Гузаиров м б проблeмы тeхники и тeхнологии тeлeкоммуникаций уфа 2005 290 с 11

Отличительной (от условий работы ТМЦ других МЦ) особенностью деятельности ЦТМТ ЮОМЦ является то, что ТМЦ КБ №№ 1-3 работают (практически постоянно) по организованной ЦТМТ КБ №1 многоточке «3 абонента» («внутренние» мероприятие Центра) или «3 + 1» с подключением четвертого ТМЦ (напр., НЦССХ).   В настоящее время формируется телемедицинская сеть Центра: с марта 2004 г. функционирует второй ТМЦ «ЮОМЦ» — в КБ №2 (Астрахань), с февраля 2005 — третий — в КБ №3 (Волгоград), в перспективе — создание четвертого. В планах — подключение к ТМ-сети наших операционных, прорабатывается вопрос телепатологии.   Сегодня мы сосредоточили внимание на развитии филиалов Центра: отрабатывается система организации консультаций, приобретается оборудование. В перспективе развития телемедицины нашего Центра планируется подключение к сети большинства филиалов.   Но возможности нашей «многоточки» (4 абонента) уже используются по максимуму при создании в ЮОМЦ 4-того ТМЦ необходимо продумать новые варианты организации «многоточек» (4+1, 2, …), т.е. назрела необходимость аренды (~1000$/день) /приобретения видеосервера.   Проявилась и другая проблема: разнотипность систем ВКС.

 

Производители (поставщики) уверяют вас: «данная» система ВКС надежна, поддерживает все протоколы и т.д. Мы провели ряд пробных тестирований в режиме (3+1) с разными ТМЦ (читай — разными системами ВКС).

 

Совместно с ТМЦ МЦ УДП РФ сейчас проводится тестирование системы ВКС «Sony».

 

Практика показала, что чем новее оборудование, чем более «свежая» модель, тем менее охотно она ладит с оборудованием, выпущенным ранее и чем больше временной разрыв, тем больше проблем с совместимостью, особенно в режиме многоточки, с чем мы постоянно сталкиваемся на практике. Предложения поставщиков обновить парк ВКС не лишены логики — должен быть сбыт, понятно. Но даже если, допустим, мы обновим свое оборудование, в стране все равно есть ТМЦ, работающие на других, отличных от наших, системах ВКС, т.е.

 

опять всплывает знакомая проблема совместимости. Очевидно, эта проблема должна решаться в государственном масштабе: лицензирование оборудования по единым стандартам.   Телемедицина существует вопреки усилиям связистов.

 

Да, как это не печально. Большего вреда телемедицине никто не нанес, т.к.

 

некачественная связь, срывы телемостов дискредитируют саму идею телемедицины в глазах участника телеконференции, слушателя курса, пациента.  1. нет взаимодействия между филиалами «…электросвязь» компании «ЮТК».

 

2.

 

нет современного оборудования у связистов для тестирования линий при ВКС.

 

3. связисты не могут часто установить причину «непрохождения» видеосигнала, обрывов связи, выявить ошибки и порой в прямом смысле «кажут» небылицы, типа нет света у абонента (абонент с нами на голосовой связи в это время), нет NT-окончаний и т.

 

д., доходя до абсурда, заявляя, что абонент не хочет с нами работать. В итоге телеконсультацию пациента из Астрахани мы провели по организованной, спасибо им, ТМЦ НИИ нейрохирургии им.

 

Бурденко: Ростов-на-Дону (КБ1) — Москва — Астрахань (КБ2).  4. связисты не знают что такое QoS — международный стандарт качества связи.  5. в договоре об оказания услуг, телефонисты отказываются прописывать гарантию качества связи.

 

6. Излюбленный прием связистов при сбоях: ростовские — говорят, что проблема в Москве, москвичи — что в Ростове.   АБОНЕНТ — Линии связи (пути) — оборудование: ЦТМТ — АТС54 («кросс») — АТС43, «Эл.Связь» (город-межгород) — «Ростелеком» (провайдер межгород) — электросвязь абонента (межгород-город) — АБОНЕНТ.   На упрощенной схеме линий ISDN-связи «ЦТМТ ЮОМЦ — ТМЦ-Абонент» видно, что полезный сигал ВКС проходит несколько промежуточных этапов (провайдеров) и на каждом из них может произойти сбой. Более того, изначально синхронный сигнал к абоненту может идти в «разделенном» виде по нескольким совершенно разным линиям, т.е. каждый «В»-канал проходит свой путь. Но провайдеры не несут ответственности ни друг перед другом, ни перед клиентом.

 

В итоге спросить не с кого. Эта проблема не только Ростова, но России и решать ее надо в т.ч. на самом высоком уровне. Министерство связи и Российская ассоциация телемедицины должны объединить усилия и добиться отличного (а в телемедицине другого быть не может) качества связи.      УДК 61:681.3  Плескачев С.А., Гранкина Н.Е., Ванин А.В., Пирумян А.Ж., Васильева Н.Е., Сметанников М.Ю.

 

ФГУ «Южный окружной медицинский центр Росздрава», г. Ростов-на-Дону  ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ УСТАНОВКИ МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕМЕДИЦИНСКОГО КОМПЛЕКСА НА БОРТУ ЛЕДОКОЛА В УСЛОВИЯХ ЛЕДОВОЙ НАВИГАЦИИ     Анализ семилетней работы ледокола «Капитан Демидов» «Азово-Донского Государственного бассейнового управления водных путей и судоходства» осуществляющего ледовую проводку караванов судов на акватории Азовского моря с выходом в Черное море через Керченский пролив и работу в устье реки Дон до Нижне-Гниловского рейда, показал необходимость развертывания на борту ледокола врачебного судового медпункта.   Нами в течение 5 лет направляется на ледокол судовой врач, который осуществляет медико-санитарное обеспечение экипажей судов находящихся в караване при ледовой проводке в условиях многосуточного рейса длительного отрыва от берега на расстоянии сотен километров.   В караване иногда проводится до 30 и более судов река-море плавания с общей численностью экипажей до 500 человек и более. Экипаж самого ледокола составляет 19 чел. включая судового врача.

 

Судовой медпункт, развернутый на ледоколе по нашему предложению состоит из кабинета приема врача и подсобного помещения.

 

Оборудован необходимым медицинским инструментарием, аппаратурой.

