44 Светоизлучающие диоды

Применяются в системах передачи в связи, по диапазону излучения близки к инфракрасному диапазону. Основное их достоинство низкая стоимость. Приемник светоизлучающих диодов проблемно создать, потому что диод излучает свет в широком конусе (поэтому такие светодиоды применяются с многомодовыми волокнами.

Существует 2 – типа таких диодов:

1) излучает поверхностью

2) излучает срезом

Рекомбинация пар электронов и дырок приводит к излучению света, часть которого может быть собрана и направлена в ОВ. Излучаемый свет не когерентен. Имеет достаточно широкий спектр (порядка 50 нм).

При излучении с поверхности излучается не более 1%.

Недостаток: широкий конус излучения, широкий диапазон излучаемых длин волн, при поверхностном излучении. Низкий КПД. Система с применением многомодовых волокон. Невысокая скорость передачи.

45 Детекторы оптических сигналов

В качестве детекторов применяют фотодиоды. Бывают кремниевые фотодиоды и InGaAs.

Кремниевые используют для приёма оптического сигнала на λ=850 нм, а InGaAs на λ =1300 – 1650 нм.

При попадании света на контактах возникает разность потенциалов. Часто используется туннельные фотодиоды. Предназначены для усиления оптического сигнала, который переходит в электрический. Используются в удалённых линиях связи.

46 Усилители и регенераторы оптических сигналов

Существует 2 метода усиления:

– регенерация сигналов;

– усиление при помощи эрбиевых усилителей.

1) Регенератор принимает искаженный оптический сигнал, создает его восстановленную копию и передает в линию. Регенерированный сигнал практически свободен от искажений. Для осуществления процесса регенерации, необходимо преобразование в электрическую форму.

2) Волокнооптические усилители на основе легированного волокна эрбием

Свойства:

– возможность одновременного усиления сигнала с различными длинами волн

– обеспечивают непосредственное усиление оптических сигналов, без их преобразования в электрические сигналы и обратно

– их рабочий диапазон длин волн практически точно соответствует 3-му окну прозрачности оптического волокна

– обладают низким уровнем шумов

– простота реализации

В схему вводится лазер накачки

При воздействии лазерного излучения на легированное волокно возникают свободные носители заряда отсюда следует уменьшение коэффициента поглощения. При увеличении накачки лазера возникает эффект усиления

Для объединения входного оптического потока и излучения накачки используется мультиплексор. Обязательным является применение изоляторов. Они применяются для того чтобы предотвратить проникновение в усилитель отраженных от неоднородности линии сигналов. Отраженные сигналы усиленные в усилители явл источников шумов. Также принципиальным является выбор легирующих добавок. От них зависит диапазон усиления, а также характеристика усиления. От концентрации ионов эрбия зависит длина волокна необходимого для усиления.

47 Каналообразующие устройства систем подвижной радиосвязи

Оборудование сетей радиосвязи с подвижными объектами включает в себя абонентские станции (радиотелефоны) и базовые станции, цифровые коммутаторы, центр управления и обслуживания, различные дополнительные системы и устройства. Стационарной частью мобильной сети является телефонная сеть общего пользования.

Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона (около 2 ГГц), передавая данные со скоростью до 3,6 Мбит/с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т. д.

3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).

Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (или W-CDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов). Также возможно использование стандарта CDMA450.

3,5G - третье поколение мобильной связи, с высокой скоростью, но гораздо меньшей чем 4G К третьему с половиной поколению принято относить технологии, позволяющие осуществлять пакетную передачу данных со скоростью в 14,4 Мбит/с. Но пока на практике эта скорость составляет 3,6 Мбит/с. Эта технология считается переходной между сетями третьего поколения (3G) и сетями четвёртого (4G).

3,5G – 28Мбит/с

4G (от англ. fourth generation — четвёртое поколение) — перспективное (четвёртое) поколение мобильной связи, характеризующееся высокой скоростью передачи данных и повышенным качеством голосовой связи. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с подвижным абонентам.

С технической точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего, заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе как пакетную коммутацию, так и коммутацию каналов. Для передачи голоса в 4G предусмотрена технология VoIP, позволяющая совершать голосовые звонки, применяя пакетную передачу данных.

3G – UMTS/WCDMA, 3,5G – HSDPA/HSUPA, 3,75G – HSPA+, 4G – LTE

Модуляция QAM