Телефонная связь по оптоволоконному кабелю

Оптоволоконные сети – что это такое, и для чего они нужны?

Всем привет и сегодня речь у нас поёдет о не особо известных, но широко применяемых оптоволоконных связях. По-другому их можно ещё называть как ВОЛС или волоконно-оптические линии связи. Достаточно длинное название, поэтому в широких кругах чаще используется простое сокращение как «оптика» или «оптоволокно». На самом деле это не совсем одно и тоже, но обо всё по порядку.

ВОЛС — это специализированные линии связи, по которым передача информации идёт путём светового пучка в определённой кодировке. Эту технологию в первую очередь применяют для передачи данных в локальных и глобальных сетях на достаточно большое расстояние. Но её также используют и в военной промышленности, медицине и в других не сетевых сферах.

Принцип действия

И так мы уже разобрались, что такое ВОЛС, но каким же образом по ним передаётся информация. В подобных сетях используется оптоволокно. Оно состоит из центральной жили и имеет небольшой размер. Жила обычно сделана как вы, наверное, уже догадались из стекла. Именно по жиле и идёт передача данных пучком света.

Но тут сразу же встаёт вопрос – а как увеличить передачу на большее расстояние? Для этого используют второй слой стекла, который обволакивает центральную жилу и при передаче информации отражает свет. Ранее думали использовать в качестве отражения зеркала или подобие зеркальных поверхностей – но как оказалось, такой материал был бы очень дорогим.

Вы когда-нибудь бывали на море или озере в лучах заката. Помните, как свет от солнца под большим углом отражался от воды. Хотя как вы, наверное, знаете, вода прозрачная. Но при увеличении угла и плотности между двумя материалами – свет начинает отражаться от разных сред.

Именно эту технологию и используют в оптоволоконной связи. Сердечник и внешняя оболочка имеют разную плотность и структуру, из-за чего луч света, отражаясь, распространяется куда дальше. Для передачи и воспроизведения света используется полупроводниковый или диодный лазер.

Если окунуться в историю, то первыми трудами, который заложили основу «оптики» – было исследование Даниелем Колладоном и Жаком Бабинеттом. Они в первую очередь изучали возможности преломления света. Но если быть точнее, то прародителем стал Кларенс Хаснелл – он в первые применил свет для передачи изображения через специальные трубки.

Отличие от витой пары

Если окунуться в 2000-е годы, то возможно кто-то вспомнит, что тогда в России и других странах СНГ использовался только интернет по типу aDLS. Когда интернет пришёл в РФ, то страна была просто не готова к этому. По всей стране не было ничего подходящего, чтобы передавать информацию от компьютера к компьютеру.

Именно тогда пришла идея использовать старые телефонные провода. Напомню, что это обычные два проводка без оплётки и дополнительной защиты. В результате интернет всё же появился, но имел очень маленькую скорость. Также многие жаловались, на лаги, прерывания, постоянное отваливающийся интернет.

Все эти проблемы были связаны как раз со способом передачи информации. По двум проводкам без оплётки очень сложно было передавать данные – так как при передаче многие пакеты терялись или изменялись в результате помех от электромагнитных волн. На смену телефонным линиям пришла витая пара.

Витая пара — это скрученные пары проводов во одной внешней оплётке. Чаще всего используется именно витая пара с 4 парами (8 проводков). Данный вид коммуникации уже стал намного надёжнее телефонного кабеля. В качестве защиты от радиоволн придумали нехитрую штуку – а именно скручивание.

По одной паре передаётся одна и та же информация. При скручивании провод постоянно меняет своё положение. В результате первый проводок находится с внешней стороны и принимает весь удар окружающей среды. Второй провод прячется за него. Так передаваясь, информация по паре проводов в конце складывается. В результате также вычитается помехи.

Скорость при это выросла в несколько раз. Но была проблема быстрого затухания сигнала. Подобные провода могут бить до 100 метров, не дальше. А при увеличении скорости будет падать и диапазон действия.

Вот тут на смену пришла оптоволоконная связь. Скорость выросла ещё сильнее, но также увеличилось дальность отправки пакета. Если раньше приходилось каждые 100 метров устанавливать повторители, то при передаче с помощью «оптики» дальность стала больше на несколько километров.

Но что самое интересное – волоконная связь почти полностью защищена от электромагнитного воздействия. Также подобные провода почти неподвержены температурным скачкам и могут работать как в сильную жару, так и в дикий холод.

Частота передачи с помощью света выше поэтому минимальная скорость начинается от 1 Гбит в секунду. При передаче в витой паре при задействовании всех пар скорость будет 1 Гбит в секунду. Но при этом провод будет очень дорогим, так как для достижения такого результата нужно защитить каждый провод «экраном» от воздействия внешней среды.

