1. Модернизация сети DWDM для нужд АО «Транстелеком». Презентация АО
«Транстелеком».
2. Отчет о проделанной работе филиала ДЭТС в 2012 году. АО «Транстелеком»,
Астана, 2013г.
3. Анализ коэффициента готовности сети. Презентация АО «Транстелеком»,
Кемельбеков Б.Ж.
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
370
Липская М.А. – доцент, к.т.н., Казахская академия транспорта и коммуникаций
им. М.Тынышпаева (г. Алматы, Казахстан)
Е.Н. Несипбеков – магистрант, Казахская академия транспорта и коммуникаций
им. М.Тынышпаева (г. Алматы, Казахстан)
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРСИОННЫХ ИСКАЖЕНИЙ
В ОПТИЧЕСКОМ ВОЛОКНЕ
Наряду с коэффициентом затухания ОВ важнейшим параметром является дисперсия,
которая определяет его пропускную способность для передачи информации [1].
Хроматическая (частотная) дисперсия вызвана наличием спектра частот у
источника излучения, характером диаграммы направленности и его некогерентностью.
Хроматическая дисперсия, в свою очередь, делится на материальную, волноводную и
профильную (для реальных волокон).
Материальная дисперсия, или дисперсия материала, зависит (для прозрачного
материала) от частоты w (или длины волны l) и материала ОВ, в качестве которого, как
правило, используется кварцевое стекло.
Возникновение дисперсии в материале световода даже для одномодовых волокон
обусловлено тем, что оптический источник, возбуждающий вход (светоизлучающий диод
– СИД или лазерный диод - ЛД), формирует световые импульсы, имеющие непрерывный
волновой спектр определенной ширины (например, для СИД это примерно 35-60 нм, для
многомодовых ЛД (ММЛД) – 2-5 нм, для одномодовых ЛД (ОМЛД) – 0,01-0,02 нм).
Различные спектральные компоненты импульса распространяются с разными скоростями
и приходят в определенную точку (фазу формирования огибающей импульса) в разное
время, приводя к уширению импульса на выходе и, при определенных условиях, к
искажению его формы.
Материальную дисперсию можно определить через удельную дисперсию по выражению [1]:
1
.
(1)
Величина М(λ) определяется экспериментальным путем. При разных составах
легирующих примесей в ОВ М(λ) имеет разные значения в зависимости от λ. В таблице 1
представлены типичные значения удельной материальной дисперсии.
Таблица 1 – Типичные значения удельной материальной дисперсии
Длина волны λ, мкм
0
,6
0
,8
1
,0
1
,2
1
,3
1
,4
1
,55
1
,6
1
,8
М(λ), пс/(км× нм)
4
00
1
25
4
0
1
0
-
5
-
5
-
18
-
20
-
25
Волноводная (внутримодовая) дисперсия обусловлена процессами внутри моды.
Она характеризуется направляющими свойствами сердцевины ОВ, а именно:
зависимостью групповой скорости моды от длины волны оптического излучения, что
приводит к различию скоростей распространения частотных составляющих излучаемого
спектра. Поэтому внутримодовая дисперсия, в первую очередь, определяется профилем
показателя преломления ОВ и пропорциональна ширине спектра излучения источника Δλ,
то есть [1]
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
371
2
)
(
LB
вв
(2)
где В(λ) – удельная внутримодовая дисперсия, значения которой представлены в таблице
2.
Таблица 2 – Значения удельной волноводной дисперсии
Длина волны
λ, мкм
0
,6
0
,8
1
,0
1
,2
1
,3
1
,4
1
,55
1
,6
1
,8
В(λ), пс/(км×
нм)
5
5
6
7
8
8
1
2
1
4
1
6
Профильная дисперсия проявляется в реальных оптических волокнах, которые
могут быть регулярными (например, с регулярной, геликоидальной структурой),
нерегулярными (например, нерегулярное изменение границы раздела ППП),
неоднородными (например, наличие инородных частиц).
К основным причинам возникновения профильной дисперсии относятся
поперечные и продольные малые отклонения (флуктуация) геометрических размеров и
формы волокна, например: небольшой эллиптичности поперечного сечения волокна;
изменение границы профиля показателя преломления (ППП); осевые и внеосевые провалы
ППП, вызванные особенностями технологии изготовления ОВ.
