Εδώ και πολλά χρόνια, η βάση της μετάδοσης δεδομένων είναι το οπτικό μέσο. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς έναν αναγνώστη habra που δεν είναι εξοικειωμένος με αυτές τις τεχνολογίες, αλλά είναι αδύνατο να γίνει χωρίς τουλάχιστον μια σύντομη περιγραφή στη σειρά άρθρων μου.
Περιεχόμενα της σειράς άρθρων
- Μέρος 9: Κεφαλή
- Μέρος 10: Αντιμετώπιση προβλημάτων στο δίκτυο καλωδιακής τηλεόρασης
Για να ολοκληρώσω την εικόνα, θα σας πω εν συντομία και με απλοποιημένο τρόπο για μερικά κοινά πράγματα (μην μου πετάτε παντόφλες, αυτό είναι για όσους δεν το γνωρίζουν εντελώς): η οπτική ίνα είναι γυαλί που έχει τεντωθεί μια κλωστή πιο λεπτή από μια τρίχα. Μια δέσμη που σχηματίζεται από ένα λέιζερ διαδίδεται μέσα από αυτό, η οποία (όπως κάθε ηλεκτρομαγνητικό κύμα) έχει τη δική του συγκεκριμένη συχνότητα. Για ευκολία και απλότητα, όταν μιλάμε για οπτικά, αντί για συχνότητα σε Hertz, χρησιμοποιήστε το αντίστροφο μήκος κύματος του, το οποίο στην οπτική περιοχή μετριέται σε νανόμετρα. Για μετάδοση σήματος καλωδιακής τηλεόρασης χρησιμοποιείται συνήθως λ=1550nm.
Τα μέρη της γραμμής συνδέονται μεταξύ τους με συγκόλληση ή συνδετήρες. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτό στο . Επιτρέψτε μου απλώς να πω ότι τα δίκτυα CATV χρησιμοποιούν σχεδόν πάντα λοξό γυάλισμα APC.
Εικόνα από fiber-optic-solutions.com
Εισάγει ελαφρώς περισσότερη εξασθένηση από το άμεσο σήμα, αλλά έχει μια πολύ σημαντική ιδιότητα: το σήμα που ανακλάται στη διασταύρωση δεν διαδίδεται στον ίδιο άξονα με το κύριο σήμα, λόγω του οποίου έχει μικρότερη επιρροή σε αυτό. Για συστήματα ψηφιακής μετάδοσης με ενσωματωμένους αλγόριθμους πλεονασμού και αποκατάστασης, αυτό φαίνεται ασήμαντο, αλλά το τηλεοπτικό σήμα ξεκίνησε το ταξίδι του ως αναλογικό σήμα (και στις οπτικές ίνες) και γι 'αυτό αυτό είναι πολύ κρίσιμο: όλοι θυμούνται το φάντασμα ή την εικόνα ερπυσμός σε παλιές τηλεοράσεις με αβέβαιη λήψη. Παρόμοια κυματικά φαινόμενα συμβαίνουν τόσο στον αέρα όσο και στα καλώδια. Ένα ψηφιακό τηλεοπτικό σήμα, αν και έχει αυξημένη ασυλία θορύβου, ωστόσο δεν έχει πολλά από τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης δεδομένων πακέτων και μπορεί επίσης να υποφέρει σε επίπεδο φυσικής, αλλά δεν μπορεί να αποκατασταθεί μέσω εκ νέου αιτήματος.
