Телекоммуникационные сети: Взаимные влияния, классификация линий и кабелей

1. Определение условия возник и классиф взаимных влияний в ЛС
Взаимн влиян влияние одной цепи на др. – проникн помехи в цепь св в рез-те перехода сигн
эл/св из соседней цепи св. цепь
св из кот переход сигнал наз
влияющей, цепь св в кот
приним помеха наз подверж
влиянию. Любая цепь св по
отнош к сосед явл влияющей и
подверж-й влиянию поэтому
влияние наз взаимным.
Причины взаим влиян:1-налич
внеш-го ЭМП в простр-ве м/д
взаимовлияющ сетями
св(симметрич пара); 2-непостед
близость располож-я (в одном кабеле св); 3-ассиметрия расстояний м/д проводами ВВ цепей
св.а13 а14, а23 а24
Если бы эти расстоян были одинак то токи помех создав-мые в проводах цепи подверж-й
влиянию были бы одинак и полностью взаимокомпен-сировались в приемнике.
Классиф ВВ: -в завис от способа проникн-я помехи:1-эл-е влияние (проникн помех ч/з эл
поле);2-магнитное(проник помех ч/з магнит поле); -в завис от места проявл помехи:1влияние на ближнем конце(влияющ-ий прд и поддерж-щий влияние приемник располог-й на
одном конце ЛС);2-влияние на дальнем конце (влияющ-ий прд и поддерж-щий влияние
приемник располог-й на противопол конце); -в завис от пути проникн-я:
1-непосред-е влияние(проник
помехи ч/з ЭМП сигнал эл/св
влияющ-й цепи); 2косвенное(проник помехи ч/з
ЭМП отраженного сигнала).
2. Взаимоувязанная сеть связи РФ. Первичные и вторичные сети. Сети общего
пользования, ведомственные и корпоративные. Транспортная сеть и сеть доступа.
ВСС- совокупность первичной и всех вторичных сетей связи, обеспечивающая
удовлетворение потребностей населения страны в обмене сообщениями всех видов.
Структура ВСС.
Оператор
связи
управление
взаимосвязь
Оператор
связи
управление
Первичная
сеть связи
Поставщик
оборудования СП
Каналы
передачи
Вторичная
сеть связи
Услуги связи
Оператор
связи
Поставщик оборудования
систем коммутации
ВСС по мере разработки и внедрения новых средств связи непрерывно развивается и
совершается. Эта сеть организационно и технически объединяет все средства эл связи по
проводным, РРЛ, спутниковым и др линиям передачи. Все соединения на сети связи,
контроль за их состоянием, выбор путей для передачи сообщений, т.е. все операции по
управлению сетью должны быть автоматизированы. Жесткие единые нормы на
параметры каналов и трактов обеспечивают высокое качество и надежность связи, выход
на международную сеть связи.
Первичная сеть (ПС) состоит из сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи,
образующих сеть типовых каналов и трактов. ПС охватывает территорию всей страны и
имеет трехступенчатую структуру, объединяя магистральную, внутризоновую и местные
первичные сети.
Магистральная ПС располагается на территории всей страны и соединяет между
собой типовые каналы и групповые тракты разных внутризоновых ПС.
Каждая внутризоновая ПС располагается на территории одной зоны ( совпадает с
административными границами области, края или республики). Внутризоновая ПС
обеспечивает соединение местных сетей этой зоны.
Каждая местная ПС создается на территории города (ГТС) или сельского района
(СТС).
Совокупность внутризоновой и местных ПС на территории, совпадающей с зоной
нумерации, образует зоновую ПС.
Основа комплекса технических средств ПС – сетевые узлы (СУ), сетевые станции
(СС) и линии передачи.
СУ- размещается на пересечении нескольких линий передачи. В них можно
осуществить:
- образование каналов и трактов передачи в линию связи;
- транзитное соединение и переключение каналов и тракта передачи по направлениям
в соответствии с потребностью.
От типа ПС СУ могут быть магистральные, внутризоновые и местные.
Магистральные СУ- СУ 1-го класса.
Внутризоновые СУ – СУ 2-го класса.
Местные СУ – СУ 3-го класса.
СУП (сетевой узел переключения) – СУ, в котором устанавливаются конечное
каналообразующее оборудование, и осуществляется переключение каналов по
направлениям.
СУВ (сетевой узел выделения) – СУ, в котором устанавливается аппаратура
выделения каналов из линейного тракта.
СС – оконечные точки соответствующих ПС. Бывают магистральные СС (МСС),
внутризоновые (ВСС), местные (МСС).
На базе каналов и групповых трактов ПС организуются вторичные сети –
совокупность абонентских устройств, абонентских линий связи, коммутационных
станций, узлов коммутации. В зависимости от вида эл связи вторичные сети носят
названия: ТФ, ТГ, факсимильная, сеть ЗВ, сеть ТВ, сеть передачи газет, сеть ПД. На базе
этих вторичных сетей организуются общегосударственные системы связи
(общегосударственная система ТФ связи).
Узлы и станции вторичных сетей размещаются совместно с соответствующими
узлами и станциями ПС, которые им предоставляют необходимое число сетевых трактов
и каналов передачи. Существенное влияние на развитие ВСС в России оказывают новые
технологии:
1. первичные сети:
- синхронная цифровая иерархия SDH;
- асинхронный метод переноса информации ATM;
- ретрансляция кадров FR.
2. вторичные сети:
- ОКС №7 ( цифровая сеть с этим протоколом). Реальный доступ к этой технологии
Россия получила в 94г. На данный момент эта технология охватывает опытную
зону из 10 городов.
- ISDN – интеграция обслуживания внедрения услуг на базе ОКС№7.
- Интеллектуальная сеть IN.
- Подвижная и персональная связь.
- Беспроводный доступ с абонентской сети.
- Цифровые абонентские линии.