 

Имеется операционный стол (портативный раскладной), сухожаровый шкаф для стерилизации медицинского инструментария и перевязочного материала, электрокардиограф, хирургический инструментарий, одноразовые шприцы, системы для внутривенного капельного введения лекарственных средств, необходимый запас медикаментов и сывороток, холодильник, носилки, костыли и другие табельные средства в соответствии с нормативными документами по оснащению судовых медпунктов.   Только за последние 3 ледовых навигации судовыми врачами ледокола было принято более 500 пациентов с различной патологией, включающей в себя: различные виды травм, обморожения, ожоги, переохлаждения, большое количество респираторно-вирусных заболеваний, болезни ЛОР органов и зрения. Заболевания сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы, костно-мышечной системы. На борту ледокола было проведено несколько амбулаторных операций в том числе первичная хирургическая обработка ран, репозиция костных отломков при переломах. Оказывалась срочная медицинская помощь при сердечных приступах, гипертонических кризах и т.д.   Объем и структура оказываемой медицинской помощи, невозможность в условиях ледового плавания получить быстро специализированную медицинскую помощь зачастую невозможность эвакуации с борта судна пострадавшего, или больного в береговое лечебное учреждение, диктуют необходимость получения квалифицированной консультации врачей специалистов при помощи мобильных телемедицинских комплексов, с использованием телемедицинских технологий в режиме on-ine или off-line.

 

Для этого по нашему мнению имеются все возможности с учетом установки на борту ледокола мобильного телемедицинского комплекса и обучению работы с ним судового врача, а также имеющихся возможностей получить круглосуточную телемедицинскую консультацию у дежурных врачей специалистов КБ № 1 ФГУ «ЮОМЦ Росздрава».

 

Параллельно необходимо решить ряд организационных проблем, в том числе организовать круглосуточную работу телемедицинского центра КБ №1 ФГУ «ЮОМЦ Росздрава».      УДК 681.3  Х.М. Мустафин  Министерство здравоохранения республики Башкортостан  А.И.Гулин, Р.Р. Рахимов  Уфимский государственный авиационный технический университет  МОДЕРНИЗАЦИЯ ПУЛЬТА ДЕЖУРНОЙ СЕСТРЫ ПДС-12     Существующий пульт дежурной сестры ПДС-12 рассчитан на обслуживание 12 палат, до 4-х коек в каждой палате и обеспечивает:   1. Вызов больным дежурной медсестры осуществляется путем включения тумблера на пульте больного или переключателя на выносном пульте. При поступлении вызова на пульте управления загорается светодиод с соответствующим номером палаты и включается звуковая сигнализация (Зуммер). Одновременно загораются сигнальные лампочки на пульте больного и над входом в палату. Отключение сигнализации осуществляется тумблером на пульте больного или переключателем на пульте выносном после прихода дежурной медсестры.   2. Вызов больного или оповещение нужных палат о процедурах осуществляется с помощью радиосвязи через пульт управления. Для этого необходимо включить пульт управления тумблером «Сеть». Готовность ПДС-12 к работе определяется по загоранию светодиода. Нажать на пульте управления кнопку «Микрофон». Включение микрофона определяется по загоранию светодиода. После этого нажать кнопку с номером нужной палаты (или несколько кнопок) и голосом сделать нужное сообщение. Радиосвязь работает только при нажатой кнопке с номером палаты. По окончании связи отключить все кнопки путем повторного нажатия.   3. Пульт выносной предназначен для включения сигнализации тяжелобольным. Представляет собой провод, на одном конце которого смонтирована вилка для включения в пульт больного, а на другом — включатель сигнализации.

 

4. Фонарь надпалатный устанавливается в коридоре над входом в палату.   Недостатками существующего ПДС являются большие масса и размер, устаревшая элементная база, относительно высокая стоимость.   Модернизированный ПДС рассчитан на обслуживание 16 палат до 4 коек в каждой палате и обеспечивает:   — организацию дуплексной связи с любым больным;   — возможность дуплексной связи одновременно с несколькими больными (до 10 пациентов);   — организацию симплексной громкой связи с любым количеством палат;   — срочный вызов медсестры больным из палаты.   Принцип работы пульта рассмотрим по структурной схеме, представленной на рисунке 1.         Рисунок 1.

 

Структурная схема модернизированного ПДС     Вызов больным дежурной медсестры по телефону осуществляется путем поднятия трубки телефонного аппарата больного. При этом на пульте управления загорается зеленый светодиод с соответствующим номером палаты и включается звуковая сигнализация (длинные гудки, которые слышны и в трубке больного). С помощью нажатия кнопки напротив включенного светодиода устанавливается связь с вызвавшим больным. По окончании связи нужно отключить кнопку путем повторного нажатия.   Разговор с определенным абонентом (пациентом) не блокирует возможность вызова другими абонентами.

 

Кроме того, в разговоре могут участвовать одновременно до 10 абонентов.   Вызов больного или оповещение нужных палат о процедурах осуществляется при помощи громкой связи.

 

Для этого нужно нажать кнопку с номером нужной палаты (или несколько кнопок, или все) и, нажимая кнопку громкой связи, сделать нужное сообщение. По окончании связи нужно отключить все кнопки путем повторного нажатия.   Срочный вызов больным дежурной медсестры в палату осуществляется с помощью переключателя на пульте выносном.

 

При поступлении такого вызова на пульте управления начинает мигать красный светодиод с соответствующим номером палаты и, включается звуковая сигнализация (более высокой тональности, чем при вызове по телефону).

 

Одновременно начинает мигать фонарь надпалатный и сигнальный светодиод на пульте больного.   В пределах палаты телефоны соединены параллельно, что не наносит никакого ущерба связи. Одновременное нажатие всех кнопок, поднятие всех трубок, включение всех фонарей надпалатных не могут привести к выходу из строя устройства или к отклонению от нормального режима работы. В устройстве нет сложных преобразований сигнала, поэтому все узлы простые и дешевые. Нет особых требований к телефонным аппаратам. Использование импульсного источника питания и усилителя на современной элементной базе позволяют существенно уменьшить габариты и повысить надежность по сравнению со старой моделью ПДС.   Таким образом, модернизированный ПДС имеет лучшие: дизайн, эргономические и функциональные характеристики, при снижении стоимости.          УДК 16.681.3  Наконечников С.Н., Цапина Т.Н.  ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Росздрава  ОПЫТ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦИЙ В ПРАКТИКЕ КАРДИОЛОГИЧЕСКИХ КОНСУЛЬТАЦИЙ БОЛЬНЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ РОССИИ     Дистанционная передача информации в кардиологии используется достаточно давно.

 

В последнее время увеличилась потребность в обмене информации на расстоянии. В ФГУ РКНПК работает научно-консультативный телемедицинский центр, на базе которого проводятся дистанционные консультации больных из регионов России и СНГ, а также обучение врачей посредством современных систем видеоконференционной связи.

