47

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Санкт-Петербургский государственный университет Телекоммуникаций им. Проф. М.А. Бонч-Бруевича

Былина М.С., Глаголев С.Ф.

Современные технологии строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи

Конспект лекций Санкт-Петербург

2012

Введение

Основной целью преподавания дисциплины «Современные технологии строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи» является подготовка квалифицированных магистров техники и технологии по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Магистры этого направления должны хорошо знать: принципы построения и элементную базу современных волоконно-оптических линейных трактов, необходимое технологическое и измерительное оборудование, быть способными выбрать систему передачи, руководить строительством или реконструкцией волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) различного назначения, руководить технической эксплуатацией существующих ВОЛС.

Основными задачами дисциплины являются:

1. изучение принципов построения различных волоконно-оптических сетей, включая магистральные, зоновые, местные сети, а также транспортные сети и сети доступа, включая пассивные сети;

2. углубленное изучение конструкций и параметров функциональных элементов ВОЛС, включая оптические волокна (ОВ), оптические кабели (ОК), пассивные и активные компоненты ВОЛС;

3. изучение способов строительства линейных сооружений связи, включая выбор трассы и мест расположения усилительных и регенерационных пунктов, прокладку и монтаж ОК, организацию приемно-сдаточных испытаний;

4. изучение методов проведения реконструкции действующих ВОЛС с использованием оптических усилителей и оборудования спектрального уплотнения;

5. изучение вопросов эксплуатации ВОЛС, включая энергооборудование, дистанционное питание и охранную деятельность;

6. изучение методов и приборов используемых в процессе строительства и эксплуатации ВОЛС;

7. изучение способов повышения эффективности и надежности существующей системы технической эксплуатации ВОЛС, включая научную организацию труда, ведение эксплуатационной документации и использование современного измерительного и технологического оборудования.

1. Технологии передачи и топологии волоконно-оптических сетей

1.1. Обзор оптических технологий передачи

1.1.1. Основные этапы развития

Технологии передачи, используемые в волоконно-оптических сетях, бурно развивались в течение последних четырех десятилетий, то есть в течение всего короткого периода существования волоконно-оптических кабелей и волоконно-оптической связи. Сначала развитие волоконно-оптических технологий передачи определялось традиционными системами связи, которые были главным образом телефонными. В результате перехода к цифровым системам связи возросло значение передачи данных, и возникла необходимость разработки новых технологий. На смену технологии коммутации каналов пришла технология коммутации пакетов, которая с 90-х годов XX века получила широкое распространение в оптических сетях. В этот период постоянно возрастала скорость передачи в локальных сетях (LAN) и возникла необходимость связывать между собой территориально разнесенные локальные сети, в том числе расположенные далеко друг от друга. Наилучшей технологией для передачи данных в локальных сетях оказалась технология Ethernet. Скорость передачи данных в сетях Ethernet за 28 лет (с 1983 года) возросла с 10 Мбит/с до 10 Гбит/с, то есть в тысячу раз. Технология Ethernet, изначально предназначенная для сетей, расположенных в пределах одного здания, проникла во все уровни сетей связи: глобальную сеть, городскую сеть и сеть доступа. Традиционное разделение на сети связи и сети передачи данных стало постепенно исчезать. Современная телекоммуникационная сеть является мультисервисной сетью, в которой клиентам предоставляется большое количество различных услуг, таких как Интернет (и другие услуги передачи данных), телефония (например, VoIP - Voice over IP), телевидение (IPTV) и видео по требованию (VoD - Video on Demand).