Талшықты-оптикалық байланыс желілерінің шығу тегі. талшықты-оптикалық байланыс

Біздің еліміздегі кәсіпорындардың есептеу желілері бұрынғыдан да жылдам қарқынмен дамып келеді. Сондықтан компания әдетте уақыт өте келе 2 негізгі проблемаға тап болады: оның барлық құрамдас бөліктерінің (жұмыс станциялары, белсенді және желілік жабдықтар) өткізу қабілетін арттыру бағытында қолданыстағы желіні жаңғырту және ақпаратты өңдеуді қайта ұйымдастыру. Кәсіпорынға бірнеше бөлімдерді бір желіге біріктіру қажет болатын жағдай, мысалы, қойма, бас кеңсе, қашықтағы кеңсе, есеп бөлімі, конструкторлық бюро және т.б. және т.б., көбінесе бірден келмейді, бірақ ақпаратты әртүрлі өңдеу экономикалық тұрғыдан тиімсіз болып, уақытты жоғалтуға әкеп соқтырған кезде шешіле бастайды. Сонда ғана ақпараттық бөлім, қызмет немесе соған ұқсас бөлімше бірнеше жергілікті желілер мен қашықтағы ақпаратты өңдеу орталықтарын кәсіпорынның бір корпоративтік желісіне қалай барынша үнемді, аз уақыт шығынымен, сапаны жоғалтпай біріктіру керек деген сұрақты шешуге кіріседі.

Сонымен қатар, деректерді жоғары жылдамдықпен және сапаны жоғалтпай тасымалдау қажеттілігі бірінші орынға шығады. Бұл мәселені шешу үшін белсенді желілік жабдықты сатып алудан басқа, байланыс желілерін ұйымдастыру қажет. Ол үшін әдетте мыс немесе талшықты-оптикалық кабель негізінде кабель қолданылады. Дегенмен, мыс немесе талшықты-оптикалық желілерді пайдалана отырып, қысқа қашықтықтағы байланыстарды ұйымдастырудың жақсы бекітілген шешімдері әрқашан қолайлы бола бермейді.

Кабельді төсеу жиі елеулі қиындықтарды тудырады:

• әсіресе қалалық жерлерде кабельді тартуға рұқсат ала алмау;
• оператордан телефон желілерін жалға алу мүмкін емес немесе жалға алынған желілер арқылы байланыс сапасы нашар;
• жаңа коммуникацияларды төсеу үшін қаражат пен уақыттың жоғары шығындары, сондай-ақ қолданыстағы коммуникацияларды пайдалану үшін арендалық төлемнің жоғары болуына байланысты;
• жұмыс жүктемесінің жоғары болуына байланысты жаңа қосымша трафикті көтере алмайтын ескі коммуникацияларды пайдалану.

Жоғарыда айтылғандардан шығатыны, кейбір жағдайларда сымсыз қосылымдарды пайдалану үнемді болуы мүмкін.

Сымсыз деректер желілерінің артықшылықтары:

• жалға алынған желілерді пайдаланудың ықтимал баламасы;
• экономика. Мысалы, кабельдік желі конфигурациясының өзгеруіне байланысты ұйымда жиі құрылымдық өзгерістері бар уақытша желілерді ұйымдастыру үшін;
• кабельдер техникалық тұрғыдан мүмкін болмайтын компьютерлер желісі.

Егер бірнеше жыл бұрын бірінші сымсыз желі құрылғылары нарықта енді ғана пайда болса, қазір барлық негізгі жүйелік интеграторлар сымсыз қол жеткізу шешімдерін ұсынады. Айта кету керек, біз радиоқабылдау туралы айтып отырмыз.

Көптеген сымсыз құрылғылар Ethernet конфигурациясын қолдайды. Физикалық тұрғыдан алғанда, сымсыз желіні ұйымдастыру кезінде нүктеден нүктеге схемасы (нүктеден нүктеге) немесе көп нүктеге қол жеткізу режимінде (нүктеден көп нүктеге) жұмыс істейтін желілер қолданылады. Бірінші жағдайда байланыс бір-бірінен қашықтағы екі құрылғы арасында қамтамасыз етіледі, екіншісінде бірнеше құрылғы желіге біріктіріледі.

Сымсыз желілерді құруда қолданылатын технологиялар мен құрылғылар:

• коммутация схемасы бар ұялы байланыс;
• пакеттік радио;
• ғарыштық спутниктерді пайдалану (спутниктік байланыс);
• LAN қосу үшін сымсыз көпірлерді пайдалану;
• радио интерфейсін пайдалану;
• пейджингтік радиобайланыс;
• лазерлік жабдықты пайдалану;
• оптикалық жабдықты пайдалану және т.б.

Сымсыз оптикалық байланыс арналары

Жеке жергілікті желілердің қосылуын ұйымдастыру үшін спектрдің инфрақызыл бөлігінде жұмыс істейтін оптикалық желілерді пайдалануға болады. Ішкі нарықта бірнеше компаниялар арнайы оптикалық жабдықты ұсынады.

Отандық жабдықты пайдалана отырып, оптикалық байланыс арналарын ұйымдастырудың шешімдері бар. BOKS (сымсыз оптикалық байланыс арналары) пайдалану тәжірибесі олардың жоғары сенімділігін, кез келген дерлік ауа райы жағдайында жұмыс істеу мүмкіндігін көрсетті. Туладағы сыра қайнату зауытының корпоративтік желісін ұйымдастыру үшін BOKS пайдалану жобаның жалпы құнын 70% төмендетуге мүмкіндік берді (Желілер мен байланыс жүйелерін № 9 8 б. қараңыз).

Жалпы, сымсыз оптикалық байланыс арналарын келесі жағдайларда қолданған жөн:

• негізгі және/немесе резервтік байланыс арнасын құру;
• бірнеше жергілікті компьютерлік желілердің ассоциациясы;
• «соңғы миль» мәселесін шешу;
• жылдам орналастыру қажет болған кезде апаттық байланыс;
• 1 км-ге дейінгі «нүктелер» арасындағы максималды қашықтықпен «нүкте-нүкте» байланысы үшін;
• магистральдық каналдарды құру;
• деректерді берудің жалпы және ведомстволық желілеріне қол жеткізуді ұйымдастыру немесе Интернетке кіру үшін.

Оптикалық байланыс арналарының ең типтік қолданылуы бөгеттермен бөлінген жеке ғимараттар арасында сымсыз байланыстарды жасау болып табылады: жолдар, алаңдар, темір жолдар, су тосқауылдары, өнеркәсіптік аймақтар және т.б.

Мұндай шешімдерге кім қызығушылық танытуы мүмкін? Бұл компаниялар болуы мүмкін:

• бір-бірінен 1 км-ге дейінгі қашықтықта бірнеше бөлек ғимараттарда орналасқан;
• үлкен деректер трафигі;
• бірнеше жергілікті желілер мен қашықтағы терминалдардың болуы;
• бүкіл желінің сенімділігіне жоғары талаптар қою;
• бірыңғай корпоративтік желіде таратылған ақпаратты өңдеу мәселесін шешу.

Мәліметтерді оптикалық тасымалдау

Оптикалық арна арқылы деректерді беру процесін қысқаша қарастырайық. Интерфейс құрылғысы арқылы кабельден (бұралған жұп немесе талшықты оптика) желілік трафик инфрақызыл спектрде жұмыс істейтін жарықдиодты шамға жеткізіледі. Сигнал тар жарық шоғымен желінің екінші жағындағы қабылдаушы фотодиодқа беріледі. Қабылданған жарық сигналы демодуляцияланады және байланыс хаттамасына түрлендіріледі.

Дуплексті конфигурацияларды ұйымдастыру үшін 2 қабылдағыш пен 2 таратқыш BOKS-10MPD тұратын жабдық жиынтығы қажет екенін есте ұстаған жөн.

Сымсыз оптикалық байланыс арналарының бірқатар артықшылықтары бар:

• жабдықтың салыстырмалы түрде төмен құны;
• ақпаратты берудің жоғары сенімділігі. Тулада сымсыз LAN қосылымын ұйымдастыру кезінде BOXES жұмысын тестілеу деректерді берудің сенімділігі мен сапасы кәдімгі кабельдік берумен бірдей екенін көрсетті;
• Жүйені орнатуды да, бөлшектеуді де айтарлықтай жеңілдететін ықшамдық және төмен салмақ. Құрылғыларды құрылыс қабырғаларына, тіректерге және т.б. оңай бекітуге болады;
• Жұмыстың қарапайымдылығы (бар болғаны линзаларды мезгіл-мезгіл (жиі емес) сүрту қажет);
• Минималды орнату уақыты - жылдам іске қосу (2-3 сағат);
• деректерді беру жылдамдығы 10 Мбит/с дейін
• BOKS орнату Госсвязнадзор органдарының рұқсатын талап етпейді;
• кедергілерге төзімділікті арттыру;
• кез келген ауа райы жағдайында жұмыс істеу (қар, жаңбыр және т.б.);
• инфрақызыл сәулелер адамға зиянсыз.
• Мәліметтердің үлкен көлемін тасымалдау мүмкіндігі;
• Жоғары қосылу жылдамдығы
• Жиіліктерді алудың қажеті жоқ;

Айта кету керек, жүйені орнатудың қысқа уақытына қарамастан, белгілі бір дағды қажет. Сондықтан орнатудың барлық талаптарын орындай алатын және жүйенің жұмысына жауап беретін мамандарға хабарласқан дұрыс.

BOXES ауқымы жеткілікті кең және кең ауқымды тапсырмалар үшін жарамды. Кестеде ресейлік нарықта ұсынылған құрылғылардың тізімі және олардың қысқаша сипаттамалары бар.

BOX жабдықтары

Кестеден көріп отырғаныңыздай, жұмыс қашықтығы нақты үлгіге байланысты. Барлық құрылғылар жаңбырда, қарда, тұманда байланыс арнасының үздіксіз жұмысын қамтамасыз етеді. Айта кету керек, теориялық (есептелген) қашықтық жұмыс қашықтығынан 3 есе асып түседі. Бірнеше құрылғылардың сипаттамаларын қарастырыңыз.

Отбасының негізгі өнімі - BOKS-10M, Ethernet стандартының деректерді беру арнасын құруға арналған. Құрылғы IEEE 802.3 стандартының (Ethernet) электрлік сигналдарын оптикалық инфрақызыл диапазонға (850 - 890 нм) түрлендіреді, оларды атмосфераға жоғары бағытталған сәулемен жібереді, кейіннен екінші жағынан қабылдайды және оптикалық сигналды электрлік сигналға түрлендіреді. бір.

BOKS-10M байланыс арнасының екі жағында орнатылған екі бірдей қабылдағыштан (оптикалық түтіктерден) тұрады.

Әрбір блок трансивер модулінен, визордан, интерфейстік кабельден (ұзындығы 5 метр), бағыттаушы жүйеден, кронштейннен, қоректендіру блогынан және кіру блогынан тұрады.

Трансивер модулі инфрақызыл жартылай өткізгішті жарықдиодты және қабылдағыш - сезімталдығы жоғары жарық диодыдан тұратын жоғары бағытталған инфрақызыл сәулелену таратқышы болып табылады. Жарықдиодты шамдар 0,87 микрон толқын ұзындығында жұмыс істейді. Құрылғының сипаттамалары кестеде берілген:

Техникалық сипаттама

Сымсыз оптикалық байланыс арнасы BOKS-10MPD

Бұл модельдің жұмыс істеу принципі BOKS-10M-ге ұқсас.

• ұзақ жұмыс қашықтығы
• әртүрлілік қабылдағыш және таратқыш (тәуелсіз корпустар);
• толық дуплекс

Техникалық сипаттама

Сымсыз оптикалық байланыс арнасы BOX - E1

Бұл модельдің жұмыс істеу принципі мен құрамы BOKS-10MPD-ге ұқсас. Елеулі айырмашылықтар үлкен жұмыс және максималды қашықтық болып табылады, ол CCITT G.703 спецификациясына сәйкес келеді.

BOKS-E1 стандартты сандық интерфейстері бар жабдықты G.703 ұсынысына сәйкес жүзеге асырылған E1 (немесе T1) арналарына қосуға арналған. Бұл арналар цифрлық тарату жүйелерінде қолданылады (мысалы, ИКМ-30-да, ресейлік телефон желілерінде ең көп таралған).

