I mange år nå har grunnlaget for dataoverføring vært det optiske mediet. Det er vanskelig å forestille seg en habra-leser som ikke er kjent med disse teknologiene, men det er umulig å klare seg uten i det minste en kort beskrivelse i min artikkelserie.
Innhold i artikkelserien
- Del 9: Headend
- Del 10: Feilsøking av CATV-nettverket
For å fullføre bildet skal jeg fortelle deg kort og forenklet om et par banale ting (ikke kast tøfler på meg, dette er for de som er helt uvitende): optisk fiber er glass som har blitt strukket inn i en tråd tynnere enn et hår. En stråle dannet av en laser forplanter seg gjennom den, som (som enhver elektromagnetisk bølge) har sin egen spesifikke frekvens. For enkelhets skyld, når du snakker om optikk, i stedet for frekvens i hertz, bruk dens inverse bølgelengde, som i det optiske området måles i nanometer. For kabel-tv-signaloverføring brukes vanligvis λ=1550nm.
Linjens deler er forbundet med hverandre ved sveising eller koblinger. Du kan lese mer om dette i . La meg bare si at CATV-nettverk nesten alltid bruker APC-skråpolering.
Bilde fra fiber-optic-solutions.com
Det introduserer litt mer dempning enn det direkte signalet, men har en veldig viktig egenskap: signalet som reflekteres i krysset forplanter seg ikke langs samme akse som hovedsignalet, på grunn av dette har det mindre innflytelse på det. For digitale overføringssystemer med innebygde redundans- og gjenopprettingsalgoritmer virker dette uviktig, men fjernsynssignalet begynte sin reise som et analogt signal (også i fiberoptikk), og for det er dette veldig kritisk: alle husker spøkelsesbildet eller bildet krype på gamle TV-er med usikker mottakelse. Lignende bølgefenomener forekommer både i luften og i kabler. Et digitalt TV-signal, selv om det har økt støyimmunitet, har likevel ikke mange av fordelene med pakkedataoverføring og kan også lide på fysikknivå, men kan ikke gjenopprettes gjennom en ny forespørsel.
For at et signal skal sendes over en betydelig avstand kreves det et høyt nivå, så forsterkere er uunnværlige i kjeden. Det optiske signalet i CATV-systemer forsterkes av erbiumforsterkere (EDFA). Driften av denne enheten er et utmerket eksempel på hvordan enhver tilstrekkelig avansert teknologi ikke kan skilles fra magi. I et nøtteskall: når en stråle passerer gjennom en fiber dopet med erbium, skapes forhold der hvert foton av den opprinnelige strålingen skaper to kloner av seg selv. Slike enheter brukes i alle dataoverføringssystemer over lange avstander. De er absolutt ikke billige. Derfor, i tilfeller der signalforsterkning med en betydelig mengde ikke er nødvendig og det ikke er strenge krav til mengden støy, brukes signalregeneratorer:
Denne enheten, som kan sees fra blokkskjemaet, utfører dobbel signalkonvertering mellom optiske og elektriske medier. Denne utformingen lar deg endre signalbølgelengden om nødvendig.
Slike manipulasjoner som signalforsterkning og regenerering er nødvendige ikke bare for å kompensere for kilometerlang kabeldempning. De største tapene oppstår når signalet deles mellom nettverksgrener. Delingen utføres ved hjelp av passive enheter, som avhengig av behovet kan ha et annet antall trykk, og kan også dele signalet enten symmetrisk eller ikke.
Innvendig er skilleveggen enten fibre forbundet med sideflater, eller etset, som spor på et trykt kretskort. For å gå dypere, anbefaler jeg artikler про и deler tilsvarende. Jo flere trykk deleren har, jo mer dempning introduserer den i signalet.
Hvis vi legger til filtre til splitteren for å skille stråler med forskjellige bølgelengder, så kan vi overføre to signaler samtidig i en fiber.
Dette er den enkleste versjonen av optisk multipleksing - FWDM. Ved å koble CATV- og Internett-utstyr til henholdsvis TV- og Express-inngangene vil vi motta et blandet signal i den felles COM-pinnen, som kan overføres over én fiber, og på den andre siden kan den også deles mellom en optisk mottaker og en bryter, for eksempel. Dette skjer omtrent på samme måte som en regnbue dukker opp fra hvitt lys i et glassprisme.
For formålet med optisk signal backup, i tillegg til optiske mottakere med to innganger, som jeg skrev om et elektromekanisk relé kan brukes, som kan bytte fra en kilde til en annen i henhold til spesifiserte signalparametere.
Hvis en fiber brytes ned, vil enheten automatisk bytte til en annen. Byttetiden er mindre enn et sekund, så for abonnenten ser det i verste fall ut som en håndfull artefakter på det digitale TV-bildet, som umiddelbart forsvinner med neste bilde.
Kilde: www.habr.com