- Методы кодирования и сжатия видов информации.
- Глобальная сеть GII ( глобальная информационная инфраструктура) –
международный проект, цель которого объединить 3 области человеческой
деятельности: телекоммуникационные сети, вычислительные сети, индустрия
развлечений.
Реализация такого проекта потребует объединения ТВ, сети Internet, ТФОП.
3. Определение, классификация, область применения направляющих систем связи.
Направляющая система (НС) – это устройство, позволяющее передавать ЭМ энергию
в заданном направлении.
Направляющими свойствами обладает любая граница раздела 2х сред с различными
ЭМ свойствами ( металл- воздух, металл- диэлектрик, диэлектрик- диэлектрик,
диэлектрик- воздух).
Современные направляющие системы делятся на:
Воздушные линии связи, симметричные кабели, коаксиальные кабели,
сверхпроводящие кабели, волноводы, диэлектрические волноводы, световоды,
оптические кабели, радиочастотные кабели.
1 и 2 относятся к группе симметричных цепей. Особенность – отличие 2х
проводников с конструктивными одинаковыми эл свойствами под общей оболочкой.
В коаксиальном кабеле проводник а концентрический исполнен внутри проводника б,
имеющий форму полого цилиндра. Внутренний проводник изолируется от внешнего.
Оптический кабель представляет скрутку из оптических волокон – световодов,
объединенных в единую конструкцию малых габаритов при низких отрицательных
температурах (-269 градусов).
Линия поверхностной волны – одиночный металлический провод, покрытый ВЧ
изоляцией (полиэтиленом).
Диэлектрический волновод- это стержень из ВЧ материала круглого или
прямоугольного сечения.
Полосковая линия состоит из плоских ленточных проводников с изоляцией между
ними. Разновидностью этой линии является ленточный кабель, содержащий большое
число проводников, расположенных в одной плоскости.
Радиочастотные кабели имеют коаксиальную, симметричную, спиральную
конструкцию.
Последние 3 типа НС имеют локальное назначение и используются в качестве
фидеров передачи энергии на короткие расстояния от антенн к аппаратуре.
Линия поверхностной волны используется для устройства ТВ ответвлений от
магистральных, кабельных и РРЛ небольшой протяженности (до 100км).
Остальные НС- для организации магистральной ВЧ связи на большие расстояния для
передачи информации: ТФ, ТГ, ТВ, ПД, ПГ, ЗВ.
НС могут быть классифицированы по частотному диапазону:
104
105
106
107
кГц
108
109
1010 1011
ЛПВ
ГГц
мет.
волнов.
МГц
ВЛС
Симмет. Каб.
диэл.
волн.
.
Коакс.каб.
л.с.
1012 1013 1014 1015 1016 1017
ТГц
волок.
светов.
f,Гц
фидер
4. Определение и класс внешних влияний в ЛС
Внешние влиянияВВ это проникнов в ЛС элек U и I от внеш источ
Классиф: 1 по виду источника
1.1 Влияние атмосф эл-ва (молния)
1.2 Влияние высоковольт ЛЭП
1.3 Влияние контактных сетей ЭЖД
1.4 Влияние радиостанции
1.5 Влияние индустриальных помех
2 по силе воздействия 2.1 Опасное вл когда U от внеш ист разруш изоляцию кабеля или
станцион оборуд(Uвл=2000..3000В) или угрожает здор и жизни обслуж персон(Uвл>36В)
2.2 мешающее вл когда Uвл проникает в канал эл/св и восприним аб-м как помеха (Uвл=12мВ)
3 По длительн влияния 3.1 длит-ое вл – более 1с 3.2 кратковременвл < 1с
4 По способу проник в ЛС: 4.1 эл вл-ч/з эп внеш источ 4.2 маг вл –ч/з МП источ
4.3 гальваническое вл когда ЛС оказыв включ в цепь эл тока внеш источ
Способы защиты от внешних влияний
1 От атмосф эл-ва: 1.1 в районах с интенсив грозодеят проклад грозост каб с аллюм оболоч и
сплош полиэт изол. 1.2.проклад стальных тросов на половине глубины заложен каб кот ч/з
200-300м заземл в сторону от каб 1.3. включ разрядников м\д каб жилми и оболоч каб в
соед-х муфтах и на стыке каб со станц каб 2. от высоковольт ЛЭП и от ж/д 2.1.относ трассы
ЛС на безопас расстоян от ЛЭП 2.2 устр каб перехода при пересеч ВЛС с ЛЭП 2.3 скрещ
проводов ВЛС 2.4. экранир каб 2.5 вкл разрядников
5. Опред. Классиф констр и маркир СК св
Каб св – совокуп 2-х или более металич изолир др от др провод-в(жил) или стекл волокон
заключ в общ герметич оболоч. Каб жилы, стекл волокна исп как напр сист при прд сигн
эл/св. Герметич оболоч позвол проклад каб св под землей и под водой.
Классиф каб св.1. по виду перд сигн и по констр НС каб связ подр на след типы: Электр каб
с медн првод в кач НС . Волокон-оптич каб со стекл волокн в кач НС. В свою очер Электр
каб подр на 2 типа ,СК, КК(КК- каб у кот в кач-ве НС исп пара соосных проводников).
По месту примен: 1. кабели местн первич сетей (город и сельск) 2.внутри зонов каб прокл от
облостн центра до район центров и м\д район центр обл. 3.магистр каб прокл м\д обл центр.
По способу прокл 1. грунтовые каб св. 2. подводн каб св. 3. канализ каб св(городск) 4.
