छोटों के लिए केबल टीवी नेटवर्क। भाग 8: ऑप्टिकल बैकबोन नेटवर्क

अब कई वर्षों से, डेटा ट्रांसमिशन का आधार ऑप्टिकल माध्यम रहा है। ऐसे हबरा पाठक की कल्पना करना मुश्किल है जो इन तकनीकों से परिचित नहीं है, लेकिन मेरे लेखों की श्रृंखला में कम से कम एक संक्षिप्त विवरण के बिना ऐसा करना असंभव है।

लेखों की श्रृंखला की सामग्री

• भाग 1: सामान्य CATV नेटवर्क आर्किटेक्चर
• भाग 2: सिग्नल संरचना और आकार
• भाग 3: एनालॉग सिग्नल घटक
• भाग 4: डिजिटल सिग्नल घटक
• भाग 5: समाक्षीय वितरण नेटवर्क
• भाग 6: आरएफ सिग्नल एम्पलीफायर्स
• भाग 7: ऑप्टिकल रिसीवर
• भाग 8: ऑप्टिकल बैकबोन नेटवर्क
• भाग 9: हेडएंड
• भाग 10: CATV नेटवर्क का समस्या निवारण

तस्वीर को पूरा करने के लिए, मैं आपको संक्षेप में और सरल तरीके से कुछ साधारण चीजों के बारे में बताऊंगा (मुझ पर चप्पल मत फेंको, यह उन लोगों के लिए है जो पूरी तरह से अनजान हैं): ऑप्टिकल फाइबर वह ग्लास है जिसे खींचा गया है बाल से भी पतला एक धागा. लेज़र द्वारा निर्मित एक किरण इसके माध्यम से फैलती है, जिसकी (किसी भी विद्युत चुम्बकीय तरंग की तरह) अपनी विशिष्ट आवृत्ति होती है। सुविधा और सरलता के लिए, प्रकाशिकी के बारे में बात करते समय, हर्ट्ज़ में आवृत्ति के बजाय, इसकी व्युत्क्रम तरंग दैर्ध्य का उपयोग करें, जिसे ऑप्टिकल रेंज में नैनोमीटर में मापा जाता है। केबल टेलीविज़न सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए, λ=1550nm आमतौर पर उपयोग किया जाता है।

लाइन के हिस्से वेल्डिंग या कनेक्टर द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। आप इसके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं बढ़िया लेख @stalinets. मैं बस यह कहना चाहता हूं कि CATV नेटवर्क लगभग हमेशा APC ऑब्लिक पॉलिशिंग का उपयोग करते हैं।

छवि फ़ाइबर-ऑप्टिक-solutions.com से

यह प्रत्यक्ष सिग्नल की तुलना में थोड़ा अधिक क्षीणन प्रस्तुत करता है, लेकिन इसमें एक बहुत ही महत्वपूर्ण गुण है: जंक्शन पर प्रतिबिंबित सिग्नल मुख्य सिग्नल के समान अक्ष के साथ प्रसारित नहीं होता है, जिसके कारण इसका उस पर कम प्रभाव पड़ता है। अंतर्निहित अतिरेक और पुनर्स्थापना एल्गोरिदम वाले डिजिटल ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए, यह महत्वहीन लगता है, लेकिन टेलीविज़न सिग्नल ने एनालॉग सिग्नल (फाइबर ऑप्टिक्स में भी) के रूप में अपनी यात्रा शुरू की, और इसके लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है: हर कोई भूत या छवि को याद रखता है अनिश्चित स्वागत के साथ पुराने टीवी पर रेंगना। समान तरंग घटनाएँ हवा और केबल दोनों में घटित होती हैं। एक डिजिटल टीवी सिग्नल, हालांकि इसने शोर प्रतिरक्षा में वृद्धि की है, फिर भी इसमें पैकेट डेटा ट्रांसमिशन के कई लाभ नहीं हैं और भौतिकी स्तर पर भी नुकसान हो सकता है, लेकिन पुन: अनुरोध के माध्यम से इसे बहाल नहीं किया जा सकता है।

