553_Innovatsii_i_nauchno-tekhnicheskoe_2013_

СТАНДАРТЫ И ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЦИФРОВОГО ТЕЛЕРАДИОВЕЩАНИЯ В РОССИИ

Тимофеева М.А. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель - Показаньева Т.Я., доцент СибГУТИ

Причиной массового внедрения цифровых технологий вещания является не только повышение качества предоставляемых услуг (изображения и звука), но и увеличение их количества. Операторы получают возможность начать предоставление целого комплекса интерактивных услуг и сервисов.

Развитие цифрового телерадиовещания невозможно без модернизации или

особенности трех основных существующих групп стандартов цифрового

докладе приводятся основные характеристики оборудования, разработанного указанным производителем и другими фирмами для российского рынка в сравнении с известными мировыми призводителями.

ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОГНИТИВНОГО РАДИО

Тихонов Д.Ю. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель - Показаньева Т.Я., доцент СибГУТИ

Когнитивное радио (КГ) – одна из концепций, которая расширяет применение SDR. Согласно одному из определений, когнитивное радиоэто приемопередатчик, в котором системы связи знают, в какой среде работают, и каково внутреннее состояние канала. Они могут самостоятельно выбирать тактику поведения на основе мониторинга эфира и предустановленных задач.

Когнитивное радио решает в первую очередь проблему ограниченного спектра и взаимодействия между различными приемопередатчиками или беспроводными системами. Кроме этого КР выбирает форму сигнала или

91

протокола так, чтобы обеспечить качественный и надежный обмен данными с другими типами устройств связи.

Стоит отметить, когнитивные приемопередатчики позволяют повысить эффективность использования спектра и обеспечивают надежную беспроводную связь там, где нет сотовой сети (удаленные и сельские регионы). Кроме голосовой связи может обеспечиваться удаленный мониторинг и управление.

В докладе рассматривается классификация когнитивных приемопередатчиков и перспективы их использования, приводятся примеры построения сетей с их использованием.

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ПРИЕМНОГО МОДУЛЯ LTE-A

Трухачев А.И. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Шушнов М.С., доцент СибГУТИ

Стандарт 3GPP LTE, под которым чаще всего имеется в виду его релиз 9 и более ранние формально не является стандартом беспроводной связи четвѐртого поколения (4G), так как он не удовлетворял всем условиям Международного союза электросвязи относительно 4G. Однако стандарт LTE Advanced, под которым понимается релиз 10 и более поздние релизы LTE, утвержден МСЭ как стандарт, отвечающий всем требованиям беспроводной связи четвѐртого поколения, и включен в IMT-Advanced. Стандарт 3GPP LTE стали относить к pre-4G, то есть предварительной версии стандартов 4-го поколения.

Использование радиочастотного спектра в сетях LTE (Release 8-9) и LTE Advanced (Release 10) приведены в таблицах.

Таблица - Использование радиочастотного спектра в сетях LTE (Release 8-9)

92

Таблица - Использование радиочастотного спектра в сетях LTE(Release 10)

Проектируемый синтезатор частот приемного модуля должен обеспечить функционирование приемной части модуля.

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ СИГНАЛОВ ФМ И ФРМ В КАНАЛАХ С СЕЛЕКТИВНЫМИ ЗАМИРАНИЯМИ

Черняков А.С. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Сидельников Г.М., доцент СибГУТИ

Анализ помехоустойчивости дискретных систем связи в каналах с частотно-селективными замираниями, как правило, основан на применении аппарата системных функций. Для характеристики многолучевого поля используется функция рассеяния энергии сигнала по времени задержки. Они применимы для городских каналов радиосвязи при низких повесах антенн, когда отраженные лучи сливаются и образуют единый отклик (непрерывная многолучевость) . При увеличении высоты антенн (выше уровня крыш) непрерывная многолучевость переходит в дискретную, при этом лучи отделимы друг от друга и характеризуются разными амплитудами, задержками

утверждать: при равных условиях ФМ выигрывает по отношению ФРМ; дополнительный сдвиг при ФМ не зависит времени задержки отраженного сигнала как при ФРМ, при этом определяющим фактором является амплитуда задержанного сигнала; увеличение задержки отраженного луча может приводить лишь к уменьшению дополнительного сдвига фаз; при очень малых задержках второго луча относительно основного, ФРМ предпочтительнее ФМ.

