НС экзамен вторые вопросы
.pdfЭкзамен НС — вторые вопросы
Вопрос 1. Кабели зоновой и местной связи. Конструкция и маркировка.
Зоновые и сельские кабели по своим частотным и конструктивным характеристикам занимает промежуточное положение между высокочастотными магистральными и низкочастотными городскими кабелями.
Известно несколько модификаций зоновых одночетверочных кабелей:
•ЗКП 1x4зоновый кабель с полиэтиленовой изоляцией;
•ЗКПП 1x4 - зоновый кабель в полиэтиленовой оболочке;
•ЗКПАШп 1x4 - зоновый кабель с полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке и шланге из полиэтилена;
•МКСАШп 1x4, МКССШ 1x4 - эти кабели в расшифровки не нуждаются;
•ЗКПБ 1x4кабель в броне и т.д.
По ним организуется связь с применением аппаратуры К-60 в диапазоне от 12 до 252 кГц. Строительная длина порядка 800-1000 м.
Сельские кабели подразделяются на магистрально-соединительные и абонентские. Для магистральной связи применяются кабели типов КСПП 1x4, КСППБ 1x4, КСППК 1x4 и т.п. Буквы К и С означают «кабель сельский», остальные буквы расшифровываются как и у остальных симметричных кабелей.
Для абонентских линий сельской связи применяются однопарные кабели типа ПРППМ 1x2, ПРВПМ 1x2, ПРППА 1x2, ПРРП 1x2 и т.п. Первые два кабеля - с медными жилами, третий - с алюминиевыми, четвертый - со стальными. Изоляция жил - из полиэтилена.
Вопрос 2. Схема построения сети связи России. Междугородние, зоновые и местные линии. Первичные и вторичные сети. Транспортная сеть и сети доступа.
Сеть связи включает в себя устройство передачи информации (канал), устройство коммутации (переключение) и оконечное устройство.
Сеть связи классифицируется: по построению и по назначению. По построению сеть связи в России включает в себя (рис. 4):
1)магистральную сеть, которая связывает областные центры, столицы автономных республик;
2)зоновую сеть (в пределах 1-2 областей), которая связывает центр области с районными центрами;
3)местную сеть (ГТС или СТС).
Сеть подразделяется на первичную и вторичную.
Первичная сеть - это совокупность всех каналов связи без разделения их по назначению и видам связи. В состав первичной сети входит каналообразующая аппаратура и линии. Вторичная сеть - состоит из каналов одного назначения (ТФ, ТГ, ПД, ТВ и др.). Вторичная сеть включает в себя каналы, выделенные из первичной сети, коммутационные узлы и оконечные пункты. Вторичная сеть строится на базе каналов первичной сети.
Транспортная сеть связи (backhaul) — это совокупность всех ресурсов, выполняющих функции транспортирования в телекоммуникационных сетях. Она включает не только системы передачи, но и относящиеся к ним средства контроля, оперативного переключения, резервирования, управления. В сотовой связи, транспортная сеть включает в себя участок сети между опорной сетью оператора и базовой станцией.
Примеры транспортных сетей связи
•Подключение базовых станций к контроллеру базовых станций
•Подключение DSLAM’ов к ближайшему узлу агрегацииATM или Ethernet
•Подключение больших предприятий к сети Metro Ethernet
При выборе транспортных технологий учитываются различные факторы, в том числе емкость, стоимость развертывания и последующие операционные издержки, протяженность, а также необходимость таких ресурсов, как требуемый диапазон частот, оптоволокно, электропроводка и др.
Технологии в транспортных сетях
•FSO (Free space optics)
•Соединения точка-точка по радиоканалу
•Технологии беспроводного доступа по топологии точка-многоточка, такие какWi-Fi, WiMAX, также могут использоваться для организации транспортных сетей
•Технологии DSL:ADSLи SHDSL
•Интерфейсы PDH и SDH/SONET, такие как E1/T1, E3, T3, STM-1/OC-3
•Carrier Ethernet, IP, MPLS
Эволюция транспортных технологий в сотовых сетях
В настоящее время большинство транспортных сетей сотовой связи основаны на технологиях SDH/SONET илиATM и используют для доступа каналы Е1/T1[1]. По мере эволюции мобильной связи и с внедрением новых стандартов, изначально ориентированных на сети на базе IP, основными транспортными технологиями становятся Carrier Ethernet, IP, MPLS и DSL.[2] На сегодняшний день, переход к полностью основанным на IP сетям видится в отрасли как необходимый путь развития[3].