Техникалық сипаттама

Орнату

Трансиверлерді шатырдың немесе қабырғалардың бетіне орнатуға болады. BOX көлденең және тігінен көлбеу бұрышын реттеу мүмкіндігін қамтамасыз ететін металл тірекке орнатылған. Екі жазықтықта да көлбеу бұрышы 45 градустан аспайды, бұл бір-біріне қатысты 2 құбырды дәл бағыттау үшін жеткілікті.

Трансивер арнайы кіру блогы арқылы қосылған. 5-санаттағы бұралған жұп (UTP) кабельдер әдетте патч кабельдер ретінде пайдаланылады. Бір жағынан кіру блогы компьютерге немесе жергілікті желіге қосылым болған жағдайда желілік құрылғыға қосылған. Желілік құрылғы маршрутизатор немесе коммутатор болып табылады. Оптикалық арнаның бүйірінен кіру блогы трансиверге интерфейстік кабель арқылы қосылған. Интерфейс кабелі ретінде арнайы қосқыштармен жабдықталған кәдімгі бұралған жұп кабель қолданылады.

Қол жеткізу блогы да, қабылдағыштың қуат көзі де әрқашан үй ішінде және бір-біріне жақын орнатылады. Екеуі де қабырғаға немесе LAN жабдығы үшін пайдаланылатын тірекке орнатылады.

Сәтті орнату үшін бірқатар талаптарды орындау қажет:

• ғимараттар көрінетін жерде болуы керек. Сәуле өзінің бүкіл жолында ешқандай мөлдір емес кедергілерге тап болмауы керек.
• құрылғылар жерден біршама биіктікте орналасуы керек. Бұл талап әсіресе қалалық жағдайларға қатысты. Мұндай құрылғыны ешкім ұстай алмаса жақсы. Мұның соңы жаяу жүргінші үшін де, BOX үшін де жаман аяқталуы мүмкін. Азаматтарымыздың дербес (ілулі) құрал-жабдыққа деген құмарлығын ескере отырып, құрылғыны мүмкіндігінше жерден жоғары және жету қиын жерде орналастырса жақсы болады;
• жүйені орнату кезінде трансиверлердің шығыс-батыс бағытына бағдарлануын болдырмау керек. Бұл, бір қарағанда, белгілі бір талап өте қарапайым түсіндіріледі: күн сәулелері радиацияны бірнеше минутқа жауып, беру тоқтауы мүмкін;
• Діріл BOX жұмысына әсер етуі мүмкін. Құрылғының жанында жұмыс істейтін генератордың болуы құбырдың ауысуына және қосылымның үзілуіне әкелуі мүмкін. Сондықтан монтаждау орнын таңдағанда, жақын жерде қозғалтқыштар, компрессорлар және т.б. жоқ екеніне көз жеткізіңіз.

Типтік қолданбалар

нүктеден нүктеге

Нүкте-нүкте қосылымының ұзындығы нақты жабдық үлгісіне байланысты өзгереді. Мұндай байланысты құру кезінде әрқашан жолды болашақта ағаштың өсуі сияқты еңсерілмейтін кедергілер болмайтындай етіп таңдау керек. Трансиверлерді орнату ғимараттың төбесінде де, қабырғада да жүзеге асырылуы мүмкін. Бағасы, орнату жылдамдығы, инвестициялық өтімділік бойынша кез келген кабельдік шешімге тамаша балама.

Қатынас нүктесі

Магистраль

Ethernet стандарты (IEEE 802.3) екі LAN түйіні арасында 4 белсенді құрылғыдан аспайтынын анықтады: HUB, қайталағыш. Дегенмен, бұл шектеу неғұрлым интеллектуалды құрылғылардың көмегімен оңай жойылады: қосқыштар, көпірлер, маршрутизаторлар.

Біздің жабдық (жергілікті желілер үшін) белсенді немесе пассивті Ethernet құрылғыларының класына жатпайды, бірақ электрлік сигналдарды оптикалық түрлендіргіш болып табылады. Сондықтан магистральдарды жасау кезінде екі магистральдық секцияның қосылу нүктесінде екі қабылдағышты қосу үшін көлденең кабель пайдаланылса, 4 белсенді құрылғыға шектеу қолданылмайды. Осы ережені ескере отырып, тас жолдың ұзындығы теориялық тұрғыдан шектеусіз.

Комбинация

Іс жүзінде бұл әдіс ең кең таралған. Ол шешілетін міндетке, мақсаттылығына, құнына және тиімділігіне сәйкес коммуникациялық инфрақұрылымды модельдеуге мүмкіндік береді. Барлық әдістер мен технологияларды тәжірибеде шебер қолдану - жүйені біріктіру өнері.

Қорытынды

Сонымен не таңдау керек? Төмендегі кесте бұл сұраққа жауап беруге көмектесуі мүмкін.

«Тульское пиво сыра қайнату компаниясы» АҚ-мен ұзақ мерзімді жоба аясында зауыттың есептеу құралдарын бір корпоративтік желіге біріктіру үшін BOKS пайдаланған Санкт-Петербургтік «Компьютерлік жүйелер Акрополис» компаниясының практикалық тәжірибесі көрсетті. :

• 500 м-ге дейінгі (БОКС-10М үлгісі) және 1000 м-ге дейінгі (БОКС-10МПД үлгісі) дейінгі қашықтықта қосылған объектілердің тікелей көріну жағдайында жабдық тұрақты жұмыс істейді;
• сонымен бірге кез келген ауа райы жағдайында сенімді байланыс қамтамасыз етіледі;
• қол жеткізілген байланыс сапасы кәдімгі мыс немесе талшықты-оптикалық кабельді пайдалануға ұқсас;
• арна 10 Мб/с (10М орнату) немесе 20 Мб/с (10MPD үшін) жылдамдықпен деректер алмасуға мүмкіндік береді;
• ИК жабдығын орнату туралы шешім жобаның жалпы құнын (жабдық пен орындалған жұмысты қоса алғанда) 60-70%-ға төмендетуге мүмкіндік берді.

Қолдану

Талшықты-оптикалық байланыс барлық салаларда - компьютерлер мен борттық кеңістікте, ұшақтар мен кеме жүйелерінен бастап, алыс қашықтыққа ақпаратты беру жүйелеріне дейін, мысалы, Батыс Еуропа - Жапония талшықты-оптикалық байланыс желісі қазіргі уақытта сәтті қолданылуда. пайдаланылады, олардың көпшілігі Ресей аумағы арқылы өтеді. Сонымен қатар, континенттер арасындағы суасты талшықты-оптикалық байланыс желілерінің жалпы ұзындығы артып келеді.

Әрбір үйге талшықты-оптикалық арна(ағылшын) Үй-жайларға талшық (FTP) немесе үйге талшық (FTTH)) телекоммуникация провайдерлері талшықты-оптикалық арнаны орнатуға негізделген кең жолақты телекоммуникация жүйелеріне және телекоммуникация қызметтерінің жиынтығын (Triple Play) қамтамасыз ету үшін терминалдық оптикалық жабдықты орнату арқылы соңғы пайдаланушының аумағында оны аяқтауға арналған термин. , оның ішінде:

• жоғары жылдамдықты интернетке қол жеткізу;
• телефон байланысы қызметтері;
• теледидарды қабылдау қызметтері.

Талшықты-оптикалық технологияны пайдалану құны төмендеп, бұл қызметті дәстүрлі қызметтермен бәсекеге қабілетті етеді. KMI Research болжамы FTTP нарығының көлемін, соның ішінде жабдықты, кабельдік жүйелерді жылына 28 миллиард рубльге бағалайды.

Оқиға

Деректерді ұзақ қашықтыққа беру жүйелерінің тарихы адамдар түтін сигналдарын қолданған кезден басталуы керек. Сол уақыттан бері бұл жүйелер күрт жетілдірілді, алдымен телеграф, содан кейін коаксиалды кабель. Өз дамуында бұл жүйелер ерте ме, кеш пе іргелі шектеулерге тап болды: электрлік жүйелер үшін бұл белгілі бір қашықтықта сигналдың әлсіреу құбылысы, микротолқындар үшін бұл тасымалдаушы жиілік. Сондықтан түбегейлі жаңа жүйелерді іздеу жалғасты және 20 ғасырдың екінші жартысында шешім табылды - жарықты пайдаланып сигнал беру электрлік және микротолқынды сигналдарға қарағанда әлдеқайда тиімді екендігі анықталды.

1966 жылы Као мен Хокман STC зертханасында (STL) құрамындағы қоспаларға байланысты 1000 дБ/км (ал коаксиалды кабельдегі әлсіреу бар болғаны 5-10 дБ/км) болатын қарапайым шыны оптикалық жіптерді енгізді. , негізінен, жойылуы мүмкін.

Мәліметтерді берудің оптикалық жүйелерінің дамуында 2 жаһандық мәселе болды: жарық көзі және сигнал тасымалдаушы. Біріншісі 1960 жылы лазерлердің өнертабысымен шешілді, екіншісі 1970 жылы жоғары сапалы талшықты-оптикалық кабельдердің пайда болуымен шешілді. Оны Corning Glass Works компаниясы әзірледі. Мұндай кабельдердегі әлсіреу шамамен 20 дБ/км құрады, бұл телекоммуникациялық жүйелерде сигнал беру үшін әбден қолайлы болды. Сонымен бірге жеткілікті ықшам жартылай өткізгіш GaAs лазерлері жасалды.

1975 және 1980 жылдар аралығындағы қарқынды зерттеулерден кейін 0,8 мкм толқын ұзындығында жарықпен жұмыс істейтін және AsGa жартылай өткізгіш лазерін қолданатын бірінші коммерциялық талшықты-оптикалық жүйе жасалды. Бірінші буын жүйелерінің бит жылдамдығы 45 Мбит/с, қайталағыштар арасындағы қашықтық 10 км болды.

1977 жылы 22 сәуірде Калифорния штатының Лонг-Бич қаласында General Telephone and Electronics компаниясы алғаш рет телефон трафигін 6 Мбит/с жылдамдықпен тасымалдау үшін оптикалық арнаны пайдаланды.

Талшықты-оптикалық жүйелердің екінші буыны 1980-ші жылдардың басында коммерциялық пайдалану үшін әзірленді. Олар InGaAsP лазерлерінің толқын ұзындығы 1,3 микрон болатын жарықпен жұмыс істеді. Дегенмен, арнада болатын шашырауға байланысты мұндай жүйелер әлі де шектеулі болды. Дегенмен, 1987 жылы бұл жүйелер 1,7 Гбит/с жылдамдықпен жұмыс істеді, қайталағыштар арасындағы қашықтық 50 км болды.

Бірінші трансатлантикалық талшықты-оптикалық телефон кабелі – ТАТ-8 1988 жылы пайдалануға берілді. Ол Desurvire компаниясының оңтайландырылған лазерлік күшейту технологиясына негізделген.

TAT-8 Америка Құрама Штаттары мен Еуропа арасындағы бірінші сүңгуір талшықты-оптикалық кабель ретінде әзірленді.

да қараңыз

Басқа сөздіктерде «талшықты-оптикалық байланыс» деген не екенін қараңыз:

Молдовадағы жеке тұлғалар үшін Интернетке қол жеткізу нарығында StarNet және Interdnestrcom деген үш провайдер басым. Заңды тұлғалар үшін Интернетке қол жеткізуді негізінен Arax және Telemedia Group үш провайдері алады. Бірақ бұл жалғыз емес ... ... Википедия

Талшықты-оптикалық байланыс желілері негізінде салынған ұзақ қашықтыққа байланысты байланыс құралдары. Бұл оптикалық сәулелену көзі (жартылай өткізгіш лазер немесе жарықдиодты) және қабылдағыш арасындағы байланыс ... ... Wikipedia

Талшық байламы. Теориялық тұрғыдан, мұнда ұсынылған талшықтардың қарапайым санымен DWDM сияқты озық технологияларды пайдалану жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ете алады, оның көмегімен бүкіл ... ... Wikipedia тасымалдау оңай болады.

Талшық байламы. Теориялық тұрғыдан, мұнда ұсынылған талшықтардың қарапайым санымен DWDM сияқты озық технологияларды пайдалану жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ете алады, оның көмегімен бүкіл ... ... Wikipedia тасымалдау оңай болады.

