Optik aloqa tizimlari fanidan Mustaqil ish Bajardi: Sharapov Fazliddin Tekshirdi

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI




TELEKOMMUNIKATSIYA TEXNOLOGIYALARI

Fakulteti 414-20 guruh talabasi
Optik aloqa tizimlari fanidan


Mustaqil ish

Bajardi: Sharapov Fazliddin
Tekshirdi:  Davletova Xolisaxon


Toshkent 2023


Optik aloqa tizimlarida Optik transport tarmog’ida liniya interfeys turlari va ularninig qo’llanilanilish afzalliklari


Optik aloqa tizimlarida optik transport tarmog'i yo'llaniladi va bir nechta liniya interfeys turlari mavjud bo'lishi mumkin.

1. 
   SONET/SDH (Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hierarchy): Bu liniya interfeysi, daqiqa va amaliyotlarda axlatlar aloqasini o'tkazish uchun mo'ljallangan. Bu interfeys turi, qadamlangan aloqa bo'linmasi tashkil qiladi va axlatlar uchun bo'lgan bir loyiha standartini qo'llab-quvvatlaydi.
   

2. 
   DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing): Bu interfeys turi, ko'p sifatli optik kanallarni yondiruvchi va aloqalar o'tkazishni oshirishni ta'minlaydi. Bunda bir optik ta'sirli fiber chiroqlikda ko'plab kanallar o'tkaziladi va ushbu kanallar har biriga o'z xususiyati bilan belgilanadi
   

.

3. 
   GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network): GPON interfeysi, optik tarmoqlar orqali simmetrik va asimmetrik yo'l yordami bilan foydalaniladi. Bu interfeys turi, yirik tezlikdagi ma'lumotlar o'tkazish va xavfsizlikni ta'minlash uchun ishlatiladi.
   

4. EPON (Ethernet Passive Optical Network): EPON, Ethernet-protokoliga asoslangan optik tarmoq interfeysi bo'lib, ma'lumotlar o'tkaziladi. EPON interfeysi, Ethernet-ni optik aloqa tarmoqlariga ulatirish va barcha Ethernet qurilmalariga qo'llaniladi.
Liniya interfeys turlari haydovchi va qo'llanilish afzalliklari boshqalar orqali belgilanadi. Optik aloqa tizimlarida liniya interfeys turlari aloqaning maqsadiga va talablariga qarab tanlanadi. Har bir interfeys turining o'z afzalliklari va qo'llanilish turlarini baholash uchun bozor ko'rsatkichlarini va mahsulotning texnik xususiyatlarini tekshirish tavsiya etiladi.


SONET (Synchronous Optical Networking) va SDH (Synchronous Digital Hierarchy), optik aloqa tizimlarida ma'lumotlar o'tkazish uchun liniya interfeyslarining standartlari hisoblanadi. Ularning qo'llanilishi va afzalliklari quyidagicha:


1. SONET (Synchronous Optical Networking): SONET Amerika Qo'shma Shtatlarida ishlab chiqarilgan standartdir. SONET tizimlari gene sarlavhali yo'l yordami sifatida ham adlanadi. Quyidagilarni o'z ichiga oladi:


- Sarlavhali aloqa: SONET, ma'lumotlarni balansli va sarlavhalanib o'tkazuvchi, uzoq masofali aloqa tarmoqlarini tashkil etish imkonini beradi.
- Aloqa tizimi davomliligi: SONET, aloqa tizimlarida bevosita qazilma qatorlarini chaqirish va so'nggi qo'shimcha yo'l yordamlarini yaratish uchun qulay muhandislik usullarini qo'llab-quvvatlaydi.
- Skalalashuv: SONET, aloqa tarmoqlarini kengaytirish uchun har qanday qazilma tuzatish va tarqatish imkonini beradi. Bundan tashqari, qattiq hajmdagi ma'lumotlar SONET tarmog'iga o'tkazish imkonini beradi.
- Xavfsizlik: SONET, qattiq xavfsizlikni ta'minlash uchun muayyan kishilarni naqli va elektronik xavfsizlik bilan ta'minlaydi.
- To'liq ko'chirishlar: SONET, bitlarni kamaytirish va kattalashtirish imkoniyatiga ega bo'lgan liniyalar orqali bitlarni takomillashtirish va birlashtirish qobiliyatiga ega.


