لسنوات عديدة الآن، كان أساس نقل البيانات هو الوسيط البصري. من الصعب تخيل قارئ هابرا ليس على دراية بهذه التقنيات، لكن من المستحيل الاستغناء عن وصف موجز على الأقل في سلسلة مقالاتي.
محتويات سلسلة المقالات
- الجزء 9: العنوان
- الجزء 10: استكشاف الأخطاء وإصلاحها على شبكة تلفزيون الكابل
لإكمال الصورة، سأخبرك بإيجاز وبطريقة مبسطة عن بعض الأشياء المبتذلة (لا ترمي بالنعال علي، هذا لمن لا يعلمون تمامًا): الألياف الضوئية عبارة عن زجاج تم تمديده إلى خيط أرق من الشعرة. ينتشر من خلاله شعاع يتكون من الليزر، والذي (مثل أي موجة كهرومغناطيسية) له تردده الخاص. من أجل الراحة والبساطة، عند الحديث عن البصريات، بدلاً من التردد بالهرتز، استخدم الطول الموجي العكسي، والذي يتم قياسه في النطاق البصري بالنانومتر. لنقل إشارة تلفزيون الكابل، عادة ما يتم استخدام 1550nm= .
يتم توصيل أجزاء الخط ببعضها البعض عن طريق اللحام أو الموصلات. يمكنك قراءة المزيد عن هذا في . اسمحوا لي فقط أن أقول إن شبكات CATV تستخدم دائمًا التلميع المائل لـ APC.
الصورة من موقع fibre-optic-solutions.com
إنه يقدم توهينًا أكثر قليلاً من الإشارة المباشرة، ولكن له خاصية مهمة جدًا: الإشارة المنعكسة عند التقاطع لا تنتشر على طول نفس محور الإشارة الرئيسية، مما يجعلها أقل تأثيرًا عليها. بالنسبة لأنظمة النقل الرقمية ذات خوارزميات التكرار والاستعادة المضمنة، يبدو هذا غير مهم، لكن الإشارة التلفزيونية بدأت رحلتها كإشارة تناظرية (في الألياف الضوئية أيضًا)، وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة لها: الجميع يتذكر الظلال أو الصورة زحف على أجهزة التلفاز القديمة مع استقبال غير مؤكد. تحدث ظواهر موجية مماثلة سواء في الهواء أو في الكابلات. إشارة التلفزيون الرقمي، على الرغم من أنها تتمتع بحصانة متزايدة من الضوضاء، إلا أنها لا تتمتع بالعديد من فوائد نقل حزم البيانات ويمكن أن تعاني أيضًا على المستوى الفيزيائي، ولكن لا يمكن استعادتها من خلال إعادة الطلب.
لكي يتم نقل الإشارة عبر مسافة كبيرة، يلزم وجود مستوى عالٍ، لذلك لا غنى عن مكبرات الصوت في السلسلة. يتم تضخيم الإشارة الضوئية في أنظمة CATV بواسطة مضخمات الإربيوم (EDFA). يعد تشغيل هذا الجهاز مثالاً ممتازًا لكيفية تمييز أي تقنية متقدمة بدرجة كافية عن السحر. باختصار: عندما يمر شعاع عبر ألياف مشبعة بالإربيوم، يتم إنشاء الظروف التي بموجبها يقوم كل فوتون من الإشعاع الأصلي بإنشاء نسختين من نفسه. وتستخدم هذه الأجهزة في جميع أنظمة نقل البيانات عبر مسافات طويلة. فهي بالتأكيد ليست رخيصة. لذلك، في الحالات التي لا يكون فيها تضخيم الإشارة بمقدار كبير مطلوبًا ولا توجد متطلبات صارمة لكمية الضوضاء، يتم استخدام مولدات الإشارة:
يقوم هذا الجهاز، كما يتبين من الرسم التخطيطي، بإجراء تحويل مزدوج للإشارة بين الوسائط الضوئية والكهربائية. يتيح لك هذا التصميم تغيير الطول الموجي للإشارة إذا لزم الأمر.
تعد مثل هذه المعالجات مثل تضخيم الإشارة وتجديدها ضرورية ليس فقط للتعويض عن التوهين الذي يبلغ طوله كيلومترًا واحدًا. تحدث أكبر الخسائر عندما يتم تقسيم الإشارة بين فروع الشبكة. يتم تنفيذ التقسيم باستخدام أجهزة سلبية، والتي، حسب الحاجة، يمكن أن تحتوي على عدد مختلف من النقرات، ويمكنها أيضًا تقسيم الإشارة بشكل متماثل أو غير متماثل.
في الداخل، يكون الفاصل إما أليافًا متصلة بأسطح جانبية، أو محفورًا، مثل المسارات الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة. للتعمق أكثر، أوصي بالمقالات حول и المقسومات وفقا لذلك. كلما زاد عدد النقرات على المقسم، زاد التوهين الذي يقدمه للإشارة.
إذا أضفنا مرشحات إلى المقسم لفصل الحزم ذات الأطوال الموجية المختلفة، فيمكننا إرسال إشارتين في وقت واحد في ليف واحد.
هذه هي أبسط نسخة من تعدد الإرسال البصري - FWDM. من خلال توصيل أجهزة CATV والإنترنت بمدخلات التلفزيون وExpress، على التوالي، سنتلقى إشارة مختلطة في طرف COM المشترك، والذي يمكن نقله عبر ليف واحد، وعلى الجانب الآخر يمكن أيضًا تقسيمه بين جهاز استقبال بصري و التبديل، على سبيل المثال. يحدث هذا بنفس الطريقة التي يظهر بها قوس قزح من الضوء الأبيض في المنشور الزجاجي.
لغرض النسخ الاحتياطي للإشارة الضوئية، بالإضافة إلى أجهزة الاستقبال الضوئية ذات المدخلين، والتي كتبت عنها يمكن استخدام مرحل كهروميكانيكي يمكنه التبديل من مصدر إلى آخر وفقًا لمعلمات الإشارة المحددة.
إذا تدهورت إحدى الألياف، فسيتحول الجهاز تلقائيًا إلى ألياف أخرى. وقت التبديل أقل من ثانية، لذلك بالنسبة للمشترك يبدو في أسوأ الأحوال وكأنه حفنة من القطع الأثرية على صورة التلفزيون الرقمي، والتي تختفي على الفور مع الإطار التالي.
المصدر: www.habr.com