Ricevitori ottici per reti CATV. Tendenze e sviluppo

Scopo dei ricevitori ottici. Il segnale ottico modulato dai dispositivi trasmittenti arriva tramite un single-mode cavo ottico all'ingresso del ricevitore ottico, dove viene demodulato in un fotorivelatore. Il segnale RF ottenuto a seguito delle trasformazioni viene amplificato nel preamplificatore OP, quindi viene livellato con l'ausilio di attenuatori ed equalizzatori. risposta in frequenza ed è nuovamente amplificato da amplificatori all'uscita del ricevitore.
Ricevitori ottici diversi produttori dotato diversi set attenuatori ed equalizzatori realizzati sotto forma di inserti fissi o sintonizzabili incorporati, nonché sotto forma di inserti sostituibili. Il numero di stadi di amplificazione per l'OP è diverso. Quasi tutti i ricevitori hanno sistemi di controllo automatici.
Per l'implementazione pacchetto completo Servizi Triple Play (TV, Internet e telefonia) l'uscita del ricevitore ottico è dotata di un filtro crossover di frequenza che divide la banda di frequenza operativa in canali avanti e indietro. La gamma delle basse frequenze viene utilizzata per il trasmettitore canale di ritorno... Alcuni modelli di ricevitori semplici progettati per reti FTTH ("ottica alla casa") non prevedono un canale di ritorno.
L'uso di vari PO per la costruzione di SKT ibridi determina il metodo di costruzione di una rete, la prenotazione del canale, il numero di abbonati serviti, la fornitura di servizi aggiuntivi eccetera. I ricevitori ottici sono: canale diretto e il canale di ritorno, hanno un design diverso, operano in diverse gamme ottiche, hanno parametri diversi per l'elaborazione di un segnale a radiofrequenza, differiscono per la presenza di inserti usati.
Parametri di base dei ricevitori ottici:
- lunghezza d'onda operativa, ricevitori ottici - dispositivi a banda larga, il cui raggio operativo copre la lunghezza d'onda di 1290 ... 1600 nm, ovvero entrambe le finestre di trasparenza utilizzate nelle reti HFC;
- campo di frequenza del segnale di radiofrequenza televisiva modulante;
- il livello della potenza ottica in ingresso, il massimo non è superiore a +3 dBm e il minimo per garantire il SNR di uscita richiesto;
- il livello del segnale a radiofrequenza in uscita ad un dato valore di distorsione di intermodulazione;
- il livello del SNR di uscita a potenza nominale segnale ottico in ingresso;
- il valore della distorsione di intermodulazione del secondo e terzo ordine, che viene determinato alla potenza nominale del segnale ottico in ingresso, solitamente pari a 1 dBm, al livello nominale del segnale a radiofrequenza in uscita e al numero specificato di segnali trasmessi canali televisivi es. 42 - secondo lo standard CENELEC.
Progettazione costruttiva di ricevitori ottici. I ricevitori ottici possono essere progettati per il montaggio su rack. Questi OP vengono solitamente utilizzati per funzionare come parte delle stazioni di testa, con lo scopo di organizzare la ri-ricezione, quando il segnale di uscita del ricevitore ottico va al trasmettitore ottico e da esso al tronco ottico del PGS. Per l'installazione in edifici, l'OP è prodotto in protezione custodie in alluminio progettato per funzionare in un ampio intervallo di temperature. I ricevitori del canale di ritorno sono installati accanto ai trasmettitori del canale di andata e sono realizzati strutturalmente in contenitori di alluminio. Per SKT, dove viene utilizzata la ridondanza direzionale, vengono prodotti ricevitori del canale inverso, 2 in uno, due ricevitori in un caso.
Costruire reti utilizzando ricevitori ottici. Quando si costruiscono reti televisive via cavo, c'è una tendenza per l'ottica ad avvicinarsi all'abbonato, ad es. il numero di abbonati collegati ad un ricevitore è ridotto. In tale SCT, l'OP può avere parametri bassi in termini di SNR, CTB, CSO. Il livello di potenza ottica in uscita (da 0 a -9 dBm) è inferiore a quello dell'OP installato su un gruppo di case (da +3 a -6 dBm), ad es. vengono applicate opzioni più economiche. Durante la costruzione di SKT, dove è importante telecomando e gestione sono utilizzati dall'OP con un transponder di gestione opzionale (SNMP).
Per costruire reti con ridondanza vengono utilizzati ricevitori con elevate caratteristiche tecniche e ampie capacità: la presenza di un ampio set di inserti, il numero di uscite attive è almeno due, la presenza di trasmettitori a canale inverso, la capacità di combattere il rumore di ingresso, la presenza di un completo telecomando e controllo, la capacità di memorizzare i parametri elettrici, la capacità di misurare il livello di uno dei canali di trasmissione, ecc. Il ricevitore deve anche avere la ridondanza dell'alimentazione.
Le reti via cavo sono costruite in più fasi e viene introdotta la ridondanza automatica su la fase finale... Sopra stato iniziale solo un ricevitore ottico è installato nella piattaforma ottica e il secondo ricevitore di backup viene installato nella fase successiva per ridurre i costi finanziari. Commutazione di fallback viene effettuato sulla base del controllo della potenza ottica in ingresso.
Il nodo ottico può avere un trasmettitore a canale inverso (transponder), in cui è installato un interruttore per combattere il rumore in ingresso. Introducendo l'attenuazione nel canale di ritorno, è possibile identificare e isolare rapidamente un segmento rumoroso. La ridondanza del canale inverso si ottiene installando due trasmettitori ottici.
La riduzione dei costi finanziari può essere ottenuta utilizzando amplificatori di distribuzione nella rete, che possono essere successivamente sostituiti da ricevitori ottici. Un amplificatore può collegare 100-500 abbonati, per 1500 abbonati sarà necessario installare cinque di questi amplificatori. Ogni amplificatore è dotato di un cavo coassiale personale proveniente da un ricevitore ottico, che può essere successivamente sostituito con uno ottico.
Uno di possibili soluzioni, quando si costruiscono reti, può essere l'uso di ricevitori ottici ibridi. Tali OP hanno amplificatori interni e hanno diverse (di solito quattro) uscite RF con un alto livello di uscita in ciascuna, il segnale da tali uscite viene inviato agli abbonati attraverso elementi coassiali passivi.
I ricevitori ottici hanno una vasta gamma e, di norma, un produttore produce diversi tipi di ricevitori ottici per vari scopi, la cui scelta dovrebbe essere determinata dal concetto generale di costruzione di una rete, possibilità di ridondanza, fornitura al pubblico servizi interattivi.
I ricevitori ottici sono ampiamente utilizzati nelle reti via cavo.