Талшық байламы. Теориялық тұрғыдан, мұнда ұсынылған талшықтардың қарапайым санымен DWDM сияқты озық технологияларды пайдалану жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ете алады, оның көмегімен бүкіл ... ... Wikipedia тасымалдау оңай болады.

Талшық байламы. Теориялық тұрғыдан, мұнда ұсынылған талшықтардың қарапайым санымен DWDM сияқты озық технологияларды пайдалану жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ете алады, оның көмегімен бүкіл ... ... Wikipedia тасымалдау оңай болады.

Талшық байламы. Теориялық тұрғыдан, мұнда ұсынылған талшықтардың қарапайым санымен DWDM сияқты озық технологияларды пайдалану жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ете алады, оның көмегімен бүкіл ... ... Wikipedia тасымалдау оңай болады.

Dial-up қашықтан қол жеткізу (ағылш. dial up) — модемді және жалпыға ортақ телефон желісін пайдалана отырып, компьютерге деректерді беру сеансын инициализациялау үшін (мысалы, ... үшін) басқа компьютерге (қол жеткізу серверіне) қосылуға мүмкіндік беретін қызмет. ... Википедия

Оптикалық талшықтар (диэлектрлік толқын өткізгіштер) барлық қолданыстағы байланыс құралдарының ішінде ең жоғары өткізу қабілеттілігіне ие. Талшықты-оптикалық кабельдер құру үшін пайдаланылады - деректерді берудің ең жоғары жылдамдығын қамтамасыз етуге қабілетті талшықты-оптикалық байланыс желілері (пайдаланылатын белсенді жабдықтың түріне байланысты тасымалдау жылдамдығы секундына ондаған гигабайт және тіпті терабайт болуы мүмкін).

ТОБЖ тасымалдаушы ортасы болып табылатын кварц әйнегінің бірегей беріліс сипаттамаларынан басқа, тағы бір құнды қасиеті бар - аз жоғалту және электромагниттік өрістерге сезімталдық. Бұл оны кәдімгі мыс кабельдік жүйелерден ерекшелендіреді.

Бұл ақпаратты беру жүйесі әдетте әртүрлі құрылымдарды немесе ғимараттарды, сондай-ақ көп қабатты үйлерді біріктіретін сыртқы магистральдар ретінде жұмыс объектілерін салуда қолданылады. Ол сондай-ақ құрылымдық кабельдік жүйенің (SCS) ішкі тасымалдаушысы ретінде пайдаланылуы мүмкін, алайда, оптикалық байланыс желілерін салудың жоғары құнына байланысты толығымен талшықтан жасалған толық SCS сирек кездеседі.

ТОБЖ пайдалану жергілікті жерде жұмыс орындарын біріктіруге, барлық машиналарда бір уақытта жоғары жылдамдықты Интернетті жүктеуді, жоғары сапалы телефон байланысын және теледидарды қабылдауды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Болашақ жүйені дұрыс жобалау (бұл кезең сәулет мәселелерін шешуді, сондай-ақ тасымалдаушы кабельдерді қосудың қолайлы жабдықтары мен әдістерін таңдауды қамтиды) және кәсіби орнату кезінде талшықты-оптикалық желілерді пайдалану бірқатар маңызды артықшылықтарды қамтамасыз етеді:

• Тасымалдаушының жоғары жиілігіне байланысты жоғары өткізу қабілеті. Бір оптикалық талшықтың потенциалы 1 секундта бірнеше терабит ақпаратқа тең.
• Талшықты-оптикалық кабельдің төмен шу деңгейі бар, бұл оның өткізу қабілетіне және әртүрлі модуляциялардың сигналдарын беру мүмкіндігіне оң әсер етеді.
• Өрт қауіпсіздігі (отқа төзімділік). Басқа коммуникациялық жүйелерден айырмашылығы, ТОБЖ жоғары тәуекелді кәсіпорындарда, атап айтқанда мұнай-химия өнеркәсібінде ұшқынның болмауына байланысты шектеусіз қолданылуы мүмкін.
• Жарық сигналының әлсіреуі төмен болғандықтан, оптикалық жүйелер қосымша қайталағыштарды (күшейткіштерді) қолданбай-ақ айтарлықтай қашықтықта (100 км-ден астам) жұмыс аймақтарын біріктіре алады.

• Ақпараттық қауіпсіздік. Талшықты-оптикалық байланыс рұқсатсыз кіруден және құпия ақпаратты ұстаудан сенімді қорғанысты қамтамасыз етеді. Оптиканың бұл қабілеті радио диапазонында сәулеленудің болмауымен, сондай-ақ тербелістерге жоғары сезімталдықпен түсіндіріледі. Тыңдау әрекеттері болған жағдайда, кірістірілген бақылау жүйесі арнаны өшіріп, күдікті бұзу туралы ескертеді. Сондықтан ТОБЖ-ны қазіргі заманғы банктер, зерттеу орталықтары, құқық қорғау ұйымдары және құпия ақпаратпен жұмыс істейтін басқа құрылымдар белсенді пайдаланады.
• Жүйенің жоғары сенімділігі мен шуға төзімділігі. Талшық диэлектрлік өткізгіш бола отырып, электромагниттік сәулеленуге сезімтал емес, тотығудан және ылғалдан қорықпайды.
• Табыстылық. Күрделілігіне байланысты оптикалық жүйелерді құру дәстүрлі SCS-ге қарағанда қымбатқа түсетініне қарамастан, жалпы алғанда олардың иесі нақты экономикалық пайда алады. Кварцтан жасалған оптикалық талшық мыс кабельге қарағанда шамамен 2 есе арзанырақ, сонымен қатар кең жүйелерді құру кезінде сіз күшейткіштерді үнемдей аласыз. Егер мыс жұбын пайдаланған кезде қайталағыштарды бірнеше километр сайын орнату қажет болса, онда FOCL-де бұл қашықтық кемінде 100 км құрайды. Сонымен қатар, дәстүрлі SCS жылдамдығы, сенімділігі және ұзақ мерзімділігі оптикадан айтарлықтай төмен.

• Талшықты-оптикалық желілердің қызмет ету мерзімі жарты ширек ғасыр. 25 жыл үздіксіз пайдаланудан кейін тасымалдаушы жүйеде сигналдың әлсіреуі артады.
• Егер мыс пен оптикалық кабельдерді салыстыратын болсақ, онда бірдей өткізу қабілеттілігімен екіншісінің салмағы шамамен 4 есе аз болады, ал оның көлемі, тіпті қорғаныс қабықшаларын пайдаланған кезде де, мыстан бірнеше есе аз болады.
• Перспективалар. Талшықты-оптикалық байланыс желілерін пайдалану жылдамырақ белсенді жабдықты орнату арқылы және коммуникацияларды ауыстырмай, жергілікті желілердің есептеу мүмкіндіктерін арттыруды жеңілдетеді.

ТОБЖ қолдану аясы

Жоғарыда айтылғандай, талшықты-оптикалық кабельдер (ФОК) ғимараттардың айналасында (арасында) және объектілердің ішінде сигналдарды беру үшін қолданылады. Сыртқы байланыс магистральдарын салу кезінде оптикалық кабельдерге артықшылық беріледі, ал ғимараттардың ішінде (ішкі ішкі жүйелер) олармен бірге дәстүрлі бұралған жұп қолданылады. Осылайша, ФОК сыртқы (сыртқы кабельдер) және ішкі (ішкі кабельдер) төсеу үшін ерекшеленеді.

Жалғастырушы кабельдер жеке түрге жатады: үй ішінде олар байланыстырушы сымдар және көлденең сым коммуникациялары ретінде - жеке жұмыс орындарын жабдықтау үшін, ал сыртында - ғимараттарды қосу үшін қолданылады.

Талшықты-оптикалық кабельді орнату арнайы құралдар мен құрылғылардың көмегімен жүзеге асырылады.

FOCL қосылу технологиялары

ТОБЖ байланыс магистральдарының ұзындығы жүздеген километрге жетуі мүмкін (мысалы, қалалар арасындағы байланыстарды салу кезінде), ал оптикалық талшықтардың стандартты ұзындығы бірнеше километрді құрайды (сонымен бірге тым ұзын ұзындықтармен жұмыс істеу кейбір жағдайларда өте ыңғайсыз болғандықтан). Осылайша, трассаны салу кезінде жеке талшықтарды біріктіру мәселесін шешу қажет.

Қосылымдардың екі түрі бар: ажыратылатын және бір бөлікті. Бірінші жағдайда қосылым үшін оптикалық қосқыштар қолданылады (бұл қосымша қаржылық шығындармен байланысты, сонымен қатар аралық ажыратылатын қосылыстардың көптігімен оптикалық шығындар артады).

Жергілікті секцияларды тұрақты қосу үшін (маршруттарды құрастыру), механикалық қосқыштар, желімдеу және талшықтарды дәнекерлеу қолданылады. Соңғы жағдайда талшықты оптикалық қосқыштар қолданылады. Оптиканы пайдаланудың мақсаты мен шарттарын ескере отырып, сол немесе басқа әдіске артықшылық беріледі.

Ең кең таралғаны желімдеу технологиясы болып табылады, ол үшін арнайы жабдықтар мен құралдар пайдаланылады және бірнеше технологиялық операцияларды қамтиды.

Атап айтқанда, қосу алдында оптикалық кабельдер алдын ала дайындықтан өтеді: болашақ қосылыстар орындарында қорғаныс жабыны және артық талшық жойылады (дайындалған бөлік гидрофобты құрамнан тазартылады). Жарық бағыттағышын қосқышта (қосқышта) сенімді бекіту үшін коннектордың ішкі бөлігін толтыратын эпоксидті желім қолданылады (ол шприц немесе диспенсер арқылы қосқыш корпусына енгізіледі). Желімді қатайту және кептіру үшін 100 градус температураны жасауға қабілетті арнайы пеш қолданылады. МЕН.

Жабысқақ қатайғаннан кейін, артық талшық жойылады және қосқыштың ұшы ұнтақталып, жылтыратылады (кескіштің сапасы өте маңызды). Жоғары дәлдікті қамтамасыз ету үшін бұл жұмыстардың орындалуы 200x микроскоптың көмегімен бақыланады. Жылтыратуды қолмен немесе жылтырату машинасымен жасауға болады.

Ең аз шығындармен жоғары сапалы байланыс талшықтарды дәнекерлеуді қамтамасыз етеді. Бұл әдіс жоғары жылдамдықты ТОБЖ құру үшін қолданылады. Дәнекерлеу кезінде жарық бағыттағышының ұштары ерітіледі, бұл үшін жылу энергиясының көзі ретінде газ оттығын, электр зарядын немесе лазер сәулесін пайдалануға болады.

Әдістердің әрқайсысының өзіндік артықшылықтары бар. Лазерлік дәнекерлеу, қоспалардың болмауына байланысты, ең таза буындарды алуға мүмкіндік береді. Көпмодалы талшықтарды берік дәнекерлеу үшін, әдетте, газ алаулары қолданылады. Ең көп таралған - жұмыстың жоғары жылдамдығы мен сапасын қамтамасыз ететін электр дәнекерлеу. Әр түрлі оптикалық талшықтардың балқу уақыты әртүрлі.

Дәнекерлеу үшін арнайы құралдар мен қымбат дәнекерлеу жабдықтары қолданылады - автоматты немесе жартылай автоматты. Заманауи дәнекерлеу машиналары дәнекерлеу сапасын бақылауға мүмкіндік береді, сондай-ақ кернеуге арналған сынақ қосылыстары. Жетілдірілген үлгілер талшықтың белгілі бір түрі үшін дәнекерлеу процесін оңтайландыруға мүмкіндік беретін бағдарламалармен жабдықталған.

Қосылғаннан кейін түйіспе қосымша механикалық қорғанысты қамтамасыз ететін тығыз бекітілген түтіктермен қорғалады.

Талшықты-оптикалық элементтерді бір талшықты-оптикалық желіге қосудың тағы бір әдісі механикалық байланыс болып табылады. Бұл әдіс дәнекерлеуге қарағанда қосылымның төмен тазалығын қамтамасыз етеді, алайда бұл жағдайда сигналдың әлсіреуі оптикалық қосқыштарды пайдаланған кездегіге қарағанда әлі де аз.

