De mult timp, mediul optic este baza transmiterii de date. Este greu să ne imaginăm un utilizator de Habr care să nu fie familiarizat cu aceste tehnologii, totuși, fără o descriere scurtă, nu putem continua seria de articole.
Conținutul seriei de articole
- Partea 9: Stația de cap
- Partea 10: Diagnosticul și repararea rețelei CATV
Pentru a adăuga detalii, voi explica în mod simplificat câteva lucruri banale (nu mă aruncați cu obiecte, este pentru cei care nu sunt deloc la curent): fibra optică reprezintă sticlă întinsă într-un fir mai subțire decât un păr. Prin acest fir se propagă un fascicul generat de laser, care (la fel ca orice undă electromagnetică) are o frecvență specifică. Pentru comoditate și simplitate, când vorbim despre optic, este obișnuit să utilizăm în loc de frecvență în hertzi valoarea inversă a acesteia, lungimea de undă, care în domeniul optic se măsoară în nanometri. Pentru transmiterea semnalelor de televiziune prin cablu, se folosește de obicei λ=1550nm.
Părțile magistralei sunt conectate între ele prin sudură sau prin conectori. Despre acest subiect se poate citi în . Voi menționa doar că, în rețelele de CATV, se folosește aproape întotdeauna polishul unghiular APC.
Imaginea de pe site-ul fiber-optic-solutions.com
Aceasta adaugă o atenuare ceva mai mare decât cea directă, dar are o proprietate foarte importantă: semnalul reflectat la joncțiune se propagă nu pe aceeași axă ca semnalul principal, lucru care îi reduce influența. Pentru sistemele de transmisie digitală cu redundanță și algoritmi de recuperare, aceasta pare neimportantă, dar semnalul TV și-a început drumul ca analogic (inclusiv în fibra optică), iar pentru acesta este foarte critic: toată lumea își amintește de dublarea sau deraparea imaginii pe vechile televizoare la o recepție nesigură. Fenomenele ondulatorii, atât în eter, cât și în cabluri, există. Chiar dacă semnalul TV digital are o protecție sporită împotriva interferențelor, el nu beneficiază de multe dintre avantajele transmisiilor de date pe pachete și poate suferi la nivel fizic, dar deja nu poate fi recuperat printr-o reinvățare.
Pentru a transmite semnalul pe o distanță semnificativă, este necesar un nivel înalt al acestuia, de aceea, în circuit nu putem renunța la amplificatori. Semnalul optic în sistemele CATV este amplificat folosind amplificatoare cu erbiu (EDFA). Funcționarea acestui dispozitiv poate servi ca un exemplu excelent pentru a arăta că orice tehnologie suficient de avansată este indistinguibilă de magie. Pe scurt: în timpul trecerii unui fascicul printr-o fibră cu impurități de erbiu, se creează condiții în care fiecare foton al radiației originale creează doi cloni. Astfel de dispozitive sunt utilizate în toate sistemele de transmitere a datelor pe distanțe mari. Desigur, acestea nu sunt ieftine. De aceea, în cazurile în care amplificarea semnalului nu este necesară într-o măsură semnificativă și nu există cerințe stricte privind cantitatea de zgomot, se folosesc regeneratoare de semnal:
Acest dispozitiv, așa cum se poate observa în schema structurală, realizează o dublă conversie a semnalului între mediile optice și electrice. O astfel de construcție permite, în cazul în care este necesar, modificarea lungimii de undă a semnalului.
Astfel de manevre precum amplificarea și regenerarea semnalului sunt necesare nu doar pentru compensarea atenuării cablului pe kilometri. Cele mai mari pierderi au loc în timpul divizării semnalului între ramurile rețelei. Divizarea se face cu ajutorul dispozitivelor pasive, care, în funcție de necesitate, pot avea un număr diferit de derivații și pot diviza semnalul atât simetric, cât și asimetric.
În interior, divisorul este fie fibre conectate prin suprafețe laterale, fie este gravat, precum pistele pe o placă de circuit imprimat. Pentru aprofundare, recomand articolele despre și în consecință. Cu cât divisorul are mai multe derivații, cu atât introduce mai multe atenuări în semnal.
Dacă adăugăm filtre la divisor pentru separarea razelor cu diferite lungimi de undă, putem transmite simultan două semnale într-o singură fibră.
Aceasta este cea mai simplă variantă de multiplexare pe fibră optică - FWDM. Conectând la intrările TV și Express echipamentele KTV și internet, respectiv, vom obține un semnal mixt în ieșirea comună COM, care poate fi transmis printr-o singură fibră, iar pe cealaltă parte poate fi de asemenea împărțit între receptorul optic și un switch, de exemplu. Acest lucru se întâmplă aproape la fel ca într-o prismă de sticlă, unde din lumina albă apare un curcubeu.
În scopul rezervării semnalului optic, pe lângă receptorii optici cu două intrări despre care am scris, poate fi utilizat un releu electromechanical, care poate comuta de la o sursă la alta bazându-se pe parametrii specifici ai semnalului.
În cazul degradării unei fibre, dispozitivul se va comuta automat pe alta. Timpul de comutare este de sub o secundă, astfel încât pentru abonat, în cel mai rău caz, apare doar o mână de artefacte pe imaginea digitală, care dispar imediat cu următorul cadru.
Sursa: habr.com
