На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Компьютерные сети

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 06.06.13. Сдан: 2011. Страниц: 31. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАРИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ГОУ  ВПО «МарГТУ»)
ВЫСШИЙ  КОЛЛЕДЖ МАРГТУ «ПОЛИТЕХНИК» 
 
 
 

Проект
Компьютерные  сети
(пояснительная  записка) 
 
 
 
 

Выполнил: студент гр.ТО-41
Чепаков Е.
                                                               Проверил: Большаков А. 
 
 
 

Дата  сдачи:
«___» _________ 20___г.
Оценка: _____________ 
 
 
 

Йошкар-Ола
2011 г.
 

 

    Введение.
          Согласно данному  техническому заданию будет спроектирована и построена компьютерная сеть в 2-х этажном здании. Данная тема является актуальной, т.к. в последнее время все больше предприятий сталкиваются с проблемой улучшения управляемости компании: улучшение контроля и ускорение бизнес-процессов, улучшение возможности их отслеживания и возможности получение метрик, характеризующих качество исполнения бизнес-процессов. Эффективное управление предприятием невозможно без непрерывного отслеживания информационных потоков, без оперативной координации деятельности всех подразделений и сотрудников.
Вхождение России в мировое информационное пространство влечет за собой широчайшее использование  новейших информационных технологий, и в первую очередь, компьютерных сетей. При этом резко возрастают и качественно видоизменяются возможности  пользователя как в деле оказания услуг своим клиентам, так и  при решении собственных организационно-экономических  задач.
    Уместно отметить, что современные компьютерные сети являются системой, возможности  и характеристики которой в целом  существенно превышают соответствующие  показатели простой суммы составляющих элементов сети персональных компьютеров  при отсутствии взаимодействия между  ними.
      Достоинства компьютерных сетей  обусловили их широкое распространение  в информационных системах кредитно-финансовой  сферы, органов государственного  управления и местного самоуправления, предприятий и организаций.
      Компьютерная сеть - объединение  нескольких ЭВМ для совместного  решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.
 Компьютерные  сети и сетевые технологии  обработки информации стали основой  для построения современных информационных  систем. Компьютер ныне следует  рассматривать не как отдельное  устройство обработки, а как  «окно» в компьютерные сети, средство коммуникаций с сетевыми ресурсами и другими пользователями сетей.
    За  последние годы глобальная сеть Интернет превратилась в явление мирового масштаба. Сеть, которая до недавнего  времени использовалась ограниченным кругом ученых, государственных служащих и работников образовательных учреждений в их профессиональной деятельности, стала доступной для больших  и малых корпораций и даже для  индивидуальных пользователей.
    При выборе локальной сети основное внимание обращалось на следующие ее характеристики: топология сети;  ранговый тип  сети;  типы используемых в сети протоколов, регламентирующих форматы и процедуры  обмена информацией между абонентами; тип используемой операционной системы;  максимальное количество рабочих станций;  максимально допустимое удаление рабочих  станций друг от друга; типы компьютеров, входящих в сеть;  вид физической среды передачи данных; максимальная пропускная способность; надежность сети, определяемая способностью сохранять  работоспособность при выходе из строя отдельных ее участков (узлов  и линий связи). 

