Алматы 2015 Almaty
жүктеу/скачать 19,96 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Мобильное программирование для iOS Apple Резюме.
- Ключевые слова
- Mobile programming for iOS Apple Summary.
- Key words.
- DWDM ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ ЖƏНЕ ҚОЛДАНЫЛУЫ
- Түйін сөздер
Қорытынды. Swift программалау тілі жаңадан бастаған əзірлеулер үшін жаңа дəуірді ашу юолып табылады , яғни онда JavaScript шағын ойындарды дамытуға сонымен қатар, ол таңдай алады жəне осы тіл болады. C/C++/Objective C/Java тілдері өздерінің арасында жаман емес симбиоз болып табылады. Swift — таза жəне қазіргі заман талабына сай. Swift ыңғайлы жəне жеңіл Objective-C-ға қарағанда;Apple барлық тілдердің арасындағы ең мықтыларын өзіне жинақтаған жəне оны Swift-те көрсеткен.
262 ƏДЕБИЕТТЕР 1. Вандад Нахавандипур iOS Разработка приложений для iPhone, iPad и iPod.- СПб: Питер, 2013-864с. 2. Дэйв Марк, Джек Наттинг, Джефф Ламарш, Фредрик Олсон iOS 6 SDK Разработка приложений для iPhone, iPad и iPod touch. - Изд. дом «Вильямс», 2013-672с. 3. Вильямс P. Mac OS X Leopard: Пер. с англ. - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. 4. http://apple-swift-lang.net/ 5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Swift_(язык_программирования) 6. https://www.apple.com/ru/swift/
REFERENCES 1. Vandad Nahavandipur iOS Razrabotka prilozheni dlya iPhone, iPad i iPod.- SPB: Piter, 2013-864s. 2. Deiv Mark, Dzhek Natting, Dzheff Lamarsh, Frederik Olson iOS 6 SDK Razrabotka prilozhenii dlya iPhone, iPad i iPod touch. - Izd. dom ‘Vil’yams’, 2013-672s. 3. Viliyams R. Mac OS X Leopard: Per. s anlg. - SPB.: BHV-Peterburg, 2008. 4. http://apple-swift-lang.net/ 5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Swift_(язык_программирования) 6. https://www.apple.com/ru/swift/
Қуаныш А.А.,Абайұлы А., Мырзашова Р.Б., Сейдахметова Г.Е. Мобильное программирование для iOS Apple Резюме. Огромное количество университетов в мире выбрали Apple в качестве основной платформы для построения учебного процесса на основе современных технологий. СозданиеНаучно-образовательного Центра «КазНТУ - Apple» позволило внедрить в учебный процесс новые дисциплины, отвечающие требованиям современного уровня развития компьютерных технологий. Широкое распространение компьютеров и различных мобильных устройств фирмы Apple дает возможность изучения операционных систем OS X и iOS, а также овладения принципами разработки приложений на практике. Ключевые слова: мобильное программирование для iOS Apple, язык программирования Swift, классы и объекты, конструкторы и деструкторы, протоколы и индексы. Kuanysh A.A., Abaiuly A., Myrzashova R.B., Seidahmetova G.E. Mobile programming for iOS Apple Summary. This article describes that the most universities in the world have chosen Apple as the main platform for the educational process on the basis of modern technologies. The creation of the Research and Education Center "KazNTU - Apple» possible to introduce into the educational process new disciplines that meet the current level of development of computer technologies. Widespread computers and various mobile devices from Apple allows the study of mobile programming iOSApple, as well as mastering the principles of application development.
and destructors, protocols and codes.
Құттыбаева А.Е., Жанұзақов Б. магистрант Қ.И.Сəтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті, Алматы қ., Қазақстан Республикасы Ainur_k_75@mail.ru
жылдамдықпен жұмыс атқаратын жаңа дəуірдің оптикалық магистралін құруға арналған көп санды оптикалық арналарды бір талшықпен таратудың қазіргі кездегі технологиясы келтірілген. Оларға талдау жасалынған. DWDM технологиясының жұмыс істеу қағидасы жазылған. DWDM технологиясының негізгі бағыттары атап көрсетілген. Дабылды сенімді таратудың екі əдісіне тоқталып өткен.Оптикалық күшейткіштің негізгі сипаттамалары келтіріліп, оларға тоқталып өткен. Оптикалық күшейткіш үш негізгі техникалық көрсеткіштері:күшейту коэффициенті;күшейткіштің шығысындағы қанығу қуаты;
шу факторы
сипатталған.Магистральді желі жолдарында орнаталған DWDM технологиясына, ақпарат таратудың жылдамдығын қосымша байланыс жолын орнатпай ақ арттыру технологиялары, яғни қосымша EDFA күшейткіштерін пайдалана отырып өткізу қабілетін жоғарлату мүмкін екенін қарастырылған.
