Základom prenosu dát je už dlhé roky optické médium. Ťažko si predstaviť čitateľa habra, ktorý sa v týchto technológiách nevyzná, no bez aspoň krátkeho popisu v mojej sérii článkov sa to nezaobíde.
Obsah série článkov
- Časť 9: Koncová stanica
- Časť 10: Riešenie problémov v sieti CATV
Na doplnenie obrazu vám v krátkosti a zjednodušene poviem pár banálnych vecí (nehádžte do mňa papuče, to je pre tých, ktorí sú úplne neznalí): optické vlákno je sklo, ktoré bolo natiahnuté do niť tenšia ako vlas. Šíri sa ním lúč tvorený laserom, ktorý má (ako každá elektromagnetická vlna) svoju špecifickú frekvenciu. Pre pohodlie a jednoduchosť, keď hovoríme o optike, namiesto frekvencie v hertzoch použite jej inverznú vlnovú dĺžku, ktorá sa v optickom rozsahu meria v nanometroch. Pre prenos signálu káblovej televízie sa zvyčajne používa λ=1550nm.
Časti linky sú navzájom spojené zváraním alebo spojkami. Viac o tom si môžete prečítať v . Dovoľte mi povedať, že siete CATV takmer vždy používajú šikmé leštenie APC.
Obrázok z fiber-optic-solutions.com
Zavádza o niečo väčší útlm ako priamy signál, ale má veľmi dôležitú vlastnosť: signál odrazený na križovatke sa nešíri pozdĺž rovnakej osi ako hlavný signál, vďaka čomu má naň menší vplyv. Pre digitálne prenosové systémy so zabudovanou redundanciou a algoritmami obnovy sa to zdá nedôležité, ale televízny signál začal svoju cestu ako analógový signál (aj vo vláknovej optike), a to je preňho veľmi dôležité: každý si pamätá duchov alebo obraz. plížiť sa po starých televízoroch s neistým príjmom. Podobné vlnové javy sa vyskytujú vo vzduchu aj v kábloch. Digitálny TV signál, aj keď má zvýšenú odolnosť voči šumu, napriek tomu nemá veľa výhod paketového prenosu dát a môže trpieť aj na úrovni fyziky, ale nie je možné ho obnoviť prostredníctvom opätovnej žiadosti.
Aby sa signál preniesol na značnú vzdialenosť, je potrebná vysoká úroveň, takže zosilňovače sú v reťazci nevyhnutné. Optický signál v systémoch CATV je zosilnený erbiovými zosilňovačmi (EDFA). Fungovanie tohto zariadenia je výborným príkladom toho, že každá dostatočne pokročilá technológia je na nerozoznanie od mágie. V skratke: pri prechode lúča cez vlákno dopované erbiom sa vytvoria podmienky, za ktorých každý fotón pôvodného žiarenia vytvorí dva klony seba samého. Takéto zariadenia sa používajú vo všetkých systémoch prenosu údajov na veľké vzdialenosti. Určite nie sú lacné. Preto v prípadoch, keď sa nevyžaduje výrazné zosilnenie signálu a neexistujú prísne požiadavky na množstvo šumu, sa používajú regenerátory signálu:
Toto zariadenie, ako je zrejmé z blokovej schémy, vykonáva dvojitú konverziu signálu medzi optickým a elektrickým médiom. Tento dizajn umožňuje v prípade potreby zmeniť vlnovú dĺžku signálu.
Takéto manipulácie ako zosilnenie a regenerácia signálu sú potrebné nielen na kompenzáciu kilometrového útlmu kábla. K najväčším stratám dochádza pri rozdelení signálu medzi vetvy siete. Rozdelenie sa vykonáva pomocou pasívnych zariadení, ktoré môžu mať podľa potreby rôzny počet odbočiek a môžu signál rozdeliť aj symetricky alebo nie.
Vo vnútri je delič buď vláknami spojenými bočnými plochami, alebo vyleptanými, ako sú dráhy na doske s plošnými spojmi. Ak chcete ísť hlbšie, odporúčam články o и deliteľmi podľa toho. Čím viac odbočiek má delič, tým väčší útlm vnáša do signálu.
Ak do rozdeľovača pridáme filtre na oddelenie lúčov s rôznymi vlnovými dĺžkami, potom môžeme v jednom vlákne prenášať dva signály naraz.
Ide o najjednoduchšiu verziu optického multiplexovania – FWDM. Pripojením CATV a internetového zariadenia k TV, respektíve Express vstupu získame na spoločnom COM pine zmiešaný signál, ktorý je možné prenášať cez jedno vlákno a na druhej strane ho možno rozdeliť aj medzi optický prijímač a napríklad vypínač. Deje sa to takmer rovnakým spôsobom, ako sa dúha objaví z bieleho svetla v sklenenom hranole.
Pre účely zálohy optického signálu okrem optických prijímačov s dvoma vstupmi, o ktorých som písal možno použiť elektromechanické relé, ktoré môže prepínať z jedného zdroja na druhý podľa špecifikovaných parametrov signálu.
Ak dôjde k degradácii jedného vlákna, zariadenie sa automaticky prepne na iné. Čas prepnutia je kratší ako jedna sekunda, takže pre predplatiteľa to vyzerá v najhoršom prípade ako hŕstka artefaktov na obraze digitálnej televízie, ktoré okamžite zmiznú s ďalšou snímkou.
Zdroj: hab.com