Бұл әдістің басқаларға қарағанда артықшылығы мынада: қарапайым құрылғылар (мысалы, монтаждық үстел) жұмыс үшін қол жеткізу қиын жерлерде немесе шағын құрылымдардың ішінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Механикалық жалғау арнайы қосқыштарды пайдалануды қамтиды - деп аталатын қосқыштар. Механикалық қосқыштардың бірнеше сорттары бар, олар біріктірілген оптикалық талшықтарды енгізу және бекітуге арналған арнасы бар ұзартылған құрылым болып табылады. Бекітудің өзі дизайнда қарастырылған ысырмалардың көмегімен қамтамасыз етіледі. Қосылғаннан кейін қосылыстар муфталармен немесе қораптармен қосымша қорғалады.

Механикалық қосқыштарды бірнеше рет пайдалануға болады. Атап айтқанда, олар желідегі жөндеу немесе қалпына келтіру жұмыстары кезінде қолданылады.

ТОБЖ: оптикалық талшықтардың түрлері

ТОБЖ құру үшін қолданылатын оптикалық талшықтар өндіріс материалында және жарықтың режимдік құрылымымен ерекшеленеді. Материалдық жағынан толық шыны талшықтар (әйнек өзегі және шыны оптикалық қаптамасы бар), толық пластикалық талшықтар (пластикалық өзегі және қабығы бар) және аралас үлгілері (әйнек өзегі және пластикалық қабығы бар) бар. Ең жақсы өткізу қабілеті шыны талшықтармен қамтамасыз етіледі, егер әлсіреу мен өткізу параметрлеріне қойылатын талаптар маңызды болмаса, арзанырақ пластикалық нұсқасы қолданылады.

Слайдтық байланыс

Байланыстехнологияда – ақпаратты (сигналдарды) қашықтыққа беру.

Қарым-қатынас түрлері

Хабарларды кодтау үшін қандай құбылыстар пайдаланылғанына байланысты қосылымды мыналарды пайдаланып бөлектеуге болады:

• электрондар - телекоммуникациялар (сым және радио)
• фотонды сәулелену - заманауи оптикалық талшық, сигнал мұнараларының кейбір түрлері, Морзе кодындағы фонарь сигналдары, атмосфералық және ғарыштық лазерлік байланыс
• материалдағы бояулардан таңбалар тізбегі – қағаздағы хат.
• материалдың пішінін бедерлеу немесе өзгерту - оптикалық диск

Мәліметтерді тасымалдау ортасына байланысты байланыс желілері бөлінеді:

• спутник
• ауа
• жер
• су астында
• жер асты

Хабарлама нені тасымалдайтынына байланысты байланыс желілерінің физикалық принциптеріне сәйкес келесі байланыс түрлерін ажыратуға болады:

• Сымды және кабельдік байланыс – жіберу бағыттаушы орта бойымен жүзеге асырылады.
• Электр кабельдік байланыс
• Талшықты-оптикалық байланыс
• Спутниктік байланыс – ғарыштық қайталағыш(лар)ды пайдаланатын байланыс
• Радиорелелік байланыс – жердегі қайталағыш(лар) арқылы байланыс
• базалық станциялар
• Курьерлік байланыс
• Көгершін поштасы

Ақпарат көздерінің/алушыларының мобильді немесе мобильді еместігіне байланысты бар стационарлық (тұрақты) және ұялыбайланыс ( ұялы, қозғалатын объектілермен байланыс- SPO).

Берілетін сигнал түріне қарай аналогтық және цифрлық байланыстар бөлінеді.

Сигнал

Қандай ақпарат берілетініне байланысты, бар аналогжәне сандықбайланыс. Аналогтық байланыс – үздіксіз хабарламалардың (мысалы, дыбыс немесе сөйлеу) берілуі. Цифрлық байланыс – ақпаратты дискретті түрде (цифрлық формада) беру. Дегенмен, дискретті хабарламаларды аналогтық арналар бойынша және керісінше жіберуге болады. Қазіргі уақытта цифрлық байланыс аналогты алмастыруда (цифрландыру жүріп жатыр),

Байланыс желісі

Байланыс желісі(LS) – мәліметтерді тасымалдау жабдығының және аралық жабдықтың ақпараттық сигналдары берілетін физикалық орта.

Бұл жіберушіден алушыға кез келген түрдегі хабарламалардың берілуін қамтамасыз ететін техникалық құрылғылардың жиынтығы. Ол сымдар арқылы таралатын электрлік сигналдар немесе радио сигналдары арқылы жүзеге асырылады.

Сымды байланыс желілері

Байланыс тізбегі- бір сигналды беру үшін қолданылатын өткізгіштер/талшық. Радиобайланыста да сол ұғым деп аталады сандық. Айырмау кабель тізбегі- кабельдегі тізбек және ауа тізбегі- тіректерге ілінген.

Сымды телекоммуникация желілері кабельдік, әуе және талшықты-оптикалық болып бөлінеді. Жер астынан кабельдік желілер тартылды. Алайда жобаның жетілмегендігінен жер асты кабельдік байланыс желілері әуе желілеріне ауысты. Кәдімгі қалалық телефон кабелі бір-бірінен оқшауланған және жалпы қабықпен қоршалған жұқа мыс немесе алюминий сымдар шоғырынан тұрады. Кабельдер әр түрлі жұп сымдардан тұрады, олардың әрқайсысы телефон сигналдарын тасымалдау үшін қолданылады. Таратылатын жиіліктер диапазонын кеңейтуге және көп арналы жүйелер желілерінің өткізу қабілетін арттыруға ұмтылу кабельдердің жаңа түрлерін құруға әкелді. коаксиалды. Олар жоғары жиілікті теледидар сигналдарын беру үшін, сондай-ақ қалааралық және халықаралық телефон байланысы үшін қолданылады. Коаксиалды кабельдегі бір сым мыс немесе алюминий түтік (немесе тоқыма), ал екіншісі оған кірістірілген орталық мыс өзек болып табылады. Олар бір-бірінен оқшауланған және бір ортақ оське ие. Мұндай кабель аз шығынға ие, дерлік электромагниттік толқындарды шығармайды, сондықтан кедергі жасамайды. Бұл кабельдер бірнеше миллион герцке дейінгі ток жиілігінде энергияны тасымалдауға мүмкіндік береді және телебағдарламаларды ұзақ қашықтыққа жіберуге мүмкіндік береді.

Күріш. Коаксиалды кабель

Талшықты-оптикалық байланыс желілері

Сымды байланыс желілері ретінде негізінен телефон желілері мен телевизиялық кабельдер қолданылады. Ең дамығаны телефондық сым байланысы. Бірақ оның елеулі кемшіліктері бар: кедергілерге бейімділік, ұзақ қашықтыққа жіберілген кезде сигналдардың әлсіреуі және өткізу қабілетінің төмендігі. Барлық осы кемшіліктер оптикалық талшықты желілерден айырылған - ақпарат оптикалық диэлектрлік толқын өткізгіштер («оптикалық талшық») арқылы берілетін байланыс түрі.

Оптикалық талшық үлкен көлемдегі ақпаратты ұзақ қашықтыққа жіберу үшін ең тамаша орта болып саналады. Ол кварцтан жасалған, оның негізі кремний диоксиді, мыстан айырмашылығы, кеңінен қолданылатын және арзан материал. Оптикалық талшық өте ықшам және жеңіл, диаметрі небәрі 100 микрон.

Оптикалық талшықты желілер дәстүрлі сым желілерінен ерекшеленеді:

• ақпаратты берудің өте жоғары жылдамдығы (ретрансляторларсыз 100 км-ден астам қашықтыққа);
• жіберілетін ақпараттың рұқсат етілмеген қол жеткізуден қауіпсіздігі;
• электромагниттік кедергілерге жоғары төзімділік;
• агрессивті ортаға төзімділік;
• бір талшықта 10 миллионға дейін телефон сөйлесулерін және миллион бейне сигналдарды бір уақытта жіберу мүмкіндігі;
• талшық икемділігі;
• шағын мөлшері мен салмағы;
• ұшқын, жарылыс және өрт қауіпсіздігі;
• орнату және орнатудың қарапайымдылығы;
• төмен баға;
• оптикалық талшықтардың жоғары беріктігі - 25 жылға дейін.

Күріш. Талшықты-оптикалық кабель (көлденең қима)

Қазіргі уақытта континенттер арасындағы ақпарат алмасу спутниктік байланыс арқылы емес, негізінен суасты талшықты-оптикалық кабельдер арқылы жүзеге асырылады. Сонымен бірге суасты талшықты-оптикалық байланыс желілерін дамытудың негізгі қозғаушы күші интернет болып табылады.

Күріш.«Транстелеком» талшықты оптикалық желі

Байланысмүмкін:

• қарапайым- яғни мәліметтерді тек бір бағытта жіберуге мүмкіндік беру, мысалы, радиохабар тарату, теледидар;
• жарты дуплекс кезек бойынша;
• дуплекс- яғни деректерді екі бағытта тасымалдауға мүмкіндік беру бір мезгілде, мысалы, телефон.

Арналарды бөлу (нығыздау):

Бір байланыс желісінде бірнеше арналарды құру оларды жиілік, уақыт, кодтар, мекенжай, толқын ұзындығы бойынша әртараптандыру арқылы қамтамасыз етіледі.

• жиілік бөлу арналар (FDM, FDM) – жиілік бойынша арналарды бөлу, әрбір арнаға белгілі бір жиілік диапазоны бөлінген
• арналарды уақыт бойынша бөлу (TDM, TDM) – арналарды уақыт бойынша бөлу, әрбір арнаға уақыт тілі (уақыт аралығы) бөлінген
• арналарды кодтық бөлу (CDC, CDMA) - арналарды кодтарға бөлу, әр арнаның өз коды бар, оны топтық сигналға енгізу белгілі бір арнаның ақпаратын ерекшелеуге мүмкіндік береді.
• спектральды арнаны бөлу (SRK, WDM) – толқын ұзындығы бойынша арналарды бөлу

Сымсыз байланыс желілері

Радиобайланыс – тарату үшін кеңістіктегі радиотолқындар қолданылады.

• Қайталағыштарды қолданбай LW, MW, HF және VHF байланысы
• Спутниктік байланыс – ғарыштық қайталағыштарды пайдаланатын байланыс
• Радиорелелік байланыс – жер үсті ретрансляторларының көмегімен байланыс
• Ұялы байланыс – стационарлық желі арқылы байланыс базалық станциялар

Коммуникациялық жүйетұрады терминалдық жабдық, хабардың көзі мен алушысы және сигналды түрлендіру құрылғылары(UPS) желінің екі шетінде. Терминалдық жабдық хабарлама мен сигналды алғашқы өңдеуді, хабарламаларды көзбен (сөйлеу, сурет және т.б.) қамтамасыз етілген пішіннен сигналға (көз, жіберуші жағында) және керісінше түрлендіруді қамтамасыз етеді. қабылдаушы жағында), күшейту және т.б. .UPS сигналды бұрмалаудан қорғауды қамтамасыз ете алады.

Қазіргі коммуникация түрлері

пошта

пошта(орыс Пошта (ақпарат); лат. пошта) – байланыс түрі және жаңалықтарды (мысалы, хаттар мен ашық хаттар) және ұсақ тауарларды, кейде адамдарды тасымалдауға арналған мекеме. Пошта жөнелтілімдерін – жазбаша корреспонденцияларды, мерзімді басылымдарды, ақша аударымдарын, сәлемдемелерді, сәлемдемелерді – негізінен көлік құралдары арқылы жүйелі түрде жөнелтуді жүзеге асырады.

Ресейдегі пошта ұйымы дәстүрлі түрде мемлекеттік кәсіпорын болып табылады. Пошта желісі – елдегі ең ірі ұйымдық желі.

Хат- ақпаратты сақтау құралы, мысалы, қағазда. Конвертке хат жібермес бұрын оған басып шығарылған трафаретке сәйкес жіберуші мен алушының пошталық индекстерін қою керек.

Күріш. Пошталық индексі бар пошталық конверт

Күріш. Басылған пошта индексі бар Ресей Федерациясының пошталық конверті

Әуе поштасы, немесе авиациялық пошта(ағылшын) әуе поштасы), - пошта жөнелтілімдері авиацияны пайдалана отырып, әуе көлігімен тасымалданатын пошта байланысының түрі.