Сеть доступа - часть телекоммуникационной сети между пунктом окончания телекоммуникационной сети и ближайшим коммутатором.
Сети доступа обеспечивают подключение конечных пользователей к услугам и сервисам оператора связи. Это наиболее сложная часть телекоммуникационной сети, характеризующаяся большим набором интерфейсов и оборудования, различными топологиями и средами передачи, разнообразными и часто противоречивыми требованиями к надёжности, производительности, стоимости.
В узлах доступа должна обеспечиваться реализация протоколов сети доступа при взаимодействии с абонентскими блоками, протоколов сети общего пользования при работе с узлом коммутации, а также взаимная конвертация этих протоколов и управление потоком данных в системе абонентского доступа. Как для сети доступа, так и для сети распределения могут быть использованы различные технологии. Допустимы разнообразные конфигурации сети, которые зависят от пропускной способности, стоимости планируемой сети, топологии, ограничений, вводимых различными регулирующими организациями, абонентским оборудованием и точкой доступа к ресурсу первичной сети.
(возможно, синоним сети доступа) Последняя миля — канал, соединяющий конечное
(клиентское) оборудование с узлом доступа провайдера (оператора связи). Например, при предоставлении услуги подключения к сети Интернет последняя миля — участок от порта коммутатора провайдера на его узле связи до порта маршрутизатора клиента в его офисе. Для услуг коммутируемого (dial-up, диалапного) подключения последняя миля — это участок между модемом пользователя и модемом (модемным пулом) провайдера. В последнюю милю обычно не включается разводка проводов внутри здания.
Термин используется в основном специалистами из отрасли связи.
К технологиям последней мили обычно относят xDSL, FTTx, Wi-Fi, WiMax, DOCSIS, PLC. К оборудованию последней мили можно отнести xDSL-модемы, мультиплексоры доступа, оптические модемы и преобразователи, радиомультиплексоры.
Вопрос 3. Шкафная и бесшкафная системы построения ГТС.
Линии, связывающие АТС с телефонным аппаратом, называются абонентскими, а АТС с АТС - соединительными.
Абонентские сети могут быть сведены к двум системам: шкафная рис. 5 и бесшкафная рис. 6
Шкафная система имеет достоинства:
1)экономия магистральных пар;
2)гибкость сети, обеспечиваемая возможностью переключений в распределительном шкафу;
3)возможность определения места повреждения кабеля из здания АТС без выхода на трассу. Недостатки шкафной системы:
1)загрязнение контактов в распределительном шкафу;
2)необходимость установки шкафов для абонентов, находящихся вблизи АТС, что увеличивает расход кабеля и усложняет схему.
Достоинства бесшкафной системы - экономия распределительного кабеля. Недостатки бесшкафной системы:
1)одни и те же магистральные пары включают параллельно несколько распределительных коробок, поэтому появляется возможность переходных разговоров и увеличение затухания за счет параллельных ответвлений.
2)сложность отыскания места повреждения, необходимость обязательного при этом выхода на трассу.
В России используется в основном шкафная система с элементами бесшкафной системы для абонентов, расположенных вблизи АТС (зона прямого питания радиусом от 300 до 500 м от АТС).
Вопрос 4 (дополнить). Симметрирование НЧ и ВЧ симметричных кабелей.
http://www.complexdoc.ru/ntdtext/485403/226
http://www.siblec.ru/index.php? dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC80c2VtL2NvdXJzZTEwNS9sZWMxX2VsZWt0ci 5odG0=
Мерами борьбы с взаимными влияниями в симметричных цепях являются:
•скрутка жил;
•экранирование жил;
•дополнительное симметрирование кабелей;
•скрещивание жил.
На воздушных линиях связи мерой борьбы с влияниями является скрещивание проводов линии. Для повышения помехозащищённости внутри симметричной четвёрки используется скрещивание жил внутри пар между собой. Скрещивание позволяет компенсировать ёмкости на соседних участках (строительных длинах). Порядок скрещивания обозначается индексом в виде точек и крестов, например, индекс • х х означает, что первая пара четвёрки не скрещена, а вторая пара, а также пары междусобой скрещены. Скрещивание производят внутри участка симметрирования длинной 1,7- 2,2км по результатам измерений. Если компенсация при этом недостаточна, то дополнительно включают симметрирующие конденсаторы в одной, трёх или семи точках участка симметрирования.
