Це зумовлено не тільки загальними перевагами ЦСП у порівнянні з АСП, але й особливостями роботи та побудови ВОСП. Ці особливості наступні

Джерела оптичного випромінювання (ДОВ) мають нелінійні модуляційні характеристики. Це ускладнює виконання вимог щодо припустимих нелінійних спотворень, при невиконанні цих вимог довжина підсилювальної дільниці ВОСП стає майже такою, як і в системах з металевими кабелями (3-6 км).

Для одержання необхідної якості передачі інформації в АСП потрібні спеціальні засоби приймання та обробки оптичних сигналів. ЦСП забезпечують необхідну якість передачі інформації при відношенні сигнал/шум на 30-40 дБ менше, ніж АСП.

Тому реалізація ВОСП з використанням ЦСП значно простіша у порівнянні з АСП.

Розглянемо головні засади організації ВОСП. Як і системи, що використовують традиційні кабелі з мідними провідниками, волоконно-оптичні системи передачі є проводовими, бо сигнали оптичного діапазону передаються по направляючій системі - волоконним світловодам. Тільки середовище передачі та форма сигналів в лінії відрізняють ВОСП від традиційних проводових ліній передачі.

Тому побудова ВОСП аналогічна побудові будь-якої проводової багатоканальної системи передачі, в складі якої є прикінцева та проміжні станції, з'єднані безперервною направляючою системою. На рис. 2 наведена узагальнена структурна схема ВОСП (для одного напрямку передачі).

Ця схема вміщує в собі типову прикінцеву апаратуру багатоканальної системи передачі 1, апаратуру спряження 2, передавальний оптоелектронний модуль (ПОМ) 3, оптичний кабель 4, приймальний оптоелектронний модуль (ПрОМ) 5, електронний регенератор 6.

На передавальній прикінцевій станції А первинні сигнали тональної частоти (ТЧ) надходять на прикінцеву типову апаратуру, де об'єднуються в груповий сигнал, що подається на апаратуру спряження.

В ній електричний сигнал перетворюється у форму, необхідну для передачі по волоконно-оптичному лінійному тракту, тобто формується лінійний сигнал. Після цього в ПОМ здійснюється модуляція потужності оптичної несучої лінійним електричним сигналом і оптичний сигнал надходить в ОК.

При розповсюдженні по кабелю оптичний сигнал послаблюється і спотворюється.

Для збільшення дальності зв'язку через певні відстані вздовж лінії встановлюються проміжні станції (регенератори), що відновлюють форму сигналу і компенсують загасання (послаблення) в лінії.

В сучасних ВОСП у регенераторі проводиться обробка (підсилення, корекція, регенерація) електричного сигналу.

Тому на проміжній станції оптичний сигнал на вході перетворюється в електричний, зворотне перетворення відбувається на виході. Ці перетворення здійснюються в ПрОМ та ПОМ відповідно.

Проводяться розробки оптичних регенераторів на основі лазерних підсилювачів та оптотранзисторів, в яких будуть відсутні проміжні перетворення оптичних сигналів в електричні та навпаки.

На приймальній прикінцевій станції Б здійснюються перетворення оптичного сигналу в електричний, його регенерація, підсилення, відновлення до вигляду первинного сигналу на вході кінцевої станції А.

Відзнака ВОСП від традиційних проводових систем передачі, яка випливає з розглянутої структурної схеми, полягає у тому, що інформація передається за допомогою оптичних сигналів, що супроводжується встановленням спеціальних додаткових приладів (ПОМ та ПрОМ на прикінцевих та проміжних станціях і апаратури спряження на прикінцевих станціях).

Звичайно по одному оптичному кабелю організуються лінійні тракти декількох ВОСП, в цьому разі для одного напрямку кожної ВОСП виділяється одне ОВ, що є еквівалентом двопроводового фізичного кола, таким чином, ВОСП аналогічна односмуговій чотирипроводовій системі передачі з металевим кабелем.

Внаслідок того, що взаємні впливи між окремими ОВ в багатоволоконному ОК практично відсутні, тракти передачі та прийому як однієї, так і декількох систем організуються по одному кабелю, таким чином, ВОСП є однокабельними системами.

При організації двостороннього зв'язку по одному ОК можливі й інші принципи побудови, засновані на засобах оптичного розподілу каналів (спектрального мультиплексування).

Сучасні ВОСП являють собою поєднання оптичного лінійного тракту, який містить ПОМ, ПрОМ, ОК з уніфікованою каналоутворюючою апаратурою та апаратурою групоутворення ЦСП різних ступенів ієрархії. Тому вони мають уніфіковані параметри стику, що дозволяє легко організувати лінії передачі з застосуванням інших середовищ розповсюдження.

