Темы, изучаемые в восьмом семестре

1. Общее понятие о схеме преобразований SDH. Формирование контейнеров (разд. 7.2, 7.3 [1], тема 43 [3]).

Объясните, для чего нужна схема преобразований SDH. Расшифруйте все обозначения, принятые в ней. В чем суть операции мультиплексирования? Чем отличается размещение от выравнивания?

Укажите назначение контейнеров, их типы и размещаемые в них плезиохронныепотоки, а также – длительности кадров контейнеров. Из каких компонентов состоит любой контейнер? Какие режимы предусмотрены для ввода потока E1? Как вводят поток E2? Пользуясь схемой преобразований SDH, подсчитайте, сколько потоков E1 можно передать в STM-1.

 

2. Виртуальные контейнеры и их сцепки (разделы 7.2, 7.3 [1], тема 44 [3]).

Укажите назначение виртуальных контейнеров. Перечислите их типы. Сколько виртуальных контейнеров передаётся в течение одной секунды? Изобразите кадры VC-3 иVC-4, поясните их структуру. Нарисуйте, как выглядит мультикадрVC-12, укажите его длительность. Поясните, в чем различие между VCHO иVCLO. Что такое сцепка, для чего она нужна? Какие бывают сцепки? Назовите виды виртуальных сцепок.

 

3. Трибутарный и административный блоки и их группы (разделы 7.2, 7.3 [1], тема 45 [3]).

Укажите назначение трибутарных и административных блоков. Перечислите их разновидности. Какой вид цифрового выравнивания используют при формировании этих блоков? Как добиться того, чтобы события выравнивания происходили как можно реже? Поясните назначение указателя, приведите его структуру. Какое выравнивание предусмотрено при формировании TUG иAUG?  

 

4. Синхронный транспортный модульSTM-N, субсинхронные модули (раздел 7.1 [1], тема 46 [3]).

Изобразите структуру кадра STM-1. Подсчитайте количество бит, содержащихся в нем. Объясните назначение и основные функции секционных заголовков. Рассчитайте битовую скорость STM-1. Как формируются синхронные транспортные модули высших уровней иерархии? Сколько байт в кадре STM-N? Укажите назначение субсинхронных модулей и общий принцип их формирования.

 

5. Скремблирование сигнала STM(рис. 7.3, 7.4 [1], и поясняющий эти рисунки текст, тема 47 [3]).

Что такое скремблирование? Дескремблирование? Обоснуйте нужность и полезность данного преобразования. Назовите главные свойства ПСП, объясните, как получают ее практически. Почему не скремблируют цикловой синхросигнал? Как понимать словосочетание «скремблер с предварительной установкой»?

 

6. Типы синхронных мультиплексоров (разделы 8.2 и 8.3 [1], тема 48 [3]).

Перечислите главные функции синхронного мультиплексора. Назовите типы мультиплексоров и их состав. Иллюстрируйте ответ соответствующими рисунками.

 

7. Топологии и архитектура синхронных сетей (раздел 9.1 [1], тема 50 [3]).

Изобразите основные топологические структуры сетей SDHи дайте им краткую характеристику. Что такое трёхуровневая иерархическая архитектура, в чем её достоинства?

 

8. Принципы резервирования в сетях SDH(разд. 9.2 [1], тема 51 [3]).

Назовите и кратко охарактеризуйте основные схемы резервирования. Перечислите объекты резервирования и укажите обычно применяемые для них схемы. Чем отличается реверсивное резервирование от нереверсивного? Для чего вводят защитный интервал?

 

9. Защита трафика в синхронных сетях (разд. 9.2 [1], тема 52 [3]).

Разъясните, что конкретно имеют в виду, когда говорят о резервировании трафика. Чем отличается линейный резерв от кольцевого? Однонаправленное защитное переключение от двунаправленного? Объясните, как работают следующие схемы защиты: MSPLine 1+1, MSPLine 1:1, однонаправленное и двунаправленное сдвоенные (двухволоконные) кольца. Как резервируют решетчатые структуры, построенные на основе АОП?