Продольные флуктуации могут возникать в процессе изготовления ОВ и ОК,
строительства и эксплуатации ВОЛС. В ряде случаев профильная дисперсия может
оказать существенное влияние на общую дисперсию. Профильная дисперсия может
появляться как в многомодовых, так и в одномодовых ОВ.
Для инженерных расчетов можно использовать упрощенную формулу [1]
2
t
пр
= П(l) (D l) L,
(3)
где П(l) – удельная профильная дисперсия (таблица 3); Dl - ширина спектра излучения
источника; L – длина линии.
Удельная профильная дисперсия, выражается в пикосекундах на километр длины
световода и на нанометр ширины спектра.
Таблица 3 - Значения удельной профильной дисперсии
Длина волны l , мкм
0,6
0,8
1,0
1,2
1,3
1,4
1,55
1,6
1,8
П(l ), пс/(км× нм)
0
1,5
5
2,5
4
5
5,5
6,5
7,5
Так как хроматическая дисперсия включает в себя разновидности материальной,
волноводной и профильной, описанных вышей дисперсий, то можно определить ее
зависимость от длины волны и ширины спектра излучения.
Произведем моделирование влияния ширины спектральной характеристики
источника оптического излучения и длины оптического волокна на составляющие и
результирующую хроматической дисперсии.
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
372
Вычисленное значение
Рисунок 1 – Исходные данные хроматической дисперсии
Рисунок 2 – Кривые зависимости ширины спектральной характеристики источника оптического
излучения и длины оптического волокна на составляющие и результирующую хроматической
дисперсии
хром
пс
пр
вв
мат
5
.
19
5
.
2
7
10
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
373
Делая вывод по моделированию можно сказать следующее - хроматическая
дисперсия зависит от длины волны и ширины спектра излучения.
Вывод: Сравнивая дисперсионные характеристики различных световодов, можно
отметить, что лучшими с этой точки зрения являются одномодовые световоды, где
присутствует лишь хроматическая дисперсия, величина которой не превышает нескольких
пикосекунд в определенном диапазоне длин волн (l =1,2...1,6 мкм).
В нашем случае можно отметить, что хроматическая дисперсия зависит от длины
волны и ширины спектра излучения.
Литература
1. Лабораторный практикум «Исследование дисперсионных искажений импульсов
в оптическом волокне». - СибГУТИ, 2009.
2. Андрэ Жирар. Руководство по технологии и тестированию WDM. – М.: EXFO,
2001.
3. Пояснительная записка к проекту «Строительство малой ж.д. линии Жетыген –
Коргас – Государственная граница Республики». EL-02/АСПМК-СС.ОТ.2. ТОО
«АСПМК».
4. Каток В., Ковтун А. Дисперсия в световодах. Сети и телекоммуникации № 4,
2006.
5. Кившарь Ю.С., Агравал Г.П. Оптические солитоны. От волоконныхсветоводов к
фотонным кристаллам. - М.: Физматлит, 2005.
Бахтиярова Е.А. – доцент, к.т.н., Казахская академия транспорта и коммуникаций
им. М.Тынышпаева (г. Алматы, Казахстан)
АманжоловаК.Б. – ТОО «КАР-ТЕЛ»
ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ РЕЧЕВОГО
СООБЩЕНИЯ НА КАЗАХСКОМ ЯЗЫКЕ
При оценке качества передачи речи в первичной цифровой системе передачи в
теории передачи информации широко применяются различные аппроксимации (модели
Величкина, Давенпорта, Ричардса и других исследователей) усредненной по времени
плотности распределения вероятностей (ПРВ) мгновенного значения речевого сигнала
[2,6,7 и др.].
Для аппроксимации одномерной ПРВ используем достаточно хорошо
зарекомендовавшую себя при анализе сообщений русской речи плотность
гиперэкспоненциального распределения, предложенную в работах [2-5]
x
-
x
-
e
e
W(x)
R
,
(1)
где R,
,
-коэффициенты.
