ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.12.2020
Просмотров: 1675
Скачиваний: 1
287
Эксперименталь
-
ные
РРЛ
начали
стро
-
иться
еще
в
1940-
х
го
-
дах
,
в
1950-
е
годы
баш
-
ни
радиорелейных
станций
с
направлен
-
ными
в
разные
сторо
-
ны
зеркалами
-
антенна
-
ми
украсили
пейзажи
многих
стран
,
они
обеспечивали
органи
-
зацию
60-120
телефон
-
ных
каналов
в
одном
стволе
в
дециметровом
диапазоне
1-2
ГГц
.
Современные
радиорелейные
линии
,
работающие
в
сантиметровом
диапазоне
,
обладают
очень
большой
пропускной
способностью
и
выступают
как
альтернатива
кабельным
при
сооружении
магист
-
ральных
каналов
связи
.
Например
,
самая
длинная
в
мире
РРЛ
Мос
-
ква
-
Хабаровск
имеет
протяженность
около
8 000
км
,
она
насчиты
-
вает
162
ралиорелейных
станции
,
оснащена
оборудованием
швед
-
ской
фирмы
Ericsson (
той
самой
,
которая
еще
в
конце
прошлого
века
стала
производить
телефонные
аппараты
)
и
имеет
пропуск
-
ную
способность
155
Мбит
/
с
в
каждом
из
8
стволов
,
что
достаточ
-
но
для
организации
почти
20 000
телефонных
каналов
.
С
помощью
радиорелейных
линий
были
решены
многие
насущ
-
ные
проблемы
междугородной
связи
,
на
суше
РРЛ
потеснили
маги
-
стральные
высокочастотные
кабели
,
однако
для
организации
трансо
-
кеанской
связи
они
оказались
непригодны
-
в
море
не
поставишь
ретранслятора
.
Лидерство
на
этом
фронте
долго
оставалось
у
под
-
водных
кабеляей
,
которые
к
1980-
м
годам
были
сильно
усовершен
-
ствованы
.
Спутниковые
радиолинии
.
Принципиально
новым
направле
-
нием
,
позволившим
радиосвязи
вырваться
вперед
в
соревновании
с
кабельными
магистралями
,
стали
спутниковые
линии
передачи
,
которые
появились
вскоре
после
исторического
запуска
4
октября
1957
года
первого
искусственного
спутника
Земли
.
Первые
коммер
-
Принцип
действия
радиорелейной
и
спутниковой
линий
передачи
A
B
C
288
ческие
связные
спутники
были
выведены
на
орбиту
в
1965
году
.
В
СССР
- «
Молния
-1»,
в
США
- Early Bird («
Ранняя
пташка
»).
Уже
аппаратура
«
Ранней
пташки
»
была
рассчитана
на
передачу
240
те
-
лефонных
каналов
,
что
в
5
раз
превышало
пропускную
способность
трансатлантического
кабеля
TAT-1,
а
запущенные
в
1971-1980
го
-
дах
спутники
«
Интелсат
»
пропускали
по
6 000-12 000
разговоров
плюс
два
канала
телевидения
.
Радиорелейные
и
спутниковые
линии
передачи
обладают
боль
-
шой
пропускной
способностью
,
достигающей
сотен
–––
Мбит
/
с
.
Кро
-
ме
телевизионных
сигналов
по
ним
передаются
сотни
телефонных
разговоров
,
данные
компьютерных
сетей
и
т
.
д
.
Однако
потребности
информационного
общества
растут
так
быстро
,
что
и
в
УКВ
диапазо
-
не
становится
тоже
тесно
.
Согласно
известной
нам
формуле
Шеннона
,
для
увеличения
пропускной
способностьи
канала
связи
есть
две
принциптальных
возможности
:
либо
увеличивать
отношение
сигнал
/
шум
S /N ,
либо
расширять
полосу
используемых
частот
F
.
Так
как
увеличение
мощности
сигнала
допустимо
только
до
определенных
пределов
,
остается
единственный
выход
–
осваивать
еще
более
высокие
частоты
,
относящиеся
уже
к
световому
диапазону
.
Оптические
линии
.
Недаром
говорят
,
что
прогресс
развивает
-
ся
по
спирали
.
