Лекция №1 ВВЕДЕНИЕ. СИСТЕМЫ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ, ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ,
иСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ и классификация.
План проведения лекции: Введение.
Системы оптической связи.
Основные определения и концепции
Краткая история развития ВОЛС.
Принципы строения оптических систем связи.
Классификация волоконно-оптических систем связи
1.1.Введение Оптическое волокно (ОВ) в настоящее время считается самой
совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Сегодня волоконная оптика находит применение практически во всех задачах, связанных с передачей информации.
Широкомасштабное использование волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) началось примерно 50 лет назад, когда прогресс в технологии изготовления волокна позволил строить линии большой протяженности. Сейчас объёмы инсталляций ВОЛС значительно возросли. В межрегиональном масштабе следует выделить строительство волоконно-оптических сетей синхронной цифровой иерархии SDH (СЦИ). Интерес к SDH обусловлен тем, что эта технология пришла на смену импульсно-кодовой модуляции РСМ (ИКМ) и плезиохронной цифровой иерархии РDH (ПЦИ) и стала интенсивно внедряться в результате массовой установки современных зарубежных цифровых АТС, позволяющих оперировать потоками 2Мбит/с и создания в регионах локальных колец SDH.
Синхронная цифровая иерархия (СЦИ) обладает существенными преимуществами по сравнению с системами предшествующих поколений, позволяет полностью реализовать возможности волоконно-оптических и радиорелейных линий передачи (ВОЛП и РРЛП) и создавать гибкие, удобные для эксплуатации и управления сети, гарантируя высокое качество связи. Таким образом, концепции SDH позволяет оптимально сочетать процессы высококачественный передачи цифровой информации с процессами автоматизированного управления, контроля и обслуживания сети в рамках единой системы.
Системы СЦИ обеспечивают скорости передачи от 155 Мбит/с и выше и могут транпортировать как сигналы существующих цифровых систем так и новых перспективных служб, в том числе широкополосных. Аппаратура СЦИ является программно-управляемой и интегрирует в себе средства преобразования, передачи, оперативного переключения, контроля и управления.
Благодаря появлению современных волоконно-оптических кабелей (ВОК) оказались возможными высокие скорости передачи в линейных трактах (ЛТ) цифровых систем передачи с одновременным удлинением секций регенерации до 100км и более. Производительность таких ЛТ превышает производительность цифровых трактов на кабелях с металлическими парами в 100 и более раз, что радикально увеличивает их экономическую эффективность. Большинство регенераторов оказывается возможным совместить с оконечными или транзитными станциями. Из этого следует, что СЦИ – это не просто новые системы передачи, это и принципиальные изменения в сетевой архитектуре, организации управления. Внедрение СЦИ представляет собой качественно новый этап развития цифровой сети связи.
Стремительно входят в нашу жизнь волоконно-оптические интерфейсы в локальных и региональных сетях Ethernet, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и ATM.
В настоящее время по всему миру поставщики услуг связи прокладывают за год десятки тысяч километров волоконно-оптических кабелей под землей, по дну океана, рек, на ЛЭП, в тоннелях и коллекторах. Множество компаний, в том числе крупнейшие: IBM, Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli ведут интенсивные исследования в области волоконно-оптических технологий. К числу наиболее прогрессивных можно отнести технологию сверхплотного волнового мультиплексирования по длине волны DWDM (Dence Wavelength Division Multiplexing), позволяющую значительно увеличить пропускную способность существующих волоконно-оптических магистралей.
Область возможных применений ВОЛС весьма широка – от линии городской и сельской связи и бортовых комплексов (самолёты, ракеты, корабли) до систем связи на большие расстояния с высокой информационной емкостью. На основе оптической волоконной связи могут быть созданы принципиально новые системы передачи информации. На базе ВОЛС развивается единая интегральная сеть многоцелевого назначения. Весьма перспективно применение волоконно-оптических систем в кабельном телевидении, которое обеспечивает высокое качество изображения и существенно расширяет возможности информационного обслуживания абонентов.
Многоканальные ВОСП широко используется на магистральных и зоновых сетях связи страны, а также для устройства соединительных линий между городскими АТС.
