- •1.1 Характеристика диапазона электромагнитных волн для оптической связи
- •1.2 Характеристика физических сред для передачи оптических сигналов
- •Устранение “водяного” пика
- •1.3 Характеристики материалов для изготовления источников и приемников оптического излучения и волноводов
- •1.4 Структурная схема оптической системы передачи
- •2.1 Мультиплексирование плезиохронное pdh
- •2.2 Мультиплексирование синхронное sdh
- •2.3 Мультиплексирование асинхронное atm
- •2.4 Мультиплексирование отн
- •2.5 Мультиплексирование Ethernet
- •2.5.1 Ethernet стандарта EoT itu-t g.8010 в оптической системе передачи
- •2.5.2 Схемы мультиплексирования Ethernet
- •3.1 Требования к излучателям
- •3.2 Светоизлучающие диоды. Конструкции, принцип действия, основные электрические и оптические характеристики
- •3.2.1 Конструкции светодиодов для оптической связи
- •3.2.2 Принцип действия светодиодов
- •3.2.3 Основные характеристики светодиодов
- •3.3 Лазеры. Конструкции, принцип действия, основные электрические и оптические характеристики
- •3.3.1 Определение лазера
- •3.3.2 Определение резонатора для лазера
- •3.3.3 Конструкции и принцип действия полупроводниковых лазеров
- •3.3.4 Классы лазерных устройств для систем оптической связи
- •3.4 Согласование источников оптического излучения с физическими средами
- •3.4.1 Соединение источника с волокном
- •3.4.2 Линзовые соединения
- •3.4.3 Вывод излучения в атмосферу
- •3.4.4 Перестройка частоты излучения лазера
- •4.1. Определение модуляции и классификация видов
- •4.2. Прямая модуляция
- •4.2.1 Модуляционные характеристики светоизлучающего диода
- •4.2.2 Модуляционные характеристики полупроводникового лазера
- •4.2.3 Шумы модуляции лазера
- •4.2.4 Схемотехнические решения для прямой модуляции излучения сид и ппл
- •4.2.5 Светодиодные, лазерные и интегральные передающие оптические модули
- •4.3. Внешняя модуляция оптического излучения
- •4.3.1 Электрооптическая модуляция
- •4.3.2 Электроабсорбционная модуляция
- •4.3.3 Модулятор Маха – Зендера
- •4.3.4 Акустооптическая модуляция
- •4.4. Сравнительная характеристика прямой и внешней модуляции
- •5.1 Определение фотодетектора. Виды фотодетекторов. Требования к фотодетекторам
- •5.2 Фотодиоды конструкции p-I-n. Принцип действия, основные характеристики
- •5.3 Лавинный фотодиод. Конструкция, принцип действия, основные характеристики. Преимущества лфд
- •5.4 Фотодиоды конструкции tap
- •5.5 Шумы фотодиодов. Эквивалентная шумовая схема фотодиода
- •6.1 Методы фотодетектирования (прямое детектирование и детектирование с преобразованем). Требования к фотоприемным устройствам
- •6.2 Фотоприемные устройства с прямым детектированием
- •6.3 Фотоприемные устройства детектирования с преобразованием
- •6.4 Усилители фотоприемных устройств. Электрическая и оптическая полоса пропускания
- •6.5 Оценка соотношения сигнал/шум на выходе фотоприемного устройства
- •6.6 Особенности построения фотоприёмных устройств при использовании модуляции nrz-dpsk
- •7.1 Принцип оптического усиления. Классификация и назначение усилителей
- •7.2. Полупроводниковые оптические усилители. Конструкции, принцип действия, основные характеристики
- •7.3 Волоконно-оптические усилители на основе редкоземельных элементов. Конструкция, принцип действия, основные характеристики
- •7.4 Оптические усилители на основе эффекта рассеяния
- •8.1 Способы построения линейных трактов оптических систем передачи
- •8.2 Требования к линейным сигналам одноволновых оптических систем передачи
- •8.3 Линейные коды оптических систем передачи. Классификация кодов и их характеристики
- •8.4 Алгоритмы формирования сигналов в линейных кодах восп
- •8.4.1 Алгоритм формирования скремблированного линейного сигнала
- •8.4.2 Алгоритмы формирования линейных сигналов в классе кодов 1в2в
- •8.4.3.Алгоритмы формирования линейных сигналов в классе кодов nBmB
- •8.5 Проектирование линейных одноволновых трактов восп. Ограничения длины регенерационного участка
- •8.6 Требования к линейным трактам систем с многоволновой передачей
- •8.7 Проектирование линейных трактов многоволновой передачи. Ограничение длины участка регенерации и ретрансляции
- •8.9 Упреждающая коррекция ошибок в оптических системах передачи
- •9.1 Оптические разъемные соединители (коннекторы)
- •9.2 Соединительные розетки и адаптеры
- •9.3 Оптические аттенюаторы
- •9.4 Оптические кроссы
- •9.5 Оптические ответвители (разветвители)
- •9.6 Оптические изоляторы (вентили)
- •9.7 Оптические фильтры, мультиплексоры и демультиплексоры
- •9.8 Оптические циркуляторы
- •9.9 Компенсаторы дисперсии
- •9.10 Преобразователи длин волн
- •9.11 Оптические коммутаторы и маршрутизаторы
- •9.12 Фотонные кристаллы
- •10.1 Определение оптического солитона
- •10.2 Нелинейные оптические эффекты в стекловолокне и существование солитонов
- •10.3 Принципы построения солитонных волоконно-оптических систем передачи
2.5.1 Ethernet стандарта EoT itu-t g.8010 в оптической системе передачи
Протокольные уровни Ethernet стандарта ITU-T G.8010 определены в подуровнях для управления и контроля при использовании различных сред передачи (рисунок 2.35).