    Обзор современных технологий по построению сетей.
Структура кабельной сети.
    При проектировании и строительстве  структурированной кабельной сети (СКС) компания-инсталлятор и заказчик должны рассчитывать на надежную эксплуатацию установленной кабельной системы  в течение, как минимум, 10 лет. При  этом в кабельных линиях СКС должен быть запас и должны быть учтены современные и будущие темпы  развития телекоммуникационных технологий, а вместе с ними и требований по пропускной способности и качеству среды передачи данных. К сожалению, нередки случаи не соблюдения правил распределения и заделки кабеля витая пара в процессе монтажа  СКС.
Что необходимо для создания качественной кабельной  системы?
    Для создания действительно надежной и  качественной структурированной кабельной  системы необходимо учитывать следующие  важные моменты.
    Первое  – это использование при инсталляции  структурированной кабельной системы  только качественных материалов: кабелей  витая пара и оптических, патч-панелей  и кроссового оборудования, телекоммуникационных розеток и модулей. Стандартом де-факто  в России на сегодняшний день являются пассивные компоненты категории 5е, позволяющие передавать сигналы  на частотах до 100 МГц и гарантирующим  работу сетей стандартов Fast Ethernet и Gigabit Ethernet (100 Мбит и 1000 Мбит соответственно). В последнее время многие организации, с прицелом на будущие технологии и новые приложения, заказывают СКС  категории 6, обеспечивающие передачу сигналов на частотах до 250 МГц до 100 метров и до 500 МГц, как минимум, на расстоянии до 33 метров. А некоторые  компании уже устанавливает СКС  категории 6А, которые позволят информацию в локальной вычислительной сети (ЛВС) со скоростью 10 Гигабит в секунду  на расстоянии до 100 метров. Кстати, категория  СКС определяется по самому слабому  звену – комплектующему, выполненному по самым низким требованиям, поэтому  в кабельной линии заданной категории  нельзя использовать пассивный элемент  более низкой категории. По самому «слабому»  пассивному элементу (то есть более  низкой категории) и будет определяться категория структурированной кабельной системы, согласно кабельных стандартов ISO 11801 и tia eia 568B. Сейчас много появилось на рынке кабелей и пассивного телекоммуникационного оборудования NoName или неизвестной марки по низким ценам. Не попадайтесь на удочку продавцов, не покупайте некачественную продукцию – Вы же знаете, что бесплатным (дешевым) бывает только сыр в мышеловке или протухший сыр. Нам пришлось на одном объекте перекладывать дешевый кабель, который приобрел заказчик. Лучше купить кабель и пассивные компоненты у производителя СКС с многолетней гарантией.
Второй очень  важный момент – должна быть профессионально  и грамотно выполнена работа монтажниками. Даже если все комплектующие качественные и соответствуют требованиям  категорий, ошибки монтажа, например, такие  как нарушение геометрии кабеля (заломы, резкие перегибы, растягивание ), его неправильная прокладка с  нарушением требований производителя  кабеля, некачественное выполнение соединений приводят к плохим результатам тестов при сдаче объекта и нестабильной работе установленной сети. Причем на долю терминирования кабельных соединений приходится много «огрехов». И даже монтажники с опытом работы иногда допускают ошибки. Поэтому рассмотрим вопрос монтажа СКС подробнее.
Разделка  кабеля витая пара и расплетание  пар проводников.
    Чаще  всего в СКС встречаются следующие  точки терминирования и соединения кабелей: расшивка на патч-панель RJ-45, заделка  витой пары на панель 110, типа, монтаж витой пары в розетку рабочего места в модуль RJ — 45. В стандартах на СКС описаны общие требования по разделке витопарного кабеля. На рисунке 1 показано два правила по витым парам: 1) нельзя расплетать кабель категории 5е, 6 и 6А более, чем на 13 мм 2) внешнюю оболочку рекомендуется снимать у кабеля не более, чем на 75 мм.  Ниже будут подробнее рассмотрены эти правила монтажа.
    

2.1. Рекомендованные допуски по разделке витой пары категории 5е 

Что необходимо выполнить  при монтаже витой  пары.
    Заводская скрутка пар должна поддерживаться максимально близко до точки терминирования. Для сетей категории 5, категории 5е, категории 6 и категории 6A длина раскрученной пары до точки терминирования не должна превышать 13 мм (? дюйма). Следует отметить, что для удобства захвата рукой проводников можно расплетать их как угодно далеко, но излишки после терминирования витых пар должны оказаться за пределами контактов и быть срезанным в процессе монтажа. И запомните, что руками потом сплетать пары нельзя, то есть если у Вас расплетение пары получилось больше, чем требуется, то необходимо заново выполнить заделку в модуль витой пары;
    Внешняя оболочка кабеля должна удаляться не больше, чем фактически требуется для выполнения монтажа. Многие производители СКС рекомендует удалять внешнюю оболочку кабеля не более чем на 75 мм (3 дюйма) до точки заделки или другими словами точки терминирования. Не обрезайте и не надрезайте проводники или защитный экран при удалении внешней оболочки кабеля, выполняемой при помощи специальных инструментов (стипперов).
Соблюдение  цветовой кодировки  при монтаже проводников  витой пары
    При выполнении распределения проводников  витой пары, очень важно знать  и применять унифицированную  цветовую кодировку раскладки и  заделки проводников витой пары. Это касается не только четырех- парного кабеля, соединяющего телекоммуникационный модуль на патч- панели и модуль в розетке, установленной на рабочем месте, но и касается много- парных магистральных кабелей.
Особенно это  важно в тех случаях, когда  один из концов многопарного кабеля уже  оконечен телекоммуникационной вилкой (претерминирован в заводских  условиях), а второй предполагается монтировать вручную прямо на объекте. Кроме того, на одних коммутационных узлах могут быть нанесены цветовые метки соответственно данному стандарту, подсказывающие очередность монтажа, а на других нет.
        Согласно универсальному цветовому  коду, пары маркируются двумя  цветами: основным и дополнительным. Основные цвета : белый, красный, черный, желтый и фиолетовый, дополнительные : синий, оранжевый, зеленый, коричневый и серый (все в приведенном порядке). При этом первой монтируется проводник основного цвета, а второй — дополнительного. В итоге, регламентируется последовательность для 25 пар или для 50 проводников. Порядок следования пар в соответствии с цветовой кодировкой показан на рисунке 2. В кабелях меньшей емкости, например 10 или 4 пары, используются цвета из начала последовательности, например в кабелях UTP 4?2 – начиная с бело-синей пары и до бело-коричневой. Кабели большей емкости обычно разбиты на десятки, и в них используются с бело-синей по красно- серую.

