Langallisten viestintäjärjestelmien kehitysvaiheet. Historian sivuja: Kaukoviestinnän syntyminen ja kehitys Venäjällä

Viestintälinjojen kehityksen historiaa Venäjällä Ensimmäinen kaukoilmajohto rakennettiin Pietarin ja Varsovan välille vuonna 1854. 1870-luvulla rakennettiin Pietarista Vladivostokiin L = 10 tuhatta km oleva ilmajohto. operaatio. Vuonna 1939 otettiin käyttöön suurtaajuinen viestintälinja Moskovasta Habarovskiin L = 8 300 tuhatta km. Vuonna 1851 Moskovasta Pietariin laskettiin lennätinkaapeli, joka eristettiin guttaperkkateipillä. Ensimmäinen merenalainen kaapeli laskettiin Pohjois-Dvinan yli vuonna 1852. Vuonna 1866 otettiin käyttöön Atlantin ylittävä kaapelilennätin Ranskan ja Yhdysvaltojen välillä.

Viestintälinjojen kehityksen historia Venäjällä Venäjällä rakennettiin vuosina ensimmäiset kaupunkipuhelinverkot (johtimessa oli yhteensä 54 ilma-paperieristettyä johtoa) Vuonna 1901 aloitettiin maanalaisen kaupungin puhelinverkon rakentaminen Venäjällä käämitystä lisäämään induktanssia keinotekoisesti. Vuodesta 1917 lähtien puhelinvahvistin on kehitetty ja testattu linjalla elektroniset putket, vuonna 1923 muodostettiin puhelinyhteys Kharkov-Moskova-Petrograd-linjan vahvistimilla. 1930-luvun alusta lähtien alkoi kehittyä koaksiaalikaapeleihin perustuvia monikanavaisia siirtojärjestelmiä.

Tietoliikennelinjojen kehityksen historia Venäjällä Vuonna 1936 ensimmäinen koaksiaalinen HF otettiin käyttöön puhelinlinja 240 kanavalle. Vuonna 1956 Euroopan ja Amerikan välille rakennettiin vedenalainen koaksiaalinen puhelin- ja lennätinrunko. Vuonna 1965 ensimmäinen kokeellinen aaltoputkilinjat ja kryogeeninen kaapelilinjat hyvin pienellä vaimennuksen kanssa. 1980-luvun alkuun mennessä kuituoptisia viestintäjärjestelmiä oli kehitetty ja testattu todellisissa olosuhteissa.

Viestintälinjojen tyypit (LS) ja niiden ominaisuudet LS:itä on kahta päätyyppiä: - ilmakehän linjat (RL-radiolinkit) - ohjaavat siirtolinjat (viestintälinjat). tyypilliset aallonpituudet ja radiotaajuudet Erittäin pitkät aallot (VLF) Pitkät aallot (LW) Keskiaallot (MW) Lyhyet aallot (HF) Ultralyhyet aallot (VHF) Desimetriaallot (DCM) Sentimetriaallot (CM) Millimetriaallot (MM) Optinen kantama km ( kHz) km (kHz) 1,0... 0,1 km (0, MHz) m (MHz) m (MHz) ,1 m (0, GHz) cm (GHz) mm (GHz) ,1 µm

RL:n (radioviestinnän) tärkeimmät haitat ovat: -viestinnän laadun riippuvuus siirtovälineen tilasta ja ulkoisista sähkömagneettisista kentistä; - alhainen nopeus; riittämättömän korkea sähkömagneettinen yhteensopivuus metriaaltojen alueella ja sitä korkeammalla; - lähetin- ja vastaanotinlaitteiden monimutkaisuus; - kapeakaistaiset lähetysjärjestelmät, erityisesti pitkillä ja korkeammilla aallonpituuksilla.

Tutkan haittojen vähentämiseksi enemmän korkeat taajuudet(senttimetri, optiset alueet) desimetrin millimetrin alue. Tämä on toistimien ketju, joka asennetaan 50 km-100 km välein. RRL:n avulla voit vastaanottaa kanavien määrän () etäisyyksiltä (kilometreihin asti); Nämä linjat ovat vähemmän herkkiä häiriöille, tarjoavat melko vakaan ja laadukkaan yhteyden, mutta siirtovarmuuden aste niiden kautta on riittämätön. Radiorelelinjat (RRL)

Sentin aaltoalue. SL:t mahdollistavat monikanavaisen viestinnän "äärettömän" etäisyyden yli; Satelliittiviestintälinjat (SL) SL:n edut - laaja peittoalue ja tiedonsiirto pitkiä matkoja. SL:n haittana on satelliitin laukaisun korkeat kustannukset ja kaksisuuntaisen puhelinliikenteen järjestämisen monimutkaisuus.

Suuntavien lähiverkkojen edut - signaalinsiirron korkea laatu, - suuri siirtonopeus, - hyvä suoja kolmansien osapuolien kenttien vaikutukselta, - päätelaitteiden suhteellinen yksinkertaisuus. LS:n ohjaamisen haitat - korkeat pääoma- ja käyttökustannukset, - yhteyden muodostamisen suhteellinen kesto.

Tutka ja LS eivät vastusta, vaan täydentävät toisiaan Tällä hetkellä signaaleja tasavirta optiselle taajuusalueelle, ja toiminta-aallonpituusalue ulottuu 0,85 mikronista satoihin kilometreihin. - kaapeli (CL) - ilma (VL) - valokuitu (FOCL). Suuntalääkkeiden päätyypit:

PERUSVAATIMUKSET VIESTINTÄLINJOILLE - viestintä enintään km:n etäisyydellä maan sisällä ja aina kansainväliseen viestintään asti; - laajakaista ja soveltuvuus lähetykseen monenlaisia nykyaikainen tieto (televisio, puhelin, tiedonsiirto, lähetykset, sanomalehtisivujen siirto jne.); - piirien suojaus keskinäisiltä ja ulkoisilta häiriöiltä sekä salaman ja korroosion varalta; - linjan sähköisten parametrien vakaus, viestinnän vakaus ja luotettavuus; - viestintäjärjestelmän tehokkuus kokonaisuutena.

Nykyaikainen kehitys kaapelitekniikka 1. Koaksiaalijärjestelmien vallitseva kehitys, joka mahdollistaa tehokkaiden tietoliikennepakettien järjestämisen ja televisio-ohjelmien lähettämisen pitkät matkat yhden kaapelin viestintäjärjestelmän kautta. 2.Lupaavien kommunikaatio-OK:iden luominen ja toteutus, jotka tarjoavat suuren määrän kanavia ja jotka eivät vaadi tuotantoon niukkoja metalleja (kupari, lyijy). 3. Muovien (polyeteeni, polystyreeni, polypropeeni jne.) laaja käyttöönotto kaapeliteknologiassa, jolla on hyvät sähkö- ja mekaaniset ominaisuudet ja automatisoida tuotantoa.

4. Alumiini-, teräs- ja muovikuorten käyttöönotto lyijyn sijaan. Vaippojen tulee olla ilmatiiviitä ja varmistaa kaapelin sähköisten parametrien stabiilisuus koko käyttöiän ajan. 5. Taloudellisten kaapeleiden kehittäminen ja käyttöönotto vyöhykkeen sisäistä viestintää varten (yksi-koaksiaalinen, yksi-nelijohdin, panssaroimaton). 6. Suojattujen kaapeleiden luominen, jotka suojaavat luotettavasti niiden kautta välitettävää tietoa ulkoisilta sähkömagneettisilta vaikutuksilta ja ukkosmyrskyiltä, erityisesti kaksikerroksisissa vaipaissa, kuten alumiiniteräksessä ja alumiinilyijyssä, olevien kaapelien luominen.

7. Tietoliikennekaapeleiden eristyksen sähköisen lujuuden lisääminen. Nykyaikaisella kaapelilla tulee olla samanaikaisesti sekä suurtaajuuskaapelin että voimasähkökaapelin ominaisuudet ja varmistaa virtojen siirtyminen korkea jännite valvomattomien vahvistuspisteiden etävirransyöttöön pitkiä matkoja.

Ensimmäiset askeleet kohti tietämystä. Stephen Gray (1670-1736)

Johtava rakenne koostui lasiputkesta ja siihen sijoitetusta korkista. Kun putkea hierottiin, korkki alkoi vetää puoleensa pieniä paperinpaloja ja olkia. Pidentämällä vähitellen korkin pituutta ja laittamalla siihen puulastuja Gray totesi, että sama vaikutus oli voimassa ketjun loppuun asti.

Korvaamalla korkin märällä hamppuköydellä hän onnistui saavuttamaan lähetetyn sähkövarauksen etäisyyden jopa 250 metriin.

Mutta oli tarpeen varmistaa, että painovoima ei välittänyt sähköä pystyasennossa, ja Gray toisti kokeen asettamalla rakenteen vaakasuoraan asentoon. Kokeilu oli kaksinkertainen menestys, koska havaittiin, että tämä ei välity maan yli.

Myöhemmin kävi ilmi, että kaikilla aineilla ei ole sähkönjohtavuuden ominaisuutta. Jatkotutkimuksen aikana ne jaettiin "johtimiin" ja "ei-johtajiin". Kuten tiedät, pääjohtimet ovat kaikentyyppisiä metalleja, elektrolyyttiliuoksia, suoloja, hiiltä.

Ei-johtavia ovat aineet, joissa sähkövaraukset eivät voi liikkua vapaasti, kuten kaasut, nesteet, lasi, muovi, kumi, silkki ja muut.

Siten Stephen Gray paljasti ja osoitti sellaisten ilmiöiden olemassaolon kuin sähköstaattinen induktio sekä sähkövarauksen jakautuminen ja liikkuminen kappaleiden välillä.

Saavutuksistaan ja panoksestaan tieteen kehittämiseen tiedemies ei ollut vain ensimmäinen ehdokas, vaan myös ensimmäinen, jolle myönnettiin Royal Societyn korkein palkinto - Copley-mitali.

Matkalla eristäytymiseen. Tiberio Cavallo (1749–1809)

Stefano Grayn seuraaja sähkönjohtavuustutkimuksen alalla, Englannissa asuva italialainen tiedemies Tiberio Cavallo kehitti menetelmän johtojen eristämiseksi vuonna 1780.

Heidän ehdotuksensa suunnitelma oli seuraava toimintosarja:

Kaksi kuparista ja messingistä valmistettua venytettyä lankaa on kalsinoitava joko kynttilän tulessa tai kuumalla rautapalalla, pinnoitettava sitten hartsikerroksella ja käärittävä niiden päälle hartsikyllästetyllä pellavateipillä.

