По ТВ прозвучало сейчас как одна частная компания бросает своими силами кабель из Северной Америки в Испанию - кабель для передачи данных. Интересно как обеспечивается регенерация сигнала на таких громадных расстояниях?
Вот попалась интересная, на мой взгляд статья на эту тему:
Волоконно-оптические линии связи - это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно". Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Основания так считать вытекают из ряда особенностей, присущих оптическим волноводам.
Физические особенности
Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей (Fo=10**14 Гц). Это означает, что по оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 10**12 бит/с или Терабит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. Скорость передачи данных может быть увеличена за счет передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут распространяться в одном волокне независимо друг от друга. Кроме того, в оптическом волокне могут распространяться световые сигналы двух разных поляризаций, что позволяет удвоить пропускную способность оптического канала связи. На сегодняшний день предел по плотности передаваемой информации по оптическому волокну не достигнут.
Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие от меди. Оптические волокна имеют диаметр около 100 мкм., то есть очень компактны и легки, что делает их перспективными для использования в авиации, приборостроении, в кабельной технике.
При создании линии связи требуются высоконадежные активные элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы. Необходимы также оптические коннекторы (соединители) с малыми оптическими потерями и большим ресурсом на подключение-отключение. Точность изготовления таких элементов линии связи должна соответствовать длине волны излучения, то есть погрешности должны быть порядка доли микрона. Поэтому производство таких компонентов оптических линий связи очень дорогостоящее.
Промышленность многих стран освоила выпуск широкой номенклатуры изделий и компонентов ВОЛС. Следует заметить, что производство компонентов ВОЛС, в первую очередь оптического волокна, отличает высокая степень концентрации. Большинство предприятий сосредоточено в США. Обладая главными патентами, американские фирмы (в первую очередь это относится к фирме "CORNING") оказывают влияние на производство и рынок компонентов ВОЛС во всем мире, благодаря заключению лицензионных соглашений с другими фирмами и созданию совместных предприятий.
Важнейший из компонентов ВОЛС - оптическое волокно. Для передачи сигналов применяются два вида волокна: одномодовое и многомодовое. Свое название волокна получили от способа распространения излучения в них. Волокно состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления n1 и n2.
В одномодовом волокне диаметр световодной жилы порядка 8-10 мкм, то есть сравним с длиной световой волны. При такой геометрии в волокне может распространяться только один луч (одна мода). В многомодовом волокне размер световодной жилы порядка 50-60 мкм, что делает возможным распространение большого числа лучей (много мод). Оба типа волокна характеризуются двумя важнейшими параметрами: затуханием и дисперсией.
Затухание обычно измеряется в дБ/км и определяется потерями на поглощение и на рассеяние излучения в оптическом волокне. Потери на поглощение зависят от чистоты материала, потери на рассеяние зависят от неоднородностей показателя преломления материала. Затухание зависит от длины волны излучения, вводимого в волокно. В настоящее время передачу сигналов по волокну осуществляют в трех диапазонах: 0.85 мкм, 1.3 мкм, 1.55 мкм, так как именно в этих диапазонах кварц имеет повышенную прозрачность.
Другой важнейший параметр оптического волокна - дисперсия. Дисперсия - это рассеяние во времени спектральных и модовых составляющих оптического сигнала. Существуют три типа дисперсии: модовая, материальная и волноводная. Модовая дисперсия присуща многомодовому волокну и обусловлена наличием большого числа мод, время распространения которых различно. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны. Волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью скорости распространения моды от длины волны.
Поскольку светодиод или лазер излучает некоторый спектр длин волн, дисперсия приводит к уширению импульсов при распространению по волокну и тем самым порождает искажения сигналов. При оценке пользуются термином "полоса пропускания" - это величина, обратная к величине уширения импульса при прохождении им по оптическому волокну расстояния в 1 км. Измеряется полоса пропускания в МГц*км. Из определения полосы пропускания видно, что дисперсия накладывает ограничение на дальность передачи и на верхнюю частоту передаваемых сигналов.