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I primi ricevitori ottici per reti CATV sono comparsi poco più di dieci anni fa. Dal loro inizio e sviluppo, hanno subito cambiamenti significativi - entrambi specifiche tecniche, e in termini di indicatori di costo. Vi ricordo che i primi ricevitori - nodi ottici - includevano solitamente un trasmettitore ottico del canale di ritorno ed erano destinati a reti interattive con supporto al protocollo DOCSIS. La presenza di un trasmettitore a canale inverso (e, di conseguenza, la possibilità di installare un tale nodo ottico in una rete con supporto DOCSIS) era spiegata principalmente dal fatto che era già stata realizzata una potentissima infrastruttura via cavo negli USA e nella maggior parte dei paesi europei paesi a quel tempo (circa 2000) cambiare e ricostruire in modo significativo che nessuno voleva. Questo è esattamente ciò che è diventato il motivo principale del rapido sviluppo della tecnologia DOCSIS: ha permesso di modernizzare già rete esistente e renderlo interattivo. Quei primi nodi ottici, di regola, servivano grandi cluster coassiali (fino a 2-5 mila abbonati) ed erano dispositivi molto costosi: il prezzo di tali "pezzi di ferro" spesso raggiungeva i duemila dollari e anche più!

Gli operatori russi sono rimasti indietro rispetto alle loro controparti americane e occidentali più "avanzate" - al rumore di ingresso (specialmente nella banda del canale di ritorno), d'altra parte, le apparecchiature attive (in particolare gli amplificatori) non sono state progettate per organizzare il canale di ritorno.

