Ось уже багато років основою передачі є оптичне середовище. Важко уявити хабрачитача, не знайомого з цими технологіями, проте без хоч би короткого опису обійтися у моїй серії статей неможливо.
Зміст серії статей
- Частина 9: Головна станція
- Частина 10: Пошук та усунення несправностей на мережі КТВ
Для повноти картини на пальцях і спрощено розповім про пару банальних речей (не кидайте тапками, це для тих, хто зовсім не в курсі): оптичне волокно є склом, яке витягли в нитку тонше волосся. По ньому поширюється сформований лазером промінь, який (як і будь-яка електромагнітна хвиля) має певну частоту. Для зручності і простоти прийнято, говорячи про оптику, замість частоти в герцах використовувати зворотну величину довжини хвилі, яка в оптичному діапазоні вимірюється в нанометрах. Для передачі сигналів кабельного телебачення зазвичай використовується λ=1550нм.
Частини магістралі поєднуються між собою зварюванням або роз'ємами. Детально про це можна почитати в . Скажу лише, що в мережах КТВ використовуються майже завжди косі полірування APC.
Зображення із сайту fiber-optic-solutions.com
Вона вносить трохи більше загасання, ніж пряма, але має дуже важливу властивість: відбитий на стику сигнал поширюється не по тій же осі, що основний сигнал, завдяки чому менший вплив на нього. Для цифрових систем передачі із закладеною надмірністю та алгоритмами відновлення це здається неважливим, але телесигнал почав свій шлях як аналоговий (в оптоволокні в тому числі), а для нього це дуже критично: всі пам'ятають двоїння або сповзання зображення на старих телевізорах при невпевненому прийомі. Подібні хвильові явища як в ефірі, так і в кабелях мають місце. Цифровий телесигнал хоч і має підвищену помехозащищенность, проте, немає багатьох плюшок пакетної передачі даних і може постраждати лише на рівні фізики, але вже може бути відновлено через перезапрос.
Для того, щоб сигнал можна було передати на значну відстань, потрібен високий його рівень, тому в ланцюжку не обійтися без підсилювачів. Оптичний сигнал у системах КТВ підсилюють ербієвими підсилювачами (EDFA). Робота цього пристрою може бути чудовим прикладом того, що будь-яка досить розвинена технологія не відрізняється від магії. Якщо двома словами: при проходженні променя по волокну з домішкою ербія створюються умови, у якому кожен фотон вихідного випромінювання створює два своїх клона. Такі пристрої використовуються у всіх системах передачі на значні відстані. Вони, звичайно, не дешеві. Тому у випадках, коли не потрібно посилення сигналу на значну величину і немає строгих вимог до шуму, застосовуються регенератори сигналу:
Цей пристрій, як видно з структурної схеми, здійснює подвійне перетворення сигналу між оптичним та електричним середовищами. Така конструкція дозволяє за потреби змінити довжину хвилі сигналу.
Такі маніпуляції як посилення та регенерація сигналу необхідні не тільки для компенсації кілометрового загасання кабелю. Найбільші втрати відбуваються під час розподілу сигналу між гілками мережі. Розподіл проводиться за допомогою пасивних пристроїв, які в залежності від потреби можуть мати різну кількість відводів, а також ділити сигнал як симетрично, так і ні.
Усередині дільник являє собою або волокна, з'єднані бічними поверхнями, або витравлюється як доріжки на друкованій платі. Для поглиблення рекомендую статті про и дільники відповідно. Чим більше дільник має відводів, тим більше він вносить загасання в сигнал.
Якщо додати до дільника фільтри для поділу променів з різною довжиною хвилі, ми можемо передавати відразу два сигнали у одному волокні.
Це найпростіший варіант мультиплексування на оптиці – FWDM. Підключивши до входів TV та Express обладнання КТВ та інтернет відповідно, ми отримаємо змішаний сигнал у загальному висновку COM, який можна передати по одному волокну, а на іншій стороні так само розділити його між оптичним приймачем та комутатором, наприклад. Це відбувається приблизно так, як у скляній призмі з білого світла з'являється веселка.
З метою резервування оптичного сигналу крім оптичних приймачів із двома вводами, про які я писав може бути застосоване електромеханічне реле, яке може перемикатися з одного джерела в інший за заданими параметрами сигналу.
При деградації одного волокна пристрій автоматично перейде на інше. Час перемикання становить менше секунди, тому для абонента це виглядає в гіршому випадку як жменя артефактів на цифровому телезображенні, які зникають з наступним кадром.
Джерело: habr.com