Trong nhiều năm nay, cơ sở truyền dữ liệu là phương tiện quang học. Thật khó để tưởng tượng một người đọc habra không quen thuộc với những công nghệ này, nhưng không thể làm được nếu không có ít nhất một mô tả ngắn gọn trong loạt bài viết của tôi.
Nội dung loạt bài
- Phần 9: Headend
- Phần 10: Khắc phục sự cố mạng CATV
Để hoàn thiện bức tranh, tôi sẽ kể cho bạn nghe một cách ngắn gọn và đơn giản về một số điều tầm thường (đừng ném dép vào tôi, cái này dành cho những ai hoàn toàn không biết): sợi quang là thủy tinh đã được kéo căng thành một sợi chỉ mỏng hơn một sợi tóc. Một chùm tia được hình thành bởi tia laser truyền qua nó, (giống như bất kỳ sóng điện từ nào) có tần số riêng. Để thuận tiện và đơn giản, khi nói về quang học, thay vì tần số tính bằng hertz, hãy sử dụng bước sóng nghịch đảo của nó, trong phạm vi quang học được đo bằng nanomet. Để truyền tín hiệu truyền hình cáp, λ=1550nm thường được sử dụng.
Các phần của đường dây được kết nối với nhau bằng hàn hoặc đầu nối. Bạn có thể đọc thêm về điều này trong . Hãy để tôi nói rằng mạng CATV hầu như luôn sử dụng đánh bóng xiên APC.
Hình ảnh từ Fiber-optic-solutions.com
Nó gây ra sự suy giảm nhiều hơn một chút so với tín hiệu trực tiếp, nhưng có một đặc tính rất quan trọng: tín hiệu phản xạ tại điểm nối không truyền dọc theo cùng trục với tín hiệu chính, do đó nó ít ảnh hưởng hơn đến nó. Đối với các hệ thống truyền dẫn kỹ thuật số có thuật toán dự phòng và phục hồi tích hợp, điều này có vẻ không quan trọng, nhưng tín hiệu truyền hình bắt đầu hành trình của nó dưới dạng tín hiệu analog (trong cả cáp quang) và đối với nó, điều này rất quan trọng: mọi người đều nhớ bóng ma hoặc hình ảnh bò trên những chiếc TV cũ với khả năng thu tín hiệu không chắc chắn. Hiện tượng sóng tương tự xảy ra cả trong không khí và trong dây cáp. Tín hiệu TV kỹ thuật số, mặc dù có khả năng chống nhiễu cao hơn nhưng không có nhiều lợi ích của việc truyền dữ liệu gói và cũng có thể bị ảnh hưởng ở cấp độ vật lý, nhưng không thể khôi phục thông qua yêu cầu lại.
Để tín hiệu có thể truyền đi một khoảng cách đáng kể thì cần phải có mức âm thanh cao nên không thể thiếu các bộ khuếch đại trong dây chuyền. Tín hiệu quang trong hệ thống CATV được khuếch đại bằng bộ khuếch đại erbium (EDFA). Hoạt động của thiết bị này là một ví dụ tuyệt vời về việc bất kỳ công nghệ đủ tiên tiến nào cũng không thể phân biệt được với ma thuật. Tóm lại: khi một chùm tia đi qua một sợi pha tạp erbium, các điều kiện được tạo ra trong đó mỗi photon của bức xạ ban đầu tạo ra hai bản sao của chính nó. Những thiết bị như vậy được sử dụng trong tất cả các hệ thống truyền dữ liệu trên khoảng cách xa. Chúng chắc chắn không hề rẻ. Do đó, trong trường hợp không cần khuếch đại tín hiệu ở mức đáng kể và không có yêu cầu nghiêm ngặt về lượng nhiễu, bộ tái tạo tín hiệu sẽ được sử dụng:
Thiết bị này, như có thể thấy từ sơ đồ khối, thực hiện chuyển đổi tín hiệu kép giữa phương tiện quang và điện. Thiết kế này cho phép bạn thay đổi bước sóng tín hiệu nếu cần thiết.
Những thao tác như khuếch đại và tái tạo tín hiệu là cần thiết không chỉ để bù cho sự suy giảm cáp dài hàng km. Tổn thất lớn nhất xảy ra khi tín hiệu bị phân chia giữa các nhánh mạng. Việc phân chia được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị thụ động, tùy theo nhu cầu mà có thể có số lượng vòi khác nhau và cũng có thể phân chia tín hiệu một cách đối xứng hoặc không.
Bên trong, dải phân cách là các sợi được kết nối bằng các bề mặt bên hoặc được khắc, giống như các rãnh trên bảng mạch in. Để đi sâu hơn, tôi giới thiệu các bài viết về и các ước số tương ứng. Bộ chia càng có nhiều điểm nhấn thì tín hiệu càng bị suy giảm.
Nếu chúng ta thêm các bộ lọc vào bộ tách để tách các chùm tia có bước sóng khác nhau thì chúng ta có thể truyền hai tín hiệu cùng một lúc trong một sợi quang.
Đây là phiên bản ghép kênh quang đơn giản nhất - FWDM. Bằng cách kết nối thiết bị CATV và Internet tương ứng với đầu vào TV và Express, chúng ta sẽ nhận được tín hiệu hỗn hợp trong chân COM chung, tín hiệu này có thể được truyền qua một sợi quang và mặt khác, nó cũng có thể được phân chia giữa bộ thu quang và một công tắc chẳng hạn. Điều này xảy ra gần giống như cầu vồng xuất hiện từ ánh sáng trắng trong lăng kính thủy tinh.
Với mục đích sao lưu tín hiệu quang, ngoài các bộ thu quang có hai đầu vào mà tôi đã viết có thể sử dụng rơle điện cơ, có thể chuyển từ nguồn này sang nguồn khác theo các thông số tín hiệu được chỉ định.
Nếu một sợi quang bị thoái hóa, thiết bị sẽ tự động chuyển sang sợi quang khác. Thời gian chuyển đổi chưa đến một giây, vì vậy đối với người đăng ký, nó trông tệ nhất giống như một số hiện vật trên hình ảnh TV kỹ thuật số, chúng ngay lập tức biến mất ở khung hình tiếp theo.
Nguồn: www.habr.com