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Habré पर इतने सारे लेख ऑप्टिकल संचार लाइनों की प्रौद्योगिकियों के लिए समर्पित नहीं हैं। हाल ही में, ऑप्टिकल बजट पर एक लेख था, शक्तिशाली DWDM सिस्टम पर लेख थे, और CWDM प्रणाली के आवेदन पर एक छोटा लेख था । मैं इन सामग्रियों को पूरक करने की कोशिश करूंगा और आपको डेटा ट्रांसमिशन नेटवर्क में फाइबर-ऑप्टिक संचार लाइनों के संसाधन का उपयोग करने के सभी सबसे आम और रूस के तरीकों के बारे में बताऊंगा और, काफी, केबल टेलीविजन।

प्रारंभ। मानक एकल-मोड फाइबर G.652 के गुण

सबसे आम एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर विभिन्न संशोधनों का SMF G.652 है। लगभग निश्चित रूप से, यदि आपके पास एक फाइबर ऑप्टिक लाइन है, तो यह जी 652 फाइबर से बना है। उसके पास कई महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए।
विशिष्ट क्षीणन (जिसे किलोमेट्रिक भी कहा जाता है) क्षीणन - अर्थात्, एक किलोमीटर फाइबर का क्षीणन - विकिरण तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है।

विकिपीडिया हमें निम्नलिखित वितरण बताता है:

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वास्तविक जीवन में, तस्वीर अब बेहतर है, विशेष रूप से, 1310nm खिड़की में विशिष्ट क्षीणन आमतौर पर 0.35dB / किमी में फिट बैठता है, 1550nm खिड़की में यह 0.22-0.25dB / किमी के आदेश पर है, और 1400-1450nm के क्षेत्र में तथाकथित "जल शिखर" नहीं है। बहुत दृढ़ता से व्यक्त या अनुपस्थित।

फिर भी, किसी को इस तस्वीर और इस निर्भरता के अस्तित्व को ध्यान में रखना चाहिए।

ऐतिहासिक रूप से, एक ऑप्टिकल फाइबर द्वारा प्रेषित तरंग दैर्ध्य रेंज को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

ओ - 1260 ... 1360
ई - 1360 ... 1460
एस - 1460 ... 1530
सी - 1530 ... 1565
एल - 1565 ... 1625
U - 1625 ... 1675
(मैं उसी विकिपीडिया लेख से उद्धृत करता हूं)।

एक स्वीकार्य अनुमान के साथ, प्रत्येक सीमा के भीतर फाइबर गुणों को लगभग समान माना जा सकता है। पानी की चोटी आमतौर पर ई-बैंड के लंबे-तरंगदैर्ध्य छोर पर होती है। हम यह भी ध्यान में रखेंगे कि ओ-बैंड में विशिष्ट (किलोमीटर) क्षीणन एस और सी-बैंड की तुलना में लगभग डेढ़ गुना अधिक है, विशिष्ट क्रोमैटिक फैलाव, इसके विपरीत, 1310 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर एक शून्य न्यूनतम है और सी में गैर-शून्य है। एक श्रेणी है।

सबसे सरल संघनन प्रणाली - एकल फाइबर द्विदिश संचरण

प्रारंभ में, एक डुप्लेक्स फाइबर-ऑप्टिक संचार लाइन को ऑपरेशन के लिए दो फाइबर की आवश्यकता होती थी: एक दिशा में जानकारी एक दिशा में और दूसरी में दूसरे फाइबर पर प्रसारित होती थी। यह इसकी स्पष्टता के कारण सुविधाजनक है, लेकिन रखी केबल के संसाधन के उपयोग के संबंध में बेकार है।

इसलिए, जैसे ही तकनीक ने अनुमति देना शुरू किया, एक फाइबर के साथ दोनों दिशाओं में सूचना के प्रसारण के लिए समाधान दिखाई देने लगे। इस तरह के समाधान के नाम "एकल-फाइबर ट्रांसीवर", "डब्ल्यूडीएम", "द्वि-दिशात्मक" हैं।

सबसे आम वेरिएंट में, ओ- और सी-बैंड से क्रमशः 1310 और 1550 एनएम के तरंग दैर्ध्य का उपयोग किया जाता है। "इन द वाइल्ड" इन तरंगदैर्ध्य पर स्थित ट्रांसीवर्स 60 किमी तक की लाइनों के लिए पाए जाते हैं। अन्य संयोजनों के लिए अधिक "लंबी दूरी की" विकल्प बनाए गए हैं - 1490/1550, 1510/1570 और इसी तरह, ओ-रेंज की तुलना में कम विशिष्ट क्षीणन के साथ पारदर्शिता खिड़कियों का उपयोग करते हुए।

तरंग दैर्ध्य के उपरोक्त जोड़े के अलावा, 1310 / 1490nm के संयोजन को पूरा करना संभव है - यह उपयोग किया जाता है यदि 1550nm के तरंग दैर्ध्य पर एक केबल टेलीविजन सिग्नल एक ही फाइबर पर डेटा के साथ प्रेषित होता है; या 1270 / 1330nm - इसका उपयोग 10Gbps धाराओं को प्रसारित करने के लिए किया जाता है।

