Узагальнена структурна схема ВОСП

ВОЛОКОННО-ОПТИЧНІ СИСТЕМИ

ПЕРЕДАЧІ

З часу винаходу телефону в 1875 році, який став вихідною точкою в розвитку телефонного зв’язку, методів та технологій передачі голосу, минуло більше 100 років, перед тим як в 1875 році з’явився перший мікрокомп’ютер. Весь цей час системи з’язку були аналогові. Цифрових систем передачі (ЦСП) практично не було, не зважаючи на те, що системи з імпульсно- кодовою модуляцією (ІКМ) були відомі з 1937 року, а спеціалізовані цифрові комп’ютери – з 1939. Але ІКМ не знаходили практичного використання через громіздкість цифрового обладнання аж до появи в 1959 році комп’ютерів другого покоління, які використовували транзисторну елементну базу.

Перша комерційна цифрова система передачі голосу, яка використовує методи ІКМ та мультиплексування з часовим розділення каналів (ЧРК) – це система Bell System (США), яка була встановлена в Чікаго в 1962 році. Система забезпечувала передачу 24 каналів з швидкістю передачі 64 кбіт/с. Всі канали мультиплексувались в єдиний потік 1544 кбіт/с. Він, завдяки наступній стандартизації, став відомий як канал DS1 чи ТІ (DS0 – 64 кбіт/с).

Це вже був час появи ЕОМ третього покоління, які принесли з собою появу каналів вводу/виводу з розвинутою системою мультиплексування для організації комп’ютерних систем передачі даних, а також об’єднання комп’ютерів в локальні мережі.

Розвиток цифрових телефонних мереж пішов по шляху ущільнення каналів, як шляхом мультиплексування низькошвидкісних СП, так і використання більш раціональних методів модуляції – ДІМК, ДМ та інші.

Розвиток схем мультиплексування привів до появи трьохрівневих цифрових ієрархій з різними швидкостями передачі, які назвали плезіохронними системами ієрархії (РDН) (швидкості передачі РDH – 2048 кбіт/с, 8448 кбіт/с, 34368 кбіт/с, 139264 кбіт/с).

Розвиток технологій високошвидкісних телекомунікацій на основі РDH привів до появи нових цифрових технологій – синхронної оптичної мережі SDH, яка орієнтована на використання ВОЛЗ, як середовища розповсюдження (швидкості передачіSDH – 155 Мбіт/с, 662 Мбіт/с, 2 Гбіт/с, 10 Гбіт/с та вище).

Головну функцію систем зв’язку, яка полягає в наданні споживачам технічну можливість щодо обміну інформації за даними показниками якості і надійності, виконує єдина національна система зв’язку України (ЕНСЗУ), яка забезпечує споживачів послугами електрозв’язку на всій території України та за її межами.

У складі ЕНСЗУ повинні бути створені інформаційно-обчислювальні ресурси та інтелектуальні платформи для надання абонентам широкого набору послуг в заданий час і в заданому місці.

В даний час на первинні мережі України працюють різні цифрові системи передачі РDH і SDH. В експлуатації знаходяться:

· ВОЛЗ Львів – кордон Польщі, система SDH 622 Мбіт/с (фірма Lucent – Technology),

· Ужгород – Угорщина – SDH STM-1, 155 Мбіт/с (Siemens),

· Ужгород – Словакія – SDH STM-1, 155 Мбіт/с (Nortel),

· міжнародна лінія УТУР (Італія – Турція – Україна, Росія),

· ВОЛЗ “Північ – Київ”, до кордону Білорусі, STM-4 (Nortel),

· Цифрова РРЛ – Київ – Львів, Львів – Ужгород , Львів – І. Франківськ – Чернівці – обладнання PDH 140 Мбіт/с,

· ВОЛЗ “Захід – Київ” – STM-16, 2,4 Гбіт/с.

Україна бере участь в міжнародних проектах ІТУР, ТАЕ (Транс – Азіатсько – Європейська лінія, яка з’єднує Шанхай – Франкфурт – на – Майні і проходить через республіки Середньої Азії, Іран, Турцію, Україну, Польщу); TEL (Транс- Європейська лінія, яка з’єднує держави Європи).

Крім участі в міжнародних проектах Україна закупила ємності в підводних кабельних системах: Європа – Близький Схід, Південна Азія – Австралія

· FLAG – Європа, Близький Схід, Далекий Схід;

· TAT – 9,10,11 – трансатлантичні телефонні системи;

· Canus 1 – Канада – Східне узбережжя США;

· Cartat –3 – Східне узбережжя Канади – південна Європа.

Ці ємності забезпечують вихід України по основним цифровим каналам (ОЦК) високої якості в будь-яку точку планети.

Транспортна мережа зв’язку з використанням систем передачі SDH, яка зараз будується в Україні, дозволяє організувати передачу високошвидкісних потоків. Однак, як і у всьому світі зростання об’єму інформації яка пере дається приведе до нестачі пропускної здібності діючих систем передачі. Проблему її збільшення можна вирішити трьома основними способами:

- прокласти новий оптичний кабель (ОК);

- перейти до більш продуктивної апаратури часового мультиплексування;

- використати волоконно-оптичні системи спектрального розділення

(ВОСП-СР).

З урахуванням світового досвіду найбільш перспективним слід вважати третій варіант – технологія ВОСП-СР дозволяє підвищити ефективність використання сумарної пропускної здібності оптичного волокна. Так, якщо, сформувати 8, 16 або навіть 32 спектральних каналу і забезпечити передачу даних із швидкістю 2,5 Гбіт/с, то сумарна пропускна здібність такої системи по одному волокну досягає 20-80 Гбіт/с з можливістю подальшого нарощування.

Головна перевага технології ВОСП-СР полягає в тому, що вона дозволяє переборювати обмеження на пропускну здатність лінії і суттєво підвищити швидкість передачі даних без збільшення швидкості передачі по окремому волокну лінії до 10 Гбіт/с і вище, користуючись вже прокладеним волоконно-оптичним кабелем і стандартною апаратурою часового мультиплексування. При визначених умовах за допомогою ВОСП-СР можна організувати двобічну багатоканальну передачу трафіка по одному волокну.

1 ПРИНЦИП ПОБУДОВИ ВОСП

Узагальнена структурна схема ВОСП

Будь-яка система зв’язку складається з трьох основних елементі: передаючого пристрою, середовища розповсюдження та приймального пристрою. Передаючий пристрій перетворює сигнал повідомлення в зручний для передачі по каналу зв’язку. Останній направляє сигнал від передавача до приймача. В ВОЛЗ використовують діелектричні хвильові (світловоди), які виконані у вигляді тонких скляних волокон, здібних направляти світло. Приймальний пристій вилучає із каналу передачі сигнал і перетворює його в початкову форму.

Волоконно – оптична система передачі (ВОСП) – це сукупність активних (передавач, приймач та інше) і пасивних (волокно, з’єднувачі та інше) пристроїв, призначених для передачі інформації за допомогою оптичних сигналів.

Оптичні системи передачі, як правило, є цифровими. Це обумовлено тим, що передача аналогових сигналів вимагає високого ступеня лінійності проміжних підсилювачів, що важко забезпечити в оптичних системах.

Особливість ВОСП – передача інформації здійснюється тільки одно полярними імпульсами електричного сигналу, що модулює оптичну несучу.