Ta’lim vazirligi buxoro davlat universiteti

2.3. Tolali optik uzatish tizimlari liniya trakti topologiyasi
Ikkita A va V tugunlarni bog’lovchi tarmoq segmenti yoki "nuqta-nuqta" topologiyasi, SDHning bazaviy topologiyalari ichida eng soddasidir. Bu topologiya terminal multipleksorlar (TM) yordamida optik agregatlarning chiqish va kirish liniyalari va kanallarini zahirasiz va zahira asosida qurish imkonini beradi. Agar elektrik yoki optik agregatlarning chiqish yoki kirish kanalari ishdan chiqsa, yuz foizli 1+1 turidagi zahirani qo`llagan holda bir necha millisekund ichida avtomatik tarzda zahira kanalga ulanishi mumkin. Bu topologiya sodda bo`lishidan qat`iy nazar, yuqori tezlikka ega bo`lgan magistral liniyalarda keng miqyosda qo`llaniladi (masalan, raqamli telefon trafikalariga xizmat ko`rsatadigan okeanlararo magistral liniyalarida qo`llanilishi mumkin). Shuningdek bu topologiya yuqori ierarxiyadagi yangi SDH tezliklariga o`tishda, sinov uchun ham qo`llaniladi, (masalan, 622 Mbit/s (STM-4) dan 2.5 Gbit/s (STM-16) ga o`tish uchun yoki 2.5 Gbit/s (STM-16) dan 10 Gbit/s (STM-64) ga o`tishda). Xuddi shu topologiya radial halqali topologiyaning bir qismi sifatida ham qo`llaniladi va "ketma-ket liniya zanjiri" topologiyasining asosini tashkil etadi, boshqa tomondan zahirali "nuqta-nuqta" topologiyasini yoyilgan "halqa" topologiyasi deb qarash mumkin.
"Ketma-ket liniya zanjiri" topologiyasi. Bu topologiya tarmoqdagi trafiklarning faolligi yuqori bo`lmaganda, tarmoqning bir necha joyida kirish va chiqish kanallarini tashkil qilish zarurati bo`lganda multipleksorlarni qo`llagandagi kabi, ajratuvchi - birlashtiruvchi nuqtalarda kirish - chiqishli mutipleksorlarni qo`llaganda ham foydalanish mumkin. Bu topologiyani, zahiraga ega bo`lmagan ketma-ket liniya zanjiri yoki 1+1 turidagi zahiraga ega bo`lgan murakkab ketma-ket liniya zanjiri ko`rinishiga keltirish mumkin (2.3.2-chizma).

2.3.2-chizma. "Ketma-ket liniya zanjiri" topologiyasi.

2.3.3-chizma. 1+1 turidagi himoyaga ega bo`lgan "ketma-ket liniya zanjiri" topologiyasi.

Kontsentrator funksiyasini qo`llovchi "yulduzcha" topologiyasi.Bunday topologiyada kommutatsiya markazi (masalan raqamli ATS) yoki markaziy halqadagi SDH tuguni bilan ulangan olisdagi bir tarmoq tuguni, kontsentrator vazifasini bajaradi.Bunday tugunda trafikning bir qismi foydalanuvchilarga, qolgan qismi esa tarmoqdagi boshqa tugunlarga taqsimlanadi. Konsentratorlar bunday vazifani bajarish uchun faol va intellektual bo`lishi kerak, ya`ni kross-kommutatsiyani amalga oshiruvchi kirgizuvchi/chiqaruvchi multipleksor bo`lishi kerak. Ayrim hollarda agar bunday sxemalarning kirishiga to`liq bo`lmagan STM-Noqimi (yoki bir pog’ona quyidagi oqimlar) berilsa, uning chiqishida to`liq STM-Noqimi bo`lsa, bunday sxemalar optik kontsentrator deyiladi. Aslida bunday topologiya markazi tugunda SDH multipleksori qo`llanilgan "yulduzcha" topologiyasini eslatadi (2.3.4-chizma).

