Desde hace muchos años, los medios ópticos constituyen la base de la transmisión de datos. Resulta difícil imaginar a un lector de Habr que desconozca estas tecnologías, pero al menos una breve descripción es esencial 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 dar una idea completa, explicaré un par de cosas sencillas (no me tiren zapatillas, esto es para quienes no estén familiarizados con el tema): la fibra óptica es vidrio estirado hasta formar un filamento más delgado que un cabello. Un haz generado por láser se propaga a lo largo de ella, el cual (como cualquier onda electromagnética) tiene su propia frecuencia específica. Por conveniencia y simplicidad, al hablar de óptica, en lugar de la frecuencia en hercios, se suele usar su inversa, la longitud de onda, que en el rango óptico se mide en nanómetros. Para las señales de televisión por cable, se suele usar λ = 1550 nm.
Las partes de la línea están unidas mediante soldadura o conectores. Puede encontrar más información al respecto en Simplemente diré que las cadenas de televisión por cable casi siempre utilizan el pulido oblicuo APC.
Imagen de fiber-optic-solutions.com
Introduce una atenuación ligeramente mayor que una línea directa, pero posee una propiedad muy importante: la señal reflejada en la unión se propaga a lo largo de un eje diferente al de la señal principal, por lo que su efecto sobre ella es menor. Para los sistemas de transmisión digital con redundancia integrada y algoritmos de recuperación, esto puede parecer irrelevante, pero las señales de televisión comenzaron siendo analógicas (incluso en fibra óptica), y para ellas, esto es crucial: todos recordamos el efecto de imagen doble o el desplazamiento en televisores antiguos con mala recepción. Estos fenómenos ondulatorios se producen tanto en el aire como en los cables. Si bien una señal de televisión digital tiene mayor inmunidad al ruido, carece de muchas de las ventajas de la transmisión de datos por paquetes y también puede sufrir daños físicos que no se pueden recuperar mediante la retransmisión.
Transmitir una señal a larga distancia requiere un nivel de señal elevado, por lo que los amplificadores son esenciales. Las señales ópticas en los sistemas de televisión por cable se amplifican mediante amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA). El funcionamiento de este dispositivo es un ejemplo perfecto de cómo cualquier tecnología suficientemente avanzada se asemeja a la magia. En pocas palabras, cuando un haz atraviesa una fibra dopada con erbio, se crean las condiciones para que cada fotón de la radiación original genere dos copias de sí mismo. Estos dispositivos se utilizan en todos los sistemas de transmisión de datos a larga distancia. Por supuesto, no son baratos. Por lo tanto, en los casos en que no se requiere una amplificación de señal significativa ni se imponen requisitos estrictos de ruido, se utilizan regeneradores de señal.
Este dispositivo, como se muestra en el diagrama de bloques, realiza una doble conversión de señal entre medios ópticos y eléctricos. Este diseño permite modificar la longitud de onda de la señal según sea necesario.
La amplificación y regeneración de la señal son necesarias no solo para compensar la atenuación en cables de kilómetros de longitud. Las mayores pérdidas se producen al dividir la señal entre las ramas de la red. Esta división se realiza mediante dispositivos pasivos que, según las necesidades, pueden tener un número variable de derivaciones y dividir la señal de forma simétrica o asimétrica.
El divisor interno puede ser de fibras conectadas lateralmente o estar grabado como pistas en una placa de circuito impreso. Para más información, recomiendo los siguientes artículos: sobre и divisores, respectivamente. Cuanto mayor sea el número de tomas de un divisor, mayor será la atenuación que introduzca en la señal.
Si añadimos filtros al divisor para separar haces con diferentes longitudes de onda, podemos transmitir dos señales a la vez en una sola fibra.
Esta es la versión más sencilla de multiplexación por fibra óptica: FWDM. Al conectar los equipos de televisión por cable e internet a las entradas de TV y Express, respectivamente, obtenemos una señal mixta en el terminal COM común, que se puede transmitir por una sola fibra y, en el otro extremo, dividir entre un receptor óptico y un conmutador, por ejemplo. Esto ocurre de forma muy similar a como aparece un arcoíris en un prisma de vidrio a partir de luz blanca.
Para preservar la señal óptica, además de los receptores ópticos con dos entradas de los que escribí, Se puede utilizar un relé electromecánico, que puede cambiar de una fuente a otra según parámetros de señal especificados.
Si una fibra se degrada, el dispositivo cambia automáticamente a la otra. El tiempo de conmutación es inferior a un segundo, por lo que, para el abonado, el peor escenario posible es la aparición de algunos defectos en la imagen de la televisión digital, que desaparecen inmediatamente con el siguiente fotograma.
Fuente: habr.com