регенерация, фотоқабылдағыштар, оптикалық мультиплексирлеу (WDM), уақыттық тығыздау (TDM)
263 Тығыз толқындық мультиплексорлеу DWDM (dense wavelength-division multiplexing) – мультигигабитті жəне террабитті жылдамдықпен жұмыс атқаратын жаңа дəуірдің оптикалық магистралін құруға арналған көп санды оптикалық арналарды бір талшықпен таратудың қазіргі кездегі технологиясы. Өнімділіктің мұндай революциялық секірісін мультиплексорлеудің мүлде басқа əдісі қамтамасыз етеді – оптикалық талшықтағы ақпарат бір мезетте бірнеше жарық толқынымен – лямбда – таратылады. DWDM технологиясымен таралатын жарық ағыны əртүрлі толқын ұзындықтарынан (λ) тұрады (1-сурет).
1–сурет - DWDM технологиясымен таралатын жарық ағыны құрамының көрінісі
DWDM желілері арналар коммутациясы принціпімен жұмыс істейді, бұл жағдайда əр жарық толқыны спектрлік арна болып табылады жəне өзі жеке ақпарат тасымалдайды. Яғни бір талшықпен бірнеше жүздеген стандартты арналарды таратуға болады. DWDM желісін құру кезінде қолданылған аппаратура максимум С-диапазонында (1530-1565 нм) ені 100 ГГц болатын 40 арна немесе ені 50 ГГц болатын 80 оптикалық арна мультиплексорлеуге мүмкіндік береді. Бұл кезде бір оптикалық арнаның максималды сыйымдылығы 10 Гбит/с (уровень STM-64 деңгейі) құрайды. L (1570-1605 нм) диапазонында арнаның ені 50 ГГц кезінде оптикалық арналардың мүмкін болатын саны 160-қа дейін жетеді. DWDM технологиясын ірі көлемдегі трафикті тарату үшін қолдану тиімді. Бір талшықпен таралатын оптикалық арналар санының өсуімен бірлік ақпаратты таратудың бағасы төмендейді. Бірақ жүктеме толық болмаған жағдайда арна саны аз жүйені қолдану тиімді болады. DWDM магистралін тұрғызу жоғары жылдамдықты абоненттік интерфейстерге қосылуға арналған DWDM мультиплексорын орнатуды білдіреді. Мультиплексорлардың арақашықтығы регенерациялық құрылғыларсыз 100 км-ге жетуі мүмкін. DWDM технологиясының жұмыс істеу қағидасы өте қарапайым. Бір талшықта бірнеше оптикалық арналарды ұйымдастыру үшін SDH дабылдары «бояйды», яғни əрбір дабыл үшін оптикалық толқын ұзындығын өзгертеді. «Боялған» дабылдар мультиплексор көмегімен араласады да, оптикалық жолға беріледі. Ақырғы пунктте кері операция - «боялған» SDH дабылдардың топтық дабылдардан бөлінуі жүреді жəне тұтынушыларға таратылады. Бұл технология оптикалық сəуле шығару көздеріне жоғары талаптар қояды. Əрине бір оптикалық талшықпен көптеген толқындық ағындарды тарату үшін DWDM технологиясы аса дəл қондырғылармен қамтамасыз етілген. Телекоммуникацияда колданылатын стандартты лазер қамтамасыз ететін толқын ұзындығы қателігі DWDM жүйесі қателігінен жүз есе үлкен. Көршілес арналар бір-біріне əсер тигізбеуі үшін сəулелену спектрінің ені оптикалық арна енінен біршама аз болуы тиіс, яғни 0,2-0,3 нм деңгейінде. Бір талшықпен бірнеше STM дабылдарын тарату үшін оларды SDH "форматынан" DWDM "форматына" түрлендіру қажет. Бұл қызметті транспондер орындайды. Оның кірісіне DWDM "форматына", яғни белгіленген толқын ұзындығы жəне жіңішке сəулелену спектріне ие дабылға түрленетін STM-дабыл беріледі. Оптикалық STM-дабыл электрлі пішінге түрленеді, дабылдың пішіні қалпына келтіріледі, жəне ары қарай кері DWDM "форматына" электроптикалық түрлену жүреді. Дабыл пішінін қалыпқа келтіру үшін 3R-түрлендіру қолданылады: 1R (re-amplification) – дабылды күшейту, 2R - 1R жəне дабылдың пішіні қалпына келтіру (re-shaping), 3R - 2R жəне ресинхрондау (re- timing). Салыстырмалы түрде жақын қашықтықтарға 2R қызметі бар транспондерлерді қолдану жеткілікті. DWDM жүйесі жалпы жағдайда бір немесе бірнеше лазерлік таратқыштардан, мультиплексордан, бір