2.3.4 - chizma. Konsentrator funksiyasini qo’llovchi “yulduzcha topologiyasi”.

"Halqa" topologiyasi. Halqa topologiyasining eng ajoyib xususiyatlaridan biri tarmoq ishdan chiqqanida o`z-o`zini tiklash qobiliyatidir.Bu topologiyaning asosiy afzalligi, 1+1 turdagi himoyani oson amalga oshiradi. Bunday himoyani oson amalga oshirishning sababi sinxron mutilpleksorlardagi (SMIX) "sharq-g’arb" deb nomlanadigan va qarama-qarshi yo`nalishdagi ikkita halqa oqimini hosil qiladigan ikki juft (asosiy va zahira) chiqish optik agregatlarning mavjudligidadir (2.3.5-chizma).

2.3.5-chizma.Konsentrator funksiyasini bajaruvchi “yulduzcha” topologiyasi.

Demak, SDH tarmoqlarini loyihalashtirishda, transport tarmoqlarining tuzilishi yuqorida ko`rib chiqilgan topologiyali tarmoqlarning alohida bir elmenti sifatida tashkil qilinadi. Odatda halqa topologiyasi yoy "nuqta-nuqta" yoki "ketma-ket liniya zanjiri'' topologiyalari bilan birgalikda qo`llanilaniladi.

2.3.6-chizma. “Halqa” topologiyasi.

SDH tarmoqlarining arxitekturasida eng ko`p qo`llaniladigan "halqa-halqa" topologiyalardir. Bunday ulanishlarda halqalar bir xil yoki SDH ierarxiyasining turli sathlarida bo`lishi mumkin. Yacheykali topologiya. halqali topologiyani kirish/chiqishli multipleksorlar tashkil etsa, yacheykali topologiyaning markazi va uning elmentlari vazifasini operatsion ulovchi apparatura (OUA)lar tashkil etadi.