 

10.  Необходимость тактовой сетевой синхронизации. Режимы работы сети синхронизации и источники синхросигнала (глава 11 [1], тема 53 [3]).

Какие два тактовых генератора считаются работающими синхронно? Разъясните, почему желательна (но необязательна) синхронизация сетевых элементов на сети SDH от одного высококлассного задающего генератора. Какой эффект может дать синхронизация тактовых частот потоков E1 на сети PDHот того же самого генератора?

Перечислите режимы работы сети синхронизации, а также источники синхросигнала. Приведите классификацию источников по уровням качества.

 

11.  Построение подсистем внутриузловой и межузловой синхронизации. Эталонная цепь синхронизации. Передача сигналов SSM. (Глава 11 [1], тема 53 [3]).

Сформулируйте основные правила построения той и другой подсистем.

Изобразите эталонную цепь синхронизации, назовите её основные параметры. Какую информацию несут сигналы SSM? Для чего она нужна? Как передают эти сигналы?

 

12.  Структурная схема и принцип действия генератора сетевого элемента (рис. 11.4 [1] и поясняющий его текст, тема 54 [3]).

Нарисуйте укрупненную структурную схему ГСЭ. Объясните назначение каждого из его входов и выходов. В каких режимах он может работать?Сформулируйте логику выбора источника синхросигнала, исходя из уровня качества и приоритета.

 

13. Показатели битовых ошибок (с. 338…343 [1], тема 56 [3]).

Объясните, что такое цифровые (битовые) ошибки и почему они могут возникать. Дайте определение BER и укажите основной недостаток этого показателя. Что такое время неготовности? Сформулируйте критерий полного отказа. Приведите определения ES_kиSES_k. Что такое блок? Блок с фоновой ошибкой? Определите следующие показатели: ES_ТиSES_Т, секунды с BBE.

 

14.  Контроль битовых ошибок (разд. 7.6 [1], тема 58 [3]).

Сформулируйте общий принцип контроля ошибок без перерыва связи, используемый и в телекоммуникационных, и в компьютерных сетях. Какой метод применяют в SDH при формировании проверочных кодовых слов? Объясните суть этого метода на конкретном примере. Какие пороговые значения коэффициента ошибок устанавливают в оборудовании SDH?

 

15.  Фазовые флуктуации цифровых сигналов (с. 99…100 [1], тема 59 [3]).

Объясните, что такое фазовые флуктуации. Как называют «быстрые» и «медленные» флуктуации? В каких единицах их измеряют? Перечислите причины появления фазовых флуктуаций. Как они сказываются на работе оборудования? Чем отличаются систематические флуктуации от несистематических? Какие их них и почему более опасны? Укажите способы борьбы с фазовыми флуктуациями.

 

16.  Передача пакетного трафика по сетям PDH и SDH (тема 60 [3]).

Объясните, в чем принципиальное отличие трафика компьютерной сети от трафика телекоммуникационной сети. Для чего компьютерщикам нужны сети связи? Перечислите проблемы, возникающие на стыках компьютерных сетей с телекоммуникационными. Назовите три процедуры, входящие в состав универсальной технологии сопряжения пакетных сетей и сетей связи. Кратко охарактеризуйте каждую из них. В чем состоят главные преимущества этой технологии?

 

17.  Достоинства оптических волокон. Многомодовые и одномодовые волокна (с. 14 и с. 28…33 [2], тема 62 [3]).

Перечислите главные достоинства оптических кабелей связи. Изобразите поперечное сечение оптического волокна, укажите его геометрические размеры. Что такое ППП? Какие они бывают? Приведите классификацию типов волн (мод) в диэлектрическом волноводе. Какие волокна именуют ступенчатыми? Градиентными? Многомодовыми? Одномодовыми? Дайте определение волны отсечки. Укажите волну отсечки высших мод для стандартного ОВ (SF). Чему равна волна отсечки фундаментальной моды HE₁₁? Назовите все стандартные диапазоны, предназначенные для передачи сигналов по многомодовым и одномодовым волокнам.