Sitten se peitettiin ylimääräisellä suojakerroksella "villapeite". Tällaisia tuotteita oli tarkoitus valmistaa segmenteissä 6-9 metriä. Suuremman pituuden saamiseksi osat yhdistettiin kelaamalla öljyllä kyllästetyille silkkipaloille.

Ensimmäinen kaapeli ja sen sovellus. Francisco de Salva (1751–1828)

Francisco Salva, tunnettu tiedemies ja tohtori Espanjassa, ilmestyi vuonna 1795 Barcelonan tiedeakatemian jäsenille raportilla lennättimestä ja sen viestintälinjoista, jossa termiä "kaapeli" käytettiin ensimmäisen kerran.

Hän väitti, että johtoja ei voitu sijoittaa etänä, vaan päinvastoin ne voidaan kierrellä kaapelin muodossa, mikä mahdollistaa sen ripustamisen ilmaan.

Tämä paljastui kaapelin eristyskokeiden aikana: kaikki koostumukseen sisältyvät johdot käärittiin ensin hartsikyllästetylle paperille, sitten ne kierrettiin ja käärittiin lisäksi monikerroksiseen paperiin. Näin saavutettiin sähköhäviön eliminointi.

Samalla Salva ehdotti mahdollisuutta vedeneristykseen, koska tiedemies ei voinut tietää tämäntyyppiseen rakentamiseen soveltuvia materiaaleja.

Francisco Salva kehitti Madridin ja Aranjuezin välisten ilmajohtojen hankkeen, joka toteutettiin ensimmäisen kerran vuonna 1796 maailmassa. Myöhemmin, vuonna 1798, pystytettiin "kuninkaallinen" viestintälinja.

Ihmisyhteiskunnan muodostumisen kynnyksellä ihmisten välinen kommunikaatio oli hyvin niukkaa. Maahan juuttunut oksa osoitti mihin suuntaan ja kuinka pitkälle ihmiset olivat menneet; erityisesti sijoitetut kivet, jotka varoittavat vihollisten ilmestymisestä; kepeissä tai puissa olevat lovet kertoivat saalista metsästystä jne. Myös signaalit välitettiin alkeellisella etäisyydellä. Viestit, jotka koodattiin tietyksi määräksi itkuja tai rumpujen lyöntejä vaihtelevalla rytmillä, sisälsivät sitä tai tätä tietoa.

Muinaisen kreikkalaisen historioitsija Polybiuksen (n. 201-120 eKr.) "Yleisen historian" kymmenes osa kuvaa menetelmää lähettää viestejä kaukaa käyttämällä soihtuja (soihtulennätin), jonka ovat keksineet aleksandrialaiset tutkijat Cleoxen ja Democlitus.

Vuonna 1800 italialainen tiedemies A. Volta loi ensimmäisen kemiallisen virtalähteen. Tämän keksinnön ansiosta saksalainen tiedemies S. Semmering pystyi rakentamaan ja esittämään Münchenin tiedeakatemialle vuonna 1809 sähkökemiallisen lennätinprojektin. Lokakuussa 1832 venäläisen tiedemiehen P.L. ensimmäinen julkinen sähkömagneettisen lennätinesittely. Schilling. Samana vuonna Schillingin lennättimen avulla muodostettiin yhteys Talvipalatsin ja rautatieministeriön välille.

Todellinen vallankumous langallisen televiestinnän alalla teki venäläinen akateemikko B.S. Jacobi ja amerikkalainen tiedemies S. Morse, joka ehdotti itsenäisesti kirjoittavaa lennätintä.

Vuonna 1841 B.S. Jacobi otti käyttöön linjan, joka oli varustettu kirjoittavalla lennättimellä ja liitännällä Talvipalatsi päämajan kanssa. Kaksi vuotta myöhemmin samanlainen 25 km pituinen linja rakennettiin Pietarin ja Tsarskoje Selon välille. Vuonna 1850 B.S. Jacobi suunnitteli ensimmäisen suorapainokoneen. Kesäkuussa 1866 kaapeli vedettiin läpi Atlantin valtameri. Eurooppa ja Amerikka olivat yhteydessä lennätin.

Lennättimen syntymä antoi sysäyksen puhelimen ilmestymiselle. Vuodesta 1837 lähtien monet keksijät ovat yrittäneet välittää ihmisen puhetta kaukaa sähköllä. Vuonna 1876 Amerikkalainen keksijä A.G. Bell patentoi laitteen äänen välittämiseen johtojen kautta - puhelimen. Vuonna 1878 venäläinen tiedemies M. Makhalsky suunnitteli ensimmäisen herkän mikrofonin hiilijauheella.

Aluksi lennätinlinjoja käytettiin puhelinviestintään. Erityisen kaksijohtimisen puhelinlinjan suunnitteli vuonna 1895 professori P.D. Voinarovsky ja rakennettiin vuonna 1898 Pietarin ja Moskovan väliin.

Vuonna 1886 venäläinen fyysikko P.M. Golubitsky kehitti uuden puhelinviestintäjärjestelmän. Kaavan mukaan tilaajapuhelimien mikrofonit saivat virtaa yhdestä puhelinkeskuksessa sijaitsevasta (keski)akusta. Ensimmäiset puhelinkeskukset Venäjällä rakennettiin vuosina 1882–1883. Moskovassa, Pietarissa, Odessassa.

Ensimmäinen julkinen mielenosoitus A.S. Popov sähkömagneettisten aaltojen vastaanottamisesta pidettiin 7. toukokuuta 1895. Tämä päivä meni historiaan radion keksimispäivänä.

Vuonna 1918 perustetun Nižni Novgorodin laboratorion (joen johtajana oli M.A. Bonch-Bruevich) työntekijät rakensivat Moskovaan jo vuonna 1922 maailman ensimmäisen 12 kW:n lähetysaseman.

Vuonna 1935 New Yorkin ja Philadelphian välillä otettiin käyttöön ultralyhyiden aaltojen radiolinkki, jota myöhemmin kutsuttiin "radiorelelinjaksi".

Tästä lähtien radioreleen ketjut ulottuivat kaikkialle maapallon ääriin. Maamme ensimmäisen radiorelelinjan rakentaminen suoritettiin vuonna 1953 Moskovan ja Ryazanin välillä.

"Pip...piip...piip." Koko maailma kuuli nämä signaalit 4. lokakuuta 1957. Avaruustutkimuksen aikakausi on saapunut. Hyvin lyhyt aika erottaa meidät tästä päivämäärästä, ja tuhansia keinotekoisia satelliitteja on jo lähetetty avaruuden kiertoradalle, jotka palvelevat säännöllisesti ihmistä.

23. huhtikuuta 1965 Neuvostoliitossa laukaistiin Molniya-1 keinotekoinen maasatelliitti, jonka aluksella oli lähetin- ja välitysasema.

Vuonna 1960 maailman ensimmäinen laser luotiin Amerikassa. Tämä tuli mahdolliseksi Neuvostoliiton tutkijoiden V.A. Fabrikant, N.G. Basova ja A.M. Prokhorov ja amerikkalainen tiedemies C. Towns, jotka saivat Nobel-palkinnon.

"Opettaa" lasereita siirtämään tietoa etäisyydellä alkoi pian niiden keksimisen jälkeen. Ensimmäiset laserviestintälinjat ilmestyivät tämän vuosisadan 60-luvun alussa. Maassamme ensimmäinen tällainen linja rakennettiin vuonna 1964 Leningradissa.

Muskovilaiset tuntevat hyvin sellaiset pääkaupungin kulmat kuin Leninskiye Gory ja Zubovskaya Square. Vuonna 1966 niiden välissä loisti punainen laservalolanka. Hän yhdisti kaksi kaupunkikeskusta, jotka sijaitsevat 5 km:n etäisyydellä toisistaan.

Vuonna 1970 ultrapuhdasta lasia valmisti amerikkalainen Corning Glass Company. Tämä mahdollisti optisten tietoliikennekaapeleiden luomisen ja käyttöönoton kaikkialla.

Vuonna 1947 ilmestyi ensimmäinen maininta Bellin kehittämästä pulssikoodimodulaatiojärjestelmästä (PCM). Järjestelmä osoittautui hankalaksi ja toimimattomaksi. Ensimmäinen kaupallinen siirtojärjestelmä IKM-24 otettiin käyttöön vasta vuonna 1962.

Nykyaikaiset suuntaukset televiestinnän kehityksessä. Seuraavina vuosina viestintä kehittyi kaikenlaisen tiedon digitalisoitumisen tiellä. Tästä on tullut yleinen suunta, joka tarjoaa taloudellisia menetelmiä paitsi sen siirtämiseen, myös jakeluun, varastointiin ja käsittelyyn.

Digitaalisten siirtojärjestelmien intensiivinen kehitys selittyy näiden järjestelmien merkittävillä eduilla analogisiin siirtojärjestelmiin verrattuna: korkea kohinansieto; lähetyksen laadun heikko riippuvuus tietoliikennelinjan pituudesta; viestintäkanavien sähköisten parametrien vakaus; kaistanleveyden tehokas käyttö erillisten viestien siirrossa jne.

Vuonna 2002 paikallisen puhelinliikenteen kehittäminen toteutettiin pääasiassa nykyaikaisten digitaalisten keskuksien pohjalta, mikä mahdollisti tarjottavien palvelujen laadun parantamisen ja laajentamisen. Digitaalisten asemien kapasiteettikerroin paikallisen puhelinverkon kokonaiskapasiteetista vuonna 2002. oli noin 40 prosenttia, kun se vuonna 2001 oli 36,2 prosenttia. Venäjän verkoissa toimi 1.1.2003 noin 195 000 kauko- ja paikallispuhelinta, joista 63 000 yleispuhelinta. Yleisöpuhelinten määrä kasvoi 13 % ja oli 127,5 tuhatta kappaletta. Paikallispuhelinverkon pääpuhelinten lukumäärän kasvu oli 1,8 miljoonaa yksikköä, mikä johtui pääasiassa väestön asentamista puhelimista. Matkaviestinnän kokonaistilaajien määrä Venäjällä oli vuoden 2002 lopussa 17,7 miljoonaa, tilaajamäärän kasvu verrattuna vuoteen 2001 oli 2,3-kertainen. Vuonna 2002, vuoden aikana, Venäjän tietokonepuisto kasvoi 20 % vuoteen 2001 verrattuna. Säännöllisten Internetin käyttäjien määrä kasvoi 39 % ja saavutti 6 miljoonaa ihmistä. Kotimaisten IT-markkinoiden volyymi kasvoi 9 % ja oli yli 4 miljardia ruplaa. dollaria. Vuonna 2002 otettiin käyttöön yli 50 000 kilometriä kaapeli- ja radioreleviestintälinjoja, 3 miljoonaa automaattista puhelinvaihdenumeroa, yli 13 miljoonaa matkapuhelinnumeroa sekä yli 70 000 kauko- ja kansainvälistä kanavaa.

