Redes de TV por cable para los más pequeños. Parte 8: red troncal óptica

Durante muchos años, la base de la transferencia de datos ha sido el entorno óptico. Es difícil imaginar un habuchitel que no esté familiarizado con estas tecnologías, pero es imposible hacerlo sin al menos una breve descripción en mi serie de artículos.


Para completar la imagen con mis dedos y de manera simplista, te contaré un par de cosas comunes (no arrojes zapatillas, esto es para aquellos que no saben nada): la fibra óptica es un vidrio que se introduce en un hilo más delgado que un cabello. Un haz formado por un láser se propaga a lo largo de él, que (como cualquier onda electromagnética) tiene su propia frecuencia específica. Por conveniencia y simplicidad, hablando de óptica, en lugar de la frecuencia en hertzios, use el valor inverso de la longitud de onda, que en el rango óptico se mide en nanómetros. Para la transmisión de señales de televisión por cable, generalmente se usa λ = 1550 nm.

Partes de la línea están interconectadas por soldadura o conectores. Puede leer más sobre esto en el excelente artículo de @stalinets . Solo puedo decir que las redes KTV utilizan casi siempre el pulido oblicuo de APC.


Imagen de fiber-optic-solutions.com

Introduce una atenuación ligeramente mayor que la directa, pero tiene una propiedad muy importante: la señal reflejada en la unión no se propaga a lo largo del mismo eje que la señal principal y, por lo tanto, tiene un efecto menor sobre ella. Para los sistemas de transmisión digital con algoritmos integrados de redundancia y restauración, esto parece poco importante, pero la señal de televisión comenzó como análoga (incluida la fibra óptica), y para él es muy crítica: todos recuerdan la imagen fantasma o el rastreo de la imagen en televisores antiguos con recepción incierta. Se producen fenómenos de ondas similares tanto en el aire como en los cables. La señal de televisión digital, aunque ha aumentado la inmunidad al ruido, sin embargo, no tiene muchos bollos de transferencia de paquetes de datos y también puede sufrir a nivel físico, pero ya no se puede restaurar a través de una nueva solicitud.

Para que una señal se transmita a una distancia considerable, se requiere un alto nivel, por lo tanto, los amplificadores no pueden prescindirse de una cadena. La señal óptica en los sistemas KTV se amplifica mediante amplificadores de erbio (EDFA). El funcionamiento de este dispositivo puede servir como un excelente ejemplo del hecho de que cualquier tecnología suficientemente desarrollada es indistinguible de la magia. En pocas palabras: cuando un rayo pasa a través de una fibra mezclada con erbio, se crean condiciones bajo las cuales cada fotón de la radiación inicial crea dos de sus clones. Dichos dispositivos se utilizan en todos los sistemas de transmisión de datos a largas distancias. Por supuesto, no son baratos. Por lo tanto, en los casos en que no se requiere amplificación de señal en una cantidad significativa y no hay requisitos estrictos para la cantidad de ruido, se utilizan regeneradores de señal:



Este dispositivo, como se puede ver en el diagrama estructural, realiza una conversión de doble señal entre los medios ópticos y eléctricos. Este diseño le permite cambiar la longitud de onda de la señal si es necesario.

Tales manipulaciones como la amplificación y la regeneración de la señal son necesarias no solo para compensar la atenuación kilométrica del cable. Las mayores pérdidas se producen cuando la señal se divide entre las ramas de la red. La división se realiza utilizando dispositivos pasivos, que, según la necesidad, pueden tener un número diferente de tomas, así como dividir la señal simétricamente y no.



Dentro del divisor hay fibras conectadas por superficies laterales o está grabado como pistas en una placa de circuito impreso. Para profundizar, recomiendo los artículos de NAGru sobre divisores planos y soldados , respectivamente. Cuanto más el divisor tiene toques, más atenúa la señal.

Si agregamos filtros para separar los haces con diferentes longitudes de onda al divisor, entonces podemos transmitir dos señales en una fibra a la vez.



Esta es la opción más simple para la multiplexación en óptica: FWDM . Al conectar el equipo de KTV e Internet a las entradas de TV y Express, respectivamente, obtenemos una señal mixta en la salida COM común, que puede transmitirse a lo largo de una fibra y, por otro lado, también puede dividirse entre el receptor óptico y el interruptor, por ejemplo. Esto sucede de la misma manera que aparece un arco iris en un prisma de vidrio con luz blanca.

Para reservar una señal óptica, además de los receptores ópticos con dos entradas, sobre los que escribí en la última parte , se puede aplicar un relé electromecánico, que puede cambiar de una fuente a otra de acuerdo con los parámetros de señal especificados.
Si una fibra se degrada, el dispositivo cambiará automáticamente a otra. El tiempo de conmutación es inferior a un segundo, por lo que para el suscriptor, en el peor de los casos, parece un puñado de artefactos en una imagen de televisión digital que desaparecen inmediatamente con el siguiente cuadro.