2.2. Очередность  пар в кабеле согласно цветовой  кодировке.
Схема использования проводников 4-ех парного кабеля
    Так же полезно знать назначение проводников  для наиболее часто встречающихся  приложений.
Назначение проводников 4-ех парного кабеля для некоторых  приложений
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2.1.
где Bi – дуплексная линия; Tx – передача; Rx – прием.
    Главное преимущество кроссовой панели 110 типа перед патч-панелью с гнездами RJ-45 – при возникновении дефицита установленных на объекте кабельных  линий, кроссовая панель с соединительными  блоками 110 типа позволяет использовать один кабель витая пара для подключения  нескольких приложений одновременно, для чего можно воспользоваться  таблицей 1. Из нее видно, что если, например, используется сеть стандарта Fast Ethernet, в 4-ех парной кабеле остаются свободными синяя и коричневая пара. Их можно использовать для того, подключить еще одно приложение —  подать телефонную связь через синюю  пару или питание через коричневую пару (использование технологии PoE). Однако, при работе высокоскоростных приложений 1 Гигабит и 10 Гигабит  в секунду организация IEEE отмечает интерференцию (наложение) сигналов с  соседних пар.
Схемы расшивки патч- панелей RJ–45 и розеток RJ-45.
    Схемы расшивки патч- панелей RJ-45 и розеток RJ-45 различных производителей отличаются друг от друга.  Схемы распределения и заделки проводников, как правило, приведены на самой панели или в описании. Существует 2 типовых стандарта разводки проводников: «T568А» и «T568В». При монтаже СКС следует выбрать только одну из схем и придерживаться ее на каждом участке кабельной лини во всех соединениях. Как правило, для России это стандартная схема T568В.
    Кабели  заходят на панель с тыльной стороны, это позволяет полностью соблюдать  приведенные выше рекомендации по их разделке.
В связи с  особенностью конструкции, расшивку желательно вести последовательно, начиная  с гнезд со стороны подведенного кабельного жгута, в противном случае ножевые контакты могут оказаться  недоступными для монтажа.
Особенности монтажа розетки RJ – 45 на рабочем месте.
    Розетки выпускаются нескольких типов: одно- и двухмодульные, монтируемые на стену, в «стакан» и в короб. Выбрать  необходимый тип розеток можно  на основе следующих параметров:
    категории модулей розетки
    типа модулей (не экранированные UTP, экранированные FTP или STP)
    количества модулей
    места установки розеток
    эстетики
    В розеточные модули категории 5е кабель распределяется и потом заделывается на ножевые контакты с помощью  такого же инструмента, как и на кроссы 110 типа или патч- панели с разъемами RJ-45. При заделке кабеля нужно его не перегибать и заламывать, особенно в местах, где нет свободного места и пространства для подвода кабеля.
    От  монтажников требуется аккуратная работа с кабелем. Как и в случае с патч-панелями, у розеток различных  производителей имеются собственные  схемы расшивки проводников: «T568А» и T568 «В». Обычно эти схемы приводятся прямо на самом модуле. Кабель терминируется  по той же схеме, что и на кроссе, как правило, это схема «T568В». Рекомендации по расшивке кабеля в  розеточный модуль приведены выше.
    Стандартами в структурированных кабельных  системах не допускается установка розеток с гнездами типа RJ-11 и RJ-12.
Особенности использования патч- панелей RJ–45.
    Патч- панели с разъемами RJ-45 удобны для соединения рабочих мест и активного оборудования ЛВС, которое, как правило, имеет аналогичные интерфейсы. Кроме того, некоторые АТС имеют уже стандартные гнезда RJ- 45, поэтому панели с такими портами становятся актуальны и для коммутации телефонии с горизонтальным кроссом. Коммутация в этом случае осуществляется с помощью стандартных патч- кордов, имеющих с двух сторон вилки RJ- 45 и имеющие различную длину.
    Патч- корды с вилками RJ- 45 можно изготовить самостоятельно требуемой длинны с учетом расположения минимального запаса кабеля в монтажном конструктиве. Как это сделать описано ниже. Избыточный запас длины патч- кордов может закрывать доступ к гнездам модулей патч- панелей и кроссовым устройствам и его необходимо где-то размещать и укладывать, что не всегда возможно.
Особенности монтажа вилок RJ–45 — обжим коннекторов и изготовление патч- кордов c RJ- 45.
    Часто в практике монтажа и обслуживания СКС возникает необходимость  оконечить витопарный кабель вилками RJ-45 (их часто называют коннекторами RJ- 45). Обычно монтаж вилок на кабель или другими словами обжим коннекторов делается в следующих случаях:
    при монтаже бюджетных маломасштабных кабельных сетей, в которых линии входят не в кросс, а сразу в активное оборудование;
    при использовании консолидационной точки в горизонтальной кабельной линии
    заказчик пытается сэкономить на шнурах заводского изготовления;
    у ИТ- специалистов есть много свободного времени J;
    когда реально есть потребность в патч-кордах определенной длины. Например, для того, чтобы в телекоммуникационных шкафах 19 дюймов  не появлялись излишки кабелей в виде петель при коммутации между патч- панелями, кроссами и портами активного оборудования.
Для возможности  использования патч- корда для множества приложений, очень важно ввести проводники в коннектор в правильном порядке, изображенном на рисунке 3, слева направо, со стороны, обратной защелке: бело-оранжевая, оранжевая, бело-зеленая, синяя, бело-синяя, зеленая, бело-коричневая, коричневая. В том же порядке считаются и номера жил – с 1 по 8.

2.3. Внешний вид коннектора RJ-45. 

    Для обжима кабеля – кабеля для соединения и подключения компьютера и порта активного сетевого оборудования – коннекторы с обеих сторон монтируются по одинаковой схеме. Данную схему еще называют схемой обжима.
Соединение  напрямую двух сетевых  устройств или двух компьютеров при помощи патч- корда RJ- 45
    Иногда  встречается необходимость соединить  только два компьютера или два  активных сетевых устройства напрямую при помощи патч-корда. Например, для  проведения тестирования и подключения  рабочей станции к серверу  или для объединения двух домашних компьютеров в сеть. Для этих целей на одном из вилок в RJ- 45 в схеме обжима необходимо поменять местами линии приема и передачи. Схема приема и передачи (смотри таблицу 1) – то есть поменять с одной стороны у коннектора RJ- 45 местами проводники оранжевой и зеленой пары, чтобы образовалось соединение приемников с передатчиками. Такой патч-корд называется кроссовер или кроссовым (от англ. cross – крест). Следует отметить, что это актуально только для сетевого оборудования, не поддерживающего Gigabit Ethernet. Некоторое сетевое оборудование с портами Ethernet может автоматически определять схему соединения одного порта с другим – таким образом не требуется делать кросс-соединение и можно использовать одну и такую же схему раскладки проводников. Если Вы ищете ответ на вопрос — как соединить ноутбук с компьютером без использования сетевого коммутатора или сети WiFi, то можете напрямую соединить кроссоверным шнуром ноутбук и компьютер и объединить их в единую сеть.
Инструмент  для обжима коннекторов (обжимка или клещи).
    Чтобы закрепить вилку на кабеле необходимо использовать специализированный инструмент для обжима коннекторов и вилки  специально предназначенные для  определенного типа кабелей. Например, для обжима патч- кордового кабеля (кабель с многожильными проводниками) необходимо использовать вилки, имеющие специальную конструкцию ножа, предназначенного для прорезания оболочки проводника кабеля с многожильными проводниками. Для горизонтального кабеля (кабель с проводникам, состоящими из одной целиковой жилы) необходимо использовать вилки, предназначенные для данного типа кабеля. На Российском рынке очень распространен обжимной инструмент клещи hanlong, но если Ваши монтажники будет много обжимать вилок или требуется выское качество, то лучше приобрести обжимной инструмент у производителя СКС.
Проверка  монтажниками правильности терминирования RJ- 45.
    Для тестирования СКС существует множество  приборов различной степени сложности  и функциональности. Самым простым  и используемым монтажными бригадами  является прибор, позволяющий проверить  правильность схемы разводки проводников  на концах кабельной линии. Прибор состоит  из двух частей – главной и удаленной (master-remote). На обеих частях расположено  по 8 светодиодов. При подключении  прибора в кабельную линию, главная  часть отправляет в каждый проводник  поочередно сигнал, зажигая при этом соответствующий светодиод. Удаленная  часть его детектирует и на ней загорается светодиод, соответствующий  линии с сигналом.
 