Matkaviestinverkot kehittyvät erityisen nopeasti maailmassa ja maassamme. Matkaviestinjärjestelmän tilaajamäärän perusteella voidaan jo arvioida elämän tasoa ja laatua tietyssä maassa. Tässä mielessä matkaviestintilaajien kasvu Venäjällä (lähes 200 % vuodessa) on osoitus yhteiskunnan hyvinvoinnin kasvusta.

Perustuu makrotaloudelliset indikaattorit kehitystä Venäjän federaatio Venäjän federaation hallituksen pitkän aikavälin sosioekonomisen politiikan suuntaviivoissa määriteltyjen telepalvelujen markkinat kuvataan vuoteen 2010 mennessä seuraavasti (taulukko 1).

Taulukko 1. Venäjän televiestinnän kehityksen indikaattorit vuoteen 2010 asti

Ihmiskunta etenee kohti globaalin tietoyhteiskunnan luomista. Sen perustana on Global Information Infrastructure, joka sisältää tehokkaat liikenneviestintäverkot ja hajautetut liityntäverkot, jotka välittävät tietoa käyttäjille. Viestinnän globalisaatio ja sen personointi(viestintäpalvelujen tuominen jokaiselle käyttäjälle) - nämä ovat kaksi toisiinsa liittyvää ongelmaa, jotka tietoliikenneasiantuntijat ratkaisevat onnistuneesti tässä ihmisen kehityksen vaiheessa.

Tietoliikenneteknologian jatkokehitys suuntautuu tiedonsiirron nopeuden lisäämiseen, verkkojen älyllistymiseen ja käyttäjien liikkuvuuden varmistamiseen.

suuret nopeudet. Välttämätön kuvien siirtoon, mukaan lukien televisio, erityyppisten tietojen integrointi multimediasovelluksiin, viestinnän järjestäminen paikallisten, kaupunkien ja alueellisten verkkojen välillä.

Älykkyys. Se lisää verkon joustavuutta ja luotettavuutta, helpottaa globaalien verkkojen hallintaa. Verkkojen älyllistymisen ansiosta käyttäjä lakkaa olemasta passiivinen palvelujen kuluttaja, muuttuen aktiiviseksi asiakkaaksi - asiakkaaksi, joka pystyy hallitsemaan verkkoa aktiivisesti tilaamalla tarvitsemansa palvelut.

Liikkuvuus. Menestykset elektroniikkalaitteiden miniatyrisoinnissa, niiden kustannusten alentaminen luovat edellytykset mobiilipäätelaitteiden maailmanlaajuiselle leviämiselle. Tämä tekee viestintäpalveluiden tarjoamisesta kaikille milloin tahansa ja missä tahansa.

Yhteenvetona toteamme, että maailman tieto- ja tietoliikenneinfrastruktuurin kautta välitettävän tiedon määrä kaksinkertaistuu 2-3 vuoden välein. Uusia tietoteollisuuden aloja on syntymässä ja menestyksekkäästi kehittymässä, markkinakokonaisuuksien taloudellisen toiminnan tietokomponentti ja vaikutusvalta tietotekniikat kansojen tieteellisestä, teknisestä, henkisestä potentiaalista ja terveydestä. 2000-luvun alku nähdään tietoyhteiskunnan aikakautena, joka vaatii sitä tehokasta kehitystä maailmanlaajuisen tieto- ja televiestintäinfrastruktuurin luominen, jonka kehitysvauhti tulee olla nopeampaa kuin koko talouden kehitysvauhti. Samalla Venäjän tieto- ja televiestintäinfrastruktuurin luomista tulee pitää tärkeimpänä tekijänä kansantalouden nousussa, liike-elämän ja yhteiskunnan henkisen toiminnan kasvussa sekä maan auktoriteetin vahvistumisessa kansainvälisessä maailmassa. Yhteisö.

(Asiakirja)

Gitin V.Ya., Kochanovsky L.N. Kuituoptiset lähetysjärjestelmät (asiakirja)

Luennot - Kuituoptiset siirtojärjestelmät (luento)

Sharvarko V.G. Kuituoptiset tietoliikennelinjat (asiakirja)

Degtyarev A.I., Tezin A.V. Kuituoptiset lähetysjärjestelmät (asiakirja)

Fokin V.G. Kuituoptiset lähetysjärjestelmät (asiakirja)

Ivanov V.A. Luennot: Mittaukset kuituoptisissa siirtojärjestelmissä (asiakirja)

Okosi T. Kuituoptiset anturit (asiakirja)

n1.doc

Sisältö

Johdanto
Pääosa

Viestintälinjojen kehityksen historia
Optisten tietoliikennekaapeleiden rakenne ja ominaisuudet
2. Optiset kuidut ja niiden valmistuksen ominaisuudet
3. Optisten kaapelien suunnittelu
Tietoliikennelinjojen perusvaatimukset
Optisten kaapelien edut ja haitat

Lähtö
Bibliografia

Johdanto
Nykyään IVY-maiden alueet tarvitsevat enemmän kuin koskaan viestintää sekä määrällisesti että laadullisesti. Alueiden johtajat ovat ensisijaisesti huolissaan tämän ongelman sosiaalisesta näkökulmasta, koska puhelin on ensiarvoisen tärkeä asia. Myös viestintä vaikuttaa taloudellinen kehitys alueen investointien houkuttelevuutta. Samaan aikaan teleyritykset, jotka käyttävät paljon vaivaa ja rahaa heikentyneen puhelinverkon tukemiseen, etsivät edelleen varoja verkkojensa kehittämiseen, digitalisointiin sekä valokuitu- ja langattomien teknologioiden käyttöönottoon.

Tällä hetkellä vallitsee tilanne, jossa lähes kaikki suuret Venäjän osastot tekevät laajamittaista tietoliikenneverkkojensa modernisointia.

Viestinnän viimeisen kehitysjakson aikana optiset kaapelit (OC) ja kuituoptiset siirtojärjestelmät (FOTS) ovat yleistyneet, jotka ominaisuuksiltaan ylittävät selvästi kaikki viestintäjärjestelmän perinteiset kaapelit. Viestintä valokuitukaapeleiden kautta on yksi tieteen ja teknologian kehityksen pääsuunnista. Optisia järjestelmiä ja kaapeleita ei käytetä vain kaupunki- ja kaukopuhelinviestinnän järjestämiseen, vaan myös kaapelitelevisioon, videopuheluihin, radiolähetyksiin, tietotekniikkaan, teknologiseen viestintään jne.

Kuituoptista viestintää käytettäessä siirrettävän tiedon määrä kasvaa dramaattisesti verrattuna sellaisiin laajalle levinneisiin välineisiin, kuten satelliittiviestintään ja radiorelelelinjoihin, tämä johtuu siitä, että kuituoptisilla siirtojärjestelmillä on leveämpi kaistanleveys.

Jokaiselle viestintäjärjestelmälle kolme tekijää ovat tärkeitä:

Järjestelmän tietokapasiteetti ilmaistuna viestintäkanavien lukumääränä tai tiedonsiirtonopeus, ilmaistuna bitteinä sekunnissa;

Vaimennus, joka määrittää regenerointiosuuden enimmäispituuden;

Ympäristövaikutusten kestävyys;

Optisten järjestelmien ja tietoliikennekaapeleiden kehityksessä tärkein tekijä oli optisten laitteiden ilmestyminen kvanttigeneraattori- laser. Sana laser koostuu ilmaisun Light Amplification by Emission of Radiation - valon vahvistus indusoidun säteilyn avulla -lauseen ensimmäisistä kirjaimista. Laserjärjestelmät toimivat optisella aallonpituusalueella. Jos taajuuksia käytetään kaapelilähetykseen - megahertsejä ja aaltoputkia varten - gigahertsejä, niin laserjärjestelmissä käytetään optisen aaltoalueen (satoja gigahertsejä) näkyvää ja infrapunaspektriä.

Kuituoptisten viestintäjärjestelmien ohjausjärjestelmät ovat dielektrisiä aaltoputkia tai kuituja, kuten niitä kutsutaan pienten poikittaismittojen ja valmistustavan vuoksi. Ensimmäisen kuidun valmistushetkellä vaimennus oli luokkaa 1000 dB/km, mikä johtui kuidussa olevien erilaisten epäpuhtauksien aiheuttamista häviöistä. Vuonna 1970 luotiin optisia kuituja, joiden vaimennus oli 20 dB/km. Tämän kuidun ydin tehtiin kvartsista, johon oli lisätty titaania taitekertoimen lisäämiseksi, ja puhdas kvartsi toimi verhouksena. Vuonna 1974 vaimennus vähennettiin 4 dB / km, ja vuonna 1979. Saatiin optisia kuituja, joiden vaimennus oli 0,2 dB/km aallonpituudella 1,55 µm.

Pienihäviöisten valoohjaimien hankinnan tekniikan edistyminen stimuloi kuituoptisten viestintälinjojen luomista.

Optisilla kuituviestintälinjoilla on seuraavat edut perinteisiin kaapelilinjoihin verrattuna:

Korkea melunsieto, herkkyys ulkoisille sähkömagneettisille kentille ja käytännössä ei ylikuulumista yksittäisten kuitujen välillä, jotka on asetettu yhteen kaapeliin.

Huomattavasti suurempi kaistanleveys.

Pieni paino ja kokonaismitat. Tämä vähentää optisen kaapelin asennuksen kustannuksia ja aikaa.

Täydellinen sähköinen eristys viestintäjärjestelmän tulon ja lähdön välillä, joten yhteistä lähettimen ja vastaanottimen maadoitusta ei tarvita. Voit korjata optisen kaapelin sammuttamatta laitetta.

Poissaolo oikosulkuja, jonka seurauksena optisia kuituja voidaan käyttää vaarallisten alueiden ylittämiseen pelkäämättä oikosulkuja, jotka aiheuttavat tulipalon alueilla, joissa on palavia ja syttyviä aineita.

Mahdollisesti alhaiset kustannukset. Vaikka optiset kuidut valmistetaan erittäin kirkkaasta lasista, jonka epäpuhtaudet ovat alle muutaman miljoonasosan, niiden hinta ei ole korkea massatuotannossa. Lisäksi optisten kuitujen tuotannossa ei käytetä sellaisia kalliita metalleja kuin kuparia ja lyijyä, joiden maapallolla olevat varat ovat rajalliset. Kustannus on sähköjohdot Koaksiaalikaapeleiden ja aaltoputkien kysyntä kasvaa jatkuvasti sekä kuparin puutteen että kuparin ja alumiinin tuotannon energiakustannusten nousun myötä.

