Материал: Современные технологии передачи и обработки данных. Никитин Л.Н

автоматической телефонной станции (АТС), которая также имеет все данные об абонентах в своем Опорном банке данных (ОБД).

После того, как опознанный абонент вышел на АТС, он имеет возможность подключиться к любому другому абоненту.

Обычно сотовая связь используется для передачи данных, но промежутков между передачей данных вполне достаточно для осуществления практически бесперебойной телефонной связи.

В заключении следует отметить, что в сотовых системах связи весьма эффективно используется выделенный частотный диапазон за счет повторения одних и тех же рабочих частот в различных ячейках радиостанций. Еще большему уплотнению отведенного диапазона мешают внутрисистемные помехи от ячеек с повторяющимися частотами, а также межканальные помехи. Критерием здесь служит допустимая величина защитного интервала между каналами.

Для ослабления взаимных и межканальных помех в сотовых системах связи стали применять разнесенный прием и соответствующую пространственную ориентацию антенны смежных каналов. Принятые меры позволяют повысить отношения сигнал/помеха и улучшить качество связи. Дополнительно подавить помеху можно также путем увеличения индекса частотной модуляции, но здесь нужно знать меру, так как этот метод ведет к расширению спектра частот передаваемого сигнала.

Сотовые системы подвижной связи является весьма перспективными, вот почему в России и многих других странах мира осуществляется интенсивное внедрение этих систем во все сферы деятельности общества.

51

6.СИСТЕМЫ СВЯЗИ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА

6.1.Особенности оптической связи

Возможность осуществления связи в оптическом диапазоне была показана еще в 1952 году отечественным учеными Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым, а также американским ученым Таунсом. Ими был открыт новый вид индукционного излучения в

1000 мкм), что существенно превышает всю частотную емкость уже освоенного в настоящее время радиодиапазона.

Для волн оптического диапазона характерны специфические особенности:

-хорошая способность фокусироваться в узкий луч, что

позволяет получить большой коэффициент усиления антенны при

еенезначительных размерах;

-возможность использования в качестве передающих и приемных антенн объективов, зеркал и т.п.;

-зависимость их поглощения от метеоусловий.

оптического диапазона. Так, например, в системах СВЧ, работающих на волне 3 см, для получения наибольшего выигрыша необходима антенна с диаметром 300 см, что позволяет получить угол расходимости лучей СВЧ 10 2 рад или примерно 0,60.

В системах же оптического диапазона при длине волны 0,1 мкм потребуется диаметр антенны 10 см. При этом угол расходимости

антенн можно получить выигрыш в мощности передатчика, равный

52

устойчивость связи. Потери сигнала происходят даже в атмосфере. Величина потерь зависит не только от состава атмосферы, но и от длины волны. Взвешенные частицы рассеивают, а водяные пары поглощают энергию сигнала.

Таким образом, атмосфера является избирательной средой и для повышения надежности связи необходимо знать зависимость коэффициента ее прозрачности от длины рабочей волны.

На рис. 6.1 приведен график зависимости коэффициента прозрачности атмосферы при изменении длины волны от 0,5 до 14 мкм. Полосы поглощения объясняются потерями энергии волны в парах воды и различных газах.

Рис. 6.1

Для реализации связи в оптическом диапазоне необходимо выбирать рабочие частоты в интервалах «окон» прозрачности. В

53

Р fh f ,

Ш

где f– частота излучения; h – постоянная Планка.

Из выражения (6.1) следует, что мощность шумов от источника

порожденные светом Солнца, Луны, звезд, свечением неба и облаков и т.д. Шумы от внешних источников называются фоновыми шумами. Они имеют очень широкую полосу частот. Уменьшить фоновые шумы можно путем применения узкополосных фильтров и узконаправленных приемных антенн в виде телескопов с малым углом зрения.

Таким образом, в передаваемом оптическом сигнале всегда присутствуют квантовые шумы лазера и фоновые шумы. На приемном конце к этим шумам добавляются шумы фотоприемных

которой понимается минимальная мощность излучения, создающего на нагрузке приемника сигнал, равный напряжению шумов. Это обстоятельство предъявляет определенные требования к выбору фотодетекторов при разработке конкретных систем связи в оптическом диапазоне.

6.2. Система оптической связи

Принцип построения систем связи оптического диапазона и систем радиосвязи в целом аналогичен. Функции передатчика в системе оптической связи выполняют генератор оптического диапазона (лазер), генератор накачки (ГН) и модулятор (МОД). Излучатель на передающем конце и коллектор на приемном выполняют роли передающей и приемной антенн.

55