Оптоталшықты сызықтық байланыстар

Ерсаинова Жансая Ерлановна

Оқытушының портфолиосы

Сипаттама: «Оптоталшықты байланыс тізбегі» пәнінде талшықты-оптикалық беру жүйелерін құру әрекеттері, бір талшықты екі жолақты бір кабельді және екі талшықты бір жолақты бір кабельді құру сұлбалары, мультиплексор мен демультиплексордың жұмыс істеу принциптері, тығыздау тәсілдері, оптикалық қабылдау және беру қондырғылары, оптикалық ретранслятор, оптикалық беру жүйесінде қолданылатын аппаратуралар және олардың құрылымдылық сұлбалары мен техникалық сипаттамалары, беруші және қабылдаушы оптикалық модульдер қарастырылған.

Кредиттер саны: 6

Пререквизиты:

  • Инженерлік білім беруге кіріспе
  • Радиотехника және телекоммуникация негізі

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Жұмыс түрлері сағат
Дәрістер 30
Практикалық жұмыстар 30
Зертханалық жұмыстар
СӨЖО 30
СӨЖ 90
Қорытынды бақылау нысаны емтихан
Қорытынды бақылауды жүргізу нысаны Емтихан

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат
  • Студенттерге кең жолақты қатынау (GPON, FTTx) және магистралдық деректерді беру (DWDM) технологияларын ескере отырып, оптикалық талшықты байланыс желілерін жобалау, құру, пайдалану және диагностикалау бойынша теориялық білім мен практикалық дағдыларды қалыптастыру.
Міндет
  • Студенттерге оптикалық талшықты байланыс желілерінің құрылымы мен жұмыс істеу принциптерін түсіндіру.
  • GPON, FTTx, DWDM секілді заманауи оптикалық технологиялармен таныстыру және оларды талдауға үйрету.
  • Оптикалық байланыс желілерін жобалау, есептеу және техникалық параметрлерін анықтау әдістерін меңгерту.
  • Оптикалық желілерді құрастыру, монтаждау, дәнекерлеу және диагностика жүргізу дағдыларын қалыптастыру.
  • Байланыс желілерінің сапасы, сенімділігі және қауіпсіздігін қамтамасыз ету тәсілдерін үйрету.
  • Оптикалық байланыс технологияларының даму тенденциялары мен болашақ бағыттары туралы білім беру.
Оқыту нәтижесі: білу және түсіну
  • знать принципы передачи оптических сигналов в волоконно-оптических линиях связи;
  • понимать физические основы распространения света в оптическом волокне и влияние параметров волокна на качество сигнала;
  • знать конструкцию и характеристики волоконно-оптических кабелей, активных и пассивных компонентов ВОЛС;
  • понимать архитектуры и принципы работы пассивных оптических сетей (PON), в том числе GPON;
  • знать основные типы сетей доступа FTTx (FTTH, FTTB, FTTC и др.) и их особенности применения;
  • понимать принципы технологии DWDM, включая мультиплексирование и демультиплексирование сигналов по длинам волн;
  • знать методы проектирования, построения и эксплуатации оптоволоконных сетей различного назначения — от магистральных до абонентских;
  • понимать требования к измерениям, диагностике и техническому обслуживанию ВОЛС.
Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану
  • Коммуникациялық тапсырмаларды шешуде заманауи техникалық құралдар мен ақпараттық технологияларды қолдану.
  • разрабатывать схемы построения оптоволоконных линий связи с использованием технологий GPON, FTTx и DWDM;
  • выполнять базовое проектирование и расчёт параметров ВОЛС с учётом требований пропускной способности, дальности и потерь сигнала;
  • использовать специализированное программное обеспечение и инструменты моделирования для проектирования оптических сетей;
  • производить настройку и тестирование оборудования GPON и компонентов DWDM-систем;
  • проводить измерения параметров ВОЛС (затухание, отражение, уровень сигнала и др.) с использованием соответствующих приборов (OTDR, источники света, измерители мощности и др.);
  • интерпретировать результаты измерений и выявлять неисправности в волоконно-оптических линиях связи;
  • применять принципы построения FTTx-сетей для разработки решений по организации широкополосного доступа в городских и сельских территориях.
Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру
  • Команда мүшесінде жеке тиімді жұмыс істеп, жеке топтарды басқару білімділігін көрсесте білу, жеке жауапкершілікті қолдана білу, кәсіби этика мен ережелерді қолдана білу.
  • анализировать технические характеристики оборудования и компонентов ВОЛС с целью выбора оптимальных решений по критериям надёжности, стоимости и производительности;
  • формулировать обоснованные выводы о состоянии оптоволоконной линии на основе результатов измерений и диагностики;
  • оценивать риски, связанные с проектированием, внедрением и эксплуатацией ВОЛС, и предлагать пути их минимизации;
  • критически анализировать схемы построения оптических сетей с точки зрения масштабируемости, отказоустойчивости и перспектив развития;
  • учитывать современные тенденции и стандарты в области оптической связи при принятии технических решений.
Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер
  • эффективно взаимодействовать в команде при проектировании, внедрении и сопровождении оптоволоконных сетей связи;
  • грамотно излагать технические решения в устной и письменной форме, включая подготовку отчётов, презентаций и проектной документации по ВОЛС;
  • использовать профессиональную терминологию в области оптических технологий (GPON, FTTx, DWDM) при общении с коллегами, заказчиками и представителями подрядных организаций;
  • участвовать в обсуждении и защите проектных решений по построению и модернизации сетей связи;
  • аргументированно отстаивать свою точку зрения при рассмотрении технических альтернатив и решений в составе проектной группы.
Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі
  • самостоятельно находить, анализировать и использовать техническую документацию, стандарты и справочные материалы по оборудованию и технологиям оптоволоконной связи;
  • отслеживать и адаптироваться к развитию новых технологий в области ВОЛС, включая современные и перспективные решения в GPON, FTTx и DWDM-сегментах;
  • применять полученные знания для дальнейшего профессионального развития, в том числе в смежных областях телекоммуникаций и информационных технологий;
  • осознанно планировать своё обучение, определять пробелы в знаниях и ставить цели для их восполнения;
  • использовать современные источники информации (научные публикации, профессиональные форумы, базы данных стандартов и др.) для решения практических и исследовательских задач в области оптической связи.
Оқыту әдістері

