De mulți ani încoace, baza transmisiei de date este mediul optic. Este greu să-ți imaginezi un cititor habra care nu este familiarizat cu aceste tehnologii, dar este imposibil să faci măcar o scurtă descriere în seria mea de articole.
Conținutul seriei de articole
- Partea 9: Headend
- Partea 10: Depanarea rețelei CATV
Pentru a completa imaginea, o să vă povestesc pe scurt și într-un mod simplificat despre câteva lucruri banale (nu aruncați papuci în mine, asta este pentru cei care nu sunt complet conștienți): fibra optică este sticlă care a fost întinsă în un fir mai subțire decât un păr. Prin el se propagă un fascicul format dintr-un laser, care (ca orice undă electromagnetică) are propria frecvență specifică. Pentru comoditate și simplitate, atunci când vorbim despre optică, în loc de frecvență în herți, folosiți lungimea de undă inversă, care în domeniul optic este măsurată în nanometri. Pentru transmisia semnalului de televiziune prin cablu, se utilizează de obicei λ=1550nm.
Părțile liniei sunt conectate între ele prin sudură sau conectori. Puteți citi mai multe despre asta în . Permiteți-mi să spun doar că rețelele CATV folosesc aproape întotdeauna lustruirea oblică APC.
Imagine de pe fiber-optic-solutions.com
Introduce o atenuare ceva mai mare decât semnalul direct, dar are o proprietate foarte importantă: semnalul reflectat la joncțiune nu se propagă de-a lungul aceleiași axe cu semnalul principal, datorită căruia are o influență mai mică asupra acestuia. Pentru sistemele de transmisie digitală cu algoritmi de redundanță și restaurare încorporați, acest lucru pare lipsit de importanță, dar semnalul de televiziune și-a început călătoria ca semnal analogic (și în fibră optică), iar pentru el acest lucru este foarte critic: toată lumea își amintește fantoma sau imaginea. furișează pe televizoarele vechi cu recepție incertă. Fenomene de undă similare apar atât în aer, cât și în cabluri. Un semnal TV digital, deși are imunitate sporită la zgomot, nu are totuși multe dintre beneficiile transmisiei de date sub formă de pachete și poate avea de suferit și la nivel fizic, dar nu poate fi restabilit printr-o re-solicitare.
Pentru ca un semnal să fie transmis pe o distanță semnificativă, este necesar un nivel ridicat, astfel încât amplificatoarele sunt indispensabile în lanț. Semnalul optic în sistemele CATV este amplificat de amplificatoare cu erbiu (EDFA). Funcționarea acestui dispozitiv este un exemplu excelent al modului în care orice tehnologie suficient de avansată nu se poate distinge de magie. Pe scurt: atunci când un fascicul trece printr-o fibră dopată cu erbiu, se creează condiții în care fiecare foton al radiației originale creează două clone ale lui însuși. Astfel de dispozitive sunt utilizate în toate sistemele de transmisie de date pe distanțe lungi. Cu siguranță nu sunt ieftine. Prin urmare, în cazurile în care nu este necesară amplificarea semnalului cu o cantitate semnificativă și nu există cerințe stricte pentru cantitatea de zgomot, se folosesc regeneratoare de semnal:
Acest dispozitiv, după cum se poate vedea din diagrama bloc, realizează conversie dublă a semnalului între medii optice și electrice. Acest design vă permite să modificați lungimea de undă a semnalului, dacă este necesar.
Astfel de manipulări precum amplificarea și regenerarea semnalului sunt necesare nu numai pentru a compensa atenuarea cablului de un kilometru lung. Cele mai mari pierderi apar atunci când semnalul este împărțit între ramuri de rețea. Împărțirea se realizează cu ajutorul unor dispozitive pasive, care, în funcție de nevoie, pot avea un număr diferit de robinete și pot împărți semnalul fie simetric, fie nu.
În interior, separatorul este fie din fibre conectate prin suprafețe laterale, fie gravat, ca niște piste pe o placă de circuit imprimat. Pentru a aprofunda, recomand articole despre и divizori în consecință. Cu cât divizorul are mai multe atingeri, cu atât introduce mai multă atenuare în semnal.
Dacă adăugăm filtre la splitter pentru a separa fasciculele cu lungimi de undă diferite, atunci putem transmite două semnale simultan într-o fibră.
Aceasta este cea mai simplă versiune de multiplexare optică - FWDM. Prin conectarea echipamentelor CATV și Internet la intrările TV și, respectiv, Express, vom primi un semnal mixt în pinul COM comun, care poate fi transmis printr-o fibră, iar pe de altă parte poate fi, de asemenea, împărțit între un receptor optic și un comutator, de exemplu. Acest lucru se întâmplă în același mod în care un curcubeu apare din lumina albă într-o prismă de sticlă.
În scopul backup-ului semnalului optic, pe lângă receptoarele optice cu două intrări, despre care am scris se poate folosi un releu electromecanic, care poate comuta de la o sursa la alta in functie de parametrii de semnal specificati.
Dacă o fibră se degradează, dispozitivul va trece automat la alta. Timpul de comutare este mai mic de o secundă, așa că pentru abonat arată, în cel mai rău caz, ca o mână de artefacte pe imaginea TV digitală, care dispar imediat odată cu următorul cadru.
Sursa: www.habr.com