Три фактора влияют на дисперсию.

1. 1. Различие скоростей распространения направляемых мод (межмодовая

дисперсия) τ _mod.

 Направляемыми модами называются моды, траектории которых полностью лежат в оптически более плотной среде. Энергия направляемых мод не рассеивается в сторону демпфирующей оболочки.

Чем меньше дисперсия, тем больший поток информации можно передать по волокну.

             τ² = τ² _mod + τ² _chr = τ² _mod + (τ _mat + τ _w)²

2. 2.  Межмодовая дисперсия возникает из-за различной длины траекторий отдельных направляемых мод и взаимодействия мод внутри волокна. Межмодовая дисперсия возможна только в многомодовых волокнах.

Межмодовая дисперсия зависит и от неоднородности материала волокна.

3. 3. Хроматическая дисперсия. Имеет две составляющие:

• материальная дисперсия – обусловлена зависимостью показателя

    преломления материала волокна (кварца) от длины волны.

    N(λ) – удельная (на 1км) материальная дисперсия).

• волновая дисперсия – зависимость коэффициента распространения

    моды от длины волны.

     N(λ) – удельная волновая дисперсия.

Результирующий коэффициент удельной хроматической дисперсии:

D(λ) = M(λ) + N(λ)

M(λ) может быть и больше, так и меньше нуля.

N(λ) – всегда больше нуля.

На определённой длине волны | M(λ)| = | N(λ)|, а знаки разные и происходит взаимная компенсация.

Для ступенчатого одномодового на длине волны 1310 ± 10нм D(λ) = 0/

Недостатки передающей среды:

1. 1. потери мощности => снижение уровня сигнала.

2. 2. дисперсия – «расползание» по времени сигнала в процессе передачи.

Поляризационная модовая дисперсия.

 τ _pmd – возникает вследствие различных скоростей двух

      взаимно-перпендикулярных поляризационных составляющих моды.

  Существенна только в одномодовых волокнах при передачи широкополосных сигналов: 2.4 Гбит/с и более. При идеальной геометрии волокна, взаимно-перпендикулярные составляющие моды исходного сигнала перемещаются с одной скоростью.

Причиной  поляризационной модовой дисперсии является овальность сердцевины модового волокна – вопрос точности в технологии изготовления волокна.

Типы контактов соединителей:

Каждое последующее соединение более совершенное => более дорогое. На скоростных одномодовых линиях используется контакт типа b.

Падение мощности передаваемого сигнала на различных элементах волоконно-оптической линии.

 Одно из последних достижений: проводились испытания оптической линии передач около 200км с использованием мультиплексирования по длине световой волны. Передача на скорости 8.6Тбит/с.

 

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (KB, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (Amplitude Modulation, AM) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation, FM), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.

В компьютерных сетях сегодня применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных, но наиболее перспективными являются волоконно-оптические. На них сегодня строятся как магистрали крупных территориальных сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Популярной средой является также витая пара, которая характеризуется отличным соотношением качества к стоимости, а также простотой монтажа. С помощью витой пары обычно подключают конечных абонентов сетей на расстояниях до 100 метров от концентратора. Спутниковые каналы и радиосвязь используются чаще всего в тех случаях, когда кабельные связи применить нельзя - например, при прохождении канала через малонаселенную местность или же для связи с мобильным пользователем сети, таким как шофер грузовика, врач, совершающий обход, и т. п.

Аппаратура линий связи

Аппаратура передачи данных (АПД или DCE - Data Circuit terminating Equipment) Аппаратура пользователя линии связи, вырабатывающая данные для передачи по линии связи и подключаемая непосредственно к аппаратуре передачи данных, обобщенно носит название оконечное оборудование данных (00Д или DTE - Data Terminal Equipment). Примером DTE могут служить компьютеры или маршрутизаторы локальных сетей. Эту аппаратуру не включают в состав линии связи.

Разделение оборудования на классы DCE и DTE в локальных сетях является достаточно условным. Например, адаптер локальной сети можно считать как принадлежностью компьютера, то есть DTE, так и составной частью канала связи, то есть DCE.

Промежуточная аппаратура обычно используется на линиях связи большой протяженности. Промежуточная аппаратура решает две основные задачи:

· улучшение качества сигнала;

· создание постоянного составного канала связи между двумя абонентами сети.

В локальных сетях промежуточная аппаратура может совсем не использоваться, если протяженность физической среды - кабелей или радиоэфира - позволяет одному сетевому адаптеру принимать сигналы непосредственно от другого сетевого адаптера, без промежуточного усиления. В противном случае применяются устройства типа повторителей и концентраторов.

В глобальных сетях необходимо обеспечить качественную передачу сигналов на расстояния в сотни и тысячи километров. Поэтому без усилителей (повышаю щих мощность сигналов) и регенераторов (наряду с повышением мощности восстанавливающих форму импульсных сигналов, исказившихся при передаче на большое расстояние), установленных через определенные расстояния, построить территориальную линию связи невозможно. В глобальной сети необходима также и промежуточная аппаратура другого рода — мультиплексоры, демульти-плексоры и коммутаторы. Эта аппаратура решает вторую указанную задачу, то есть создает между двумя абонентами сети непрерывный составной канал из отрезков физической среды — кабелей с усилителями. Причем некоторые из этих отрезков, обладающие широкой полосой пропускания, например отрезки волоконно-оптического или коаксиального кабеля, одновременно участвуют в образовании сразу нескольких составных каналов. Такой высокоскоростной канал, по которому передаются одновременно данные от большого числа сравнительно низкоскоростных абонентских линий, обычно называют уплотненным каналом. Наличие промежуточной коммутационной аппаратуры избавляет создателей глобальной сети от необходимости прокладывать отдельную кабельную линию для каждой пары соединяемых узлов сети.

В зависимости от типа промежуточной аппаратуры все линии связи делятся на аналоговые и цифровые. В аналоговых линиях промежуточная аппаратура предназначена для усиления аналоговых сигналов, то есть сигналов, которые имеют непрерывный диапазон значений. Такие линии связи традиционно применялись в телефонных сетях для связи АТС между собой. Для создания высокоскоростных каналов, которые мультиплексируют несколько низкоскоростных аналоговых абонентских каналов, при аналоговом подходе обычно используется техника частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing, FDM).

В цифровых каналах связи используется промежуточная аппаратура, которая улучшает форму импульсов и обеспечивает их ресинхронизацию, то есть восстанавливает период их следования. Промежуточная аппаратура образования высокоскоростных цифровых каналов (мультиплексоры, демультиплексоры, коммутаторы) работает по принципу временного мультиплексирования каналов (Time Division Multiplexing, TDM), когда каждому низкоскоростному каналу выделяется определенная доля времени (тайм-слот или квант) высокоскоростного канала.

В настоящее время аналоговые каналы стали применяться в первичных сетях нового типа, использующих метод мультиплексирования по длине волны (Wave-length Division Multiplexing, WDM). В первичных сетях WDM каждый канал передает свою информацию с помощью световой волны определенной длины (и, соответственно, частоты). Такой канал также называется спектральным каналом, так как ему выделяется определенная полоса спектра светового излучения.