Главная  Оптические магистрали 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [ 6 ] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165]

;g Таблица 1.2. Международные уровни иерархии цифровых систем связи с временным разделением каналов

Скорость передачи данных, Мбит/с

Используемая электрическая система связи

Вероятная оптическая система связи

Уровни иерархии

Япония

Европа

Число телефонных каналов

Тип кабеля

Расстояние между ретрансляторами, ки

Тип волокна

Расчетное расстояние между ретрансляторами, ки

Т1 1,544

1,544

2,048

24 30

Симметричный (d = 0,63 мм)

Ступенчатое или градиентное

10...50

Т2 6,312

6,312

8,488

96 120

Симметричный экранированный (d=l,27 мм)

ТЗ 44,736

32,064

34,368

480 480 672

Коаксиальный (d==2,9 мм)

Градиентное

10...20

14 274,176

97,728

139,264

1440 1920 (2 ТВ канала) 4032

Коаксиальный (d= 1,2/4,4 мм)

Градиентное или одномодовое

5...50

397,20

564,992

7680 (8 ТВ каналов)

Коаксиальный (d = 2,6/9,5 мм)

Одномодовое

10...40



в табл. 1.2 приведен ряд существенных характеристик цифровых систем передачи различного уровня иерархии, используемых для магистральной связи. В ней также указаны типы электрических и оптических каналов, которые подходили бы для различных уровней приведенной иерархии, и приведены расстояния между ретрансляторами для каждого случая. Типы указанных в таблице оптических волокон будут подробно рассмотрены в гл. 2. Следует отметить, что в настоящее время в США цифровые системы связи третьего уровня пока еще не используются, а имеется только несколько экспериментальных волоконно-оптических линий связи этого уровня. Что касается систем связи с информационной пропускной способностью пятого уровня, то они находятся скорее в стадии исследований и обсуждений.

1.3. АРХИТЕКТУРА СИСТЕМ СВЯЗИ

Ниже будут рассматриваться физические процессы, происходящие в оптических системах связи и их компонентах, однако полезно знать структурные схемы различных систем связи, определяемые разными требованиями, к ним предъявляемыми. Легко выделить следующие четыре типа систем (каналов) связи:

1. Индивидуальные линии между двумя абонентами, например линии телеметрии, полевых телефонных аппаратов.

2. Системы радио- и телевизионного вещания, обеспечивающие передачу информации от одного или нескольких источников одновременно многим получателям.

3. Соединительные линии с ограниченным числом требуемых переключений. Это либо каналы, соединяющие много приемников с малым числом источников информации, например обеспечивающие доступ пользователя к банкам данных или к библиотекам телевизионных кинофильмов; либо каналы, соединяющие многие источники информации с малым числом получателей, например используемые в системах дистанционного управления, когда оператор может по желанию выбрать или ограничить поступающую к нему информацию.

4. Коммутируемые линии, в которых каждое оконечное устройство может быть по выбору соединено с любым другим оконечным устройством для осуществления односторонней или двусторонней связи (например, телефонные системы, осуществляющие соединение абонентов с помощью одной либо нескольких телефонных станций) или информационные сети, использующие шину параллельного доступа.

В каждой из рассмотренных систем информация может передаваться как по закрытым, так и открытым каналам связи.

Необходимо знать, что спектр электромагнитных излучений обладает ограниченными ресурсами, поэтому его нужно экономно и эффективно использовать. Применение для связи электромагнитных волн видимого и инфракрасного диапазонов будет означать введение в эксплуатацию не используемой до настоящего времени части электромагнитного спектра. Имеет место и дополнительное преимущество



данного участка спектра, состоящее в том, что в оптическом канале значительно легче сформировать узкие диаграммы направленности антенн, чем в радио- и СВЧ диапазонах. Благодаря этому можно применять одни и те же частоты в близко расположенных в пространстве оптических каналах связи при малой вероятности возникновения перекрестных помех. Аналогичные преимущества достигаются и при использовании направленного распространения световых волн, поскольку оптические волокна имеют значительно меньшие размеры, чем эквивалентные электрические кабели. Рисунок 1.6 хорошо иллюстрирует сказанное, что и дало основание некоторым авторам говорить о пространственном разделении каналов связи.

Как прямое следствие этого полезного свойства возникли две серьезные проблемы для оптических линий связи, в которых использовано свободное распространение волн. Первая связана с необходимостью весьма точного наведения передающей и приемной антенн друг на друга, а вторая - с необходимостью применения методов расширения светового пучка, если оптический сигнал предназначен для радиовещания на большую гглощадь.


Рис. 1.6. Стандартные кабели диаметром 3,5" (симметричный кабель 320 пар проводников и коаксиальный кабель на 20 пар проводников) и оптический кабель нз пяти волокон. Каждый из кабелей имеет приблизительно одинакопую информационную пропускную способность

[с разрешения STL Standard Telecomunica-tion Labs.)



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [ 6 ] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165]

0.0021