Если при распространении света по многомодовому волокну как правило преобладает модовая дисперсия, то одномодовому волокну присущи только два последних типа дисперсии. На длине волны 1.3 мкм материальная и волноводная дисперсии в одномодовом волокне компенсируют друг друга, что обеспечивает наивысшую пропускную способность.
Затухание и дисперсия у разных типов оптических волокон различны. Одномодовые волокна обладают лучшими характеристиками по затуханию и по полосе пропускания, так как в них распространяется только один луч. Однако, одномодовые источники излучения в несколько раз дороже многомодовых. В одномодовое волокно труднее ввести излучение из-за малых размеров световодной жилы, по этой же причине одномодовые волокна сложно сращивать с малыми потерями. Оконцевание одномодовых кабелей оптическими разъемами также обходится дороже.
Многомодовые волокна более удобны при монтаже, так как в них размер световодной жилы в несколько раз больше, чем в одномодовых волокнах. Многомодовый кабель проще оконцевать оптическими разъемами с малыми потерями (до 0.3 dB) в стыке. На многомодовое волокно расчитаны излучатели на длину волны 0.85 мкм - самые доступные и дешевые излучатели, выпускаемые в очень широком ассортименте. Но затухание на этой длине волны у многомодовых волокон находится в пределах 3-4 dB/км и не может быть существенно улучшено. Полоса пропускания у многомодовых волокон достигает 800 МГц*км, что приемлемо для локальных сетей связи, но не достаточно для магистральных линий.
А вот еще одна, не менее интересная, статья. Она интересна сама по себе, а с учетом того, что она датирована 1990 -м годом, тем более:
Вот попалась интересная, на мой взгляд статья на эту тему:
Особенности оптических систем связи
Волоконно-оптические линии связи - это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно". Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Основания так считать вытекают из ряда особенностей, присущих оптическим волноводам.
Физические особенности
Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей (Fo=10**14 Гц). Это означает, что по оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 10**12 бит/с или Терабит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. Скорость передачи данных может быть увеличена за счет передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут распространяться в одном волокне независимо друг от друга. Кроме того, в оптическом волокне могут распространяться световые сигналы двух разных поляризаций, что позволяет удвоить пропускную способность оптического канала связи. На сегодняшний день предел по плотности передаваемой информации по оптическому волокну не достигнут.
Очень малое (по сравнению с другими средами) затухание светового сигнала в волокне. Лучшие образцы российского волокна имеют затухание 0.22 дБ/км на длине волны 1.55 мкм, что позволяет строить линии связи длиной до 100 км без регенерации сигналов. Для сравнения, лучшее волокно Sumitomo на длине волны 1.55 мкм имеет затухание 0.154 дБ/км. В оптических лабораториях США разрабатываются еще более "прозрачные", так называемые фторцирконатные волокна с теоретическим пределом порядка 0,02 дБ/км на длине волны 2.5 мкм. Лабораторные исследования показали, что на основе таких волокон могут быть созданы линии связи с регенерационными участками через 4600 км при скорости передачи порядка 1 Гбит/с.
Технические особенности
Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие от меди. Оптические волокна имеют диаметр около 100 мкм., то есть очень компактны и легки, что делает их перспективными для использования в авиации, приборостроении, в кабельной технике.
Стеклянные волокна - не металл, при строительстве систем связи автоматически достигается гальваническая развязка сегментов. Применяя особо прочный пластик, на кабельных заводах изготавливают самонесущие подвесные кабели, не содержащие металла и тем самым безопасные в электрическом отношении. Такие кабели можно монтировать на мачтах существующих линий электропередач, как отдельно, так и встроенные в фазовый провод, экономя значительные средства на прокладку кабеля через реки и другие преграды.
Системы связи на основе оптических волокон устойчивы к электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена от несанкционированного доступа. Волоконно-оптические линии связи нельзя подслушать неразрушающим способом. Всякие воздействия на волокно могут быть зарегистрированы методом мониторинга (непрерывного контроля) целостности линии. Теоретически существуют способы обойти защиту путем мониторинга, но затраты на реализацию этих способов будут столь велики, что превзойдут стоимость перехваченной информации.
Существует способ скрытой передачи информации по оптическим линиям связи. При скрытой передаче сигнал от источника излучения модулируется не по амплитуде, как в обычных системах, а по фазе. Затем сигнал смешивается с самим собой, задержанным на некоторое время, большее, чем время когерентности источника излучения. При таком способе передачи информация не может быть перехвачена амплитудным приемником излучения, так как он зарегистрирует лишь сигнал постоянной интенсивности.
Для обнаружения перехватываемого сигнала понадобится перестраиваемый интерферометр Майкельсона специальной конструкции. Причем, видность интерференционной картины может быть ослаблена как 1:2N, где N - количество сигналов, одновременно передаваемых по оптической системе связи. Можно распределить передаваемую информацию по множеству сигналов или передавать несколько шумовых сигналов, ухудшая этим условия перехвата информации. Потребуется значительный отбор мощности из волокна, чтобы несанкционированно принять оптический сигнал, а это вмешательство легко зарегистрировать системами мониторинга.
Важное свойство оптического волокна - долговечность. Время жизни волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах, превышает 25 лет, что позволяет проложить оптико-волоконный кабель один раз и, по мере необходимости, наращивать пропускную способность канала путем замены приемников и передатчиков на более быстродействующие.
Для обнаружения перехватываемого сигнала понадобится перестраиваемый интерферометр Майкельсона специальной конструкции. Причем, видность интерференционной картины может быть ослаблена как 1:2N, где N - количество сигналов, одновременно передаваемых по оптической системе связи. Можно распределить передаваемую информацию по множеству сигналов или передавать несколько шумовых сигналов, ухудшая этим условия перехвата информации. Потребуется значительный отбор мощности из волокна, чтобы несанкционированно принять оптический сигнал, а это вмешательство легко зарегистрировать системами мониторинга.
Важное свойство оптического волокна - долговечность. Время жизни волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах, превышает 25 лет, что позволяет проложить оптико-волоконный кабель один раз и, по мере необходимости, наращивать пропускную способность канала путем замены приемников и передатчиков на более быстродействующие.
Есть в волоконной технологии и свои недостатки:
При создании линии связи требуются высоконадежные активные элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы. Необходимы также оптические коннекторы (соединители) с малыми оптическими потерями и большим ресурсом на подключение-отключение. Точность изготовления таких элементов линии связи должна соответствовать длине волны излучения, то есть погрешности должны быть порядка доли микрона. Поэтому производство таких компонентов оптических линий связи очень дорогостоящее.
Другой недостаток заключается в том, что для монтажа оптических волокон требуется прецизионное, а потому дорогое, технологическое оборудование.
Как следствие, при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на восстановление выше, чем при работе с медными кабелями.
Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) настолько значительны, что несмотря на перечисленные недостатки оптического волокна, эти линии связи все шире используются для передачи информации.
Как следствие, при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на восстановление выше, чем при работе с медными кабелями.
Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) настолько значительны, что несмотря на перечисленные недостатки оптического волокна, эти линии связи все шире используются для передачи информации.
Оптическое волокно
Промышленность многих стран освоила выпуск широкой номенклатуры изделий и компонентов ВОЛС. Следует заметить, что производство компонентов ВОЛС, в первую очередь оптического волокна, отличает высокая степень концентрации. Большинство предприятий сосредоточено в США. Обладая главными патентами, американские фирмы (в первую очередь это относится к фирме "CORNING") оказывают влияние на производство и рынок компонентов ВОЛС во всем мире, благодаря заключению лицензионных соглашений с другими фирмами и созданию совместных предприятий.
