеры)
Табл. 5. Общая характеристика и назначение транспондера ТЕТ, транспондера передачи
Характеристика ТЕТ | Оптический преобразователь л–длины волны мультиплексируемого сигнала (волновой конвертер) |
Поддерживает стабильность л–длины волны мультиплексируемого сигнала в процессе эксплуатации PTS | |
В основе работы – принцип независимости л–длины волны выходного сигнала ТЕТ от л–длины волны сигнала на его входе | |
Принцип действия основан на эффекте нелинейного взаимодействия передаваемого оптического сигнала со спецсигналом от лазера ТЕТ | |
На выходе ТЕТ образуется оптический сигнал новой (заданной) л–длины волны со стабильными параметрами | |
Максимальное число ТЕТ в PTS не превышает числа мультиплексируемых в ней сигналов, т. е. числа образуемых ею ОТр. | |
Сигнал с выхода ТЕТ, поступает на только ему отведённый вход OMX, на выходе которого образуется результирующий сигнал вида л1+2+…+N |
RETs (Receive End Transponders) – транспондеры приёма
Табл. 6. Общая характеристика и назначение транспондера RЕТ, транспондера приема
Характе-ристика RЕТ | Транслятор оптического сигнала |
Усиливает оптический сигнал, поступивший на его вход с одного из выходов ODMX | |
Не преобразует л–длину волны принятого оптического сигнала |
ОВ (Optical Booster) – оптический бустер или выходной оптический усилитель мощности
Табл. 7. Общая характеристика и назначение оптического бустера ОВ
Характери-стика OB | Широкополосный или сверхширокополосный ВОУ мощности на выходе OMX |
Компенсирует затухания, вносимое OMX и другими пассивными оптическими компонентами | |
Обеспечивает заданный уровень мощности оптического сигнала на выходе PLT |
OP (Optical PreAmplifier) – входной оптический предусилитель
Табл. 8. Общая характеристика и назначение входного оптического предусилителя OP
Характери-стика OР | Включается на входе тракта приёма PLT |
Компенсирует затухания волокна предшествующего УУ–усилительного участка PLP и других устройств, например затухания блока DCU | |
Обеспечивает получение номинального значения уровня оптической мощности принятого линейного сигнала на входе ODMX |
VOAs (Variable Optical Attenuators) – переменные оптические аттенюаторы
Табл. 9. Общая характеристика и назначение аттенюаторов VOAS
Характеристика VOAS | Это ОРУ – оптические регуляторы уровня, пассивные оптические двухполюсники |
Изменяют уровень сигнала на их выходе | |
Включаются на входе TET и RET, в межкаскадной цепи OLA или OLR, между ОТр. при их транзитном соединении и т. д | |
Обеспечивают на входе ОМХ требуемое значение уровня мультиплексируемого сигнала | |
Обеспечивают заданный уровень принятого сигнала на входе выходного интерфейса доступа |
IAI (Input Access Interfaces) и OAI (Output Access Interfaces) – входные и выходные интерфейсы доступа
Табл. 10. Характеристика и назначение интерфейсов доступа
Входные (IAI–Input Access Interfaces) и выходные (OAI–Output Access Interfaces) интерфейсы доступа это набор оборудования трактов передачи и приёма соответственно различных терминалов технологий IP, GbE, SDH и др., сигналы которых клиенты желают передать по ОТр. PTS. В состав интерфейсов доступа входят блоки нескольких типов: IP, GbE, SDH и др. |
IP over DWDM, IP over HDWDM, IP over NWDM – технологии IP в PTN
Рис. 3. Условные обозначения двустороннего OADM и PХС
ПД – пункты доступа PTN
OADMs (Optical Add/Drop Multiplexers) – оптические мультиплексоры выделения/ввода
Вack-to-Вack – „спина к спине”
РХС (Photon Cross-Connects) – фотонные кросс-коннекторы или аппаратура оперативного переключения ОТр.
Табл. 11. Оптическая усилительная секция
OAS (Optical Amplifier Section – оптическая усилительная секция: |
это часть PLP между двумя любыми соседними ПД или элементами сети (PLT, OADM, РXC), в которых PLP разделяется на ОТр. (Рек. ITU-T G.681) |
Короткие OAS (50…80 км), как правило, не содержат ВОУ
Средние OAS (120…150 км) обычно содержат OB и OP
Длинные OAS (600…800 км), кроме ОВ и ОР, содержат еще и несколько OLA
OTS (Optical Transmission Section) – оптическая секция передачи
Рек. ITU-T G.872
Максимальная дальность связи – это максимальная протяженность PLP PTS когда выполняются требования ко всем параметрам ОТр.
Максимальная дальность связи определяется числом OAS и длиной каждой OAS в PLP
Максимальную дальность связи можно удвоить путём установки и соединения в заданном пункте двух терминалов PLT в режиме транзита
Протяжённость PLР увеличивают за счет применения технологии:
- РРУ–распределённых рамановских усилителей и метода FEC–улучшенного упреждающего исправления ошибок
