Кабловски ТВ мрежи за најмалите. Дел 8: Оптичка рбетна мрежа

Веќе многу години, основата на преносот на податоци е оптичкиот медиум. Тешко е да се замисли читател на хабра кој не е запознаен со овие технологии, но невозможно е да се направи без барем краток опис во мојата серија написи.

Содржина на серијата статии

• Дел 1: Општа архитектура на CATV мрежа
• Дел 2: Состав и форма на сигналот
• Дел 3: Компонента за аналоген сигнал
• Дел 4: Компонента за дигитален сигнал
• Дел 5: Коаксијална дистрибутивна мрежа
• Дел 6: Засилувачи на RF сигнал
• Дел 7: Оптички приемници
• Дел 8: Оптичка рбетна мрежа
• Дел 9: Headend
• Дел 10: Решавање проблеми на CATV мрежата

За комплетирање на сликата, ќе ви кажам накратко и поедноставено за неколку банални работи (не ми фрлајте папучи, ова е за тие што не се свесни): оптичко влакно е стакло кое е развлечено во конец потенок од влакно. Низ него се шири зрак формиран од ласер, кој (како и секој електромагнетен бран) има своја специфична фреквенција. За погодност и едноставност, кога зборуваме за оптика, наместо фреквенцијата во херци, користете ја нејзината инверзна бранова должина, која во оптичкиот опсег се мери во нанометри. За пренос на кабелски телевизиски сигнал обично се користи λ=1550nm.

Деловите од линијата се поврзани едни со други со заварување или спојници. Можете да прочитате повеќе за ова во одлична статија @stalinets. Само да кажам дека CATV мрежите скоро секогаш користат APC косо полирање.

Слика од fiber-optic-solutions.com

Воведува малку повеќе слабеење од директниот сигнал, но има многу важна особина: сигналот што се рефлектира на раскрсницата не се шири по истата оска како главниот сигнал, поради што има помало влијание врз него. За системи за дигитален пренос со вграден вишок и алгоритми за обновување, ова изгледа неважно, но телевизискиот сигнал го започна своето патување како аналоген сигнал (и во оптички влакна), и за него ова е многу критично: сите се сеќаваат на духот или сликата лази по стари телевизори со неизвесен прием. Слични бранови феномени се случуваат и на воздухот и во каблите. Дигиталниот ТВ сигнал, иако има зголемен имунитет на бучава, сепак нема многу од придобивките од преносот на пакетни податоци и може да страда и на физичко ниво, но не може да се врати преку повторно барање.

За да може сигналот да се пренесе на значително растојание, потребно е високо ниво, така што засилувачите се незаменливи во синџирот. Оптичкиот сигнал во CATV системите се засилува со засилувачи на ербиум (EDFA). Работењето на овој уред е одличен пример за тоа како секоја доволно напредна технологија не се разликува од магијата. Накратко: кога зракот минува низ влакно намачкано со ербиум, се создаваат услови под кои секој фотон од првобитното зрачење создава два клона од себе. Таквите уреди се користат во сите системи за пренос на податоци на долги растојанија. Тие секако не се евтини. Затоа, во случаи кога не е потребно засилување на сигналот за значителна количина и нема строги барања за количината на бучава, се користат регенератори на сигнал:

Овој уред, како што може да се види од блок дијаграмот, врши двојна конверзија на сигналот помеѓу оптички и електрични медиуми. Овој дизајн ви овозможува да ја промените брановата должина на сигналот доколку е потребно.

Ваквите манипулации како засилување на сигналот и регенерација се неопходни не само за да се компензира километарското слабеење на кабелот. Најголемите загуби се случуваат кога сигналот е поделен помеѓу мрежните гранки. Поделбата се врши со помош на пасивни уреди, кои, во зависност од потребата, можат да имаат различен број на славини, а исто така може да го поделат сигналот или симетрично или не.

Внатре, разделникот е или влакна поврзани со странични површини, или гравирани, како траки на печатено коло. За да одиме подлабоко, препорачувам статии НАГру во врска со заварени и рамни делители соодветно. Колку повеќе допири има разделникот, толку повеќе слабеење внесува во сигналот.

Ако додадеме филтри на разделувачот за да ги одделиме зраците со различни бранови должини, тогаш можеме да пренесеме два сигнали одеднаш во едно влакно.

Ова е наједноставната верзија на оптичко мултиплексирање - FWDM. Со поврзување на CATV и интернет-опрема со влезовите на ТВ и Express, соодветно, ќе добиеме мешан сигнал во заедничкиот COM пин, кој може да се пренесе преку едно влакно, а од другата страна може да се подели и помеѓу оптички приемник и прекинувач, на пример. Ова се случува на ист начин како што виножитото се појавува од белата светлина во стаклена призма.

Заради резервна копија на оптички сигнал, покрај оптичките приемници со два влеза, за кои пишував во последниот дел може да се користи електромеханичко реле, кое може да се префрли од еден извор на друг според наведените параметри на сигналот.
Ако едно влакно се деградира, уредот автоматски ќе се префрли на друго. Времето на префрлување е помалку од секунда, така што за претплатникот, во најлош случај, изгледа како грст артефакти на сликата на дигиталната телевизија, кои веднаш исчезнуваат со следниот кадар.

Извор: www.habr.com