подвесн (сельские)
СК-кабв св у кот в кач НС исп пара одинак медных изолир-х проводников скруч с определ
шагом
Констр-е компоненты:1-каб жилы. Материал медь,диаметр 0,32;0,4;0,5;0,7мм для город каб;
0,9;1,0;1,2мм для сельских; >1,2мм для внутризон и магистр каб.2-изол жил. Материал
бумага, полиэт-н, полихлорвенил,полистерол(стерофлекс)Констр-я –
ленточ(трубчатая),сплошная (кордельная)(только в МК);3- элементар гр - пара или 4-ка каб
жил скруч вместе. Парная скрутка примен только в город каб старого типа, а 4-ка(звездн
скрут) во всех современ СК. При парной скутке изол одной жилы имеет натур цвет (не
окрашен) а изол др жилы цветная. При звездной скрутке одну пару сост красн и жел, а втор
–син и зелен. 4-совокуп всех элемент гр каб скруч вместе наз каб сердеч.5- поясная изол –
бумаж или полиэт ленты поверх каб сердеч. 6-оболоч каб .для защ изол жил от влаги.
Материал:свинец(МК),полиэт(внутризон,город и сельск), аллюмин(грозост каб(облад
малым эл сопротив)),стальная гафриров (в хим стойких каб),полихлорвенил(встанц каб(не
горит)). 7-спец эл/маг экран в виде аллюм лент поверх поясной изол в каб с плостмессовой
оболоч-для защ каб-го сердеч от внеш эл/маг полей. 8-броневой покров-для защ оболоч каб
от внеш возд, сост из 3-х слоев:подушка в виде бумаж ленты пропит битумом,предохр метал
оболоч от коррозии; броня в виде стальных лент(грунт каб) или кругл стальн
проволок(подвод каб) для защ оболоч каб от мех поврежд; верхн покров в виде каб пряжи
пропит битумом(джут) для защ брони от коррозии.
Маркировка. Марка каб содерж букв и цифр части. Первые 2 буквы обознач обл примен каб
МК-магистр,ЗК-зонов,КС-сельск,Т-телефон. Третья буква обознач материал и констр изол
жил: С-стерофлексн(кордельная) в МК, П-полиэт, сплошная(ЗК, КС, Т), В-венил сплошн в
станц каб. Бумаж изол в марке каб не обознач. Четвер буква обознач матер влагозащ оболоч
П-полиэт, А-аллюм, Ст-сталь, В-венил.свинцов оболоч в марке каб не указ. Все послед-щие
буквы марки каб обознач тип броневого покрова: Б-броня из стал лент, подушка бумаж
сверху джут, К-то же но броня круглопроволочная(подвод каб), БП(КП)- в кач-ве подушки
полиэт шланг,БШп(КШп)-вместо джута полиэт шланг . цифров часть марки обознач кол-во
и тип элементар гр в каб сердеч и диаметр жил.
Например-МКСБ-4*4*1,2 – магистр каб стерофл корд изол жил свинцов оболоч броня
типа Б (броня из стал лент, подушка бумаж сверху джут) содер 4 4-ки мед жил с
диаметром 1,2 проклад в грунт м/д обл центрами.
6. Методы повыш защищ в ЛТ ВЧ СП.
Для обеспечения нормы защиты в проц произ и в проц строит лс осущ опред мероприят
Впроц произв кабеля скруч каб-х жил в элемент гр(это уменьш ассиметр расстоян м/д каб
жилами) ; экранир каб-го сердеч что ослабл внеш ЭМП
В процессе строит ЛС:1)Двухкаб-я сист орг2-х сторон св(при 2-х каб сист сущ вз/вл на
дальнем конце кот знач слабее чем на ближнем. Влияние на ближ конце сущ м/д парами и
поэтому не значит т.к. на ближ конце помеха ослабл за счет экранир каб св и достаточ
больш расстояние м/д жилами)
2)группир строит длин каб перед проклад(группир строит длин СК производ с целью вып
след-х усл:1 суммар протяж строит длин отобран для усилитель уч-ков должна соотв длине
этих уч-ков с учетом запаса каб на монтаж муфт; 2 Эл емк смежных строит длин могут
отлич др/др не более чем на 20 пФ; 3 По краям УУ долж проклад строит линии с мах
защищен м/у парами четверок. Последние 2 мероприят обуслов возм достиж нормы
защищен м/у парами четверок при дальнейшем симметриров в процессе монтажа соед
муфт);3)-симметрир методом скрещ-ия провод ВЛС или каб-х жил(Скрещив провод ВЛС
это перестановка мест расположения проводов цепи ВЛС ч/з равные расстоян назыв-е
шагом скрещив Эффект скрещив закл в том что токи помех с 2х соседних шагов ч/з прм
протек встречно и взаимнокомпенсир. Если на ВЛС подвешено несколько 2х провод цепей
то все они д/б скрещины с разными шагами т.е по разным схемам при этом число шагов
скрещив у каждой цепи д/б четными 2n );4)-симметрир каб-й св методом вкл дополнит
конденсаторов(При конденсат симметр оставшиеся после соед жил по оптималь оператору
рез св ассим уничтож путем подключ соотв жилам четверок доп конденсаторов соотв-ей
емк);5) симметрир каб св методом вкл контура противосв(Концентриров симметр исполз
всех каб 4к для кот после предыдущ этапов симмет норма защищен была не достигнута Для
таких 4к использ контур противосв типа RC. Контур противосв жил каб 4ки подкл так
чтобы эл ток протек ч/з него в цепь подверж вл оказ в противофазе току помехи проник ч/з
э/м св .Подбором эл RC контур, ток контура устанавл равным току помехи что приводит к
полной компенсации току помехи. Настройка контура противосвпроизв по мах защищ-ти
м/д парами 4-ки каб-х жил при этом для НЧ каб-й защищ измер на частоте 800Гц прибором
типа измерит переход затух а для ВЧ каб на частоте 250кГц прибором типа визуал-й
измерит-ой защищен-ти)
7. Опред. Классиф констр и маркир КК св
Каб св – совокуп 2-х или более металич изолир др от др провод-в(жил) или стекл волокон
заключ в общ герметич оболоч. Каб жилы, стекл волокна исп как напр сист при прд сигн
эл/св. Герметич оболоч позвол проклад каб св под землей и под водой. Классиф каб св.1. по
виду перд сигн и по констр НС каб связ подр на след типы: Электр каб с медн првод в кач
НС . Волокон-оптич каб со стекл волокн в кач НС. В свою очер Электр каб подр на 2 типа
,СК(СК-кабв св у кот в кач НС исп пара одинак медных изолир-х проводников скруч с
определ шагом), КК
По месту примен: 1. кабели местн первич сетей (город и сельск) 2.внутри зонов каб прокл от
облостн центра до район центров и м\д район центр обл. 3.магистр каб прокл м\д обл центр.
