Desde hace muchos años, la base de la transmisión de datos es el medio óptico. Es difícil imaginar a un lector de habra que no esté familiarizado con estas tecnologías, pero es imposible prescindir de al menos una breve descripción en mi serie de artículos.
Contenido de la serie de artículos.
- Parte 9: Cabecera
- Parte 10: Solución de problemas en la red de televisión por cable
Para completar el panorama, os contaré brevemente y de forma simplificada un par de cosas banales (no me tiréis las zapatillas, esto es para los que no lo saben): la fibra óptica es un vidrio que se ha estirado un hilo más fino que un cabello. A través de él se propaga un rayo formado por un láser que (como cualquier onda electromagnética) tiene su propia frecuencia específica. Por comodidad y simplicidad, cuando se habla de óptica, en lugar de frecuencia en hercios, se utiliza su longitud de onda inversa, que en el rango óptico se mide en nanómetros. Para la transmisión de señales de televisión por cable, normalmente se utiliza λ=1550 nm.
Las partes de la línea están conectadas entre sí mediante soldadura o conectores. Puedes leer más sobre esto en . Permítanme decirles que las redes CATV casi siempre utilizan el pulido oblicuo APC.
Imagen de fibra-optica-solutions.com
Introduce algo más de atenuación que la señal directa, pero tiene una propiedad muy importante: la señal reflejada en el cruce no se propaga a lo largo del mismo eje que la señal principal, por lo que tiene menos influencia sobre ella. Para los sistemas de transmisión digital con algoritmos de redundancia y restauración incorporados, esto parece poco importante, pero la señal de televisión comenzó su andadura como señal analógica (también en fibra óptica), y para ella esto es muy crítico: todos recuerdan el efecto fantasma o imagen. arrastrarse en televisores viejos con recepción incierta. Fenómenos ondulatorios similares se producen tanto en el aire como en los cables. Una señal de televisión digital, aunque tiene una mayor inmunidad al ruido, no tiene muchos de los beneficios de la transmisión de datos por paquetes y también puede sufrir a nivel físico, pero no se puede restaurar mediante una nueva solicitud.
Para que una señal se transmita a una distancia significativa, se requiere un nivel alto, por lo que los amplificadores son indispensables en la cadena. La señal óptica en los sistemas CATV se amplifica mediante amplificadores de erbio (EDFA). El funcionamiento de este dispositivo es un excelente ejemplo de cómo cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia. En pocas palabras: cuando un haz pasa a través de una fibra dopada con erbio, se crean condiciones bajo las cuales cada fotón de la radiación original crea dos clones de sí mismo. Estos dispositivos se utilizan en todos los sistemas de transmisión de datos a largas distancias. Ciertamente no son baratos. Por lo tanto, en los casos en que no se requiere una amplificación de la señal en una cantidad significativa y no existen requisitos estrictos para la cantidad de ruido, se utilizan regeneradores de señal:
Este dispositivo, como se puede ver en el diagrama de bloques, realiza una doble conversión de señal entre medios ópticos y eléctricos. Este diseño le permite cambiar la longitud de onda de la señal si es necesario.
Manipulaciones como la amplificación y regeneración de señales son necesarias no sólo para compensar la atenuación de los cables de kilómetros de longitud. Las mayores pérdidas ocurren cuando la señal se divide entre ramas de la red. La división se realiza mediante dispositivos pasivos, que, según la necesidad, pueden tener diferente número de derivaciones, pudiendo además dividir la señal de forma simétrica o no.
En el interior, el divisor está formado por fibras conectadas por superficies laterales o grabadas, como pistas en una placa de circuito impreso. Para profundizar, recomiendo artículos. sobre и divisores en consecuencia. Cuantas más derivaciones tenga el divisor, más atenuación introduce en la señal.
Si agregamos filtros al divisor para separar haces con diferentes longitudes de onda, entonces podemos transmitir dos señales a la vez en una fibra.
Esta es la versión más simple de multiplexación óptica: FWDM. Al conectar equipos de CATV e Internet a las entradas TV y Express, respectivamente, recibiremos una señal mixta en el pin COM común, que se puede transmitir por una fibra, y por el otro lado también se puede dividir entre un receptor óptico y un interruptor, por ejemplo. Esto sucede de manera muy similar a como aparece un arco iris a partir de luz blanca en un prisma de vidrio.
Para fines de respaldo de señal óptica, además de los receptores ópticos con dos entradas, sobre los cuales escribí Se puede utilizar un relé electromecánico, que puede cambiar de una fuente a otra según los parámetros de señal especificados.
Si una fibra se degrada, el dispositivo cambiará automáticamente a otra. El tiempo de conmutación es de menos de un segundo, por lo que para el abonado, en el peor de los casos, se ve como un puñado de artefactos en la imagen de televisión digital, que desaparecen inmediatamente en el siguiente fotograma.
Fuente: habr.com