16- маъруза толали оптик алоқа тизимларини лойиҳалаштириш асослари

16.4. Толали оптик узатиш линияларини лойиҳалаш бўйича асосий қоидалар

Толали оптик узатиш линиялари (ТОУЛ) ни лойиҳалашда, истиқболли лойиҳалаш билан боғлиқ, ишончлиликни ошириш, эксплуатация ва капитал харажатларни камайтириш мақсадида, қуйидагиларни кўзда тутиш тавсия этилади:

• 
  хаттоки кичик ўтказиш қобилиятли тармоқ участкаларида ҳам фақат бир модали оптик толали (ОТ) оптик кабелларни ишлатиш;
  
• 
  резерв ОТли оптик кабелларини қўллаш;
  
• 
  талаб этилган ўтказиш қобилиятли қисмда бошланғич маълумотларга нисбатан, линия трактининг юқорироқ тезликли аппаратурасини қўллаш.
  

Бир модали оптик толали оптик кабелларнинг яратилиши ва келгуси мукаммаллашуви, B*L ифоданинг чегаравий қийматини кескин ошириш имконини яратди, бу ерда В - узатиш тезлиги, L - регенерациялаш участкаси узунлиги. Масалан, энг арзон ОТли оптик кабел учун L=100 км узунликда чегаравий узатиш тезлиги STM-16 (30 минг АРК) сатҳга мос келади.
Резерв ОТли оптик кабелларни ётқизишнинг мақсадга мувофиқлиги бир неча афзалликларга эга. Биринчидан, бу ахборотларни фазавий зичлаштириш деб аталувчи, истиқболли ривожланишга ТОУЛ нинг ўтказиш қобилияти бўйича заҳирани таъминлайди. Бунда оптик кабелдаги ОТлар сонининг 10 мартага ортиши ТОУЛ иншоотларига харажатнинг атига 20 % га ошишига олиб келади. Иккинчидан, бу ТОУЛ нинг ишлаш ишончлилигини ошириш учун резерв оптик толадан самарали фойдаланишни таъминлайди. Бунда резерв ОТлар ишлатилиши мумкин:

• 
  ишчи ОТ ўрнини босиш учун, агарда ишчи ОТ нинг параметрлари кабелни ётқизиш ёки эксплуатация қилишда рухсат этилган чегаралар доирасидан чиқиб кетган бўлса;
  
• 
  СРИ ТОУЛ учун резерв мультиплексорлаш уланишини ташкил этиш учун;
  
• 
  алоқани узмасдан оптик рефлектометрни резерв ОТ га улаш йўли билан мунтазам ривожланувчи рад этишлар сабабини аниқлаш ва локализация қилиш учун, агар оптик кабелдаги ҳамма ОТ лар учун бу сабаб умумий ҳисобланса (масалан, ернинг силжишидан оптик кабелда букилишлар юзага келишида, уловчи муфталар бузулганда ва ҳ.к.).
  

Талаб этилган ўтказиш қобилиятига нисбатан линия трактининг юқори тезликли, охирги аппаратини қўллаш мақсадга мувофиқ.
СРИ ТОУЛ лойиҳалашда ҳам юқори ўтказиш қобилиятли аппаратурани қўллашни кўзда тутиш мақсадга мувофиқ. STM-16 синхрон мультиплексор нархи STM-4 мультиплексор нархидан 30-40 % га қиммат, бу ҳам яна ТОУЛ иншоотларига тўлиқ харажатларни бир неча фоизгагина ошишига олиб келади. Бироқ СРИ аппаратурасининг қўшимча ўтказиш қобилияти, истиқболли ривожланишда узатиш тезлигини ошириш зарурияти талаб этилгунга қадар, тармоқда резервлашларни ишлатиш ҳисобига ишончлилик кўрсаткичларини ошириш учун самарали ишлатилиши мумкин.
Шунингдек, ТОУЛ ни лойиҳалашда қуйидагиларни назарда тутиш керак:

• 
  маҳаллий бирламчи тармоқларда (бир кучайтириш участкали) ТОУЛ ни ташкил этиш;
  
• 
  регионал ва магистрал бирламчи тармоқларда икки қўшни тармоқ тугунлари ўртасида (бир кучайтириш участкали) ТОУЛ участкасини ташкил этиш, бунинг учун зарурият туғилганда оптик кучайтиргичлар (ОК) ни қўллаш;
  
• 
  имкониятларига ва вазифасига боғлиқ ҳолда ахборотларни турли зичлаштириш усулларини тўлқин узунлиги бўйича, вақт бўйича ва фазовий зичлаштириш усулларини мослашувчан ишлатиш.
  