В
работе
[5]
были
уточнены
параметры
аппроксимации
(1)
экспериментальной ПРВ мгновенного значения для сообщений устной речи на
русском языке
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
374
R=3,396/ζ
х
;β=102,845/ζ
х
; α=7,272/ζ(2)
Для определения достаточной (для экспериментального определения плотности)
продолжительности реализации для сообщенийустной речи на казахском языке (которая
измеряется величинами L, отсчет и t, мин.) в работе
9
были получены оценки развития
математического ожидания m
х
и среднего квадратического отклонения ζ
х
, а также
относительных погрешностей δm
х
, δζ
х
,% их определения, от продолжительности
реализаций.
В работе
9
определено, что для рассматриваемой реализации сообщения
устной речи на казахском языке значение оценок σ
х
и m
х
практически
стабилизируется при t≥25 мин. Выбирая значение продолжительности t=30 мин
(L=79380000 отсчетов) реализации речевого сигнала получены m
х
= - 0,1865;
σ
х
=1580,205.
Поскольку динамический диапазон речевого сигнала должен совпадать с диапазоном
кодера и составлять 40 дБ по мощности согласно рекомендации G.712 ITU-T [2], постольку,
используя диапазон значений случайной величины х мгновенного значения речевого
сигнала-100<х<100, будем определять плотностьW
Э
(х) для речевого сигнала,
динамический диапазон которого совпадает с диапазоном кодера [5].
Результаты ПРВ случайной величины х мгновенного значения устной речи на
казахском языке представлены в работе
8
.
В качестве модели одномерной ПРВ речевого сообщения устной речи на
казахском языке выберем успешно использованную для сообщений устной речи на
русском, английском, испанском и вьетнамском языках [1] гиперэкспоненциальную
аппроксимацию (1).
Рисунок 1
С использованием методики [5] в работе [9] получены параметры аппроксимации
ПРВ мгновенных значений сообщения устной казахской речи
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
х
/ζ
х
ζ
х
W(х)
ζ
x
W
Арус
(х)
ζ
х
W
Эрус
(х)
ζ
х
W
Эказ
(х)
ζ
х
W
А1
(х)
ζ
х
W
Аказ
(х)
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
375
R=4,583/ζ
х
; β=138,79/ζ
х
; α=9,814/ζ
х
.(3)
В работе [2] на основании анализа продолжительности реализации речевого
сообщения, исчисляемой десятками секунд, получены значения аппроксимации W
А1
(х),
которые представлены на рис.1.
При сравнении значений W
А1
(х)и оценки W
Эрус
(х) плотности распределения
вероятностей речевого сообщения устной речи на русском языке в работе [5] отмечено
существенное их расхождение. Сравнение производилось для нормированных плотностей,
то есть при одинаковых значениях ζ
х
, а, следовательно, и одинаковых значениях
мощности речевого сообщения.
Значения аппроксимации W
Эказ
(х) для казахской речи представлены на рисунке 1.
Целесообразно не прибегать к аппроксимациям, используя в расчетных формулах
оценивания
качества
восстановления
речевого
сообщениянепосредственно
экспериментальное распределение вероятностей [10,11].
Литература
1. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань. Качество управления речевым
трафиком в телекоммуникационных сетях. - М: Радио и связь, 2001.
2. Лукова О.Н. Анализ качества стохастической цифровой передачи речевой
информации (Методика и ее использование при разработке информационных систем).
Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.1994. - 149 с.
3. ГореловГ.В., РомашковаО.Н. Modelling of Speech Information Probability
Characteristics for Anflysis of Speech Digital Transmission Quality. ТЕМРТ‘96 София
1996 с.104-111.
4. Шелухин О.И., Лукьянцев Н.Ф. Цифровая обработка и передача речи /Под ред.
О.И.Шелухина. – М.: Радио и связь, 2000. – 456 с.
5. Толмачев П.Н. Методы имитационного моделирования в определении
качества стохастической цифровой передачи речевой информации. Диссертация на
соискание ученой степени канд.техн.наук. - М.МИИТ, 2006.
6. Величкин А.И. Передача аналоговых сообщений по цифровым каналам связи.
М.: Радио и связь, 1983.-240 с.
7.
Рабинер
Л.Р.,
Шафер
Р.В.
Цифровая
обработка
речевых
сигналов М.: Радио и связь -1981.- 496 с.
8. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Статистические свойства отсчета
речевого сигнала русской и казахской речи на входе интерполирующего фильтра
цифровой
системы
передачи
//Информационно-управляющие
системы
на
железнодорожном транспорте. Украина – Харьков.-2006, №4. - с.68-75
9. Горелов Г.В., Бахтиярова Е.А., Карпов А.В. (при участии Толмачева П.Н.).
Вероятностные характеристики речевого трафика //Мир транспорта 2007, №1,с.22-25
10. Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А., Корнева Н.В. Спектральная плотность
мощности речевого сообщения на казахском языке. Труды научно-практической
конференции Неделя науки – 2006 «Наука – транспорту» М.:МИИТ, 2006.- с.II-40.
11. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Статистические свойства
отсчета речевого сигнала русской и казахской речи на входе интерполирующего
фильтра цифровой системы передачи //Информационно-управляющие системы на
железнодорожном транспорте. Украина – Харьков.-2006, №4. - с.68-75
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
376
Бахтиярова Е.А. – доцент, к.т.н., Казахская академия транспорта и коммуникаций
им. М.Тынышпаева (г. Алматы, Казахстан)
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЕРЕДАЧИ РЕЧИ В
СЕТЯХ С КОММУТАЦИЕЙ ПАКЕТОВ
В настоящее время в нагрузке телекоммуникационных сетей Республики
Казахстан возрастает доля речевого трафика, расширяются сферы применения речевых
услуг, что приводит к необходимости увеличения числа и эффективности использования
имеющихся каналов.
В условиях интенсивного развития телекоммуникационных сетей практически
отсутствует информация о вероятностных характеристиках сообщения устной казахской
речи, его аналитические модели.
Определение характеристик сообщения устной казахской речи и их моделей, их
использование для оценивания качества восстановления речи в телекоммуникационных
системах, применение результатов в производственной деятельности субъектов с учетом
требований Международного союза электросвязи представляются актуальными задачами
для телекоммуникационных сетей Республики Казахстан.
В настоящее время для увеличения эффективности процесса передачи разработаны и
широко используются цифровые системы передачи (ЦСП) с преднамеренным введением
стохастичности в процесс дискретизации.
Под стохастическими ЦСП (СЦСП) понимаем ЦСП, на вход восстанавливающих
устройств которых поступает стохастический поток отсчетов дискретизированной речи [1,2].
Для анализа качества воспроизведения казахской речи при различных
реализациях статистического уплотнения необходимо распределение вероятностей
P(Х) случайной величины X количества подряд отбракованных отсчетов в рекуррентном
потоке на входе интерполирующего фильтра дополнительного комплекта.
Рисунок 1
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0
5
10
15
20
25
30
35
Продолжительность реализации t, мин
В
ер
оя
тн
ос
ть
п
от
ер
и
от
сч
ет
а,
Ӛ
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ,
ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА
ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
_____________________________________________________________________________
377
В качестве входных данных используются два файла типа «RAW» (побайтный
поток отсчетов ИКМ с параметрами, определенными рекомендацией G.711 ITU-T),
полученные путем конвертирования реальных аудиозаписей телефонных разговоров двух
пар абонентов. С целью определения статистики коллизий, «столкновения отсчетов»
основного и дополнительного комплекта каждый отсчет основного комплекта
преобразован к виду «активный/пассивный».
В работе [3] определена достаточная (для имитационного моделирования)
продолжительность реализации речевого сообщения (L в отсчетах и t в минутах) с
использованием развития оценки вероятности θ отбраковки отсчета дополнительного
комплекта и относительной погрешности δθ,% ее определения.
Из рисунка 1 видно, что значение оценки θ практически стабилизируется (при
выполнении условия ׀δθ׀<2%) при t ≥ 20 мин. С запасом выбираем продолжительности
L=14 400 000 отсчетов (30 мин) для реализаций речевых сообщений основного и
дополнительного комплектов.
Результат моделирования – распределение вероятностей P(Х) случайной величины
X количества подряд отбракованных отсчетов впотокена входе интерполирующего
фильтра дополнительного комплекта в условиях фиксированного приоритета
представлены в таблице 1 [4].
Таблица 1. Распределение вероятностей p(X) при значениях случайной величины
Х, отсчет
Достарыңызбен бөлісу: |