Передача
сообщений
световыми
сигналами
практи
-
ковалась
еще
в
глубокой
древности
,
а
в
новое
время
,
до
изобрете
-
ния
электрического
телеграфа
,
существовал
телеграф
оптический
.
Между
городами
строили
цепочку
башен
,
находящихся
на
расстоя
-
нии
прямой
видимости
друг
от
друга
,
на
каждой
башне
устанавли
-
вались
огромные
передвижные
крылья
,
взаимное
расположение
ко
-
торых
соответствовало
символам
алфавита
Первую
линию
такого
телеграфа
построили
в
1794
году
во
Франции
между
Парижем
и
Лиллем
,
а
самая
длинная
линия
оптического
телеграфа
длиной
бо
-
лее
1200
км
действовала
в
середине
XIX
века
между
Петербургом
и
Варшавой
.
Сигнал
по
линии
проходил
из
конца
в
конец
за
15
ми
-
нут
.
В
конце
XX
века
идея
передачи
данных
с
помощью
света
реа
-
лизовалась
на
новом
уровне
в
виде
волоконно
-
оптических
(fiber
289
optic)
линий
передачи
.
Первые
опыты
по
пересылке
телефонных
сигналов
по
оптическому
волокну
были
проведены
в
1966
году
,
с
тех
пор
оптические
технология
превратились
из
эксперименталь
-
ных
в
промышленные
.
Принципиальные
достоинства
оптических
линий
–
высокая
пропускная
способность
(
до
миллиардов
битов
в
сек
-
Гбит
/
с
),
защищенность
от
помех
и
подслушивания
–
обеспе
-
чили
им
широчайшую
область
применения
,
от
городских
телефон
-
ных
сетей
до
трансконтинентальных
магистралей
.
В
1988
году
были
проложены
первые
океанские
оптические
линии
:
атлантическая
ли
-
ния
TAT-8,
соединившая
США
,
Великобританию
и
Францию
и
обес
-
печившая
одновременную
передачу
40
тысяч
телефонных
каналов
,
и
тихоокеанская
линия
TPC-3.
Сразу
появилась
идея
создать
на
их
основе
глобальное
цифровое
кольцо
связи
через
три
океана
(
Ти
-
хий
,
Индийский
и
Атлантический
)
и
три
материка
(
Азию
,
Европу
и
Северную
Америку
).
К
концу
XX
века
в
результате
реализации
не
-
скольких
грандиозных
международных
проектов
все
континенты
оказались
закольцованы
в
единую
планетарную
информационную
супермагистраль
.
Услиление
и
регенерация
сигналов
Какова
бы
ни
была
передающая
среда
,
по
-
сланный
по
ней
электрический
или
свето
-
вой
сигнал
неизбежно
испытывает
ослаб
-
ление
(attenuation)
или
,
как
говорили
рань
-
ше
,
затухание
.
Чем
длиннее
отрезок
среды
,
тем
ослабление
боль
-
ше
.
Для
каждой
передающей
среды
и
каждого
типа
каналообразу
-
ющей
аппаратуры
существует
критическое
расстояние
,
за
которым
ее
нормальная
работа
становится
невозможной
.
Если
же
сигнал
не
-
обходимо
передать
на
более
отдаленное
расстояние
,
то
линию
пе
-
редачи
приходится
разбивать
на
отдельные
участки
,
состоящие
из
отрезков
передающей
среды
и
промежуточных
пунктов
,
в
которых
осуществляется
восстановление
ослабленного
сигнала
и
передача
его
в
следующий
отрезок
.
Устройство
промежуточных
пунктов
на
линии
перелачи
разли
-
чается
в
зависимости
от
того
,
какого
вида
сигналы
по
ней
переда
-
ются
.
Если
система
связи
аналоговая
,
то
на
каждом
участке
должно
происходить
усиление
сигнала
с
сохранением
его
формы
.
При
этом
,
290
поскольку
усиливается
не
только
полезный
сигнал
,
но
и
шумы
, «
при
-
липшие
»
к
нему
на
предыдущих
отрезках
передающей
среды
,
то
по
мере
продвижения
сигнала
от
источника
к
получателю
происхо
-
дит
накопление
шумов
.
Так
как
число
усилительных
пунктов
на
дальних
линиях
исчисляется
десятками
,
то
к
концу
путешествия
исходный
сигнал
может
сильно
исказиться
.
Именно
по
этой
причи
-
не
на
протяжении
многих
лет
,
пока
системы
связи
были
сплошь
аналоговыми
,
междугородные
телефонные
переговоры
с
далекими
родственниками
были
истинным
мучением
,
старшее
поколение
это
хорошо
помнит
.
Цифровые
линии
передачи
устроены
иначе
.
Поскольку
форма
импульсного
сигнала
,
поступившего
на
усилительный
пункт
,
несу
-
щественна
,
а
важен
лишь
сам
факт
его
присутствияв
,
там
устанав
-
ливается
не
усилитель
,
а
регенератор
(repeater
),
обнаруживающий
сигнал
на
фоне
шумов
и
восстановливающий
его
исходную
форму
.
Поэтому
накопления
шумов
не
неблюдается
,
а
для
борьбы
с
воз
-
можными
ошибками
обнаружения
сигнала
в
цифровых
системах
связи
применяются
специальные
методы
помехоустойчивого
коди
-
рования
,
общая
теория
которых
была
разработана
известным
нам
Перед атчик
Прием ник
У
с
и
л
и
т
е
л
и
Накопление
шумов
в
аналоговой
линии
передачи
01010
Передатчик
Приемник
01010
0 1 0 1 0
Р
е
г
е
н
е
р
а
т
о
р
ы
Цифровая
линия
передачи
291
Клодом
Шенноном
В
результате
цифровая
лмнмя
практически
без
искажений
передает
исходный
сигнал
вне
завистмости
от
дально
-
сти
.
Указанное
принципиальное
свойство
цифровых
систем
сдела
-
ло
их
чрезвычайно
привлекательными
для
использования
,
и
,
как
только
успехи
микроэлектроники
позволили
создавать
надежные
и
компактные
устройства
,
началась
бурная
цифровизация
систем
свя
-
зи
,
о
которой
мы
уже
говорили
.
Появление
волоконно
-
оптических
кабелей
стимулировало
этот
процесс
,
так
как
световой
сигнал
по
своей
природе
двоичный
:
световой
импульс
либо
есть
,
либо
его
нет
.
Длина
усилительного
или
регенерационного
участка
может
ва
-
рьироваться
в
широких
пределах
.
Если
говорить
о
кабельных
ли
-
ниях
,
то
эта
длина
зависит
,
во
-
первых
,
от
конструкции
кабеля
(
до
-
рогой
кабель
с
толстыми
медными
жилами
дает
меньшее
ослабле
-
ние
и
,
следовательно
,
допучкает
большую
длину
,
чем
дешевый
ка
-
бель
с
тонкими
жилами
),
а
,
во
-
вторых
,
от
вида
сигнала
,
передавае
-
мого
по
кабелю
.
Теория
распространения
сигнала
по
длинной
ли
-
нии
была
создана
еще
научным
руководителем
проекта
трансоке
-
анского
телеграфа
сэром
Уильямом
Томсоном
,
который
в
1855
году
вывел
так
называемые
«
телеграфные
уравнения
».
Анализируя
их
,
Томпсон
установил
«
правило
квадратов
»:
при
увеличении
длины
кабеля
в
2
раза
допустимая
скорость
манипуляции
падает
в
4
раза
.
В
общем
случае
критическая
длина
участка
,
на
котором
воз
-
можна
связь
без
усиления
или
регенерации
сигнала
,
сокращается
с
расширением
спектра
аналогового
сигнала
или
с
повышением
ско
-
рости
манипуляции
цифрового
сигнала
,
а
также
с
увеличением
числа
каналов
в
могоканальной
системе
.
Например
,
если
обычный
теле
-
фонный
кабель
используется
для
одного
разговора
,
то
эта
длина
составляет
50-60
км
,
а
если
по
нему
нужно
передать
три
десятка
разговоров
или
соответствующий
им
цифровой
поток
порядка
2
Мбит
/
с
–
то
она
находится
в
пределах
3-7
км
в
зависимости
от
толщины
медных
жил
и
состояния
изоляции
,
а
также
от
степени
совершенства
каналообразующей
аппаратуры
.
При
организации
ма
-
гистральных
междугородных
систем
связи
с
сотнями
и
тысячами
каналов
ТЧ
приходится
использовать
не
обычный
телефонный
,
а