 

В настоящее время на основе применения современных телекоммуникационных технологий могут быть организованы и осуществлены следующие медицинские видеоконференции:  * консультации врачей-кардиологов, гастроэнтерологов, неврологов для решения вопросов связанных с диагностикой заболеваний и лечения пациентов;  * консультации пострадавших в чрезвычайных ситуациях;  * консультации перед госпитализацией для уточнения диагноза заболевания;  * консилиумы с участием сотрудников различных учреждений;  * визуальный просмотр медицинской документации и обсуждение результатов диагностики;  * телеконференции по обсуждению новых методов диагностики и лечения без отрыва от основного места работы;  * демонстрация данных медицинских исследований, рентгеновских снимков, эхограмм, графических и др.

 

файлов любого вида и формата.

 

Особое внимание уделяется проведению видеоконференцсвязи. Проводятся видеотрансляции в режиме ISDN и IP с крупных конгрессов и конференций по кардиологии.

 

Ученые кардиологи, неврологи, терапевты — читают лекции по электрофизиологии, коронарной болезни сердца, артериальной гипертонии, сердечной недостаточности, гемостазе.   Каждый месяц проводится трансляция клинических разборов. Это наиболее интересные и сложные в диагностическом плане случаи, с редко встречающейся патологией. Во время проведения клинических разборов обсуждаются вопросы современных подходов к лечению данного заболевания. Вся информация представленная на клинических разборах размещается на сайте Кардиологического центра. Это позволяет врачам в любое удобное время, через Интернет получить важную информацию. Информация размещается в Интернете в форме лекций и Power-point презентаций.   На данный момент охвачено более 40 регионов РФ по программе видеоконференцсвязи.   В настоящие время ведутся интенсивные работы по передаче видеоизображений большого объема с приборов используемых в ультразвуковой и магнитно-резонансной диагностике. Ведутся работы по созданию регистров с использованием телемедицинских каналов.        УДК 61:681.3  О.В.

 

Переведенцев, Т.Е. Гусева  ООО «Стэл — Компьютерные Системы», г. Москва  ПОДХОДЫ К ОСНАЩЕНИЮ ТМ ПУНКТОВ ГОРОДСКОГО И РАЙОННОГО УРОВНЯ. КАНАЛЫ И ПРОТОКОЛЫ СВЯЗИ     Несмотря на то, что телемедицина становится все более практической, а телемедицинские технологии внедряются уже не только в крупнейших медицинских учреждениях, актуальным остается вопрос «что сделать, чтобы врачи смогли воспользоваться телемедицинскими услугами?».   Проект оснащения Телемедицинского Пункта (далее, ТМП) следует начать с решения ряда организационно-методических вопросов. Первоначально необходимо понять, кто будет являться поставщиком телемедицинских услуг?

 

Это могут различные организации: Республиканский Центр Телелмедицины, медицинские учреждения федерального уровня, например, РНЦХ РАМН, различные специализированные организации, например, Фонд «Телемедицина».   Далее, следует определить спектр получаемых услуг. Это могут быть дистанционные консультационные или образовательные услуги, оказываемые как в отложенном режиме, так и в режиме реального времени.

 

Немаловажный момент — объем финансирования. До сих пор считается, что телемедицина — это очень дорого. Мы постараемся показать, как можно в рамках весьма ограниченного бюджета сформировать полноценный программно-аппаратный комплекс для оснащения ТМП.

 

Основу любого ТМП составляют компьютеры. Только с их помощью возможно эффективно регистрировать, обрабатывать и обмениваться специализированной медицинской информацией — графиками электрокардиограммы, рентгеновскими или ультразвуковыми изображениями, видеозаписями ангиографии.

 

Второй компонент ТМП — система видеоконференцсвязи.

 

Видеоконференцсвязь является наиболее эффективным способом дистанционного интерактивного взаимодействия людей. Видеоконференция обеспечивает не только эффективный аудио-визуальный контакт, но позволяет во время проведения сеанса связи передавать любые электронные документы и одновременно с нескольких рабочих мест работать с компьютерными программами.

 

С помощью этой технологии врачи смогут не только получить исчерпывающую консультацию у специалистов, но и прослушать дистанционный учебный курс, или как сейчас, дистанционно поучаствовать в научно-практической конференции.   Ряд производителей выпускает специализированные телемедицинские комплексы с поддержкой видеоконференцсвязи. К несомненным достоинствам таких комплексов относится то, что персональный компьютер уже интегрирован с подсистемой видеоконференцсвязи, а часто и с дополнительным периферийным оборудованием.

 

Телемедицинские комплексы можно разделить на стационарные, передвижные и мобильные. Стационарные телемедицинские комплексы предназначены для использования в Телелмедициснких Центрах и Пунктах. Передвижные телемедицинские системы могут быть скомпонованы как на базе специализированных тележек, так и на базе автомобилей различного класса.

 

В последнее время на рынке появились различные варианты мобильных телемедицинских комплексов (МТМК). Российское здравоохранение весьма заинтересовано в МТМК, которыми могут оснащаться врачи скорой помощи и семейные врачи, бригады медицины катастроф и санитарной авиации.

 

Интересно использование МТМК в ситуациях, когда традиционные формы медицинской помощи недоступны или затруднены: на буровых, в экспедициях, в тюрьмах. В этих случаях квалифицированную помощь может оказать человек с недостаточной медицинской подготовкой.

 

С помощью встроенных в МТМК медицинских приборов он может получить объективные показания функционирования организма заболевшего, передать эти данные консультанту и под его руководством оказать помощь.   Компания «СТЭЛ — Компьютерные Системы» предлагает стационарные и передвижные телемедицинские комплексы STEL TK и мобильные комплексы STEL TKmobile собственной разработки.   Не секрет, что мало какая районная или городская больница может похвастаться тем, что все медицинское оборудование имеет цифровые интерфейсы и подключено к компьютерам и локальной сети. А это означает, что ТМП должен быть оснащен программно-техническими средствами преобразования информации в цифровую форму для подготовки материалов для консультирования.

 

Это могут быть сканеры для оцифровки бумажных документов и пленок и цифровые фотокамеры для съемки различных объектов. Часто имеется необходимость преобразования аналоговых сигналов медицинской аппаратуры, например, эндоскопов и ультразвуковых сканеров, в цифровую форму. В этом могут помочь различные устройства оцифровки аналоговых видеосигналов. Для демонстрации различных материалов в реальном времени может использоваться документ-камера — специализированное устройство, предназначенное для показа бумажных документов, прозрачных пленок и трехмерных объектов с помощью высококачественной видеокамеры.   Для того, чтобы на базе ТМП врачи могли слушать дистанционные учебные курсы, читаемые специалистами из других медицинских учреждений, в состав программно-аппаратных средств необходимо включить презентационное и аудио-оборудование для того, чтобы достаточно большое количество специалистов могло комфортно работать — видеть и слышать лектора, видеть демонстрируемые учебные материалы и презентации, а также в интерактивном режиме задавать свои вопросы.   При выборе тех или иных средств для оснащения ТМП следует обращать особое внимание на их совместимость с оборудованием, работающим в других ТМП или Телелмедицинских Центрах. Желательно отдавать предпочтение системам, поддерживающим международные стандарты и открытые протоколы. Так, телемедицинские системы с поддержкой видеоконференцсвязи должны поддерживать рекомендации H.32x.   Телекоммуникации являются важнейшей частью технологий телемедицины, так как именно с их помощью осуществляется дистанционный обмен информацией во время телемедицинских мероприятий.

