Лекция 4 Линии связи и принципы их эффективного

Лекция 4. Линии связи и принципы их эффективного использования. Цветкова Юлия Александровна

Место цифровой первичной сети в системе электросвязи

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на: проводные (воздушные) кабельные (медные и волоконно-оптические) радиоканалы наземной и спутниковой связи Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе.

Провод - конструктивный элемент, представляющий собой проводник (проводники) той или иной конструкции в изолирующем покрытии. Кабель - законченная конструкция, состоящая из одного или нескольких проводов, заключенных в общие экранирующие, защитные и прочие покровы. Линия связи - инженерное сооружение, состоящее из проложенного по определенной географической трассе кабеля связи, при необходимости снабженная устройствами защиты от внешних влияний, а также усилительными и регенерационными пунктами. Проводная ЛС - физическая цепь, образуемая парой металлических проводников. По конструкции и взаимному расположению проводников различают симметричные и коаксиальные провода и кабели связи.

Симметричный провод состоит из двух совершенно одинаковых в электрическом и конструктивном отношениях изолированных проводников. В зарубежных источниках его часто называют «витая пара» (Twisted Pair-TP). Различают экранированные (shielded) и неэкранированные (unshielded) симметричные провода. Коаксиальный провод (от англ. co-axial) представляет собой два цилиндра с совмещенной осью, причем один цилиндр сплошной, внутренний проводник концентрически расположен внутри другого полого цилиндра (внешнего проводника). Проводники изолированы друг от друга диэлектрическим материалом.

Витая пара (Twisted Pair) • Неэкранированная витая пара (UTP) • Экранированная витая пара (STP)

Коаксиальный кабель

Оптическое волокно (ОВ) изготавливается из недорогого материала - кварцевого стекла в виде цилиндров с совмещенными осями и различными коэффициентами преломления. Внутренний цилиндр называется сердцевиной, а внешний слой оболочкой. В ВОЛС применяют электромагнитные волны оптического диапазона. Напомним, что видимое оптическое излучение лежит в диапазоне длин волн З 80. . . 760 нм. Практическое применение в ВОЛС получил инфракрасный диапазон, т. е. излучение с длиной волны более 760 нм.

Волоконно-оптические кабели (ВОК) состоят из центрального проводника света (волокна), окруженного другим проводником – оболочкой. Оболочка обладает меньшим показателем преломления, чем сердцевина, поэтому излучение не выходит за пределы волокна. Различают одномодовое волокно (дорогое, очень тонкого диаметра), с полосой пропускания сотни гигагерц, и многомодовое волокно, с более широким сердечником и меньшей полосой пропускания (500 -800 МГц). В многомодовом волокне из-за относительно больших размеров электромагнитная волна высокой частоты может распространяться в нескольких режимах (модах), с разными скоростями, что приводит к искажениям передачи информации. Поэтому верхняя граничная частота такого волокна ограничена нижней частотой возникновения высших мод. В качестве источников света в ВОК используют светодиоды и полупроводниковые лазеры. Для передачи информации используется свет с длиной волны 850 -1300 нм.

Оптоволоконный кабель

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5 -60 микрон) гибких стеклянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех. Типичный световод состоит из сердцевины и оболочки. У сердцевины показатель преломления чуть-чуть больше, чем у оболочки, из-за чего световой луч испытывает практически полное внутреннее отражение на границе сердцевинаоболочка. Выполняется и сердцевина, и оболочка из кварцевого стекла. Поверх световода обычно накладывают несколько слоев защитных покрытий, улучшающих его механические и оптические характеристики. Световод со всеми этими покрытиями называют оптическим волокном. Делают световоды из полимерных материалов. В качестве источников излучения света в волоконно-оптических кабелях применяются: светодиоды, или светоизлучающие диоды; полупроводниковые лазеры, или лазерные диоды. Типичный световод

В радиолиниях связи средой распространения электромагнит ных волн в подавляющем большинстве случаев (за исключением случая связи между космическими аппаратами) является атмо сфера Земли. На рис. 6. 12 приведено упрощенное строение атмос феры Земли.