Мал. 13. Цифрова система зв'язку

Найбільш відомим є спосіб частотного мультиплексування, коли в смузі пропускання каналу розміщається багато каналів, розділених за допомогою фільтрації по частоті. Кожний частотний канал визначений своїм спектром. Його тимчасова структура може бути різноманітною - це може бути послідовність імпульсів або телефонне повідомлення. Настроювання відповідних фільтрів приймача, які розділяють, дозволяє розділити прийнятий груповий сигнал на окремі.

При часовому мультиплексуванні в умовному інтервалі розміщають послідовно відрізки повідомлень, наприклад, кодові послідовності кожного окремого каналу. Якщо при частотному мулътиплексуванні повідомлення від різних абонентів передаються одночасно по спільному каналу, при часовому мультиплексуванні передача здійснюється суворо по черзі, тобто смуга пропускання каналу дається цілком на визначений інтервал часу кожному абоненту. На практиці звичайно групи каналів об'єднуються в супергрупи і при кожному ієрархічному об'єднанні може застосовуватися різний спосіб модуляції несучої частоти. Деякі фірми або країни працюють за своїми стандартами.

Ієрархія швидкостей передачі цифрових систем є важливою експлуатаційною характеристикою. Вона передбачає адаптивність систем до будь-яких цифрових каналів (від звичайних телефонних до волоконно-оптичних) і усіх інформаційних сигналів (від мовних до сигналів кольорового телебачення).

Кабель як інженерне спорудження має цікаву історію. Дуже коротко вона полягає в наступному.

У 1876 р. Олександр Белл одержав патент на винахід “Телеграф, за допомогою якого можна передавати людську мову”. Телефон зустріли в усьому світі з великим ентузіазмом і через декілька років багато міст буквально покрилися рясними тенетами проводів, що затьмарили денне світло на вулицях. Упорядкувати це павутиння проводів, яке вже стало виродливим для міст, допоміг кабель. У Росії перший кабель був прокладений у 1885 р. Спочатку це була проста скрутка ізольованих проводів, потім уже продумана інженерна конструкція пучка проводів, укладених у тривку оболонку. У 1891 р. був прокладений перший морський телефонний кабель між Англією і Францією. Кабель став головною артерією зв'язку. Проте не варто забувати, що кабель завжди був дорогим засобом передачі, тому що для його виготовлення були потрібні мідь, свинець, спеціальні ізоляційні матеріали, створення герметичності і т.д. Крім того, кабельна лінія потребує наявності підсилювальних пунктів.

Можна уявити як полегшено зітхнули фахівці, коли на початку ХХ сторіччя було винайдено радіо. Тепер ефір замінить кабель! На жаль, радіо як бездротовий вид зв'язку не вільно від хиб. Атмосферні та промислові перешкоди, можливості підслуховування, взаємний вплив радіостанцій, завмирання на коротких хвилях - усе це знижувало якість передач і робило їх ненадійними. Звісно ж, для зв'язку з рухливими об'єктами - літаками, кораблями, автомобілями - радіо залишається поза конкуренцією.

Освоєння діапазону ультракоротких хвиль дозволило створити радіорелейні лінії, що практично замінили високочастотний кабель. Народження супутникових систем зв'язку цілком вирішило задачу передачі великих потоків інформації на великі відстані. Кабель можна було б здати в музей.

І усе ж ера кабелю не закінчилась. Нові технології виготовлення високочастотних кабелів, що з'явилися в останній час , і створення оптичного кабелю може незабаром істотно змінити структуру систем передачі інформації. Завдяки величезній пропускній спроможності оптичний кабель стає незамінним у інформаційно-обчислювальних мережах, де потрібно передавати великі обсяги інформації з винятково високою надійністю, у місцевих телевізійних мережах і локальних обчислювальних мережах. Очікується, що незабаром оптичний кабель буде дешевий у виготовленні і зв'яже між собою великі міста та обчислювальні центри. Кабель, тепер вже оптичний, стає знову популярним.

Розробка в 1960-1961 р. лазера - джерела когерентного випромінювання у світловому діапазоні - стимулювала широкий інтерес до використання світла для передачі інформації. Оскільки лазер є джерелом монохроматичного світла (на відміну від світла звичайної лампочки), він дає можливість здійснювати спрямоване випромінювання, що модулюється як звичайна несуча на радіочастоті.

Світловод складається із серцевини з великим показником переломлення, по якому переноситься основна частина світлового потоку, й оболонки, що покриває серцевину, із постійним показником переломлення. Оболонка допомагає утримати електромагнітну енергію переважно в області серцевини завдяки повному відбитку від межі поділу серцевина - оболонка (мал. 14).

Мал. 14. Світловод (а) і конструкції оптичного кабелю (б)

Волокно - занадто тендітна нитка, щоб їм користуватися безпосередньо. На його основі виготовляють оптичний кабель. Один із варіантів конструкції кабелю такий: у центрі перетину розташовуються сталеві нитки, що служать елементами, які укріплюють; як правило вони покриваються оболонкою, потім по периметрі укладаються оптичні волокна з полімерним захистом.