किसी सिग्नल को महत्वपूर्ण दूरी तक प्रसारित करने के लिए, एक उच्च स्तर की आवश्यकता होती है, इसलिए श्रृंखला में एम्पलीफायर अपरिहार्य हैं। CATV सिस्टम में ऑप्टिकल सिग्नल को एरबियम एम्पलीफायरों (EDFA) द्वारा प्रवर्धित किया जाता है। इस उपकरण का संचालन इस बात का उत्कृष्ट उदाहरण है कि कैसे कोई भी पर्याप्त उन्नत तकनीक जादू से अप्रभेद्य है। संक्षेप में: जब एक किरण अर्बियम से डोप किए गए फाइबर से होकर गुजरती है, तो ऐसी स्थितियाँ निर्मित होती हैं जिसके तहत मूल विकिरण का प्रत्येक फोटॉन स्वयं के दो क्लोन बनाता है। ऐसे उपकरणों का उपयोग लंबी दूरी पर सभी डेटा ट्रांसमिशन प्रणालियों में किया जाता है। वे निश्चित रूप से सस्ते नहीं हैं. इसलिए, ऐसे मामलों में जहां महत्वपूर्ण मात्रा में सिग्नल प्रवर्धन की आवश्यकता नहीं होती है और शोर की मात्रा के लिए कोई सख्त आवश्यकता नहीं होती है, सिग्नल पुनर्योजी का उपयोग किया जाता है:

यह उपकरण, जैसा कि ब्लॉक आरेख से देखा जा सकता है, ऑप्टिकल और इलेक्ट्रिकल मीडिया के बीच दोहरा सिग्नल रूपांतरण करता है। यदि आवश्यक हो तो यह डिज़ाइन आपको सिग्नल तरंग दैर्ध्य को बदलने की अनुमति देता है।

सिग्नल प्रवर्धन और पुनर्जनन जैसे हेरफेर न केवल किलोमीटर-लंबी केबल क्षीणन की भरपाई के लिए आवश्यक हैं। सबसे बड़ा नुकसान तब होता है जब सिग्नल नेटवर्क शाखाओं के बीच विभाजित हो जाता है। विभाजन निष्क्रिय उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें आवश्यकता के आधार पर अलग-अलग संख्या में नल हो सकते हैं, और सिग्नल को सममित रूप से या नहीं भी विभाजित कर सकते हैं।

अंदर, विभाजक या तो साइड सतहों से जुड़े फाइबर होते हैं, या मुद्रित सर्किट बोर्ड पर ट्रैक की तरह नक्काशीदार होते हैं। गहराई में जाने के लिए, मैं लेखों की अनुशंसा करता हूँ नगरू के बारे में वेल्डेड и तलीय तदनुसार विभाजक। डिवाइडर पर जितने अधिक टैप होंगे, सिग्नल में उतनी ही अधिक क्षीणता आएगी।

यदि हम अलग-अलग तरंग दैर्ध्य के साथ बीम को अलग करने के लिए स्प्लिटर में फ़िल्टर जोड़ते हैं, तो हम एक फाइबर में एक साथ दो सिग्नल संचारित कर सकते हैं।

यह ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्सिंग का सबसे सरल संस्करण है - FWDM। CATV और इंटरनेट उपकरण को क्रमशः टीवी और एक्सप्रेस इनपुट से जोड़कर, हमें सामान्य COM पिन में एक मिश्रित सिग्नल प्राप्त होगा, जिसे एक फाइबर पर प्रसारित किया जा सकता है, और दूसरी तरफ इसे एक ऑप्टिकल रिसीवर और के बीच भी विभाजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक स्विच. यह बिल्कुल उसी तरह होता है जैसे कांच के प्रिज्म में सफेद रोशनी से इंद्रधनुष दिखाई देता है।

ऑप्टिकल सिग्नल बैकअप के उद्देश्य से, दो इनपुट वाले ऑप्टिकल रिसीवर के अलावा, जिसके बारे में मैंने लिखा था पिछले भाग में एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले का उपयोग किया जा सकता है, जो निर्दिष्ट सिग्नल मापदंडों के अनुसार एक स्रोत से दूसरे स्रोत पर स्विच कर सकता है।
यदि एक फाइबर खराब हो जाता है, तो डिवाइस स्वचालित रूप से दूसरे पर स्विच हो जाएगा। स्विचिंग का समय एक सेकंड से भी कम है, इसलिए ग्राहक के लिए यह डिजिटल टीवी छवि पर मुट्ठी भर कलाकृतियों की तरह सबसे खराब दिखता है, जो अगले फ्रेम के साथ तुरंत गायब हो जाते हैं।

स्रोत: www.habr.com