Система служебной связи для оптических волоконных систем передачи

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА СЛУЖЕБНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОННЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ(71) Заявитель Институт информационных технологий(72) Авторы Сабинин Николай Константинович Марьенков Александр Андреевич(73) Патентообладатель Институт информационных технологий(57) 1. Система служебной связи для оптических волоконных систем передачи, включающая оконечные станции, переговорные узлы с переговорными устройствами, коммутирующее устройство и оптическую линию связи, отличающаяся тем, что в каждом переговорном узле коммутирующее устройство выполнено в виде направленного ответвителя Х-типа, снабженного двумя входами и выходами, при этом входи выходнаправленного ответвителя включены в разрыв линии связи, а входи выходнаправленного ответвителя соединены с оптическими разъемами для подключения к переговорному устройству. 2. Система служебной связи для оптических волоконных систем передачи по п. 1, отличающаяся тем, что максимальное количество ответвителей, которое включено в линию, связано соотношением 1,где Р 11 и Р 12 - затухания в направленном ответвителеи- длина строительного участка и затухание в оптическом кабеле р - собственные потери в направленном ответвителе Р 0 - динамический диапазон переговорного устройства. 1204 Полезная модель относится к технике связи и может быть использована для организации служебной связи в оптических системах передачи. В технике связи известно коммутирующее устройство для оптического, которое содержит направленный ответвитель Х-типа для ввода и вывода излучения, подключаемый двумя входами в разрыв оптической линии, петлю связи между двумя выходами ответвителя и частотно зависимыми фильтрами в петле связи 1. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности ввода сигнала служебной связи и передачи его в заданном направлении. Наиболее близким аналогом заявленного устройства, принятым в качестве прототипа,является система служебной связи для оптических волоконных систем передач, включающая оконечные станции, переговорные узлы с переговорными устройствами, коммутирующее устройство, преобразователь высокоскоростного оптического сигнала в электрический,частотный демодулятор, блок ввода-вывода низкочастотного сигнала служебной связи,частотный модулятор, преобразователь электрического сигнала в оптический и оптическую линию связи 2. Известная система позволяет осуществить служебную связь путем выделения низкочастотного сигнала служебной связи из высокоскоростного основного потока путем использования частотной модуляции. Недостатком известного устройства системы служебной связи является высокая сложность и высокая стоимость, так как требуется преобразование высокочастотного оптического сигнала в электрический и необходима сложная схема для выделения из него сигнала служебной связи. В основу полезной модели положена задача создания системы служебной связи для оптических систем передачи, обеспечивающая передачу служебной информации в направлении любой конечной станции и любого переговорного узла. Поставленная задача достигается тем, что в системе служебной связи для оптических волоконных систем передачи, включающей оконечные станции, переговорные узлы с переговорными устройствами, коммутирующее устройство и оптическую линию связи, согласно полезной модели, в каждом переговорном узле коммутирующее устройство выполнено в виде направленного ответвителя Х-типа, снабженного двумя входами и выходами, при этом входи выходнаправленного ответвителя включены в разрыв линии связи, а входи выходнаправленного ответвителя соединены с оптическими разъемами для подключения к переговорному устройству. В системе служебной связи для оптических волоконных систем передачи максимальное количество ответвителей, которое включено в линию связано соотношением 1,где Р 11 - затухание между первым входоми первым выходомв направленном ответвителе и Р 12 - затухание между первым входоми вторым выходомв направленном ответвителе 1 и- длина строительного участка и затухание в оптическом кабеле р - собственные потери в направленном ответвителе Р 0 - динамический диапазон переговорного устройства. Соотношение между затуханием Р 11 и Р 12 устанавливается следующим выражением 1112101 (10 12 / 101) . Полезная модель поясняется чертежом. Фигура показывает структурную схему устройства для осуществления служебной связи в оптических системах передачи. 