 

Для задач телемедицины могут использоваться самые разные телекоммуникационные инфраструктурные решения, основанные на ISDN и IP технологиях. В качестве физической среды передачи информации в настоящее время могут использоваться как проводные, так беспроводные каналы связи.   Достаточно интересные возможности предоставляет технология беспроводных сетей или Wi-Fi. К достоинствам такой сети можно отнести простоту и оперативность ее инсталляции, особенно в местах, где затруднена прокладка кабелей. С помощью Wi-Fi сети можно обеспечить информационное сопровождение врача практически в любом месте клиники.

 

Wi-Fi является технологией для организации беспроводной связи преимущественно внутри помещений. Сейчас появилась технология Wi-MAX для организации широкополосного беспроводного доступа вне помещений.   Нельзя обойти вниманием и спутниковые каналы передачи данных. В настоящее время для организации спутниковой связи используются две системы — Inmarsat и VSAT.

 

Созданная в 1979 году с целью удовлетворения потребностей в спутниковой связи на морских судах и безопасности мореплавания, Inmarsat ориентирован на обеспечение связью движущихся объектов.

 

Наибольший интерес представляют сети Inmarsat-GAN и Inmarsat R-BGAN, обеспечивающие высокие скорости передачи для доступа в Интернет, работы с электронной почтой и видеоконференцсвязью.   Следует отметить, что технология Inmarsat является достаточно дорогостоящей, поэтому в качестве альтернативы для построения телемедицинских сетей в регионах с плохо развитой проводной инфраструктурой связи и низкой плотностью населения может использоваться технология VSAT. VSAT — это технология спутниковых сетей с использованием очень малых наземных терминалов. Станция VSAT состоит из антенной системы диаметром 0,9-3,8 м, усилителя, модема, спутникового терминала и приемника DVB.

 

Хотя терминалы VSAT имеют статус «малых систем», они представляют собой полноценные решения для организации множества сервисов на всей территории, обслуживаемой спутниками связи. Сети на базе VSAT являются фактически независимым от наземной телекоммуникационной инфраструктуры фрагментом, не нуждаются в постоянном техническом сопровождении. Система VSAT может быть развернута за короткий срок, а ее стоимость приближается к стоимости организации проводного подключения.        УДК 61:681.3  О.В. Переведенцев  ООО «Стэл — Компьютерные Системы», г. Москва  ПРОБЛЕМА ЗАЩИТЫ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИИ. ЗАЩИТА СЕТИ ДЛЯ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗИ. ЭЛЕКТРОННАЯ ЦИФРОВАЯ ПОДПИСЬ     Телемедицинские сети предназначены для передачи больших объемов специальной медицинской информации, большую часть которой составляют сведения конфиденциального характера. Для обеспечения защиты информации, циркулирующей в телемедицинских сетях, необходимо использовать комплекс современных мер и средств защиты информации, к которым относятся средства зашиты информации от несанкционированного доступа, средства шифрования информации, электронная цифровая подпись.   При рассмотрении комплекса мер по защите информации от НСД, следует определить, в каких местах телемедицинские системы и сети наиболее уязвимы и в чем эта уязвимость проявляется.

 

Прежде всего, доступ к информации можно получить непосредственно при работе с телемедицинскими комплексами и компьютерами, подключенными к сетям связи, т.е. при наличии доступа к терминальному оборудованию и его содержимому. Для ограничения доступа к терминальному оборудованию могут использоваться различные средства: от парольной защиты на уровне операционной системы компьютеров или системы видеоконференцсвязи до электронных ключей и средств биометрического контроля доступа к компьютерным системам.   Регистрационная и специальная медицинская информация о пациентах хранится в базах данных.

 

Следовательно, необходимо обеспечить защиту этой информации. Защита на этом уровне может обеспечиться как встроенными в СУБД средствами разграничения доступа пользователей к информации, так и различными средствами шифрования баз данных, файлов и дисков, существующими на рынке средств защиты информации.   Информация во время телеконсультаций передается по каналам связи. Телекоммуникационные сети можно разделить на сети публичного доступа и частные (или корпоративные) сети. Когда речь идет о корпоративных сетях, большинство таких сетей являются закрытыми, т.е. доступ к информации имеют только пользователи, терминалы которых подключены к этой сети, а топология таких сетей использует выделенные каналы связи, несанкционированное подключение к которым либо невозможно, либо очень затруднено.

 

При работе в сетях публичного доступа, ярким примером которых является Интернет, следует учитывать ряд аспектов. Это и возможность перехвата сообщений электронной почты, и искажение информации, передаваемой по таким сетям путем подмены данных в IP пакетах.

 

Наконец, это инфицирование компьютеров пользователя вирусами и другими вредоносными программами, в результате чего злоумышленник может не только повредить или уничтожить всю хранимую на диске информацию, но и получить удаленное управление компьютером, в результате чего от имени пользователя рассылать искаженную и ложную информацию.

 

В настоящее время существует большое количество эффективных средств защиты информации при работе в сетях. Наиболее эффективными являются технологии VPN (виртуальных частных сетей), использование межсетевых экранов и криптозащиты, обеспечивающей невозможность прочтения и нарушения целостности информации.   Для борьбы с различными вредоносными программами — вирусами, «троянскими конями», «червями» и т.п. — не следует забывать об антивирусных программах. Антивирусные программы позволяют зафиксировать и предотвратить попадание в память персонального компьютера вирусов.   Помимо технических средств, необходимо помнить об элементарных правилах работы с физическими носителями информации. В Телемедицинском Центре может находиться большое количество электронных документов. Это могут быть истории болезни пациентов, по которым готовятся электронные документы для телеконсультаций, электронные документы на различных носителях — дискетах, CD-ROM, flash картах памяти. Не следует забывать о хранении видеозаписей ранее проведенных телеконсультаций. Обязательно нужно организовать учет в журнале всех находящихся в Телемедицинском Центре документов с указанием ответственных лиц. Документы, диски и кассеты следует хранить в запираемом шкафу или сейфе. Все документы, работа с которыми закончена, следует сдать в архив.   Технология электронной цифровой подписи (ЭЦП) призвана сделать электронный бизнес, в том числе и телемедицину, столь же легитимным, как и традиционный бизнес, ориентированный на бумажный документооборот.   ЭЦП позволяет решить два вопроса — идентификацию автора документа и обеспечение целостности документа. С одной стороны, ЭЦП дает сторонам, участвующим в телеконсультации, полную уверенность, что партнер действительно является тем, за кого себя выдает.