Kuituoptisten viestintälinjojen (FOCL) kehittäminen on edistynyt valtavasti ympäri maailmaa. Tällä hetkellä valokuitukaapeleita ja niiden siirtojärjestelmiä valmistetaan monissa maailman maissa.

Erityistä huomiota kiinnitetään kotimaassa ja ulkomailla optisten kaapeleiden kautta kulkevien yksimuotoisten siirtojärjestelmien luomiseen ja toteuttamiseen, joita pidetään lupaavimpana viestintätekniikan kehityksen suuntana. Yksimuotoisten järjestelmien etuna on mahdollisuus siirtää suuri tietovirta vaadituilla etäisyyksillä suurilla regenerointiosuuksilla. Jo nyt on olemassa valokuitulinjoja suurelle määrälle kanavia, joiden regenerointiosuuden pituus on 100 ... 150 km. Viime aikoina Yhdysvalloissa valmistetaan 1,6 miljoonaa kilometriä vuodessa. optisia kuituja, joista 80 % on yhden tulen versiossa.

Nykyaikaisia kotimaisia toisen sukupolven kuituoptisia kaapeleita on käytetty laajalti, joiden tuotannon kotimainen kaapeliteollisuus on hallinnut, ne sisältävät tyyppisiä kaapeleita:

OKK - kaupunkien puhelinverkkoihin;

OKZ - alueensisäiselle;

OKL - runkoviestintäverkoille;

Kuituoptisia siirtojärjestelmiä käytetään ensisijaisen VSS-verkon kaikissa osissa runko-, vyöhyke- ja paikallisviestinnässä. Tällaisten siirtojärjestelmien vaatimukset vaihtelevat kanavien lukumäärän, parametrien sekä teknisten ja taloudellisten tunnuslukujen osalta.

Runko- ja vyöhykeverkoissa käytetään digitaalisia kuituoptisia siirtojärjestelmiä, paikallisissa verkoissa digitaalisia kuituoptisia siirtojärjestelmiä käytetään myös keskusten välisten liitoslinjojen järjestämiseen ja verkon tilaajaosassa sekä analogisia (esim. televisiokanavan järjestämiseen) ja digitaalisia lähetysjärjestelmiä voidaan käyttää.

Pääsiirtojärjestelmien lineaaristen reittien enimmäispituus on 12 500 km. Keskipituus noin 500 km. Alueensisäisen primääriverkon siirtojärjestelmien lineaaristen reittien enimmäispituus saa olla enintään 600 km. Keskipituudella 200 km. Kaupungin runkojohtojen enimmäispituus erilaisia järjestelmiä vaihteisto on 80...100 km.
Ihmisellä on viisi aistia, mutta yksi niistä on erityisen tärkeä - tämä on näkö. Silmien kautta ihminen havaitsee suurimman osan ympärillään olevasta maailmasta 100 kertaa enemmän kuin kuulolla, puhumattakaan kosketuksesta, hajusta ja mausta.

käytti tulta ja sitten erilaisia keinotekoisia valonlähteitä signaalien antamiseen. Nyt ihmisen käsissä oli sekä valonlähde että valon modulaatioprosessi. Hän itse asiassa rakensi sen, mitä nykyään kutsumme optiseksi viestintälinjaksi tai optiseksi viestintäjärjestelmäksi, mukaan lukien lähetin (lähde), modulaattori, optinen kaapelilinja ja vastaanotin (silmä). Kun mekaanisen signaalin muuntaminen optiseksi on määritelty modulaatioksi, esimerkiksi valonlähteen avaaminen ja sulkeminen, voimme havaita käänteisen prosessin vastaanottimessa - demodulaatio: optisen signaalin muuntaminen erilaiseksi signaaliksi. jatkokäsittelyä varten vastaanottimessa.

Tällainen käsittely voi olla esimerkiksi muunnos

silmän valokuvasta sähköimpulssien sarjaksi

ihmisen hermosto. Aivot ovat mukana prosessointiprosessissa ketjun viimeisenä lenkkinä.

Toinen erittäin tärkeä viestin lähetyksessä käytetty parametri on modulaationopeus. Silmä on rajallinen tässä suhteessa. Se soveltuu hyvin ympäröivän maailman monimutkaisten kuvien havaitsemiseen ja analysointiin, mutta se ei voi seurata yksinkertaisia kirkkauden vaihteluita, kun ne seuraavat nopeammin kuin 16 kertaa sekunnissa.

Viestintälinjojen kehityksen historia

Viestintälinjat syntyivät samanaikaisesti sähkölennättimen käyttöönoton kanssa. Ensimmäiset viestintälinjat olivat kaapeli. Kaapelisuunnittelun epätäydellisyyden vuoksi maanalaiset kaapeliviestintälinjat kuitenkin pian väistyivät yläpuolella. Ensimmäinen pitkän matkan ilmajohto rakennettiin vuonna 1854 Pietarin ja Varsovan välille. Viime vuosisadan 70-luvun alussa Pietarista Vladivostokiin rakennettiin lennätin, jonka pituus on noin 10 tuhatta kilometriä. Vuonna 1939 otettiin käyttöön maailman suurin suurtaajuuspuhelinlinja Moskova-Habarovsk, 8300 km pitkä.

Ensimmäisten kaapelilinjojen luominen liittyy venäläisen tiedemiehen P. L. Schillingin nimeen. Jo vuonna 1812 Schilling Pietarissa esitteli merimiinojen räjähdyksiä käyttämällä tätä tarkoitusta varten luomaansa eristettyä johdinta.

Vuonna 1851, samanaikaisesti rakentamisen kanssa rautatie Moskovan ja Pietarin välille laskettiin lennätinkaapeli, joka oli eristetty guttaperchalla. Ensimmäiset merenalaiset kaapelit laskettiin vuonna 1852 Pohjois-Dvinan yli ja vuonna 1879 Kaspianmeren yli Bakun ja Krasnovodskin välillä. Vuonna 1866 otettiin käyttöön Atlantin ylittävä kaapelilennätin Ranskan ja Yhdysvaltojen välillä.

Vuosina 1882-1884. Moskovassa, Petrogradissa, Riiassa, Odessassa rakennettiin Venäjän ensimmäiset kaupunkipuhelinverkot. Viime vuosisadan 90-luvulla ensimmäiset kaapelit, joissa oli jopa 54 johtoa, ripustettiin Moskovan ja Petrogradin kaupunkipuhelinverkkoihin. Vuonna 1901 aloitettiin maanalaisen kaupunkipuhelinverkon rakentaminen.

Ensimmäiset viestintäkaapeleiden mallit, jotka ovat peräisin 1900-luvun alusta, mahdollistivat puhelinsiirron lyhyillä etäisyyksillä. Nämä olivat niin sanottuja kaupunkipuhelinkaapeleita, joissa oli ilmapaperieristys ja kierretty pareittain. Vuosina 1900-1902. Lähetysaluetta yritettiin kasvattaa onnistuneesti lisäämällä keinotekoisesti kaapeleiden induktanssia sisällyttämällä piiriin induktorit (Pupinin ehdotus) sekä käyttämällä ferromagneettisella käämityksellä varustettuja johtavia johtimia (Kruppan ehdotus). Tällaiset menetelmät tuossa vaiheessa mahdollistivat lennätin- ja puhelinviestinnän kantomatkan lisäämisen useita kertoja.

Tärkeä vaihe viestintätekniikan kehityksessä oli keksintö, ja vuodesta 1912-1913 lähtien. elektronisten lamppujen tuotannon hallitseminen. Vuonna 1917 V. I. Kovalenkov kehitti ja testasi puhelinvahvistimen käyttämällä linjassa olevia elektronisia putkia. Vuonna 1923 muodostettiin puhelinyhteys Kharkov-Moskova-Petrograd-linjan vahvistimilla.

1930-luvulla aloitettiin monikanavaisten lähetysjärjestelmien kehittäminen. Myöhemmin halu laajentaa lähetettyjen taajuuksien aluetta ja lisätä linjojen kaistanleveyttä johti uudentyyppisten kaapeleiden, niin sanottujen koaksiaalisten, luomiseen. Mutta niiden massatuotanto on peräisin vasta vuodesta 1935, jolloin ilmestyi uusia korkealaatuisia eristeitä, kuten eskaponi, suurtaajuuskeramiikka, polystyreeni, styroflex jne. Nämä kaapelit mahdollistavat energian siirron jopa useiden virtataajuuksilla. miljoonaa hertsiä ja mahdollistaa televisio-ohjelmien lähettämisen pitkiä matkoja. Ensimmäinen koaksiaalinen linja 240 HF-puhelinkanavalle rakennettiin vuonna 1936. Ensimmäiset transatlanttiset merenalaiset kaapelit, jotka asennettiin vuonna 1856, järjestivät vain lennätinviestinnän, ja vain 100 vuotta myöhemmin, vuonna 1956, rakennettiin vedenalainen koaksiaalinen runko Euroopan ja Amerikan välille monikanavaa varten. puhelin.

Vuosina 1965-1967. Laajakaistainformaation siirtoon ilmaantui kokeellisia aaltoputkitietoliikennelinjoja sekä kryogeenisiä suprajohtavia kaapelilinjoja, joilla on erittäin pieni vaimennus. Vuodesta 1970 lähtien työtä on kehitetty aktiivisesti valonohjainten ja optisten kaapelien luomiseksi käyttämällä näkyvää ja infrapunasäteilyä optisella aaltoalueella.

Kuituvaloohjaimen luominen ja puolijohdelaserin jatkuvan generoinnin aikaansaaminen oli ratkaisevassa roolissa kuituoptisen viestinnän nopeassa kehityksessä. 1980-luvun alkuun mennessä kuituoptisia viestintäjärjestelmiä oli kehitetty ja testattu todellisissa olosuhteissa. Tällaisten järjestelmien pääasialliset käyttöalueet ovat puhelinverkko, kaapelitelevisio, objektin sisäinen viestintä, tietotekniikka, prosessinohjaus- ja hallintajärjestelmät jne.

Venäjällä ja muissa maissa on rakennettu kaupunkien ja pitkän matkan kuituoptisia viestintälinjoja. Heille on annettu johtava asema viestintäteollisuuden tieteellisessä ja teknologisessa kehityksessä.
Optisten tietoliikennekaapeleiden rakenne ja ominaisuudet
Erilaisia optisia viestintäkaapeleita

Optinen kaapeli koostuu kvartsilasisista optisista kuiduista (valojohtimista), jotka on kierretty tietyn järjestelmän mukaan ja jotka on suljettu yhteiseen suojavaippaan. Tarvittaessa kaapeli voi sisältää teho- (vahvistus) ja vaimennuselementtejä.

Olemassa olevat OK:t voidaan jakaa käyttötarkoituksensa mukaan kolmeen ryhmään: pää-, vyöhyke- ja kaupunkialue. Vedenalainen, esine ja asennus OK jaetaan erillisiin ryhmiin.

