Вось ужо шмат гадоў асновай перадачы даных з'яўляецца аптычнае асяроддзе. Складана ўявіць хабрачытача, не знаёмага з гэтымі тэхналогіямі, аднак без хаця б кароткага апісання абысціся ў маёй серыі артыкулаў немагчыма.
Змест серыі артыкулаў
- Частка 9: Галаўная станцыя
- Частка 10: Пошук і ўхіленне няспраўнасцяў на сеткі КТВ
Для паўнаты карціны на пальцах і спрошчана раскажу аб пары банальных рэчаў (не кідайце тапкамі, гэта для тых, хто зусім не ў курсе): аптычнае валакно ўяўляе сабой шкло, якое выцягнулі ў нітку танчэй воласа. Па ім распаўсюджваецца сфарміраваны лазерам прамень, які (як любая электрамагнітная хваля) мае сваю пэўную частату. Для выгоды і прастаты прынята, кажучы аб оптыцы, замест частаты ў герцах выкарыстоўваць зваротную ёй велічыню даўжыні хвалі, якая ў аптычным дыяпазоне вымяраецца ў нанаметрах. Для перадачы сігналаў кабельнага тэлебачання звычайна выкарыстоўваецца λ=1550нм.
Часткі магістралі злучаюцца паміж сабой зваркай або раздымамі. Падрабязна пра гэта можна пачытаць у . Скажу толькі, што ў сетках КТВ выкарыстоўваюцца амаль заўсёды касая паліроўка APC.
Выява з сайта fiber-optic-solutions.com
Яна ўносіць крыху большае згасанне, чым прамая, але валодае вельмі важнай уласцівасцю: адлюстраваны на стыку сігнал распаўсюджваецца не па той жа восі, што асноўны сігнал, дзякуючы чаму аказвае меншы ўплыў на яго. Для лічбавых сістэм перадачы з закладзенай надмернасцю і алгарытмамі ўзнаўлення гэта здаецца няважным, але тэлесігнал пачаў свой шлях як аналагавы (у оптавалакне ў тым ліку), а для яго гэта вельмі крытычна: усё памятаюць дваенне ці спаўзанне малюнка на старых тэлевізарах пры няўпэўненым прыёме. Падобныя хвалевыя з'явы як у эфіры, так і ў кабелях маюць месца быць. Лічбавы тэлесігнал хоць і мае падвышаную памехаабароненасць, тым не менш, не мае шматлікіх плюшак пакетнай перадачы дадзеных і гэтак жа можа папакутаваць на ўзроўні фізікі, але ўжо не можа быць адноўлены праз перазапыт.
Для таго, каб сігнал можна было перадаць на значную адлегласць патрабуецца высокі яго ўзровень, таму ў ланцужку не абыйсціся без узмацняльнікаў. Аптычны сігнал у сістэмах КТВ узмацняюць эрбіевымі ўзмацняльнікамі (EDFA). Праца гэтай прылады можа служыць выдатным прыкладам таго, што любая досыць развітая тэхналогія неадрозная ад магіі. Калі ў двух словах: пры праходжанні прамяня па валакне з прымешкай эрбія ствараюцца ўмовы, пры якім кожны фатон зыходнага выпраменьвання стварае два сваіх клона. Такія прылады выкарыстоўваюцца ва ўсіх сістэмах перадачы даных на значныя адлегласці. Яны, вядома ж, не танныя. Таму ў выпадках, калі не патрабуецца ўзмацненні сігналу на значную велічыню і няма строгіх патрабаванняў да колькасці шуму, ужываюцца рэгенератары сігналу:
Гэта прылада, як відаць са структурнай схемы, ажыццяўляе падвойнае пераўтварэнне сігналу паміж аптычным і электрычным асяроддзямі. Такая канструкцыя дазваляе пры неабходнасці змяніць даўжыню хвалі сігналу.
Такія маніпуляцыі як узмацненне і рэгенерацыя сігналу неабходны не толькі для кампенсавання кіламетровага згасання кабеля. Найбольшыя страты адбываюцца пры дзяленні сігналу паміж галінамі сеткі. Дзяленне вырабляецца пры дапамозе пасіўных прылад, якія ў залежнасці ад запатрабавання могуць мець розную колькасць адводаў, а гэтак жа дзяліць сігнал як сіметрычна, так і няма.
Усярэдзіне дзельнік уяўляе з сябе альбо валокны, злучаныя бакавымі паверхнямі, альбо вытраўляецца, як дарожкі на друкаваным поплатку. Для паглыблення рэкамендую артыкулы пра и дзельнікі адпаведна. Чым больш дзельнік мае адводаў, тым большыя ён уносіць згасанні ў сігнал.
Калі дадаць да дзельніка фільтры для падзелу прамянёў з рознай даўжынёй хвалі, то мы можам перадаваць адразу два сігналы ў адным валакне.
Гэта найпросты варыянт мультыплексавання на оптыцы - FWDM. Падлучыўшы да ўваходаў TV і Express абсталяванне КТВ і інтэрнэт адпаведна, мы атрымаем змяшаны сігнал у агульнай выснове COM, які можна перадаць па адным валакне, а на іншым боку гэтак жа падзяліць яго паміж аптычным прымачом і камутатарам, напрыклад. Гэта адбываецца прыкладна гэтак жа, як у шкляной прызме з белага святла з'яўляецца вясёлка.
З мэтай рэзервавання аптычнага сігналу акрамя аптычных прымачоў з двума ўводамі, аб якіх я пісаў можа быць ужыта электрамеханічнае рэле, якое можа перамыкацца з адной крыніцы на іншы па зададзеных параметрах сігналу.
Пры дэградацыі аднаго валакна прылада аўтаматычна пераключыцца на іншае. Час пераключэння складае менш за секунду, таму для абанента гэта выглядае ў горшым выпадку як жменя артэфактаў на лічбавым тэлемалюнку, якія тут жа знікаюць з наступным кадрам.
Крыніца: habr.com