Күріш. Ресей Федерациясының конверттік әуе поштасы

Көгершін поштасы- жазбаша хабарламаларды жеткізу тасымалдаушы көгершіндердің көмегімен жүзеге асырылатын пошталық байланыс әдістерінің бірі.

Cybermail@

Электрондық поштаның басты артықшылығы – хатты жіберуші мен алушының географиялық орнына қарамастан жеткізу жылдамдығы. Бірақ жіберушінің де, алушының да компьютерлері және электрондық поштаға рұқсаты болуы керек.

Ал егер жіберушіде бұл мүмкіндіктер болса, ал алушыда жоқ болса? Америка Құрама Штаттарында Ұлттық пошта қызметі электрондық поштаның адресатқа жақын орналасқан пошта бөлімшесіне жеткізілуін қамтамасыз етеді. Онда оны басып шығарып, пошташы конвертке салып алушыға жеткізеді. Бүгінгі таңда әуе поштасы Ресейден АҚШ-қа 3-4 аптада тұрақты хатты жеткізеді. Жаңа құрама (электронды – кәдімгі) хатты 48 сағат ішінде жеткізуге болады. Сондай-ақ Ресейде пошта бөлімшелерін интернет пен электронды поштаға қолжетімділікпен жабдықтау жоспары бар. Бұл жоба «Cyberpost@» деп аталады. Барлық пошта бөлімшелерінде «Интернет салондары» – Интернет желісіне ұжымдық қолжетімділік пункттері ашылады. Мұндай салонда кез келген мәтінді, құжатты, суретті, фотосуретті қамтитын электрондық поштаны жіберуге болады. Бұл хат алушыға жақын жердегі пошта бөлімшесіне жіберіледі, басып шығарылады, конвертке автоматты түрде жабылады және пошташы кез келген мекенжайға 48 сағат ішінде жеткізеді. Онлайн салонда кеңесші сізге электрондық поштаны пайдалануды және цифрлық фотосуретті түсіруді үйренуге көмектеседі. Мұндай алғашқы онлайн-салон Мәскеу пошта бөлімшесінде қазірдің өзінде бар. Мұндай біріктірілген хаттың бір бетінің құны 12 рубльді, ал иілгіш дискіде - 2 Кбайт үшін 6 рубльді құрайды.

Cyberpost@ жобасының бір бөлігі «Гибридті пошта» деп аталады. Бұл заманауи интернет пен «дәстүрлі пошташының» гибриді. Енді кез келген адам поштаға қағазға жазылған қарапайым хатты ала алады. Онда ол компьютерге енгізіліп, адресатқа жақын орналасқан пошта бөлімшесіне электронды пошта арқылы жіберіледі. Онда бұл хат принтерде басып шығарылады, ал пошташы оны адресатқа апарады. Содан кейін хат еліміздің кез келген қаласына 48 сағаттан кешіктірмей жетеді, өйткені жеткізу процесінде ең ұзақ кезең жоғалады - қағазға жазылған хатты қаладан қалаға тасымалдау. Сондықтан жеткізу жылдамдығы бойынша хат жеделхатқа тең болады. Бірақ мұндай хаттың құны телеграммалардан бірнеше есе аз. Өйткені, Ресей бойынша таратқанда жеделхаттың бір ғана сөзінің құны 80 тиын, ал А4 форматындағы және 2000 таңбадан тұратын гибридтік әріптің бір бетінің құны небәрі 12 рубльді құрайды. Сонымен қатар, бірнеше жүздеген сөздер А4 парағына сыйды!

Хат жабылуы мүмкін, яғни. хат алушыға конвертте немесе ашық түрде жеткізіледі, яғни. хат конвертсіз жеткізіледі.
Сіз хаттарды гибридті пошта арқылы қағазда да, магниттік тасымалдағышта да беруге болады.

Кейінірек гибридтік пошта жобасына Интернет пен электрондық поштаны иеленетін пайдаланушылар үшін қосымша қосылды. Бұл оларға электрондық поштасы жоқ алушыға электрондық хат жіберуге мүмкіндік береді. Бұл хат адресатқа жақын орналасқан пошта бөлімшесіне түседі, ол басып шығарылады және конвертте мөрленеді. Пошташы бұл конвертті адресатқа – хатты алушыға апарады. Бұл жеткізу уақытын айтарлықтай қысқартады.

Пневматикалық пошта, немесе пневмопошта(грек тілінен πνευματικός - ауа), - сығылған немесе, керісінше, сиректелген ауаның әсерінен бөлшек тауарларды жылжытуға арналған жүйе. Жабық пассивті капсулалар (контейнерлер) ішіндегі жеңіл жүктер мен құжаттарды тасымалдай отырып, құбыр жүйесі арқылы қозғалады.

Күріш. Пневмопошта терминалы

Ол ұйымдарда құжаттардың түпнұсқасын, мысалы, банктерде, қоймалар мен кітапханаларда, супермаркеттердегі және банк кассаларындағы қолма-қол ақшаны, талдауларды, ауру тарихын, емдеу мекемелеріндегі рентгенді, сондай-ақ өнеркәсіптік кәсіпорындардағы үлгілер мен үлгілерді жіберу үшін қолданылады.

Телеграф(басқа грек тілінен τῆλε - «алыс» + γρᾰ́φω - «жазып жатырмын») - сымдар немесе басқа телекоммуникациялық арналар арқылы сигнал беру құралы. Ресейде телеграфтық байланыс әлі де бар. Кейбір елдерде телеграф байланыстың ескірген түрі болып саналды және жеделхаттарды жіберу және жеткізу бойынша барлық операцияларды қысқартты. Нидерландыда телеграфтық байланыс 2004 жылы аяқталды. 2006 жылдың қаңтарында Американың ең көне ұлттық операторы Western Union халыққа телеграфтық хабарламаларды жіберу және жеткізу қызметтерін толығымен тоқтатқанын хабарлады. Сонымен бірге Канадада, Бельгияда, Германияда, Швецияда, Жапонияда кейбір компаниялар дәстүрлі телеграф хабарламаларын жіберу және жеткізу қызметін әлі де қолдайды.

Телеграф(басқа грек тілінен τῆλε - «алыс» + γρᾰ́φω - «жазып жатырмын») - сымдар немесе басқа телекоммуникациялық арналар арқылы сигнал беру құралы.

Telegram- телеграф арқылы жіберілетін хабарлама, ақпаратты электрлік тасымалдауды пайдаланатын байланыс түрлерінің алғашқыларының бірі.

Күріш. Telegram

Телефон байланыстары

Телефон(грек тілінен τῆλε – алыс және φωνή – дауыс) – жіберу және қабылдау құрылғысы дыбысэлектр сигналдары арқылы қашықтықта. Телефон байланысы адамның сөзін беру және қабылдау үшін қолданылады.

Кіріспе

Бүгінгі күні коммуникация біздің әлемде маңызды рөл атқарады. Ал егер бұрын ақпарат беру үшін мыс кабельдер мен сымдар қолданылса, енді оптикалық технологиялар мен талшықты-оптикалық кабельдердің уақыты келді. Қазір әлемнің арғы бетіне (мысалы, Ресейден Америкаға) телефон соғу немесе Австралияның бір жерінде орналасқан интернеттен сүйікті әуенімізді жүктеп алу, біз қалай басқаратынымызды ойламаймыз. мұны істеу. Және бұл талшықты-оптикалық кабельдерді пайдаланудың арқасында орын алады. Адамдарды байланыстыру, оларды бір-біріне немесе қажетті ақпарат көзіне жақындату үшін континенттерді біріктіру керек. Қазіргі уақытта континенттер арасындағы ақпарат алмасу негізінен суасты талшықты-оптикалық кабельдер арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта талшықты-оптикалық кабельдер Тынық мұхиты мен Атлант мұхитының түбін бойлай тартылған және бүкіл әлем дерлік талшықты байланыс жүйелерінің желісіне «шұбарланған» (Laser Mag.-1993.-No3; Laser Focus World. -1992.-28, No12;Телеком маг.-1993.-No25;АЭУ: Дж.Азия Электрон.Одағы.-1992.-No5). Атлант мұхитының арғы жағындағы Еуропа елдері Америкамен талшықты желілермен байланысты. АҚШ, Гавай аралдары және Гуам аралдары арқылы - Жапония, Жаңа Зеландия және Австралиямен. Талшықты-оптикалық байланыс желісі Жапония мен Кореяны Ресейдің Қиыр Шығысымен байланыстырады. Батыста Ресей Еуропа елдерімен – Санкт-Петербург – Кингисепп – Дания және Санкт-Петербург – Выборг – Финляндиямен, оңтүстігінде – Азия елдерімен Новороссийск – Түркиямен байланысты. Сонымен қатар талшықты-оптикалық байланыс желілерін дамытудың негізгі қозғаушы күші интернет болып табылады.

Талшықты-оптикалық желілер, әрине, байланыс саласындағы ең перспективалы бағыттардың бірі болып табылады. Оптикалық арналардың өткізу қабілеттілігі мыс кабельге негізделген ақпараттық желілерге қарағанда үлкенірек.

Оптикалық талшық үлкен көлемдегі ақпаратты ұзақ қашықтыққа жіберу үшін ең тамаша орта болып саналады. Ол кварцтан жасалған, оның негізі кремний диоксиді, мыстан айырмашылығы, кеңінен қолданылатын және арзан материал. Оптикалық талшық өте ықшам және жеңіл, диаметрі небәрі 100 микрон.

Сонымен қатар, оптикалық талшық электромагниттік өрістерге төзімді, бұл мыс байланыс жүйелерінің кейбір типтік мәселелерін жояды. Оптикалық желілер сигналды аз шығынмен ұзақ қашықтыққа жіберуге қабілетті. Бұл технология әлі де қымбат болғанына қарамастан, оптикалық компоненттердің бағасы үнемі төмендейді, ал мыс желілерінің мүмкіндіктері өз шегіне жақындайды және осы бағытты одан әрі дамыту үшін көбірек шығындарды талап етеді.

Менің ойымша, талшықты-оптикалық байланыс желілері тақырыбы қазіргі уақытта өзекті, перспективалы және қарастыруға қызықты. Сондықтан мен курстық жұмысыма оны таңдадым және болашақ ТОБЖ үшін деп ойлаймын.

1. Жаратылыс тарихы

Талшықты оптика коммуникацияларды қамтамасыз етудің кең таралған және танымал құралы болғанымен, технологияның өзі қарапайым және бұрыннан дамыған. Жарық сәулесінің бағытын сыну арқылы өзгерту тәжірибесін 1840 жылы Даниэль Колладон мен Жак Бабинет көрсетті. Технологияның практикалық қолданылуы тек ХХ ғасырда табылды.

1920 жылдары экспериментаторлар Кларенс Хаснелл мен Джон Берд оптикалық түтіктер арқылы кескінді беру мүмкіндігін көрсетті.

Корнингтің 1970 жылы талшықты оптиканы ойлап табуы талшықты оптика тарихындағы бетбұрыс болып саналады. Әзірлеушілер бір километр қашықтықта оптикалық сигнал қуатының кем дегенде бір пайызын сақтауға қабілетті өткізгіш жасай алды. Бүгінгі стандарттар бойынша бұл өте қарапайым жетістік, бірақ содан кейін, шамамен 40 жыл бұрын, бұл сымды байланыстың жаңа түрін дамыту үшін қажетті шарт болды.

E FDDI стандартының пайда болуымен байланысты алғашқы ауқымды эксперименттер. Бұл бірінші буын желілері бүгінгі күнге дейін жұмыс істейді.

E Арзан компоненттерді өндірумен байланысты талшықты оптиканы жаппай пайдалану. Талшықты-оптикалық желілердің өсу қарқыны жарылыс.

E Ақпаратты беру жылдамдығының өсуі, толқынды қысу технологияларының (WDM, DWDM) пайда болуы / Талшықтардың жаңа түрлері.

2. Талшықты-оптикалық байланыс желілері ұғым ретінде

1 Оптикалық талшық және оның түрлері

Талшықты-оптикалық байланыс желісі (FOCL) - ақпарат «оптикалық талшық» деп аталатын оптикалық диэлектрлік толқын өткізгіштер арқылы берілетін тасымалдау жүйесінің бір түрі. Сонда бұл не?