Для симметрирования высокочастотных кабелей в нескольких точках усилительного участка ( 1/4l44,1/2l44, 3/4l44 ) включают, так называемые, контура противосвязи, содержащие конденсаторы и сопротивления.
Вопрос 5. Системы передачи по коаксиальным кабелям. Их спектр. Расстояние между НУПами.
Вопрос 6. Системы передачи по симметричным кабелям, спектр, расстояние между НУПами.
Для ответа достаточно только таблицы, но на всякий случай привожу весь текст пункта.
Как известно, человеческое ухо слышит главным образом в диапазоне звуковых волн от 0 до 3,4 кГц, причем максимальная чувствительность имеет место на частоте от 800 до 1200 Гц. Поэтомутелефонный канал заключен в пределах от 0 до 4 кГц. Чтобы передать по линии одновременно большое количество телефонных каналов, разработаны различные способы их разделения. Широкое
распространение получили аналоговые и цифровые системы передачи. В аналоговых системах используется частотное разделение каналов. Передается ряд несущих частот, например, 12 кГц, 16 кГц, 20 кГц и т.д., отстоящих друг от друга на 4 кГц. Амплитуда каждой несущей частоты модулируется низкочастотным сигналом человеческого голоса. На концах линии установлены фильтры, которые пропускают к абоненту только определенную несущую частоту. Верхняя несущая частота и, следовательно, количество возможных каналов определяется частотным диапазоном направляющей системы. По мере возрастания частоты каналы начинают влиять друг на друга, создавая большие по величине мешающие наводки.
В цифровых системах разделение каналов осуществляется по временному принципу. Время передачи разделяется на циклы длительностью в 125 мкс. Во время цикла каждый канал
(абонент) подключается к линии в определенный для него интервал. В этот момент в линию передается среднее значение амплитуды сигнала данного канала за время цикла. Это значение выражено в цифровой форме в двоичной системе счисления, то есть в виде набора некоторого количества единиц и нулей.
Цифровой канал обладает значительно большей шириной спектра (64 кГц) по сравнению с аналоговым (4 кГЦ), но несравненно большей помехоустойчивостью.
Разработаны и применяются системы передачи:
•для ВЛС - В-2, В-3, В-12, В-24 - аналоговые
•для СК - аналоговые К-60 и цифровые ИКМ-30 и ИКМ-120
•для КК - аналоговые К-120, К-300, К-1920, К-3600, К-5400, К-10800 и цифровые ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920
•для ОК - цифровые ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920, ИКМ-7680
Цифровые системы называют также импульсно-кодовыми.
Цифры в названии системы передачи говорят о числе каналов данной системы.
При распространении по линии сигнал искажается по форме и затухает по амплитуде. Поэтому время от времени, точнее после прохождения некоторого расстояния сигнал необходимо усиливать (в аналоговых системах) или регенерировать, т.е. восстанавливать (в цифровых системах).
В табл. 2 приведены сведения о длине усилительных и регенерационных участков различных систем передачи. Следует только сказать, что в оптических системах передачи длина регенерационного участка определяется не только затуханием сигнала, но и его дисперсией, т.е. уширением сигнала или его расширением во времени.
Вопрос 7. Основные типы оптических кабелей, выпускаемых в Российской Федерации.
???
Вопрос 8.Системы передачи, применяемые на ВОЛС.
• для ОК - цифровые ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920, ИКМ-7680 также смотри вопрос 6,7.