2. SDH (Synchronous Digital Hierarchy): SDH avropa standarti bo'lib, SONET bilan juda yaqin bog'liqlikka ega. Quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Ma'lumotlar o'tkazish sharti: SDH, Ma'lumotlarni ishlab chiqarish tizimlaridan, telefonda bo'lgan ma'lumotlarni, asl rivojlantirilgan yo'l yordamlarini, asosiy tarqatish tarmoq interfeyslarini (PSTN) va boshqa ma'lumotlarni o'tkazib, birlashtirib berish uchun o'zgarishsiz tarqatish tizimini ta'minlaydi.
- Sarlavha va progresiv uzoqlik: SDH, eyni chiziqda ishlovchi farqli tezliklardagi bir nechta kanallarni birlashtirish imkonini beradi va shuningdek, ma'lumotlarni tarqatishning kengayishga imkonini beradi.
- Xavfsizlik: SDH, xavfsizlikning qamoqqa kiritilishiga va mahsulotni rivojlantirish jarayonining optimallashtirishiga yordam beradigan tahlil qilish tuzilmasini o'z ichiga oladi.
SONET va SDH interfeyslari optik aloqa tizimlarida etkazuvchanlik, sarflanish kuchini boshqarish, aloqa tizimlarini intensiv ishlatish va boshqa afzalliklarni oshirish imkonini beradigan standartlardir.

- to'lqin uzunligi bo'yicha kanallar orasidagi masofa 20 nm dan kam bo'lm agan bir necha (4 tagacha) spektral kanallarni birlashtiruvchi multipleksorlar;

— spektral kanallar orasidagi masofa 0,4, . . . , 1,6 nm oraliqda yotgan hamda 4 tadan ko'p
— 8 ta, 16 ta, 32 ta va undan ko'p sondagi kanallarni birlashtiruvchi multipleksorlar.
Hozirgi vaqtda qo'llaniladigan spektr bo'yicha zichlashtirilgan (W DM) optik aloqa tizimlarida alohida kanallar orasidagi chastotaviy oraliq 100 G H z (0,8 nm) ni tashkil etadigan optik multiplekslovchi va demultiplekslovchi qurilmalar eng keng qo'llaniladi. So'nggi yillarda yaratilgan multiplekslovchi qurilmalar 50 Hz va undan kichik chastotaviy oraliqda joylashgan kanallarni uzatishni ta’minlash imkonini beradi. Zamonaviy multipleksorlar, asosan, yupqa pardali filtrlar va biroz kamroq darajada to'lqin uzatkichli difraksiya panjaralari matritsalari hamda bregg panjaralari asosida tayyorlanadi.
Spektr bo'yicha zichlashtirilgan optik aloqa tizimlarida kanallar joylashuvi zichligini yanada oshirish, multiplekslovchi optik qurilmalarga qo'yiladigan talablaming qat’iylashuvi jarayonida foydalaniladigan texnologiyalarning turi o'zgarishi mumkin. 242 Quyida kanallarni to'lqin uzunligi bo'yicha ajratish maqsadida eng ko‘p qoMlaniladigan multiplekslovchi va demultiplekslovchi qurilm alarning tuzilishi va ish m exanizm lari haqida qisqacha to'xtalib oMamiz.

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) va GPON (Gigabit Passive Optical Network), optik aloqa tizimlarida ma'lumotlarni o'tkazish uchun qo'llaniladigan standartlardir. Ularning qo'llanishi va afzalliklari quyidagicha:

1. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing):