Ma, come si suol dire, ogni nuvola ha un lato positivo: il boom nella costruzione di reti via cavo in Russia è arrivato proprio nel momento in cui hanno iniziato a comparire ricevitori ottici senza supporto del canale posteriore, il che ha permesso di semplificare significativamente il loro design, e , di conseguenza, ridurre notevolmente il prezzo. Un calo più rapido dei prezzi per i ricevitori è diventato possibile anche per altri due motivi principali: la tecnologia per la produzione di apparecchiature ottiche si è notevolmente sviluppata e, inoltre, mercato russo Oltre alle attrezzature di note aziende americane e occidentali, un flusso di attrezzature economiche è arrivato dai paesi della regione asiatica, principalmente dalla Cina. Allo stesso tempo, iniziarono ad apparire i primi modelli di ricevitori di produzione nazionale. L'apparizione sul mercato di ricevitori ottici così economici ha permesso, in definitiva, agli operatori russi di iniziare a costruire ottiche per le reti domestiche (tecnologie FTTB / FTTH). Per quanto riguarda l'interattività e la trasmissione dati - per questo si è iniziato ad utilizzare apparati di rete - parallelamente alla rete CATV (su altre fibre) è stata realizzata una rete di trasmissione dati (Metro-Ethernet ottico).

Oltre al rifiuto dei trasmettitori a canale inverso, sono emerse due tendenze principali nello sviluppo di ricevitori ottici per reti CATV: in primo luogo, i ricevitori con un livello di uscita elevato (dell'ordine di 107-110 dBµV e anche superiore) hanno iniziato a comparire sul mercato. Questa è stata la ragione per l'emergere e lo sviluppo della tecnologia FTLA - Fiber To the Last Active (l'ultimo elemento attivo in linea). Il nome della tecnologia parla da sé: dopo tali ricevitori con alti livelli di uscita (quando si costruisce "l'ottica per la casa"), la necessità di installare amplificatori coassiali domestici è scomparsa. L'uso di ricevitori relativamente costosi con alti livelli di uscita rispetto ai ricevitori economici, ma con bassi livelli di uscita, ha un certo numero di entrambi vantaggi tecnici, e molto spesso economicamente giustificato (vedi elenco pubblicazioni all'articolo).

Successivamente, c'era il desiderio di ottenere un ricevitore ottico della classe FTTH (cioè con un alto livello di uscita), e allo stesso tempo in modo che un tale ricevitore potesse funzionare con livelli ridotti potenza ottica in ingresso. Vi ricordo che i primi ricevitori che servono grandi cluster coassiali dovevano avere un segnale ottico in ingresso con un livello di circa 1 mW (0 dBm) per ottenere un buon headroom nel livello segnale-rumore. Lo sviluppo della tecnologia "ottica per la casa" (FTTB / FTTH) ha ridotto significativamente i requisiti per il parametro segnale-rumore all'uscita del ricevitore - è diventato possibile abbassare il livello di potenza ottica in ingresso a un livello di -3 - -4 dBm (e talvolta anche inferiori). Ma il problema è che con una diminuzione della potenza ottica in ingresso, si è verificata una significativa diminuzione del livello del segnale RF all'uscita del ricevitore. Questa riduzione segue la regola uno a due: quando il livello del segnale ottico in ingresso viene ridotto di 1 dBm, il segnale in uscita RF viene ridotto di 2 dBμV. Per evitare tale diminuzione del livello di uscita e renderlo generalmente indipendente da un'eventuale variazione del livello del segnale ottico in rete, è nata l'idea di utilizzare un sistema AGC come parte di un ricevitore ottico.

Quindi, circa tre o quattro anni fa in schema generale si è formato il mercato dei ricevitori ottici, i cui principali tipi osserviamo ora:

- nodi ottici-ricevitori con possibilità di installare trasmettitori a canale inverso. Costo: da circa 200-300 USD per gli "immigrati" dalla regione asiatica, fino a 700-1000 USD per i loro "fratelli" più nobili;

- ricevitori ottici economici senza canale di ritorno, relativamente semplici nel design e con livelli di uscita di 100-110 dBμV (origine, di norma, Cina);

- ricevitori appositamente progettati per le reti "ottica alla casa" - senza canale di ritorno, con un alto livello di uscita (107-115 dBμV) e funzione AGC incorporata. Tali ricevitori hanno spesso ulteriori "campane e fischietti", di cui parleremo un po 'più tardi. L'indicatore di costo va da 120-130 a 230-250 USD.

Voglio notare che la gradazione di cui sopra è condizionale e non mira a sistematizzare rigorosamente tutti quei modelli che sono sul mercato. Ricevitori di prima classe in attualmenteè diventato relativamente raro: di norma, i nodi ottici vengono utilizzati solo in reti incentrate sul supporto del protocollo DOCSIS (già costruite o in fase di ammodernamento).

Per quanto riguarda la seconda classe di ricevitori, la maggior parte del mercato di questi ricevitori è attualmente occupata da ricevitori dei paesi della regione asiatica, sebbene siano presenti modelli sia di produzione nazionale che di noti marchi esteri. Questi ricevitori sono i più semplici ed economici, il prezzo di alcuni scende a 70-80 USD. I ricevitori di questa classe sono rimasti i più popolari per molto tempo, fino a quando non sono apparsi i ricevitori di nuova generazione, che li hanno resi una concorrenza tangibile.

Il primo ricevitore conosciuto di questa nuova generazione è stato il Lambda Pro 50 (Vector). L'alto livello di uscita, la presenza della funzione AGC e la comoda funzionalità hanno reso questo ricevitore per un paio d'anni uno dei preferiti del mercato: le aspirazioni di altri produttori (compresa la regione asiatica) di realizzare un analogo più economico per un molto tempo non ha avuto un successo significativo.

Tuttavia, la vita non si ferma e nell'ultimo anno e mezzo sono apparsi diversi nuovi modelli di questa classe di ricevitori, di cui vorrei parlare in modo più dettagliato.

Ricevitori CXE800 / CXE880 (TELESTE)

Uno di noti produttori Teleste era un'azienda europea che si occupava della creazione di ricevitori efficienti della classe "dall'ottica alla casa". I prodotti di questa azienda sono conosciuti da tempo non solo in tutto il mondo, ma anche nel mercato russo. L'attrezzatura Teleste ha guadagnato la sua popolarità non solo per le sue eccellenti caratteristiche tecniche, ma anche per la sua eccezionale affidabilità. Vorrei sottolineare che la Finlandia è un paese con un clima rigido e le sue attrezzature sono le più adatte per quegli operatori russi che richiedono maggiori condizioni climatiche. Aspetto esteriore del ricevitore CXE800 e il suo schema a blocchi sono mostrati rispettivamente in Fig. 1 e 2.

Il ricevitore CXE800 (Teleste) dispone di un'uscita RF (la seconda uscita può essere facilmente utilizzata installando uno speciale inserto divisore o accoppiatore). Questo è un tipico ricevitore FTTH che non ha un canale di ritorno ed è relativamente semplice nel concetto. Lo stadio di uscita del ricevitore è organizzato utilizzando la tecnologia GaAs MESFET, che raggiunge un alto livello di uscita (fino a 118 dBμV). Il CXE800 è dotato di AGC integrato per la potenza ottica in ingresso per ottenere una coerenza alto livello Segnale RF quando cambia il segnale ottico in ingresso (la profondità AGC è -7–0 dBm). L'alloggiamento in metallo pressofuso aumenta notevolmente la dissipazione del calore durante il funzionamento del ricevitore e riduce il rischio di surriscaldamento. Il ricevitore è alimentato localmente (165–255 V) ed è molto diverso vasta gamma temperature di esercizio - da -40 a + 55 ° С - pochi produttori possono vantare tali valori! Inoltre, vorrei sottolineare l'elevata protezione del CXE800 dalle interferenze elettromagnetiche e dalle scariche di fulmini: Teleste garantisce resistenza alle prese di impulsi con un potenziale fino a 6 kV!

Per quegli operatori che utilizzano la tecnologia DOCSIS, è stata rilasciata una versione del ricevitore basata sul CXE800: il nodo ottico CXE880, che ha un trasmettitore FP integrato del canale inverso. Questa unità si distingue per la relativa semplicità di design rispetto a molti modelli della concorrenza di altri noti produttori e, di conseguenza, per un prezzo inferiore. Il nodo CXE880 può essere alimentato localmente o in remoto, a seconda delle esigenze del cliente.

Va notato che i ricevitori CXE800 sono già utilizzati con successo in molti Reti russe... Questo particolare ricevitore è stato scelto dal gruppo di società Stream TV come ricevitore principale per la costruzione di reti ottiche in molte città della Russia.

Ricevitori OD002 e OD100 (TERRA)

L'attrezzatura Terra è anche ben nota agli operatori via cavo: si distingue per un ottimo rapporto qualità-prezzo, livello europeo di prestazioni e alta affidabilità. I ricevitori OD002 e OD100 sono stati sviluppati da Terra specificatamente come ricevitori per reti ottico-domestiche che non utilizzano il protocollo DOCSIS e dove la trasmissione dei dati avviene su fibre parallele (solitamente Metro-Ethernet). I modelli OD002 e OD100 (Fig. 3 e 4) - con alimentazione locale, hanno praticamente la stessa funzionalità e in prima approssimazione differiscono solo per i diversi livelli di uscita del segnale RF. Come ha dimostrato la pratica, non tutti gli operatori hanno bisogno di un livello di uscita di 113 dBμV (questo è il livello operativo dell'OD100 con l'AGC acceso) - spesso è possibile cavarsela con un livello di uscita inferiore e il costo del ricevitore può essere dissipazione del calore significativamente ridotta (uscita in cascata meno potente, consumo energetico inferiore, ecc.) e un case più semplice). Pertanto, il livello operativo del ricevitore OD002 è fino a 107 dBμV, il che ha permesso di ridurne i costi di oltre una volta e mezza! Gli involucri dei ricevitori OD sono fusi, il che migliora la loro dissipazione del calore e riduce il rischio di surriscaldamento. Ricevitori OD002 e OD100 - con un'uscita RF e dispongono di un sistema AGC integrato per il livello del segnale ottico in ingresso. L'intervallo di funzionamento dell'AGC è molto ampio, da -7 a +2 dBm. Inoltre, questi ricevitori hanno parametri di rumore molto buoni: come ha dimostrato la pratica, è possibile utilizzare questi ricevitori a livelli di segnale di ingresso vicini al limite inferiore dell'intervallo AGC (ad esempio, -6 dBm) senza rumore di segnale significativo.

Vorrei sottolineare in particolare la presenza di una tale opzione integrata nella famiglia dei ricevitori OD come la presenza di un indicatore digitale a cristalli liquidi, che può servire a visualizzare il livello di potenza ottica all'ingresso del ricevitore utilizzando il sistema di misurazione integrato . Inoltre, lo stesso indicatore viene utilizzato per visualizzare i parametri del segnale RF nella modalità di impostazione. È anche interessante che l'impostazione dei parametri di uscita venga eseguita senza l'ausilio di moduli a innesto, con l'ausilio di un microprocessore integrato e di un comando a pulsante. Quando l'alimentazione viene spenta, le impostazioni vengono salvate nella memoria del ricevitore. Tutto ciò consente di semplificare notevolmente l'installazione e la configurazione del ricevitore e di fare a meno di apparecchiature di misurazione aggiuntive, che è particolarmente importante nella costruzione di reti con una profonda penetrazione dell'ottica, quando i costi di installazione e manutenzione un largo numero i ricevitori stanno diventando piuttosto essenziali.

Ricevitore OD120 (TERRA)

Sebbene l'OD120 sia basato sull'OD100, penso che abbia senso evidenziarlo poiché è basato sull'OD100. questo momento uno dei dispositivi più moderni e funzionali oggi sul mercato. Questo ricevitore è interessante in quanto implementa la possibilità di monitorare e controllare da remoto i suoi parametri principali attraverso l'uso di un adattatore Ethernet integrato UD210. Un altro caratteristica interessante il modello OD120 consiste nel fatto che al design del ricevitore viene aggiunta una scheda di interfaccia digitale (Fig. 5), che interagisce con il ricevitore dispositivi esterni... Quindi, in particolare, su questa scheda sono presenti i contatti per il controllo del relè di potenza switch di rete(interruttore), e se l'interruttore "si blocca", può essere riavviato. Inoltre, la scheda di interfaccia digitale serve a leggere le informazioni dal sensore di allarme esterno (ad esempio il sensore per l'apertura della scatola in cui si trova l'apparecchiatura), nonché le informazioni sulla modalità di funzionamento dell'unità gruppo di continuità(UPS). Importo massimo I ricevitori OD120 nella rete sono limitati solo dal numero di indirizzi IP liberi nella rete dell'operatore. Il ricevitore OD120 viene fornito con descrizione unica parametri (set di file MIB) per Protocollo SNMP(versione v2c). In questi file MIB, le opzioni sono suddivise in tre categorie:

- sola lettura,
- leggibile e personalizzabile,
- messaggi trasmessi (TRAP).

Allo stesso tempo, alcune descrizioni nel file MIB (come il nome del destinatario e la sua posizione) possono essere impostate dall'operatore di rete, il che è molto comodo per la manutenzione della rete.

I parametri leggibili includono il numero di serie del ricevitore, il livello di potenza ottica in ingresso, temperatura di lavoro, tensione all'uscita dell'alimentatore, ecc. Il secondo gruppo di parametri sono i valori degli attenuatori e del correttore interstadio, l'inclusione del sistema AGC, i valori di soglia dei parametri a cui segnala circa situazioni di emergenza(allarmi). Messaggi trasmessi(TRAP) sono gli allarmi stessi, che segnalano malfunzionamenti o scostamenti dei parametri dai valori massimi impostabili. Una serie di file MIB consente di integrare il ricevitore ottico OD120 nel sistema di monitoraggio e gestione dell'operatore di rete. I parametri dell'adattatore UD210 come indirizzo IP, maschera di rete, nome utente, password, ecc. possono essere facilmente impostati collegando un computer con una scheda di rete. Per la connessione viene utilizzato un client Telnet per Windows.

