Jau daudzus gadus datu pārraides pamatā ir optiskais datu nesējs. Grūti iedomāties habras lasītāju, kurš nepārzinātu šīs tehnoloģijas, taču nevar iztikt bez vismaz īsa apraksta manā rakstu sērijā.
Rakstu sērijas saturs
- 9. daļa: galvgaļa
- 10. daļa: CATV tīkla problēmu novēršana
Lai pabeigtu attēlu, īsi un vienkāršoti pastāstīšu par pāris banālām lietām (nemetiet man čības, tas ir tiem, kas pilnīgi nezina): optiskā šķiedra ir stikls, kas ir iestiepts. pavediens plānāks par matu. Caur to izplatās lāzera veidots stars, kuram (kā jebkuram elektromagnētiskajam vilnim) ir sava specifiskā frekvence. Ērtības un vienkāršības labad, runājot par optiku, frekvences vietā hercos izmantojiet tās apgriezto viļņa garumu, kas optiskajā diapazonā tiek mērīts nanometros. Kabeļtelevīzijas signālu pārraidei parasti izmanto λ=1550nm.
Līnijas daļas ir savienotas viena ar otru ar metināšanu vai savienotājiem. Vairāk par to varat lasīt sadaļā . Ļaujiet man tikai teikt, ka CATV tīkli gandrīz vienmēr izmanto APC slīpo pulēšanu.
Attēls no fiber-optic-solutions.com
Tas ievieš nedaudz lielāku vājinājumu nekā tiešais signāls, taču tam ir ļoti svarīga īpašība: signāls, kas atspoguļots krustojumā, neizplatās pa to pašu asi kā galvenais signāls, tāpēc tam ir mazāka ietekme uz to. Digitālajām pārraides sistēmām ar iebūvētiem dublēšanas un atjaunošanas algoritmiem tas šķiet mazsvarīgi, taču televīzijas signāls sāka savu ceļu kā analogais signāls (arī optiskajā optikā), un tas ir ļoti svarīgi: visi atceras spoku vai attēlu. ložņāt pa veciem televizoriem ar neskaidru uztveršanu. Līdzīgas viļņu parādības notiek gan gaisā, gan kabeļos. Digitālās televīzijas signālam, lai gan tam ir paaugstināta trokšņu noturība, tomēr nav daudz pakešdatu pārraides priekšrocību, un tas var ciest arī fizikas līmenī, taču to nevar atjaunot ar atkārtotu pieprasījumu.
Lai signāls tiktu pārraidīts ievērojamā attālumā, ir nepieciešams augsts līmenis, tāpēc pastiprinātāji ķēdē ir neaizstājami. Optisko signālu CATV sistēmās pastiprina erbija pastiprinātāji (EDFA). Šīs ierīces darbība ir lielisks piemērs tam, kā jebkura pietiekami progresīva tehnoloģija nav atšķirama no maģijas. Īsumā: kad stars iet cauri šķiedrai, kas leģēta ar erbiju, tiek radīti apstākļi, kādos katrs sākotnējā starojuma fotons rada divus sevis klonus. Šādas ierīces tiek izmantotas visās datu pārraides sistēmās lielos attālumos. Tie noteikti nav lēti. Tāpēc gadījumos, kad signāla pastiprināšana par ievērojamu daudzumu nav nepieciešama un nav stingras prasības trokšņa daudzumam, tiek izmantoti signāla reģeneratori:
Šī ierīce, kā redzams no blokshēmas, veic dubultu signāla pārveidošanu starp optisko un elektrisko datu nesēju. Šis dizains ļauj mainīt signāla viļņa garumu, ja nepieciešams.
Tādas manipulācijas kā signāla pastiprināšana un reģenerācija ir nepieciešamas ne tikai, lai kompensētu kilometru garo kabeļa vājināšanos. Vislielākie zaudējumi rodas, kad signāls tiek sadalīts starp tīkla atzariem. Sadalīšana tiek veikta, izmantojot pasīvās ierīces, kurām atkarībā no nepieciešamības var būt atšķirīgs pieskārienu skaits, kā arī var sadalīt signālu simetriski vai nē.
Iekšpusē dalītājs ir vai nu šķiedras, kas savienotas ar sānu virsmām, vai iegravētas, piemēram, sliedes uz iespiedshēmas plates. Lai iedziļinātos, iesaku rakstus par и attiecīgi dalītāji. Jo vairāk dalītājam ir pieskārienu, jo lielāku vājinājumu tas ievieš signālā.
Ja sadalītājam pievienojam filtrus, lai atdalītu starus ar dažādu viļņu garumu, tad vienā šķiedrā varam pārraidīt divus signālus uzreiz.
Šī ir vienkāršākā optiskās multipleksēšanas versija - FWDM. Pieslēdzot TV un Express ieejām attiecīgi CATV un interneta aprīkojumu, kopējā COM tapā saņemsim jauktu signālu, ko varēs pārraidīt pa vienu šķiedru, bet no otras puses to var arī sadalīt starp optisko uztvērēju un piemēram, slēdzis. Tas notiek līdzīgi kā varavīksne parādās no baltas gaismas stikla prizmā.
Optiskā signāla dublēšanas nolūkā papildus optiskajiem uztvērējiem ar divām ieejām, par ko rakstīju var izmantot elektromehānisko releju, kas var pārslēgties no viena avota uz otru pēc noteiktiem signāla parametriem.
Ja viena šķiedra noārdās, ierīce automātiski pārslēgsies uz citu. Pārslēgšanās laiks ir mazāks par sekundi, tāpēc abonentam tas sliktākajā gadījumā izskatās kā sauja artefaktu digitālās TV attēlā, kas uzreiz pazūd ar nākamo kadru.
Avots: www.habr.com