Оптикалық кабельдің телекоммуникацияда қолданылуы
1.1Оптикалық кабелге қысқаша шолу
Талшықтық - оптикалық (жарық өткізгіш) кабель (Волоконно-оптический кабель (световодный); fiber optic cable) — мәліметтерді жарық көмегімен беруге арналған кабель, оның жеткізу жылдамдығы мен сапасы жоғары.Қарапайым жағдайда жарық өткізгіш талшықты диэлектрик түрінде болады, ішкі жағы кварц әйнекпен қапталынған, сыртқы қабықшасында жарықтың сыну көрсеткіші кабельдің өзекшесімен салыстырғанда төмен болады.Өзекшесі германий оксиді мен кремний оксидінен жасалады.Шағылушы қабат негізінен сигналды жарық тасығыштан шығармайды, оның қалыңдығы 125 мкм.Сыртқы қабат механикалық әсерлерден қорғауға керек.Оптикалық кабель 1.1 суретте көрсетілген.
1-өзекше; 2-шағылушы қабат (отражающая оболочка); 3-сыртқы қорғаныс қабаты
1.1 Сурет.Оптикалық кабель
Жергілікті желілерде — өте жоғары жылдамдықпен (100 Мбит/сек) мәлімет жеткізе алатын кабель түрі.Мәліметтерді жеткізуге арналған шыны талшықтан тұратын физикалық орта, лазермен немесе жарық диодымен (LED) өндірілетін әрі модульденген жарық ағынымен жеткізілетін ақпарат.Артықшылығы: өткізгіштік қабілеті жоғары, электрмагниттік сәуле шығармайтындықтан, ондағы ақпарат ұрланбайды, кедергі болмайды, жеткізу ара кашықтығы көп (қайталауышсыз 2 км-ден асады).
Кең өткізу жолағы – тасымалдаушының 1014 Гц аса жоғары жиілігімен байланысты.Бұл бір оптикалық талшықпен секундына бірнеше терабит ақпаратты жіберуге мүмкіндік береді.Үлкен өткізу жолағы – бұл оптикалық талшықтың мыс немесе басқа ақпарат тарату түрлерінен ең негізгі артықшылығы болып табылады.
Қазіргі кезде шығарылатын оптикалық талшықтар бір километрге есептегенде 1,55 мкм толқынында 0,2-0,3 дБ өшу көрсеткішке ие.Аз өшу мен шағын дисперсия ретронсляторларсыз 100 км дейін созылған желілер аумағын қарастыруға мүмкіндік береді.
Оптикалық – талшықты кабельде шулардың төмен деңгейі, кодтың төмен артықтылығына ие сигналдардың модуляцияларын жіберу арқылы, өткізу жолағын ұлғайтуға мүмкіндік береді.
Талшықты диэлектрикалық материалдан жасалуына байланысты, ол қоршаған мыс кабельдер жүйесі мен электір құрылғыларының электромагниттік сәулелермен қиылысу ықпалынан да қорғалған.
Талшықты – оптикалық кабельдер, мыс кабельдермен салыстырса, бір өткізу жолағына шаққанда кіші салмақ пен көлемге ие.Мысалы, диаметрі 7,5 см 900-жұпты телефон кабель диаметрі 0,1 см бір оптикалық талшықпен ауыстырылуы мүмкін.Егер талшықты көптеген қорғаныс қаптамасына қаптап, болат лента сауытымен жапса, бұнда талшықты-оптикалық кабель диаметрі 1,5 см болады, бұл телефон кабелінен бірнеше кіші болады.
Мыспен салыстырғанда, талшық кең таралған және арзан кремний оксиді материалынан құрылатын кварцтан жасалады.Қазіргі кезде мыс жұбы мен талшық бағасы арасалмағы 2:5.Талшықты-оптикалық кабель сигналдары анағұрлым үлкен арақашықтықтарға ретранслятрсыз жіберуге мүмкіндік береді.Талшықты – оптикалық кабельді қолданғанда ұзын желілерде қайталағыштар саны қысқартылады.
Уакыт өте келе талшық тозады.Бұл өткізілген кабельде өшудің артуына әкеледі.Алайда, технологиялар дамуының нәтижесінде, оптикалық талшықтарды өңдіру процессі біршама баяулатылған және талшықты-оптикалық кабелінің қызмет ету мерзімі 25 жылға дейін жетеді.Бұл уақыт аралығында қабылдап-жіберуші жүйелерінің бірнеше стандарттары/түрлері ауысуы мүмкін.
Жоғарғы сенімділікті оптикалық-талшықты кабелді жүйелердің шығарылуы ХХ ғасырдың 70 жылдардағы аз шығынды оптикалық талшықтың өңдеуіне байланысты болды.Осындай талшықтар-арнайы жабдықты және оптикалық кабелдерді күре жолдардың тарату жүйелердің элементтерін (генератор,фотоқабылдағыш, және т.б) шығаруға себеп берді.
Осындай жүйелердің практикалық қолдану орны-телефонды желі, кабелді теледидар, есептеу техникасы технологиялық үрдістерді бақылау және басқару т.с.с.
Ғаламтор желісін тартуда кеңінен қолданылатын оптикалық талшықты кабель бұған дейін Қазақстанға шетелден жеткізіліп келген еді.Қазір өнімнің бұл түрі Саран қаласындағы телекоммуникация және электротехника бұйымдарын шығаратын отандық кәсіпорында өндіріледі.Бұл әзірге оптикалық талшықты кабель шығаратын Қазақстандағы жалғыз кәсіпорын.Сондықтан оның өніміне деген сұраныс та аса жоғары.