OUAlar o`ziga tushgan axborotli kirishlarni, VC-3 ,VC-4 virtual konteynerlarning marshrut sarlavhalarini mos yo`nalishi bo`yicha taqsimlaydi. Bunday variantga ega bo`lgan topologiyaning afzalligi shuki, har bir yo`nalishda o`zining yuklamasi va uzatish tezligi nazarda tutiladi. Bundan tashqari,biror yoki bir necha yo`nalishda uzilish ro`y bergan taqdirda ham mos keluvchi punktlar orasida aloqa uzilmaydi. Yacheykali tuzilishga ega bo`lgan topologiyada aloqaqancha katta bo`lsa, yacheykali apparaturalarda ishonchlilik shuncha yuqori bo`ladi.
Chastota bo’yicha yoki geterodin usul bilan zichlangan OTUT ga liniya traktlaridagi turli manbalarning boshlang’ich ko’p kanalli signallar bilan chastota bo’yicha multipleksirlanadigan uzatish tizimlarida ma’lum chastotalar polosalari ajratib olinadi. Bu holda guruhli liniya optik signalini olish uchun bir- biriga yaqin joylashgan barqaror optik eltuvchilar kerak bo’ladi. Biroq optik nurlanish chastotasining nobarqarorligi, ayniqsa katta tezlik bilan modulyatsiyalanayotganda, qo’shni kanallarning ishchi to’lqin uzunliklari o’rtasidagi spektr oraliqlarining axborot signalining polosasidanda ko’p marta katta bo’lishiga olib keladi. Shunga ko’ra, OTUT da bir-biriga yaqin joylashgan spektr kanallarini olish uchun optik eltuvchining tegishli siljishi yordamida turli manbalardan emas, balki bitta, lekin yetarli darajada barqaror bo’lgan manbadan chiqayotgan turli eltuvchilardan foydalaniladi. Optik eltuvchilarni shakllantirishning bunday prinsipidan foydalaniladigan zichlashni chastota bo’yicha yoki geterodin usulda zichlash deyiladi. Guruhli optik signalni shakllantirish prinsipini tushuntiruvchi tarkibiy sxema 2.3.7 – chizmada keltirilgan.
Optik nurlanish manbai (NM) chiqishidan chiqayotgan, tarkibida , , ….. qator eltuvchilar bo’lgan optik nurlanish Glan- Teylor spetr prizmasini ifodalaydigan tahlillagich, so’ngra esa /4 chorak to’lqinli prizmadan o’tib, birinchi kanalning filtriga kelib tushadi. Bu filtr birinchi kanalning optik eltuvchisini O optik modulyatorga o’tkazadi, bu yerda u axborot optik signali (O ) bilan modullanadi. ,… (ya’ni dan tashqari) chastotali optik nurlanish filtr bilan qaytariladi va u tahlillagichga qaytib keladi.
Yo’lida u ikkinchi marta chorak to’lqinli prizma orqali o’tib, tahlillagichga kelib tushadi. Birinchi kanalning O da axborot signali bilan modulyatsiyalangan optik eltuvchisi ko’zgudan qaytib, u ham tahlillagichga kelib tushadi. Yarim to’lqinli prizmadan ikki marta o’tgan optik signalning qutblanish tekisligi boshlang’ich tebranishning qutblanish tekisligiga nisbatan /2 ga buriladi, shu sababli yorug’lik dastasi prizmada og’ib, undan chiqadi. Keyin signalning umumiy oqimi tahlillagichga kelib tushadi, endi chastotali optik nurlanish modullanib, bu jarayon qaytariladi. Shunday qilib, kabelning optik tolasiga kelib tushadigan guruhli optik signal shakllanadi.
Tarkibida qator modulyatsiyalangan optik eltuvchisi bo’lgan qabul qilinayotgan guruhli optik signal tahlillagichga kelib tushadi (2.3.7 - chizma). Keyin esa birinchi kanalning chorak to’lqinli prizmasi va filtridan o’tib, optik aralashtirgich (OAR) ga kelib tushadi. filtr faqat eltuvchi chastotali optik signalni o’tkazadi, boshqa chastotali signal qaytib, ga kelib tushadi. Optik modulyatsiyalangan eltuvchi chastota OAR da mahalliy geterodin (Get) chastotasidek bo’lib ko’payadi, so’ngra polosali filtr (PF) bilan oraliq chastota ajratib olinadi va u fotodetektor (FD) ga kelib tushadi, uning chiqishida esa elektr axborot signali shakllanadi.

2.3.7-chizma. Chastota bo’yicha (geterodin) zichlanayotganda hosil bo’ladigan guruhli optik signalni shakllantirish sxemasi.

Shunday qilib, qabul qilish geterodin usul bilan amalga oshiriladi. Signalni barcha boshqa kanallarda detektorlash yuqoridagiga o’xshash sodir bo’ladi. Optik signal optik kabel (OK) orqali o’tayotganda, elektr signallar metall kabellar orqali uzatilayotgandagiga o’xshash, yorug’lik nurlanishiningoptik tolali (OT) materialda yutilishi va sochilishi tufayli o’zining xususiy yo’qotishlariga asoslangan so’nishga duchor bo’ladi. Bu yo’qotishlarning spektrga bog’liqligi signallarning amplituda- chastotaviy (qisqacha chastotaviy) buzilishlariga, demak, ular shakllarining buzilishiga sabab bo’ladi. OT materiallardagi dispersiya hodisalari signalning spektr yoki moda tashkil etuvchilarining vaqt mobaynida sochilishining, ya’ni ularning har xil vaqtda tarqalishining sodir bo’lishiga olib keladi. OT dispersiyasi (optik nurlanishning turli tashkil etuvchilari guruhli tezliklarining farqi) optik impulsli signallar shakli va davomiyligining o’zgarishiga, ya’ni ularning kengayishiga olib keladi. Bu buzilishlar faza -chastotaviy ( qisqacha fazaviy) buzilishlarga o’xshash bo’lib, impulsli signallar uzatilayotganda buzilishlarning berilgan ma’lum qiymatlarida belgilararo yoki interferension xalaqitlarni hosil qilishi mumkin.