Кадры Ethernet EoT снабжаются сообщениями о типе нагрузки, протокольными метками доступа в подсеть SNAP (Sub-Network Access Protocol), контролем логического канала с адаптированными пользовательскими сигналами LLC (Logical Link Control), метками длины поля пользовательской нагрузки в кадре и типом кадра Ethernet. Транспортировка кадров Ethernet EoT может осуществляться с наблюдением транспортного тракта из конца в конец ETHP (Ethernet end-to-end path) и сегментным мониторингом ETHS (Segment monitoring). Большинство вариантов передачи кадров уже стандартизированы: Ethernet ® PDH, SDH, OTH, ATM. Протоколы GFP(Generic Framing Procedure – общая процедура формирования кадра, стандарт ITU-T) и LAPS(Link Access Procedure SDH – процедура доступа к линии SDH, стандарт ITU-T) обеспечивают эффективное согласование пакетной и циклической передачи.
Однако перенос кадров Ethernet через сети с протоколами MPLS (многопротокольная коммутация по меткам) и RPR(защищаемое пакетное кольцо) еще находятся в стадии разработки стандартов.
Рисунок 2.35 Структура интерфейсов Ethernet с различными средами передачи
2.5.2 Схемы мультиплексирования Ethernet
Схемы мультиплексирования Ethernet различаются ступенями мультиплексирования. Общая схема мультиплексирования представлена на рисунке 2.36.
Одноступенчатая схема мультиплексирования кадра Ethernet предусматривает объединение до 4096 кадров Ethernet в общий логический путь транспортной сети (рисунок 2.37). Для этого каждый мультиплексируемый кадр получает свою метку (C-Tag), содержащую идентификатор локальной сети (рисунок 2.38).
Двухступенчатая схема мультиплексирования предполагает возможность объединения уже мультиплексированной нагрузки на первой ступени с метками C-Tag в количестве М, где число M однозначно не регламентировано. На рисунках 2.39 и 2.40 представлено двухступенчатое мультиплексирование Ethernet.
Рисунок 2.36 Общая схема мультиплексирования Ethernet
Рисунок 2.37 Одноступенчатая схема мультиплексирования Ethernet
Рисунок 2.38 Одноступенчатое мультиплексирование Ethernet
Рисунок 2.39 Двухступенчатая схема мультиплексирования Ethernet
Рисунок 2.40 Двухступенчатое мультиплексирование Ethernet
|
3 Источники оптического излучения для систем передачи |
|
|
3.1 Требования к излучателям
Источник оптического излучения, излучатель – прибор, преобразующий электрическую энергию возбуждения в энергию оптического излучения заданного спектрального состава и пространственного распределения. Источники оптического излучения должны отвечать определенным требованиям для успешного их применения в системах связи.
-
Высокая эффективность преобразования энергии возбуждения в энергию излучения.
-
Узкая спектральная полоса излучения.
-
Направленность излучения. Концентрация излучения на малой площади, характеризуемая показателем интенсивности (3.1)
[Вт/см 2] (3.1)
где n – показатель преломления, с – скорость света, Е – напряженность светового поля [В/см].
-
Быстродействие при модуляции, т.е. быстрое возникновение и гашение излучения.
-
Совместимость с приемниками излучения и физическими средами передачи.
-
Когерентность излучения.
-
Миниатюрность и жесткость исполнения.
-
Высокая технологичность и низкая стоимость.
-
Длительный срок службы (не менее 10 5 часов)
-
Высокая устойчивость к различным перегрузкам (механическим, тепловым, радиационным).
-
Возможность перестройки частоты излучения.
Указанным требованиям в большой степени отвечают некоторые типы излучателей:
-
светоизлучающие полупроводниковые диоды (СИД);
-
инжекционные полупроводниковые лазерные диоды (ППЛ);
-
твердотельные лазеры;
-
волоконные лазеры.
В отдельных случаях применение могут найти малогабаритные газовые лазеры. Светоизлучающий прибор является центральным прибором в составе передающего оптического модуля.