1. Nazariy qism To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish texnologiyasining asosiy prinsiplari

14 va 15 amaliyot mashg’uloti.

To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish texnologiyasining asosiy prinsiplarini o‘rganish

Ishdan maqsad:
To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish texnologiyasining asosiy prinsiplarini o‘rganish
1. Nazariy qism


1. To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish texnologiyasining asosiy prinsiplari

Tolali optik tarmoqlar, SDH/SONET ierarxiyasini qo‘llagan holda uzatish tezliklarini oshirish bo‘yicha rivojlandi. Natijada kam kanalli uzatish tezliklaridan, tezligi 155 Mbit/s bo‘lgan sinxron raqamli ierarxiyaning STM-1 tizimiga, undan keyin tezligi 622 Mbit/s bo‘lgan STM-4 tizimiga va tezligi 2,5 Gbit/s bo‘lgan STM-16 tizimiga o‘tish amalga oshdi. Jadallik bilan rivojlanish zaruriyati Internet trafiklariga ya’ni uning xizmat turlariga bo‘lgan qiziqish bilan bog‘liqdir. Internet tarmoqlariga ulanuvchi kanallar hajmining oshishi o‘z navbatida foydalanuvchilarga multimediyalardan foydalanish imkonini beradi. Bu esa tarmoqqa ulanuvchi operatorlarni sonini oshirishga majbur qiladi va natijada kanallar soni singari ularning uzatish tezliklari ham oshadi. Bunday tezliklardan foydalanish uchun STM-64, STM-256 texnologiyalari yaratildi. Lekin ma’lumotlarni uzatish hajmining yanada oshishi va mavjud bo‘lgan optik tolalar orqali o‘tkazuvchanlik qobiliyatining tez to‘lishi yana muammolarni yuzaga keltirdi.

Bunday muammolarni xal qilish uchun esa 3 variantdan foydalanishga to‘g‘ri keladi:
- yangi optik kabellarni yotqizish;
-yuqori ishlab chiqaruvchanli vaqtli multipleksorlashga ega bo‘lgan apparaturalardan foydalanish;
- WDM texnologiyalaridan foydalanish.
Birinchi variantda tarmoqdagi mavjud bo‘lgan optik kabellarni o‘rniga yangisini yotkizish iqtisodiy sarf xarajatlarni oshiradi.
Yotqizilgan kabellar bo‘yicha tolaning optik o‘tkazuvchanlik qobiliyatini ikki usul orqali oshirish mumkin: kanalning uzatish tezligini, anchagina tez vaqtli zichlashtirishni qo‘llash hisobiga, yoki WDM-texnologiyalarini qo‘llab, bir optik tola bo‘ylab signallarni uzatishni amalga oshiruvchi to‘lqinli kanallarning sonini oshirish hisobiga.
Birinchi variantni qo‘llash, sinxron raqamli ierarxiya (SONET/SDH) tizimlari qo‘llaniladigan uzoq masofali aloqa tarmoqlarida, bir qancha qiyinchiliklar bilan bog‘liq, ya’ni uzatish tezligi 40 Gbit/s dan yuqori bo‘lgan oxirgi apparaturalarni zudlik bilan qimmatlashishiga olib keladi. Hozirgi vaqtda amalda axborotlarni uzatish tezligi 10 Gbit/s tezlikga ega bo‘lgan TDM kanallari qo‘llanilmoqda. 40 Gbit/s tezlikli TDM kanallarini qo‘llashni ta’minlovchi apparaturalar yaratildi. Bundan tashqari ko‘pgina hollarda yotqizilgan optik tolalar 10 Gbit/s dan yuqori bo‘lgan tezlikda axborotlarni uzatish imkonini bermaydi, chunki uni yotqizishda tolali optik kabel tarkibida, axborotlarni bunday uzatish tezligida tolada yuzaga keladigan bir qator ta’sirlar nazarda tutilmagan.
Birinchidan tolada, yorug‘lik impulslarini kengayishiga olib keluvchi dispersiyaning mavjudligi axborotni uzatish tezligini chegaralanishiga olib keladi. Bir modali optik tolalarda to‘liq holdagi dispersiya, xromatik va qutblangan-moda dispersiya (QMD) lardan iborat. Xromatik dispersiya qiymatini, teskari ishorali dispersiyaga ega bo‘lgan bir bo‘lak tolani liniyaga ulash yo‘li bilan kamaytirish mumkin. QMD qiymati, texnologiyalarning takomillashmaganlishi tufayli yuzaga keluvchi, tasodifiy xarakterga ega bo‘lgan, dumaloq shakldagi yorug‘likni o‘tkazuvchi tolani ko‘ndalang kesimining og‘ishi bilan bog‘liq. Shuning uchun ham doimiy ravishda dispersiyani kompensatsiyalash imkoni bo‘lmaydi.
Ikkinchidan, uzatish tezligining oshishi bilan foto qabul qiluvchi qurilmalarining sezuvchanligi va yorug‘lik signallarining eltuvchisini axborotli signallar bilan modulyatsiyalanish chuqurligi pasayadi, natijada signalning shovqinga bo‘lgan nisbati ham kamayadi. Bunday ta’sirlarni kompensatsiyalash uchun qo‘shimcha ravishda optik signal kuchaytirgichlari va regeneratorlari o‘rnatiladi. Bularning barchasi optik apparaturalarning murakkablashishiga va uning narxini oshishiga olib keladi.
Tolali optik aloqa liniyalari bo‘yicha axborotlarni uzatish tezligini, axborot hajmini oshishi yangi optik tolali texnologiyalarni, ayniqsa kanallarni to‘lqin uzunligi bo‘yicha multipleksorlovchi (zichlovchi) WDM va DWDM deb ataluvchi texnologiyalarni yaratilishiga olib keldi.
WDM (wavelength division multiplexing) to‘lqin uzunligi bo‘yicha ajratishga ega bo‘lgan multipleksorlash, DWDM (dense wavelength division multiplexing) - to‘lqin uzunligi bo‘yicha ajratishga ega bo‘lgan zich multipleksorlash ma’nosini anglatadi.
WDM texnologiyasi bir vaqtning o‘zida keng spektrdagi optik nurlanishlarni o‘tkazuvchi optik tola qobiliyatiga yoki interferensiyalanmaydigan va o‘zaro bog‘lanmagan to‘lqin uzunliklarining juda katta majmuasiga asoslangan. Har bir to‘lqin uzunligi tola bo‘ylab axborotlar oqimini uzatuvchi o‘zaro bog‘liq bo‘lmagan optik kanal bo‘lib xizmat qiladi. Qo‘shni kanallar oralig‘i juda kichik nanometrlarni tashkil etadi.
WDM texnologiyasi tolali optik kanallarning va aloqa tarmoqlarining o‘tkazuvchanlik qobiliyatini yuz martagacha oshirish va optik tolaning o‘tkazish qobiliyatidan samarali faydalanish imkonini beradi. Uni vaqtli zichlashtiruvchi texnologiya (TDM) lar bilan birgalikda qo‘llash orqali, bitta optik tola bo‘ylab axborotlarni uzatishni terabit tezligikgacha yetkazish mumkin.
WDM texnologiyasi dupleks rejimda (bir vaqtning o‘zida ikki tomonlama yo‘nalishda ) bir tola bo‘ylab bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan yuzlab optik kanallarni uzatuvchi tolali optik tizim va tarmoqlarni yaratish imkonini berdi.