немесе бірнеше EDFA күшейткіштерден, енгізу/шығару мультиплексорларынан, оптикалық талшықтан, демультиплексордан жəне фотоқабылдағыштардың сəйкес мөлшерінен, жəне де қолданылатын байланыс протоколдарына сəйкес, таратылатын мəліметтерді жəне желілік басқару жүйелерін өңдейтін электрондық құрылғыдан тұрады. 264 Берілген технологиялар талшықты-оптикалық арналардың жəне байланыс желілерінің тасымалдау қабілеттілігін жүз есе өсіруге мүмкіндік береді. Олардың уақыттық тығыздау (TDM) технологияларымен бірге қолданылуы бір оптикалық талшық бойымен ақпараттарды терабиттік жылдамдықтарға тасымалдауға жеткізді. DWDM-нің алдындағы технология толқын ұзындығы бойынша бөлінумен оптикалық мультиплексирлеу (WDM) – оптикалық тығыздаудың салыстырмалы жаңа технологиясы, 1970-1980 жылдары өңделген болатын. Өткізу қабілетінің артуының шектелмеген мүмкіндіктері бар иілгіш тармақталған оптикалық желілерді құратын анағұрлым перспективті технология WDM (Wavelength Division Multiplexing) толқындық мультиплекстеу технологиясы болып табылады. WDM технологиясының мəні − оптикалық талшықтың мүмкіндіктерін тиімді қолдануға мүмкіндік беретін, бір оптикалық талшық бойымен бір уақытта əр түрлі толқын ұзындығында бірнеше ақпараттық арналар тарата алады. WDM технологиясы жаңа кабелдерді жүргізбей жəне əр талшыққа жаңа қондырғы орнатпай-ақ, талшықты-оптикалық байланыс жолдарының өткізу қабілетін қат-қабат өсіруге мүмкіндік береді. Бір талшықта бірнеше талшықтарға қарағанда, бірнеше арналармен жұмыс істеген анағұрлым ыңғайлы, өйткені талшықта арналардың кез келген мөлшерін өңдеу үшін тек бір WDM мультиплексоры, бір WDM демультиплексоры жəне қашықтыққа сəйкес оптикалық күшейткіштер қажет Экономикалық жағына келсек, онда жергілікті желілерде WDM енгізілуі сəйкес құрылғылардың жоғарғы бағаларымен шектеледі, əсіресе тасымалдаушы құрылғылар, жəне трафикті коммутациялаудың күрделілігі. Зерттеулердің көрсетуі бойынша, WDM негізіндегі шешімдер аз масштабты желілерде де экономикалық жағынан тиімді бола алады. Ол үшін, жергілікті жəне тіректі желілері түйіндесетін жерлерде орналастырылатын қымбат емес кіріс/шығыс мультиплексорларды қолдану керек. WDM технологиясын пайдаланғанда бір талшық бойымен əртүрлі толқын ұзындықтарында бір уақытта түрлі қосымшаларды таратуға болады – кабелдік теледидар, телефония, Интернет трафигі, оптикалық кабелде қажет талшық бойымен видеоны қор ретінде пайдалануға болады. Болашақта талшық құны жаңа технологиялардың қолданылуымен азайатын болса да, талшықты-оптикалық инфрақұрылым əрқашан қымбат тұратын болады. Оны тиімді пайдалануы үшін оптикалық кабелдің ауыстырылусыз ұзақ уақытқа желінің өту қабілеттігін өсіру жəне көрсетілетін қызметтер құрамын өзгертуді қажет етеді. WDM технологиясы осындай мүмкіншілікті келтіреді. DWDM технологиясы əр түрлі трафикті таратуды біріктіре алады. DWDM құрылғыларын қолдану барлық деңгейдегі байланыс желілерінің дамуымен үнемі кеңеюде. DWDM технологиясын іске асыру үшін аппаратураның жоғарғы баға факторы аса маңызды болады. DWDM технологиясының артықшылықтары: -