मल्टीप्लेक्सिंग डेटा और केबल टेलीविजन

चूंकि मैंने KTV के विषय को छुआ है, इसलिए मैं इसके बारे में कुछ और बात करूंगा।

प्रकाशिकी अब हेड स्टेशन से अपार्टमेंट भवन तक केबल टेलीविजन सिग्नल देने के लिए भी उपयोग की जाती है। इसके लिए, या तो 1310 एनएम की तरंग दैर्ध्य का उपयोग किया जाता है - यहां न्यूनतम क्रोमैटिक फैलाव है, अर्थात, सिग्नल विरूपण; या 1550 एनएम की तरंग दैर्ध्य - यहां न्यूनतम विशिष्ट क्षीणन और EDFA का उपयोग करके शुद्ध ऑप्टिकल प्रवर्धन का उपयोग संभव है। यदि आपको डेटा स्ट्रीम (इंटरनेट) और KTV सिग्नल दोनों एक ही घर में देने की आवश्यकता है, तो आपको दो अलग-अलग फाइबर, या एक साधारण निष्क्रिय डिवाइस - FWDM फ़िल्टर का उपयोग करने की आवश्यकता है।

यह एक प्रतिवर्ती डिवाइस है (अर्थात, एक ही उपकरण का उपयोग तीन आउटपुट के साथ मल्टीप्लेक्सिंग और स्ट्रीम के डीमुल्टिप्लेक्सिंग) के लिए किया जाता है: KTV के तहत, एकल-फाइबर ट्रांसीवर और एक सामान्य आउटपुट (आरेख देखें)। इस प्रकार, डेटा ट्रांसमिशन के लिए 1310/1490 तरंग दैर्ध्य और KTV के लिए 1550nm का उपयोग करके PON या ईथरनेट नेटवर्क बनाना संभव है।

CWDM और DWDM

थेस्लिम ने पहले ही सीडब्ल्यूडीएम संघनन के बारे में संक्षेप में बात की। मैं सिर्फ अपने दम पर जोड़ूंगा कि डेटा प्राप्त करने और प्रसारित करने के लिए लेख में दिखाए गए चैनल शुद्ध सम्मेलन हैं, मल्टीप्लेक्सर को यह ध्यान नहीं है कि प्रत्येक चैनल में सिग्नल किस दिशा में जाता है; और ऑप्टिकल रिसीवर ब्रॉडबैंड हैं, वे किसी भी तरंग दैर्ध्य के विकिरण का जवाब देते हैं। सीडब्ल्यूडीएम लाइन डिजाइन करते समय ध्यान रखने योग्य महत्वपूर्ण बिंदुओं में से विभिन्न चैनलों पर फाइबर में विशिष्ट क्षीणन में अंतर है (इस लेख का पहला खंड देखें), साथ ही मल्टीप्लेक्सर द्वारा शुरू किए गए क्षीणन में अंतर। मल्टीप्लेक्स श्रृंखला से जुड़े फिल्टर से बना है, और यदि श्रृंखला में पहले चैनल के लिए क्षीणन एक डेसिबल से कम हो सकता है, तो आखिरी के लिए यह चार के करीब होगा (ये मान 1x16 मल्टीप्लेकर, 16 तरंग दैर्ध्य के लिए दिए गए हैं)। यह याद रखना भी उपयोगी है कि कोई भी फंक्शन मल्टीप्लेक्सर्स के दो जोड़े को एक फंक्शन ब्लॉक में जोड़कर दो-फाइबर CWDM लाइनों का निर्माण करने से मना करता है।
इसके अलावा, मैं ध्यान देता हूं कि KTV के लिए फ़्रीक्वेंसी रिसोर्स का हिस्सा आवंटित करना काफी संभव है, एक ही फाइबर पर एनालॉग टेलीविज़न के साथ एक साथ सात द्वैध डेटा स्ट्रीम तक संचारित करना।



DWDM प्रणाली मूल रूप से CWDM से अलग नहीं है, लेकिन - जैसा कि वे कहते हैं - "शैतान विवरण में है।" यदि CWDM में चैनल पिच 20 एनएम है, तो DWDM के लिए यह बहुत संकीर्ण है जिसे गिगाहर्ट्ज़ में मापा जाता है (अब सबसे आम संस्करण 100 गीगाहर्ट्ज या लगभग 0.8 एनएम है; 200 GHz के बैंड के साथ एक बूढ़ा संस्करण भी संभव है और अधिक आधुनिक धीरे-धीरे फैल रहे हैं - 50 और 25 गीगाहर्ट्ज़)। DWDM की आवृत्ति रेंज C- और L- बैंड में है, प्रत्येक 100 GHz पर 40 चैनल। DWDM सिस्टम के कई महत्वपूर्ण गुण इस से चलते हैं।

सबसे पहले, वे CWDM से काफी अधिक महंगे हैं। उनके उपयोग के लिए एक सख्त तरंग दैर्ध्य सहिष्णुता और बहुत उच्च चयनात्मकता मल्टीप्लेक्सर्स के साथ लेजर की आवश्यकता होती है।