    Технология  WDM.
Введение  в WDM
Оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн МРДВ (WDM) – сравнительно новая технология оптического (или спектрального) уплотнения, которая была разработана в 1970-1980 годах. В настоящее время WDM играет для оптических синхронных систем ту же роль, что и мультиплексирование с частотным разделением МЧР (FDM) для аналоговых систем передачи данных. По этой причине системы с WDM часто называют системами оптического мультиплексирования с частотным разделением ОМЧР (OFDM). Однако по сути своей эти технологии (FDM и OFDM) существенно отличаются друг от друга. Их отличие состоит не только в использовании оптического (OFDM) или электрического (FDM) сигнала. При FDM используется механизм АМ модуляции с одной боковой полосой (ОБП) и выбранной системой поднесущих, модулирующий сигнал которых одинаков по структуре, так как представлен набором стандартных каналов ТЧ. При OFDM механизм модуляции, необходимый в FDM для сдвига несущих, вообще не используется, несущие генерируются отдельными источниками (лазерами), сигналы которых просто объединяются мультиплексором в единый многочастотный сигнал. Каждая его составляющая (несущая) принципиально может передавать поток цифровых сигналов, сформированный по законам различных синхронных технологий. Например, одна несущая формально может передавать АТМ трафик, другая SDH, третья PDH и т.д. Для этого несущие модулируются цифровым сигналом в соответствии с передаваемым трафиком. 
Модель взаимодействия WDM с транспортными технологиями
Формально для систем WDM не важно, какие методы кодирования и формирования конкретного цифрового сигнала использовались. Хотя, как правило, в этих системах и передается однотипный трафик, это диктуется используемыми методами синхронизации и единообразием процесса обработки. В отличие от систем SDH транспортируемый сигнал не упаковывается в контейнеры и не подвергается обработке в соответствии со структурой мультиплексирования SDH для формирования транспортного модуля STM-N, который только и может быть передан через физический уровень в канал связи (среду передачи). 
Если упрощенно представить многоуровневую модель взаимодействия основных технологий SDH/SONET, ATM, IP (без учета возможности переноса IP через ATM), осуществляющих транспортировку сигнала в глобальных цифровых сетях, и WDM, то до появления последней она имела вид, представленный на рис. 3.1. Модель состояла из трех уровней и оптической среды передачи и показывала, что для транспортировки трафика верхнего уровня (ATM и IP) по оптической среде передачи он должен быть размещен (инкапсулирован) в транспортные модули STM-N/OC-n технологий SDH/SONET, способные, используя физический интерфейс этих технологий, пройти через физический уровень в оптическую среду передачи. Отсюда была ясна необходимость создания технологий инкапсуляции ячеек АТМ, например, в виртуальные контейнеры SDH (ATM over SDH), или пакетов IP в виртуальные трибы SONET (IP over SONET). Этим и занимались соответствующие подкомитеты по стандартизации в таких институтах, как ANSI, ISO, ITU-T и ETSI, разрабатывая стандарты на указанные технологии.
 
Рис. 3.1.
 
    Теперь  модель имеет четыре уровня, не считая оптической среды передачи. Появился промежуточный уровень WDM, который, как и SDH/SONET, обеспечивает физический интерфейс, позволяющий через физический уровень выйти в оптическую среду  передачи не только технологии SDH/SONET, но и технологиям ATM и IP. В последнем случае не требуется инкапсуляции ячеек ATM или пакетов IP в промежуточный транспортный модуль технологий SDH/SONET, что не только упрощает процедуру обработки и транспортировки трафика, генерируемого системами ATM и IP, но и существенно уменьшает общую длину заголовков (которые пристыковываются по мере прохождения с верхнего уровня на нижний), повышая процент, занимаемый информационной составляющей трафика, в общей длине передаваемого сообщения, а значит, и эффективность передачи в целом. Естественно, что ATM и IP трафик может быть передан и по традиционной схеме с использованием SDH/SONET, трафик которых может быть также передан с помощью систем WDM, что сохраняет преемственность старых схем транспортировки и увеличивает гибкость композитных систем WDM-SDH/SONET в целом. 
Блок-схема систем c WDM
Основная схема системы c WDM (для примера взято четыре канала) имеет вид, представленный на рис. 3.2. (показан один прямой канал).
 
Рис. 3.2.
 
