Требования к полосе пропускания

Оптическое волокно — среда передачи, используемая в современных назем­ных сетях связи. Оно позволяет передавать огромное количество информа­ции. Если сопоставить его полосу пропускания и емкость канала связи, счи­тая, что 1 бит/с соответствует 1 герцу полосы, то можно прийти к выводу, что емкость такого канала близка к бесконечности. Фактически, весь ис­пользуемый радиочастотный спектр (считаем, что он укладывается в полосу 3 кГц — 200 ГГц) может быть передан по одному волокну.

Оптическое волокно хорошо вписывается в схему цифровой передачи. Например, передача по коаксиальному кабелю и паре проводов требует зна­чительно больше повторителей (регенераторов) на условную единицу дли­ны, чем если бы она велась по оптическому волокну. Это соотношение ко­леблется от 20:1 до 100:1. В результате, накопленный джиттер (дрожание фазы фронтов импульсов) при передаче по оптоволокну значительно мень­ше, чем при передаче по медным проводам. Это происходит потому, что накопленный систематический джиттер является функцией числа последо­вательно включенных повторителей.

При современной технологии емкость волокна (эквивалентная битовой скорости) может достигать 10 Гбит/с в расчете на один битовый поток. Ис­пользуя при этом технологию волнового мультиплексирования можно про­пустить по одному волокну не менее 80 таких потоков (В момент перевода этой книги это число составляло уже 320). Простое умноже­ние дает нам цифру эквивалентной емкости 800 Гбит/с. В момент, когда эта книга уже вышла, один битовый поток мог переносить уже 40 Гбит/с. Зна­чит то же умножение 80, но на 40, дает нам цифру эквивалентной емкости 3,2 Тбит/с на одно волокно. Предположим, что волоконно-оптический кабель (ВОК) имеет 24 волокна, из которых 4 резервных. Тогда оставшиеся 20 по­зволяют организовать 10 симметричных полнодуплексных (двунаправлен­ных) канала. Таким образом, при емкости 3,2 Тбит/с на волокно, получаем общую емкость ВОК в 32 Тбит/с. Эта емкость могла бы удовлетворить на некоторое время предъявляемые в настоящее время требования по емкости канала связи.

При самой сложной технике кодирования (упаковки) и использовании 18 ГГц несущей в полосе 40 МГц можно передать в настоящее время поток в 655 Мбит/с. Если допустить передачу по 10 таких несущих в одну и в другую стороны, то общая транспортная емкость такой системы будет равна 6 Гбит/ с, что составит всего 1/500 емкости, передаваемой по одному ВОК. При этом, конечно, волоконно-оптическая система передачи (ВОСП), использующая со­временные методы, не использует аналогичную технику упаковки бит.