Электронное обучение (e-learning) и дистанционные образовательные технологии (ДОТ): Использование LMS (Moodle, Canvas, Google Classroom) для размещения учебных материалов, проведения тестов, сдачи заданий и обратной связи.

Мультимедийные и визуальные технологии: Применение анимаций, 3D-моделей, видеоуроков и симуляторов для наглядной демонстрации принципов работы оптических компонентов и сетей.

Виртуальные лаборатории и симуляторы: Использование ПО (например, OptiSystem, FiberSim, Cisco Packet Tracer, GNS3 и др.) для моделирования и анализа ВОЛС, GPON, DWDM-сетей, особенно если физическое оборудование ограничено.

Проектное обучение (Project-Based Learning): Выполнение студентами практико-ориентированных заданий — например, разработка фрагмента FTTx-сети для реального или условного населённого пункта.

Проблемно-ориентированное обучение (Problem-Based Learning): Решение технических кейсов — поиск оптимального способа организации связи при заданных ограничениях (стоимость, дальность, оборудование).

Интерактивные технологии: Включение в занятия деловых игр, разборов ситуаций, интерактивных опросов (Mentimeter, Kahoot, Quizizz), обсуждение в малых группах.

Флиппед-класс (перевёрнутое обучение): Теоретический материал изучается студентами самостоятельно (видео, презентации, статьи), а на занятиях выполняются практические задания и разборы.