दूसरे, ऑप्टिकल एम्पलीफायरों EDFA के काम करने वाले क्षेत्रों में उपयोग की जाने वाली श्रेणियाँ झूठ हैं। यह आपको ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक सिग्नल रूपांतरण की आवश्यकता के बिना शुद्ध ऑप्टिकल प्रवर्धन के साथ लंबी लाइनें बनाने की अनुमति देता है। यह ऐसी संपत्ति है जिसने कई लोगों को तुरंत "DWDM" शब्द के साथ दूरसंचार बाजार के जटिल राक्षसों की कल्पना करने के लिए प्रेरित किया है, हालांकि समान उपकरण सरल सिस्टम में भी उपयोग किए जा सकते हैं।
और तीसरा, सी- और एल-बैंड में क्षीणन ऑप्टिकल फाइबर की पारदर्शिता की पूरी खिड़की से कम से कम है, जो एम्पलीफायर के बिना सीडब्ल्यूडीएम का उपयोग करने की तुलना में लंबी लाइनों का निर्माण करने की अनुमति भी देता है।

डीडब्ल्यूडीएम मल्टीप्लेक्सर सीडब्ल्यूडीएम मल्टीप्लेक्सर्स के रूप में निष्क्रिय डिवाइस हैं। 16 तक के चैनलों की संख्या के लिए, वे अलग-अलग फ़िल्टर से भी बने होते हैं, और ये काफी सरल उपकरण हैं। हालांकि, बड़ी संख्या में चैनलों के लिए मल्टीप्लेक्स Arrayed तरंगदैर्ध्य झंझरी तकनीक का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो तापमान परिवर्तनों के प्रति बेहद संवेदनशील है। इसलिए, ऐसे मल्टीप्लेक्सर्स इलेक्ट्रॉनिक थर्मल स्टेबलाइजेशन सर्किट (थर्मल एडब्ल्यूजी) के साथ उपलब्ध हैं, या विशेष ऊर्जा-बचत स्व-क्षतिपूर्ति विधियों (एथर्मल एडब्ल्यूजी) का उपयोग कर रहे हैं। यह ऐसे मल्टीप्लेक्सर्स को संचालित करने के लिए अधिक महंगा और कोमल बनाता है।

फाइबर ऑप्टिक संचार में व्यावहारिक सीमाएँ

अंत में, मैं प्रकाशिकी में संचार का आयोजन करते समय आपको उन सीमाओं के बारे में बात करूंगा, जिनसे आपको निपटना है।

जैसा कि कॉमरेड शाऊल ने सही बताया, पहली सीमा ऑप्टिकल बजट है।
मैं इसे कुछ स्पष्टीकरणों के साथ पूरक करूंगा।

अगर हम दो-फाइबर संचार लाइनों के बारे में बात कर रहे हैं, तो यह एक तरंग दैर्ध्य के लिए ऑप्टिकल बजट की गणना करने के लिए पर्याप्त है - जिस पर ट्रांसमिशन आयोजित किया जाएगा।

जैसे ही हमें तरंग संघनन (विशेष रूप से एकल-फाइबर ट्रांससेवर्स या सीडब्ल्यूडीएम सिस्टम के मामले में) मिलता है, हमें तुरंत विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर फाइबर के विशिष्ट क्षीणन की असमानता और मल्टीप्लेक्सर्स द्वारा पेश किए गए क्षीणन को याद करने की आवश्यकता होती है।

यदि हम OADM पर मध्यवर्ती शाखाओं के साथ एक प्रणाली का निर्माण कर रहे हैं - OADM पर क्षीणन की गणना करना न भूलें। वैसे, यह चैनल और आउटपुट तरंग दैर्ध्य के माध्यम से अलग है।

परिचालन मार्जिन के कुछ डेसीबल छोड़ने के लिए मत भूलना।

दूसरी बात यह है कि रंगीन फैलाव है। यह वास्तव में 10Gbit / s लाइनों के लिए प्रासंगिक हो जाता है, और आम तौर पर बोल, उपकरण निर्माता मुख्य रूप से इसके बारे में सोच रहा है। वैसे, यह फैलाव है जो ट्रांससीवर्स के विपणन नामों में किलोमीटर के उल्लेख के लिए भौतिक अर्थ देता है। यह ऑपरेशन विशेषज्ञ के लिए बस यह समझने के लिए उपयोगी है कि फाइबर की ऐसी संपत्ति है और फाइबर में संकेत क्षीणन के अलावा, फैलाव भी तस्वीर को खराब करता है।

एम्पलीफायरों के बिना सरल सिस्टम के लिए, लाइन की गणना मूल रूप से ऑप्टिकल बजट की गणना के लिए नीचे आती है, और एम्पलीफायरों के साथ लाइन की गणना का विषय एक अलग लेख के योग्य है।

यहाँ, संक्षेप में, ऑप्टिकल लाइनों में संघनन प्रौद्योगिकी के इंजीनियरिंग फंडामेंटल हैं। मुझे उम्मीद है कि यह जानकारी पाठकों के लिए उपयोगी होगी; मुझे आपके सवालों का जवाब देने में खुशी होगी।