Что такое ВОЛС , какие принципы работы и особенности

Расшифровка ВОЛС – волоконно-оптические линии связи, официально, по ГОСТ Р 54417-2011 применяется термин ВОСП (волоконно-оптические системы передачи). В качестве проводника в таких системах, в отличие от традиционных медных проводов, используются оптические волокна.

Оптические кабели обеспечивают высокую скорость, чистоту и безопасность передачи больших объемов данных на значительные расстояния. Оптоволоконные сети обеспечивают моментальный обмен информацией между городами, странами и континентами.

Принцип работы оптоволоконной сети

Передача информации при помощи светового сигнала обеспечивает защиту информации от несанкционированного доступа, исключает сторонние электромагнитные помехи, позволяет создать качественное широкополосное интернет-соединение, телефонную и телевизионную связь.

Уникальные свойства оптического волокна с успехом используются для прогнозирования сейсмической активности, изучения льдов Арктики, мониторинга сложных производственных процессов в нефтехимической, добывающей промышленности.

Компоненты ВОЛС

Построение волоконно-оптической линии связи требует использования активного и пассивного оборудования, которое обеспечивает отправку, передачу и ретрансляцию сигнала.

Активное оборудование

Активные компоненты оптоволоконной сети подключаются к электросети:

• Усилители – координируют мощность сигнала при передаче данных на большие расстояния.

• Регенераторы – восстанавливают искаженные параметры передачи.

• Лазер – преобразователь электрических сигналов в оптические.

• Модулятор – корректирует оптическую волну.

• Маршрутизаторы – распределяют отправку данных конкретным абонентам, сетям.

• Коммутаторы – перераспределяют большие объемы данных между группами конечных потребителей.

• Фотоприемник – преобразует получаемый оптический сигнал в электрический.

Пассивное оборудование

К пассивному оборудованию в первую очередь относится оптический кабель. От его технических характеристик зависит надежность защиты, пропускная способность сетей ВОЛС, чистота и скорость передачи данных.

• Одномодовые ОК – используются для магистральных трасс, между городами и странами, обеспечивают высокую пропускную способность.

• Многомодовые кабели – применяются для подключения групп абонентов, построения сложных кабельных систем.

Конструктивные параметры оптических кабелей рассчитаны на разные условия эксплуатации, предусмотрена защита от высоких температур, открытого пламени, механических повреждений, динамических и вибрационных нагрузок.

К пассивным устройствам также относятся:

• Муфты, кроссы – соединение отдельных участков кабеля.

• Шнуры, коннекторы, разъемы, патч-корды – подключение к активному оборудованию.

• Распределительные шкафы, стойки – монтажные элементы сетей СКС.

• Адаптеры – соединяют линии с различными техническими параметрами.

Проектирование оптоволоконных сетей

Требует точного расчета технических параметров, возможностей компонентов, используемого активного и пассивного оборудования. Учитывается степень затухания, сила, дисперсия светового сигнала, пропускная способность сети, количество подключаемых абонентов, протяженность линии связи.

Основные преимущества и недостатки ВОЛС

Преимущества:

• Не подвержены электромагнитным помехам, могут прокладываться рядом с линиями ЛЭП.

• Небольшой вес кабелей облегчает монтаж и снижает себестоимость линий связи.

• Передача данных на расстояния до 100 км без установки дополнительных ретрансляторов.

• Высокая скорость и пропускная способность – передача терабит данных в секунду.

• Пожарная безопасность, устойчивость к влаге, агрессивным химическим средам.

• Полная безопасность соединения, исключение несанкционированного подключения.

• Долговечность и низкие затраты на обслуживание.

Недостатки:

• Требуется профессиональное проектирование и подбор оборудования.

• Высокая стоимость активного оборудования и монтажа.

• Специализированное оборудование и инструменты для прокладки.

• Дорогой ремонт и сложность устранения повреждений.

Модернизация активной аппаратуры и пассивных комплектующих направлена на снижение себестоимости, повышение качества и скорости передачи сигнала. Ведутся исследования по удешевлению производства оптического кабеля.

ВОЛС – это технологии будущего, которые вскоре полностью заменят традиционные линии связи.