- Yo'nalishlar soni: DWDM, bir qator optik soatlardagi ko'plab yo'nalishlar sonini oshiradi. Bu standart ma'lumotlarni bir nechta taloq o'tkazish kanallari orqali bir nechta taloq o'tkazilish bo'limlariga bo'laganligi tufayli aloqaning taloqli tiziminin ishlayishi imkonini beradi.
- Mavjud kanallar soni: DWDM, yanada kengastirish uchun pulat ko'chirgichlar va optik to'shlovlardan foydalanadi. Bunda, har bir taloq o'tkazishimiz bo'lib, yuzlab rangli soatlar kanallar orqali birgalikda o'tkazuvchi tuzilmalar niqobdan o'tadi.
- Aloqa tizimi davomliligi: DWDM, yo'llab-quvvatlash bilan bir qatorda uzoq masofali qazilma yo'l yordamlarini biriktiradi va aloqa tizimlarida davomlilikni ta'minlaydi. Agar bir kanal buzilsa, qolgan kanallar faol davom etadi.
- Yuzlab tezliklar: DWDM, aloqa tizimi orqali bir nechta tezliklardagi ma'lumotlarni o'tkazish imkonini beradi. Har bir o'tkazuvchi kanalda foydalaniladigan foton tezliklarini o'zaro farqlantirish orqali tezliklarni ajratish imkonini beradi.

2. GPON (Gigabit Passive Optical Network):

- So'nggi miletdan optik aloqa tizimi: GPON, eng so'nggi miletdan optik aloqa tizimi bo'lib, uy tarmoqlarini ham kengaytirishni o'tkazadi. Bundan tashqari, Internet provayderlar, ish joylari va boshqalar orasida kabellovdan optik tarmoqlarga o'tishni ta'minlaydi.
- Simmallashtirilgan tizim: GPON, xonadonlardagi aloqa harakatlarini yassi tuzishga imkon beradigan, simmallashtirilgan tizimni ishlatadi. Shuning uchun, ularning bir nechta abonentlar orasidagi aloqalari chetlatilmasdan birlashtirilishi mumkin.
- Yuqori tezlikli aloqa: GPON, asosan yuqori tezlikli ma'lumotlarni ham o'tkazish imkonini beradi. Bitlarning to'liq ko'chirish tezliklari Gigabit tartiblikanini tashkil etishi mumkin.
- Quvvatlanish va ishlash osonligi: GPON, passiv vositalar bilan ishlaydigan va quvvat talab etmaydigan tizimdir. Shu bilan birga, monitoring va qo'shimcha kuchlantirish imkonini ham ta'minlaydi.

DWDM va GPON standartlari, optik aloqa tizimlaridagi ma'lumotlarni ko'paytirish, tezliklarni oshirish, kengayishni o'tkazish, davomlilikni ta'minlash va boshqa afzall

