41 Кольцевая сеть

Волокна могут соединять многочисленные терминалы в кольцевую сеть, рисунок 9.9. Кольцо фактически является последовательным соединением независимых линий связи “из точки в точку”. Каждый узел кольцевой сети содержит оптические приемное Пр. и передающее Пер. устройства. Функцией узла является регенерация. После того, как приемное устройство обнаруживает переданное сообщение, оно преобразуется в электрический эквивалент, данные восстанавливаются, а затем преобразуются в оптический сигнал и передаются на следующую станцию.

В кольцевой сети мощность любого оптического передающего устройства попадает только на одно приемное устройство. кольцо может связать большее количество терминалов, чем любая из описанных выше конфигураций сетей, т.е. кольцо не ограничено потерями в устройствах. Если любой узел в кольце выходит из строя, то это приводит к потере работоспособности всей системы. возможна установка оптического обходного переключателя, чтобы обеспечить оптический обход неработоспособного узла пока выполняется его ремонт

42. Гибридные системы распределения

Комбинации Т-образной и звездообразной сетей обеспечивают гибкость при разработке многотерминальных волоконных систем. В гибридной сети, являющейся комбинацией Т-образной и звездообразной систем, звезда могла бы соединять близко расположенные терминалы, а шина – более отдаленные. Может быть выполнено прямое соединение между звездой и Т-сетью. Альтернативным является разработка активного ретранслятора для увеличения уровней сигналов, передаваемых между звездой и Т-сетью. На рисунке 9.11 показана гибридная сеть звезд – звезда, использующая активный ретранслятор.

43. Т-образная сеть

Т-образная сеть, приведенная на рисунке 9.3, связывает большое число терминалов. Каждый терминал содержит передающее и приемное устройства. По магистральному волокну, называемому шиной или шиной данных, передается информация между ответвителями. Ответвление мощности обеспечивается с помощью Т-образных ответвителей. Показанный на рисунке 9.4 Т-образный оветвитель обеспечивает двунаправленный информационный поток в волоконной шине. На этом рисунке два направленных Y-ответвителя составляют один Т-образный ответвитель. Терминалы 1…N присоединяются к шине с помощью одного (составного) направленного ответвителя.

Многотерминальная сеть требует большого коэффициента разветвления (передаваемая мощность  отводимой мощности) для Т-образного ответвителя. Это гарантирует, что сигналы, приходящие на приемные устройства, расположенные на большом расстоянии от передающего, будут иметь достаточную мощность для обеспечения заданного качества передачи. Рассмотрим результирующие потери между терминалами 1 и N, принимая во внимание, что каждый из направленных ответвителей, присоединенных к волокну шины, имеет коэффициент передачи L_THP и потери ответвления L_TAP. Сигнал должен пройти через N – 1 направленных ответвителя прежде чем попасть в приемное устройство. Оно присоединяется к порту ответвления этого ответвителя, так что результирующие потери распределения

L = (N –1)L_THP + L_TAP. (9.7)

Ясно, что результирующие потери (в децибелах) линейно увеличиваются с увеличением количества терминалов.

В реальной системе необходимо учесть потери в соединителях, используемых для монтажа сети. На каждом входе и выходе ответвителя устанавливается соединитель, так что в тракте между терминалами 1 и N имеется 2N соединителя. Если потери в каждом из соединителей равны L_с (дБ), то в тракт вносится дополнительное затухание 2NL_с. Они должны быть добавлены в уравнение (9.7), т.е. результирующие потери распределения

L = (N –1)L_THP + L_TAP + 2NL_с. (9.8)

На рисунке 9.5 показаны результаты расчетов потерь для нескольких вариантов распределительной сети. Нижние графики на этом рисунке соответствуют идеальным ответвителям (отсутствуют вносимые потери и потери в соединителях). При построении верхних графиков приняты вносимые потери 1 дБ для каждого ответвителя и потери 1 дБ для каждого соединителя. Как видно из рисунка, потери стают недопустимо большими при соединении умеренно большого числа терминалов.

9:1

50

40

30

20

10

0

Потери, дБ

Коэффициент деления 3:1

Вносимые потери = 1 дБ

Потери соеди-нителя = 1 дБ

3:1

Идеальный

9:1

5 10 15 20

Число терминалов

Рисунок 9.5 – Потери распределения в Т-образной сети

Кроме потерь, Т-образную сеть характеризуют и другими важными параметрами: динамическим диапазоном приемных устройств, устойчивостью к повреждениям и простотой добавления новых терминалов. Эти параметры обсуждаются ниже.

В Т-образной сети на любой из терминалов поступает большая мощность от соседнего терминала, чем от удаленного. Приемное устройство должно быть способным обрабатывать сигналы, изменяющиеся в широком диапазоне уровней мощности. Другими словами, здесь необходимо приемное устройство с большим динамическим диапазоном.

Локальное повреждение в Т-образной сети не приводит к прекращению всей связи. Разрыв волокна шины делит систему на две части, с информационным потоком, сохраняющимся по обе стороны от места повреждения. Повреждение одного из Т-образных ответвителей также делит сеть на два работающих участка и прерывает связь с терминалом, подключенным к сети через этот ответвитель. Повреждение в терминале просто отключает этот терминал, оставляя остальную часть системы работающей в штатном режиме.

Новые терминалы могут быть добавлены к Т-образной сети простым

разрезанием волокна шины и вставкой в место разрыва Т-образного ответвителя.