Runko OK on tarkoitettu siirtämään tietoa pitkiä matkoja ja huomattavan määrän kanavia. Niillä on oltava alhainen vaimennus ja dispersio ja korkea tiedonsiirtokyky. Käytetään yksimuotokuitua, jonka ydin ja kuori on 8/125 µm. Aallonpituus 1,3...1,55 µm.

Vyöhyke OK:t palvelevat monikanavaisen viestinnän järjestämistä aluekeskuksen ja alueiden välillä, joiden viestintäetäisyys on jopa 250 km. Käytetään gradienttikuituja, joiden mitat ovat 50/125 µm. Aallonpituus 1,3 µm.

City OK käytetään yhdyssiteenä kaupungin automaattisten puhelinvaihteiden ja viestintäkeskusten välillä. Ne on suunniteltu lyhyille etäisyyksille (jopa |10 km) ja suurelle määrälle kanavia. Kuidut - gradientti (50/125 mikronia). Aallonpituudet 0,85 ja 1,3 µm. Nämä linjat toimivat pääsääntöisesti ilman välissä olevia lineaarisia regeneraattoreita.

Sukellusvene OK tarkoitettu viestintään suurten vesiesteiden kautta. Niillä on oltava korkea mekaaninen vetolujuus ja luotettava kosteutta kestävä pinnoite. On myös tärkeää, että sukellusveneviestinnässä on alhainen vaimennus ja pitkät regeneraatiopituudet.

Objektin OK:t palvelevat tiedon välittämistä objektin sisällä. Tämä sisältää toimisto- ja videopuhelut, sisäinen verkko kaapelitelevisio sekä liikkuvien kohteiden (lentokone, laiva jne.) tietojärjestelmät.

Asennus OK käytetään laitteiden sisäiseen ja yksiköiden väliseen asennukseen. Ne on valmistettu nippujen tai litteiden nauhojen muodossa.
Optiset kuidut ja niiden valmistuksen ominaisuudet

Optisen kuidun pääelementti on optinen kuitu (optinen kuitu), joka on valmistettu ohuesta lieriömäisestä lasikuidusta, jonka läpi lähetetään valosignaaleja aallonpituuksilla 0,85 ... 1,6 μm, mikä vastaa taajuusaluetta (2,3...1,2) 10 14 Hz.

Valonohjain on kaksikerroksinen ja koostuu ytimestä ja verhouksesta, jossa on erilaiset taitekertoimet. Ydin välittää sähkömagneettista energiaa. Shellin tarkoitus – luominen paremmat olosuhteet heijastukset "ydin - kuori" -rajapinnassa ja suojaus ympäröivän tilan häiriöiltä.

Kuidun ydin koostuu pääsääntöisesti kvartsista, ja verhous voi olla kvartsia tai polymeeriä. Ensimmäistä kuitua kutsutaan kvartsikvartsiksi ja toista kvartsipolymeeriksi (orgaaninen piiyhdiste). Fysikaalis-optisten ominaisuuksien perusteella etusija annetaan ensimmäiselle. Kvartsilasilla on seuraavat ominaisuudet: taitekerroin 1,46, lämmönjohtavuus 1,4 W/mk, tiheys 2203 kg/m 3 .

Valonohjaimen ulkopuolella on suojapinnoite, joka suojaa sitä mekaanisilta vaikutuksilta ja levittää värejä. Suojapinnoite on yleensä valmistettu kahdesta kerroksesta: ensin organopiiyhdisteestä (SIEL) ja sitten epoksiakrylaatista, fluoroplastista, nailonista, polyeteenistä tai lakasta. Kuitujen kokonaishalkaisija 500...800 µm

Olemassa olevissa optisissa kuiturakenteissa käytetään kolmen tyyppisiä optisia kuituja: porrastettu, jonka sydämen halkaisija on 50 μm, gradientti, jossa on monimutkainen (parabolinen) ytimen taitekerroinprofiili ja yksimuotoinen ohut ydin (6 ... 8). μm)
Taajuuskaistanleveyden ja lähetysalueen osalta yksimuotokuidut ovat parhaita ja porrastetut ovat huonoimpia.

Optisen viestinnän tärkein ongelma on pienihäviöisten optisten kuitujen (OF) luominen. Kvartsilasia käytetään lähtöaineena valokuitujen valmistuksessa, mikä on hyvä väline valoenergian etenemiseen. Lasi sisältää kuitenkin pääsääntöisesti suuren määrän vieraita epäpuhtauksia, kuten metalleja (rauta, koboltti, nikkeli, kupari) ja hydroksyyliryhmiä (OH). Nämä epäpuhtaudet lisäävät merkittävästi häviöitä, jotka johtuvat valon absorptiosta ja sironnasta. OF:n saamiseksi pienillä häviöillä ja vaimenemisella on välttämätöntä päästä eroon epäpuhtauksista, jotta saadaan kemiallisesti puhdasta lasia.

Tällä hetkellä eniten käytetty menetelmä pienihäviöisen OF:n luomiseksi on kemiallinen höyrypinnoitus.

OF:n saaminen kemiallisella höyrypinnoituksella tapahtuu kahdessa vaiheessa: valmistetaan kaksikerroksinen kvartsiaihio ja vedetään siitä kuitu. Työkappale valmistetaan seuraavasti
Kloorattua kvartsia ja happea oleva suihku syötetään onttoon kvartsiputkeen, jonka taitekerroin on 0,5...2 m pitkä ja halkaisija 16...18 mm. Tuloksena kemiallinen reaktio korkeissa lämpötiloissa (1500...1700°C) puhdasta kvartsia kerrostuu kerroksittain putken sisäpinnalle. Siten putken koko sisäontelo on täytetty, paitsi aivan keskusta. Tämän ilmakanavan eliminoimiseksi käytetään vielä korkeampaa lämpötilaa (1900°C), minkä seurauksena tapahtuu romahdus ja putkimainen aihio muuttuu kiinteäksi sylinterimäiseksi aihioksi. Puhdas kerrostettu kvartsista tulee sitten taitekerroin omaavan optisen kuidun ydin , ja itse putki toimii kuorena, jolla on taitekerroin . Kuidun vetäminen työkappaleesta ja sen kelaaminen vastaanottorummulle suoritetaan lasin pehmenemislämpötilassa (1800...2200°C). Yli 1 km valokuitua saadaan 1 metrin pituisesta esimuotista.
Arvokkuus tätä menetelmää ei ole vain OF:n saamista kemiallisesti puhtaan kvartsin ytimellä, vaan myös mahdollisuus luoda gradienttikuituja tietyllä taitekerroinprofiililla. Tämä tehdään: käyttämällä seostettua kvartsia titaanin, germaniumin, boorin, fosforin tai muiden reagenssejen kanssa. Riippuen käytetystä lisäaineesta kuidun taitekerroin voi vaihdella. Joten germanium kasvaa ja boori vähentää taitekerrointa. Valitsemalla seostetun kvartsin resepti ja tarkkailemalla tietty määrä lisäainetta putken sisäpinnalle kerrostuneissa kerroksissa on mahdollista saada aikaan vaadittu muutoskuvio kuituytimen poikkileikkaukselle.

Optisten kaapelien suunnittelu

OK-rakenteet määräytyvät pääasiassa niiden käyttötarkoituksen ja käyttöalueen mukaan. Tässä suhteessa on monia rakentavia vaihtoehtoja. Tällä hetkellä eri maissa kehitetään ja valmistetaan useita erilaisia kaapeleita.

Kaikki olemassa olevat kaapelityypit voidaan kuitenkin jakaa kolmeen ryhmään

samankeskiset säikeet kaapelit
muotoiltuja ydinkaapeleita
litteät kaapelit vyön tyyppi.

Ensimmäisen ryhmän kaapeleissa on perinteinen kierretty samankeskinen ydin, joka muistuttaa sähkökaapeleita. Jokaisessa myöhemmässä sydämen käämissä on kuusi kuitua enemmän kuin edellisessä. Tällaisia kaapeleita tunnetaan pääasiassa kuitujen lukumäärällä 7, 12, 19. Useimmiten kuidut sijaitsevat erillisissä muoviputkissa, jotka muodostavat moduuleja.

Toisen ryhmän kaapeleissa on keskellä muotoiltu muovisydän, jossa on uria, joihin optiset kuidut sijoitetaan. Urat ja vastaavasti kuidut sijaitsevat helikoidia pitkin, joten niillä ei ole pitkittäistä vaikutusta rakoon. Tällaiset kaapelit voivat sisältää 4, 6, 8 ja 10 kuitua. Jos tarvitset kaapelin suuri kapasiteetti, sitten käytetään useita ensisijaisia moduuleja.

Nauhatyyppinen kaapeli koostuu pinosta litteitä muoviteippejä, joihin on asennettu tietty määrä optisia kuituja. Useimmiten nauhassa on 12 kuitua ja nauhojen lukumäärä on 6, 8 ja 12. 12 nauhalla tällainen kaapeli voi sisältää 144 kuitua.

Optisissa kaapeleissa paitsi OB , sisältää yleensä seuraavat elementit:

voima (vahvistus) tangot, jotka ottavat pitkittäissuuntaisen kuormituksen katketessa;
täyteaineet jatkuvien muovilankojen muodossa;
vahvistuselementit, jotka lisäävät kaapelin vastusta mekaanisessa rasituksessa;
ulkoiset suojavaipat, jotka suojaavat kaapelia kosteuden, höyryn tunkeutumiselta haitallisia aineita ja ulkoisista mekaanisista vaikutuksista.

Venäjällä valmistetaan erilaisia OK-tyyppejä ja -malleja. Monikanavaisen viestinnän järjestämiseen käytetään pääasiassa neli- ja kahdeksankuituisia kaapeleita.

Kiinnostaa OK Ranskan tuotanto. Ne valmistetaan pääsääntöisesti yhtenäisistä moduuleista, jotka koostuvat halkaisijaltaan 4 mm:n muovisangosta, jonka kehällä on rivat ja kymmenen OB:ta, jotka sijaitsevat tämän sauvan kehällä. Kaapelit sisältävät 1, 4, 7 tällaista moduulia. Ulkopuolella kaapeleissa on alumiininen ja sitten polyeteenivaippa.
Amerikkalainen kaapeli, jota käytetään laajasti GTS:ssä, on pino litteitä muoviteippejä, jotka sisältävät 12 OF:tä. Kaapelissa voi olla 4-12 nauhaa, jotka sisältävät 48-144 kuitua.

Englannissa rakennettiin kokeellinen voimansiirtolinja, jossa oli OF:tä sisältäviä vaihejohtoja teknistä viestintää varten voimalinjoja pitkin. Sähkölinjan johdon keskellä on neljä OB:ta.

Käytetään myös keskeytettyjä OK. Niissä on metallikaapeli upotettuna kaapelin vaippaan. Kaapelit on tarkoitettu ripustettavaksi ilmajohtojen kannattimia ja rakennusten seiniä pitkin.

Vedenalaista viestintää varten OK on suunniteltu pääsääntöisesti teräslangoista valmistetulla ulkopanssarilla (kuva 11). Keskellä on moduuli, jossa on kuusi OB:ta. Kaapelissa on kupari- tai alumiiniputki. Virta syötetään "putki-vesi" -piirin kautta etävirtalähde vedenalaisiin valvomattomiin vahvistuspisteisiin.

Tietoliikennelinjojen perusvaatimukset

Yleisesti ottaen vaatimukset erittäin kehittyneelle moderni teknologia televiestintä kaukoviestintälinjoihin voidaan muotoilla seuraavasti:

viestintä enintään 12 500 km:n etäisyydellä maan sisällä ja enintään 25 000 km kansainvälisessä viestinnässä;
laajakaista ja soveltuvuus erityyppisen nykyaikaisen tiedon siirtoon (televisio, puhelin, tiedonsiirto, lähetys, sanomalehtisivujen siirto jne.);
piirien suojaus keskinäisiltä ja ulkoisilta häiriöiltä sekä salaman ja korroosion varalta;
linjan sähköisten parametrien vakaus, viestinnän vakaus ja luotettavuus;
viestintäjärjestelmän tehokkuutta kokonaisuudessaan.

Intercitykaapelilinja on monimutkainen tekninen rakenne, joka koostuu valtavasta määrästä elementtejä. Koska linja on tarkoitettu pitkäaikaiseen käyttöön (kymmeniä vuosia) ja sillä on varmistettava satojen ja tuhansien viestintäkanavien keskeytymätön toiminta, niin kaikkiin lineaarikaapelilaitteiston osiin ja ensisijaisesti kaapeleihin ja kaapelitarvikkeisiin. lineaarinen signaalinsiirtotie ovat korkeat vaatimukset. Viestintälinjan tyypin ja suunnittelun valintaa määrää paitsi energian etenemisprosessi linjaa pitkin, vaan myös tarve suojata vierekkäisiä RF-piirejä keskinäisiltä häiritseviltä vaikutuksilta. Kaapelin eristeet valitaan sen vaatimuksen perusteella, että RF-kanavien tiedonsiirtoalue on mahdollisimman pieni minimaalisilla häviöillä.

Tämän mukaisesti kaapelitekniikka kehittyy seuraaviin suuntiin:

Vallitseva koaksiaalijärjestelmien kehitys, jotka mahdollistavat tehokkaiden viestintäkeilojen järjestämisen ja televisio-ohjelmien siirtämisen pitkiä matkoja yhden kaapelin viestintäjärjestelmän kautta.
Lupaavien kommunikaatio-OK:iden luominen ja toteutus, jotka tarjoavat suuren määrän kanavia ja jotka eivät vaadi tuotantoon niukkoja metalleja (kupari, lyijy).
Muovien (polyeteeni, polystyreeni, polypropeeni jne.) laaja käyttöönotto kaapeliteknologiassa, joilla on hyvät sähköiset ja mekaaniset ominaisuudet ja jotka mahdollistavat tuotannon automatisoinnin.
Alumiini-, teräs- ja muovivaipat lyijyn sijaan. Vaippojen tulee olla ilmatiiviitä ja varmistaa kaapelin sähköisten parametrien stabiilisuus koko käyttöiän ajan.
Taloudellisten kaapeleiden kehittäminen ja käyttöönotto vyöhykkeen sisäistä viestintää varten (yksi-koaksiaalinen, yksi-nelijohdin, panssariton).
Suojattujen kaapeleiden luominen, jotka suojaavat luotettavasti niiden kautta välitettävää tietoa ulkoisilta sähkömagneettisilta vaikutuksilta ja ukkosmyrskyiltä, erityisesti kaksikerroksisissa alumiiniteräs- ja alumiinilyijy-tyyppisissä kuorissa olevat kaapelit.
Tietoliikennekaapeleiden eristyksen sähköisen lujuuden lisääminen. Nykyaikaisella kaapelilla tulee olla samanaikaisesti sekä suurtaajuuskaapelin että tehosähkökaapelin ominaisuudet ja varmistettava korkeajännitevirtojen siirto valvomattomien vahvistuspisteiden etävirransyötössä pitkiä matkoja.

Optisten kaapelien edut ja laajuus

Ei-rautametallien ja ensisijaisesti kuparin säästämisen ohella optisilla kaapeleilla on seuraavat edut:

laajakaista, kyky lähettää suuri tietovirta (useita tuhansia kanavia);
pienet häviöt ja vastaavasti suuret lähetysosien pituudet (30...70 ja 100 km);
pienet kokonaismitat ja paino (10 kertaa vähemmän kuin sähkökaapelit);
korkea suoja ulkoisilta vaikutuksilta ja ylikuulumiselta;
luotettava turvatekniikka (ei kipinöitä tai oikosulkuja).

Optisten kaapelien haittoja ovat mm.

optisten kuitujen herkkyys säteilylle, jonka vuoksi pimennyspisteitä ilmaantuu ja vaimennus lisääntyy;
lasin vetykorroosio, joka johtaa mikrohalkeamiin optisessa kuidussa ja sen ominaisuuksien heikkenemiseen.

Kuituoptisen viestinnän edut ja haitat
Avointen viestintäjärjestelmien edut:

Suurempi vastaanotetun signaalin tehon suhde säteilytehoon pienemmillä lähetin- ja vastaanotinantennien aukoilla.
Parempi spatiaalinen resoluutio pienemmillä lähetin- ja vastaanottimen antenniaukoilla
Lähetys- ja vastaanottomoduulien erittäin pienet mitat, joita käytetään viestintään jopa 1 km:n etäisyyksillä
Hyvä viestintäsalaisuus
Sähkömagneettisen säteilyn spektrin käyttämättömän osan kehittäminen
Viestintäjärjestelmän käyttöön ei tarvitse hankkia lupaa

Avointen viestintäjärjestelmien haitat:

Alhainen soveltuvuus radiolähetyksiin lasersäteen suuren suuntaavuuden vuoksi.
Lähetin- ja vastaanotinantennien korkea vaadittu osoitustarkkuus
Optisten emitterien alhainen hyötysuhde
Suhteellisesti korkeatasoinen kohina vastaanottimessa, mikä johtuu osittain optisen signaalin tunnistusprosessin kvanttiluonteesta
Ilmakehän ominaisuuksien vaikutus viestinnän luotettavuuteen
Laitteiston vian mahdollisuus.

Ohjaavien viestintäjärjestelmien edut:

Mahdollisuus saada optisia kuituja, joilla on alhainen vaimennus ja dispersio, mikä mahdollistaa toistimien välisten etäisyyksien tekemisen suuriksi (10 ... 50 km)
Pienen halkaisijan yksikuitukaapeli
Kuitujen taipumisen sallittavuus pienillä säteillä
Optisen kaapelin pieni paino ja korkea tiedonsiirtokyky
Edullinen kuitumateriaali
Mahdollisuus hankkia optisia kaapeleita, joilla ei ole sähkönjohtavuutta ja induktanssia
Mitätön ylikuuluminen

Korkea tiedonsiirtosalaisuus: signaalin välitys on mahdollista vain suoralla liitännällä erilliseen kuituun
Joustavuus vaaditun kaistanleveyden toteuttamisessa: optiset kuidut erilaisia tyyppejä voit vaihtaa sähkökaapeleita digitaalisissa viestintäjärjestelmissä kaikilla hierarkian tasoilla
Mahdollisuus jatkuvasti parantaa viestintäjärjestelmää

Ohjaavien viestintäjärjestelmien haitat:

Vaikeus optisten kuitujen liittämisessä (jatkossa).
Tarve asettaa ylimääräisiä sähköä johtavia ytimiä optiseen kaapeliin kauko-ohjattujen laitteiden virran saamiseksi
Optisen kuidun herkkyys veden vaikutuksille, kun se tulee kaapeliin
Optisen kuidun herkkyys ionisoivalle säteilylle
Optisen säteilyn lähteiden alhainen hyötysuhde rajoitetulla säteilyteholla
Vaikeudet Multiple Access (rinnakkaiskäyttö) -tilan käyttöönotossa aikajakoväylän avulla
Korkea melutaso vastaanottimessa

Kuituoptiikan kehitys- ja käyttösuunnat

Laajat horisontit auki käytännön sovellus OK ja valokuitusiirtojärjestelmät sellaisilla kansantalouden aloilla kuin radioelektroniikka, tietojenkäsittely, viestintä, tietotekniikka, avaruus, lääketiede, holografia, koneenrakennus, ydinenergia jne. Kuituoptiikka kehittyy kuudella alueella:

monikanavaiset tiedonsiirtojärjestelmät;
kaapeli-tv;
paikalliset tietokoneverkot;
Anturit ja järjestelmät tiedon keräämiseen, käsittelyyn ja siirtoon;
tietoliikenne ja telemekaniikka suurjännitelinjoilla;
liikkuvien esineiden varustelu ja asennus.

Monikanavaisia FOTS-järjestelmiä aletaan käyttää laajalti maan runko- ja vyöhykeviestintäverkoissa sekä kaupunkikeskusten välisten linjojen liitäntälaitteena. Tämä selittyy OK:n suurella informaatiokapasiteetilla ja niiden korkealla häiriönkestävyydellä. Vedenalaiset optiset valtatiet ovat erityisen tehokkaita ja taloudellisia.

Optisten järjestelmien käyttö kaapelitelevisiossa tarjoaa korkean kuvanlaadun ja laajentaa merkittävästi yksittäisten tilaajien tietopalvelun mahdollisuuksia. Tällöin toteutetaan räätälöity vastaanottojärjestelmä ja tilaajille tarjotaan mahdollisuus vastaanottaa tv-ruuduilleen kuvia sanomalehtien sivuista, aikakauslehtien sivuista ja viitedataa kirjastosta ja koulutuskeskuksista.

OK:n perusteella luodaan eri topologioiden (rengas, tähti jne.) paikallisia tietokoneverkkoja. Tällaiset verkot mahdollistavat laskentakeskusten yhdistämisen yhdeksi tietojärjestelmä korkea kaistanleveys, parempi laatu ja suojaus luvattomalta käytöltä.