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОБЪЁМА ПАМЯТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ГИПЕРГРАФОВ МОДЕЛЕЙ СЕТЕЙ СВЯЗИ

Шарап С. Ю. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: shnezh@mail.ru

Научный руководитель – Прохорова Н. И., доцент СибГУТИ

Расчѐт гиперсетевых моделей на ЭВМ является достаточно сложной задачей, которая требует, в свою очередь, решения ряда вопросов, связанных с оптимальным использованием памяти вычислительных систем. Гиперсетевая модель отражает особенности взаимодействия сетей различных уровней, а это взаимодействие необходимо учитывать при реальной оценке структурной надежности, живучести сетей и т.д.

Поскольку гиперсетевая модель состоит из первичной сети и всех, включенных в неѐ, вторичных сетей, количество гиперграфов, отражающих связь каждой вторичной сети с первичной, определяется, соответственно, количеством вторичных сетей, т.е. зависит от сложности гиперсети.

Объѐм памяти вычислительных систем, который необходим для работы с гиперграфами, как показывают исследования, существенно зависит от представлений (т.е. способов задания) этих гиперграфов.

В данной работе приводятся результаты исследования автором ряда представлений гиперграфов и оценка этих представлений с точки зрения оптимизации использования объѐма памяти вычислительной системы.

Конкретно были рассмотрены следующие представления гиперграфов:

-геометрическое;

-кѐнигово;

-матричное (матрицы инцидентности).

Все выводы по результатам исследования позволят обеспечить возможность оптимизации использования памяти вычислительных систем при расчѐте сложных гиперсетевых моделей с целью реальной оценки живучести сетей связи и т.д.

94

Секция 4

СТРОИТЕЛЬСТВО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ В PON

Базаргуруева И Б. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Горлов Н.И., профессор СибГУТИ

Построение современной качественной оптической сети невозможно без высокого качества ее тестирования. Оно позволяет подтвердить основные параметры, обеспечивающие качество передачи информации, а при необходимости - помочь инсталлятору определить характер и место повреждения. В пассивных оптических сетях измерения связаны с достаточно большими затратами времени и средств. Поэтому измерительные приборы должны быть тщательно подобраны с учетом особенностей именно таких сетей, а этапы и методы измерений должны соответствовать международным стандартам для PON.

С момента первого внедрения пассивных оптических сетей (PON) для их проверки поиска неисправностей было разработано множество методов тестирования. Примерами могут быть тестирование всех точек с центрального узла (ЦУ) до оптических сетевых терминалов (ONT), тестирование только некоторых частей сети и, в некоторых случаях, отказ от какого-либо тестирования. Со временем, однако, вариант не тестировать совсем оказался непригодным, поскольку приводит к увеличению расходов при активации и эксплуатации.

Наилучшим применяемым методов является оптическая рефлектометрия

(OTDR).

Рефлетометрический метод показал надежные результаты и при этом позволил уменьшить общую стоимость тестирования. Поскольку в этом методе тестирование выполняется с одной стороны, он значительно уменьшает занятость персонала, что является одним из главных преимуществ этого метода. Имеются микро-рефлектометры ,которые более доступные с точки зрения стоимости. Рефлетометрические измерения интерпретация результатов сильно упрощаются при использовании высококачественного рефлектометра, который также предоставляет пользователю надежную информацию с помощью продвинутых программных инструментов.

95

ОПТИКА ДЛЯ «ПОСЛЕДНЕЙ МИЛИ»

Бакаев М. В. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель - Бутенков В.В., профессор СибГУТИ

Современный мир сложно представить без доступа к ресурсам Internet. Всем, от специалистов в сфере IT и до школьников желающих поиграть в сетевые игры, необходим Internet. Если есть потребность, то будет и предложение. В результате многие телекоммуникационные компании стали предлагать доступ к сети. Таким образом стала развиваться «последняя миля».

Необходимость во всѐ более и более широкополосном (скоростном) доступе к сети, а также увеличение трафика создало потребность в более широком использовании «оптики». В результате стала развиваться технология

FTTx.

Наиболее широкое распространение в России получили два вида этой технологии:

FTTB – технология при которой «оптика» доводится до сетевого узла, а к абоненту доводится уже «медь». При этой технологии предполагается, что скорость свыше 100Мбит/с для каждого абонента не так необходима, а вот стоимость подключения и цена тарифной сетки имеет более важное значение. Эта технология получила наибольшее распространение в России.

FTTH - технология при которой «оптика» доводится непосредственно до абонента. Этот метод строительства сетей доступа является наиболее перспективным в связи с еѐ огромными возможностями, например такими как скорость (1Гбит/с и даже до 10Гбит/с для каждого абонента).