Shunday qilib, optik signallar OT orqali o’tganda chiziqli, chastotaviy va fazaviy buzilishlar kuzatiladi. Bundan tashqari, optik signallar OT orqali o’tayotganda OK ning qurilgan uzunligida va OTUT tarkibidagi ajratuvchi va ajratmaydigan ulagichlarda ularning so’nishi va qaytishi sodir bo’ladi.Ma’lum to’lqin uzunligidagi optik nurlanishni uzatishga mo’ljallangan va yorug’lik oqimining so’nishini kompensatsiyalash, signallarning buzilishlarini tuzatish, joiz himoyalanganlik yoki xatoning bo’lish ehtimolligining minimal bo’lishini ta’minlaydigan texnik qurilmalar majmuini optik liniya trakti-OLT deyiladi.
OLT ni umumiy tuzilish sxemasi 2.3.8 -chizmada keltirilgan, u yerda quyidagi belgilashlar qabul qilingan: A (B) –OP- oxirgi punkt ( oxirgi stansiya kanal hosil qiluvchi , OLS optik liniya signalini ulovchi va shakllantiruvchi barcha uskunalar majmuasini o’zida mujassamlashtirgan (OTUT), OLTU-oxirgi punktning OLT uskunasi, bu yerda parametrlari optik tolali (OT) uzatish tizimining parametrlariga o’ta mos bo’lgan OLS ning shakllanishi, shuningdek signalni mumkin qadar kam yo’qotishlar va buzilishlar bilan OT ga kiritish sodir bo’ladi.

2.3.8 – chizma. Optik liniya traktining umumiy tuzilish sxemasi.

TM- telemexanika qurilmalari, XA- turli tipdagi va turli maqsadga mo’ljallangan ( tarmoq, stansiya, magistral) xizmat ko’rsatuvchi aloqa qurilmalari, M – xizmat ko’rsatmaydigan retranslyatsion punktlar (XK P) ni masofadan ta’minlovchiFD uzatish qurilmalari, punktlarning elektr ta’minoti optik kabelning metal simlari orqali amalga oshiriladi, O – KKQ-liniya OK ni xizmat ko’rsatuvchi va xizmat ko’rsatmaydigan oxirgi, retranslyasion punktlarga kiritish qurilmasi, L - ajratuvchi va ajratmaydigan birikmalarni, OK ni, optik nurlanishni kiritish-chiqarish qurilmalaridagi so’nishni kompensasiyalashni, optik va elektr signallarning ko’rinishini tuzatishni, boshlang’ich signallarda vaqt va spektrga oid munosabatlarni tiklashni amalga oshiruvchi liniya retranslyatori, retranslyator elektr signalning optik kuchaytirgichi sifatida ham yoki regeneratori sifatida ham ishlatilishi mumkin. M Q-XKRtP larni masofadan ta’minlovchi qabul qilish va taqsimlash qurilmasi, OLT -xizmat ko’rsatuvchi retranslyatsion punkt (XKRtP) dagi OLT ning qabul qiluvchi va uzatuvchi uskunasi, AA va QQ - XRtP yoki OP da (XKRtP da ham bo’lishi mumkin) kanallar guruhini ajratuvchi qayatdan qabul qiluvchi apparatura.

XRtP va XQRtP ning asosiy elementi liniya retranslyator hisoblanib, u optik signalni amalda belgilangan sifat ko’rsatkichlari bilan istalgan masofaga uzatishni ta’minlaydi. Umuman olganda OLT va OTUT ning asosiy texnik-iqtisodiy ko’rsatkichlari LRT ga bog’liq bo’ladi.OLT va unga tegishli LRt ning tuzilishi optik va elektr signallar (analog, impulsli, raqamli va boshqalar) ni uzatishni tanlangan usullari, modulyatsiyalash (IM, AM,CHM,FM va boshqalar) va qabul qilish ( bevosita detektorlash, kogerent qabul qilish va boshqalar) turlari orqali aniqlanadi. Hozirgi paytda telekommunikatsiya tarmoqlarida nurlanish jadalligini analog yoki raqamli elektr signallar orqali oddiy va ishonchli tarzda bevosita modulyatsiyalashga ega OTUT va jadalligi bo’yicha modulyatsiyalangan optik nurlanishni p – I -n yoki ko’chkili fotodiodlar yordamida bevosita detektorlash keng suratda tarqala boshladi.
Optik liniya traktlari, xuddi OTUT singari, raqamli va analog xillarga bo’linadi.
Impuls- kodli (IKM) yoki delta modulyatsiya (DM) yordami, shakllantirilgan raqamli elektr signal bilan jadalligi modulyatsiyalanadigan (boshqariladigan) yorug’lik oqimi uzatiladigan traktni raqamli optik liniya trakti (ROLT) deyiladi. Analog AM, CHM va FM yoki AIM, KIM va FIM yordamida shakllantirilgan analog elektr signal bila jadalligi modulyatsiyalanadigan yorug’lik oqimi uzatiladigan traktni analog optik liniya trakti (AOLT) deyiladi.Bunday ravishda tasniflash nihoyatda shartli bo’lib, tegishli materiallarda sodir bo’ladigan elektr va akustik hodisalar asosida yaratiladigan modukyatorlar bilan optik nurlanish parametrlarini modulyatsiyalashning kelajakda ko’zda tutilgan usullarini qamrab ola olmaydi.
Hozirgi paytda optik nurlanishni bevosita modulyatsiyalay oladigan va bevosita detektorlay oladigan raqamli optik tolada uzatish tizimi keng miqyosda tarqalganligi sababli, kelgusida raqamli uzatish tizimi (RUT) ning odatdagi atamadan, regenerator (retranslyator o’rniga), regeneratsiya tarmog’I (retranslyatsiya tarmog’i o’rniga), xizmat ko’rsatuvchi (XP) yoki xizmat ko’rsatmaydigan (XKP) regeneratsiya (retranslyatsiya o’rniga) punktlaridan foydalana boshladi.
Raqamli liniya regeneratorining umumiy tuzilish sxemasi 2.3.9 – chizmada keltirilgan, bu yerda quyidagi belgilashlar qabul qilingan: ON- optik kabeldan keluvchi optik nurlanish, QQOM- optik nurlanishni tuzatilgan va kuchaytirilgan elektr signalga o’zgartiruvchi qabul qiluvchi optik modul, CHK- elektr signalning cho’qqi qiymatlarini, demak, additiv xalaqitlarni ham qirqadigan cheklagich-kuchaytirgich, CHQ- chegaraviy qurilma, AQ- asosiy qurilma, TCHA- takt chastotani ajratkich, SHQ- berilgan amplitude, davomiylik va shaklga ega impulslarni shakllantiruvchi qurilma, UOM- elektr signalni optik nurlanishga o’zgartiruvchi uzatuvchi optik modul.



2.3.9 - chizma.Raqamli liniya regeneratorining umumiy tuzilish sxemasi.