 

18. Затухание в оптических волокнах (с. 33..36 [2], тема 63 [3]).

Перечислите все источники потерь энергии в ОВ. Назовите главные из них. Какой параметр ОВ характеризует величину удельных потерь? Изобразите зависимости составляющих потерь от длины волны. Укажите координаты экстремальных точек. Сопоставьте потери в одномодовом и многомодовом волокнах.

 

19. Материальная и волноводная дисперсия в оптическом волокне (с. 38, 39 [2], тема 64 [3]).

Объясните, что такое дисперсия и к каким негативным последствиям она приводит. Назовите причину материальной дисперсии. Что такое показатель преломления? Групповая задержка? Нарисуйте графики зависимостей показателя преломления и групповой задержки от длины волны для беспримесного кварцевого стекла.

Назовите причину волноводной дисперсии. От чего зависит её величина? Как можно управлять величиной волноводной дисперсии?

 

20.  Хроматическая дисперсия в оптическом волокне (с. 38…40 [2], тема 64 [3]).

Объясните, что такое дисперсия и к каким негативным последствиям она приводит. Назовите две составляющие хроматической дисперсии. Нарисуйте зависимость групповой задержки, обусловленной хроматической дисперсией, от длины волны. Дайте определение коэффициента хроматической дисперсии. В каких единицах он измеряется? Что такое уширение и как его рассчитать? Изобразите зависимости коэффициента дисперсии от длины волны для ОВ следующих типов: SF, DSF, NZDSF. Что такое накопленная дисперсия? Запишите условие полной компенсации хроматической дисперсии.

 

21. Межмодовая и поляризационная модовая дисперсия (с. 40, 41 [2], тема 64 [3]).

Объясните, что такое дисперсия и к каким негативным последствиям она приводит. Назовите причину межмодовой дисперсии. Дайте определение дисперсионного параметра, укажите единицу его измерения. Как рассчитать километрическое уширение, обусловленное этим видом дисперсии? Как зависит уширение от длины волокна? Какова величина межмодовой дисперсии в одномодовом ОВ? Можно ли пренебречь хроматической дисперсией в многомодовом волокне?

Из-за чего возникает ПМД? Почему она имеет случайный характер? Дайте определение дисперсионного параметра и назовите единицу его измерения. Укажите, как рассчитать уширение, обусловленное ПМД, в ОВ заданной длины. При каких скоростях передачи сигналов приходится всерьез считаться с ПМД?

 

22.  Основные требования к источникам оптического излучения. Светоизлучающие диоды и их характеристики (с. 85…92 [2], тема 65 [3]).

Перечислите общие требования к источникам излучения. Назовите два вида источников, применяющихся в оптической связи. Изобразите схему простейшего СИД и объясните, как он работает. Что такое гетероструктура и каковы её полезные свойства? Перечислите основные характеристики СИД. От чего зависит рабочая длина волны? Какую (примерно) оптическую мощность он излучает? Какова ширина спектра излучения? Укажите достоинства, недостатки и область применения СИД.

 

23.  Инжекционные лазерные диоды и их характеристики (с. 92…94 [2], тема 66 [3]).

Назовите условия возникновения лазерной генерации. Нарисуйте схему FP-лазера, объясните, как он работает. Изобразите его ватт-амперную и спектральную характеристики. Объясните, почему они имеют такую форму. Как осуществляют модуляцию излучения лазерного диода? Какие разновидности одномодовых ИЛД используют на практике? Укажите главное преимущество одномодового лазера перед многомодовым. Сравните светодиоды с лазерными диодами, сделайте вывод.

 

24. Структурная схема и принцип действия передающего оптического модуля (с. 94…98 [2], темы 67, 68 [3]).

