Скільки розмов влізе в один телефонний кабель? Технології, що міняють світ
Кажуть, середньовічні схоласти любили суперечки на тему «Скільки міріадов ангелів можуть розміститися на кінчику голки». Для зв'язківців набагато важливіше вирішення проблеми: скільки телефонних розмов можуть поміститися в кабель ... Точніше, така проблема була актуальна років 100 тому. Зараз мова йде про те, скільки десятків гігабіт на секунду може передати даний оптичний кабель.
Про те, скільки це сотень тисяч телефонних розмов, вже ніхто навіть не думає. Але порахувати можна. Якщо 64 кілобіт на секунду - одна телефонна розмова, то 40 гігабіт на секунду, це ... трохи більше 655.000 телефонних розмов. Одночасно. По одному оптичному кабелю.
«Спочатку було слово» ... Ні, не так. Спочатку була пара. Два дроти. Її звуть «кручений парою» - ті, хто її ще використовують. Цієї самої кручений парою кожен стаціонарний телефон з'єднується з АТС. Чому кручений? Коли дроту скручені, то зменшуються наведення від одного проводу на іншому, і навпаки. Адже треба ж передавати по можливості чистий звук, а не перешкоди від себе самого.
Зрозуміло, з'єднання це відбувається не безпосередньо. Тут в справу вступає зручність експлуатації. Тому від АТС дроти йдуть до якогось пристрою, що зветься «аналоговий крос», яке забезпечує приєднання абонентських проводів від АТС до проводів, згодом об'єднуються в багатожильні кабелі, що йдуть від АТС до різних розподільних шаф вже безпосередньо в будинках, звідки потім вже кожна окрема пара йде до свого телефону.
А на самому початку телефонізації ці самі пари «вилися» від комутатора до самого телефонного апарату. Ну і проводів ж було! Ну, поки абонентів було мало, це було терпимо. А от коли їх стало не 10-20, а сотні й тисячі, коли до одного будівлі треба було тягнути сотню, а то й кілька сот проводів (я маю на увазі - пар проводів), а ще все це провести від комутатора до телефону, від стовпа до стовпа ... І саме розумне, що люди зуміли придумати відразу - це зробити кабель не на одну виту пару, а на багато-багато кручених пар. Ось так - закопали в землю товстий кабель від АТС до будинку, а в тому кабелі розмістилися десятки, навіть сотні кручених пар.
В даний час рекордом є кабель на 4000 кручених пар. В одному товстому кабелі знаходяться 8000 найтонших мідних дротів по 0,32 мм завтовшки, причому кожен дріт має ізоляцію товщиною всього в 0,08 мм з поліетилену.
Однак це паліативне і дуже дороге рішення. Сьогодні воно використовується тільки для «розводки» від АТС до абонентів. А адже потрібна ще і зв'язок між АТС, для забезпечення роботи всієї телефонної мережі. Інженери подумали-подумали ... І раптом виявилося, що рішення вже давно придумано і запатентовано. Це - коаксіальний кабель. Якщо ви не знаєте що це таке - подивіться на антену вашого телевізора. Ваша антена - коаксіальний кабель.
Коаксіальний кабель був винайдений і запатентований в XIX столітті, а використовувати його для зв'язку почали з 1930-х років. Назва походить від латинського «co-axis», або «со-вісний». Всередині - провідник, потім ізолятор, а зверху - циліндричний другий провідник і знову ізолююча оболонка. Винайшов його, до речі, англійський фізик Олівер Хевісайд, так-так, той самий Хевісайд, який майже виявив шар Хевісайда в атмосфері Землі, що відображає радіохвилі. Шар він не відкрив, а тільки передбачив. І назва офіційне він носить «шар Кеннеллі-Хевисайда».
Постало питання про те, як би спочатку стиснути кілька телефонних розмов в один кабель - щоб протягнути тільки один кабель, а потім, на іншому кінці - як би їх розділити. Між АТС зв'язок здійснюється вже не в аналоговому форматі звичайної кручений пари, а через цифрові лінії стандарту Е1. Якщо для якісного телефонної розмови необхідно 64 кілобита в секунду, то лінія Е1 передає 2 мегабіта на секунду, об'єднуючи в одному пакеті 30 телефонних розмов і ще 2 службових каналу, що забезпечують надійність передачі. Переклад з аналога в цифру здійснюється апаратурою АТС. Коаксіальний кабель дозволяє передавати до 300 мегабіт в секунду, тобто - До 150 каналів Е1 в одному кабелі.
У наш час на головних магістральних кабелях давно вже використовуються оптичні кабелі. Вони пропускають вже не сотні або тисячі телефонних розмов, а десятки гігабіт на секунду. При цьому очевидно, що оптичні волокна мають ще величезний резерв розвитку - постійно з'являються новинки, що дозволяють збільшити передавальну здатність оптичних кабелів.
Єдиний мінус у всіх кабелів зв'язку - те, що сигнал, що йде по них, затухає досить швидко. Тому кожні 50-70 кілометрів на лінії зв'язку повинен бути побудований вузол, у якому спеціальне обладнання посилить сигнал і передасть його далі.
