ИНФОРМАЦИОННЫЕ МАГИСТРАЛИ И СЕТИ

Инфраструктура распределения мультимедийных объектов

Если использовать аналогию с дорогами, то “информатическая” инфраструктура — это структура, по которой осуществляется транзит информации. Она включает в себя оборудование и технологии, позволяющие передавать данные от передатчиков до приемников. Не случайно появился термин “супермагистраль информации” (information superhighways), введенный в широкий оборот вице-президентом США Альбертом Гором. Смысл этой идеи состоит в том, чтобы через оптоволоконные сети обеспечить доставку в дома пользователей сигналов телефона, телевидения и информатики независимо от расстояния. К 2000 году ставится цель обеспечить населению США возможность по умеренным ценам пользоваться огромным набором электронных услуг и развлечений. Причем это не вызовет никаких особых затруднений у большинства пользователей.

Почему говорят о “суперхайвеях” (супермагистралях) информации? Данный термин подчеркивает, что в национальном масштабе должны быть проложены мощные оптоволоконные кабели, по которым информация будет поступать в конкретные узловые точки, а затем, по менее совершенным сетям, распределяться среди потребителей.

Но сегодня для распространения объектов мультимедиа могут использоваться многочисленные технические носители, кабельные сети различного типа, передатчики наземные и космические.

Кабельные линии распределения мультимедийной информации. Основные типы и характеристики.

В настоящее время в сетях телекоммуникаций для передачи сигнала эксплуатируются три основные категории кабелей: симметрично-парные, коаксиальные, оптоволоконные.

Симметрично-парный кабель

Использовался изначально для прокладки телефонных сетей. Он состоит их двух изолированных проводков, которые свиты в единый провод, покрытый, в свою очередь, изоляцией и защищен от внешних воздействий. Подобные кабели рассчитаны на прохождение полосы частот до 3100 Гц. Толщина проводков колеблется от 0,4 до 0,8 мм. Чем больший диаметр, тем на большее расстояние можно передавать телефонный сигнал без дополнительного усиления и тем более широкая полоса частот может быть передана по этому кабелю.

Кроме того, для усиления защиты кабеля от внешних воздействий и электромагнитных полей изоляционный слой может быть усилен. Тогда можно говорить о защищенной витой паре проводов, предназначенной для более качественной передачи сигнала.

Симметрично-парные кабели, в основном, используются для телефонной связи. Они служат для местной связи между абонентами, для передачи информации умеренных объемов и средней полосы несущих частот (телефон, телекс, факс).

Различные эксперименты, проводимые в развитых странах, доказали, что потенциальные возможности симметрично-парных кабелей далеко не исчерпаны. В США в конце 1994 года была предложена технология ADSL (Asymmetric Digital Suscriber Line), что в переводе означает — асимметричная цифровая абонентская линия. При ее использовании по обычному телефонному кабелю можно передавать до 1, 54 Мбита/с на расстояние в 2 км в направлении центр-абонент и от 16 до 640 Кбит/с в направлении абонент-центр. Вскоре возможности технологии были расширены до 6 Мбит/с.

В 1995 году комитет Т1-Е2 Американского национального института стандартов (ANSI) разработал норму, которая закрепила 6,144 Кбит/с в направлении центр-абонент, и до 640 Кбит/с в двунаправленных каналах на расстояние от 2 до 4 км. Однако уже в том же 1995 году компания Orckit Communications представила технологию, позволяющую поддерживать скорость до 8 Мбит/с на расстояние до 4 км. Это стало началом нового этапа в развитии ADSL. Предполагается, что дальнейшее развитие техники позволит использовать телефонный кабель для передачи мультимедийных программ в реальном масштабе времени, в том числе, и передач интерактивного телевидения.

Коаксиальный кабель

Если необходимо обеспечивать коммуникацию на больших расстояниях, то без кабелей данного типа не обойтись. Их диаметр значительно больше, чем у телефонного провода. Большинство из нас сталкивается с подобного рода кабелями тогда, когда проводят телевизионную антенну в квартиру. В США и многих странах Европы коаксиальный кабель — основное средство доставки телевизионного сигнала в дома потребителей. Он более перспективен и в области мультимедийных технологий, т.к. обеспечивает лучшее качество передачи данных, в десятки раз большую пропускную способность и значительно меньше способствует затуханию сигнала. Коаксиальный кабель представляет собой медную жилу различного диаметра, покрытую толстым слоем изоляции, затем слоем металлической оплетки и гидроизолирующим слоем. Существуют различные типы коаксиального кабеля различного диаметра и назначения. По коаксиальным кабелям передаются одновременно десятки тысяч телефонных разговоров. Например, в кабеле L5, выпускаемым с 1973 года, может быть использовано до 108 000 каналов и 10 800 одновременных разговоров на каждом канале.

Оптоволоконные кабели

Оптоволоконные кабели открыли революционные возможности в технологиях передачи сигналов. Уже первые эксперименты в этой области показали их несомненное превосходство над иными способами транспортировки данных. Если опытные установки могли передавать свыше 34 Мбит/с, то сегодня в развитых странах есть линии, способные передавать гигабиты/с информации на тысячи километров. Рассчитывают, что к 2000 году появятся линии с пропускной способностью свыше 40 Гигабит/с.

Известны два типа оптоволоконных кабелей. Первый, где диаметр оптической нити составляет от 50 до 85 микрона, а пропускная способность кабеля от 140 до 500 Мбит/с. Второй тип кабелей – с нитью диаметром в 10 микрон, может обеспечивать передачу до 2 Гигабит/с.

Оптоволоконный кабель имеет огромные преимущества и в том, что световой сигнал затухает значительно слабее, чем электромагнитные сигналы в коаксиальных кабелях. Кроме того, чем тоньше проводящая нить из очень прозрачного стекла, тем меньше затухание оптического сигнала. Поэтому оптоволоконный кабель занимает и меньше места, и легче, чем иные типы проводников. Но оптический способ передачи данных остается весьма дорогим. Сам по себе кабель стоит не дешево. Кроме того, соединение различных кусков кабеля требует большой точности и высокого профессионального мастерства техников. Поэтому оптоволоконные кабели сегодня используются, в основном, в мощных компьютерных сетях с большим количеством пользователей, либо там, где требуется передавать с компьютера на компьютер значительные объемы информации.