По способу прокл 1. грунтовые каб св. 2. подводн каб св. 3. канализ каб св(городск) 4.
подвесн (сельские)
КК- каб у кот в кач-ве НС исп пара соосных проводников.
Констр. Тип коаксиал пар-1)2,6/9,5-среднегабар. 2,6мм диаметр внутр медного
провода,9,5мм –диаметр внеш.изол внутр проводника от внеш полиэт шайбовая. Поверх
внеш провод-ка накруч две стальн ленты кот обеспеч сохран, цилиндрич форма коакс пары
при ее изгибании. Стальные ленты одноврем вып ф-цию эл/маг экрана. Изол внеш
проводника. 2)1,2/4,6 – малогабарит изол внутр проводника полиэт болонная, поверх
стальных лент внеш провод-ка полиэт ленточ изол. 3)2,1/9,7 – изол внутр медного провод-ка
полиэт порист, а изол внеш аллюм провод-ка полиэт шланг.
Маркировка. Марка каб содерж букв и цифр части. Первые 2 буквы обознач обл примен каб
МК-магистр,ЗК-зонов,КС-сельск,Т-телефон. Третья буква обознач материал и констр изол
жил: С-стерофлексн(кордельная) в МК, П-полиэт, сплошная(ЗК, КС, Т), В-венил сплошн в
станц каб. Бумаж изол в марке каб не обознач. Четвер буква обознач матер влагозащ оболоч
П-полиэт, А-аллюм, Ст-сталь, В-венил.свинцов оболоч в марке каб не указ. Все послед-щие
буквы марки каб обознач тип броневого покрова: Б-броня из стал лент, подушка бумаж
сверху джут, К-то же но броня круглопроволочная(подвод каб), БП(КП)- в кач-ве подушки
полиэт шланг,БШп(КШп)-вместо джута полиэт шланг. Пример: 1)КМБ-4 –коакс магистр
каб оболоч свинцов броня типа Б(броня из стал лент, подушка бумаж сверху джут) содерж 4
коакс пары типа 2,6/9,5 и 5 симметрич 4-к медных жил диаметром 0,9мм в бумаж изол.исп в
СП К-3600 и ИКМ-1920. симметрич 4-ки исп для СС и ТМ. 2)ММБ-8/6 – магистр каб
содерж 8 среднегабар коакс пар типа 2,6/9,5 и 6 малогабарит пар типа 1,2/4,6 одну
симметрич четверку медных жил в центре 8 симметрич пар медных жил и 6-ку одиноч
медных провод-в.
8. Определение, классификация, конструкция и маркировка оптических
кабелей связи.
ОК- кабели со стеклянными волокнами, по которым передаются световые сигналы.
Классификация:
1. магистральные также выделяют подводные, объектовые, монтажные;
2. зоновые;
3. городские.
Магистральные кабели – для передачи информации на большие расстояния и на
большое число каналов (обладает малым затуханием и дисперсией, большой пропускной
способностью).Это ОМ. 8/125мкм. Длина волны = 1,3… 1,55 мкм.
Зоновые кабели – для организации многоканальной связи между областным центром
и районами. Дальность связи 250 км. Градиентное ОВ. 50/125мкм. Длина волны 1,3мкм.
Городские кабели- как соединения между ГАТС и узлами связи. Рассчитаны на
короткие расстояния до 10км и большое число каналов. Градиентное ОВ.50/125мкм.
Длина волны 0,85мкм.
Подводные кабели – для связи через большие водные преграды. Они должны
обладать высокой механической прочностью на разрыв и иметь влагостойкие покрытия,
маленькое затухание, увеличение длины регенерационных участков.
Объектовые кабели – для передачи информации внутри объекта. Учрежденческая,
видеотелефонная связь, внутренняя сеть кабельного телевидения, бортовые
информационные системы подвижных объектов (самолет, корабль).
Монтажные кабели – для внутри- и межблочного монтажа аппаратуры. Выполняется
в виде жгутов или плоских лент.
Конструкция ОК:
Модульная конструкция.1. силовой элемент – стальной трос в полиэтиленовом
покрытии или стеклопластиковый стержень, обеспечивающий необходимую
механическую прочность на разрыве ОК в процессе прокладки.
2. полиэтиленовая (фторопластовая) трубка.
3. ОВ.
Совокупность ОВ и трубки называется модулем. Все свободное пространство внутри
модуля заполнено х/б нитями, пропитанными гидрофобом. Модули вокруг силового
элемента располагаются по шлиноиде (по винтовой линии).
4. влагозащитная полиэтиленовая оболочка (м.б. алюминиевый грозостойкий
кабель).
Все свободное пространство под оболочкой кабеля заполнен гидрофобом.
С профилированным сердечником.
1. силовой элемент.
2. профилированный сердечник – полиэтиленовый стержень с проточенными по
гиликоиде пазами.
3. ОВ.
4. внутренняя полиэтиленовая влагозащитная оболочка.
5. стальные проволоки, выполняющие функцию броневого покрова. 4 из них м.б.
медными изолированными для организации ДП НРП.
6.внешняя полиэтиленовая влагозащитная оболочка.