Қазіргі заманда оптикалық кабелдер және оптикалық жүйелер зертханалы тәжірибелер кезеңнен шығып практикалық енгізілу кезеңіне келді.Бірінші кезекте оптикалық кабелдер АТС-ді жалғайтын байланыс жолдарын құру үшін және қала шеттеріне баратын байланыс жолдарын құру үшін қолданылады.Олар металл сиымдылықты мыс сымдары бар кабелдердің орнын басып жатыр.
Қазақстан Республикасының магистральді және ішкі аймақ желілерінде оптикалық кабельді кеңінен қолданылады.Оптикалық кабель кең жолақты ақпаратты жергілікті жүйеде телебейнелеу, деректемелерді тарату желілері, бейнетелефон сигналдарын тарату үшін қолданылады.
Оптикалық кабель кең жолақты ақпаратты жергілікті жүйеде телебейнелеу, деректемелерді тарату желілері, бейнетелефон сигналдарын тарату үшін қолданылады.
Қалалық байланыс жерлерінде оптикалық кабель көп қолдануда.Себебі оптикалы-талшықты кабель арқылы байланыс ғылыми-техникалық прогресстің негізгі бағытының бірі болып табылады.Оптикалық кабельдер мен жүйелер тек қалалық және қалааралық байланысты ұйымдастырып қана қоймай, сонымен қатар кабельді телевидения, видеотелефония, радиотарату, есептеуіш техникада, телекоммуникация желілерінде, корпоративті желілердің технологиялық байланысында қолданылады.
Оптикалық – талшықты байланысты қолдану арқылы ақпараттарды тарату көлемі, кең таралған спутникті байланыс,радиорелейлі байланыспен салыстырғанда тез өстті, яғни оптикалық-талшықты тарату жүйесі жіберу жолағы кең болады.
Оптикалық кабельдер қолданылуы бойынша 3топқа бөлінеді: магистральді, аумақтық және қалалық.
Магистральді ОК ақпаратты үлкен аралыққа жəне белгілі бір арна санында тасымалдауға арналған.Олар кіші сөнуі мен дисперсияға жəне үлкен ақпараттық - өткізу қабілетіне ие болу қажет.Өзекшесі мен қабы 8/125 мкм өлшеуді бірмодты талшық қолданылады.Толқын ұзындығы 1,3…1,55 мкм.
Зоналық ОК 250 км қашықтыққа дейінгі байланыста көп арналы байланысты ұйымдастыру үшін қызмет етеді.50/125 мкм өлшемді градиентті жəне бір модты талшық қолданылады.Толық ұзындығы 1,3 мкм.
Қалалық байланыстың кабельдері байланыс тораптары мен қалалық АТС арасында байланыстыратын желі негізінде қолданылады.Олар қысқа қашықтыққа (5...10 км) және каналдарың үлкен санына негізделген.Градиентті талшықтар (50/125мкм).Толқын ұзындығы 0,85 пен 1,3 мкм.Бұл желілер аралық желілік регенераторларсыз жұмыс жасайды.
Қазақстанның магистралінде қолданылатын оптикалық жеңіл және жіңішке, оларды қосымша күшсіз үлкен қашықтықтарда төсеуге болады.
Бүгін сондай-ақ, «Қазақтелеком» мен «Түркментелеком» телекоммуникация тораптары арасындағы талшықты – оптикалық желісінің түйісу жұмыстары өз мәресіне жетті.Жобаны жүзеге асыру үшін "Қазақтелеком" тарапынан 180 шақырымға жуық талшықты-оптикалық кабель төселді.Енді ол арқылы бізге Түркменстан, Ауғанстан және Иранның тораптарына қосылуға мүмкіндік пайда болды деген сөз.Сол сияқты Түркіменстан үшін Қазақстанның транзиттік мүмкіндігін пайдалана отырып, Ресей, Еуропа және Оңтүстік-Шығыс Азия бағыттарына қосылуға тамаша мүмкіндік туып отыр.
Көпapнaлы ТОТЖ eліміздің мaгистpaльді, aймaқтық бaйлaныс жeлілepіндe кeң қолдaнылaды, сонымeн қaтap қaлaлық AТС-тep apaлapын қосaтын жeлілepдe қолдaнылaды.Бұл біp тaлшықты – оптикa apқылы әpтүpлі толқын ұзындығындaғы мәлімeттік дaбылдapды біp уaқыттa тapaтумeн түсіндіpілeді, жәнe дe оптикaлық кабель apқылы көп көлeмдe мәлімeттepді тapaтуғa болaды.
ТОБЖ жобaлaнaтын сызығы Қaзaқстaн Peспубликaсының Ұлттық Aқпapaттық Супepмaгистpaлінің (ҰAС) Шығыс тapмaғының біp бөлігі болып тaбылaды.Бұл тapмaқ Peспубликaның оңтүстіктeн шығысқa ҰAС сaқинaсын пaйдaлaнуғa (эксплуaтaция) eнгізу үшін apнaлғaн.
1998 жылы хaлықapaлық Тpaнс – Aзиaтты – Eуpопaлық тaлшықты –оптикaлық бaйлaныс жолының (ТAE ТОБЖ) сaлынуы мeн пaйдaлaнымғa бepілуі ҰAСМ(НИСМ) тұpғызылуы жібepілу көзі болып сaнaлды, оның біp бөлігі Қaзaқстaндық aймaқ болып тaбылaды, яғни Қытaй шeкapaсынaн Өзбeкстaн шeкapaсынa дeйін.Сол жылы aлғaш Қaзaқстaн мeн Peсeйді цифpлы жaлғaйтын боп сaнaлғaн «Пeтpопaвл - Коpмиловкa» ТОБЖ сaлынуы aяқтaлды.