 

С другой стороны, документ, подписанный ЭЦП, защищен от подделки.   Электронная цифровая подпись — это реквизит электронного документа (ЭД), предназначенный для защиты данного ЭД от подделки. ЭЦП получается в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа и позволяет идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе.

 

Электронный документ — документ, в котором информация представлена в электронно-цифровой форме.   Средства электронной цифровой подписи — аппаратные и/или программные средства, обеспечивающие реализацию хотя бы одной из следующих функций — создание электронной цифровой подписи в электронном документе с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи, подтверждение с использованием открытого ключа электронной цифровой подписи подлинности электронной цифровой подписи в электронном документе, создание закрытых и открытых ключей электронных цифровых подписей.   Инфраструктура ЭЦП требует наличия Удостоверяющего Центра (УЦ). Удостоверяющий центр — это орган, который сертифицирует пользователей и выдает ключи к пользованию информационной системой на базе ЭЦП, подтверждает их подлинность.

 

Он обеспечивает высокую информационную надежность и безопасность информации, за которой обращаются как физические лица, так и различные организации.                  ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ          ТЕХНОЛОГИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ        УДК 621.396.2  В.А. Бурдин  Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики  ФАКТОРЫ ИСКАЖЕНИЙ ОПТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ В ОВ И МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ШИРОКОПОЛОСНОСТИ ВОЛП НАРЕГЕНЕРАЦИОННЫХ УЧАСТКАХ СЕТЕЙ СВЯЗИ     Непрерывно возрастающая роль инфокоммуникационных технологий в жизни современного общества, задачи построения сетей нового поколения, все более широкое внедрение мультисервисных широкополосных услуг ведут к постоянному росту потребности в увеличении пропускной способности телекоммуникационных сетей. В этих условиях задача увеличения широкополосности волоконно-оптических линий передачи при ослаблении ограничений на протяженность регенерационных и усилительных участков стала крайне актуальной.

 

При этом, учитывая перспективы использования спектрального уплотнения, важной особенностью стала необходимость выравнивания характеристик передачи в рабочем спектральном диапазоне. Причем уже сегодня практический интерес представляет работа не только в диапазоне C, но и в прилегающих к нему диапазонах S, L, U.   В работе рассмотрены основные факторы, определяющие межсимвольные искажения при передаче информации по волоконно-оптическим линиям передачи — дисперсионные искажения, чирп-эффект, нелинейные явления, — и предлагается анализ методов увеличения полосы пропускания ОВ на РУ. Рассмотрены нелинейные методы сжатия оптических импульсов. Это методы, основанные либо на «управлении» потерями в линии за счет использования распределенных рамановских усилителей или периодического включения линейных оптических усилителей типа EDFA, DСRA, либо на «управлении» дисперсией линии за счет изменения хроматической дисперсии ОВ на участке по определенному закону путем формирования укладочной ведомости строительных длин ОК с разными дисперсионными характеристиками ОВ. Описаны линейные методы, работающие за счет формирования фазовых характеристик ОВ, включения фазовых корректоров и др. Рассматривается классификация способов компенсации дисперсии на РУ ВОЛП. В частности, описаны особенности и варианты реализации широкополосных и узкополосных методов, фиксированных, перестраиваемых и адаптивных способов компенсации, способов с предкоррекцией, посткоррекцией и комбинированной коррекцией фазовых характеристик, а также методов, реализуемых на оптической и электронной базе.

 

На основе анализа принципов компенсации и экспериментальных данных показано, что для эффективного снижения межсимвольных искажений на РУ в полосе длин волн при существенном ослаблении требований к протяженности УУ необходимо объединение различных подходов.

 

УДК 621.371:621.373  В.И.Воронов, А.В.Елисеев  Казанский государственный технический университет им.

 

А.Н.Туполева  КОРРЕКЦИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОДУЛЕЙ НАВЕДЕНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ     В настоящее время атмосферные оптические линии связи (АОЛС) считаются одной их перспективных коммуникационных технологий. Однако вибрации основания передатчика, а также флуктуации показателя преломления атмосферы на трассе распространения отклоняют лазерные пучки от направления на приемник.

 

В связи с этим возникает задача адаптивного наведения лучевых потоков передатчика на приемник абонента в процессе работы АОЛС.   В работе [1,2] в качестве исполнительных элементов системы наведения предложено использовать биморфные пьезокерамические преобразователи. Они обладают необходимым быстродействием и полосой пропускания, имеют невысокую стоимость.

 

Однако реализация данной идеи наталкивается на сложности, связанные с неравномерностью амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) пьезокерамики. Ее форма — рис. 1 — имеет типичные для пьезоматериалов последовательные и параллельные резонансы. В связи с этим возникает проблема линейности общего частотного коэффициента передачи системы управления, включающей модуль наведения и исполнительные элементы.      Рис.1. АЧХ биморфной пьезокерамической пластины.

 

В докладе представлена методика моделирования узла АОЛС, компенсирующего неравномерность АЧХ пьезокерамической пластины.

 

Стандартным приемом, позволяющим решить данную задачу, является использование компенсирующего фильтрующего элемента, имеющего АЧХ «обратную» характеристике пьезокерамики. Синтез такого фильтра проводился, в основном, с использованием программной системы MATLAB, а реализация модели — на виртуальных приборах измерительно-управляющего пакета LabVIEW [3].

 

Одновременно в этой же среде моделировались различные варианты устройств ввода-вывода информационных данных АОЛС для последующей их обработки. Таким образом удается решить проблему стыковки исполнительных частей системы и аппаратно-программного комплекса управления АОЛС, поскольку к пакету LabVIEW прилагается большое число драйверов для сопряжения компьютера с внешними устройствами.   При создании автономных систем наведения лазерных передатчиков АОЛС предпочтительно использовать микропроцессоры или программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). В последнем случае в рамках пакета LabVIEW и дополнительного программного обеспечения фирмы National Instruments имеется возможность программировать фильтры на ПЛИС под конкретные биморфные пьезокерамические элементы непосредственно в системе.  ЛИТЕРАТУРА  1. Воронов В.И. Исследование алгоритмов автонаведения лазерных передатчиков атмосферных оптических линий связи // Тезисы докладов V-й Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», 2004 г., Самара, с.268 — 269.  2. V.I.Voronov «Study of laser transmitter auto-tracking algorithms for free space optics links» in Optical Technologies for Telecommunications, edited by Vladimir A.Andreev, Vladimir A.Burdin, Albert H.Sultanov, Proceedings of SPIE, Vol.5854 (SPIE, Bellingham, WA, 2005) p. 170 — 177.  3.

 

Дж.

 

Тревис.