Вопрос 9.Изготовление оптических волокон и кабелей.
http://www.66.ru/user/113296/blog/261017/ http://www.laserportal.ru/content_368
Учебник Гроднева со 151 страницы. Дописать про кабели
Наиболее распространенные в мировой практике способы изготовления высококачественных кварцевых волоконных световодов являются разновидности процесса химического осаждения основного стеклообразующего окисла SiO2 и легирующих окислов из парогазовой смеси CVD процесса (ChemicalVapour Deposition). Галоиды кремния, германия, бора, фосфора и т. п., входящие в состав парогазовой смеси, при высокой температуре реагируют с кислородом:
SiCl4 + O2 => SiO2 + 2Cl2
GeCl4 + O2 => GeO2 +2Cl2 (1)
4BBr3 + 3O2 => 2B2O3 + 6Br3
4POCl3 + 3O22 => 2P2O5 + 6Cl2
В результате реакции образуется мелкодисперсная масса, напоминающая белую сажу, которая после прославления превращается в прозрачное стекло, содержащее около 90 % SiO2. Добавки легирующих окислов меняют коэффициент преломления в нужную сторону в соответствии с зависимостями. Содержание добавок в стекле регулируется в ходе процесса путем изменения состава парогазовой смеси галоидов, концентрации ее компонентов. Из рисунка 1 видно, что добавки окислов германия и фосфора повышают показатель преломления стекла, а добавка окиси бора снижает его.
Рисунок 1. Влияние легирующих окислов на коэффициент преломления
Минимальными потерями в области 1,3 и 1,5 мкм обладают кварцевые стекла, не содержащие бора, поэтому в последние годы в качестве присадки, снижающей показатель преломления, используется фтор, образующийся при окислении фреона CCl2F2 или
фтористого углерода СF4. Естественно, что исходные компоненты процесса CVD должны быть высокой химической чистоты.
Во всех разновидностях процесса CVD производство волоконных световодов разделяется на две основные стадии. В первой стадии — изготовлении заготовки для вытяжки волокна — проявляются различия перечисленных вариантов, тогда как вторая стадия — вытяжка волокна из заготовки — одинакова по технологии и оборудованию для всех вариантов. Параметры заготовки во многом определяют характеристики волоконного световода, вытянутого из нее. Тип световода — одномодовый, многомодовый градиентный или ступенчатый — полностью определяется профилем показателя преломления заготовки. Все варианты процесса CVD позволяют организовать гибкое производство с быстрой перестройкой с одного типа световода на другой. Рассмотрим подробнее наиболее распространенный в настоящее время технологический метод.
Модифицированный процесс EVD (MCVD)
В этом способе заготовка изготавливается осаждением стеклообразующих окислов на внутреннюю поверхность кварцевой опорной трубы. Установка для производства заготовок методом MCVD схематически изображена на рисунке 2. В ней можно выделить три основных функциональных блока: блок формирования парогазовой смеси, тепломеханический станок, систему управления и контроля параметров процесса. Первыми операциями при производстве являются контроль и отбор опорных кварцевых труб, которые при вытяжке трансформируются в оболочку волоконного световода. Типовые размеры опорных труб: внешний диаметр 20 ... 25 мм, внутренний диаметр 16 ... 20 мм, длина около 1 м.
Опорная труба помещается в тепломеханический станок, в котором она вращается вокруг продольной оси со скоростью порядка 60 об/мин. Вдоль вращающейся опорной трубы со скоростью 20 см/мин перемещается кислородно-водородная горелка. В начале процесса производится полировка трубы в пламени горелки при температуре около 1600 "С, при которой оплавляются имеющиеся микротрещины. Парогазовая смесь образуется при прокачке газа — носителя (кислорода или инертных газов) через смесители, заполненные жидкими галоидами кремния, германия и т. п. Состав смеси и закон применения состава во времени в ходе процесса MCVD зависят от типа изготавливаемого световода (одномодовый, градиентный, ступенчатый) и формируется под управлением ЭВМ по заданной программе
Рисунок 2. Установка для производства заготовок методом MCVD:
1 - смеситель с жидким SiСl2; 2 - один из смесителей с легирующим галоидом; 3—вентили;4
—опорная трубка; 5—вращающиеся патроны; б—кислородно-водородная горелка; 7— система откачки и очистки продуктов реакции
Парогазовая смесь поступает внутрь опорной трубки, и в горячей зоне с температурой 1500 ...1700 °С, перемещающейся вдоль трубки вместе с движением горелки, происходит
осаждение окислов 5Юг, СеО2 и других в виде ультрачистого мелкодисперсионного порошка. При последующем движении горелки вдоль трубки порошок проплавляется, превращаясь в слой стекла толщиной 1 ... 10 мкм. Легированное кварцевое стекло, получающееся в результате осаждения, является исключительно чистым в силу высокой чистоты исходных компонентов. Кроме того, в процессе MCVD происходит химическая осушка реагирующих материалов и осаждаемых слоев путем реакции
2Н2О + 2С12 => 4НС1 + О2 (2)
Хлор всегда присутствует в парогазовой смеси как продукт реакции окисления тетрахлоридов кремния и германия. В результате осажденное стекло содержит значительно меньшее число гидроксильных ионов ОН, чем опорная труба. По этой причине потери на поглощение в используемых спектральных диапазонах в осажденном стекле существенно меньше, чем в опорной трубе, и для снижения этих потерь в световоде в заготовке формируется внутренняя оболочка. Для этого первые несколько слоев (около 20) делаются с показателем преломления, равным показателю преломления трубы или несколько меньшим. Парогазовая смесь, вводимая в трубы, во время осаждения этих слоев содержит пары SiCl4 с добавкой ВВr3, что предпочтительнее фреона. Последующие слои формируют сердцевину будущего световода. Для градиентных световодов показатель преломления увеличивается от слоя к слою по заданному закону, близкому к параболическому; заготовки для волокон со ступенчатым профилем имеют однородную сердцевину с показателем преломления большим, чем в оболочке. Общее число слоев в сердцевине обычно равно 50 ... 80.
