|
|
Из таблицы 10.1 видна высокая технико-экономическая эффективность оптических кабелей. Во-первых, достигается большая экономия цветных металлов, во-вторых, обеспечивается существенно меньшее затухание. Так при работе системы ИКМ по электрическому кабелю длина усилительного участка составляет 9,3 км, а по ОК – 12 км на волне 0,85 мкм и 39 км на волне 1,3 мкм.
На рис. 10.1 приведены кривые относительной стоимости 1 канал-км для цифровых ВОЛС (кривая 2). На этом же рисунке представлена зависимость средней стоимости 1 канал-км при работе связи по электрическим кабелям (кривая 2).
Рис. 10.1 - Кривые зависимости средней стоимости 1 канал-км при работе связи по электрическим кабелям (1) и оптическим кабелям (2)
Из рисунка видно, что стоимость связи по ОК падает с ростом числа каналов в более резкой зависимости. Имея в виду, что основные потребности нашей страны в каналах на обозримую перспективу находятся в пределах эффективного применения коаксиальных кабелей (от 500 до 10000), они получили широкое развитие на магистральных сетях связи. Однако, учитывая достоинства ОК, им уже сейчас отдается предпочтение в новом строительстве как магистральных, так и городских и зоновых сетей связи.
Число каналов Рис. 10.2 - Эффективность различных направляющих систем
ВЛ – воздушная линия;
СК – симметричный кабель;
КК – коаксиальный кабель;
ОК – оптический кабель;
В – волновод.
Сравнивая приведенные НС в целом, можно признать, что в сумме показателей наилучшими являются коаксиальный и оптический кабели. Хорошим средством передачи широкополосной информации является также цилиндрический волновод при использовании волны Н01. Такой волновод позволяет получить большое число телефонных и телевизионных каналов. Существенным недостатком волноводов является громоздкость конструкции и малые строительные длины.
Симметричные цепи (воздушные линии и симметричные кабели) широко используются для устройства междугородних и местных связей в ограниченном диапазоне частот (как правило, до 1 МГц). Этим цепям свойственны все недостатки открытых систем – большие потери энергии и плохая защищенность от взаимных и внешних помех.
Сверхпроводящие кабельные линии связи являются перспективным средством передачи современной различной информации на большие расстояния. Однако технико-экономическая эффективность их в настоящее время невелика. Сверхпроводящие кабели позволяют организовать многоканальную связь на огромные расстояния без электронных усилительных устройств. Но для поддержания низких температур необходимо иметь через каждые 10…20 км криогенные станции, стоимость которых довольно высока. Поэтому затраты на сооружение сверхпроводящей магистрали пока еще значительно превышают затраты на обычную кабельную магистраль. В настоящее время сверхпроводящие коаксиальные кабели получили применение в антенно-фидерных устройствах и различных установках радиоэлектроники.
Из рис. 10.2 видна вполне обоснованная закономерность снижения стоимости 1 канал-км линии связи с увеличением числа каналов. Стоимость канала обратно пропорциональна 1/^N, где N – число каналов. В этом плане имеется прямая связь между экономичностью системы и ее широкополосностью. Как видно из рисунка, самой дешевой является связь по световоду и волноводу, затем идет коаксиальный кабель, и, наконец, самой дорогой является связь по воздушным линиям.
10.1. Спектральное уплотнение каналов.
При создании магистральных линий связи на большое число каналов следует учитывать возможности, открываемые спектральным уплотнением (мультиплексированием) оптических каналов. Сущность последнего состоит в том, что в волоконный световод вводится одновременно излучение от нескольких источников, работающих на разных длинах волн, а на приемном конце с помощью оптических фильтров происходит разделение сигналов. Спектральное уплотнение позволяет существенно увеличить пропускную способность оптических кабелей и организовать двустороннюю связь по одному волокну. При этом достигается значительный экономический эффект за счет сокращения стоимости используемого волокна в линейном кабеле. Например, на линиях зоновой сети спектральное уплотнение четырех каналов дает экономию 500…750 тыс. руб. в расчете на один регенерационный участок длиной 20…30 км (при стоимости 1 м. ОК ~ 3…4 руб.). Кроме того, этот метод позволяет обеспечивать развитие сети без проведения дополнительных строительных работ, а также создавать разветвленные сети древовидной или кольцевой конфигурации с пассивными элементами спектрального уплотнения в местах разделения или выделения потоков. При этом расширяются возможности передачи сигналов с различными скоростями и типами модуляции – цифровой и аналоговой: телефон, телевидение, телеметрия, сигналы управления ЭВМ, что обеспечивает создание экономических многофункциональных систем связи. Одним из важных преимуществ данного метода является наиболее полное использование сверхширокой спектральной полосы пропускания ОВ. В настоящее время уже освоен диапазон 0,8…1,8 мкм. Если принять, что ширина спектрального канала составляет 10 нм, что уже достигнуто, то в указанном диапазоне можно разместить до 100 спектральных каналов. Например, по данным на 16.03.2000, в диапазоне волн 1,55 мкм при десяти спектральных каналах удалось создать ВОСП с информационной емкостью 3,2 Тбит/с, что эквивалентно 727273 телефонным каналам.
На основании проведенного выше сравнительного анализа существующих линий связи с волоконно-оптическими можно сделать вывод, что применение ОК в линиях связи существенно повышает технико-экономические показатели предоставляемых услуг связи и является перспективным направлением в области дальнейшего развития последних.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.