Профилированный стержень обеспечивает защиту ОВ от поперечных нагрузок и
раздавливания.
Ленточная конструкция.
1. ОВ впрессованные в ленту (12 шт.).
2. полиэтиленовая лента (12шт).
3. влагозащитная полиэтиленовая оболочка.
Марки оптических кабелей.
Первое поколение.
1). ОК-50-2-5(3)-8(4)
50- диаметр сердцевины ОВ в мкм.
2- силовой элемент в виде стального троса.
5(3)- затухание ОВ в дБ/км.
8(4)- число ММ ступенчатых волокон.
Имеет модульную конструкцию, используется на ГТС. В настоящее снят с
производства.
2). ОЗКГ- 1-0,7(1;1,5)- 8(4)/4(0)
Оптический зоновый кабель для прокладки в грунт.
1- силовой элемент в виде стеклопластикового стержня.
0,7(1;1,5)- затухание ОВ в дБ/км.
8(4)- число ММ градиентных волокон.
4(0)- число медных проволок для ДП НРП.
Имеет конструкцию с профилированным сердечником. С производства снят.
3). ОМЗКГ- 10-1(2,3)-0,7-4(8,16).
Оптический магистральный и зоновый кабель для прокладки в грунт.
10-диаметр сердцевины волокна в мкм.
1-силовой элемент из тефлона.
2-силовой элемент из нитей сверхвысоко прочного материала.
3-силовой элемент в виде стеклопластикового стержня.
0,7-затухание ОВ в дБ/км.
4(8,16)- число ОМ волокон.
Имеет конструкцию с профилированным сердечником.
Второе поколение
ОКК-50(10)-0,1(0,2)-0,7(1,0)-4(8,16).
ОК для прокладки в канализацию.
50(10)-диаметр сердцевины ОВ в мкм.
0,1-силовой элемент в виде стеклопластикового стержня.
0,2-силовой элемент в виде стального троса.
0,7(1)-затухание ОВ в дБ/км.
4(8,16)-число градиентных или ОМ ОВ.
Имеет модульную конструкцию.
Для защиты от грызунов поверх оболочки размещается защитное покрытие в виде
металлической оплетки в полиэтиленовом шланге (ОККО); в виде сплошного слоя
стеклопластического стержня в полиэтиленовом шланге (ОККС); в виде стальной
гафрированной трубки в полиэтиленовом шланге (ОКСТ).
ОКЗ-1-0,7(1;1,5)-4(8)/4(0).
Оптический кабель зоновый.
1-силовой элемент в виде стеклопластического стержня.
0,7-затухание ОВ в дБ/км.
4(8)-число градиентных ОВ.
4(0)- число медных проволок для ДП НРП. Располагается в 4х модулях вместо ОВ.
Имеет модульную конструкцию. Защитное покрытие в виде оплетки (ОКЗО),
стеклопластиковых стержней (ОКЗС), стальных проволок (ОКЗК).
ОКЛ-01(02;03)-0,3/3,5(2,0)-4(8;16)/4(0).
Оптический кабель линейный (магистральный).
01-силовой элемент в виде стеклопластического стержня при модульной
конструкции.
02-силовой элемент в виде стального троса при модульной конструкции.
03-с профилированным сердечником.
0,3-затухание ОВ в дБ/км.
3,5(2,0)пс/нм*км- дисперсия (искажение) ОВ.
4(8,16)-число ОМ ОВ.
4(0)-число медных проволок.
ОКС- оптический кабель станционный.
9. Первичные параметры передачи двухпроводных направляющих систем.
Параметры передачи (ПП) оценивают процесс передачи ЭМ сигналов вдоль
направляющей системы. Они подразделяются на 2 группы:
1. первичные ПП (ППП);
2. вторичные ПП (ВПП).
ППП оценивают ЭМ свойства направляющей системы. К ним относятся:
1). Активное сопротивление проводов R;
2). Индуктивность цепи L;
3). Емкость проводов C;
4). Проводимость изоляции G.
ВПП оценивают изменение ЭМ сигналов при их распространении в НС. К ним
относятся:
1). Коэффициент затухания α;
2). Коэффициент фазы β;
3). Волновое сопротивление zВ;
4). Фазовая скорость распространения V;
5). Коэффициент распространения γ.
ППП:
Активное сопротивление проводов цепи R, Ом/км – коэффициент
пропорциональности между напряжением U, подведенным к концам проводника, и
током I, протекающим по проводнику.
U=R·I=> R=U/I.
Характеризует свойство провода ограничивать величину тока. Это свойство
обусловлено ограниченным количеством свободных электронов в единице объема и
тепловым движением свободных электронов. Проявляется в преобразовании части
энергии эл поля в тепло (в результате столкновение при движении под воздействием
поля). Зависит
от материала проводов, диаметра, температуры, от частоты тока в
R
проводах по причине поверхностного эффекта.
RПЭ+RЭБ
R0
f
Индуктивность L,Гн/км- коэффициент пропорциональности между магнитным
потоком Ф, заключенным между центрами проводов цепи и током I, протекающим по
проводам цепи. L=Ф/I.
Способность цепи запасать энергию в виде магнитного поля в пространстве между
центрами проводов. Обусловлена наличием замкнутого витка тока (передатчик- прямой
провод, приемник- обратный). Проявляется в замедлении процесса передачи энергии от
передатчика к приемнику (сдвиг во времени или сдвиг по фазе). Зависит от расстояния
между центрами проводов и от частоты тока в проводах (через ПЭ и ЭБ).
L
LВНУТ
LВНЕШ
f
Электрическая емкость C, Ф/км – коэффициент пропорциональности между
количеством электричества Q на поверхности проводов цепи и напряжения между
проводами цепи. C=Q/U.