Как правило, для повышения показателя преломления используется только GeО2, однако температура осаждения его велика и, чтобы исключить деформацию опорной трубы, температуру осаждения снижают добавкой в парогазовую смесь РОСl3. Поскольку наличие в стекле окисла Р2О5 увеличивает поглощение в диапазоне длин волн 1,5 ... 1,7 мкм (поглощение на ионах Р—ОН), его концентрация не должна превышать 0,2% молярных. При этом температура осаждения снижается до 1650 °С.
После осаждения заданного программой количества слоев температура горячей зоны увеличивается до 1900 ... 2100 "С, труба размягчается и «схлопывается» под действием поверхностных сил, превращаясь в сплошной стеклянный цилиндр-заготовку. В сечении заготовка представляет собой увеличенную в 100 ... 300 раз структуру волоконного световода с соответствующим профилем показателя преломления.
Специфика процесса MCVD такова, что профиль показателя преломления заготовки всегда отличается от желаемого по двум причинам. Первая состоит в том, что показатель преломления каждого слоя постоянен, поэтому профиль его в заготовке есть ступенчатая аппроксимация заданной функции. Вторая вызвана тем, что при температуре схлопывания, достаточно высокой: 1900...2100 °С, последние слои частично испаряются, причем скорость испарения ОеСЬ выше, чем скорость испарения 5Ю2- В результате в профиле показателя преломления заготовки в центре ее образуется провал, который сохраняется и в волокне (рисунок 2).
Даже из приведенного здесь краткого описания процесса следует, что эффективное производство заготовок для высококачественных световодов с высокой воспроизводимостью параметров возможно только при условии полной автоматизации процесса. На рисунке 3 схематически изображена обобщенная по публикациям система управления процессом
MCVD. Система предназначена для управления рядом установок, производящих одновременно заготовки для световодов различныхтипов. Центральный компьютер с общесистемными полномочиями связан с местными микропроцессорами на каждой установке. К местным микропроцессорам с локальными полномочиями подключены контроллеры, управляющие параметрами процесса: составом и скоростью потока парогазовой смеси, вращением опорной трубы, скоростью движения горелки вдоль трубы, температурой в горячей зоне трубы, откачкой и очисткой продуктов реакции. Задание на каждую установку вводится через центральный компьютер, через него же выводится информация о ходе процесса на каждой установке. Система является очень гибкой и быстро перестраиваемой.
Гибкость процесса MCVD позволяет использовать его для производства волоконных световодов, сохраняющих поляризацию. Изготовление заготовки для такого волокна ведется по следующей программе: при осаждении первых 50 слоев, соответствующих внутренней оболочке, опорная труба с интервалом в 1 ... 2 с поворачивается на 180 ° вокруг продольной оси, затем в обычном режиме при равномерном вращении трубы вокруг оси осаждаются слои с повышенным показателем преломления, формирующие сердцевину. При схлопывании анизотропные напряжения во внутренней
Рисунок 2. Профиль показателя преломления волокна, изготовленного по методу MCVD
Рисунок 3. Схема управления процессом производства по методу МСУЭ: