1- амалий машғулот. Fttc, fttb, ftth топологияси асосида кенг полосали уланиш тармоғини қуриш

1- АМАЛИЙ МАШҒУЛОТ.

FTTC, FTTB, FTTH топологияси асосида кенг полосали уланиш тармоғини қуриш

1.1. Ишдан мақсад

FTTH топологияси асосида тармоқ қуриш ва тармоқдаги элементларнинг вазифаларини ўрганиш. Пассив оптик тармоқларида OLTдан узатиладиган оптик сигналнинг қувватини аниқлаш.

1.2. Машғулот мақсади ва мазмуни

Пассив оптик тармоқ элементлари билан танишиш ва тармоқни лойиҳалашда OLT дан узатиладиган оптик сигналнинг қувватини аниқлаш. Пассив оптик тармоқда мавжуд мультиплексорлаш усулларини ўрганиш.

1.3. Топшириқ

Амалий машғулотига тайёрланаётганда (3) маърузалар матнининг 3 - бўлимини, (1) адабиётни 1-бўлимини ўрганиш лозим. Ўз вариантингиз бўйича берилган топшириқларни бежаринг. Вариант бўйича дастлабки маълумотлар 1.1-жадвалда келтирилган.

1.1 – жадвал

Вариант т/р	L (км)	N (оптик тола-нинг уланиш-лар сони)	М (оптик тола-нинг боғлан-ишлар сони)	(дБ)	(дБ)	(дБ)	(дБ)	S (сплиттердаги ички ва ташқи йўқотиш)
	10	10	4	0.22	0.15	0.4	1.5	8
	12	12	4	0.22	0.14	0.3	1.7	8
	14	14	2	0.22	0.18	0.5	1.9	5
	16	16	2	0.22	0.17	0.3	2.1	5
	18	18	4	0.22	0.12	0.2	2.3	8
	20	20	4	0.22	0.15	0.1	2.5	8
	22	22	2	0.22	0.17	0.14	2.7	5
	24	24	2	0.22	0.19	0.18	2.9	5
	26	26	4	0.22	0.14	0.4	3.1	8
	28	28	4	0.22	0.15	0.3	3.3	8
	30	30	2	0.22	0.14	0.5	3.5	5
	10	10	2	0.22	0.18	0.3	1.5	5
	12	12	4	0.22	0.17	0.2	1.7	8
	14	14	4	0.22	0.12	0.1	1.9	8
	16	16	2	0.22	0.15	0.14	2.1	5
	18	18	2	0.22	0.17	0.18	2.3	5
	20	20	4	0.22	0.19	0.4	2.5	8
	22	22	4	0.22	0.14	0.3	2.7	8
	24	24	2	0.22	0.15	0.5	2.9	5
	26	26	2	0.22	0.14	0.3	3.1	5
	28	28	4	0.22	0.18	0.2	3.3	8
	30	30	4	0.22	0.17	0.1	3.5	8
	10	10	2	0.22	0.12	0.14	1.5	5
	12	12	2	0.22	0.15	0.18	1.7	5
	14	14	4	0.22	0.17	0.2	1.9	8
	16	16	4	0.22	0.19	0.1	2.1	8
	18	18	2	0.22	0.14	0.14	2.3	5
	20	20	2	0.22	0.17	0.18	2.5	5

FTTB топологияси асосида пассив оптик тармоқни лойиҳалашда, OLT (Optical Line Terminal) қурилмасидан узатиладиган сигналнинг P_мин қувватини аниқланг. Назарий қисмни ўрганишда ва вариант бўйича топшириқни бажаришда қийинчилик бўлса, аниқ савол тузиб, уларни ўқитувчи билан дарс пайтида тушуниб олишга харакат қилинг.
1.4. Назорат саволлари
1. Пассив оптик тармоқнинг архитектураси тузилиш ва қўлланиладиган элементларининг вазифаси?
2. Пассив оптик тармоқларида мультисервисли хизматлар учун фойдаланиладиган тўлқин узунликлари қандай?
3. Ўзингизни вариатингиз бўйича OLT дан узатиладиган сигнал қувватини аниқланг.
1.4. Адабиётлар

1. 
   Broadband Network Architectures designing and deploying Triple-play services. Chris Hellberg, Dylan Greene, Truman Boyes. Pearson Education 2007.
   
2. 
   Broadband optical access networks. Leonid g. Kazovsky. A john wiley & sons, inc., publication. 2011.
   
3. 
   Broadband Access Networks. Technologies and Deployments. Abdallah Shami, Martin Maier. Springer Science 2009.
   

1.5 Назарий қисм
Кенг полосали тармоқларнинг ривожланиш босқичлари 1990 йиллардан бошланди ва жадал суратлар билан фойдаланувчи кириш тармоқларида пайдо бўлаётган муаммолар, яъни мултисервис хизматларини тақдим этишга бўлган тезликни таъминлаш учун турли симли ва симсиз технологиялар кашф этилди: ADSL, кабел модем ва WiFI технологиялари биринчи босқичида ва иккинчи босқичида xDSL, WiMax, Fibre-to-the-x (FTTx) ва LTE технологиялари илмий-тадқиқот институтларида ривожлантирилди. Иккинчи босқичдаги технологиялар фойдаланувчиларга мултисервис хизматлар яъни юқори тезликдаги интернет, овозли ва видео алоқа шунингдек телевидения хизматларидан фойдаланишга йўл очди. Фойдаланувчиларнинг пакетли тармоқга уланиш имконияти VoIP хизматини ташкил этилиши алоқа ташкил этиш нархини арзонлашишига сабаб бўлди ва турли хил иловалар ёрдамида халқаро қўнғироқларни амалга оширишга қулайлик яратди.
Кенг полосали тармоқларда ADSL технологияси асосида овозли ва интернет хабарларини юбориш, "double-play" номини олди ва тармоқнинг эволюцияси натижасида "triple-play" хизматлари яъни овозли, интернет ва видео хизматлари тақдим этила бошланди. ADSL кенг полосали тармоқларда энг кенг тарқалган технология хисобланади, бу технологиядан 1990 йиллар бошида фойдаланиш бошланган.
Юқори сифатли видео (HDTV) хизматларини кенг полосали тармоқлар бўйича узатиш ортиб борган сайин фойдаланувчи кириш қисмининг тезлигига бўлган талабни ортишига олиб келди ва натижада оптик толали кириш тармоқларидан фойдаланиш самарали эканлиги аниқланди, ва фойдаланувчиларга мултисервис хизматларни тақдим этишдаги муаммолар ҳал бўлди. Ҳозирда оптик кириш тармоқларида турли мултиплексорлаш усуллари мавжуд, TDMA, WDMA, OCDMA мултиплексорлаш усуллари энг афзал деб топилган усуллардан бўлиб, WDMA усули GPON технологиясида кенг қўлланилиб келинмоқда. Бази камчиликларига қарамасдан OCDMA тизими қолган мултиплексорлаш усулларидан афзал саналмоқда.
Бир модали оптик толанинг жуда юқори узатиш имконияти ва сигналнинг сўниш даражаси пастлиги туфайли, транспорт тармоқларда ва абонент кириш тармоқларида оптик толадан фойдаланиш техник ва иқтисодий тамондан самарали эканлиги аниқланган. Кўп модали оптик толада сигнални узоқ масофага узатиш имконияти мавжуд эмаслиги туфайли, локал тармоқларда фойдаланилади. Битта канал орқали мультисервис хизматларни тақдим этишда абонент кириш тармоқларида юқори тезликли узатишни таъминлаш муҳим саналади ва мультиплексорлаш усулидан фойдаланиш талаб этилади. Ҳозирги кунда кўплаб телеком операторлари томонидан PON технологиясини абонент кириш тармоқларида қўлланилмоқда ва ITU-T ва IEEE ташкилотлари томонидан кўплаб PON стандартлари таклиф этилмоқда. Абонент кириш тармоқларида FTTx технологияси мавжуд мис симли технологияга нисбатан такомиллашган технология сифатида қаралмоқда. Ўтган йиллар мобайнида ривожланган далатларда ушбу технологияни кенг тадбиқ қилинди.
2.1-расмда соддалаштирилган пассив оптик тармоқ архитетураси келтирилган, номидан маълумки ушбу тармоқда станция ва фойдаланувчи ўртасида актив компонентлар мавжуд эмас. Актив қурилмалар фақатгина станция ва фойдаланувчи қисмдаги қурилмаларда бўлади. Марказий офис(станция) тамондан стандарт бир модали оптик тола ва фойдаланувчига яқин жойда пассив оптик сплиттер 1:N шаклида жойлаштирилади. Пассив оптик сплиттердан чиқган оптик тола фойдаланувчиларнинг уйи яқинидаги коммутатор(кўп қаватли уйларнинг йўлагида жойлаштирилган)га уланади ёки фойдаланувчининг модемига уланади. Ҳозирги стандардларда келтирилишича пассив оптик линиядан узатилаётган сигналнинг масофаси чегараланган, максимум 20 км. Фойдаланувчи ва марказий станция ўртасидаги пассив компонентлар оптик тақсимланган тармоқ деб номланади. PONда узатилаётган сигналнинг қувватига боғлиқ ҳолда фойдаланувчиларнинг сони 2-128 орасида бўлади, аммо одатда 2,4,8,16, 32, 64 тадан иборат сплиттерлар фойдаланилади.
Марказий станциядан фойдаланувчилар томон 1490 нм тўлқин узунликдаги сигнал узатилади ва тарқатилаётган видео 1550 нм тўлқин узунликда бўлади. Узатилаётган сигнал тарқатиш усулида ва танланган усулда; узатилаётган интернет маълумотлари ва телевидения видео сигналлари ҳар бир фойдаланувчининг MAC аддресига юборилади ва фойдаланувчи қабул қилаётган интернет пакет маълумотларини MAC аддресига кўра ажратиб олади. Фойдаланувчи қисмида ONU дан марказий станция томонга интернет маълумотлари 1310 нм тўлқин узунликда узатилади.
Телевидениянинг видео маълумотлари фақат бир томонга узатилади, яъни фойдаланувчи фақат қабул қилади. Фойдаланувчилар маълумотларини бир вақтда узатаётганда сигналлар орасида коллизия(интерференция)ни олдини олиш учун кўп киришли протоколдан фойдаланилади, масалан каналларни вақт бўйича ажратиш усули (TDMA) ҳар бир фойдаланувчи учун вақт ячейкалариажратилади.Бундай турдаги пассив оптик тармоқ TDM PON деб номланади. ONU фойдаланувчиларнинг уйида, оффисда, уйларнинг йўлагида ёки бошқа жойларда ўрнатилиши мумкин. FTTx (fiber to the x: to-the-home/office/business/neighborhood/curb/user/premise/node). Агар оптик тола фойдаланувчининг уйидаги терминалгача келмаган бўлса, коммутатордан фойдаланувчининг уйига қадар UTP мис кабел олиб кирилади.
1.1-расм. Пассив оптик тармоқнинг соддалаштирилган архитетураси

Масала: Абонент кириш тармоғида пассив оптик тармоқнинг тезлиги 10,3 Gbit/s да фойдаланувчилар томон узатилади (Станциядан фойдаланувчининг хонадони томонга). Тармоқ 10 км масофани ташкил этади, ва унда 10 маротаба оптик толанинг уланиши хосил бўлган, ва 4 та оптик толани терминал ва сплиттерга боғланишлари мавжуд. Ҳар бир уланишда сигнал 0,15 dB га сўнади ва ҳар бир боғланишда 0,4 dB га сўнади. С -диапазонда оптик сигналнинг 1км масофадаги сўниш даражаси 0,22 дБ/км. Бошқа 1,5 дБ сўниш кабелнинг тармоқ бўйлаб ётқизилганда букилишлари ва бошқа сабаблар туфайли ҳосил бўлади. Шунингдек, пассив оптик тармоқдан узатилаётган оптик сигнал қуввати тақсимлагич (splitter)да сўнади. Сплиттерлар турлича бўлиши мумкин 1x4 турдаги, унинг ички йўқотишлари 6 дБ ва ташқи йўқотиши 2 дБ га тенг (умумий 8дБ). 1x2 турдаги сплиттернинг ички йўқотиши 3 дБ ва ташқи йўқотиши 2 дБ га тенг (умумий 5 дБ). Қуйида келтирилган расмни кўринг. ONT ни сезгирлик даражаси 20 дБ га тенг (агар ушбу сезгирлик даражасидан қабул қилинган сигналнинг қуввати паст бўлса 0 ва 1 лар қайта тикланаётганида хатоликлар юз бериши мумкин).

1.3-расм. Пассив оптик сплиттер1:2, 1:4.


Ечим: Лойиҳалаштирилаётган пассив оптик тармоқ дарахтсимон структурада қурилган. Биз тасаввур қиламиз тармоқда 1 та сплиттер ишлатилган ва сплиттердан тарқалган ҳамма линиялардаги умумий сигналнинг сўниши бир хил.

Берилган:

=1.5 дБ

;








OLT дан узатиладиган сигналнинг минимал қуввати 34,8 дБ га тенг бўлса, қабул қилувчи қурилма ONT да қабул қилинган оптик сигнални қайтадан электр сигналига ўтказаётганида 0 ва 1 ларни аниқ тиклаб берилади, акс ҳолда 0 ва 1 лар қайта тикланаётганда хатоликлар юз бериши мумкин.