8.1.7. Повторители и усилители

Для больших пробегов кабеля, когда в кабеле возникает затухание или коннекторы и соединения снижают уровень переданного сигнала ниже минимального уровня, требуемого приемником; необходимо использовать на своих местах повторители или усилители. Усилитель можно разместить непосредственно между передатчиком и кабелем или между приемником и кабелем, или же на любом расстоянии вдоль кабеля. Усилитель просто увеличивает уровень входного сигнала. Поскольку усилитель ничего не делает с входным сигналом, кроме его усиления, он неизбежно будет добавлять к выходному сигналу шум.

Рис. 8.3 Иллюстрация звездообразной, кольцевой и шинной топологий

Повторитель, с другой стороны, устанавливается на отдаленном расстоянии вдоль кабеля, где уровень сигнала снизился до минимально допустимого. Он принимает входящий импульс света, который подвергся также действию дисперсии; регенерирует этот импульс в новый прямоугольный импульс, затем усиливает его и передает в следующий участок кабеля. Это, по сути, устраняет шум из сигнала.

Чтобы определить, нужны ли повторители и усилители, необходимо вычислить потери мощности. Эта процедура обсуждается в разделе 8.2.

По возможности следует избегать повторителей, поскольку они нуждаются в техническом обслуживании и обычно являются дорогостоящими капитальными средствами оптические усилители не очень эффективны и тоже могут быть очень дорогими.

Важно провести тщательный анализ стоимости различных альтернатив использованию повторителей и усилителей. Например, может быть дешевле использовать единственный пробег кабеля с высококачественным одномодовым волокном с лазерными источниками, чем использовать несколько участков кабеля с многомодовым волокном с повторителями и светодиодами. С другой стороны, может оказаться верным и обратное.

3.1.8. Выбор передающего и принимающего оборудования

Завершив проектирование обсуждавшихся в предыдущем разделе параметров, можно выбрать нужные передатчики и приемники, соответствующие этим проектным параметрам системы.

Если устанавливается определенный стандарт передачи данных, например гигабитный Ethernet, передающие и принимающие модули будут спроектированы для работы с очень строгим набором стандартов, которого должны придерживаться все производители. В этом случае должно быть возможно совместно использовать оборудование различных производителей, и оно должно успешно соединяться.

Если устанавливаемая система не соответствует определенному стандарту, разумно использовать для каждого маршрута соответствующие передающие и принимающие модули от одного производителя. К сожалению, несмотря на утверждения, что передающие и принимающие модули от разных производителей соответствуют единому физическому стандарту, очень часто они не могут работать друг с. другом на физическом уровне. Рекомендуется на всем протяжении до завершения установки использовать одни и те же типы передающих и принимающих модулей от одного производителя. Это поможет упростить процедуры технического обслуживания и снизит требования к запасным частям.

Вот параметры, которые следует рассмотреть до выбора набора принимающих и передающих модулей:

• необходимая максимальная скорость передачи данных;
• рабочая длина волны;
• необходимое максимальное расстояние передачи;
• уровень потерь на каждом участке;
• максимальная ожидаемая дисперсия канала связи;
• максимально допустимое время нарастания для каждого компонента и для системы в целом;
• что предпочтительнее - светодиоды или лазерные источники;
• числовая апертура и диаметр используемого волокна и необходимые апертура и диаметр для источников и детекторов;
• согласованность передающих и принимающих модулей с выбранным волокном;
• требуемый тип, кодирования данных, если он используется передающим и принимающим модулями (NRZ, манчестерское и т. д.);
• является ли приложение коммерческим или промышленным;
• необходимая надежность оборудования;
• требуемая доступность каждого канала связи (включая ожидаемую частоту ошибок по битам).

Всегда, когда возможно, предпочтительнее использовать вместо лазеров светодиоды, поскольку они значительно дешевле; им нужна меньшая защита от окружающей среды, они стабильнее и менее чувствительны к физическому давлению и вибрации.

В настоящее время источники света для 1300 нм дешевле, чем для 1550 нм. Если должны использоваться источники 1550 нм, они должны быть с очень узким спектром и должны использоваться с волокнами с компенсированной дисперсией.