Актуальным здесь является вопрос о рентабельности («о цене вопроса»). Редкий провайдер сможет вложить в проект достаточно средств и не ждать, что в ближайшие несколько лет он себя окупит, да и мало таких Internet – гуру, которым сейчас необходим Internet со скоростью 1Гбит/с и более.

МОНИТОРИНГ ПАССИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ДОСТУПА

Басилайшвили Д.О. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: basilaydo@yandex.ru

Научный руководитель – Горлов Н.И., профессор СибГУТИ

Назначение любой волоконно-оптической сети – осуществлять беспрерывную, высокоскоростную передачу данных с требуемым уровнем обслуживания. Построение современной качественной оптической сети невозможно без высокого качества ее тестирования. Это позволяет подтвердить основные параметры, обеспечивающие качество передачи информации, а при необходимости – помочь инсталлятору определить характер и место повреждения. В пассивных оптических сетях измерения связаны с достаточно

96

большими затратами времени и средств. Поэтому измерительные приборы должны быть тщательно подобраны с учетом особенностей именно таких сетей, а этапы и методы измерений должны соответствовать международным стандартам для PON.

Основные стадии измерений характеристик ВОЛС при строительстве и сдаче в эксплуатацию сети PON:

1.Входной контроль. Проверка на соответствие параметров кабеля, шнуров, разветвителей и других устройств заявленным значениям.

2.Строительно-монтажные. Контроль потерь оптической мощности в сети, согласно определенному в спецификациях бюджету потерь в линии и уменьшения обратных отражений.

3.Приемо-сдаточные. Измерения для подтверждения заданных параметров сети, обеспечивающих качество передачи информации.

4.Эксплуатационные. В случае ухудшения параметров сигналов или повреждении в какой-либо точке сети, а также после проведения ремонтновосстановительных работ.

Основные направления измерений характеристик ВОЛС при строительстве

исдаче в эксплуатацию сети PON:

Двунаправленное измерение оптических возвратных потерь (ORL);

Двунаправленное измерение оптических потерь между двумя оконечными точками;

Двунаправленный рефлектометрический анализ линии.

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ МЕТОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ (ГНБ).

Верзилина М.А. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Горлов Н.И., профессор СибГУТИ

Метод ГНБ используется для переходов, которые по тем или иным причинам невозможно выполнить открытым способом. Например, под природными и техногенными препятствиями (реки, болота, дороги,экологические зоны и т.п.)

Преимущества ГНБ по сравнению с традиционными методами прокладки инженерных коммуникаций очевидны: скорость, меньшие финансовые и трудозатраты, возможность прокладки в недоступных другим методам местах, экологичность, безопасность.

Подготовительный процесс, предваряющий бурение.

Для полноценной организации работы необходима бригада минимум из 3- х специалистов (не считая подсобных рабочих): оператор на локаторе, оператора буровой установки и оператора смесительных установок, смешивающего бентонитовый раствор.

97

Предварительная подготовка подразумевает всесторонний анализ и разведку места проведения работ. Анализ грунтов, залегания коммуникаций и других препятствий в земле, планирование и расчет траектории бурения.

Метод горизонтально направленного бурения, используемый для строительства подземных коммуникаций, включает в себя три этапа:

-бурение пилотной скважины; -последовательное расширение скважины; -протягивание трубопровода.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ РЕФЛЕКТОМЕТРОВ

Гилѐва И.Г. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Горлов Н.И., профессор СибГУТИ

Интенсивное развитие волоконно-оптической связи, высокая конкуренция между операторами связи и стоимость информационных ресурсов, передаваемых по сетям телекоммуникаций, выдвигают на ведущие позиции задачу централизованного контроля за сетевыми волоконно-оптическими линиями передачи (ВОЛП) с целью их документирования, своевременного обнаружения и скорейшего устранения повреждений в них. Поэтому в последнее время операторы связи начинают инвестировать немалые средства в развитие инфраструктуры своих волоконно-оптических сетей с акцентом на внедрение и совершенствование систем управления и автоматического мониторинга состояния линий и каналов связи.

Одним из наиболее перспективных методов измерения натяжения волокон с практической точки зрения является использование принципов рефлектометрии. Изучению именно этих принципов посвящена моя работа.

Современный оптический рефлектометр способен обеспечить:

проведение тестирования ВОЛП в автоматическом режиме (рефлектометр самостоятельно определяет оптимальные параметры для проведения измерений, анализирует полученные результаты и представляет информацию в виде рефлектограммы и подробной таблицы).

определение длины оптической линии и расстояний до точек неоднородностей оптического волокна (сростки, точки коммутации и т. п.)

расчѐт затухания в линии, величины возвратных потерь и величины отражѐнного сигнала.