əр түрлі өндірушілердің құрылғыларынан OTN OTU-1/2/3, SDH STM1/4/16/64/256, Ethernet хаттамалардың ашық таратылуы; - арлық спектралды арналардың бір уақытта күшейтілуі; - көп арнаны тарату кезіндегі желінің жоғары сыйымдылығы; - таратудың жоғарғы жылдамдықтары жəне оптикалық талшық; - сақина топологиясы 100%-дың қауіпсіздік қамтамасыз ету мүмкіндігі жəне оптикалық магистраль арналарын қарапайым түрде көбейтуі. DWDM технологиясының негізгі бағыттары Тығыз толқындық мультиплексорлеу DWDM (dense wavelength-division multiplexing) – бұл желілік технологиялардың жаңа дəуірінің негізінде жатқан көп санды оптикалық арналарды бір талшықпен таратудың қазіргі кездегі технологиясы. Жіктеуге содан кейін қайтадан жинауға болатын əр түрлі түстерден тұратын адам көзімен көретін жарық секілді DWDM технологиясымен таралатын жарық ағыны да əртүрлі толқын ұзындықтарынан (λ) тұрады (2-сурет).
2-сурет - DWDM технологиясының жалпы көрінісі 265 Яғни бір талшықпен бірнеше жүздеген стандартты арналарды таратуға болады. ТрансТелеКом компаниясында DWDM желісін құру кезінде қолданылған аппаратура максимал үйлесімде 160-қа дейін толқын ұзындығына іске кірісуге мүмкіндік береді. Берілген технологиялар талшықты-оптикалық арналардың жəне байланыс желілерінің тасымалдау қабілеттілігін жүз есе өсіруге мүмкіндік береді. Олардың уақыттық тығыздау (TDM) технологияларымен бірге қолданылуы бір оптикалық талшық бойымен ақпараттарды терабиттік жылдамдықтарға тасымалдауға жеткізді. Таралатын мəліметтер көлемінің ұлғайтуы бар оптикалық талшықтың тасымалдау мүмкіндігін бірте-бірте сарқа пайдалануға əкеліп, оның өсуі туралы сұрағын қырымен қойды. Оны үш тəсілмен шешуге болады: жаңа кабель салу, аса өндіргішті уақыттық мультиплексирлеу аспабына көшу немесе WDM-ді қолдану. Толқын ұзындығы бойнша бөлінумен оптикалық мультиплексирлеу (WDM) – оптикалық тығыздаудың салыстырмалы жаңа технологиясы, 1970-1980 жылдары өңделген болатын. Қазіргі кезде WDM оптикалық синхрондық жүйелер үшін қандай орында болса, жиілік бойынша бөлінумен мультиплексирлеу (FDM) ақпарат таратудың аналогты жүйесі үшін сондай орын алады. WDM технологиясының басты артықшылығы арнаның тасымалдау қабілеттілік шегін асып өтуде жəне маңызды түрде мəліметтер тарату жылдамдығын жоғарлатуда. Осыған қоса бұрынғы салынған талшықты-оптикалық кабель мен уақыттық мультиплексирлеудің стандартты аппаратурасы қолданылады, ал жеке арна бойынша тасымалдау жылдамдығын 10 Гбит/с жəне одан да жоғары көтеру қажет емес. WDM арқасында бір талшықпен екі жақты көпарналы тасымалдау ұыймдастыруға болады (қарапайым жолдарда қос талшықтар қолданылады – тура жəне кері бағыттарда тарату үшін). Маңыздысы, SONET/SDH желілерінде əртүрлі тарату əдістерінде жылдамдыққа байланысты емес жеке арнаның жылдамдық мəні (иерархия деңгейі) үшін таңдауға мүмкіндік пайда болады. Ақырында, WDM таралуын соңғы технологиялық жетістіктер итермелейді: таржолақты шалаөткізгішті 0,1 нм-ден кем сəулелену спектірінің кеңдігі бар лазерлердің, кеңжолақты оптикалық күшейткіштер мен жақын арналарды ажырату үшін оптикалық сүзгілердің шығуы. Осы айтылған сөздерге сүйенетін болсақ, WDM технологиясы тасымалдау өту қабілдеттілігін жоғарлату мəселесінің универсалды шешімі болып табылады деген көз-қарас пайда болады, глобальдік желі пайдаланушыларына кездесетін бəлелерден қорғану сенімді. Дегенмен, оның