Äskettäin kuituoptisen tekniikan kehityksessä on ilmestynyt uusi suunta - keskipitkän infrapuna-aallonpituusalueen käyttö 2 ... 10 mikronia. Tällä alueella häviöiden odotetaan olevan enintään 0,02 dB/km. Tämä mahdollistaa viestinnän pitkiä matkoja jopa 1000 km:n etäisyydellä oleviin regenerointikohteisiin. Fluori- ja kalkogenidilasien tutkimus, johon on lisätty zirkoniumia, bariumia ja muita yhdisteitä, joilla on superläpinäkyvyys infrapuna-aallonpituusalueella, mahdollistaa regenerointiosan pituuden lisäämisen entisestään.

Uusia mielenkiintoisia tuloksia odotetaan epälineaaristen optisten ilmiöiden käytössä, erityisesti optisen pulssin etenemisen soliton-järjestelmässä, jolloin pulssi voi levitä muotoaan muuttamatta tai muuttaa muotoaan ajoittain etenemisprosessissa kuitua pitkin. Tämän ilmiön käyttö kuituvalojohtimissa lisää merkittävästi lähetettävän tiedon määrää ja tiedonsiirtoetäisyyttä ilman toistimia.

On erittäin lupaavaa toteuttaa FOCL:ssä kanavien taajuusjakomenetelmä, joka koostuu siitä, että kuituun johdetaan samanaikaisesti säteilyä useista eri taajuuksilla toimivista lähteistä ja signaalit erotetaan vastaanottopäässä optisten suodattimien avulla. Tätä FOCL-kanavan erotusmenetelmää kutsutaan spektrimultipleksoinniksi tai multipleksoinniksi.

FOCL-tilaajaverkkoja rakennettaessa perinteisen säteissolmutyyppisen puhelinverkon rakenteen lisäksi on tarkoitus järjestää rengasverkkoja, jotka varmistavat kaapelisäästöt.

Voidaan olettaa, että toisen sukupolven FOTS:issa signaalien vahvistus ja muuntaminen regeneraattoreissa tapahtuu optisilla taajuuksilla käyttämällä integroidun optiikan elementtejä ja piirejä. Tämä yksinkertaistaa regeneratiivisia vahvistinpiirejä, parantaa niiden tehokkuutta ja luotettavuutta sekä alentaa kustannuksia.

Kolmannessa FOTS-sukupolvessa sen oletetaan käyttävän puhesignaalien muuntamista optisiksi suoraan akustisten muuntimien avulla. Optinen puhelin on jo kehitetty ja parhaillaan luodaan täysin uusia automaattisia puhelinvaihteita, jotka kytkevät valoa sähköisten signaalien sijaan. On esimerkkejä monipisteisten nopeiden optisten kytkimien luomisesta, joita voidaan käyttää optiseen kytkemiseen.

OK- ja digitaalisten siirtojärjestelmien pohjalta luodaan integroitu monikäyttöinen verkko, joka sisältää erilaisia tiedonsiirtoja (puhelin, televisio, tietokoneiden ja automaattisten ohjausjärjestelmien tiedonsiirto, videopuhelin, valokuvalennätin, sanomalehtisivujen siirto, viestit pankeista jne.). Digitaalinen PCM-kanava, jonka siirtonopeus on 64 Mbps (tai 32 Mbps), otettiin käyttöön yhtenäiseksi.

varten laaja sovellus Laadunvarmistuksen ja VOSP:n on ratkaistava useita ongelmia. Näitä ovat ensisijaisesti seuraavat:

systeemisten kysymysten tutkiminen ja OK:n käytön teknisten ja taloudellisten indikaattorien määrittäminen viestintäverkoissa;
yksimuotokuitujen, valonohjainten ja kaapelien sekä niitä varten tarkoitettujen optoelektronisten laitteiden massateollinen tuotanto;
kosteudenkestävyyden ja OK:n luotettavuuden lisääminen käyttämällä metallikuoria ja hydrofobista täyttöä;
infrapuna-aallonpituusalueen 2...10 µm hallitseminen ja uudet materiaalit (fluoridi ja kalkogenidi) valojohtimien valmistukseen, jotka mahdollistavat viestinnän pitkiä matkoja;
luominen paikalliset verkot tietotekniikkaa ja tietotekniikkaa varten;
OK:n tuotantoon tarvittavien testaus- ja mittauslaitteiden, reflektometrien, testaajien, FOCL:n konfiguroinnin ja toiminnan kehittäminen;
asennustekniikan mekanisointi ja OK-asennuksen automatisointi;
valokuitujen ja OK:n teollisen tuotannon teknologian parantaminen, niiden kustannusten vähentäminen;
Soliton-lähetysmoodin tutkimus ja toteutus, jossa pulssia kompressoidaan ja dispersiota vähennetään;
järjestelmän ja laitteiston kehittäminen ja toteutus OK:n spektrimultipleksointiin;
integroidun monikäyttöisen tilaajaverkon luominen;
sellaisten lähettimien ja vastaanottimien luominen, jotka muuttavat äänen suoraan valoksi ja valon ääneksi;
elementtien integrointiasteen lisääminen ja PCM-kanavanmuodostuslaitteiden nopeiden yksiköiden luominen integroitujen optisten elementtien avulla;
optisten regeneraattorien luominen muuntamatta optisia signaaleja sähköisiksi;
viestintäjärjestelmien optoelektronisten lähetys- ja vastaanottolaitteiden parantaminen, yhtenäisen vastaanoton kehittäminen;
kehitystä tehokkaita menetelmiä ja tehonsyöttölaitteet vyöhyke- ja runkoviestintäverkkojen väliregeneraattoreille;
verkon eri osien rakenteen optimointi ottaen huomioon järjestelmien käytön erityispiirteet OK:ssa;
optisten kuitujen kautta lähetettyjen signaalien taajuus- ja aikaerottelun laitteiden ja menetelmien parantaminen;
optisen kytkennän järjestelmän ja laitteiden kehittäminen.

Lähtö
Tällä hetkellä OK- ja kuituoptisten siirtojärjestelmien käytännön soveltamiselle on avautunut laajat mahdollisuudet sellaisilla kansantalouden aloilla kuin radioelektroniikka, tietojenkäsittely, viestintä, tietotekniikka, avaruus, lääketiede, holografia, konetekniikka, ydinenergia , jne.

Kuituoptiikka kehittyy moneen suuntaan, ja ilman sitä nykyaikainen tuotanto ja elämä ei ole mahdollista.

Optisten järjestelmien käyttö kaapelitelevisiossa tarjoaa korkean kuvanlaadun ja laajentaa merkittävästi yksittäisten tilaajien tietopalvelun mahdollisuuksia.

Kuituoptiset anturit pystyvät toimimaan aggressiivisissa ympäristöissä, ovat luotettavia, kooltaan pieniä eivätkä ole alttiina sähkömagneettisille vaikutuksille. Niiden avulla voit arvioida erilaisia etäältä fyysisiä määriä(lämpötila, paine, virta jne.). Antureita käytetään öljy- ja kaasuteollisuudessa, turva- ja palohälytysjärjestelmissä, autotekniikassa jne.

On erittäin lupaavaa käyttää OK:ta suurjännitelinjoilla (TL) teknologisen viestinnän ja telemekaniikan järjestämiseen. Optiset kuidut on upotettu vaiheeseen tai kaapeliin. Täällä kanavat ovat erittäin suojattuja voimalinjojen ja ukkosmyrskyjen sähkömagneettisilta vaikutuksilta.

OK:n keveys, pieni koko ja syttymättömyys teki niistä erittäin hyödyllisiä lentokoneiden, laivojen ja muiden mobiililaitteiden asennuksessa ja varustuksessa.
Bibliografia

Optiset viestintäjärjestelmät / J. Gower - M .: Radio and communication, 1989;
Viestintälinjat / I. I. Grodnev, S. M. Vernik, L. N. Kochanovski. - M.: Radio ja viestintä, 1995;
Optiset kaapelit / I. I. Grodnev, Yu. T. Larin, I. I. Teumen. - M.: Energoizdat, 1991;
Monikanavaisten viestintälinjojen optiset kaapelit / A. G. Muradyan, I. S. Goldfarb, V. N. Inozemtsev. - M.: Radio ja viestintä, 1987;
Kuituvaloohjaimet tiedonsiirtoon / J. E. Midwinter. - M.: Radio ja viestintä, 1983;
Kuituoptiset tietoliikennelinjat / II Grodnev. - M.: Radio ja viestintä, 1990

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Isännöi osoitteessa http://www.allbest.ru

1. Lyhyt katsaus viestintälinjojen kehitykseen

Ensimmäisten kaapelilinjojen luominen liittyy venäläisen tiedemiehen P.L. Schilling. Jo vuonna 1812 Schilling Pietarissa esitteli merimiinojen räjähdyksiä käyttämällä tätä tarkoitusta varten luomaansa eristettyä johdinta.

Vuonna 1851, samanaikaisesti Moskovan ja Pietarin välisen rautatien rakentamisen kanssa, laskettiin lennätinkaapeli, joka oli eristetty guttaperchalla. Ensimmäiset merenalaiset kaapelit laskettiin vuonna 1852 Pohjois-Dvinan yli ja vuonna 1879 Kaspianmeren yli Bakun ja Krasnovodskin välillä. Vuonna 1866 otettiin käyttöön Atlantin ylittävä kaapelilennätin Ranskan ja Yhdysvaltojen välillä.

Tärkeä vaihe viestintätekniikan kehityksessä oli keksintö, ja vuodesta 1912-1913 lähtien. elektronisten lamppujen tuotannon hallitseminen. Vuonna 1917 V.I. Kovalenkov kehitti ja testasi linjalla elektronisiin putkiin perustuvan puhelinvahvistimen. Vuonna 1923 muodostettiin puhelinyhteys Kharkov-Moskova-Petrograd-linjan vahvistimilla.

1930-luvulla aloitettiin monikanavaisten lähetysjärjestelmien kehittäminen. Myöhemmin halu laajentaa lähetettyjen taajuuksien aluetta ja lisätä linjojen kaistanleveyttä johti uudentyyppisten kaapeleiden, niin sanottujen koaksiaalisten, luomiseen. Mutta niiden massatuotanto on peräisin vasta vuodesta 1935, jolloin ilmestyi uusia korkealaatuisia eristeitä, kuten eskaponi, suurtaajuuskeramiikka, polystyreeni, styroflex jne.. Nämä kaapelit mahdollistavat energian siirron useiden miljoonien hertsien virtojen taajuudella ja mahdollistavat televisio-ohjelmien lähettämisen pitkiä matkoja. Ensimmäinen koaksiaalilinja 240 HF-puhelinkanavalle laskettiin vuonna 1936. Ensimmäiset transatlanttiset merenalaiset kaapelit, jotka laskettiin vuonna 1856, järjestivät vain lennätinviestinnän. Ja vain 100 vuotta myöhemmin, vuonna 1956, Euroopan ja Amerikan välille rakennettiin vedenalainen koaksiaalilinja monikanavaista puhelinliikennettä varten.