визуальное определение повреждений ВОЛП.

вывод на экран, хранение во внутренней памяти и передачу на внешний носитель результатов измерения и тестирования для дальнейшего анализа.

формирование в электронном виде акта приѐмосдаточных испытаний оптического кабеля.

98

С применением рефлектометров стало возможно измерить координаты и величины неоднородностей (сосредоточенных потерь и отражений), Наиважнейшей характеристикой рефлектометров является способность проводить измерения с одного конца без закрытия связи.

ПОМЕХИ И ШУМЫ В КАНАЛАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Гуреева М.В. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: manya4.92@mail.ru

Научный руководитель – Горлов Н.И., профессор СибГУТИ

Одна из основных задач техники связи – обеспечение высокого качества передачи сообщений в условиях действия помех. Это становится особенно актуально на современном этапе развития общества, когда происходит бурный рост как стационарных, так и подвижных средств связи, действующих в сложной помеховой обстановке и при жѐстких требованиях к их электромагнитной совместимости. В большинстве современных систем связи приѐм сигналов приходится осуществлять в условиях действия помех всех видов – флуктуационных, сосредоточенных и импульсных. Кроме того, некоторые реальные помехи вообще не могут быть отнесены строго к одному из перечисленных видов, а занимают промежуточное положение между ними.

Помехами называют напряжение (ток) постороннего происхождения появляющееся в каналах связи и ограничивающее дальность передачи полезных сигналов. Искажения сигнала могут вызываться как характеристиками тракта передачи, так и помехами. Однако понятие искажения обычно связывают только с влиянием на сигнал линейных и нелинейных характеристик тракта. Воздействие линейных характеристик, и в частности неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), приводит к появлению межсимвольных искажений (МСИ); ограничение амплитуды сигнала вызывает появление нежелательных частот в спектре, создающих помехи нелинейных переходов. Ошибки фиксируются на выходе дискретного канала: именно они определяют верность информации. Деление ошибок на независимые и пакетные вызвано главным образом спецификой помехоустойчивого кода, его способностью исправлять или обнаруживать ошибки.

В данной работе рассматриваютсяклассификации и виды помех в каналах связи. Рассмотрены различные методы борьбы с помехами. Методов снижения шумов и повышения помехоустойчивости устройств на порядок больше, чем самих шумов и видов помех, так как для каждой конкретной схемы существуют свои оптимальные методы уменьшения помех.

С точки зрения перебора и применения методов – это довольно длительная работа, кроме того, она требует большой практической сноровки. В

99

современном мире все, чего мы можем добиться – лишь в той или иной степени подавить шум или помеху.

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИНЦИПОВ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ ПЕРЕДАЧ

Еремеева И.О.. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Горлов Н.И., профессор СибГУТИ

Интенсивное развитие волоконно-оптических телекоммуникационных сетей и необходимость обеспечения их безотказной работы выдвигают на первый план задачу централизованного документирования и контроля сетевого кабельного хозяйства с возможностью прогнозирования и минимизации времени устранения неисправностей возникающих в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС). Наиболее эффективно данная задача может быть решена с помощью автоматизированной системы администрирования волоконнооптических кабелей, представляющей собой систему удаленного контроля оптических волокон (Remote Fiber Test System - RFTS), программу привязки топологии сети к географической карте местности, а так же базы данных оптических компонентов, критериев и результатов контроля. При этом удаленный контроль оптических волокон выполняется с помощью оптических импульсных рефлектометров (Optical Time Domain Reflectometer - OTDR)

осуществляющих диагностирование волокон по обратному рассеиванию световой волны распространяющейся в пассивном или активном волокне оптического кабеля. Метод предполагает контроль затухания и дает средний результат волокна в целом.

Практически единственный оптический метод, позволяющий измерить величину абсолютного натяжения волокна – метод бриллюэновской рефлектометрии, представляющий собой разновидность рефлектометрического способа исследования оптических волокон, отличительной особенностью, которой является использование явлений спонтанного и вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна. Бриллюэновская рефлектометрия оптических волокон находит весьма широкое применение в различных сферах. Но актуальной технической задачей является повышение разрешающей способности и увеличение дистанции измерений. В настоящее время сформулирован и изучен ряд перспективных идей, позволяющих существенно улучшить некоторые параметры бриллюэновских измерителей. В частности, метод бриллюэновского анализа частотной области и метод корреляционной бриллюэновской рефлектометрии.

Использование рассеяния Мандельштама-Бриллюэна для измерения натяжения волокна в волоконно-оптических трактах является перспективным направлением, требующим дальнейшего развития.

100