Дарҳақиқат, ТОУТ компонентларининг замонавий даражаси, биринчи авлод (Фабри – Перо лазерлари) нурланиш манбалари қўлланилган, етарлича арзон ва компакт линия трактининг охирга аппаратуралари (ЛТА) асосидаги маҳаллий бирламчи тармоқларда боғловчи линияларни ташкил этишда, бир ёки бир неча шаффофлик дарчаларида ишлашда барча мумкин бўлган масофаларни бир кучайтириш участкаси билан қоплаш имконини беради.
Бугунги кунда ЛТА ни ишлаб чиқарувчи кўпгина компаниялар, алоқа воситалари бозорини кўзда тутган ҳолда, қоида бўйича, қопланадиган сўнишга боғлиқ ҳолда (регенерациялаш участкаси узунлиги 10 дан 150 км гача), ягона конструкцияда, лекин турли нархларда ЛТА нинг бутун бир оиласини ишлаб чиқаради, бу унинг алоқа оераторлари томонидан тармоқларда қўлланилиши бўйича юқори мослашувчанликка олиб келади.
Оптик кучайтиргичлар (ОК) нинг яратилиши ва уларнинг ЛТА таркибида қўлланилиши регенерациялаш участкасининг максимал чегаравий қийматини ошириш имконини берди, яъни кўпгина ҳоллларда ТОУЛ трассасини зона ичи – регионал ва магистрал бирламчи тармоқларда хамроҳ тармоқ тугунлари орқали лойиҳалаш имкони юзага келди.
ОК нинг куйидаги уч тури аниқланган:
ОК₁ – тўйиниш қувватининг катта қийматига эга узатиш ОК, бевосита ЛТА нинг оптик узатгичи (ОУз) чиқишида сигнал қувватининг сатҳини ошириш учун ишлатишга мўлжалланган;
ОК₂ – жуда кичик шовқин сатҳига эга қабул қилиш ОК, бевосита ЛТА нинг оптик қабул қилгичи (ОҚқ) киришида унинг сезгирлигини ошириш учун ишлатишга мўлжалланган;
ОК₃ – кичик шовқин сатҳига эга оралиқ ОК, уни регенерациялаш участкаси узунлигини ошириш учун пассив толанинг участкалари орасида ўрнатиш тавсия этилади.
Турли ОК нинг қўллаш мумкин бўлган схемалари 16.1-расмда келтирилган.
ОК қўлланилган ЛТА нинг оптик уланиш жойлари регенерациялаш участкаси узунлигининг масофаси бўйича V (very – жуда узун) ва U (ultra – энг катта узунликли) турдаги уланиш жойлари таснифланган. V турдаги уланиш жойлари УзОК + ОК₁ + ҚқОК схемасига ёки УзОК + ОК₂ + ҚқОК схемасига U турдаги уланиш жойлари эса УзОК + ОК₁ + ОК₂ + ҚқОК схемаларига мос келади.
ОК ни ЛТА таркибида қўллаш имконияти ТОУЛ хизмат талаб қилмайдиган регенерациялаш пунктлари (ХТҚйРП) нинг электр таъминот муаммоларини юзага келмаслик имконини беради.



16.1-расм. Турли оптик кучайтиргичларни қўллаш схемалари

Юқори тезликли СРИ ТОУТ нинг биринчи авлодларини тадбиқ этиш малакаси кўрсатгандек, ТОУЛ ни лойиҳалашда ва уни ташқи рухсат этилмаган уланишлардан ҳимоялаш заруриятига боғлиқ ҳолда имкон қадар ХТҚйРП иншоотларини қўлламаслик ҳам мақсадга мувофиқдир.