Важнейший из компонентов ВОЛС - оптическое волокно. Для передачи сигналов применяются два вида волокна: одномодовое и многомодовое. Свое название волокна получили от способа распространения излучения в них. Волокно состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления n1 и n2.
В одномодовом волокне диаметр световодной жилы порядка 8-10 мкм, то есть сравним с длиной световой волны. При такой геометрии в волокне может распространяться только один луч (одна мода). В многомодовом волокне размер световодной жилы порядка 50-60 мкм, что делает возможным распространение большого числа лучей (много мод). Оба типа волокна характеризуются двумя важнейшими параметрами: затуханием и дисперсией.
Затухание обычно измеряется в дБ/км и определяется потерями на поглощение и на рассеяние излучения в оптическом волокне. Потери на поглощение зависят от чистоты материала, потери на рассеяние зависят от неоднородностей показателя преломления материала. Затухание зависит от длины волны излучения, вводимого в волокно. В настоящее время передачу сигналов по волокну осуществляют в трех диапазонах: 0.85 мкм, 1.3 мкм, 1.55 мкм, так как именно в этих диапазонах кварц имеет повышенную прозрачность.
Другой важнейший параметр оптического волокна - дисперсия. Дисперсия - это рассеяние во времени спектральных и модовых составляющих оптического сигнала. Существуют три типа дисперсии: модовая, материальная и волноводная. Модовая дисперсия присуща многомодовому волокну и обусловлена наличием большого числа мод, время распространения которых различно. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны. Волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью скорости распространения моды от длины волны.
Поскольку светодиод или лазер излучает некоторый спектр длин волн, дисперсия приводит к уширению импульсов при распространению по волокну и тем самым порождает искажения сигналов. При оценке пользуются термином "полоса пропускания" - это величина, обратная к величине уширения импульса при прохождении им по оптическому волокну расстояния в 1 км. Измеряется полоса пропускания в МГц*км. Из определения полосы пропускания видно, что дисперсия накладывает ограничение на дальность передачи и на верхнюю частоту передаваемых сигналов.
Если при распространении света по многомодовому волокну как правило преобладает модовая дисперсия, то одномодовому волокну присущи только два последних типа дисперсии. На длине волны 1.3 мкм материальная и волноводная дисперсии в одномодовом волокне компенсируют друг друга, что обеспечивает наивысшую пропускную способность.
Затухание и дисперсия у разных типов оптических волокон различны. Одномодовые волокна обладают лучшими характеристиками по затуханию и по полосе пропускания, так как в них распространяется только один луч. Однако, одномодовые источники излучения в несколько раз дороже многомодовых. В одномодовое волокно труднее ввести излучение из-за малых размеров световодной жилы, по этой же причине одномодовые волокна сложно сращивать с малыми потерями. Оконцевание одномодовых кабелей оптическими разъемами также обходится дороже.
Многомодовые волокна более удобны при монтаже, так как в них размер световодной жилы в несколько раз больше, чем в одномодовых волокнах. Многомодовый кабель проще оконцевать оптическими разъемами с малыми потерями (до 0.3 dB) в стыке. На многомодовое волокно расчитаны излучатели на длину волны 0.85 мкм - самые доступные и дешевые излучатели, выпускаемые в очень широком ассортименте. Но затухание на этой длине волны у многомодовых волокон находится в пределах 3-4 dB/км и не может быть существенно улучшено. Полоса пропускания у многомодовых волокон достигает 800 МГц*км, что приемлемо для локальных сетей связи, но не достаточно для магистральных линий.