Оптикалық талшық - бұл өзек деп аталатын, қабық деп аталатын шыны қабатымен жабылған (1-сурет), өзегінен басқа сыну көрсеткіші бар өте жұқа шыны цилиндр. Талшық осы аймақтардың диаметрлерімен сипатталады - мысалы, 50/125 өзегі диаметрі 50 мкм және сыртқы қаптаманың диаметрі 125 мкм болатын талшықты білдіреді.

1-сурет Талшықтың құрылымы

Жарық талшық өзегі бойымен өзек пен қаптаманың арасындағы интерфейстегі дәйекті толық ішкі шағылысулар есебінен таралады; оның мінез-құлқы көп жағынан қабырғалары айна қабатымен жабылған құбырға түскендей. Дегенмен, өте тиімсіз көрсететін кәдімгі айнадан айырмашылығы, толық ішкі шағылысу негізінен идеалға жақын - бұл олардың негізгі айырмашылығы, жарықтың талшық бойымен ұзақ қашықтыққа аз шығынмен таралуына мүмкіндік береді.

Осылайша жасалған талшық ((2-сурет) а)) сатылы индексті көп режимді талшық деп аталады, өйткені жарық сәулесінің таралуы үшін көптеген мүмкін жолдар немесе режимдер бар.

Бұл режимдердің көптігі импульстік дисперсияға (кеңейтуге) әкеледі, себебі әрбір режим талшық арқылы басқа жолмен жүреді, сондықтан әртүрлі режимдер талшықтың бір шетінен екіншісіне өткенде әртүрлі тасымалдау кешігулеріне ие болады. Бұл құбылыстың нәтижесі талшықтың берілген ұзындығы үшін тиімді берілуі мүмкін максималды жиіліктің шектелуі болып табылады - талшықтың жиілігін немесе ұзындығын шектен ұлғайту, шын мәнінде, бірізді импульстардың біріктірілуіне әкеледі, бұл оларды мүмкін емес етеді. ажырату. Әдеттегі мультимодалы талшық үшін бұл шектеу шамамен 15 МГц км құрайды, яғни өткізу қабілеттілігі, мысалы, 5 МГц болатын бейне сигнал 3 км (5 МГц x 3 км = 15 МГц км) ең үлкен қашықтыққа берілуі мүмкін. ). Сигналды ұзағырақ қашықтыққа жіберу әрекеті жоғары жиіліктердің біртіндеп жоғалуына әкеледі.

2-сурет Оптикалық талшық түрлері

Көптеген қолданбалар үшін бұл көрсеткіш қолайсыз жоғары және өткізу қабілеттілігі жоғары талшықты дизайн ізделді. Мұның бір жолы - талшықтың диаметрін өте кішкентай мәндерге (8-9 мкм) азайту, осылайша тек бір режим мүмкін болады. Бір режимді талшықтар, олар деп аталады ((2-сурет) б)) дисперсияны азайтуда өте тиімді және нәтижесінде алынған өткізу қабілеттілігі - көптеген ГГц км - оларды қоғамдық телефон және телеграф желілері (PTT) және кабельдік теледидар желілері үшін өте қолайлы етеді. Өкінішке орай, мұндай шағын диаметрлі талшық қуатты, дәлдікпен біріктірілген, сондықтан салыстырмалы түрде қымбат лазерлік диодты эмитентті пайдалануды талап етеді, бұл жобаланған сызықтың қысқа ұзындығымен байланысты көптеген қосымшалар үшін олардың тартымдылығын төмендетеді.

Ең дұрысы, қымбат емес жарықдиодты таратқыштарды пайдалануға мүмкіндік беру үшін бір режимді талшық сияқты өткізу қабілеттілігінің ретті, бірақ көпмодты талшықпен бірдей диаметрі бар талшық қажет. Белгілі бір дәрежеде бұл талаптар сыну көрсеткішінің градиенттік өзгеруімен мультимодалы талшықпен орындалады ((2-сурет) в)). Ол жоғарыда талқыланған қадамдық индексті мультимодалы талшыққа ұқсайды, бірақ оның негізгі сыну көрсеткіші біркелкі емес - ол орталықтағы максималды мәннен шеткі мәндерге дейін біркелкі өзгереді. Бұл екі нәтижеге әкеледі. Біріншіден, жарық сәл қисық жол бойымен қозғалады, ал екіншіден, және одан да маңыздысы, әртүрлі режимдер арасындағы таралу кешігуіндегі айырмашылықтар минималды. Бұл талшыққа жоғары бұрышпен енетін және ұзағырақ жолмен жүретін жоғары режимдер орталықтан алшақтап, сыну көрсеткіші төмендейтін аймаққа қарай жылжыған сайын жылдамырақ тарай бастайды және әдетте төменнен жылдамырақ қозғалады. -талшық осінің жанында, жоғары сыну көрсеткіші аймағында қалған тәртіп режимдері. Жылдамдықты арттыру жүріп өткен үлкен қашықтықтың орнын толтырады.

Градиенттік индексті мультимодалы талшықтар идеалды емес, бірақ олар өте жақсы өткізу қабілеттілігін көрсетеді. Сондықтан, қысқа және орташа ұзындықтағы көптеген желілерде талшықтың осы түрін таңдау жақсырақ. Іс жүзінде бұл өткізу қабілеттілігі тек анда-санда ескерілетін параметр екенін білдіреді.

Дегенмен, бұл демпингке қатысты емес. Оптикалық сигнал барлық талшықтарда жарық көзінің таратқышының толқын ұзындығына байланысты жылдамдықпен әлсірейді (3-сурет). Бұрын айтылғандай, оптикалық талшықтың әлсіреуі әдетте минималды, 850, 1310 және 1550 нм болатын үш толқын ұзындығы бар. Олар мөлдірлік терезелері ретінде белгілі. Мультимододы жүйелер үшін 850 нм терезе бірінші және ең жиі қолданылатын (ең төмен баға) болып табылады. Бұл толқын ұзындығында сапалы классификацияланған мультимодалы талшық 3 дБ/км реттік әлсіреуін көрсетеді, бұл 3 км-ден астам қашықтықта тұйық теледидар байланысын жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Сурет.3 Толқын ұзындығына әлсіреудің тәуелділігі

1310 нм толқын ұзындығында бірдей талшық 0,7 дБ/км әлсіреуді көрсетеді, осылайша байланыс ауқымын шамамен 12 км-ге дейін пропорционалды арттыруға мүмкіндік береді. 1310 нм сонымен қатар 0,5 дБ/км шамасында әлсіреуі бар бір режимді талшықты-оптикалық жүйелер үшін бірінші жұмыс терезесі болып табылады, ол лазерлік диодты таратқыштармен бірге ұзындығы 50 км-ден асатын байланыстарды жасауға мүмкіндік береді. Екінші мөлдірлік терезесі - 1550 нм - одан да ұзағырақ байланыс желілерін құру үшін қолданылады (талшықтың әлсіреуі 0,2 дБ/км-ден аз).

2 WOC классификациясы

Талшықты-оптикалық кабель ұзақ уақыт бойы белгілі, тіпті 10 Мбит/с үшін ерте Ethernet стандарттары оны қолдады. Біріншісі FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) деп аталды, ал келесісі - 10BaseF.

Бүгінгі таңда әлемде әртүрлі мақсаттарға арналған оптикалық кабельдер шығаратын бірнеше ондаған компаниялар бар. Олардың ең танымалдары: AT&T, General Cable Company (АҚШ); Siecor (Германия); BICC кабелі (Ұлыбритания); Les cables de Lion (Франция); Nokia (Финляндия); NTT, Sumitomo (Жапония), Pirelli (Италия).

Талшықты-оптикалық кабельдер өндірісіндегі анықтаушы параметрлер жұмыс жағдайлары және байланыс желісінің өткізу қабілеттілігі болып табылады. Жұмыс жағдайлары бойынша кабельдер екі негізгі топқа бөлінеді (4-сурет)

Ішкі объект ғимараттар мен құрылыстардың ішіне төсеуге арналған. Олар ықшам, жеңіл және, әдетте, шағын ғимарат ұзындығына ие.

Магистральдық желілер ұңғымаларға, жерге, электр желілері бойындағы тіректерге, су астына кабельдік коммуникацияларды төсеуге арналған. Бұл кабельдер сыртқы әсерлерден қорғалған және құрылыс ұзындығы екі километрден асады.

Байланыс желілерінің жоғары өткізу қабілетін қамтамасыз ету үшін ТОБ-тар әлсіреу деңгейі төмен бірмодалы талшықтардың аз саны (8-ге дейін) бар шығарылады, ал тарату желілеріне арналған кабельдер бірмодалы да, көпмодты да 144-ке дейін талшықты қамтуы мүмкін. желі сегменттері арасындағы қашықтық.

4-сурет WOK классификациясы

3 Талшықты-оптикалық сигнал берудің артықшылықтары мен кемшіліктері

3.1 ТОБЖ артықшылықтары

Көптеген қосымшалар үшін бірқатар артықшылықтарға байланысты талшықты оптикаға артықшылық беріледі.

Трансмиссияның төмен жоғалуы. Төмен шығынды талшықты-оптикалық кабельдер кескін сигналдарын маршруттық күшейткіштерді немесе қайталағыштарды пайдаланбай ұзақ қашықтыққа беруге мүмкіндік береді. Бұл әсіресе 20 км қайталанбайтын учаскелер сирек емес автомобиль немесе теміржол бақылау жүйелері сияқты ұзақ қашықтыққа тарату схемалары үшін пайдалы.

Кең жолақты сигнал беру. Оптикалық талшықтың кең өткізу қабілеттілігі бір уақытта бір талшықты-оптикалық кабель арқылы жоғары сапалы бейне, аудио және цифрлық деректерді беруге мүмкіндік береді.

Кедергілер мен пикаптарға иммунитет. Талшықты-оптикалық кабельдің сыртқы электр шуы мен кедергілеріне толықтай сезімталдығы орнатушылар жақын жердегі электр желілерінің орналасуына жеткілікті назар аудармаған жағдайларда да жүйелердің тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді.

Электрлік оқшаулау. Талшықты-оптикалық кабельдің электр өткізгіштігінің болмауы, мысалы, электр станцияларында немесе теміржолдарда жиі кездесетін жер әлеуетінің өзгеруіне байланысты проблемалар жойылды дегенді білдіреді. Олардың дәл осындай қасиеті найзағайдан ток күшеюінен құрал-жабдықтардың зақымдану қаупін жояды және т.б.

Жеңіл және ықшам кабельдер. Оптикалық талшықтар мен талшықты-оптикалық кабельдердің өте кішкентай өлшемдері толып жатқан кабельдік арналарға екінші өмір сүруге мүмкіндік береді. Мысалы, бір коаксиалды кабель 24 оптикалық кабель сияқты көп орын алады, олардың әрқайсысы бір уақытта 64 бейне арнасын және 128 аудио немесе бейне сигналын тасымалдай алады.

Ешқашан бітпейтін байланыс желісі. Кабельдердің өзін емес, терминалдық жабдықты жай ғана ауыстыру арқылы талшықты-оптикалық желілерді қосымша ақпаратты тасымалдау үшін жаңартуға болады. Екінші жағынан, бір бөлігін немесе тіпті бүкіл желіні мүлдем басқа тапсырма үшін пайдалануға болады, мысалы, жергілікті желіні және жабық тізбекті теледидар жүйесін бір кабельде біріктіру.

Жарылыс және өрт қауіпсіздігі. Ұшқынның болмауына байланысты оптикалық талшық химия, мұнай өңдеу зауыттарында және қауіптілігі жоғары технологиялық процестерге қызмет көрсету кезінде желі қауіпсіздігін арттырады.

Экономикалық ТОБЖ. Талшық кремний диоксидіне негізделген кремний диоксидінен жасалған, мысдан айырмашылығы кең таралған және сондықтан арзан материал.

Ұзақ қызмет ету мерзімі. Уақыт өте келе талшық ыдырайды. Бұл орнатылған кабельдегі әлсіреу бірте-бірте артады дегенді білдіреді. Дегенмен, оптикалық талшықтарды өндірудің заманауи технологияларының жетілдірілуіне байланысты бұл процесс айтарлықтай баяулады, ал ФОК қызмет ету мерзімі шамамен 25 жылды құрайды. Осы уақыт ішінде қабылдағыш жүйелердің бірнеше ұрпақтары/стандарттары өзгеруі мүмкін.