Характеризует свойства цепи накапливать энергию в виде эл поляв пространстве
между поверхностями проводов. Обусловлено наличием двух металлических проводов
разделенных диэлектриком (конденсатор). Проявляется в задержке во времени процесса
передачи эл эн по цепи связи. Зависит от диаметра проводов (d↑→C↑) и от расстояния
между проводами (a↑→C↑). От частоты емкость не зависит.
С
f
Проводимость изоляции G,см/км ­коэффициент пропорциональности между током,
протекающим через изоляцию проводов IИЗ и U между проводами цепи. G=IИЗ/U.
Характеризует свойства изоляции пропускать эл ток. Обусловлено наличием в
материале изоляции небольшого количества свободных электронов (неидеальный
диэлектрик) и поляризации атомов диэлектрика ( ток смещения). Проявляется в
преобразовании части эл эн в тепловую ( столкновения
электронов и трение диполя). Зависит от материала изоляции
G
(через количество свободных электронов) и от частоты тока в
Gf
проводе (через вращение диполей) f↑→G↑. G=G0 +GF; G0 –
G0
проводимость для постоянного I, обусловленная наличием
f
свободных электронов; Gа- проводимость для переменного тока, обусловленная
вращением диполя.
10. Вторичные параметры передачи 2хпроводных направляющих систем.
Параметры передачи (ПП) оценивают процесс передачи ЭМ сигналов вдоль
направляющей системы. Они подразделяются на 2 группы:
3. первичные ПП (ППП);
4. вторичные ПП (ВПП).
ВПП оценивают изменение ЭМ сигналов при их распространении в НС. К ним
относятся:
1). Коэффициент затухания α;
2). Коэффициент фазы β;
3). Волновое сопротивление zВ;
4). Фазовая скорость распространения V;
5). Коэффициент распространения γ.
Коэффициент затухания α, дБ/км- уменьшение мощности передаваемого сигнала в
логарифмических единицах на 1км цепи α=10lgP0км/P1км ; α=20lgU0км/U1км.
Обусловлено потерей P в проводах и изоляции цепи, за счет ее преобразования в
тепло. Зависит от первичных параметров цепи R и G, температуры окружающей среды
(t↑→α↑) и от f тока в проводах (f↑→α↑). α=8,68
t2
α
(R/2 C / L  G / 2 L / C ).
t1
t2>t1.
Зависимость α от частоты обуславливает АЧИ
f
передающих сигналов для их компенсации в аппаратуре связи,
включая линейные выравниватели (на каждом НУП) и магистральные выравниватели (на
каждом 4м НУП) для компенсации температурных измерений затухания предназначена
частотнозависимое АРУ.
Фазовый коэффициент β,рад/км- изменение фазы сигнала на 1ом км цепи. β=ψ0кмψ1км. Фазовый сдвиг обусловлен наличием L и C в цепи. β=2πf LC .
β
f
Криволинейность графика β(f) обусловлена зависимостью L от f вследствие
поверхностного эффекта. Нелинейная зависимость β(f) обуславливает фазочастотные
искажения передаваемых сигналов на НЧ. ФЧИ очень не значительны и проявляются на
НЧ, то в аппаратуре связи для их компенсации мер не применяется.
Волновое сопротивление zВ,,Ом/км- коэффициент пропорциональности между
напряжением Ui и током Ii в произвольной точке цепи. zв= Ui/Ii.
u=Umejφи
i=Imejφи
=>zВ=Um/Imej(φu-φi)=|zВ|ejφв.
zВ=Um/Im- модуль zВ; характеризующий соотношение амплитуд U и I в произвольной
точке цепи.
φв=φU-φI- угол zВ, характеризующий разность фаз U и I в произвольной точке цепи.
Численно zВ зависит от всех первичных параметров цепи: zв=
|ZВ|
ω=0 =>|zв|=
R
.
G
ω=∞=>|zВ|=
L
.
C
R
G
R  jwL
.
G  jwC
L
C
f
Зависимость |zв| от f на НЧ обуславливает невозможность согласования R
аппаратуры связи с ZВ цепи. По этой причине низкий диапазон частот не используется.
Фазовая скорость распространения V,км/с- скорость распространения по цепи связи
фиксированной фазы сигнала. Скорость всегда меньше
V
C=3*106 м/с из-за наличия в цепи связи L и C. V 
1
LC
.
Зависимость V от f на НЧ обуславливается зависимостью от f
индуктивности цепи вследствие поверхностного эффекта.
Примечание: α и β являются составными частями общего
параметра цепи γ, называемого коэффициентом распространения цепи связи:
γ=α+jβ= ( R  jwL )(G  jwC ) .
f
11. Первичные и вторич параметра влияния
Парам влияния оценив прцесс взаимных влияний(ВВ) м/у цепями связи и разд на 2 группы:
1 перви парам влияния (ППВ)2 втор парам влияния(ВПВ)
ППВ оценив э/м св-ва прост-ва
разделяющего ВВ цепи св. к
ним относ-ся:1Коэф эл/св К
оценив помеху проникающею
ч/з ЭП
К- коэф пропор м/у напр сигн
Uс1и током помехи Iп2
пронекающей ч/з ЭП в цепь
подверж влиянию
к
K  I п 2 / U c1 2 коэф магн св М коэф пропор м/у током сигн Ic1 во влиящ. цепи и ЭДС
помехи Eпm2
Индуцируемой во 2 цепи
M  Eпm2 / I c1 3 Коэф э/м св. на ближнем конце N Оценив рез-ты влияний ЭП и МП на
ближнем конце ВВ цепей. N сумма эл и магн влияния, т.к. на ближнем
конце I пк2 Б иI пм2 соноправлены N  KZ B  M Z
B
4 Коэф э/м св на дальнем
конце F Оценив рез-ты
влияний ЭП и МП на дальнем
конце ВВ цепей.Это разность
эл и маг влияний(т.к.