Электронные компоненты систем оптической связи
Теперь коснемся проблемы передачи и приема оптических сигналов. Первое поколение передатчиков сигналов по оптическому волокну было внедрено в 1975 году. Основу передатчика составлял светоизлучающий диод, работающий на длине волны 0.85 мкм в многомодовом режиме. В течение последующих трех лет появилось второе поколение - одномодовые передатчики, работающие на длине волны 1.3 мкм. В 1982 году родилось третье поколение передатчиков - диодные лазеры, работающие на длине волны 1.55 мкм.
Исследования продолжались и вот появилось четвертое поколение оптических передатчиков, давшее начало когерентным системам связи - то есть системам, в которых информация передается модуляцией частоты или фазы излучения. Такие системы связи обеспечивают гораздо большую дальность распространения сигналов по оптическому волокну. Специалисты фирмы NTT построили безрегенераторную когерентную ВОЛС STM-16 на скорость передачи 2.48832 Гбит/с протяженностью в 300 км, а в лабораториях NTT в начале 1990 года ученые впервые создали систему связи с применением оптических усилителей на скорость 2.5 Гбит/с на расстояние 2223 км.
Появление оптических усилителей на основе световодов, легированных эрбием, способных усиливать проходящие по световоду сигналы на 30 dB, дало начало пятому поколению систем оптической связи. В настоящее время быстрыми темпами развиваются системы дальней оптической связи на расстояния в тысячи километров. Успешно эксплуатируются трансатлантические линии связи США-Европа ТАТ-8 и ТАТ-9, Тихоокеанская линия США-Гавайские острова-Япония ТРС-3. Ведутся работы по завершению строительства глобального оптического кольца связи Япония-Сингапур-Индия-Саудовская Аравия-Египет-Италия.
В последние годы наряду с когерентными системами связи развивается альтернативное направление: солитоновые системы связи. Солитон - это световой импульс с необычными свойствами: он сохраняет свою форму и теоретически может распространяться по "идеальному" световоду бесконечно далеко. Солитоны являются идеальными световыми импульсами для связи. Длительность солитона составляет примерно 10 трилионных долей секунды (10 пс). Солитоновые системы, в которых отдельный бит информации кодируется наличием или отсутствием солитона, могут иметь пропускную способность не менее 5 Гбит/с на расстоянии 10 000 км.
Межконтинентальные подводные кабельные линии связи
Капитан 1 ранга А. Натанович, кандидат технических наук
На побережьях материков и островах Мирового океана насчитывается более 250 военно-морских баз и пунктов базирования ВМС капиталистических государств. Для обеспечения их повседневной деятельности в мирное время и боевых действий ВМС на океанских (морских) ТВД в случае войны США и их союзники по блокам к настоящему времени создали разветвленную систему связи, способную, по мнению западных военных специалистов, решать поставленные перед ней задачи. Штабы, командные пункты и корабли
ВМС, а также взаимодействующие части и подразделения других видов вооруженных сил соединены между собой многочисленными радио- и радиорелейными, тропосферными, кабельными и другими линиями связи. В районах расположения крупных штабов и пунктов управления ВМС, вблизи главных военно-морских баз и авиабаз ВМС обычно оборудуются береговые узлы коротковолновой связи, являющиеся одним из важных компонентов средств управления группировками ВМС и отдельными кораблями. Однако системам радиосвязи присущи определенные недостатки, важнейшие из которых - большая уязвимость антенных полей, сильная подверженность естественным ионосферным возмущениям и искусственным помехам. В этой связи, судя по сообщениям зарубежной прессы, все большее значение приобретают спутниковые и подводные кабельные системы связи. Следует отметить, что среди последних наряду со специальными военными все шире распространяются и гражданские системы.
Подводные кабельные линии связи (ПКЛС) обеспечивают связь только между несколькими пунктами, тогда как спутниковая система - одновременно между многими. Однако срок службы спутника связи значительно меньше, чем ПКЛС. Для спутников системы связи «Интелсат» гарантированный срок службы составляет от трех до пяти лет, а для ПКЛС не менее 20. Хотя капитальные вложения в создание ПКЛС в несколько раз больше, чем спутниковой системы, годовые эксплуатационные расходы значительно меньше, Учет общих затрат на содержание и эксплуатацию показывает, что в ближайшие годы на трансокеанских трассах кабельные линии будут пока широко применяться как более экономичные.
При организации связи через спутники приходится считаться с необходимостью специальной защиты от взаимных помех между спутниковыми и наземными микроволновыми системами связи, использующими практически одни и те же диапазоны частот. Спутниковым системам присуще также значительное время распространения сигнала и, как следствие этого, - эхо. Качество связи по кабельным линиям несколько выше. Вместе с тем следует принимать во внимание и такие моменты, как сложность и длительность работ по ремонту и восстановлению поврежденных подводных кабелей и усилителей, требующих привлечения специальных судов, средств обеспечения и высококвалифицированного личного состава, а также необходимость принятия организационных и технических мер для предупреждения возможных повреждений кабеля в местах активного судоходства и лова рыбы.
Учитывая все эти факторы, западные военные специалисты полагают, что не следует говорить о безраздельном доминировании одного вида связи и отмирании другого. Оба они будут развиваться и взаимно дополнять друг друга.
Подводные кабельные линии связи за рубежом применяются для обеспечения управления ВМС в качестве комплексных систем связи наряду с другими средствами. На конечных участках трасс подводные кабели сопрягаются, как правило, с радиорелейными, подземными, спутниковыми и другими линиями связи. Самостоятельно ПКЛС используются, например, для обеспечения функционирования сетей стационарных гидроакустических станций. Так, на Атлантическом и Тихом океанах США создали систему постоянного наблюдения за подводной обстановкой СОСУС (Sound Surveillance Underwater System), а в проливах Ла-Манш и Гибралтар, вдоль побережий Великобритании, Италии и некоторых других стран НАТО установлены береговые гидроакустические посты обнаружения подводных лодок, оборудованные ПКЛС.
Военные и гражданские подводные кабельные системы связи (часть каналов гражданских систем могут арендовать вооруженные силы) и подводные кабели создаются преимущественно в США, Великобритании, Франции, а в последние годы и в Японии. Первые трансконтинентальные ПКЛС, проложенные в конце 50-х годов, были двухкабельными (рассчитаны на 36 каналов), затем в США были разработаны однокабельные системы с жесткими ламповыми подводными усилителями (ПУ) на 128 каналов, а в начале 70-х - с ПУ на транзисторах на 720 каналов. В Великобритании была сконструирована и в 1961 году проложена ПКЛС КАНТАТ-1 (80 каналов), а впоследствии - КАНТАТ-2 (1840).
В настоящее время Западную Европу и Северную Америку соединяют около десяти североатлантических подводных линий (рис. 1 и таблица). Своеобразным узлом восточноатлантических подводных кабелей служит Пиренейский п-ов. Линия САТ-1 связывает Лиссабон и Кейптаун, делясь на участки (Канарские о-ва - о-ва Зеленого Мыса - о. Вознесения). Две линии соединяют Великобританию с Португалией и Испанией, а три - Испанию с Канарскими о-вами.
В Тихом океане основными межконтинентальными ПКЛС являются ТРАНСПАК и КОМПАК, связывающие США с азиатскими странами и Австралией, а крупные узлы подводных линий сооружены на о-вах Оаху и Гуам. В 1976 году проложена подводная кабельная магистраль Япония - США на 2700 каналов.
Развитие океанских подводных кабельных линий в основном идет по таким направлениям, как увеличение их протяженности и расширение диапазона передаваемых частот. Только за последние 25-30 лет проложено более 100 ПКЛС общей протяженностью около 500 тыс. км. Проектная ширина перекрываемого ПКЛС водного пространства увеличилась от нескольких сот до 7500 км, а глубина прокладки ПУ - от нескольких сот до 7500 м. К концу 80-х годов удалось значительно увеличить число телефонных каналов кабелей.
 |
| Рис. 1. Схема наиболее важных подводных кабельных линий связи |
Подводные кабели являются перспективной областью применения волоконной оптики. Как сообщается в иностранной печати, в настоящее время за рубежом активно ведутся работы по внедрению подводных, волоконно-оптических кабелей (ВОК). Специалисты считают, что при прокладке 100-км участков ВОК между островами подводные усилители и, следовательно, внутренние электропроводящие элементы в кабеле не нужны. В этом заключается их большое преимущество перед проводными, так как решается главная задача - обеспечение скрытности работы ПКЛС (обычно их местоположение определяется по присутствию слабого электромагнитного поля вокруг кабельной линии или по большой массе ПУ, лежащего на морском дне). Ведутся работы по созданию ВОК большой протяженности без металлических элементов, а для питания подводного усилителя предполагается использовать радиоизотопный термоэлектрический генератор, который обеспечивает непрерывную работу аппаратуры в течение 15-20 лет, а также снижает вероятность обнаружения волоконно-оптических линий связи.
 |
| Рис. 2. Французское судно «Вернор» для прокладки ПКЛС |
Впервые действующие магистрали с ВОК и подводными ретрансляторами относительно небольшой протяженности были проложены в Великобритании в 1984 году, а во Франции - в 1986-м (Марсель - о. Корсика, 400 км, скорость передачи 280 Мбит/с). В 1987 году было объявлено о введении в эксплуатацию магистрали протяженностью 100 км со скоростью передачи 140 Мбит/с, соединяющую Великобританию с о. Мэн. Разработанная американской компанией «Белл» подводная кабельная система связи стала восьмой трансатлантической линией ТАТ-8 и первой в мире трансокеанской системой с использованием ВОК. Ее емкость до 12 тыс. двусторонних телефонных каналов. В перспективе емкость может быть доведена до 46 тыс. каналов.
Подводный ВОК имеет до 12 оптических волокон. В системе ТАТ-8 в настоящее время используются только четыре. Планируется проложить еще несколько трансатлантических магистралей связи с применением ВОК: ТАТ-9 (в 1991 году) и РТАТ-2 (в 1992-м). Скорость передачи на данных магистралях, за исключением ТАТ-9, составляет до 280 Мбит/с. Магистрали рассчитаны на 25 лет службы с надежностью, характеризуемой тремя отказами за весь период эксплуатации. В системе ТАТ-9 планируется достичь скорости передачи 560 Мбит/с (будут соединены США, Канада, страны Карибского моря, Великобритания, Франция, Италия).
На Тихоокеанской магистрали ТРС-3/HAW-4 предусмотрены два ответвления. Одно идет в район Гавайских о-вов, а другое - на Японию и о. Гуам. По мнению зарубежных специалистов, применение оптических волокон с затуханием 0,13 дБ/км позволит увеличить дальность передачи до 2240 км. Это означает, что можно будет создать подводную сеть связи, охватывающую огромные пространства, например всю Западную Европу, без использования ретрансляторов (скорость передачи несколько гигабит в секунду). Предполагается, что подобные системы будут разработаны к 2005 году.
Для прокладки новых и обеспечения действующих систем связи, а также для оборудования океанских и морских побережий в странах - членах НАТО и некоторых других капиталистических государствах имеются специальные суда (рис. 2). При благоприятных условиях такое судно может прокладывать кабель со скоростью до 15 км/ч, то есть для строительства трансокеанской магистрали длиной 3000- 4000 км потребуется всего 10-15 сут.
Трансатлантические ПКЛС предназначены для гражданских пользователей, но фактически уже сейчас большая часть каналов используется в интересах вооруженных сил, а в чрезвычайных обстоятельствах все линии будут обеспечивать деятельность войск и флотов.
Зарубежное военное обозрение №7 1990 С.65-68
Комментариев нет:
Отправить комментарий