3.2 ТОБЖ кемшіліктері

Орнатудың жоғары күрделілігі. Жоғары білікті қызметкерлер мен арнайы құралдар. Сондықтан, көбінесе талшықты-оптикалық кабель әртүрлі ұзындықтағы алдын ала кесілген кесектер түрінде сатылады, оның екі ұшында қажетті түрдегі қосқыштар орнатылған. Талшықты-оптикалық кабельді пайдалану үшін жарық сигналдарын электрлік сигналдарға және керісінше түрлендіретін арнайы оптикалық қабылдағыштар мен таратқыштар қажет.

Талшықты-оптикалық кабель электр кабеліне қарағанда аз берік және икемді. Әдеттегі рұқсат етілген иілу радиусы шамамен 10 - 20 см, иілу радиустары кішірек болса, орталық талшық үзілуі мүмкін.

Талшықты-оптикалық кабель иондаушы сәулеленуге сезімтал, соның арқасында шыны талшықтың мөлдірлігі төмендейді, яғни сигналдың әлсіреуі артады.

3. ТОБЖ электронды компоненттері. Ақпаратты беру принципі

Неғұрлым жалпы түрде талшықты-оптикалық байланыс жүйелерінде ақпаратты беру принципін қолдану арқылы түсіндіруге болады (5-сурет).

5-сурет. Талшықты-оптикалық байланыс жүйелерінде ақпаратты беру принципі

1 Талшықты оптикаға арналған таратқыштар

Талшықты-оптикалық таратқыштың ең маңызды құрамдас бөлігі - жарық көзі (әдетте жартылай өткізгіш лазер немесе жарықдиодты шам (6-сурет)). Екеуі де бір мақсатқа қызмет етеді - жоғары тиімділікпен және жоғары жиілікте модуляцияланған (қарқындылығы өзгеретін) талшыққа енгізілетін микроскопиялық жарық сәулесін жасау. Лазерлер жарықдиодты шамдарға қарағанда көбірек сәуле қарқындылығын қамтамасыз етеді және модуляция жылдамдығының жоғары болуына мүмкіндік береді; сондықтан олар телекоммуникация немесе кабельдік теледидар сияқты қалааралық кең жолақты байланыстар үшін жиі пайдаланылады. Екінші жағынан, жарықдиодты шамдар арзанырақ және ұзаққа созылатын құрылғылар болып табылады, сонымен қатар олар шағын және орта өлшемді жүйелердің көпшілігі үшін өте қолайлы.

6-сурет. Оптикалық талшыққа оптикалық сәулеленуді енгізу әдістері

Функционалдық мақсатқа қосымша (яғни, ол қандай сигнал беруі керек) талшықты-оптикалық таратқыш оның қасиеттерін анықтайтын тағы екі маңызды параметрмен сипатталады. Оның бірі оптикалық сәулеленудің шығыс қуаты (қарқындылығы). Екіншісі - шығарылатын жарықтың толқын ұзындығы (немесе түсі). Әдетте бұл 850, 1310 немесе 1550 нм, мәндер деп аталатын сәйкестік шартынан таңдалады. Оптикалық талшықты материалдың беріліс сипаттамасындағы «мөлдір терезелер».

3.2 Талшықты оптикаға арналған қабылдағыштар

Талшықты-оптикалық қабылдағыштар талшықтың ұшынан шығарылатын өте әлсіз оптикалық сәулеленуді анықтау және қабылданған электрлік сигналды минималды бұрмалау мен шуылмен қажетті деңгейге дейін күшейту сияқты өмірлік маңызды тапсырманы орындайды. Шығу сигналының қолайлы сапасын қамтамасыз ету үшін қабылдағышқа қажет сәулеленудің минималды деңгейі сезімталдық деп аталады; Қабылдағыштың сезімталдығы мен таратқыштың шығыс қуаты арасындағы айырмашылық дБ-дегі ең жоғары рұқсат етілген жүйе шығынын анықтайды. Жарықдиодты таратқышы бар CCTV бақылау жүйелерінің көпшілігі үшін 10-15 дБ көрсеткіш тән. Ең дұрысы, қабылдағыш кіріс сигналы кең ауқымда өзгерген кезде жақсы жұмыс істеуі керек, өйткені әдетте байланыс желісіндегі әлсіреу дәрежесі қандай болатынын алдын ала дәл болжау мүмкін емес (яғни, желі ұзындығы, жалғаулар саны және т.б.). Көптеген қарапайым қабылдағыш конструкциялары қажетті шығыс деңгейіне жету үшін жүйені орнату кезінде күшейтуді қолмен басқаруды пайдаланады. Бұл қажет емес, өйткені қартаю немесе температураның өзгеруі, т.б. салдарынан желі әлсіреуінің өзгеруі сөзсіз, бұл кезеңді күшейтуді реттеуді қажет етеді. Барлық талшықты-оптикалық қабылдағыштар кіріс оптикалық сигналдың орташа деңгейін бақылайтын және қабылдағыштың күшейтуін сәйкесінше өзгертетін автоматты күшейтуді басқаруды пайдаланады. Орнату кезінде немесе пайдалану кезінде қолмен реттеу қажет емес.

талшықты оптикалық байланыс кабелі

4. ТОБЖ қолдану салалары

Талшықты-оптикалық байланыс желілері (ТОБЖ) аналогтық және цифрлық сигналдарды ұзақ қашықтыққа жіберуге мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ ғимараттардың ішінде сияқты қысқарақ, басқарылатын қашықтықта қолданылады. Интернетті пайдаланушылар саны өсуде - және біз өзара қосылу үшін оптикалық талшықты пайдаланатын жаңа деректерді өңдеу орталықтарын (DPC) жылдам құрудамыз. Шынында да, сигналдарды 10 Гб / с жылдамдықпен беру кезінде шығындар «мыс» желілеріне ұқсас, бірақ оптика әлдеқайда аз энергияны тұтынады. Көптеген жылдар бойы талшық пен мыс адвокаттары кәсіпорын желілеріндегі басымдық үшін бір-бірімен күресіп келеді. Уақыт босқа кетті!

Шынында да, оптиканың ауқымы барған сайын кеңейіп келеді, бұл негізінен мысға қарағанда жоғарыда аталған артықшылықтарға байланысты. Талшықты-оптикалық жабдық медициналық мекемелерде кеңінен қолданылады, мысалы, операциялық бөлмелерде жергілікті бейне сигналдарды ауыстыру үшін. Оптикалық сигналдардың электрмен ешқандай байланысы жоқ, бұл пациенттің қауіпсіздігі үшін өте қолайлы.

Талшықты-оптикалық технологияларды әскерилер де жақсы көреді, өйткені жіберілетін деректерді сырттан оқу қиын немесе тіпті мүмкін емес. Талшықты оптика құпия ақпаратты қорғаудың жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді, жоғары ажыратымдылықтағы графика және пиксельдік дәлдіктегі бейне сияқты қысылмаған деректерді беруге мүмкіндік береді. Оптика барлық негізгі салаларға - бақылау жүйелеріне, экстремалды жұмыс жағдайлары бар аймақтардағы диспетчерлік және ситуациялық орталықтарға еніп кетті.

Жабдық құнының төмендеуі оптикалық технологияларды дәстүрлі мыс салаларында – технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелерін (АПҚ) ұйымдастыру бойынша ірі өнеркәсіптік кәсіпорындарда, энергетикада, қауіпсіздік және бейнебақылау жүйелерінде қолдануға мүмкіндік берді. Ақпараттың үлкен ағынын үлкен қашықтыққа беру мүмкіндігі оптиканы кабельдік желілердің ұзындығы бірнеше километрге жетуі мүмкін өнеркәсіптің барлық дерлік салаларында тамаша және сұранысқа ие етеді. Егер бұралған жұп үшін қашықтық 450 метрмен шектелсе, онда оптика үшін және 30 км шек емес.

ТОБЖ-ны қолданудың мысалы ретінде типтік электр станциясындағы жабық тізбекті бейнебақылау қауіпсіздік жүйесінің сипаттамасын бергім келеді. Бұл тақырып Ресей Федерациясының Үкіметі терроризмге қарсы іс-қимыл туралы қаулы мен қорғалатын өмірлік маңызды объектілердің тізбесін қабылдағаннан кейін соңғы уақытта ерекше өзекті және сұранысқа ие болды.

5. Талшықты-оптикалық теледидарды бақылау жүйелері

Жүйені әзірлеу процесі әдетте екі компонентті қамтиды:

Қажетті функция(лар), қол жетімді немесе ұсынылатын талшықтардың түрі мен саны және максималды беру диапазоны негізінде қолайлы белсенді тасымалдау жолының құрамдастарын таңдау.

Пассивті талшықты инфрақұрылым конструкциялары, соның ішінде магистральдық кабель түрлері мен техникалық сипаттамалары, түйіспе қораптары, талшықты патч-панельдер.

1 Бейне тасымалдау жолының құрамдастары

Ең алдымен - жүйенің техникалық сипаттамаларын қанағаттандыру үшін нақты қандай компоненттер қажет?

Бекітілген камера жүйелері - бұл жүйелер өте қарапайым және әдетте шағын талшықты-оптикалық таратқыштан және модульдік немесе тірекке орнатылған қабылдағыштан тұрады. Таратқыш көбінесе камера корпусына тікелей орнату үшін жеткілікті кішкентай және коаксиалды штык қосқышымен, оптикалық «ST» қосқышымен және төмен вольтты қуат көзін (әдетте 12 В тұрақты немесе айнымалы ток) қосуға арналған терминалдармен қамтамасыз етіледі. Типтік электр станциясының бақылау жүйесі осы камералардың бірнеше ондағанынан тұрады, олардан сигналдар орталық басқару бөлмесіне беріледі, бұл жағдайда қабылдағыштар стандартты 19 дюймдік 3U форматты картадағы тірекке орнатылады. нәр беруші.

PTZ құрылғылары бар басқарылатын камералардағы жүйелер - мұндай жүйелер күрделірек, өйткені камераны басқару сигналдарын жіберу үшін қосымша арна қажет. Жалпы айтқанда, мұндай камералар үшін қашықтан басқару жүйесінің екі түрі бар - қашықтан басқару сигналдарының бір бағытты берілуін қажет ететін (орталық станциядан камераларға) және екі бағытты беруді қажет ететіндер. Екі бағытты беру жүйелері барған сайын танымал бола түсуде, өйткені олар әрбір камераға әрбір басқару сигналын қабылдауды тануға мүмкіндік береді, сондықтан басқарудың дәлдігі мен сенімділігін қамтамасыз етеді. Осы топтардың әрқайсысында RS232, RS422 және RS485 сияқты интерфейс талаптарының кең ауқымы бар. Басқа жүйелер цифрлық интерфейсті пайдаланбайды, бірақ телефониядағы қос жиілікті тонды теру сигналдарына ұқсас аналогтық арна арқылы деректерді дыбыстық сигналдар қатары ретінде жібереді.

Сурет.6 Бір талшық бойынша PTZ құрылғысы үшін қашықтан басқару сигналдарын беру

Осы жүйелердің барлығын тиісті жабдықты пайдаланып талшықты-оптикалық кабельдермен де басқаруға болады. Қалыпты жағдайда бір талшықтағы оптикалық сигналдарды қарама-қарсы бағытта бір мезгілде жіберу қажет емес, өйткені өзара кедергі талшықтағы шағылысудан туындайды. Жабық тізбекті теледидар жүйелерінде бұл әсер камераны басқару қосылған кезде суретте шуды тудырады.

Бір талшық бойынша өзара кедергі жасамай екі жақты беріліске қол жеткізу үшін талшықтың әртүрлі ұштарындағы таратқыштардың әртүрлі толқын ұзындығында жұмыс істеуі қажет, мысалы, сәйкесінше 850 нм және 1300 нм (6-сурет). Талшықтың әр ұшына толқын ұзындығын бөлу мультиплексорындағы (WDM) қосқыш жалғанған, ол әрбір қабылдағыш талшықтың қарама-қарсы жағындағы таратқыштан жарықтың дұрыс толқын ұзындығын (мысалы, 850 нм) ғана қабылдауын қамтамасыз етеді. Таратқыштың жақын шетіндегі қажетсіз шағылысулар «қате» диапазонда (яғни 1300 нм) және сәйкесінше кесіледі.

