Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
magisterskaya-3.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
16.4 Mб
Скачать

3.2 Сравнение качественных характеристик линий связи, организованных по металлическим и волоконно-оптическим кабелям

Задачей физического уровня любой цифровой системы связи является передача информационных потоков через физическую среду (медный кабель, оптическое волокно или свободное пространство) с максимальной скоростью и точностью. Следовательно, физический уровень передачи данных характеризуется скоростью передачи данных и их сохранностью при передаче от источника к приемнику. Количественной мерой сохранности данных является коэффициент ошибок (BER).

В реальных условиях для измерения коэффициента ошибок через систему связи передается конечное число битов информации и подсчитывается число ошибочно интерпретированных приемником битов. Коэффициент ошибок оценивается как отношение числа ошибочно интерпретированных битов к общему числу переданных за определенный интервал времени [11]:

где Nош – количества символов (бит), принятых с ошибками, бит;

N – общее количество переданных симво­лов за определенный интервал времени, бит.

Большинство цифровых коммуникационных протоколов устанавливают максимальное значение коэффициента ошибок на одном из двух уровней. В телекоммуникационных протоколах, таких, как SONET/SDH, обычно требуется, чтобы при использовании длинной псевдослучайной последовательности двоичных символов (битов) количество ошибок было не более 1 на 1010 бит (т.е. коэффициент ошибок BER=1/1010 = 10-10). В коммуникационных протоколах для передачи цифровых данных, подобных протоколам Fibre Channel и Ethernet, при использовании коротких пакетов битов BER должен быть ниже 10-12[11].

Были проведены исследования ошибок, возникающих в каналах передачи данных Белорусской железной дороги. По данным исследования подсчитано количество переданных бит без ошибки и с ошибками, коэффициент ошибок по направлениям. Результаты исследований приведены в таблице 3.1 («МК» – медный кабель, «ВОК» – волоконно-оптический кабель). По данным таблицы построена диаграмма, которая представлена на рисунке 3.2.

Приведем пример расчета коэффициента ошибок по направлению Полоцк–Минск по формуле 3.1:

Кош = 63072000/464222534400 = 0,0001359

Таблица 3.1– Расчет коэффициента ошибок по направлениям

Направление линии связи

Общее количество

принятых бит

Количество ошибочных бит

Кош

Тип

кабеля

1

Полоцк-Минск

464222534400

63072000

0,0001359

МК

2

Могилев-Орша

296312256000

31536000

0,0001064

МК

3

Молодечно-Полоцк

266681030400

23652000

0,0000887

МК

4

Полоцк-Молодечно

266681030400

23652000

0,0000887

МК

5

Жлобин-Калинковичи

291373718400

23652000

0,0000812

МК

6

Осиповичи-Могилев

296312256000

23652000

0,0000798

МК

7

Лида-Молодечно

311127868800

23652000

0,0000760

МК

8

Могилев-Минск

217295654400

15768000

0,0000726

МК

9

Жлобин-Осиповичи

1516131043200

86724000

0,0000572

МК

10

Осиповичи-Минск

296312256000

15768000

0,0000532

МК

11

Гомель-Минск

227172729600

7884000

0,0000347

МК

12

Витебск-Минск

256803955200

7884000

0,0000307

МК

Продолжение таблицы 3.1

13

Брест-Лунинец

281496643200

7884000

0,0000280

МК

14

Калинковичи-Жлобин

281496643200

7884000

0,0000280

МК

15

Могилев-Осиповичи

291373718400

7884000

0,0000271

МК

16

Волковыск-Лида

296312256000

7884000

0,0000266

МК

17

Молодечно-Лида

301250793600

7884000

0,0000262

МК

18

Жлобин-Гомель

7965861148800

181332000

0,0000228

МК

19

Осиповичи-Жлобин

1274142700800

23652000

0,0000186

МК

20

Молодечно-Минск

1076601196800

15768000

0,0000146

МК

21

Витебск-Полоцк

637071350400

7884000

0,0000124

МК

22

Лунинец-Барановичи

1313651001600

7884000

0,0000060

МК

23

Калинковичи-Гомель

3985399843200

23652000

0,0000059

МК

24

Полоцк-Витебск

5787966067200

31536000

0,0000054

МК

25

Барановичи-Лунинец

1832197449600

7884000

0,0000043

МК

26

Гомель-Калинковичи

4015031068800

15768000

0,0000039

МК

27

Лунинец-Брест

5076816652800

15768000

0,0000031

МК

28

Гомель-Жлобин

19601055734400

39420000

0,0000020

МК

29

Барановичи-Брест

49434761376000

0

0,0000000

ВОК

30

Барановичи-Минск

113645627251200

0

0,0000000

ВОК

31

Брест-Барановичи

54333790675200

0

0,0000000

ВОК

32

Орша-Минск

48703857811200

0

0,0000000

ВОК

33

Витебск-Орша

251865417600

0

0,0000000

ВОК

34

Слуцк-Калий

286435180800

0

0,0000000

ВОК

35

Орша-Могилев

25003815868800

0

0,0000000

ВОК

36

Барановичи-Лида

13190833929600

0

0,0000000

ВОК

37

Барановичи-Слуцк

1476622742400

0

0,0000000

ВОК

38

Могилев-Жлобин

14988461616000

0

0,0000000

ВОК

39

Лида-Волковыск

2049493104000

0

0,0000000

ВОК

40

Лида-Барановичи

4997800051200

0

0,0000000

ВОК

41

Орша-Витебск

11694457036800

0

0,0000000

ВОК

42

Слуцк-Осиповичи

2301358521600

0

0,0000000

ВОК

43

Слуцк-Барановичи

222234192000

0

0,0000000

ВОК

44

Осиповичи-Слуцк

2607547852800

0

0,0000000

ВОК

45

Жлобин-Могилев

14356328803200

0

0,0000000

ВОК

Рисунок 3.2Распределение коэффициента ошибок по направлениям

Из таблицы видно, самые большие коэффициенты ошибок наблюдаются по направлениям №1 – №28. Это объясняется тем, что по этим направлениям используется магистральный медный кабель, который более подвержен различного рода помехам (природные явления, ионизация атмосферы, электромагнитные влияния от электродвигателей и линий электропередач и импульсные помехи). В каналах ТЧ и ИКМ наблюдаются кратковременные скачкообразные изменения коэффициента передачи и кратковременные пропадания канала. Они возникают из-за плохих контактов в местах пайки, штепсельных и гнездовых разъемов, перегрузок линейных усилителей, несовершенства эксплуатации каналов и технологии измерения их характеристик. Все это приводит к искажению формы принимаемых импульсов: изменяя их амплитуду и длительность. Волоконно-оптические линии связи практически не подвержены помехам. Также они обладают очень большой полосой пропускания, скоростью передачи до 10 Гбит/с и в несколько раз легче медного кабеля.

Таким образом, проведенные исследования показали, что переход на волоконно-оптические линии связи по всем направлениям железной дороги позволит улучшить качество передачи данных, а также повысить эффективность работы сети передачи данных в целом.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]