Για να μεταδοθεί ένα σήμα σε σημαντική απόσταση, απαιτείται υψηλό επίπεδο, επομένως οι ενισχυτές είναι απαραίτητοι στην αλυσίδα. Το οπτικό σήμα στα συστήματα CATV ενισχύεται από ενισχυτές ερβίου (EDFA). Η λειτουργία αυτής της συσκευής είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του πώς οποιαδήποτε αρκετά προηγμένη τεχνολογία δεν διακρίνεται από τη μαγεία. Με λίγα λόγια: όταν μια δέσμη διέρχεται από μια ίνα εμποτισμένη με έρβιο, δημιουργούνται συνθήκες κάτω από τις οποίες κάθε φωτόνιο της αρχικής ακτινοβολίας δημιουργεί δύο κλώνους από μόνος του. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται σε όλα τα συστήματα μετάδοσης δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις. Σίγουρα δεν είναι φθηνά. Επομένως, σε περιπτώσεις όπου δεν απαιτείται ενίσχυση του σήματος κατά σημαντική ποσότητα και δεν υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις για την ποσότητα θορύβου, χρησιμοποιούνται αναγεννητές σήματος:
Αυτή η συσκευή, όπως φαίνεται από το μπλοκ διάγραμμα, εκτελεί διπλή μετατροπή σήματος μεταξύ οπτικών και ηλεκτρικών μέσων. Αυτός ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να αλλάξετε το μήκος κύματος του σήματος εάν είναι απαραίτητο.
Τέτοιοι χειρισμοί όπως η ενίσχυση του σήματος και η αναγέννηση είναι απαραίτητοι όχι μόνο για την αντιστάθμιση της εξασθένησης του καλωδίου μήκους χιλιομέτρων. Οι μεγαλύτερες απώλειες συμβαίνουν όταν το σήμα διαιρείται μεταξύ διακλαδώσεων δικτύου. Η διαίρεση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας παθητικές συσκευές, οι οποίες, ανάλογα με την ανάγκη, μπορούν να έχουν διαφορετικό αριθμό κρουνών και μπορούν επίσης να διαιρούν το σήμα είτε συμμετρικά είτε όχι.
Στο εσωτερικό, το διαχωριστικό είναι είτε ίνες συνδεδεμένες με πλευρικές επιφάνειες, είτε χαραγμένες, όπως ίχνη σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Για να εμβαθύνουμε, προτείνω άρθρα για и διαιρέτες ανάλογα. Όσο περισσότερα χτυπήματα έχει ο διαχωριστής, τόσο περισσότερη εξασθένηση εισάγει στο σήμα.
Εάν προσθέσουμε φίλτρα στον διαχωριστή για να διαχωρίσουμε δέσμες με διαφορετικά μήκη κύματος, τότε μπορούμε να μεταδώσουμε δύο σήματα ταυτόχρονα σε μία ίνα.
Αυτή είναι η απλούστερη έκδοση της οπτικής πολυπλεξίας - FWDM. Συνδέοντας εξοπλισμό CATV και Διαδικτύου στις εισόδους TV και Express, αντίστοιχα, θα λάβουμε ένα μικτό σήμα στον κοινό ακροδέκτη COM, το οποίο μπορεί να μεταδοθεί μέσω μιας ίνας και από την άλλη πλευρά μπορεί επίσης να διαιρεθεί μεταξύ ενός οπτικού δέκτη και ένας διακόπτης, για παράδειγμα. Αυτό συμβαίνει σχεδόν με τον ίδιο τρόπο που εμφανίζεται ένα ουράνιο τόξο από το λευκό φως σε ένα γυάλινο πρίσμα.
Για σκοπούς δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας οπτικού σήματος, εκτός από οπτικούς δέκτες με δύο εισόδους, για τους οποίους έγραψα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ηλεκτρομηχανικό ρελέ, το οποίο μπορεί να μεταβαίνει από τη μια πηγή στην άλλη σύμφωνα με καθορισμένες παραμέτρους σήματος.
Εάν μια ίνα υποβαθμιστεί, η συσκευή θα αλλάξει αυτόματα σε μια άλλη. Ο χρόνος εναλλαγής είναι μικρότερος από ένα δευτερόλεπτο, επομένως για τον συνδρομητή μοιάζει το χειρότερο σαν μια χούφτα τεχνουργήματα στην εικόνα της ψηφιακής τηλεόρασης, τα οποία εξαφανίζονται αμέσως με το επόμενο καρέ.
Πηγή: www.habr.com