Ukrainassa ja muissa maissa on rakennettu kaupunkien ja pitkän matkan kuituoptisia viestintälinjoja. Heille on annettu johtava asema viestintäteollisuuden tieteellisessä ja teknologisessa kehityksessä.

2. Tietoliikennelinjat ja FOCL:n pääominaisuudet

Päällä nykyinen vaihe Yhteiskunnan kehitys tieteen ja tekniikan kehityksen olosuhteissa lisää jatkuvasti tiedon määrää. Kuten teoreettiset ja kokeelliset (tilastolliset) tutkimukset osoittavat, viestintäalan tuotos välitetyn tiedon määränä ilmaistuna kasvaa suhteessa kansantalouden bruttokansantuotteen kasvun neliöön. Tämän määrää tarve laajentaa kansantalouden eri linkkien välistä suhdetta sekä tiedon määrän kasvu yhteiskunnan teknisessä, tieteellisessä, poliittisessa ja kulttuurielämässä. Vaatimukset eri tiedon siirron nopeudelle ja laadulle kasvavat, tilaajien väliset etäisyydet kasvavat. Viestintä on välttämätöntä talouden operatiivisen johtamisen ja valtion elinten työn kannalta, maan puolustuskyvyn lisäämiseksi sekä väestön kulttuuristen ja arjen tarpeiden tyydyttämiseksi.

Tieteellisen ja teknologisen vallankumouksen aikakaudella viestinnästä on tullut olennainen osa tuotantoprosessia. Sitä käytetään teknisten prosessien, elektronisten tietokoneiden, robottien, teollisuusyritysten jne. Välttämätön ja yksi monimutkaisimmista ja kalliimmista viestintäelementeistä ovat tietoliikennelinjat (LS), joiden kautta informaatiosähkömagneettiset signaalit siirretään yhdeltä tilaajalta (asema, lähetin, regeneraattori jne.) toiselle (asema, regeneraattori, vastaanotin jne.). ) .) ja takaisin. Ilmeisesti viestintäjärjestelmien tehokkuus määräytyy suurelta osin LS:n laadusta, niiden ominaisuuksista ja parametreista sekä näiden arvojen riippuvuudesta taajuudesta ja eri tekijöiden vaikutuksesta, mukaan lukien ulkoisten sähkömagneettisten kenttien häiriöt.

Huumeita on kahta päätyyppiä: ilmakehässä olevat linjat (tutkaradiolinkit) ja ohjaavat siirtolinjat (viestintälinjat).

Ohjausviestintälinjojen erottuva piirre on, että niissä olevien signaalien eteneminen yhdeltä tilaajalta (asemalta, laitteelta, piirielementiltä jne.) toiselle tapahtuu vain erityisesti luotujen piirien ja LAN-polkujen kautta, jotka muodostavat ohjausjärjestelmiä, jotka on suunniteltu siirtämään sähkömagneettista säteilyä. signaalit tiettyyn suuntaan laadukkaasti ja luotettavasti.

Tällä hetkellä tietoliikennelinjat lähettävät signaaleja tasavirrasta optiselle taajuusalueelle, ja toiminta-aallonpituusalue ulottuu 0,85 mikronista satoihin kilometreihin.

LS:itä on kolme päätyyppiä: kaapeli (CL), ilma (VL), kuituoptinen (FOCL). Kaapeli ja lentolinjat Viitataan lankalinjoihin, joissa ohjausjärjestelmät muodostuvat "johdin-dielektrisistä" järjestelmistä ja kuituoptiset johdot ovat dielektrisiä aaltojohtoja, joiden ohjausjärjestelmä koostuu eri taitekertoimista eristeistä.

Kuituoptiset tietoliikennelinjat ovat järjestelmiä valosignaalien lähettämiseen mikroaaltoaaltoalueella 0,8-1,6 mikronia optisten kaapeleiden kautta. Tämän tyyppisiä viestintälinjoja pidetään lupaavimpana. FOCL:n etuja ovat pienet häviöt, suuri kaistanleveys, pieni paino ja kokonaismitat, ei-rautametallien säästöt ja korkea suojaus ulkoisia ja keskinäisiä häiriöitä vastaan.

3. Tietoliikennelinjojen perusvaatimukset

kaapeli optinen puhelin mikroaaltouuni

Yleisesti ottaen pitkälle kehittyneen nykyaikaisen tietoliikennetekniikan kaukoviestintälinjoille asettamat vaatimukset voidaan muotoilla seuraavasti:

· viestintä enintään 12 500 km:n etäisyydellä maan sisällä ja enintään 25 000 km kansainvälisessä viestinnässä;

Laajakaista ja soveltuvuus erityyppisten nykyaikaisten tietojen siirtoon (televisio, puhelin, tiedonsiirto, lähetys, sanomalehtisivujen siirto jne.);

piirien suojaus keskinäisiltä ja ulkoisilta häiriöiltä sekä salaman ja korroosion varalta;

linjan sähköisten parametrien vakaus, viestinnän vakaus ja luotettavuus;

viestintäjärjestelmän tehokkuutta kokonaisuutena.

Tämän mukaisesti kaapelitekniikka kehittyy seuraaviin suuntiin:

1. Vallitseva koaksiaalijärjestelmien kehitys, jotka mahdollistavat tehokkaiden viestintänippujen järjestämisen ja televisio-ohjelmien lähettämisen pitkiä matkoja yhden kaapelin viestintäjärjestelmän kautta.

2. Lupaavien viestintäjärjestelmien luominen ja toteuttaminen, jotka tarjoavat suuren määrän kanavia ja jotka eivät vaadi tuotantoon niukkoja metalleja (kupari, lyijy).

3. Muovien (polyeteeni, polystyreeni, polypropeeni jne.) laaja käyttöönotto kaapeliteknologiassa, joilla on hyvät sähköiset ja mekaaniset ominaisuudet ja jotka mahdollistavat tuotannon automatisoinnin.

4. Alumiini-, teräs- ja muovikuorten käyttöönotto lyijyn sijaan. Vaippojen tulee olla ilmatiiviitä ja varmistaa kaapelin sähköisten parametrien stabiilisuus koko käyttöiän ajan.

5. Taloudellisten kaapeleiden kehittäminen ja käyttöönotto vyöhykkeen sisäistä viestintää varten (yksi-koaksiaalinen, yksi-nelijohdin, panssariton).

6. Suojattujen kaapeleiden luominen, jotka suojaavat luotettavasti niiden kautta välitettävää tietoa ulkoisilta sähkömagneettisilta vaikutuksilta ja ukkosmyrskyiltä, erityisesti kaksikerroksisissa alumiiniteräs- ja alumiinilyijy-tyyppisissä vaipaissa olevien kaapelien luominen.

7. Tietoliikennekaapeleiden eristyksen sähköisen lujuuden lisääminen. Nykyaikaisella kaapelilla tulee olla samanaikaisesti sekä suurtaajuuskaapelin että tehosähkökaapelin ominaisuudet ja varmistettava korkeajännitevirtojen siirto valvomattomien vahvistuspisteiden etävirransyötössä pitkiä matkoja.

Isännöi Allbest.ru:ssa

...

Samanlaisia asiakirjoja

Kehityssuunta optiset verkot yhteyksiä. Analyysi alueen sisäisen viestinnän tilasta Bashkortostanin tasavallassa. Tietojen siirron periaatteet kuituoptisten tietoliikennelinjojen kautta. Laitteiden valinta, optinen kaapeli, rakennustöiden organisointi.

opinnäytetyö, lisätty 20.10.2011

yleiset ominaisuudet kuituoptinen viestintä, sen ominaisuudet ja sovellukset. Kaapelikuituoptisen siirtolinjan (FOTL) suunnittelu tukiin ripustamalla korkeajännitelinja tarttuminen. Tämän viestintäverkon hallinnan organisointi.

lukukausityö, lisätty 23.1.2011

Erilaisten viestintävälineiden kehitysvaiheet: radio, puhelin, televisio, matkapuhelin, avaruus, videopuhelinviestintä, Internet, valolennätin (faksi). Signaalinsiirtolinjojen tyypit. Kuituoptisten viestintälinjojen laitteet. Laserviestintäjärjestelmä.

esitys, lisätty 10.2.2014

Sähköviestinnän kehittämisen päätehtävä. Optisten kuitujen siirto-ominaisuuksien laskeminen. Kuituoptisen tietoliikennelinjan rakentaminen, optisen kaapelin asennus ja työskentely mittauslaitteet. Ammatillinen terveys ja turvallisuus.

opinnäytetyö, lisätty 24.4.2012

Viestintälinjojen kehityksen historia. Erilaisia optisia viestintäkaapeleita. Optiset kuidut ja niiden valmistuksen ominaisuudet. Optisten kaapelien suunnittelu. Tietoliikennelinjojen perusvaatimukset. Kuituoptiikan kehityssuunnat ja käytön ominaisuudet.

testi, lisätty 18.2.2012

Kuituoptiset tietoliikennelinjat käsitteenä, niiden fyysiset ja tekniset ominaisuudet ja haittoja. Optinen kuitu ja sen tyypit. Valokuitukaapeli. Optisten viestintäjärjestelmien elektroniset komponentit. Laser- ja valoilmaisinmoduulit FOCL:lle.

tiivistelmä, lisätty 19.3.2009

Optisen kuidun toimintaperiaate perustuu sisäisen kokonaisheijastuksen vaikutukseen. Kuituoptisten tietoliikennelinjojen (FOCL) edut, niiden käyttöalueet. FOCL:n rakentamiseen käytetyt optiset kuidut, niiden valmistustekniikka.

tiivistelmä, lisätty 26.3.2019

Optisen kuidun rakenne. Erilaisia valokuitukaapelit. Kuituoptisen tietoliikennelinjan edut ja haitat. Sen käyttöalueet. Videovalvonnan siirtotien komponentit. Videosignaalien multipleksointi. kaapeliverkkoinfrastruktuuri.

lukukausityö, lisätty 1.6.2014

Kuituoptinen tietoliikennelinja siirtojärjestelmän tyyppinä, jossa informaatio välitetään optisten dielektristen aaltoputkien kautta, suunnittelun ominaisuuksien tuntemus. Kaapelin parametrien ja regenerointiosuuden pituuden laskentavaiheiden analyysi.

lukukausityö, lisätty 28.4.2015

Valoohjainjärjestelmien kehityksen historia ja koekäyttö rautatieliikenteessä. Harkitaan mahdollisuutta luoda nopea kuituoptinen vyöhykkeen sisäisen viestinnän linja, joka yhdistää aluekeskukset rengasjärjestelmään.