2 1204 Система служебной связи включает переговорные узлы 1 с переговорными устройствами 2, коммутирующее устройство 3 и оптическую линию связи 4, соединяющую между собой оконечные станции 5 и 6. В каждом переговорном узле 1 коммутирующее устройство 3 выполнено в виде направленного ответвителя Х-типа, снабженного двумя входами и выходами, при этом входи выходкоммутирующего устройства - направленного ответвителя 3 включены в разрыв линии связи 4, а входи выходнаправленного ответвителя 3 выполнены с возможностью подключения к переговорному устройству посредством оптических соединителей 7. Система служебной связи работает следующим образом. Для реализации служебной связи используют оптические переговорные устройства 2, осуществляющие связь по свободному волокну оптической линии связи, например, описанные в 3. Для осуществления связи, например на переговорном узле 1, абоненты включают переговорные устройства 2 на станции 5 и на выходеоптического ответвителя 3. Для связи со станцией 6 абонент должен подключить переговорное устройство 2 к входунаправленного ответвителя 3. Пример. Покажем, что заявляемое устройство системы осуществления служебной связи может практически использоваться для организации служебной связи. Произведем расчет максимальной длины оптической линии, при которой обеспечивается служебная связь между узлами и опорными станциями. В реальной линии могут использоваться элементы со следующими параметрами затухание в оптическом кабеле -0,22 дБ/км расстояние между узлами связи примем равным строительной длине оптического кабеля 12 км, коэффициент деления оптического ответвителя 50 /50 , что обозначает деление мощности сигнала пополам между выходоми выходом(вносимые потери в оптической линии между входоми выходомР 113 дБ, потери между входоми выходомответвителя - Р 123 дБ) собственные потери ответвителя - р 0,2 дБ. Динамический диапазон переговорного устройства обычно составляет - Р 050 дБ. Общее затухание сигнала Р между станцией 5 и -ым переговорным пунктом равно Р 11. Определим максимальное количество ответвителей, которое можно включить в линию из условия Р 0 0,т.е. длина линии , при которой будет осуществляться служебная связь, будет составлять 13226 км. С учетом того, что связь может осуществляться в обоих направлениях, общая длина линии составляет 52 км. В приведенном анализе предполагалось, что все направленные ответвители имеют коэффициент деления 50/50 . Для увеличения дальности действия служебной связи коэффициент деления должен быть разным в зависимости от расположения ответвителя на линии. Для направленного ответвителя типасправедливо следующее соотношение между затуханием Р 11 и Р 12 1112101 (10 12 / 101) . Наибольшую дальность можно получить, если коэффициент деления первого ответвителя выбирается из следующего условия Р 0 рР 12. Коэффициент деления ответвителя для -ого переговорного узла определяется из выражения 3. Расчет по приведенной формуле показывает, что длина линии может превышать 1001 км. Таким образом в общем виде в системе служебной связи для оптических волоконных систем передачи максимальное количество ответвителей, которое может быть включено в линию, связано соотношением 1,- затухание между первым входоми первым выходомв направленном от где Р 11 ветвителе и Р 12 - затухание между первым входоми вторым выходомв направленном ответвителеи- длина строительного участка и затухание в оптическом кабеле р - собственные потери в направленном ответвителе Р 0 - динамический диапазон переговорного устройства. Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается наличием трех новых связей и двух новых узлов (оптических соединителей на входеи выходеоптического ответвителя). Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизна. Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями показывает,что известно устройство 1, которое содержит направленный ответвитель Х-типа для ввода и вывода излучения. Однако введение направленного ответвителя Х-типа в конструкцию заявленного устройства в том виде, как оно есть, не реализует поставленной цели. Новый конструктив системы служебной связи с ответвителями Х-типа и его связи с другими элементами устройства обеспечивают новые свойства, а именно передачу служебных сигналов в любом выбранном направлении. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию существенные отличия. На дату подачи система служебной связи проходит промышленную апробацию в СНГ в оптических волоконных системах передачи. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4