Здесь n входных потоков данных (кодированных цифровых импульсных последовательностей) модулируют (модуляция основной полосой) с помощью оптических модуляторов Mоптические несущие с длинами волн li. Модулированные несущие мультиплексируются (объединяются) с помощью мультиплексора WDM Mux в агрегатный поток, который после усиления (с помощью бустера или мощного усилителя – МУ) подается в ОВ. На приемном конце поток с выхода ОВ усиливается предварительным усилителем – ПУ, демультиплексируется, т.е. разделяется на составляющие потоки – модулированные несущие l i, которые детектируются с помощью детекторов Д(на входе которых могут дополнительно использоваться полосовые фильтры Фдля уменьшения переходных помех и увеличения тем самым помехоустойчивости детектирования), и, наконец,демодулируются демодуляторами ДMi, формирующими на выходе исходные кодированные цифровые импульсные последовательности. Кроме МУ и ПУ в системе могут быть использованы и линейные усилители – ЛУ (как рассматривалось выше). 
Узкополосные и широкополосные WDM
Волновое мультиплексирование практически используется уже более 10 лет и первоначально было направлено на объединение двух основных несущих 1310 нм и 1550 нм (2-го и 3-го окон прозрачности) в одном оптоволокне, что позволяло удвоить емкость системы и было оправдано всей историей развития ВОЛС. Многие стандартные системы SDH предлагают это сейчас, как один из вариантов конфигурации. Ряд исследователей называет такие системы широкополосными WDM (разнос по длине волны – 240 нм) в противовес узкополосным WDM (разнос в которых был на порядок ниже – 24-12 нм, что давало возможность разместить в 3 окне (1550 нм) 4 канала). Такое деление систем кажется на данный момент не совсем корректным, так как у таких “широкополосных” WDM спектр не перекрывался, а состоял из двух изолированных полос. С другой стороны, в настоящее время формируется класс действительно широкополосных систем WDM, перекрывающих в смежных окнах прозрачности (3-м и 4-м) полосу порядка 84 нм от 1528-1612 нм. Этот класс в будущем, возможно, будет перекрывать полосу 1280-1620 нм, если ориентироваться на характеристики пионера в этой области WaveStar AllMetro DWDM System компании Lucent Technologies, использующей волокно, устраняющее пик поглощения в области 5-го окна (~ 1383 нм). 
Канальный (частотный) план. 
Хотя рассчитывать сейчас на взаимную совместимость оборудования разных производителей систем WDM не приходится, необходимо было стандартизовать номинальный ряд несущих – “канальный или частотный план”, чтобы дать производителям ориентир на будущее, а также позиционировать уже существующие WDM системы. Эту задачу в первом приближении решил Сектор стандартизации МСЭ, выпустив стандарт ITU-TRec. G.692.
Стандартный канальный план и  его использование. 
Первоначально в основу проекта стандарта положен канальный (частотный) план с равномерным расположением несущих частот каналов с минимальным разносом (шагом) каналов на 0,1 ТГц, или 100 ГГц. Выбранная в плане область частот покрывает стандартизованный диапазон Dст =5,1 ТГц и практически соответствует диапазону длин волн (от 1528,77 до 1569,59 нм) амплитудно-волновой характеристики АВХ широко используемых ОУ. При выборе постоянного шага h=0,1 ТГц (100 ГГц) в этом диапазоне можно разместить максимально 51 канал с несущими, указанными в верхнем ряду нижеследующей таблицы (для пересчета на длины волн используется обычная (уточненная) формула l = 2.99792458•1017/f [нм/Гц], при этом шаг по l получается разным от 0,780 до 0,821 нм, или в среднем 0,8 нм). 
При использовании шага 0,2 ТГц (200 ГГц, или в среднем 1,6 нм) можно получить производную таблицу.

 
f ТГц l нм
196,1 1528,77
196,0 1529,55
195,9 1530,33
195,8 1531,12
195,7 1531,90
... ...
191,4 1566,31
191,3 1567,13
191,2 1567,95
191,1 1569,59
191,0 1568,77
 
 
Таблица. 3.1.
Аналогично  можно получить производные таблицы  как при использовании большего шага 0,4 ТГц (400 ГГц, или 3,2 нм), 0,6 ТГц (600 ГГц, или 4,8 нм) и 1,0 ТГц (1000 ГГц, или 8,0 нм).
 
f ТГц l нм
196,1 1528,77
195,9 1530,33
195,7 1531,90
195,5 1533,47
195,3 1535,04
... ...
191,9 1562,23
191,7 1563,86
191,5 1565,50
191,3 1567,13
191,1 1568,77
 
Таблица. 3.2.
 
Ниже  приведена таблица соответствия канальных планов оборудования WDM семи ведущих производителей канальному плпну ITU-T по состоянию на 1.10.98, из которой видно, что все они соответствуют этому плану, так как не используют шага меньше 100 МГц. Кроме того, оказывается, что весь стандартный диапазон Dст поделен на два поддиапазона: S (Short band, использующий более короткие длины волн) и L (Long band, использующий более длинные волны) – в обозначениях, используемых компанией Alcatel. Выбор того или иного поддиапазона диктуется достижимой неравномерностью АВХ в этом поддиапазоне. Ясно, что более предпочтителен в этом смысле поддиапазон L, позволяющий получить хорошую неравномерность даже со стандартными ОУ без специального выравнивания.
Перспективный канальный план. Расширения  числа каналов можно достичь  двумя путями: уменьшением шага h до 0,05 ТГц (50 ГГц) и частичным расширением частотного плана до 191,0 ТГц, что дает возможность довести число каналов максимально до 102; расширением стандартной полосы Dст вправо до частот порядка 186 ТГц (1612 нм), что позволяет удвоить Dст до величины 10,2 ТГц (84 нм) за счет частичного использования 4-го окна прозрачности (1600 нм). Первый путь был использован компанией Cienа, второй – Lucent. Эксплуатация вдвое большей полосы (2х5,1 ТГц) хотя и требует использования специальных сверхширокополосных оптических усилителей СШПУ (UWBA) с АВХ, охватывающих полосу 10,2 ТГц, но дает возможность увеличить число каналов до 102 при шаге 100 ГГц и до 204 при шаге 50 ГГц. 
Это можно сделать, как мы видели выше (см. раздел 3.3), разбивая общую полосу усиления на две, называемые C-Band (Conventional Band) – обычная полоса и L-Band (Longwave Band) – диннноволновая полоса (в терминологии Bell Labs.) – не путайте с поддиапазоном L band в терминологии Alcatel, который теперь оказывается расположенным в правой половине C-Band). В этом смысле логично использовать обозначения ECI, вместо обозначений Alcatel, т.е. говорить C-band, как о полосе, состоящей из высокочастотной части (синей полосе) В и низкочастотной части (красной полосе) R. Тогда, для систем WDM получаем следующую перспективную схему канального плана на 102 канала с шагом 100 ГГц и на 204 канала с шагом 50 ГГц (см. рис. 3.3):