 

LabVIEW для всех. М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2004.-544 с.        УДК 681.327.8  В.С. Баскаков, А.Л.

 

Косова  Поволжская государственная академия телекоммуникации и информатики  АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ПОТОКА ОБРАТНОГО РЭЛЕЕВСКОГО РАССЕЯНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ     Современные технологии в телекоммуникациях всё в большей степени ориентированы на применение волоконно-оптических систем передачи (ВОСП). Они имеют существенные преимущества перед другими системами, использующими традиционные методы передачи информационных сигналов по радиоканалам или медножильным кабелям связи /1,2/.

 

В этом случае в качестве направляющих систем применяются волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП).

 

Основным «рабочим» элементом ВОЛП, определяющим их информационно-эксплуатационные характеристики, являются оптические волокна (ОВ). В этой связи актуальной представляется задача оценки погрешностей измерения характеристик ОВ.   При измерении характеристик ОВ широкое применение получил метод обратного Рэлеевского рассеяния, реализуемый в оптических рефлектометрах, работающих во временной области (OTDR).   В указанных приборах определение параметров ОВ осуществляется путём обработки рефлектограмм, которая предполагает измерение уровня потока обратного рассеяния в различных точках характеристики.

 

Эти измерения производятся в условиях наличия помех, что неизбежно приводит к появлению погрешностей измерения уровня /3,4/. В докладе анализируются погрешности, возникающие при определении уровня сигнала обратного рассеяния, в зависимости от величины отношения сигнал/помеха (SNR) в точке измерения.   Получено соотношение     ?=10lg[1+10-snr/10] [дБ]    позволяющее оценить величину абсолютной погрешности ? измерения уровня потока обратного Рэлеевского рассеяния в зависимости от величины SNR. Проведённый анализ позволяет объективно определять величину погрешности измерения характеристик ОВ методом обратного рассеяния и обоснованно выбирать режим измерения OTDR для минимизации погрешности измерения уровня потока обратного рассеяния.    Литература:  1.

 

Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты..

 

системы передачи, измерения.-М.: Сайрус Системс.-1999.-672с.  2. Измерения на ВОЛП методом обратного рассеяния. Учебное пособие для ВУЗов/ Андреев В.А., Бурдин В.А., Баскаков В.С., Косова А.Л. — Самара СРТТЦ ПГАТИ 2003.

 

— с.107.  3. Baskakov V.

 

Voronkow A. Bourdin A. Errors of back scattering method during splice loss measurements// USA, Optical Fiber for Telecommunication in Russia, 2001. Volume 4589.P. 140-147.

 

4. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Учебник для ВУЗов/ Крухмалёв В.В., Бурдин В.А. и др.; Под ред. Гордиенко В.Н., Крухмалёва В.В. — М.: Горячая линия — Телеком, 2004. — с.510.        УДК 621.372.8  В.С. Баскаков, А.Л. Косова, В.С.Макаров  Поволжская государственная академия телекоммуникации и информатики  ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ОПТИЧЕСКОГО РЕФЛЕКТОМЕТРА НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ     Основным методом измерения параметров оптической линии передачи (ВОЛП) в настоящее время является метод обратного рассеяния. Он реализуется в оптических рефлектометрах, работающих во временной области (OTDR)/1,2/. Измерение характеристик оптической линии в указанных приборах производится по результатам линейной аппроксимации «квазирегулярных» участков рефлектограмм, которая осуществляется в условиях наличия помех. Это приводит к погрешности определения уровня потока обратного рассеяния и, как следствие, к возникновению погрешности измерения параметров оптической линии /3,4/.   Известные рекомендации /2/ по корректному выбору отношения «сигнал/помеха» (SNRт) в точке измерения   SNRт=lg[(10ai/10+1/10ai/10-1)+0,3] [дБ]  определяют связь между требуемым SNRт и измеряемым затуханием ai неоднородности.

 

Однако эта информация не может считаться исчерпывающей по нескольким причинам:  1. В зависимости от условий проведения измерений (характеристик оптической линии и места измерения, режима работы рефлектометра и т.п) величина SNRт не всегда может быть обеспечена  2. Приведённое соотношение не позволяет оценить величину погрешности измерений, выполненных с учётом данных рекомендаций.  3. Приведенные рекомендации не учитывают зависимость погрешности аппроксимации от длины «квазирегулярного» участка линии.   В докладе рассматриваются результаты экспериментальных исследований погрешностей измерения коэффициента затухания оптической линии при различной длине «квазирегулярных» участков и различных режимах работы оптического рефлектометра. По результатам многократных измерений указанного параметра с помощью рефлектометров Ando AQ 7220 и HP E6000A можно сделать следующие выводы:  1.

 

Зависимостью погрешности измерения коэффициента затухания от длины квазирегулярного участка от 1000 м и более можно пренебречь.  2. Изменение режима работы рефлектометра, улучшающее отношение сигнал/помеха от 6 дБ до 12дБ, приводит к уменьшению погрешности измерения примерно в 2 раза.    Литература:  1. Иванов А.Б.

 

Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения.-М.: Сайрус Системс.-1999.-672с.  2. Измерения на ВОЛП методом обратного рассеяния. Учебное пособие для ВУЗов/ Андреев В.А., Бурдин В.А., Баскаков В.С., Косова А.Л. — Самара СРТТЦ ПГАТИ, 2003. — с.107.  3. Baskakov V. Voronkow A. Bourdin A. Errors of back scattering method during splice loss measurements// USA, Optical Fiber for Telecommunication in Russia, 2001. Volume 4589.P. 140-147.  4. Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи.- М.: СОЛОН-Пресс, 2004.-272с.          УДК 621.396.2  А.В. Бурдин  Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики  К РАСЧЕТУ ДИСПЕРСИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ НАПРАВЛЯЕМЫХ МОД ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ СЛАБОНАПРАВЛЯЮЩИХ МНОГОМОДОВЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ С МНОГОСЛОЙНЫМ ОСЕСИММЕТРИЧНЫМ ПРОФИЛЕМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ     Представлен альтернативный метод расчета параметров передачи направляемых мод произвольного порядка, распространяющихся в слабонаправляющих многомодовых волоконных световодах с произвольным осесимметричным многослойным профилем показателя преломления. Предлагаемое решение является обобщением модифицированного метода приближения Гаусса на рассматриваемый случай.

 

Данное решение базируется на представлении профиля показателя преломления исследуемого многомодового волоконного световода от центра сердцевины до сплошной внешней оболочки в виде конечного числа N слоев, в пределах которых значение показателя преломления остается постоянным. Это позволяет записать вариационное выражение для параметра моды в сердцевине и характеристическое уравнение, решением которого является эквивалентный нормированный радиус пятна моды, в виде конечных вложенных сумм, что существенно уменьшает время вычислений даже при расчете параметров передачи направляемых мод высших порядков.