Изобразите структурную схему ПОМ с внутренней модуляцией оптической несущей и объясните, как она работает. Какой вид модуляции преимущественно используют в оптической связи? Почему внутренняя модуляция применяется только при сравнительно низких скоростях передачи?

Нарисуйте структурную схему ПОМ с внешней модуляцией, поясните назначение элементов и характер их взаимодействия. На каких принципах основана работа оптического модулятора?

 

25. Структура, принцип действия и характеристики фотодетекторов (с. 109…115 [2], тема 69 [3]).

Укажите назначение фотодетекторов и перечислите предъявляемые к ним требования. Изобразите структуру и поясните принцип действия PIN фотодиода. Каковы его достоинства и недостатки? Нарисуйте структурную схему ЛФД. В чем состоит его главное отличие от PINфотодиода? Назовите его достоинства и недостатки. Дайте определения основным характеристикам фотодетекторов (квантовая эффективность, монохроматическая токовая чувствительность и др.).

 

26.  Структурная схема и принцип действия приёмного оптического модуля (с. 109…117 [2], тема 70 [3]).

Изобразите структурную схему ПРОМ. Объясните принцип действия ТИУ. Как найти частоту среза его АЧХ? Как рассчитать сопротивление резистора обратной связи? Как определить напряжение сигнала на выходе ПРОМ, зная величину входной оптической мощности?

 

27.  Шумы приёмного оптического модуля (с. 117…120 [2], тема 71 [3]).

Назовите две главные составляющие шумов ПРОМ. Объясните физическую природу каждой из них. Приведите определение коэффициента шума усилителя. Рассчитайте действующие значения напряжений составляющих шумов на выходе ПРОМ.

 

28.  Расчет максимальной протяженности регенерационного участка (с. 320…322 и формула (9.6) [2], тема 73 [3]).

Назовите главные факторы, ограничивающие длину регенерационного участка (при отсутствии усилителей и компенсаторов дисперсии). Рассчитайте максимальную протяженность регенерационного участка.

 

29.  Оптические усилители и их характеристики (разд. 3.5 [2], тема 74 [3]).

Укажите назначение оптического усилителя. Изобразите упрощенную структурную схему усилителя на примесном волокне (EDFA)и энергетическую диаграмму, поясняющую его принцип действия. Перечислите основные характеристики ОУ. Что такое ASE? Рассчитайте мощность оптического шума на выходе усилителя и уровень шума, приведённый к его входу.

 

 

30.  Пассивные оптические компоненты (разд. 2.2…2.6 [2], тема 75 [3]).

При ответе на вопрос необходимо назвать каждый из оптических компонентов, указать его назначение и основные характеристики. Обратите внимание на оптические кроссы, перечислите их главные достоинства.

 

31.  Основные принципы спектрального разделения оптических сигналов (глава 8[2], тема 76 [3]).

Перечислите достоинства оптических систем со спектральным разделением. Назовите два класса этих систем. В каких диапазонах они работают? Какую полосу отводят на один спектральный канал в системах CWDM? В системах DWDM? Объясните принцип действия оптического мультиплексора/демультиплексора. Рассчитайте ширину спектра оптического сигнала в одном канале. Почему FP-лазер нельзя использовать при DWDM? Какие главные требования предъявляют к источникам излучения в системах с плотным волновым мультиплексированием?

 

32. Структурная схема и принцип действия оптической ЦСП с DWDM(рис. 8.3, 9.7, 9.12 [2], и поясняющий эти рисунки текст, тема 76 [3]).

Изобразите структурную схему одного направления передачи оптической ЦСП с плотным волновым мультиплексированием и топологией «последовательная линейная цепь». Укажите назначение каждого из её элементов. Что такое ОМВВ и когда возникает необходимость в его установке? Почему в бустерах не предусмотрены компенсаторы дисперсии? Какие факторы влияют на расстояния между оптическими усилителями? Чем ограничено их количество в цепочке?