Қосымша мүмкіндіктер - PTZ құрылғысындағы бекітілген камераны немесе камераны таңдау жабық тізбекті теледидарлық бақылау жүйелерінің көпшілігінің талаптарын қанағаттандыратынына қарамастан, дыбыстық ақпаратты беру сияқты қосымша мүмкіндіктерді қажет ететін бірқатар жүйелер бар - жалпы хабарландыру, тұтынушыға көмекші хабарламалар немесе қашықтағы постпен домофон байланысы . Екінші жағынан, өрт кезінде немесе бейтаныс адамдар пайда болған кезде іске қосылатын сенсорлардың контактілері біріктірілген қауіпсіздік жүйесінің бөлігі болуы мүмкін. Бұл сигналдардың барлығы талшық арқылы берілуі мүмкін - желі пайдаланатын бірдей немесе басқа.

2 Бейне мультиплекстеу

Бір модты талшықта 64 бейнеге дейін және 128-ге дейін аудио немесе сандық деректер сигналдарын мультимодалы талшықта немесе одан азырақ мультимодалы талшықта мультиплекстеуге болады. Бұл контекстте мультиплекстеу бұл термин жиі айтатын шағын кадрлы немесе бөлінген экранды дисплейге емес, нақты уақыттағы толық экранды бейне сигналдарды бір уақытта жіберуге қатысты.

Көптеген сигналдар мен қосымша ақпаратты бірнеше оптикалық талшықтар арқылы беру мүмкіндігі өте құнды, әсіресе оптикалық талшықтардың санын азайту өте маңызды болып табылатын автомобиль жолдары немесе темір жолдар сияқты ұзақ қашықтыққа бейнебақылау жүйесі үшін өте құнды. Қашықтықтары азырақ және кең таралған камералары бар басқа қолданбалар үшін артықшылықтар соншалықты айқын емес және бұл жерде бірінші кезекте әрбір бейне сигнал үшін жеке талшықты желіні пайдалану керек. Мультиплекстеу немесе жасамауды таңдау өте күрделі және тек барлық аспектілерді, соның ішінде жүйе топологиясын, жалпы шығындарды және соңғы, бірақ кем дегенде, желі ақауларына төзімділікті қарастырғаннан кейін жасалуы керек.

3 Кабельдік желі инфрақұрылымы

Тасымалдау жолына қойылатын талаптар анықталғаннан кейін кабельдік талшықты-оптикалық желінің инфрақұрылымын дамыту жүзеге асырылады, оған кабельдердің өздері ғана емес, сонымен қатар барлық қосалқы құрамдас бөліктер – қосу қораптары, кабель ұзартқыш панельдер, айналма кабельдер кіреді.

Бірінші міндет - жолдың құрамдас бөліктерін таңдау кезеңінде анықталған оптикалық талшықтардың саны мен түрін таңдаудың дұрыстығын растау. Егер жүйе өте ұзын болмаса (яғни, шамамен 10 км-ден ұзақ емес) және бейне сигналдарды мультиплекстеуді қамтымаса, градиент сыну көрсеткіші бар 50/125 мкм немесе 62,5/125 мкм мультимодты талшық ең жақсы таңдау болып табылады. Дәстүрлі түрде жабық теледидар жүйелері үшін 50/125 мкм, ал жергілікті желілер үшін 62,5/125 мкм талшық таңдалады. Қалай болғанда да, олардың әрқайсысы осы тапсырмалардың әрқайсысы үшін жарамды және жалпы алғанда, көптеген елдерде екі мақсат үшін 62,5 / 125 микрон талшық қолданылады.

Қажетті талшықтардың санын камералардың саны мен салыстырмалы орналасуына және бір бағытты немесе екі бағытты қашықтан басқару құралының немесе мультиплексирлеудің пайдаланылғанына байланысты анықтауға болады. Өйткені құбырлар. Сыртқы құбырларға төсеуге арналған кабельдер әдетте алюминий таспамен (құрғақ қуыс құбырлар) немесе су өткізбейтін толтырғышпен (гельмен толтырылған кабельдер) гидрооқшаулағышпен жабылады. Өрт қауіпсіздігі үшін кабель.

Көптеген шағын тұйықталған теледидар жүйелерінде жұлдызды конфигурация бар, мұнда әрбір камерадан басқару станциясына кабельдің бір бөлігі тартылады. Мұндай жүйелер үшін кабельдің оңтайлы дизайны екі талшықты қамтиды - сәйкесінше бейне сигналын беру және қашықтан басқару үшін. Бұл конфигурация кабель сыйымдылығының 100% маржасын қамтамасыз етеді, өйткені қажет болған жағдайда бейне және қашықтан басқару сигналдары бірдей талшық арқылы берілуі мүмкін. Неғұрлым тармақталған желілер «кері ағаш топологиясын» (инверттелген бұтақ және ағаш топологиясы) пайдаланудан пайда көре алады (Cурет 7). Мұндай желілерде екі ядролы талшықты-оптикалық кабель әрбір камерадан жергілікті «хабқа» өтеді, онда олар бір көп ядролы кабельге қосылады. Концентратордың өзі әдеттегі ауа-райына арналған қосқыш қорапқа қарағанда әлдеқайда күрделі емес және жиі камералардың бірінің жабдық корпусымен біріктірілуі мүмкін.

Қолданыстағы кабельге талшықты оптиканы қосудың қосымша құны, әсіресе байланысты қоғамдық жұмыстарға жұмсалатын шығындармен салыстырғанда шамалы және артық қуатты кабельдерді орнату мүмкіндігін мұқият қарастырған жөн.

Ойылған талшықты-оптикалық кабельдерде болат сым арматурасы болуы мүмкін. Ең дұрысы, барлық кабельдер сыртқы каналдарға немесе тікелей траншеяларға орнатуға арналған жергілікті ережелерге сәйкес төмен түтін, жалынға төзімді материалдардан жасалған болуы керек, әдетте бір немесе одан да көп талшықтары бар 2-ден 24-ке дейінгі қуыс түтік конструкциясы.

Сурет 7 Талшықты-оптикалық желінің ағаш топологиясы

Басқару станциясында кіріс талшықты-оптикалық кабель әдетте 19 дюймдік тірекке орнатылған қосқышқа келеді, әр талшықтың жеке «ST» қосқышы бар. Әр ұшында қосқыштар бар. Барлық орнату жұмыстарын орындау үшін арнайы дағдылар қажет емес. , оптикалық талшықты мұқият өңдеу қажеттілігін (мысалы, радиусы 10 талшықтың диаметрінен аз талшықты майыстырмаңыз) және жалпы гигиена талаптарын (яғни тазалық) ақылға қонымды түсінуден басқа.

4
Шығын бюджеті

Оптикалық шығын бюджетін есептеу даму процесінің осындай кеш кезеңінде болатыны таңқаларлық болып көрінуі мүмкін, бірақ шын мәнінде оны кабельдік инфрақұрылым толығымен анықталғаннан кейін ғана кез келген дәлдікпен есептеуге болады. Есептеудің мақсаты - ең нашар сигнал жолындағы (әдетте ең ұзын) жоғалтуды анықтау және ақылға қонымды маржамен тасымалдау жолы үшін таңдалған жабдықтың алынған шектерге сәйкестігіне көз жеткізу.

Есептеу өте қарапайым және кабельдегі әлсіреуді (дБ / км х ұзындығы км) қоса, жолдың барлық құрамдас бөліктерінің децибеліндегі жоғалтулардың әдеттегі жиынтығынан тұрады, сонымен қатар қосқыштар мен түйіспелердегі шығындар. Ең үлкен қиындық - өндірушінің құжаттамасынан қажетті шығын сандарын шығарып алу.

Алынған нәтижеге байланысты жіберу жолы үшін таңдалған жабдықты қолайлы шығындарды қамтамасыз ету үшін қайта бағалау қажет болуы мүмкін. Мысалы, жақсартылған оптикалық параметрлері бар жабдыққа тапсырыс беру қажет болуы мүмкін және бұл мүмкін болмаса, жоғалтулар азырақ толқын ұзындығы бар мөлдірлік терезесіне ауысуды қарастыру керек.

5 Жүйені сынау және іске қосу

Талшықты-оптикалық желіні орнатушылардың көпшілігі іске қосылған талшықты-оптикалық желі үшін оптикалық сынақ нәтижелерін береді. Кем дегенде, олар әрбір талшықты-оптикалық байланыс үшін оптикалық қуат берілісінің ұшты-ұшты өлшемдерін қамтуы керек - бұл электр сигналдарының мультиплексорлары бар кәдімгі мыс желісі үшін үздіксіздік сынағымен бірдей. Бұл нәтижелер дБ желісіндегі жоғалту ретінде хабарланады және оларды тасымалдау жолы үшін таңдалған жабдықтың техникалық деректерімен тікелей салыстыруға болады. Талшықты-оптикалық байланыстарда, әсіресе таратқыштарда болатын сөзсіз қартаю процестері үшін ең аз шығын маржасының (уәде етілген жабдық минус өлшенген мән) 3 дБ болуы әдетте қалыпты болып саналады.

Қорытынды

Көбінесе сарапшылар талшықты-оптикалық шешімдер мысға қарағанда әлдеқайда қымбат деген пікірге ие. Жұмысымның соңғы бөлігінде мен бұрын айтылғандарды қорытындылағым келеді және 3M Volution оптикалық шешімдерін 6-санаттағы типтік экрандалған жүйемен салыстыру арқылы мұның рас немесе жоқтығын анықтауға тырысамын. мультимодалы оптикаға ең жақын.

Типтік жүйенің болжалды құнына 24 портты патч-панель портының бағасы (бір абонентке), абоненттік және патч-кордтар, абоненттік модуль және 100 метрге көлденең кабельдің құны кірді (1-кестені қараңыз).

1-кесте 6-разрядты «мыс» және оптика үшін SCS абоненттік портының құнын есептеу

Бұл қарапайым есептеу талшықты-оптикалық шешімнің құны 6-санаттағы бұралған жұп ерітіндісіне қарағанда бар болғаны 35% артық екенін көрсетті, сондықтан оптиканың үлкен құны туралы қауесеттер біршама асыра айтылған. Сонымен қатар, негізгі оптикалық компоненттердің құны бүгінгі күні 6-санаттағы экрандалған жүйелермен салыстырғанда салыстырмалы немесе тіпті төмен, бірақ, өкінішке орай, дайын оптикалық коммутация және абоненттік сымдар әлі де мыс аналогтарынан бірнеше есе қымбат. Алайда, егер қандай да бір себептермен көлденең ішкі жүйедегі абоненттік арналардың ұзындығы 100 м-ден асса, оптикаға балама жоқ.

Сонымен қатар, оптикалық талшықтың төмен әлсіреуі және әртүрлі электромагниттік пикаптарға «иммунитеті» оны бүгінгі және болашақ кабельдік жүйелер үшін тамаша шешім етеді.

Магистральдық және көлденең кабельдік арналар үшін талшықты пайдаланатын құрылымдық кабельдік жүйелер тұтынушыларға бірқатар маңызды артықшылықтарды ұсынады: икемді құрылым, құрылыстың кішігірім іздері, жоғары қауіпсіздік және жақсырақ басқару мүмкіндігі.

Жұмыс орнында оптикалық талшықты пайдалану болашақта ең аз шығынмен Gigabit және 10 Gigabit Ethernet сияқты жаңа желілік хаттамаларға ауысуға мүмкіндік береді. Бұл талшықты-оптикалық технологияның бірқатар соңғы жетістіктерінің арқасында мүмкін болды: оптикалық өнімділігі мен өткізу қабілеттілігі жақсартылған мультимодалы талшық; кішігірім пішін факторы бар оптикалық қосқыштар, олар аз орын және орнату шығындарын аз талап етеді; Тік қуысты жазық лазерлік диодтар төмен бағамен ұзақ қашықтыққа деректерді беруді қамтамасыз етеді.

Оптикалық кабельдік шешімдердің кең портфолиосы мыстан толық оптикалық құрылымды кабельдерге тегіс, үнемді өтуді қамтамасыз етеді.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1. Гук М. Жергілікті желілердің аппараттық құралдары / М. Гук – Петербург: «Питер» баспасы, 2000.-572б.

Байланыс операторлары мен телекоммуникацияларға арналған шешімдер

Энергия. Электротехника. Байланыс.

Оптикалық кабельдер

Родина О.В. Талшықты-оптикалық байланыс желілері / О.В. Отан – М .: Жедел желі, 2009.-400c.