Основні характеристики ВОСП визначаються параметрами прикінцевої та проміжної апаратури лінійного тракту і параметрами ОК:

- кількість каналів тональної частоти;

- швидкість передачі (для ЦСП) або смуга частот (для АСП);

- швидкість передачі в оптичному лінійному тракті;

- лінійний код;

- коефіцієнт помилок (на регенератор);

- енергетичний запас;

- межі автоматичного регулювання підсилення;

- енергетичний потенціал;

- максимальна довжина дільниці регенерації (для означеного загасання ОВ);

- кількість проміжних станцій;

- максимальна довжина лінійного тракту;

- довжина хвилі оптичної несучої;

- згасання оптичного кабелю;

- тип джерела випромінювання;

- тип приймача оптичного випромінювання;

- тип волоконного світловода в ОК;

- рекомендований тип ОК.

Застосування ВОСП не обмежується мережами зв'язку, дослідження в галузі техніки оптичного зв'язку ведуться по ряду перспективних напрямків, розроблені системи передачі оптичного діапазону для застосування в різноманітних галузях науки і техніки.

Знайшли застосування оптичні системи передачі, в яких середовищем розповсюдження є вільний простір. У відповідності з цим, логічно провести класифікацію оптичних систем у відповідності з їх властивостями, межами застосування і т.ін.

По середовищу розповсюдження оптичні системи поділяються на:

- системи з атмосферним оптичним каналом;

- системи з волоконно-оптичним каналом.

Системи з атмосферним оптичним каналом застосовуються для зв'язку з:

- рухомими об'єктами в межах прямого бачення,

- для зв'язку між рухомими апаратами в космічному просторі;

- в системах лазерного зондування атмосфери;

- в робототехніці;

- для релейних вставок оптичного діапазону у волоконно-оптичних лініях зв'язку.

В цих системах використовується інтервал довжин хвиль від 0.4 до 10 мкм, тобто видимий діапазон, ближній і середній інфрачервоний діапазони. В системах з атмосферним оптичним каналом використовується розподіл каналів по довжині хвилі оптичної несучої, просторовий розподіл каналів, розподіл каналів по поляризації.

По галузі застосування ВОСП поділяються на:

- системи для мереж та ліній зв'язку усіх ступенів ієрархії, тобто магістральні, зонові, ВОСП місцевих мереж;

- системи для інформаційно-обчислювальних мереж різноманітних рівнів ієрархії, в тому числі локальних, регіональних, корпоративних,глобальних;

- системи для мереж автоматизованих систем управління;

- системи для мереж екологічного моніторинга;

- системи з волоконно-оптичними давачами;

- системи кабельного телебачення.

ВОСП знайшли застосування у:

- фазованих антенних гратках;

- в системах траєкторних вимірювань для визначення місцезнаходження космічних апаратів;

- в радіотелескопах для організації каналів зв'язку між антенними пристроями, розташованими на значній відстані.

По засобах розподілу каналів ВОСП поділяються на:

- системи з частотним розподілом каналів або аналогові;

- системи з часовим розподілом каналів або цифрові;

- системи зі спектральним розподілом каналів (СРК).

Аналогові ВОСП застосовуються у вимірювальних системах, в яких інформація про стан об'єкта міститься в частоті або фазі електричного сигналу.

Розроблено аналогові ВОСП як з аналоговими, так і з цифровими сигналами в оптичному лінійному тракті.

В останньому випадку первинний аналоговий сигнал перетворюється аналого-цифровим перетворювачем у цифрову форму і в такому вигляді надходить на оптичний передавальний пристрій, цифровий же сигнал на виході приймальної частини перетворюється в аналоговий.

У багатоканальних системах аналогові ВОСП застосування не знайшли, бо нелінійність ват-амперної характеристики випромінювача призводить до появи перехідних завад.

Аналогові ВОСП застосовуються головним чином у кабельному телебаченні, в яких використовується частотно-імпульсна модуляція.

Системи із спектральним розподілом каналів (оптичним мультиплексуванням) є аналогом систем з традиційним частотним розподілом каналів, але розподіл відбувається в оптичному діапазоні.

Для передачі інформації в цих системах використовуються різні оптичні несучі, сукупність яких розповсюджується по одному ОВ. Такі системи дозволяють повніше використати потенційну широкосмуговість ОВ.

По засобу детектування оптичні системи передачі поділяються на:

- системи з прямим детектуванням;

- системи з гетеродинним детектуванням.

В існуючих ВОСП застосовується пряме детектування, гетеродинне приймання використовується в когерентних ВОСП, що знаходяться на стадії експериментальних досліджень, а також у системах з атмосферним оптичним каналом.

Таким чином, логічно зробити висновок про майже необмежені можливості ВОСП.

Ці системи знайшли застосування не тільки в техніці зв'язку, для якої вони спочатку створювалися, але й суміжних галузях.

Дослідження та розробки в техніці волоконно-оптичного зв'язку направлені на:

- збільшення дальності зв'язку без проміжного підсилення сигналів,

- засвоєння всього ближнього інфрачервоного діапазону,

- створення систем с безпосереднім підсиленням оптичного сигналу,

- створення пристроїв оптичної обробки сигналів.

Поиск по сайту: