Кабловске ТВ мреже за најмлађе. Део 8: Оптичка магистрална мрежа

Већ дуги низ година основа преноса података је оптички медиј. Тешко је замислити хабра читаоца који није упознат са овим технологијама, али је немогуће без барем кратког описа у мојој серији чланака.

Садржај серије чланака

• Део 1: Општа архитектура ЦАТВ мреже
• Део 2: Састав и облик сигнала
• Део 3: Компонента аналогног сигнала
• Део 4: Компонента дигиталног сигнала
• Део 5: Коаксијална дистрибутивна мрежа
• Део 6: Појачала РФ сигнала
• Део 7: Оптички пријемници
• Део 8: Оптичка магистрална мрежа
• Део 9: Хеаденд
• Део 10: Решавање проблема са ЦАТВ мрежом

Да употпуним слику, рећи ћу вам укратко и поједностављено неколико баналних ствари (немојте да ме бацате папучама, ово је за оне који нису свесни): оптичко влакно је стакло које је развучено у конац тањи од длаке. Кроз њега се шири сноп формиран ласером, који (као и сваки електромагнетни талас) има своју специфичну фреквенцију. Ради погодности и једноставности, када говоримо о оптици, уместо фреквенције у херцима, користите њену инверзну таласну дужину, која се у оптичком опсегу мери у нанометрима. За пренос сигнала кабловске телевизије обично се користи λ=1550нм.

Делови линије су међусобно повезани заваривањем или конекторима. Више о овоме можете прочитати у одличан чланак @сталинетс. Дозволите ми само да кажем да ЦАТВ мреже скоро увек користе АПЦ косо полирање.

Слика са фибер-оптиц-солутионс.цом

Он уноси нешто више слабљења од директног сигнала, али има веома важно својство: сигнал који се рефлектује на споју не шири се дуж исте осе као главни сигнал, због чега има мањи утицај на њега. За системе дигиталног преноса са уграђеним алгоритмима за редундантност и рестаурацију, ово изгледа неважно, али телевизијски сигнал је започео свој пут као аналогни сигнал (и у оптичким влакнима), а за њега је ово веома критично: сви се сећају духова или слике пузати на старим телевизорима са несигурним пријемом. Сличне таласне појаве се јављају и у ваздуху и у кабловима. Дигитални ТВ сигнал, иако има повећану отпорност на буку, ипак нема много предности преноса пакетних података и такође може да трпи на физичком нивоу, али се не може вратити поновним захтевом.

Да би се сигнал пренео на значајно растојање, потребан је висок ниво, па су појачала неопходна у ланцу. Оптички сигнал у ЦАТВ системима се појачава ербијумским појачавачима (ЕДФА). Рад овог уређаја је одличан пример како се било која довољно напредна технологија не разликује од магије. Укратко: када сноп прође кроз влакно допирано ербијумом, стварају се услови под којима сваки фотон оригиналног зрачења ствара два клона самог себе. Такви уређаји се користе у свим системима за пренос података на велике удаљености. Они сигурно нису јефтини. Стога, у случајевима када није потребно појачање сигнала за значајну количину и не постоје строги захтеви за количину шума, користе се регенератори сигнала:

Овај уређај, као што се види из блок шеме, врши двоструку конверзију сигнала између оптичког и електричног медија. Овај дизајн вам омогућава да промените таласну дужину сигнала ако је потребно.

Такве манипулације као што су појачање и регенерација сигнала су неопходне не само да би се надокнадило километарско слабљење кабла. Највећи губици настају када се сигнал подели између грана мреже. Подела се врши помоћу пасивних уређаја, који у зависности од потребе могу имати различит број славина, а такође могу делити сигнал било симетрично или не.

Унутрашњост, преграда је или влакна повезана бочним површинама, или је урезана, попут стаза на штампаној плочи. Да идем дубље, препоручујем чланке НАГру про заварени и планар делиоци сходно томе. Што више славина има разделник, то више слабљења уноси у сигнал.

Ако у разделник додамо филтере да раздвојимо снопове различитих таласних дужина, онда можемо пренети два сигнала одједном у једном влакну.

Ово је најједноставнија верзија оптичког мултиплексирања - ФВДМ. Повезивањем ЦАТВ и Интернет опреме на ТВ и Екпресс улазе, респективно, добићемо мешовити сигнал на заједничком ЦОМ пин-у, који се може преносити преко једног влакна, а са друге стране може се поделити и између оптичког пријемника и прекидач, на пример. Ово се дешава на исти начин као што се дуга појављује из беле светлости у стакленој призми.

За потребе бекапа оптичког сигнала, поред оптичких пријемника са два улаза, о чему сам писао у последњем делу може се користити електромеханички релеј, који може да прелази са једног извора на други према специфицираним параметрима сигнала.
Ако се једно влакно деградира, уређај ће се аутоматски пребацити на друго. Време пребацивања је мање од секунде, тако да за претплатника то у најгорем случају изгледа као шачица артефаката на дигиталној ТВ слици, који одмах нестају са следећим кадром.

Извор: ввв.хабр.цом