қолданылуы экономиялық та, сондай-ақ техникалық сипатты факторлар ретімен тежеледі. Егер де экономикалық жағын айтсақ, онда жергілікті желілерде WDM еңгізілуі сəйкес құрылғылардың жоғарғы бағаларымен тыйылады, əсіресе тасымалдаушы құрылғылар, жəне трафиктің коммутациялау күрделігі. Осыған қоса зерттеулердің көрсететіні, WDM негізіндегі шешімдер кішкентай масштабты желілерде де экономикалық жағынан тиімді бола алады. Ол үшін, жергілікті жəне тіректі желілері түйіндесетін жерлерде орналастырылатын қымбат емес кіріс/шығыс мультиплексорларды қолдану керек. DWDM технологиясын іске асыру үшін аппаратураның жоғарғы баға факторы одан аса маңызды болады екен. Жақын жиіліктерді қолдану кезінде сəуле шығарудың жоғарғы тұрақтылықты толқын ұзындығы бар таржолақты шалаөткізгішті лазерлер керек қылады, бұл DWDM жүйесінің ең қымбат жəне оның таралуын баяндайтын элементі болып келеді. Дегенмен, барлық айтылған жеткіліксіздіктерінде DWDM желілерінің негізгі жетістіктері болып қалады: - таратудың жоғарғы жылдамдықтары жəне оптикалық талшық; - сақина топологиясы 100%-дың қауіпсіздік қамтамасыз ету мүмкіндігі жəне оптикалық магистраль арналарын қарапайым түрде көбейтуі. Қазіргі кезде DWDM желілері ұлттық масштабты операторларының жоғарғы жылдамдықты тасымалдау желілерін құру үшін, жоғарғы жылдамдықта тарату жəне түрлі протоколдарды қолдану мұқтаждығы бар үлкен санды пайдаланушылар пайдалана алатын «нүкте-нүкте» немесе «сақина» топологиясы жəне қуатты қалалық тасымалдау магистральдар негізінде қолданылады. Оптикалық байланыс желілерін ұйымдастыру мамандары WDM технологиясында TDM-ге тəн көптеген шектеулер мен технологиялық қиындықтар жоқ екенін айқындайды. Тарату қабілеттілігін жоғарлату үшін, TDM-дегідей іске асырылған жалғыз құрама арнада тарату жылдамдығын көбейтудің орнына сияқты, WDM технологиясында тарату жүйелерінде қолданылатын арналар санын (толқын ұзындығын) көбейтеді [3]. WDM технологиясын пайдаланғанда өту қабілеттілігін жоғарлату үшін қымбат тұратын оптикалық кабельдің ауыстырылуысыз іске асады. WDM технологиясының қолданылуы тек қана оптикалық кабельдерді немесе талшықты ғана емес, жəне де жеке толқын ұзындықтарын жалға беруге мүмкіндік береді, яғни «виртуалды талшық» концепциясын іске асыру. Бір талшық бойымен 266 əртүрлі толқын ұзындықтарында бір уақытта түрлі қосымшаларды таратуға болады – кабельдік теледидар, телефония, Интернет трафигі, оптикалық кабельде қажет талшық бойымен видеоны қор ретінде пайдалануға болады. WDM технологиясының қолданылуы қазіргі желіге қосымша оптикалық кабельді салуды болғызбауға мүмкіндік береді. Егер де келешекте талшық құны жаңа технологиялардың қолданылуымен азайса да, талшықты-оптикалық инфрақұрылым əрқашан қымбат тұратын болады. Оның тиімді пайдалануы үшін оптикалық кабельдің ауыстырылусыз ұзақ уақыт мезетінде желінің өту қабілеттігін өсіру жəне көрсетілетін қызметтер терімін өзгерту мүмкіндігін қажет етеді. WDM технологиясы осындай мүмкіншілікті келтіреді. WDM технологиясы əзірше негізінде үлкен өту жолағын қажет ететін алыс қашықтықты байланыс жолдарында қолданылады, қалалық пен аймақты масштабты желілері жəне кабельдің теледидар жүйелері де WDM технологиясы үшін кең нарық болып табылады. Жатқан кабельді тиімді пайдалану қажеттілігі бір талшықпен таралатын арналардың санын маңызды түрде өсіруіне