Частотные характеристики линий связи.

Сравним линии связи по частотным и скоростным характеристикам связи.

Воздушные линии связивдоль железных дорог на столбах со множеством проводов. Передают сигналы в диапазоне частот: 0160 кГц. Коэффициент уплотнения, оценивающий количество возможных параллельных телефонных каналов – каналов ТЧ (тональной частоты) составляет 48 каналов, для российского стандарта, где и линии подлиннее и качество их похуже, число каналов ТЧ в два раза меньше – по стандарту 24 канала. На частотах более 160 кГц возрастает влияние помех и резко увеличивается затухание сигналов. Скорость передачи данных как правило не превышает 10 Кбод.

Основой сетей ближней связи являются проводные линии на основе многожильных кабелей, у которых диапазон рабочих частот на много больше. Скорость передачи по отдельной паре жил такого кабеля (лапша) не превышает 30 Кбод.

Кабельные линии связи.Основой сетей дальней связи являются кабели на витых парах и коаксиалы. Симметричные кабели на витых парах представляют собой экранированную оболочку, внутри которой содержится несколько пар проводников. Каждая пара свита на подобие спирали (порядка 70 скруток на 1 метр длины), что обеспечивает меньшее затухание сигналов в паре.

Кабели бывают экранированные (скорость <16 Мбод, полоса рабочих частот до 16 МГц)

и неэкранированные (экран отсутствует) (скорость <1 Мбод, полоса рабочих частот до 1 МГц).

Коаксиальный кабель(широко используется в телевидении)

Характеризуется волновым сопротивлением, которое зависит от соотношения диаметров внутреннего проводника и диаметра оплетки. Распространены кабели с волновым сопротивлением 50 Ом (Ethernet), 75 Ом (TV), 93 Ом (Arnet). Различают тонкий коаксиал (тонкийEthernet) скорость до 50 Мбод и толстый до 200 Мбод. Полосы соответственно 50 и 200 МГц. Коэффициент уплотнения при передаче ТЛФ разговоров чаще 30 000 (возможно до 100 000 раз).

Волноводные линии связи.

Конструкция:

Волновод представляет собой металлическую трубу с прямоугольным или круглым сечением, с хорошо обработанной внутренней поверхностью и хорошим покрытием (например, посеребрен). Широко распространен волновод с внутренним диаметром 6 см. используется для передачи сигналов в диапазоне 3580 ГГц (длина волны= СТ = 8,53,75 мм). Можно передавать до 10⁶каналов ТЧ или 200TV.

Оптоволоконные линии связи(световолоконные, волокно оптические).

Волокно оптические линии связи – это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам с помощью световых импульсов. Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи больших потоков информации на большие расстояния. Принцип передачи здесь основывается на эффекте полного отражения светового луча при переходе из оптически плотной среды в менее плотную.

К

Квантовый преобразователь (фотодиод, лавинный диод, фототранзистор)

онструкция оптической линии (светового волокна)

Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей F₀=10¹⁴Гц. Передача сигналов по кварцу осуществляется в трех диапазонах=0,85; 1,3; 1,55 мкм. Это означает, что по оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 40 Гбод. Говоря другими словами, по единому волокну можно передавать одновременно до 1 млн. телефонных разговоров и до 1 тыс. телевизионных программ.

На сегодняшний день предел по плотности передаваемой информации по оптическому волокну в основном из – за квантовых преобразователей не достигнут.

Оптомодуль

Известны кабели, содержащие 144 оптомодуля.

Кабель для городских ТЛФ ОК-50-2-58

Примеры кабельных систем на световолокне:

Англия – через всю страну (в железобетонных желобах вдоль железных дорог) одномодовые световолоконные кабели с повторителями через 25 км. Каждый включает 10 оптомодулей. Пропускная способность каждого оптомодуля 560 Мбит/сек (сеть связи Mercury).

1992 год. Проложен оптический кабель через океан ТАТ – 8. 80 тыс. телефонных разговоров одновременно. Это в 8 раз больше, чем у медного коаксиального кабеля ТАТ – 7. В нейлоновой оболочке, на континентальном шельфе укладывался в траншею, вырытую подводным роботом (до 2000 метров глубины). Уже работает в десятки раз с большей пропускной способностью ТАТ – 9. В последние годы развиваются солитоновые системы связи. Солитон – световой импульс с необычайными свойствами: он сохраняет свою форму и теоретически может распространяться по «идеальному» световоду бесконечно. Длительность солитона 10 Псек, такие системы могут иметь пропускную способность 5 Гбод на расстоянии 10 000 км. Для нее собираются использовать трансатлантическую линию ТАТ – 8. Для этого поднимут ВОК, демонтируют все регенераторы и срастят все волокна напрямую, в результате в подводной магистрали не будет ни одного промежуточного регенератора.