سالهاست که رسانههای نوری پایه و اساس انتقال دادهها بودهاند. تصور اینکه خوانندهی هابر با این فناوریها آشنا نباشد دشوار است، اما حداقل توضیح مختصری در مجموعه مقالات من ضروری است.
محتویات سری مقالات
- قسمت 9: سر
- قسمت 10: عیب یابی شبکه CATV
برای ارائه تصویر کامل، چند نکته پیشپاافتاده را به زبان ساده توضیح میدهم (به من بیاحترامی نکنید، این برای کسانی است که کاملاً ناآشنا هستند): فیبر نوری شیشهای است که به صورت رشتهای نازکتر از مو کشیده شده است. یک پرتو تولید شده توسط لیزر در امتداد آن منتشر میشود که (مانند هر موج الکترومغناطیسی) فرکانس خاص خود را دارد. برای راحتی و سادگی، هنگام بحث در مورد اپتیک، به جای فرکانس بر حسب هرتز، معمولاً از طول موج متقابل آن استفاده میشود که در محدوده نوری بر حسب نانومتر اندازهگیری میشود. برای سیگنالهای تلویزیون کابلی، معمولاً از λ = 1550 نانومتر استفاده میشود.
قطعات خط با جوشکاری یا کانکتور به هم متصل میشوند. میتوانید اطلاعات بیشتر در این مورد را در فقط این را بگویم که شبکههای تلویزیون کابلی تقریباً همیشه از پرداخت مورب APC استفاده میکنند.
تصویر از fiber-optic-solutions.com
این روش کمی بیشتر از یک خط مستقیم تضعیف ایجاد میکند، اما یک ویژگی بسیار مهم دارد: سیگنال منعکس شده در محل اتصال در امتداد محوری متفاوت از سیگنال اصلی منتشر میشود و در نتیجه تأثیر کمتری بر آن دارد. برای سیستمهای انتقال دیجیتال با الگوریتمهای افزونگی و بازیابی داخلی، این موضوع بیاهمیت به نظر میرسد، اما سیگنالهای تلویزیونی سفر خود را به صورت آنالوگ (از جمله در فیبر نوری) آغاز کردند و برای آنها، این بسیار حیاتی است: همه دو برابر شدن یا خزش تصویر در تلویزیونهای قدیمی با دریافت ضعیف را به خاطر دارند. چنین پدیدههای موجی هم در هوا و هم در کابلها رخ میدهند. اگرچه یک سیگنال تلویزیونی دیجیتال مصونیت نویز بیشتری دارد، با این وجود فاقد بسیاری از مزایای انتقال دادههای بستهای است و همچنین میتواند در سطح فیزیکی آسیب ببیند، اما با ارسال مجدد قابل بازیابی نیست.
انتقال سیگنال در مسافت قابل توجه نیاز به سطح سیگنال بالایی دارد، بنابراین تقویتکنندهها ضروری هستند. سیگنالهای نوری در سیستمهای تلویزیون کابلی توسط تقویتکنندههای فیبری آلاییده با اربیوم (EDFA) تقویت میشوند. عملکرد این دستگاه نمونه کاملی از این است که چگونه هر فناوری به اندازه کافی پیشرفته از جادو قابل تشخیص نیست. به عبارت ساده، هنگامی که یک پرتو از یک فیبر آلاییده با اربیوم عبور میکند، شرایطی ایجاد میشود که در آن هر فوتون از تابش اصلی دو کلون از خود ایجاد میکند. چنین دستگاههایی در تمام سیستمهای انتقال داده از راه دور استفاده میشوند. البته آنها ارزان نیستند. بنابراین، در مواردی که تقویت سیگنال قابل توجه مورد نیاز نیست و الزامات سختگیرانه نویز اعمال نمیشود، از بازتولیدکنندههای سیگنال استفاده میشود:
این دستگاه، همانطور که در نمودار بلوکی نشان داده شده است، تبدیل سیگنال دوگانه بین رسانه نوری و الکتریکی را انجام میدهد. این طراحی امکان تغییر طول موج سیگنال را در صورت نیاز فراهم میکند.
تقویت و بازسازی سیگنال نه تنها برای جبران تضعیف کابلهای چند کیلومتری ضروری است. بیشترین تلفات هنگام تقسیم سیگنال بین شاخههای شبکه رخ میدهد. این تقسیم با استفاده از دستگاههای غیرفعال انجام میشود که بسته به نیاز، میتوانند تعداد متفاوتی از انشعابها را داشته باشند و سیگنال را به صورت متقارن یا غیر متقارن تقسیم کنند.
تقسیمکننده داخلی یا از فیبرهایی تشکیل شده که از طرفین به هم متصل شدهاند، یا مانند شیارهایی روی برد مدار چاپی حکاکی شدهاند. برای اطلاعات بیشتر، مقالات زیر را توصیه میکنم: در и به ترتیب تقسیمکنندهها. هرچه تقسیمکننده تعداد انشعابات بیشتری داشته باشد، تضعیف بیشتری به سیگنال وارد میکند.
اگر فیلترهایی را به اسپلیتر اضافه کنیم تا پرتوهای با طول موجهای مختلف را از هم جدا کند، میتوانیم دو سیگنال را به طور همزمان در یک فیبر منتقل کنیم.
این سادهترین نسخه مالتیپلکس فیبر نوری است - FWDM. با اتصال تجهیزات تلویزیون کابلی و اینترنت به ترتیب به ورودیهای تلویزیون و اکسپرس، یک سیگنال ترکیبی در ترمینال COM مشترک به دست میآوریم که میتواند از طریق یک فیبر واحد منتقل شود و در انتهای دیگر، مثلاً بین یک گیرنده نوری و یک سوئیچ تقسیم شود. این اتفاق تقریباً مشابه رنگینکمان است که از نور سفید در یک منشور شیشهای ظاهر میشود.
برای رزرو سیگنال نوری، علاوه بر گیرندههای نوری با دو ورودی که در موردشان نوشتم میتوان از یک رله الکترومکانیکی استفاده کرد که میتواند بر اساس پارامترهای سیگنال مشخص شده، از یک منبع به منبع دیگر تغییر کند.
اگر یکی از فیبرها دچار افت کیفیت شود، دستگاه به طور خودکار به فیبر دیگر سوئیچ میکند. زمان سوئیچ کمتر از یک ثانیه است، بنابراین برای مشترک، بدترین حالت، ایجاد تعدادی تصویر مصنوعی در تصویر تلویزیون دیجیتال است که بلافاصله با فریم بعدی ناپدید میشوند.
منبع: www.habr.com
