Развитие теории и инженерных приложений построения структурированных кабельных систем

• Автор: Семенов, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 342 с. : ил.

Аннотация. Рассмотрена общая теория построения СКС как сложной технической системы и ее инженерные приложения. Приведено обоснование выбора типа элементной базы для реализации горизонтальной и магистральной подсистем при различной протяженности тракта передачи, а также коммутационного поля в технических помещениях. Обоснована возможность выхода за пределы формальных ограничений стандартов при построении магистральных трактов с использованием многомодовых кабелей и продемонстрирована нецелесообразность выполнения этой операции на уровне горизонтальной подсистемы даже при наличии технической возможности. Показано, что подавляющее большинство всех проектов могут быть полностью охарактеризовано единственным параметром: количеством обслуживаемых пользовательских портов. Приведены примеры использования полученных результатов для обоснования конструктивного исполнения различных компонентов СКС. Введен и обоснован ряд принципов и правил, облегчающих выбор конкретных проектных решений при построении кабельных систем. Представлены обширные статистические данные по практически реализованным СКС. Ил. 73. Библ. 144. Табл. 30.

Содержание
Введение
1. Разработка теории определения предпочтительных областей применения оптических и медножильных решений

1.1. Постановка задачи

1.2. Расчетная модель и схема расчета

1.3. Пропускная способность тракта передачи на основе витой пары

1.4. Оценка степени влияния теплового шума на пропускную способность тракта

1.5. Результаты расчетов и их анализ

1.6. Выводы
2. Разработка принципов увеличения эффективности архитектурного построения магистральной части СКС
2.1. Разработка принципов определения емкости магистральных кабелей
2.1.1. Выбор емкости оптических кабелей подсистемы внутренних магистралей
2.1.2. Выбор емкости оптических кабелей подсистемы внешних магистралей
2.1.3. Выбор емкости магистральных кабелей для передачи сигналов телефонной сети
2.2. Разработка метода расчета предельной длины многомодового тракта
2.2.1. Постановка задачи и исходные положения
2.2.2. Расчет дисперсионного штрафа по мощности многомодового оптического тракта
2.2.3. Расчетное уравнение
2.2.4. Результаты расчетов и их анализ
2.3. Принципы выбора типа и категории волокон магистральных кабелей оптической подсистемы
2.3.1. Постановка задачи и исходные положения
2.3.2. Определение области применения волокон категории ОМ1
2.3.3. Требования к коэффициенту широкополосности многомодового оптического кабеля
2.3.4. Область применения одномодовых оптических кабелей
2.3.5. Выбор типа волокна для организации коротких магистральных линий
2.3.6. Рекомендованные области применения оптических кабелей с волокнами различных типов и категорий
2.4. Статистические характеристики линейной части магистральных подсистем
2.4.1. Вероятность применения магистральных подсистем в проекте СКС
2.4.2. Оценка объемов использования многомодовых линейных кабелей при реализации проектов СКС
2.4.3. Оценка объемов применения одномодовых линейных кабелей при построении подсистемы внешних магистралей
2.4.4. Статистика распределения длин и оценка объемов поставки линейных кабелей подсистемы внутренних магистралей
2.5. Выводы
3. Разработка принципов и методов увеличения эффективности архитектурного построения и функционирования горизонтальной подсистемы СКС
3.1. Топологические модели линейной части горизонтальной подсистемы
3.1.1. Исходные положения и постановка задачи
3.1.2. Прямоугольная форма обслуживаемой рабочей области
3.1.3. Обслуживаемая область в форме эллипса
3.2. Разработка метода улучшения эффективности функционирования симметричных горизонтальных трактов для передачи сигналов приложений класса D
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Исходные положения
3.2.3. Расчет вероятности ошибки при кабельном тракте произвольной длины
3.2.4. Анализ результатов расчетов и экспериментов
3.3. Отражения в высокоскоростных симметричных трактах и решение проблемы 15 м
3.3.1. Разновидности неоднородностей и их мешающее влияние
3.3.2. Влияние отражений на переходное затухание
3.4. Разработка метода расчета коэффициента технологического запаса длины горизонтального кабеля
3.4.1. Постановка задачи
3.4.2. Составление уравнения расхода горизонтального кабеля
3.4.3. Решение уравнения расхода и его анализ
3.5. Разработка метода определения величины расхода горизонтального кабеля
3.5.1. Постановка задачи и исходные положения
3.5.2. Схема выбора значений параметров Lmin и Lm3x

заметного влияния);
• шнуры имеют фиксированную длину, равную 5 м;
• эквалайзер обеспечивает подавление переходной помехи на ближнем конце на 25 дБ равномерно во всем частотном спектре. Результаты расчетов дают возможность сформулировать следующие промежуточные выводы:
• при использовании стандартных компонентов категории 5е пропускная способность, требуемая для поддержания нормальной работоспособности интерфейсов 100 Ваэе-Т, обеспечивается только при длине стационарной линии не свыше 25 м, что в реальных кабельных системах соответствует параметру дг = (25 — 40)/14 = —1,07. Таким образом, на основании соотношения (3.32) данная разновид-
трактов горизонтальной подсистемы. Столь малая величина явно недостаточна для подавляющего большинства случаев реализации проектов кабельных систем. Поэтому элементная база категории 5е из дальнейшего рассмотрения исключается.
• передача 10-гигабитного информационного потока по тракту, построенному с использованием стандартной элементной базы категории 6, возможна только на 55 м при условии возможности линейной интерполяции основных параметров компонентов, из которых собран тракт, в частотный диапазон 250 - 500 МГц. В отличие от этого технические характеристики элементной базы категории 7 потенциально позволяют строить линии протяженностью вплоть до 150 м с сохранением принятой в СКС на уровне горизонтальной подсистемы 4-парной схемы организации связи.
ность проводки позволяет обслужить не более