токи I пк2 Д иI пм2 на дальнем
конце направлены встречно)
Из сравнения
F  KZ B  M
Z
B
коэф N и F следует что ВВ на дальнем конце значит-но слабее чем на ближнем т.к эл и маг
св на дальнем конце частично взаимокомпенсируются
2 Вторичные пар-ры влияния(ВПВ) оценив изменение помехи при ее проникновении из
одной цепи в другую.
К ним относ-ся: 1-Переходное затухание на ближнем конце А0 это затухание кот испыт
помеха при переходе из начала влияющей цепи в начало цепи подвержен влиянию
A0  10 log
Pc10
PП 20
, дБ
2-Переходное затухание на дальнем конце Аl это затухание кот испыт помеха при переходе
из начала влияющей цепи в конец цепи подвержен влиянию
Al  10 log
Pc10
PП 2 l
, дБ
3-Помехозащищенность Аз это превышение мощн сигнала над мощн помехи на входе
приемн подверж влиянию Aз  10 log
Pc 2 l
PП 2 l
, дБ
12. Световод. Распр света в волокон световоде. Числовая апертура световода
Числовая апертура световода
Плоский угол а с вершиной на торце сердц волокна
образов-тся продол-й осью волокна и световым
лучом падающий на торец волокна и до кот в сердц
вып-ся реж полного внутр отраж – наз апертурным
углом. Телесный угол с вершиной на торце сердц ОВ
соответ плоскому апертур углу а наз апертурой ОВ.
Апертура световода выдел совокуп световах лучей падающ на торец световода от источ для
кот вып-ся реж полного внутр отраж
(п >в) т.е. будет распр-ся по сердц световода. Лучи пад-щие на торец ОВ вне апертуры
будутпреломл в оболоч п<в и распр по сердц не будут – реж излучен.
sin  a
n
 1  n1
sin( / 2   в )
n2
n0=1 для воздуха
sin  a
 n1 ; sin  a  n1 cos  в
sin  в
sin  a  n0 cos  в  n1 1  sin 2  в 
n22
 n1
n12
 n1 1 

n12  n22

n12
NA  sin  a 
n12  n22 Числовая апертура
n12  n22  NA
световода
Для световодов из кварцевого стекла
NA  0, 2
 a  120
14. Световоды. Плоские,волокон-е. Типы ОВ. Режим полного внутр-го отражения в
световодах
Типы ОВ.
1
2
4
3
Констр-я ОВ
1-сердц ОВ из кварц-го стекла с показат преломл n1=1.5 и диаметром d1=10(50;62,5)мкм
2-оболоч ОВ из кварц-го стекла с показат преломл n2<n1 и d2=125мкм
3-полимер защит покрыт с d3=250-500мкм обеспеч-т достаточ проч-ть ОВ и его защ от внеш
возд
4-световой луч. Распр по сердц ОВ путем многократ отражен от границы сердц-оболоч
Классифик-я:
-в завис от соотнош диаметра сердц ОВ d1 и длины волны . ОВ подраздел на :
1) многомод ОВ(ММ)-у кот d1>>. В сердц такого ОВ возбужд и распр большое кол-во
световых лучей(мод)
n2
n1
n2
2)одномод ОВ(ОМ)- у кот диаметр сердц соизмерим с . В сердц такого ОВ распр только
одна световая мода.
n2
n1
n2
-по профилю показ преломлен сердц ОВ ММ подраздел на:1)ступенч ММ(СММ) у кот
показ прелом сердц n1=const на протяж всего d1. В ступенч волокне все моды распр с одинак
скоростью но преодолев пути разн длины(распр по разн траектор) к концу волокна приход в
разное время. Это обуславл искажен передав сигн.
n1
n2
1
d1 d2
2
n2
n1
n2
2)градиентное ОВ(ГММ) у кот показ преломл сердц измен по парабол закону от значен n1 в
центре до знач n2 на границе с оболоч. Переферийн моды(2) преодолев пути большей длины
но и распр с более высок средней скоростью чем центр моды(1) поэтому к концу ОВ все
моды придут примерно в одно время => в град ОВ передов сигн искаж в меньшей степени
чем в ступенчатом
n1
n2
n2
n1
n2
1
d1 d2 2
Режим полного внутр-го отражения в световодах.
в общем случае на границе сердцев и оболоч происх отраж светового луча от границы и его
приломления в оболч. М\д n,отр,пр существ соотнош
отр=n
теорема Снеллиуса
sin  п
n
 2
sin  пр
n1
преломл светового луча в оболоч не допустимо т.к. это в конеч итоге приведет к полному
рассеиванию света из серцевины в окр пространст. Из теоремы sin  n  n2 sin  np
n1
если обеспеч n2<n1 то пр>п это значит что существ такое знач п =в< при кот пр =
т.е. прилом луча будет напр-но вдоль границы сердцев и оболоч. Угол падения п =в при
кот прилом луч напр-н вдоль гран сердц- -оболоч – угол полного внутр отраж.условие
эффектиф-й передачи светов луча по сердцевине световода явл п >в это реж полного внутр
отраж. Режим п =в наз крайним или критич-м
sin  в 
n2
n1
15.Классификация световых волн в световоде.
В общем случае в ОВ возможно существование 3-х типов волн.
1). Направляемая волна, переносящая энергию по сердцевине ОВ
2). Вытекаемая волна, переносящая энергию по оболочке ОВ
3). Излучаемая волна, переносящая энергию из ОВ в окружающее пространство.
Направляемая волна является переносчиком информационных сигналов по сердцевине ОВ.
Направляемые волны подразделяются на 4-е типа по признаку отсутствия либо наличие
продольных составляющих EZ и НZ.
Вектора Е и Н раскладываются по направлению распространения:
E  , H  Поперечные составляющие
E Z , H Z Продольные составляющие
1. E Z  0, H Z  0, E  , H  Поперечная электромагнитная волна (Т-волна). Векторы
напряженности эл.маг. полей лежит в плоскости, перпендикулярной направлению
распространения.