Regenerator elementlarining vazifasi uning ishlashining vaqt bo’yicha diagrammasini ko’rib chiqishdan iboratdir. (2.3.10 -chizma). Bu yerda signalning regenerator sxemasining turli nuqtalaridagi 1-6 shakllari ko’rsatilgan (2.3.10 -chizmaga qarang). Elektr signal additiv xalaqit bilan birga QQOM ning chiqishidan CHK ga kelib tushadi (2.3.10 -chizmadagi 1- egri chiziqqa qarang) CHK da bu signalning kuchayishi va uning amplitudasining qiymat bilan cheklanishi sodir bo’ladi. Agar kirish signali chegaraviy signaldan katta bo’lsa, u holda CHQ ning chiqishida signal paydo bo’ladi, agar kirish signali dan kichik bo’lsa, u holda CHQ chiqishida signal paydo bo’lmaydi, demak, xalaqitlarning bir qismini pasaytirish sodir bo’ladi (2.3.10 -chizmadagi 2- egri chiziqqa qarang).

Additiv xalaqitlardan ozod bo’lgan signal CHK chiqishidan CHQ ning kirishiga kelib tushadi (2.3.10 -chizmadagi 3- egri chiziqqa qarang).
TCHA chiqishidagi signal = 1/T taktli chastota bilan takrorlanuvchi impulslarning davriy ketma-ketligini ifodalaydi (2.3.10 -chizmadagi 4-egri chiziqqa qarang), bu yerda T impulslarning takrorlanish davri.

2.3.10 - chizma. Raqamli liniya qayd qilgichi ishlashining vaqt bo’yicha diagrammasi.

Agar AQ ning kirishlaridan biriga CHQ ning chiqishidan kelayotgan axborot ketma- ketligi (2.3.10 -chizmadagi 3- egri chiziqqa qarang), boshqa kirishiga esa impulslarning takt ketma-ketligi berilsa (2.3.10 -chizmadagi 4- egri chiziqqa qarang), ularninr bir-biriga mos bo’lish holida AQ ning chiqishida SHQ ni ishga tushirish uchun zarur bo’lgan ma’lum amplitudali va davomiylikli impulslar paydo bo’ladi (2.3.10 -chizmadagi 5- egri chiziqqa qarang).

SHQ da impulslar shaklining to’liq regeneratsiyalanishi (qayta tiklanishi) sodir bo’ladi (2.3.10 -chizmadagi 6- egri chiziqqa qarang), so’ngra u UOM kirishiga kelib tushadi, u yerda optik nurlanishni modulyatsiyalash yoki elektr signalning tegishli to’lqin uzunlikli va jadallikli optik signalga o’zgarishi amalga oshiriladi.TCHA ishlayotgandagi nuqsonlar tufayli sodir bo’ladigan fazaviy titrashlar (fluktuatsiyalar) ni kamaytirish uchun, TCHA chiqishidagi impulslarning davriy ketma- ketligi CHQ chiqishidagi korretsiyalangan impulslar bilan, albatta, fazalangan bo’lishi kerak.Chegaraviy qurilma va CHK regeneratorining asosiy elementlari hisoblanib, ular regeneratorning xalaqitga bardoshliligini ta’minlaydi hamda ular chegaraviy kuchlanish va barqaror kuchayish aniq belgilangan bo’lishini talab qiladi.Chegaraviy kuchlanishning istalgan tomonga o’zgarishi regeneratorning xalaqitga bardoshliligini pasaytiradi, bu CHK kirishidagi tuzatilgan impulslarning maksimal qiymatlari bilan CHQ ning chegaraviy kuchlanishi o’rtasidagi optimal munosabatning buzilishiga olib keladi. Bunday optimal munosabatni doimiy saqlab turish uchun regeneratorda kuchayishni avtomatik rostlab turuvchi uskuna (KAR) qo’llaniladi (2.3.10 -chizmaga qarang), bunda boshqaruvchi signal sifatida CHK chiqishidagi impulslarning cho’qqi qiymatidan foydalaniladi.
Liniya trakti dispersiyasini hisobga olgan holda seksiya uzunligini uzatish tezligiga bog’liqligianiqladi.
Seksiya uzunligi quyidagi formula orqali aniqlanadi: