Особенности использования ВОЛС

Потенциальная широкополосность (f ₀ ≈ 10¹⁴ Гц). По оптической жиле можно передать тысячи TV каналов, 10 миллионов телефонных разговоров или цифровую информацию со скоростью до Терабит/с.

( Окно́ прозра́чности — диапазон длин волн оптического излучения, в котором имеет место меньшее, по сравнению с другими диапазонами, затухание излучения в среде, в частности — в оптическом волокне)

• Как правило, ВОЛС работают в двух окнах прозрачности: 1310 нм и 1550 нм, на которых наблюдаются минимальные потери на распространение мощности.
• Низкая стоимость ВОК. Цены на оптические и коаксиальные кабели почти сравнялись (волокно изготавливается из дешевого кварца).
• ВОЛС не чувствительны к электромагнитным помехам, безопасны в электрическом отношении, долговечны, обладают высокой температурной стабильностью.
• Для передачи TV сигналов используются исключительно одномодовые волокна, обладающие в сравнении с многомодовыми волокнами лучшими характеристиками по затуханию, частотной дисперсии и полосе пропускания.
• Число оптических жил в ВОК колеблется в больших пределах и обычно составляет 16-32 для средних и крупных СКТ.
• Типовые значения затухания в ВОК составляют 0,36 dB на 1310 нм и 0,22 dB на 1550 нм.
• Оптическое оборудование на 1550 нм дороже, чем на 1310 нм. Однако на 1550 нм возможно усиление сигнала и построение мультиплексированных систем с волновым уплотнением каналов (DWDM). Шаг частотной сетки (ITU) составляет 100 ГГц.

• Максимальная протяженность ВОЛС ограничивается не только накапливаемыми искажениями, но и волновой дисперсией в ВОК.
• Если на 1550 нм планируется использование двух и более каналов передачи по одному волокну, то необходимо использовать оптические передатчики только с внешней модуляцией (стабильность несущей волны при меньшей ширине спектра излучения).
• Оптические приемники являются широкополосными и могут работать на 1310/1550 нм. Но на 1550 нм они обладают более высокой чувствительностью (~1 dB) в сравнении с 1310 нм, что позволяет реализовать более высокие отношения несущая/шум (C/N).

С увеличением индекса оптической модуляции (m), улучшается C/N и ухудшаются СТВ и CSO.

• При наличии мониторинга или при внедрении услуг интерактивного сервиса обязательно наличие отдельных оптических жил, выделяемых под реверсный канал.
• При использовании в прямом направлении 1550 нм, а в реверсном направлении 1310 нм возможно применение единственной оптической жилы за счет простейшего WDM диплексера 1310/1550 нм (см. рисунок).
• Распределение оптической мощности в прямом направлении может осуществляться по звездообразной схеме (а-в) или по последовательной лестничной структуре (г) (см. рисунок ниже).

С точки зрения экономии оптической мощности, более энергетически выгодным оказывается звездообразное распределение. При этом повышается и надежность связи, т.к. обрывы одной из жил не приводит к отказу ВОЛС в целом. Кроме того, исключается накопление шумов в реверсных каналах при их сплошной частотной расстановке. Тем не менее, лестничная структура требует наличия только одной оптической жилы и может быть рекомендована даже для интерактивных СКТ с числом абонентов до 30 000.

Потери в пигтейлах обычно лежат в пределах 0,1…0,25 dB (пара). Наименьшими потерями при максимальной надежности обладают оптические коннекторы класса Е2000. Они также обладают наилучшим коэффициентом возвратных потерь (не менее 46 dB).

• При построении крупных СКТ, средние СКТ интегрируются в единое оптическое кольцо.

Принцип кольцевого резервирования по направлениям (а не по оптическим жилам) понятен из рисунков.

При этом со стороны передающей системы возможно автоматическое резервирование (устанавли- вается два передатчика с оптическим коммутатором – дорогое, но эффективное решение за счет двойного резервирования передаю- щего оборудования) или ручное резервирование (один передатчик с ручной коммутацией пигтейлами по направлениям – экономич- ное решение). Возможен вариант установки на выходе передатчика оптического разветвителя на оба направления (в случае достаточности оптической мощности на 1310 нм).

• По основному оптическому кольцу, с точки зрения поддержания качества сигналов, выгоднее транслировать только цифровые сигналы. Так, по одной оптической жиле в SDH (2,4 Гбит/с) возможна трансляция не менее 10 A/V каналов некомпрессированного видео студийного качества.

При этом оптический бюджет линии составляет не менее 25 dB. Такое решение позволяет на 1550 нм в дальнейшем внедрить системы DWDM и использовать двойное оптическое преобразование без существенного снижения качества сигналов.