 

Радиальная координата нормируется по радиусу сердцевины, соответствующему границе раздела сердцевина/первая оболочка, а расчет нормированной частоты V выполняется относительно разности квадратов показателей преломления сердцевины и сплошной внешней оболочки.   Оценку погрешности представленного решения предлагается выполнять путем сравнения значений нормированной постоянной распространения и параметра моды в сердцевине с результатами расчета, полученными с помощью известного метода анализа слабонаправляющих волоконных световодов со ступенчатым W-образным профилем показателя преломления, который базируется на представлении радиального распределения поля моды с помощью функций Бесселя. Так, в работе приведены результаты сравнения значений вышеперечисленных параметров как основной моды, так и направляемых мод высших порядков, распространяющихся в слабонаправляющих оптических волокнах с двойной оболочкой.

 

Анализ полученных результатов продемонстрировал приемлемую точность предложенного метода, что позволяет достаточно эффективно использовать его в задачах расчета параметров передачи направляемых мод произвольного порядка, распространяющихся в оптических волокнах с осесимметричным многослойным профилем показателя преломления сложной формы.        УДК 621.396.2  А.В. Бурдин, А.М. Голубева, А.В. Григорьевский, В.С. Макаров, А.А.

 

Шепелев  Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики  СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ МОДОВОЙ ЗАДЕРЖКИ МНОГОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, ОПТИМИЗИРОВАННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ С ЛАЗЕРНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ     В настоящее время на современных высокоскоростных локальных сетях связи широко используется новый тип многомодовых оптических волокон (ОВ) — волокон, оптимизированных для работы с лазерными источниками излучения (Laser-Optimized Fibers). Подобные волокна были разработаны под стандарты 802.3z и 802.3ae, которые регламентируют передачу сигналов одномодовых оптических систем передачи (ОСП) по многомодовым ОВ со скоростью 1Гбит/с и 10 Гбит/с, соответственно.   Новое поколение многомодовых ОВ данного типа отличается увеличенной, по сравнению с традиционными многомодовыми световодами, полосой пропускания, что достигается благодаря практически идеальной параболической форме профиля показателя преломления. Особое внимание уделяется дифференциальной модовой задержки (DMD), значение которой контролируется еще в процессе изготовления волокна, поскольку именно DMD является основным фактором, ограничивающим совместное применение одномодовых ОСП и многомодовых волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП). На сегодняшний день большинство известных производителей выпускают данный тип многомодовых ОВ — это, например, волокна Corning серии InfiniCor, OFS GigaGuide и LaserWave, Alcatel Glight, Draka MaxCap и др. Все они отличаются по ряду технологических параметров, которые также определяют пропускную способность ОВ.   В настоящее время рассматривается возможность перехода на новый этап увеличения пропускной способности ВОЛП на основе многомодовых волокон, оптимизированных для работы с лазерами — применение технологии спектрального уплотнения. В этих условиях особый интерес представляет исследование спектральной характеристики DMD.   В данной работе проведен сравнительный анализ современных многомодовых ОВ, оптимизированных для работы с лазерами, ведущих производителей — Corning, Alcatel, OFS. Анализ волокон данного типа выполнялся на основе модифицированного метода приближения Гаусса.

 

Для расчета параметров передачи направляемых мод использовались известные вариационное выражение параметра моды в сердцевине U и характеристическое уравнение относительно нормированного эквивалентного радиуса пятна моды R0, полученные для градиентных многомодовых ОВ с параболическим профилем показателя преломления, ограниченным оболочкой на основе указанного метода. При расчете спектральных характеристик параметров передачи направляемых мод значения показателей преломления сердцевины n0 и оболочки n1 ОВ оценивались по известной формуле Селлмейера. При этом предполагалось, что оболочка исследуемых ОВ изготовлена из чистого кварца, а градиентная форма профиля сердцевины получена путем плавного снижения процентного содержания Германия к границе раздела сердцевина/оболочка.

 

Коэффициенты Селлмейера для заданных профилей сердцевины исследуемых многомодовых ОВ определялись по результатам интерполяции относительно известных табличных значений. Предварительно вычислялось значение n0 в центре сердцевины ОВ для показателя преломления кварцевой оболочки и заданного, согласно паспортным данным, параметра высоты профиля. Полученному значению n0 ставилось в соответствие процентное содержание Германия, для которого с помощью интерполяции полиномами Лагранжа первой, второй и третьей степени, линейной интерполяции, интерполяции линейным, квадратным и кубическим сплайнами относительно известных табличных значений определялось семь вариантов набора коэффициентов Селлмейера. Затем на основе полученных результатов рассчитывались показатель преломления в центре сердцевины ОВ и групповой эффективный показатель преломления, которые затем сравнивались с паспортными. Искомому набору коэффициентов Селлмейера соответствовала минимальная погрешность относительно указанных величин.   В результате подстановки соответствующих значений n0 и n1 на заданной длине волны в характеристическое уравнение и вариационное выражение были получены спектральные характеристики параметров передачи направляемых мод многомодовых ОВ, оптимизированных для работы с лазерными источниками, в том числе параметра моды в сердцевине, постоянной распространения, групповой скорости в диапазонах «O»…»U» (1260…1675 нм). Это позволило построить спектральную характеристику дифференциальной модовой задержки DMD(?) в указанном диапазоне длин волн. Анализ полученных результатов позволил выявить участки повышенного/пониженного значения данного параметра для каждого из исследуемых ОВ. Даны рекомендации и сравнительный анализ по применению волокон в конкретных спектральных диапазонах. Показано, что основным фактором наличия характерных всплесков на спектральной характеристике DMD(?) является изменение числа направляемых мод с увеличением длины волны. Рассмотрено и исследовано влияние подавления направляемых мод высших порядков исследуемых ОВ на указанную характеристику. Выявлено, что подавление направляемой моды LP06 позволяет не только устранить указанные всплески на характеристике, но и уменьшить значение DMD более чем на порядок во всем исследуемом спектральном диапазоне.        УДК 621.396.2  А.В. Бурдин, А.М. Голубева, А.А. Шепелев  Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики  АНАЛИЗ МНОГОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН С W-ОБРАЗНЫМ ГРАДИЕНТНЫМ ПРОФИЛЕМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ     Представлен метод расчета параметров передачи направляемых мод произвольного порядка, распространяющихся в слабонаправляющих многомодовых оптических волокнах с двойной оболочкой и градиентным профилем показателя преломления сердцевины. Предлагаемое решение базируется на модифицированном методе приближения Гаусса.   Согласно общему алгоритму метода приближения Гаусса, поле моды слабонаправляющего волоконного световода с произвольным осесимметричным профилем показателя преломления аппроксимируется полем моды волоконного световода с некоторым параболическим профилем. В результате выполняется подстановка аппроксимирующего выражения радиального распределения поля моды в известное вариационное выражение постоянной распространения для слабонаправляющего диэлектрического волновода с круглым поперечным сечением. Это позволяет после проведения необходимых преобразований перейти к вариационному выражению квадрата параметра моды в сердцевине, а после дифференцирования по нормированному радиусу пятна моды — характеристическому уравнению, решением которого и является некоторый эквивалентный радиус пятна моды для заданных параметров волоконного световода. Найденный параметр является для данного приближения базовым и полностью определяет искомые характеристики моды.   В отличие от известных решений на основе приближения Гаусса, модифицированный метод базируется на представлении сложного осесимметричного профиля показателя преломления кусочной, удобной для интегрирования, функцией, что позволяет получить аналитическую форму вариационного выражения для моды произвольного порядка в виде конечных сумм.   В соответствие с вышесказанным, функцию W-образного градиентного профиля показателя преломления предлагается записать в следующем виде:     ,    (1)  где и ; К — коэффициент; n0 — максимальное значение показателя преломления в центре сердцевины (первый слой); n1 — показатель преломления внешней оболочки; n2 — показатель преломления провала; n3 — показатель преломления второго максимума (первая оболочка); а — радиус сердцевины; a01 — радиус области с показателем преломления n0; a02 — радиус области с показателем преломления n2.   После выполнения необходимых преобразований с учетом (1) получено вариационное выражение для квадрата параметра моды в сердцевине оптического волокна с W-образным градиентным профилем показателя преломления.

 

В результате дифференцирования данного выражения получено характеристическое уравнение, решением которого является нормированный эквивалентный радиус пятна направляемой моды произвольного порядка.   В работе представлены результаты анализа маломодового ОВ с профилем указанной формы. Построены спектральные характеристики в диапазоне «C» (1530…1565 нм) параметров передачи основной моды и мод высших порядков, в том числе параметра моды в сердцевине и нормированной постоянной распространения.

 

УДК 621.396.2  А.

 

В. Бурдин, А. В.

 

Григорьевский  Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики  ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАЧИ НАПРАВЛЯЕМЫХ МОД ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН КОМПЕНСАТОРОВ ДИСПЕРСИИ НА МОДАХ ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ     В условиях непрерывного наращивания скорости передачи информации на сетях связи хроматическая дисперсия оптических волокон (ОВ) является одним из основных факторов, ограничивающих пропускную способность волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП). Переход на скорости 10 Гбит/с и выше требует решения задачи компенсации хроматической дисперсии как при реконструкции существующих ВОЛП, так и на стадии проектирования новых линий.   На сегодняшний день известно большое количество методов, способов и устройств компенсации хроматической дисперсии. Одним из таких способов является компенсация дисперсии на модах высших порядков, а сами компенсаторы реализуются на основе так называемых волокон HOM (High Order Mode) — маломодовых ОВ, поддерживающих распространение ограниченного числа направляемых мод. Данный тип ОВ отличается сложной многослойной структурой профиля, управляющей дисперсионными характеристиками как основной моды, так и мод высших порядков: в частности, моды LP02, на которой в большинстве случаев и происходит компенсация дисперсии.   Как показал обзор работ, посвященных волокнам НОМ, существует достаточно большое число модификаций ОВ указанного типа. Все они отличаются своими технологическими параметрами: геометрическими размерами сердцевины, химическим составом, формой профиля, количеством оболочек и т.п. В то же время можно выделить два основных типа профилей показателя преломления: с провалом и без провала в центре сердцевины. Таким образом, представляет интерес сравнительный анализ параметров передачи направляемых мод волокон HOM указанных типов и исследование влияния наличия указанного провала на их характеристики.   В работе представлены результаты исследования параметров передачи направляемых мод волокон HOM компенсаторов дисперсии на модах высших порядков. Анализ маломодовых ОВ данного типа, отличающихся сложной многослойной осесимметричной формой профиля, проводился с помощью модифицированного метода приближения Гаусса. Для каждого из профилей по результатам решения характеристического уравнения были получены полигоны значений эквивалентного нормированного радиуса пятна моды на длине волны 1550 нм.

 

Построены спектральные характеристики эквивалентного нормированного радиуса мод LP01, LP02 и LP11 в диапазонах «O»…»U» (1260 нм …1675 нм). Отмечено, что в целом для волокон HOM, отличающихся наличием провала профиля в центре сердцевины, значение радиуса пятна моды LP02 выше во всем исследуемом диапазоне длин волн.   Получены спектральные характеристики основных дисперсионных параметров мод обоих типов волокон НОМ: нормированной постоянной распространения, групповой скорости, волноводных параметров моды в сердцевине и оболочке.

 

Выявлен характер влияния формы профиля на спектральные характеристики дисперсионных параметров направляемых мод высших порядков.   Для оценки возможности применения волокон HOM в устройствах компенсации и подавления эффекта дифференциальной модовой задержки, проявляющегося при передаче сигналов высокоскоростных одномодовых оптических систем передачи по многомодовым ВОЛП, был проведен расчет спектральных характеристик групповой и дифференциальной модовой задержки также в диапазоне длин волн «O»…»U». Анализ полученных спектральных зависимостей позволил выявить и локализовать особенности указанных характеристик для каждого из типов профилей волокон HOM.  УДК 621.372.8  А.А.

 

Воронков  Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики  ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ СВЯЗИ     К основным внешним факторам, влияющим на надежность и долговечность волоконно-оптических кабелей связи (ВОКС) следует отнести следующие:   1. Механические воздействия — растягивающие, скручивающие, сжимающие ВОКС.

 

2. Температурные воздействия — за счет различных температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) компонентов ВОКС.   3. Влияние влаги — за счет образования гидроксильных групп, ухудшающих параметры ВОКС.   4. Влияние ионизирующих излучений — за счет деформации кристаллической решетки волоконных световодов и ухудшения параметров ВОКС.   Различные механические воздействия на ВОКС вызывают упругие деформации, которые приводят к изменению длины волны отсечки, дополнительным потерям на рассеяние света и развитию усталостного разрушения структуры оптического волокна. В итоге суммарное механическое воздействие на ВОКС оказывает наиболее существенное влияние на надежность и долговечность волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП).

 

В идеальном случае должно быть полностью исключено механическое воздействие на оптические волокна и кабели связи как в процессе изготовления, так и в процессе строительства и эксплуатации ВОЛП. Источники механических воздействий могут быть первичными, связанными с остаточными деформациями, возникшими при изготовлении ВОКС. Здесь наиболее важным является выбор оптимальной конструкции кабеля по шагу скрутки оптических модулей, качественной технологии размещения волоконных световодов, а также компонентов кабеля по близким значениям ТКЛР.

Do NOT follow this link or you will be banned from the site! Пролистать наверх