жəне олардың арасындағы қашықтықты азайтуға алып келді. Қазіргі кезде арналар арасында 100 ГГц (-0,8 нм) немесе одан да кем жиілікті интервалы бар жүйелер DWDM тығыз толқындық мультиплексирлеу жүйелерін айтады. Теория бойынша толқын ұзындығының əр диапазонында таратуға болады, бірақ WDM жүйелерінде қолдану үшін практикалық шектеу толқын ұзындығы 1500 нм маңайында тар диапазоны болып отыр. Бірақ осы диапазонда мəліметтер тарату үшін үлкен мүмкіндіктер береді [4]. Талшықты-оптикалық күшейткіштер DWDM технологиясының ең маңызды сипаттамасы көрші арналардың арақашықтығы болып табылады. Арналардың кеңістікті орналасу стандартталуы оның негізінде əртүрлі өндірушілердің жабдықтарын үйлесімге келтіру үшін керек. ITU-I электробайланыс Халықаралық одағының телекоммуникация стандарттау бөлімі көршілес арналар арақашықтығы 100 ГГц DWDM жиілікті жоспарын қабылдайды, сəйкесінше толқын ұзындықтары айырмашылығы 0,8 нм. 100 ГГц бөлінуін пайдаланғанда барлық араналар қолданылатын диапазонды біркелкі толтырады, бұл жабдықты орнату кезінде жəне оның қайта пішімделуіне ыңғайлы болады. Бөліну интервалының таңдалуы керекті өту қабілеттілігімен, лазер түрімен жəне жолдағы бөгеуілдер деңгейімен анықталады. Бірақ мынаны ескеру керек, мынандай тар диапазонда (1530-1560 нм) жұмыс істегенде сызықсыз бөгеуілдер əсері осы аймақтың шекараларында маңызды болады. Тығыздауды үлкейтудің тағы бір айқын кемшілігі – күшейтусіз немесе қайта шығарумен дабылдың таратыла алатын қашықтығының азаюы. Қазіргі кезде күшейту коэффициентінің жоғарғы сызықтығын (барлық аймақта 1530-1560 нм) қамтамасыз ететін аса сенімді фтор-цирконатты жүйелер шығарылып жатыр. EDFA жұмыс ауданының көбейуімен 100 ГГц интервалды талшыққа есептегенде жалпы көлемі 400 ГГЦ STM-64- тің 40 арналарын мультиплексирлеуге мүмкін болады. Талшықты-оптикалық күшейту жүйелерінің жұмыс істеу қағидасына тоқталайық: бастапқы дабыл лазерден шығады жəне талшыққа жіберіледі. Талшық бойымен таралу кезінде дабылдың жайылуы (дисперсия) болуы мүмкін. Ол ортада толқындық дестенің өтуі кезінде туындайтын жəне орта кедергісімен түсіндірілетін сызықсыз құбылыстармен байланысты. Сол себепті үлкен қашықтықтарға тарату мəселесі туындайды. Дабылды сенімді таратудың екі əдісі бар. Біріншісі – дабылды қабылдап, оны декодалап, алдыңғы келгеніне ұқсас дабылды шығарып, жəне оны ары жіберетін қайтаөндіргішті қондырғы арқылы. Мұндай əдіс сенімді, бірақ осындай құрылғылар қымбат болып келеді. Екінші əдіс – бұл дабылдың жай оптикалық күшейтілуі. Осындай күшейту негізінде EDFA технологиясы жатыр. Эрбимен легирленген талшықтағы күшейткіштер EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) соңғы жылдары телекоммуникациялық өнеркəсіпте үлкен жетістіктер алып келді. EDFA күшейткіштері оптикалық дабылдарды электрлік дабылға жəне керісінше түрлендірмей-ақ, үздіксіз күшейте алады, шуыл деңгейі төмен болады, ал оның толқын ұзындығының жұмыс істеу диапазоны кварцтық оптикалық талшықтың мөлдірлік терезесіне тура сəйкес келеді. Байланыс жолының осындай қасиеттері бар күшейткіштерінің жəне DWDM жүйесі негізіндегі желінің пайда болуына байланысты экономикалық түрде тиімді бола бастады. EDFA жұмыс ауданының көбейуімен 100 ГГц интервалды талшыққа есептегенде жалпы көлемі 400 ГГЦ STM-64-тің 40 арналарын мультиплексирлеуге мүмкін болады (2.2- сурет).
