어린이를 위한 케이블 TV 네트워크. 8부: 광 백본 네트워크

수년 동안 데이터 전송의 기초는 광학 매체였습니다. 이러한 기술에 익숙하지 않은 하브라 독자를 상상하기는 어렵지만, 내 기사 시리즈에서 최소한 간략한 설명 없이는 불가능합니다.

기사 시리즈의 내용

• 1부: 일반 CATV 네트워크 아키텍처
• 2부: 신호 구성 및 모양
• 3부: 아날로그 신호 구성요소
• 4부: 디지털 신호 구성요소
• 파트 5: 동축 분배 네트워크
• 6부: RF 신호 증폭기
• 부품 7: 광 수신기
• 8부: 광 백본 네트워크
• 파트 9: 헤드엔드
• 10부: CATV 네트워크 문제 해결

그림을 완성하기 위해 몇 가지 진부한 사항에 대해 간략하고 단순화된 방식으로 설명하겠습니다(나에게 슬리퍼를 던지지 마십시오. 이것은 전혀 모르는 사람들을 위한 것입니다). 광섬유는 늘어진 유리입니다. 머리카락보다 얇은 실. 레이저에 의해 형성된 빔은 이를 통해 전파되며(다른 전자기파와 마찬가지로) 고유한 특정 주파수를 갖습니다. 편의와 단순성을 위해 광학에 대해 이야기할 때 헤르츠 단위의 주파수 대신 광학 범위에서 나노미터 단위로 측정되는 역파장을 사용합니다. 케이블 TV 신호 전송의 경우 일반적으로 λ=1550nm가 사용됩니다.

라인의 부분은 용접이나 커넥터로 서로 연결됩니다. 이에 대한 자세한 내용은 다음에서 읽을 수 있습니다. 훌륭한 기사 @stalinets. CATV 네트워크는 거의 항상 APC 경사 연마를 사용한다고 말씀드리겠습니다.

Fiber-optic-solutions.com의 이미지

이는 직접 신호보다 약간 더 많은 감쇠를 발생시키지만 매우 중요한 특성을 가지고 있습니다. 즉, 접합부에서 반사된 신호는 주 신호와 동일한 축을 따라 전파되지 않으므로 영향을 덜 받습니다. 중복성 및 복원 알고리즘이 내장된 디지털 전송 시스템의 경우 이는 중요하지 않은 것처럼 보이지만 텔레비전 신호는 (광섬유에서도 마찬가지) 아날로그 신호로 여정을 시작했으며 이 경우 이는 매우 중요합니다. 모든 사람이 고스팅 또는 이미지를 기억합니다. 수신 상태가 불확실한 오래된 TV에 살금살금 기어들어가세요. 유사한 파동 현상이 공중과 케이블 모두에서 발생합니다. 디지털 TV 신호는 잡음 내성이 향상되었음에도 불구하고 패킷 데이터 전송의 이점이 많지 않으며 물리적 수준에서도 문제가 발생할 수 있지만 재요청을 통해 복원할 수 없습니다.

신호를 상당한 거리까지 전송하려면 높은 레벨이 필요하므로 체인에 증폭기가 필수입니다. CATV 시스템의 광 신호는 EDFA(에르븀 증폭기)에 의해 증폭됩니다. 이 장치의 작동은 충분히 발전된 기술이 마법과 어떻게 구별할 수 없는지를 보여주는 훌륭한 예입니다. 간단히 말해서, 빔이 에르븀으로 도핑된 섬유를 통과할 때 원래 방사선의 각 광자가 두 개의 복제물을 생성하는 조건이 생성됩니다. 이러한 장치는 장거리의 모든 데이터 전송 시스템에 사용됩니다. 확실히 저렴하지는 않습니다. 따라서 상당한 양의 신호 증폭이 필요하지 않고 노이즈 양에 대한 엄격한 요구 사항이 없는 경우 신호 재생기가 사용됩니다.

블록 다이어그램에서 볼 수 있듯이 이 장치는 광학 매체와 전기 매체 간의 이중 신호 변환을 수행합니다. 이 설계를 사용하면 필요한 경우 신호 파장을 변경할 수 있습니다.

신호 증폭 및 재생성과 같은 조작은 킬로미터 길이의 케이블 감쇠를 보상하는 데에만 필요한 것이 아닙니다. 신호가 네트워크 분기 간에 분할될 때 가장 큰 손실이 발생합니다. 분할은 필요에 따라 서로 다른 탭 수를 가질 수 있고 신호를 대칭적으로 또는 비대칭적으로 분할할 수도 있는 수동 장치를 사용하여 수행됩니다.

내부의 칸막이는 측면으로 연결된 섬유이거나 인쇄 회로 기판의 트랙처럼 에칭되어 있습니다. 더 깊이 들어가려면 기사를 추천합니다. 나그루 약 용접된 и 평면의 그에 따라 제수. 분배기의 탭 수가 많을수록 신호에 더 많은 감쇠가 발생합니다.

서로 다른 파장의 빔을 분리하기 위해 스플리터에 필터를 추가하면 하나의 광섬유에서 두 개의 신호를 동시에 전송할 수 있습니다.

이것은 광 다중화의 가장 간단한 버전인 FWDM입니다. CATV 및 인터넷 장비를 각각 TV 및 Express 입력에 연결하면 공통 COM 핀에서 혼합 신호를 수신하여 하나의 광섬유를 통해 전송할 수 있고 다른 쪽에서는 광 수신기와 광 수신기 간에 나눌 수도 있습니다. 예를 들어 스위치. 이는 유리 프리즘의 백색광에서 무지개가 나타나는 것과 거의 같은 방식으로 발생합니다.

광 신호 백업을 위해 제가 쓴 두 개의 입력이 있는 광 수신기 외에 마지막 부분에서 지정된 신호 매개변수에 따라 한 소스에서 다른 소스로 전환할 수 있는 전기 기계식 릴레이를 사용할 수 있습니다.
하나의 광섬유 성능이 저하되면 장치는 자동으로 다른 광섬유로 전환됩니다. 전환 시간은 XNUMX초 미만이므로 가입자에게는 최악의 경우 디지털 TV 이미지의 몇 가지 아티팩트처럼 보이지만 다음 프레임에서는 즉시 사라집니다.

출처 : habr.com