18144

Принципы построения ВОЛС

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция 11. Принципы построения ВОЛС Для любой ВОЛС большое значение имеют 3 фактора: информационная емкость системы которая определяется числом каналов связи и скоростью передачи информации; затухание сигнала определяющее максимальную длину ВОЛС без ретра...

Русский

2013-07-06

385.61 KB

123 чел.

Лекция 11.

Принципы построения ВОЛС

Для любой  ВОЛС большое значение имеют 3 фактора:

  1.  информационная емкость системы, которая определяется числом каналов связи и скоростью  передачи информации;
  2.  затухание сигнала, определяющее максимальную длину ВОЛС без ретрансляции;
  3.  стойкость по отношению к окружающей среде.

Основными компонентами волоконных линий связи являются:

  1.  передатчик;
  2.  приемник;
  3.  ретранслятор;
  4.  волоконный кабель.

Ведущими фирмами, выпускающими волоконно-оптические линии связи, являются:

  1.  General Cable Company (США);
  2.  Siecor (ФРГ);
  3.  Bill Cable (Великобритания);
  4.  Les Cable dehion (Франция);
  5.  Nokia (Финляндия);
  6.  Sumitimo (Япония);
  7.  Pirelli (Италия).

Особенность ВОЛС заключается в том, что передача сигнала ведется только однополярными импульсами. На рисунке 11.1 показана структурная схема ВОЛС.

Рис.11.1. Структурная схема ВОЛС:

I – передатчик; II – приемник; ИКМ – блок импульсно-кодовой модуляции;

ПК – преобразователь кода; ЭОП – электронно-оптический преобразователь (лазер);

СУ – согласующее устройство;  Р – ретранслятор;

ОЭП – преобразователь оптического сигнала в электронный.

При временной модуляции сигнала информация в прямом и обратном направлении передается по разным световодам.

Ретранслятор (Р) служит для усиления и восстановления формы оптического сигнала. Структура ретранслятора показана на рис.11.2.

Рис.11.2. Структурная схема ретранслятора:

1 – усилитель-корректор;

ОЭП – преобразователь оптического сигнала в электрический;

ЭОП – преобразователь электрического сигнала в оптический.

Структурная схема оптического передатчика (ПОМ) показана на рис. 11.3.

Рис. 11.3. Структурная схема ПОМ

ПОМ помимо модулятора содержит схемы стабилизации мощности и частоты излучения полупроводникового лазера. Преобразователь кода (ПК) преобразует стыковой код в код используемой линии, после чего сигнал идет на модулятор (МОД). Основная часть сигнала передается в оптическое волокно 1 (ОВ-1). Для контроля мощности излучения используют фотодиод, сигнал на который передается с помощью волокна 2 (ОВ-2). Напряжение на выходе фотодиода регистрирует все изменения мощности. Сигнал усиливается в усилителе 2 (Ус-2) и подается на инвертирующий вход усилителя 1 (Ус-1). Реализуется отрицательная обратная связь, стабилизирующая мощность излучения.

Структура фотоприемного блока показана на рис.11.4.

Рис.11.4. Структурная схема фотоприемного блока:

ФД – фотодетектор;  Ус – малошумящий усилитель; Ф – электронный фильтр;

ЛК – блок линейной коррекции сигнала;  РУ – решающее устройство;

ВТЧ – устройство выделения тактовой частоты; ПК – преобразователь кода.

Длина регенерационного участка (РУ) линии связи определяется исходя из следующий требований:

  1.  мощность сигнала на выходе должна превышать заданную пороговую мощность приемника:

          (11.1)

– мощность передатчика излучения, мВт;

– потери мощности при вводе излучения в световод;

– потери мощности в разъемном соединении;

– количество разъемных соединений;

– потери мощности в неразъемном соединении;

– количество неразъемных соединений;

– коэффициент потерь мощности в кабеле на единицу длины;

– длина кабеля от передатчика до ретранслятора;

– потери, связанные с температурными изменениями, дБ;

– временные потери, связанные со старением кабеля, дБ;  

– пороговая мощность приемника

Соотношение (11.1) часто записывают и в другом виде:

                                                                                      (11.2)

– энергетический потенциал аппаратуры;

– мощность передатчика;

– пороговая мощность приемника;

– потери при вводе излучения в световод.