267
3-сурет - Талшықтағы арналардың спектральді орналасуы
Оптикалық күшейткіштің негізгі сипаттамалары Оптикалық күшейткіш үш негізгі техникалық көрсеткішті сипаттайды: - күшейту коэффициенті; - күшейткіштің шығысындағы қанығу қуаты; - шу факторы. Күшейту коэффициенті G (gain) жəне оның логрифмдік эквиваленті g =10lgG [дБ] келесі формулаларда анықталады:
G = P
Sout /P Sin , (1)
g = p Sout - p
Sin (2)
мұндағы: P Sout жəне P
Sin — күшейткіштің кірісі мен шығысындағы пайдалы дабылдардың қуаты, кіші əріптер p = 10lg(P/1мВт) [дБм] қуаттың логорифмдік эквивалентін белгілейді. 1-формулаға сандық мəндерді қоя отырып күшейткіштің күшейту коэффицентін табамыз.
G = 33,5/5=6,7 EDFA күшеиткішінің күшейту коэффициенті кіріс дабылының қуаты мен толқын ұзындығы бойынша анықталады. Толқын ұзындығына тəуелділік легирленген эрби атомдарының энергетикалық деңгейінің бейнесі бойынша, концентрациясымен, таралуымен, жəне де басқада сипаттамаларымен анықталады. Тұрақты үш қуат мəні үшін күшейту коэффициентінің толқын ұзындығына тəуелді графигі (3-сурет). Одан да қарапайым түрі (монотонды кемімелі функциясы) күшейту коэффициентінің кіріс дабылының қуатына тəуелділігі бар. Осындай тəуелділік 1550 нм толқын ұзындығындағы үшін тəуелділік (4-сурет).
3-сурет. EDFA күшейткішінің күшейту коэффициентінің толқын ұзындығына тəуелді графигі (қуаттың белгілі мəндегі кіріс дабылы) 268
4-сурет – EDFA күшейткішінің күшейту коэффициентінің толқын ұзындығындағы (1550 нм) кіріс дабылының қуатына тəуелділік сызбасы
Тəжірибелік көзқарас бйынша EDFA сипаттамасына тағы бір параметр мəнін енгізген ыңғайлы —P out sat
– күшейтіштің шығысындағы қуатың қанығуы. P out sat
аз кіріс дабылындағы G max
күшейту коэффицентінің максималды мəнінен екі есе (g 3 дБ-ге) кем болатын G күшейту коэффиценті кезіндегі шығысындағы дабыл қуатының мəні ретінде табылады. Бұл режимде максималды шығыс қуаты жəне максималды серпіліс тиімділігін алуға болатындай қуат күшейткіштер жұмыс істейді. Оптикалық дабылдың сапалық шамасын сипаттайтын дабыл-шу (OSNR) қатынасының шамасымен айту қабылданған. OSNR пайдалы дабыл деңгейінің шу қуатының Dn спектралды интервалындағ қатынасына тең, қабылдау жағындағы сүзгі терезесімен немесе демультиплексормен анықталады. Дабылдың таралуына қарай OSNR тек кмуі ғана мүмкін. Шу- фактор NF (noise figure) пайдалы дабылмен салыстырғанда шудың күшейткіште қалай күшейетінін көрсетеді жəне кірістегі дабыл- шудың OSNR in шығыстағы дабыл-шуға OSNR out қатынасы ретінде анықталады:
EDFA-ны сипаттаған кезде шу-фактор мəні күшейту коэффицентінің мəні сияқты дБ көрсетіледі: nf = 10 lg NF. G>>1 NF=2n sp болғанда. Сол себептен минималды шу-факторы NF 2 тең (nf = 3 дБ) жəне n sp =1 болғанда осы мəнге жетеді. Тізбектей екі күшейткіштің шу-факторы NF, тиісінше G 1 жəне
G 2
күшейту коэффициентімен жəне NF 1 ,NF 2 шу-факторларымен сипатталады. Тиісінше шу-фактор келесі формула бойынша анықталады:
NF=NF 1 +(NF
2 -1)/G
1 (4)
