De basis van datatransmissie is al jaren het optische medium. Het is moeilijk om je een habra-lezer voor te stellen die niet bekend is met deze technologieën, maar het is onmogelijk om te doen zonder op zijn minst een korte beschrijving in mijn serie artikelen.
Inhoud van de serie artikelen
- Deel 9: Hoofdeinde
- Deel 10: Problemen oplossen met het CATV-netwerk
Om het plaatje compleet te maken, zal ik je kort en op een vereenvoudigde manier vertellen over een paar banale dingen (gooi geen pantoffels naar mij, dit is voor degenen die het helemaal niet weten): optische vezel is glas dat is uitgerekt in een draad dunner dan een haar. Een door een laser gevormde straal plant zich daardoorheen voort, die (zoals elke elektromagnetische golf) zijn eigen specifieke frequentie heeft. Gebruik voor het gemak en de eenvoud als het over optica gaat, in plaats van de frequentie in hertz, de inverse golflengte, die in het optische bereik wordt gemeten in nanometers. Voor signaaloverdracht via kabeltelevisie wordt doorgaans λ=1550 nm gebruikt.
De delen van de lijn zijn met elkaar verbonden door middel van lassen of connectoren. Meer hierover leest u in . Laat ik zeggen dat CATV-netwerken bijna altijd schuin polijsten van APC gebruiken.
Afbeelding van fiber-optic-solutions.com
Het introduceert iets meer verzwakking dan het directe signaal, maar heeft een zeer belangrijke eigenschap: het signaal dat op de kruising wordt gereflecteerd plant zich niet langs dezelfde as voort als het hoofdsignaal, waardoor het er minder invloed op heeft. Voor digitale transmissiesystemen met ingebouwde redundantie- en herstelalgoritmen lijkt dit onbelangrijk, maar het televisiesignaal begon zijn reis als een analoog signaal (ook in glasvezel), en voor dit systeem is dit van cruciaal belang: iedereen herinnert zich de nevenbeelden of het beeld. kruipen op oude tv's met onzekere ontvangst. Soortgelijke golfverschijnselen komen zowel in de lucht als in kabels voor. Hoewel een digitaal tv-signaal een verhoogde ruisimmuniteit heeft, heeft het niettemin niet veel van de voordelen van pakketgegevensoverdracht en kan het ook op fysisch vlak te lijden hebben, maar kan het niet worden hersteld door een nieuw verzoek.
Om een signaal over een flinke afstand te kunnen verzenden is een hoog niveau nodig en daarom zijn versterkers onmisbaar in de keten. Het optische signaal in CATV-systemen wordt versterkt door erbiumversterkers (EDFA). De werking van dit apparaat is een uitstekend voorbeeld van hoe elke voldoende geavanceerde technologie niet te onderscheiden is van magie. In een notendop: wanneer een straal door een vezel gaat die met erbium is gedoteerd, ontstaan er omstandigheden waarin elk foton van de oorspronkelijke straling twee klonen van zichzelf creëert. Dergelijke apparaten worden gebruikt in alle datatransmissiesystemen over lange afstanden. Ze zijn zeker niet goedkoop. Daarom worden signaalregeneratoren gebruikt in gevallen waarin signaalversterking met een aanzienlijke hoeveelheid niet vereist is en er geen strikte eisen zijn aan de hoeveelheid ruis:
Dit apparaat voert, zoals blijkt uit het blokschema, dubbele signaalconversie uit tussen optische en elektrische media. Met dit ontwerp kunt u indien nodig de signaalgolflengte wijzigen.
Manipulaties als signaalversterking en -regeneratie zijn niet alleen nodig om kilometerslange kabelverzwakking te compenseren. De grootste verliezen treden op wanneer het signaal wordt verdeeld over netwerkvertakkingen. De verdeling wordt uitgevoerd met behulp van passieve apparaten, die, afhankelijk van de behoefte, een ander aantal taps kunnen hebben en het signaal ook al dan niet symmetrisch kunnen verdelen.
Binnenin bestaat de verdeler uit vezels die met elkaar zijn verbonden door zijvlakken, of zijn geëtst, zoals sporen op een printplaat. Om dieper te gaan, raad ik artikelen aan over и delers dienovereenkomstig. Hoe meer tikken de verdeler heeft, hoe meer verzwakking hij in het signaal introduceert.
Als we filters aan de splitter toevoegen om bundels met verschillende golflengten van elkaar te scheiden, kunnen we twee signalen tegelijk in één vezel verzenden.
Dit is de eenvoudigste versie van optisch multiplexen - FWDM. Door CATV- en internetapparatuur op respectievelijk de TV- en Express-ingangen aan te sluiten, ontvangen we op de gemeenschappelijke COM-pin een gemengd signaal, dat over de ene vezel kan worden verzonden, en aan de andere kant ook kan worden verdeeld tussen een optische ontvanger en een schakelaar bijvoorbeeld. Dit gebeurt op vrijwel dezelfde manier als een regenboog ontstaat uit wit licht in een glazen prisma.
Voor optische signaalback-up, naast optische ontvangers met twee ingangen, waarover ik schreef Er kan een elektromechanisch relais worden gebruikt, dat volgens gespecificeerde signaalparameters van de ene bron naar de andere kan schakelen.
Als een vezel kapot gaat, schakelt het apparaat automatisch over naar een andere. De schakeltijd is minder dan een seconde, dus voor de abonnee lijkt het in het slechtste geval op een handvol artefacten op het digitale tv-beeld, die bij het volgende frame meteen verdwijnen.
Bron: www.habr.com