К недостаткам ВОЛС можно отнести только сложность в монтаже и сварке. Для этого нужно специальное оборудования и знания. При «сварке» или по-другому соединении двух оптических кабелей – нужно добиться идеального соединения между центральными жилами и внешним стеклом. Иначе свет будет затухать именно на этом участке или коэффициент преломления будет не правильным.

Передача данных в сетях

Все происходит аналогично. Изначально отправительное устройство кодирует информацию в виде пакетов. Далее данные переводятся в тот формат, который можно передать с помощью света через ВОЛС. После этого информация отправляется по линиям связи. Почти моментально она доходит до приёмника. Ему же остаётся перевести данные в формат, понятный для компьютера, коммутатора, роутера или другого сетевого оборудования.

Сегодня оптоволоконные сети есть почти во всех городах. Подключение домов имеет непосредственно через «оптику». Кабель идёт к центральному коммутатору. Далее от него с помощью витой пары провода идут в каждый дом. Сейчас некоторые провайдеры начали подключать клиентов по оптоволокну. То есть вместо той же витой пары – используется «стекло».

Скорость на таких соединениях выше. При этом вырастает и качество связи и интернета. Из-за более высокой надёжности – значение отклика ниже и лагов меньше. Но тут нужно учитывать, что для подключения такого кабеля нужны специальные маршрутизаторы.

А еще у нас есть статья по схожей теме от Блондинки – ЧИТАЕМ ТУТ.

Источник

Оборудование передачи телефонии по оптоволокну

Для передачи телефонных линий на большие расстояния без установки дополнительной мини-АТС используются комплекты передачи по ВОЛС (волоконно-оптическим линиям связи). Один приемо-передатчик комплекта передачи телефонии устанавливается непосредственно в узле связи и подключается к существующей АТС. Второй приемо-передатчик телефонной линии по ВОЛС устанавливается на удаленном объекте, требующим телефонизации. Каких либо других устройств, конвертеров, шлюзов или дополнительных мини-АТС не требуется.

Купив комплект передачи телефонных линий по оптоволокну (ВОЛС) Вы решаете задачу телефонизации удаленного объекта с минимальными затратами и без дополнительной установки мини-АТС. Комплекты приемо-передатчиков телефонии по оптике не требуют настройки и просты в эксплуатации.

Схема передачи телефонных линий по оптоволокну

Основные модели приемопередатчиков телефоннов по оптике (опционально с Ethernet)

Количество каналов телефонных линий

Модель

1-но канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

2-х канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

4-х канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

8-ми канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

16-ти канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

30-ти канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

60-ти канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

90-то канальные телефонные оптические передатчик и приемник, 20км, SM

Комплект передачи 1-ой телефонных линий + Ethernet 10/100М по оптоволокну, SM, 20км

Комплект передачи 2-х телефонных линий + Ethernet 10/100М по оптоволокну, SM, 20км

Комплект передачи 4-х телефонных линий + Ethernet 10/100М по оптоволокну, SM, 20км

Комплект передачи 8-ми телефонных линий + Ethernet 10/100М по оптоволокну, SM, 20км

С нашей новой линейкой оборудования для передачи аналоговых сигналов высокого разрешения для видеонаблюдения по оптоволокну AHD / TVI / CVI серии UNICAT Вы можете ознакомиться в нашем обновленном каталоге и прайс-листе.

Обращаем ваше особое внимание что в интерактивном каталоге на сайте представлены только основные модели по всем категориям. Посмотреть цены на все модели Вы можете в разделе «Прайс-листы».

Специальная цена зимой 2021 года на многие модели оборудования передачи сигналов по оптоволокну. Спешите преобрести необходимые модели с дилерскими скидками. Запросить скидки и сравнить их с розничными ценами Вы можете в разделе «Прайс-листы».

Обновление цен на январь 2021 г.

Режим работы на карантине 2020 г.

Обновление (снижение) цен на январь 2020 г.

Источник

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Как работает волоконно-оптическая связь и почему она используется для высокоскоростной передачи данных

Что такое оптоволоконная связь

Оптоволоконная связь – это метод связи, при котором сигнал передается в виде света, а оптическое волокно используется в качестве среды передачи этого светового сигнала из одного места в другое. Сигнал, передаваемый по оптическому волокну, преобразуется из электрического сигнала в свет, а на приемном конце он преобразуется обратно в электрический сигнал из света. Отправляемые данные могут быть в форме аудио, видео или телеметрических данных, которые должны быть отправлены на большие расстояния или по локальным сетям. Оптоволоконная связь, обеспечивающая хорошие результаты при передаче данных на большие расстояния на высокой скорости, используется в качестве приложения для различных коммуникационных целей.

Как работает оптоволоконная связь

Процесс связи по оптоволокну передает сигнал в виде света, который сначала преобразуется в свет из электрических сигналов и передается, а затем, наоборот, происходит преобразование света в электрические сигналы на приемной стороне. Этот процесс можно объяснить с помощью диаграммы, как показано ниже.

На стороне передатчика, во-первых, если данные являются аналоговыми, они отправляются в схему кодера или преобразователя, которая преобразует аналоговый сигнал в цифровые импульсы 0,1,0,1… (в зависимости от того, какие данные) и передается через схему передатчика источника света. И если вход является цифровым, то он напрямую передается через схему передатчика источника света, которая преобразует сигнал в световые волны.

Световые волны, принимаемые от схемы передатчика к оптоволоконному кабелю, теперь передаются от местоположения источника к месту назначения и принимаются в блоке приемника.

Теперь на стороне приемника фотоэлемент, также известный как детектор света, получает световые волны от оптоволоконного кабеля, усиливает его с помощью усилителя и преобразует его в соответствующий цифровой сигнал. Теперь, если выходной источник является цифровым, тогда сигнал больше не изменяется, а если выходному источнику требуется аналоговый сигнал, тогда цифровые импульсы затем преобразуются обратно в аналоговый сигнал с использованием схемы декодера.

Весь процесс передачи электрического сигнала из одной точки в другую путем преобразования его в свет и использования оптоволоконного кабеля в качестве источника передачи известен как волоконно-оптическая связь.

Почему используется волокно

Волоконно-оптические провода заменили медный провод в качестве кабеля передачи, поскольку они имеют больше преимуществ, чем электрические кабели.

Причины ясно объясняют, что оптоволоконные кабели намного лучше, чем коаксиальные медные кабели, и именно поэтому оптоволоконные кабели предпочтительнее, чем обычные среды передачи.

Почему свет, а не электричество

Свет или лазерный луч (если быть точным) используется для связи по оптоволокну из-за того, что лазерный луч является источником света с одной длиной волны. В то время как другие световые сигналы, такие как солнечный свет или лампа накаливания, имеют много длин волн света, и в результате, если они используются для связи, они будут генерировать луч, который является очень менее мощным, и, с другой стороны, лазер, имеющий единственный луч, даст более мощный луч в качестве выхода.

Таким образом, меньшее рассеивание, передача большего количества сигналов и использование меньшего количества времени делают такой свет хорошим источником связи.

Характеристики волоконно-оптической связи

В оптоволоконной связи свет используется в качестве сигнала, который передается внутри оптоволоконного кабеля. Этот способ общения имеет характеристики, которые важно учитывать, и делает его хорошим способом общения.

• Полоса пропускания. Единичная дисперсия лазерного излучения означает, что может передаваться хорошее количество сигнала (информация передается в битах) в секунду, что приводит к большой полосе пропускания на большие расстояния.
• Меньший диаметр. Диаметр волоконно-оптического кабеля составляет около 300 микрометров.
• Легкий вес. Оптоволоконный кабель имеет меньший вес по сравнению с медным кабелем.
• Передача сигнала на большие расстояния Поскольку лазерное излучение не рассеивается, его можно легко передавать на большие расстояния.
• Низкое затухание. Волокно изготовлено из стекла, и через него проходит лазер, передаваемый сигнал имеет потери всего 0,2 дБ/км.
• Безопасность передачи. Оптическое шифрование и отсутствие электромагнитного сигнала обеспечивают безопасность данных по оптоволокну.

Применение оптического волокна

Оптоволоконная связь в основном применяется в телекоммуникационной отрасли, которая использует оптоволокно для:

• Передача телефонных сигналов
• Интернет-общение
• Кабельное телевидение. Передача сигнала

Кроме того, в настоящее время оптическое волокно используется повсеместно в домах, на предприятиях, в офисах для междугородних и малых коммуникаций.

Влияние оптического волокна на Интернет вещей (IoT)

Связь по оптоволоконному кабелю окажет большое влияние на Интернет вещей, и перечисленные ниже вещи объяснят вам, почему для Интернета вещей может потребоваться оптоволоконная связь.

• Быстрая передача данных. Будущее будет за IoT, и все наши устройства и другие гаджеты будут подключены к Интернету, что требует хорошей связи и высокой скорости Единственным средством передачи, поддерживающим такое требование, является оптическое волокно. Будущее нуждается в IoT, а IoT – в оптоволокне для лучшей связи, которая может помочь достичь скорости беспроводной передачи данных до 100 Гбит/с, обеспечивая обмен данными и передачу данных большого размера за считанные секунды.
• Безопасность данных. Безопасность в IoT является основной проблемой, когда мы думаем о большом количестве данных, которые будут переданы между миллиардами устройств, соединенных вместе. Взлом данных с коммуникационных носителей возможен, если это не оптическое волокно. Оптические волокна очень трудно взломать, и взломать их без обнаружения практически невозможно. Опять же, оптическое волокно может помочь защитить данные и передавать их на очень высокой скорости.
• Отсутствие потери данных из-за помех. Волоконно-оптические кабели могут быть установлены в любом месте (даже под водой или в зонах с высокой температурой) и не имеют электромагнитных помех, что не приводит к потере данных из-за влияния таких помех.

Источник