EDFA күшейткіштерінің каскадтарына келесі қорытындылар орын алады: 1. EDFA-ның алдын-ала күшейткішінде 980 нм толқын ұзындығындағы серпіліс лазерлері қолданылады жəне NF 1 шу-факторының аз мəнін қамтамасыз етеді; 2. EDFA қуат күшейткіштерінде 1480 нм толқын ұзындығындағы лазерлік серпілісі қолданылады жəне G 2 күшейту коэффициентінің үлкен мəнін қамтамасыз етеді. Магистральді желі жолдарында орнаталған DWDM технологиясына, ақпарат таратудың жылдамдығын қосымша байланыс жолын орнатпастай арттыру технологиялары, яғни қосымша EDFA күшейткіштерін пайдалана отырып өткізу қабілетін жоғарлату мүмкін екенін қарастырылды. Қорытындылай келе магистральді желі жолдарында орнаталған DWDM технологиясына, ақпарат таратудың жылдамдығын қосымша байланыс жолын орнатпастай арттыру технологиялары, яғни қосымша EDFA күшейткіштерін пайдалана отырып өткізу қабілетін жоғарлату мүмкін екенін қарастырылды. EDFA жұмыс ауданының көбейуімен 100 ГГц интервалды талшыққа есептегенде жалпы көлемі 400 ГГЦ STM-64-тің 40 арналарын мультиплексирлеуге мүмкін болады. out
in N.out
S.out N.in
S.in OSNR
OSNR P P P P NF
269 ƏДЕБИЕТТЕР 1. Фриман Р.Л., Волоконно-оптические системы связи. //Перевод с английского под редакцией Слепова Н.Н. – М.: Техносфера, 2007. – С.440. 2. Гроднев И.И., Мурадян А.Г., Шарафутдинов Р.М. и др. Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справочник. – М.: Радио и связь, 2008. – С.264. 3. Скляров О.К., Современные волоконно-оптические системы передачи. – М.: Салон-Р, 2007. – С.237. 4. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В., Оптические волокна для линии связи. – Москва: ЛЕСАРарт, 2009. – С.288. 5. Убайдуллаев Р.Р., Волоконно-оптические сети. – Москва: Эко-Трендз, 2-е стереотипное изд. 2007. – С.269. 6. Андрушко Л.М. и др., Волоконно-оптические линии связи: Учебное пособие для вузов– Москва: Радио и связь,2009. 7. Ниеталин Ж. Н, Ниталина Ж. Ж: оптикалық-талшықты байланыс жолдары. Жоғары оқу орындарына арналған оқу құралы. - Алматы: ҚазККА,2007.-108 б.
REFERENCES 1. Friman R.L.Volokonno-opticheskie sistemy sviasy. //Perevod s angl. Pod redakziey Slepova N.N. – М.: Technosfera, 2007. – С.440. 2. Grodnev I.I., Muradyan A.G., Sharafutdinov R.M. Volokonno-opticheskie systemy peredachy I kabely: Spravochnic. – М.: Radio I sviaz, 2008. – С.264. 3. Sklyarov O.К. Sovremennye volokonno-optisheskie systemy peredachy. – М.: Salon-Р, 2007. – С.237. 4. Listvin А.В., Listvin В.N. Opticheskie volokna dly linii sviazy. – Moskva: LESA Rart, 2009. – С.288. 5. Ubaidullaev R.R. Bolokonno-opticheskie sety. – Moskva: Eko-Тrendz, 2-stereotipnoeizd. 2007. – С.269. 6. Аndrushko L.М. Volokonno-opticheskie linii sviazy: Uchebnoe posobie dlya vuzov – Моskva: Radio I sviaz,2009. 7. Nietalin G.N., Nietalina G.G. Opticalyk-talshykty bailanys zholdary. - Аlmaty: Kaz Kka,2007.-108.
Куттыбаева А. Е., Жанузаков Б. жүктеу/скачать 19,96 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|