Коллаборативные технологии: Работа в командах над проектами, обсуждение технических решений в онлайн-досках (Miro, Mural), совместное использование облачных документов (Google Docs, Notion).

Микрообучение (Microlearning): Подготовка коротких тематических модулей (5–10 минут), направленных на изучение конкретного понятия или технологии (например, принцип работы OLT в GPON).

Использование профессионального программного обеспечения и цифровых инструментов: Приобщение студентов к работе с реальным оборудованием и программными средствами, используемыми в отрасли (например, документация ITU-T, работа с базами стандартов, ПО от Huawei, ZTE, Cisco и др.).

Дәріс сабақтарының тақырыптары
  • Введение в оптоволоконные линии связи: основные понятия и область применения
  • Физические основы передачи света в оптических волокнах
  • Типы оптических волокон и их характеристики
  • Компоненты оптоволоконных систем: передатчики, приемники и пассивные элементы
  • Методы модуляции и мультиплексирования в оптоволоконных линиях связи
  • Технология DWDM: принципы работы и архитектура систем
  • Проектирование и эксплуатация DWDM-сетей
  • Введение в технологию GPON: структура и стандарты
  • Компоненты и топологии сетей GPON
  • Управление трафиком и безопасность в сетях GPON
  • Технологии FTTx: виды, архитектуры и применение
  • Планирование и монтаж сетей FTTx
  • Методы тестирования и диагностики оптоволоконных линий
  • Современные стандарты и протоколы в оптоволоконных системах
  • Перспективы развития и инновации в области оптоволоконных линий связи
Негізгі әдебиет
  • Васильев А. А. Оптические линии связи: теория и практика. — М.: Горячая линия – Телеком, 2020. (Подробно рассматриваются принципы передачи по оптоволокну, проектирование и эксплуатация ВОЛС)
  • Гребенщиков Г. И. Оптоволоконные технологии передачи информации. — М.: Техносфера, 2019. (Рассматриваются одномодовые и многомодовые линии, GPON, DWDM)
  • WCDMA for UMTS: HSPA Evolution and LTE, Harri Holma, Antti Toskala,
  • Зуев В. Е., Рудаков М. А. Оптоволоконные линии связи и технологии широкополосного доступа. — СПб.: Питер, 2021. (Включены темы FTTx, архитектуры доступа, проектирование сетей)
  • Мищенко В. П. Технологии мультиплексирования в волоконно-оптических системах связи. — М.: Эко-Трендз, 2018. (Хорошо раскрыты принципы WDM и DWDM)
  • ITU-T Recommendations G.984.x, G.987.x, G.9807.x (Международные рекомендации по технологиям GPON, XG-PON, NG-PON2 — в переводе или оригинале)
  • Cisco Press / Huawei Training Materials (в переводе или оригинале) Учебные пособия и технические гайды по сетевым решениям FTTx, GPON, DWDM от производителей оборудования.
Қосымша әдебиеттер
  • Senior, J. M. Optical Fiber Communications: Principles and Practice. — Pearson, 2013. Классическое издание по оптической связи, с подробным описанием технологий DWDM и FTTx.
  • Nag, A. Fiber Optic Communications: Fundamentals and Applications. — McGraw-Hill Education, 2020. Современный учебник, раскрывающий технологии GPON, DWDM, а также архитектуры FTTx.
  • Keiser, G. Optical Fiber Communications. — McGraw-Hill Education, 2011. Подробное руководство по физике и технологиям оптических сетей, включая мультиплексирование и пассивные оптические сети.
  • Davies, S. Fiber to the Home: The New Broadband Access Network. — McGraw-Hill Professional, 2002. Фокус на технологиях FTTx и GPON, рассмотрение примеров внедрения и эксплуатации.
  • Ishimaru, A. Optical Communication Systems: Principles and Practice. — Cambridge University Press, 2017. Описание принципов построения систем DWDM и их применение в современных сетях.