Регионал ва магистрал бирламчи тармоқларда бир каналли ТОУТ учун ОК₃ ни қўллаш кўпгина холатларда мақсадга мувофиқ, чунки ХТҚйРП нинг электр таъминоти муаммоларини хал этиш имконини бермайди (1.2, в-расмдаги схемада масофа ОК₃ киритадиган қўшимча шовқин туфайли 1.2, г-расмда хар доим бир кучайтириш участкасига кўп). Бошқа томондан, мавжудлиги бўйича ОК₂ + ОК₁ занжирни технологик намоён этувчи ОК₃ тан нархи бўйича СТМ-4 сатҳидаги СРИ регенераторининг нархи билан ўлчанадиган даражададир. Шу сабабли жуда паст тезликли тизимлар учун (регенераторли) ХТҚйРП ни ташкил этиш, хизмат талаб қилмайдиган (ОК₃ ли) кучайтириш пункти (ХТҚйКП) ни ташкил этишга нисбатан иқтисодий жиҳатдан устун ҳисобланади.
Бироқ, ОК₃ ни ишлатиш самарадорлиги, улардан хаттоки бир каналли ТОУТ учун оптик тармоққа уланишларда фойдаланишда ва тўлқин узунлиги бўйича зичлаштирилган ТОУТ учун барча телекоммуникация тармоқлари участкаларида кескин ортади.
Алоқа тармоқларининг келгуси ривожланишида лойиҳалашда (ўтказиш қобилияти бўйича) анъанавий тарзда бутун ривожланиш даври ривожланишнинг катта (линия – кабели иншоотларни алмаштириш, яъни янги узатиш линиясини қуриш) ва кичик (ЛТА ни энг юқори тезликка алмаштириш) ҳисобий даврлари деб аталадиган алоҳида босқичларга ажратилади.
Вақт омилини ҳисобга олиш билан техник воситалар таркибини оптималлаштириш бу босқичларнинг ҳар бирида харажатлар самарадорлигининг тахлил натижалари бўйича амалга оширилади.
Замонавий оптик кабелларнинг имкониятлари ТОУЛ ни жиҳозлашда ўтказиш қобилиятининг катта заҳирасини таъминлайди, бу алоқа тармоғини оптималлаштириш жараёнида ривожланишнинг катта даврларини ҳисобга олмаслик имконини беради. Бошқача айтганда, ривожланиш даври мобайнига алоқа тармоғини лойиҳалашда шундай турдаги ОТ ли оптик кабеллар танланадики, бу ОТ лойиҳалаштирилаётган ривожланиш даври охирига ТОУЛ нинг талаб этиладиган ўтказиш қобилиятини таъминлаши керак.
Бундан ташқари, юқорида айтиб ўтилгандек, ривожланиш даврининг бошида талаб этилган ўтказиш қобилиятига нисбатан ўтказиш қобилиятининг катта заҳирасига эга бўлган аппаратурани қўллаш учун иқтисодий асосланган, қатор шарт – шароитлар мавжуд.
Натижада замонавий ТОУЛ асосидаги таомоқни лойиҳалашда бутун ривожланиш даврида техник воситалар таркибини оптималлаштириш жараёни юқори даражада соддалашади, чунки вақт омили ҳисобга олинмай, моҳияти бўйича капитал харажатларни оптималлаштириш амалга оширилади. Вақт омили ривожланиш жараёнида ТОУЛ нинг ўтказиш қобилиятини босқичма – босқич оширишда намоён бўлади, бу ТОУЛ ни қуришда бошланишига нисбатан капитал харажатлар (ва мос равишда эксплуатация харажатлари) нинг ҳақиқатдан жуда кичик даражада ортиши билан кузатилади.
Лекин, айнан ана шу истиқболли ривожланишга ТОУЛ ни лойиҳалашда ахборотларни зичлаштиришнинг барча мумкин бўлган усулларидан фойдаланишни шартлайди.
Моҳияти бўйича, замонавий ТОУЛ учун техник воситалар таркибини оптималлаштириш бу биринчи навбатда

Р_опт = n · m · B (16.1.)

ифода билан аниқланувчи, ўтказиш қобилияти бўйича оптик кабелнинг оптимал ресурсини танлашдир. Юқоридаги муносабатда n – ОТ сони, шунингдек, резерв толалар сони ҳам; В – маълум L узунликли регенерациялаш участкасидаги чегаравий узатиш тезлиги (ОТ тури, аппаратура характеристикалари ва B * L кўпайтмани ошириш имконини берувчи бошқа имкониятлар билан аниқланади); m – маълум B ва L даги оптик каналларнинг чегаравий сони (ОТ тури, аппаратура характеристикалари ва тўлқин узунлиги бўйича ажратилган ТОУТ учун характерли бўлган ночизиқли эффектлар таъсирини камайтирувчи бошқа имкониятлар билан аниқланади).