Рис. 3.3.
 
Классификация WDM на основе канального плана
Схема расширенного канального плана позволяет предложить следующую схему классификации, учитывающую современные взгляды и тенденции выделять три
обычные (грубые) WDM (CDWM) – ГМРДВ, или просто WDM – МРДВ
плотные WDM (DWDM) – ПМРДВ
высокоплотные WDM (HDWDM) – ВПМРДВ
 
типа  мультиплексоров WDM:
 
Хотя  до сих пор и нет точных границ деления между этими типами, можно  предложить, вслед за специалистами  компании Alcatel, некоторые границы, основанные на исторической практике разработки систем WDM и указанном выше стандарте G.692 с его канальным планом, называемым также “волновым планом” или “частотным планом” в зависимости от того, используется ли волновая или частотная шкала канального плана. Итак, можно называть:
системами WDM – системы с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие  мультиплексировать не более 16 каналов
системами DWDM – системы с разносом каналов  не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 64 каналов
системами HDWDM – системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов
 
Схемы реализации мультиплексоров WDM. 
Первые мультиплексоры класса WDM, как известно, использовались для мультиплексирования двух несущих: 1310 нм и 1550 нм, расстояние между которыми 240 нм было настолько большим, что при реализации не требовало специальных фильтров для их разделения. Дальнейшие усилия, направленные на улучшение селективности (уменьшение разноса каналов) при использовании традиционной дискретной оптики не давали результатов лучше, чем следующие:
разнос  каналов – 20-30 нм
переходное  затухание между каналами – 20 дБ
уровень вносимых потерь – 2-4 дБ
 
В настоящее время используются три  конкурирующие технологии выделения  каналов (демультиплексирования). Две из них на основе интегральной оптики: одна использует выделение несущих на основе дифракционной решетки на массиве волноводов – AWG (Arrayed Waveguide Grating) и вторая на основе вогнутой дифракционной решетки – CG (Concave Grating). В третьей технологии применяется традиционная миниатюрная (на новом уровне технологии) дискретная оптика, использующая выделение каналов на основе технологии трехмерного оптического мультиплексирования – 3DO (3-D Optics WDM). 
В основе первой из них (см. рис. 3.4.а-б) – планарный оптический многопортовый разветвитель в форме таблетки с портом входа lи группой выходных портов l00, l01, ... l0n, расположенной симметрично относительно l0 на периферии волновода слева, и группой внутренних выходных портов li0, li1, ... lin, расположенной симметрично группе выходных портов на периферии справа. Внутренние выходные порты соединены через массив световодов (играющий роль дифракционной решетки, благодаря фиксированной разнице длин каждого световода, кратной DL) с плоским отражающим зеркалом. Входной поток l= S l(i=1,2, ... n) подается в оптический волновод и распределяется по всем внутренним портам, откуда он распространяется по масиву световодов (с разным фазовым запаздыванием) до зеркала, отражается и подается со стороны внутренних выходных портов в тот же волновод, где происходит интерференция входной и отраженных волн. Указанное устройство напоминает, по сути, интерференционный волновой фильтр на дифракционной решетке или многомерный вариант MZI. Размеры и форма планарного разветвителя, решетки световодов, а также расположение выходных портов, выбираются так, чтобы интерференционные максимумы освещенности располагались в районе выходных портов и соответствовали группе несущих l00, l01, ... l0n.
         

                              Рис. 3.4.а.                                           Рис. 3.4.б
    Порт  входа и выходные порты могут  быть разнесены, если использовать два  планарных волновода (входной и  выходной разветвители), как это показано на рис. 3.5.б. 
Третья технология также использует классическую схему с плоской отражательной дифракционной решеткой (1), вогнутым зеркалом (2) и массивом волокон (3), размещенных в пазах решетки с фиксированным шагом. Схема работы (в режиме демультиплексора) проста: мультиплексированный поток из входного волокна (А), расходясь конусом с углом, (отражается от зеркала и падает на дифракционную решетку, отражающую под разными углами свет разной длины волны. Эти дифрагированные лучи, отражаясь от зеркала, фокусируются в определенных точках, где и должны быть расположены приемные порты массива волокон, выделяющих соответствующие несущие. Для примера показано выделение одного такого канала, конус лучей которого (с тем же углом () фокусируется в точке В (порте выходного волокна).
 