2. E Z  0, H Z , E  , H   0 Волна класса “Е” – электрическая волна. Это волна, у которой вектор
напряженности эл.поля имеет и продольную, и поперечную составляющие, а вектор
напряженности маг.поля только поперечную, т.е. лежит в плоскости, перпендикулярной
распространения.
3. E Z  0, H Z , E  , H   0 Магнитная волна – это эл.маг волна, вектор напряженности
магнитного поля которой имеет поперечную и продольную составляющую, а вектор
напряженности эл. поля лежит в плоскости, перпендикулярной направлению
распространения. Волна класса “Н”.
4. E Z  0, H Z  0, E   0, H   0 Гибридная волна – это волна, у которой имеются
составляющие векторов напряженности эл. и маг. поля.
Гибридные волны разбиваются на два класса:
- “ЕН”, здесь E Z  H Z
- “НЕ”, здесь E Z  H Z
Волны классов Е и Н называют также меридианальными лучами.
16. Затухание и дисперсия в волоконном световоде
Факторами, влияющими на характер распространения света в волокне являются
параметры волокна: затухание и дисперсия. Чем меньше эти величины, тем больше может
быть расстояние между регенерационными участками и повторителями. На затухание света
в волокне влияют такие факторы, как: потери на поглощение; потери на рассеяние;
кабельные потери. Потери на поглощении и на рассеянии вместе называют собственными
потерями, в то время как кабельные потери в силу их природы называют также
дополнительными потерями (рис.1).
Рис.1.Основные типы потерь в волокне
Полное затухание в волокне (измеряется в дБ/км) определяются в виде суммы:
=  int+  rad=  abs+  sct+  rad;(2)
Потери на поглощение  abs состоят как из собственных потерь в кварцевом стекле
(ультрафиолетовое и инфракрасное поглощение), так и из потерь, связанных с поглощением
света на примесях. Примесные центры, в зависимости от типа примеси, поглощают свет на
определенных длинах волн (присущих данной примеси) и рассеивают поглощенную
световую энергию в виде джоулевского тепла.Собственные потери на поглощении растут и
становятся значимыми в ультрафиолетовой и инфракрасной областях. При длине волны
излучения выше 1,6 мкм обычное кварцевое стекло становится непрозрачным из-за роста
потерь, связанных с инфракрксным поглощением.
Потери на рассеяние  sct. Уже в 1970г. изготовляемое оптическое волокно становится
настолько чистым, что наличие примесей перестает быть главенствующим фактором
затухания в волокне. На длине волны 800 нм затухание составило 1,5дБ/км. Дальнейшему
уменьшению затухания препятствует Рэлеевское рассеяние, которое вызвано наличием в
волокне неоднородностей микроскопического масштаба. Свет, попадая на такие
неоднородности, рассеивается в разных направлениях, в результате чего часть его теряется в
оболочке. Потери на Рэлеевском рассеянии зависят от длины волны по закону λ-14 и сильней
проявляются в области коротких длин волн.
Длина волны, на которой достигается нижний предел собственного затухания чистого
кварцевого волокна, составляет 1550 нм и определяется разумным компромиссом между
потерями вследствие рэлеевского рассеяния и инфракрасного поглощения.
Кабельные (радиационные) потери  md обусловлены скруткой, деформациями и
изгибами волокон, возникающими при наложении покрытий и защитных оболочек, при
производстве кабеля, а также в процессе инсталляции ВОК. Дополнительные радиационные
потери появляются, если радиус изгиба кабеля становится меньше минимального изгиба,
указанного в спецификации ВОК.
Дисперсия определяет ширину полосы частот, пропускаемых световодом. Дисперсия
представляет собой рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих
оптического сигнала. Основным источником возникновения дисперсии является
некогерентность источника излучения и конечная ширина спектра, а также существование
большого числа мод.
Дисперсия в характеризуется тремя основными факторами:
различием скоростей распространения направляемых мод (межмодовой дисперсией
τ mod );
направляющими свойствами световодной структуры (волновая дисперсия τ w);
свойствами материала оптического волокна (материальной дисперсией τ mat).
Чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по
волокну. Результирующая дисперсия  определяется формулой:
2= 2mod+ 2chr= 2mod+ (2mat+ 2w)2;(3)
Рис.2. Виды дисперсий
С учетом реального соотношения величин отдельных составляющих дисперсии с
достаточной для практики точностью можно сказать, что для многомодовых волокон  =
mod, а для одномодовых волокон  = mat+w (рис.2).
Значение межмодовой дисперсии у градиентного волокна значительно меньше, чем у
ступенчатого, что делает его наиболее предпочтительным для использования в линиях
связи. На практике, особенно при описании многомодового волокна часто, пользуются
термином полоса пропускания W.
. (4)
Измеряется полоса пропускания в МГц км. Из определения полосы пропускания видно,
что дисперсия накладывает ограничение на дальность передачи и на верхнюю частоту
передаваемых сигналов. Физический смысл W – это максимальная частота (частота
модуляции) передаваемого сигнала при длине 1 км.
Излучение внешнего источника возбуждает в световоде несколько типов волн, которые
называются модами.
Апертурой называется максимальный угол  A между оптической осью и основным
лучом, падающим на торец многомодового волокна, при этом выполняется условие полного
внутреннего отражения. То есть апертура это способность световода принимать световую
энергию.
,(5)
Числовая апертура NA, важный параметр она связана с максимальным углом  A
вводимого в волокно излучения из свободного пространства, при котором свет испытывает
полное внутреннее отражение, с ее помощью можно найти число мод для различных видов
световода:
для ступенчатого
для градиентного
.
где a-радиус сердцевины волокна,  -длина волны. Равенство числовых апертур
является одним из необходимых условий достижения малых потерь в разъемных и
неразъемных соединениях волоконных световодов.