Sedan många år tillbaka har grunden för dataöverföring varit det optiska mediet. Det är svårt att föreställa sig en habra-läsare som inte är bekant med dessa tekniker, men det är omöjligt att göra utan åtminstone en kort beskrivning i min artikelserie.
Innehållet i artikelserien
- Del 9: Headend
- Del 10: Felsökning av CATV-nätverket
För att fullborda bilden ska jag berätta kort och förenklat om ett par banala saker (kasta inte tofflor på mig, det här är för den som är helt omedveten): optisk fiber är glas som har sträckts in i en tråd tunnare än ett hårstrå. En stråle som bildas av en laser fortplantar sig genom den, som (som alla elektromagnetiska vågor) har sin egen specifika frekvens. För bekvämlighet och enkelhet, när du talar om optik, istället för frekvens i hertz, använd dess inversa våglängd, som i det optiska området mäts i nanometer. För kabel-tv-signalöverföring används vanligtvis λ=1550nm.
Linjens delar är förbundna med varandra genom svetsning eller kopplingar. Du kan läsa mer om detta i . Låt mig bara säga att CATV-nätverk nästan alltid använder APC-snedpolering.
Bild från fiber-optic-solutions.com
Den introducerar något mer dämpning än den direkta signalen, men har en mycket viktig egenskap: signalen som reflekteras i korsningen utbreder sig inte längs samma axel som huvudsignalen, på grund av vilken den har mindre inflytande på den. För digitala överföringssystem med inbyggda redundans- och återställningsalgoritmer verkar detta oviktigt, men tv-signalen började sin resa som en analog signal (även inom fiberoptik), och för den är detta mycket viktigt: alla minns spöken eller bilden krypa på gamla TV-apparater med osäker mottagning. Liknande vågfenomen förekommer både i luften och i kablar. En digital TV-signal, även om den har ökat brusimmunitet, har ändå inte många av fördelarna med paketdataöverföring och kan även lida på fysiknivå, men kan inte återställas genom en ny begäran.
För att en signal ska kunna sändas över ett betydande avstånd krävs en hög nivå, så förstärkare är oumbärliga i kedjan. Den optiska signalen i CATV-system förstärks av erbiumförstärkare (EDFA). Funktionen av denna enhet är ett utmärkt exempel på hur någon tillräckligt avancerad teknik inte kan skiljas från magi. I ett nötskal: när en stråle passerar genom en fiber dopad med erbium skapas förhållanden under vilka varje foton av den ursprungliga strålningen skapar två kloner av sig själv. Sådana enheter används i alla dataöverföringssystem över långa avstånd. De är absolut inte billiga. Därför, i de fall där signalförstärkning med en betydande mängd inte krävs och det inte finns några strikta krav på mängden brus, används signalregeneratorer:
Denna enhet, som kan ses från blockschemat, utför dubbel signalomvandling mellan optiska och elektriska medier. Denna design låter dig ändra signalens våglängd om det behövs.
Sådana manipulationer som signalförstärkning och regenerering är nödvändiga inte bara för att kompensera för kilometerlång kabeldämpning. De största förlusterna uppstår när signalen delas mellan nätverksgrenar. Uppdelningen utförs med hjälp av passiva enheter, som beroende på behov kan ha olika antal uttag, och kan även dela upp signalen antingen symmetriskt eller inte.
Inuti är avdelaren antingen fibrer förbundna med sidoytor, eller etsade, som spår på ett kretskort. För att gå djupare rekommenderar jag artiklar про и divisorer i enlighet därmed. Ju fler uttag avdelaren har, desto mer dämpning introducerar den i signalen.
Om vi lägger till filter till splittern för att separera strålar med olika våglängder, då kan vi sända två signaler samtidigt i en fiber.
Detta är den enklaste versionen av optisk multiplexering - FWDM. Genom att ansluta CATV- och Internetutrustning till TV- respektive Express-ingången kommer vi att få en blandad signal i det gemensamma COM-stiftet, som kan överföras över en fiber, och på andra sidan kan den även delas mellan en optisk mottagare och en strömbrytare, till exempel. Detta sker ungefär på samma sätt som en regnbåge dyker upp från vitt ljus i ett glasprisma.
För syftet med optisk signalbackup, förutom optiska mottagare med två ingångar, som jag skrev om ett elektromekaniskt relä kan användas, som kan växla från en källa till en annan enligt specificerade signalparametrar.
Om en fiber försämras kommer enheten automatiskt att byta till en annan. Växlingstiden är mindre än en sekund, så för abonnenten ser det i värsta fall ut som en handfull artefakter på den digitala tv-bilden, som omedelbart försvinner med nästa bildruta.
Källa: will.com