С учетом соотношений (11.1) и (11.2) длина РУ может быть определена из следующего неравенства:

       (11.3)

  1.  наличие дисперсионных искажений сигнала в оптическом кабеле (рис. 11.5)

Рис.11.5. Наличие дисперсионных искажений в волокне

Длина линии связи на основании дисперсионных (временных) искажений формы импульса  определяется из соотношения:

         (11.4)

В – тактовая частота передачи сигнала;

– среднеквадратическое уширение импульса в световоде длиной L.

Величина  зависит тот типа световода. Кроме того, при определении нужно учитывать быстродействие передающего оптического модуля и приемного оптического модуля.

Среднеквадратическое уширение импульса в световоде определяется соотношениями:

  1.  многомодовый ступенчатый световод:

      (11.5)

– скорость света;

  1.  многомодовый градиентный световод:

       (11.6)

– показатель преломления в центре;

  1.  одномодовый световод:

                 (11.7)

– ширина спектра излучения лазера

– нормированное значение временного уширения


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68917. Масиви та списки. Операції над масивами 118 KB
  Масив — це впорядкований набір даних. Кожен елемент масиву має індекс або ключ. Індекс (ключ) служить для однозначної ідентифікації елементу усередині масиву. У одному масиві не може бути двох елементів з однаковими індексами.
68918. Користувацькі функції 45 KB
  У будь-якій мові програмування існують підпрограми. У мові С вони називаються функціями, в асемблері — підпрограмами і викликаються інструкцією CALL, а в мові Pascal існує навіть два види підпрограм: процедури і функції.
68919. Передача параметрів функції 40 KB
  При виклику функції func потрібно обов’язково вказати всі три параметри оскільки вони є обов’язковими. У РНР функції можуть володіти необов’язковими параметрами або параметрами за умовчанням про них ми поговоримо трохи пізніше. Функція не може змінити параметрзначення тобто він доступний...
68920. Операції над рядками. Робота з датою та часом 97 KB
  Чим же хороші самі рядки в РНР На відміну від С переваги PHPрядків полягають в наступному: Рядок може містити будьякі символи. Нагадаю що рядок не може містити символи з кодом 0 оскільки перший такий символ трактується як кінець рядка.
68921. Робота з файлами та каталогами 71.5 KB
  Як і в будь-якій мові програмування, робота з файлом здійснюється в три етапи: Відкриття файлу — при цьому повертається ціле число — ідентифікатор (дескриптор) файлу. Подальше звернення до файлу здійснюється через дескриптор, а не по імені. Обробка файлу (читання або запис). Закриття файлу.
68922. СУБД MySQL. Поля та їх типи 77.5 KB
  Програмне забезпечення яке управляє базою даних створює нові бази даних таблиці а також дозволяє використовувати вже створені об’єкти називається системою управління базою даних СУБД. Проте для написання нескладних сценаріїв роботи з базою даних приведеного матеріалу буде досить.
68923. Створення таблиць. Робота з таблицями 58.5 KB
  Примітка. Детально про ключі ми поговоримо пізніше, а поки використовуватимемо таблиці без ключів. Як модифікатори можна використовувати наступні значення: NOT NULL — поле не може містити невизначеного значення (NULL), тобто поле повинне явно ініціалізувати; PRIMARY KEY — поле буде первинним ключем...
68924. Функції РНР для роботи з MYSQL 100 KB
  Всі параметри функції є необов’язковими, оскільки значення за умовчанням можна прописати в конфігураційному файлі php.ini. Якщо ви хочете вказати інші ім’я MySQL-вузла, ім’я користувача і пароль, ви завжди можете це зробити. Параметр $hostname може бути вказаний у вигляді вузол: порт.
68925. Структура програми в РНР. Стандартний вид РНР-сценарія 87 KB
  Це означає наступне: Обробка PHPкоду проводиться на стороні сервера ще до того як Web-сторінка буде передана браузеру. Виходить що PHP є транслюючим інтерпретатором або інтерпретуючим транслятором як кому більше подобається. Варто відзначити що PHP версії 3 був чистим...