 
Рис. 3.6.
Все элементы конструкции строго фиксированы  в стеклянном блоке (4), что позволяет выдержать и сохранять высокую точность изготовления (см. рис. 3.6.). Указанная конструкция может быть использована как с параболическим, так и сферическим зеркалами, имеет коэффициент увеличения равный 1. Она афокальна (т.е. не имеет фокуса), так что все исходящие и входящие в волокна углы одинаковы. ОМ волокна укладываются в канавки специальной решетки. Конструкция позволяет использовать до 131 канала с шагом 1 нм или до 262 каналов с шагом 0,5 нм. 
Во всех указанных решениях процедура мультиплексирования предполагается обратной по отношению к рассмотренной процедуре демультиплексирования. Параметры мультиплексоров WDM, реализованных на основе указанных технологий, сведены в таблицу, приведенную ниже.
Технология I/O AWG I/O CG 3-D Optics WDM
Максимальное  число каналов [нм] 32 78 262
Разнос  каналов 0,1 –  15 1 –  4 0,4 –  250
Вносимые  потери [дБ] 6 –  8 10 –  16 2 –  6
Переходное  затухание [дБ] -5 –  -29 -7 –  -30 -30 –  -55
Чувствительность  к поляризации, % 2 2 –  50 0
 
Таблица. 3.3.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    Расчет  корректности сети.
    
Произведено размещение сетевых шкафов по этажам, от них  проведен сетевой кабель до портов, находящихся в комнатах. Схема  прокладки и замеры кабеля показаны в таблицах

Таблица портов.
    1 этаж(21) 2 этаж(15)
    № порта Длина (в  метрах) № порта Длина (в  метрах)
    1.1 1.2
    1.3
    1.4
    1.5
    1.6
    1.7
    1.8
    1.9
    3.1
    3.2
    4.1
    4.2
    5.1
    5.2
    6.1
    6.2
    7.1
    7.2
    8.1
    8.2
    23,7
    19,7
    16,2
    13,2
    9,7
    35,2
    31,2
    21,2
    17,2
    40,7
    45,2
    48,7
    53,2
    56,7
    61,2
    28,7
    33,2
    20,7
    27,2
    12,7
    17,2
     

    1.1 1.2
    1.3
    1.4
    1.5
    1.6
    1.7
    1.8
    1.9
    4.1
    4.2
    6.1
    6.2
    8.1
    8.2
    23,7
    19,7
    16,2
    13,2
    9,7
    35,2
    31,2
    21,2
    17,2
    48,7
    53,2
    28,7
    33,2
    12,7
    17,2
     
 

PDV(1)=(lmax1+lmax2)*1,112+140+100=(61,2+56,7)*1,112+140+100=371,1048

PDV(2)=(lmax1+lmax2)*1,112+140+100=(48,7+53,2)*1,112+140+100=353,3128

PDV(1-2)=(lmax1+lmax2)*1,112+140+100=(61,2+53,2)*1,112+140*2+100=

507,2128
 
    Составление проекта сети

Структурная схема.















Так как PDV не превышает 512, то мы ставим коммутатор на оба этажа.





 
    Расчет  основных характеристик.
    Протяженность сети (максимальное расстояние между двумя удаленными станциями), км: S = 0.117;
    Скорость модуляции, бит/с: В = 100•106;
    Число станций: М = 21;
    Скорость распространения сигнала по кабелю связи, км/с: V = 0,65•3•105;
    Максимальное число концентраторов nr = 1;
    Максимальная задержка одного концентратора в битах: Lr = 16;
    Максимальное число серверов  между двумя станциями: nser = 1;
    Максимальная задержка одного сервера в битах: Lser = 70;
    Средняя длина информационной части кадра, бит: Li = 12000;
    Средняя длина служебной части кадра, бит: Ls = 208;
    Закон распределения длин информационной части кадра ni = 1;
    Закон распределения длин служебной части кадра ns = 0;
    Среднее значение интенсивности сообщений, поступающих от каждой станции, с-1: lsr =10;

Расчет.
    Время распространения сигнала по кабелю между двумя наиболее удаленными станциями, с:


    Максимальное  время задержки сигналов в ретрансляторах, с:


    Полное  время распространения сигнала, с:


    Длительность  информационной части кадра, с:


    Длительность  служебной части кадра, с:


    Суммарная средняя длительность кадра, с:


    Коэффициенты  вариации времени передачи кадров сообщений:
    и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.