Multipleksorlash, bir nechta ma'lumotlar oqimini bir nechta kanalda (signallarda) o'zlashtirishni anglatadi. Vaqt signallariga asoslangan multipleksorlash usuli uchun kanallar (ya'ni ma'lumotlarni yuborish uchun tayyorlangan oqimlar) o'zaro bir vaqt tizimida bo'ligan vaqt signali bilan sinxronlab yuboriladi.
To`lqin uzunligi bo’yicha ajratilgan optik multipleksorlash (WDM Wavelength Division Multiplexing), optik zichlashtirish bo’yicha yangi texnologiyalardan hisoblanadi. Quyidagi 3.1-rasmda bir optik tola orqali bir necha alohida to’lqin uzunliklaridagi optik aloqa kanallari tashkil qilinishini ko’rish mumkin. WDM ning ishlash printsipial sxemasi juda oddiy. Bunday texnologiyada bir tola orqali SDH ning bir nechta optik kanalini uzatish uchun, signallarning optik to’lqin uzunligi o’zgartiriladi, multipleksor yordamida ular aralashtiriladi va optik liniyaga beriladi.
Qabul kiluvchi punktda teskari jarayon amalga oshadi. Quyidagi 3.2- rasmda WDM texnologiyasini amalga oshirishning eng asosiy qurilmalari bo'lgan optik multipleksor va demultipleksorlarini ishlash prinsipi ko'rsatilgan.
1. FDM (Frequency Division Multiplexing): Bu usulda, har bir ma'lumotlarni kanallarga bo'lash uchun xususiy fraktsionlangan chastotalar kullaniladi. Har bir kanal o'zining xususiy chastotasi bo'lgan vaqt signali bilan sinxronlanganadi va shu chastota orqali ma'lumotlar yuboriladi.
2. TDM (Time Division Multiplexing): Bu usulda, bir nechta kanallar bir o'zaro sinxronlangan vaqt tizimi bo'yicha bo'linadi va har bir ma'lumot vaqt orqali yuboriladi. Bu usulda, har bir ma'lumotlar oqimi bir qatorda bir nechta o'zgaruvchili oqim bo'lib yuboriladi.
Ularning har ikkala multipleksorlash usuli vaqt signali bilan ishlash asosida ma'lumotlar oqimini o'zlashtiradi va ma'lumotlar yuboriladi. TDM usuli, vaqt signali bilan sinxronlashtirilgan kanallar orqali ma'lumotlarni yuborish, FDM esa xususiy chastotalar orqali bu vazifani bajaradi.
Multipleksorlash, ko'p shtatlarda foydalanuvchilarni birlashtirish uchun ko'p qo'llaniluvchi protokollarga mos keladi va foydalanuvchining ishlatish uchun qulaylik yaratadi. Frekvens signallariga asoslangan multipleksorlash, ko'pgina elektronik, telekomunikatsiya va ma'lumotlar translyatsiyalarida qo'llaniladi.
Frekvens signallariga asoslangan multipleksorlashda, har bir foydalanuvchi band ichida belgilangan bir qulay frekvensni ishlatadi. Foydalanuvchilar muayyan bir frekensiyani bir-biriga qarasiz foydalanishadi. Ushbu usul ma'lumotlarni boshqarishda to'g'ridan-to'g'ri frekensiya foydalanishiga ruxsat beradi va bu esa bog'lanish va ma'lumot o'tkazishni optimallashtiradi.
Frekvens signallariga asoslangan multipleksorlash muayyan frekvensiyalarni ishlatadi, bu esa ko'p ko'paytirishni ta'minlaydi va ma'lumotlarni to'plashing yordam beradi. Ushbu protokol o'rtacha tizimni optimallashtiradi, mijozlarga qulaylik yaratadi va resurslarni samarali qo'llashga imkon beradi.
Kodli multipleksorlash, aralash multipleksorlashning bir turidir va uni analog nusxalashni yomonlashtirish uchun ishlatiladi. Bu uslubda, kiritilgan signalni modulyatsiya qilish uchun belgilangan bir qator ishoralar (yuqori signal) ishlatiladi.
Kodli multipleksorlash jarayonlari shunday bo'ladi:
1. Kiritilgan har bir kanal ishorasini nusxalashda ishlatiladigan kod generatorlari.
2. Murakkab muhit uchun iste'mol qilinadigan yuklama kiritish orqali belgilangan modulatsiya va demodulatsiya protsesslari.
Bu uslubning iloji, keyingi kanallarda ikkinchi kanalning bo'lunib yuborilgan birinchi kanalga zarar kiritmasligi va nusxalansin. Kodli multipleksorlash, diger turlari uchun keng doimiy va murakkab uchun ishlatiladi. Bu multipleksorlashning eng yirik tarmoqlari televizion multipleksorlash va telekommunikatsiya sistemalari.
Bo'limli multipleksorlash, bitta chiqish portga kelib tushadigan bir qancha kiritish portlaridan ma'lum birini belgilash uchun ishlatiladi. Bu, masofaviy aloqani sinxronlash, tarmoqda bandwithni oqibatda kamaytirish, va oddiy halda ikki yoki undan ortiq dasturiy qurilmalarini ajratish uchun ishlatiladi. Bo'limli multipleksorlashning asosiy maqsadi, bir nechta qurilmalar to'g'risidagi sinxronizatsiyalashni ta'minlash, tarmoqni bandwithni oqibatda oshirish va xavfsizlikni ta'minlash. Bu usul, axborotni olib tashlash va qaytarishda (muxob qilishda) samaraliyini oshiradi, chunki aloqa kanalidagi qolgan "bo'shliqlar" korxonaga yoki kengaytirilgan ilovaga jo'natilmaydi.