La possibilità di monitoraggio e controllo remoto dei parametri, implementata nel ricevitore OD120, lo rende una soluzione estremamente interessante per quegli operatori che hanno a cuore l'affidabilità dei propri servizi e utilizzano mezzi tecnici moderni per controllare e mantenere la propria rete.

In conclusione, vorrei aggiungere che l'ampia varietà di modelli di ricevitori ottici attualmente sul mercato può soddisfare le esigenze di quasi tutti gli operatori.

I primi ricevitori ottici per reti CATV sono comparsi poco più di dieci anni fa. Fin dal loro inizio e sviluppo, hanno subito cambiamenti significativi, sia in termini di caratteristiche tecniche che di indicatori di costo. Vi ricordo che i primi ricevitori - nodi ottici - includevano solitamente un trasmettitore ottico del canale di ritorno ed erano destinati a reti interattive con supporto al protocollo DOCSIS. La presenza di un trasmettitore a canale inverso (e, di conseguenza, la possibilità di installare un tale nodo ottico in una rete con supporto DOCSIS) era spiegata principalmente dal fatto che era già stata realizzata una potentissima infrastruttura via cavo negli USA e nella maggior parte dei paesi europei paesi a quel tempo (circa 2000) cambiare e ricostruire in modo significativo che nessuno voleva. Questo è esattamente ciò che è diventato il motivo principale del rapido sviluppo della tecnologia DOCSIS: ha permesso di modernizzare la rete esistente e renderla interattiva a costi minimi e nel più breve tempo possibile. Quei primi nodi ottici, di regola, servivano grandi cluster coassiali (fino a 2-5 mila abbonati) ed erano dispositivi molto costosi: il prezzo di tali "pezzi di ferro" spesso raggiungeva i duemila dollari e anche più!

Gli operatori russi sono rimasti indietro rispetto alle loro controparti americane e occidentali più "avanzate" - al rumore di ingresso (specialmente nella banda del canale di ritorno), d'altra parte, le apparecchiature attive (in particolare gli amplificatori) non sono state progettate per organizzare il canale di ritorno.

Ma, come si suol dire, ogni nuvola ha un lato positivo: il boom nella costruzione di reti via cavo in Russia è arrivato proprio nel momento in cui hanno iniziato a comparire ricevitori ottici senza supporto del canale posteriore, il che ha permesso di semplificare significativamente il loro design, e , di conseguenza, ridurre notevolmente il prezzo. Un calo più rapido dei prezzi dei ricevitori è stato possibile anche per altri due motivi principali: la tecnologia per la produzione di apparecchiature ottiche si è notevolmente sviluppata e, inoltre, oltre alle apparecchiature di note aziende americane e occidentali, un flusso di attrezzature economiche si sono riversate nel mercato russo dai paesi della regione asiatica, principalmente dalla Cina. Allo stesso tempo, iniziarono ad apparire i primi modelli di ricevitori di produzione nazionale. L'apparizione sul mercato di ricevitori ottici così economici ha permesso, in definitiva, agli operatori russi di iniziare a costruire ottiche per le reti domestiche (tecnologie FTTB / FTTH). Per quanto riguarda l'interattività e la trasmissione dati - per questo si è iniziato ad utilizzare apparati di rete - parallelamente alla rete CATV (su altre fibre) è stata realizzata una rete di trasmissione dati (Metro-Ethernet ottico).

Oltre al rifiuto dei trasmettitori a canale inverso, sono emerse due tendenze principali nello sviluppo di ricevitori ottici per reti CATV: in primo luogo, i ricevitori con un livello di uscita elevato (dell'ordine di 107-110 dBµV e anche superiore) hanno iniziato a comparire sul mercato. Questa è stata la ragione per l'emergere e lo sviluppo della tecnologia FTLA - Fiber To the Last Active (l'ultimo elemento attivo nella rete). Il nome della tecnologia parla da sé: dopo tali ricevitori con alti livelli di uscita (quando si costruisce "l'ottica per la casa"), la necessità di installare amplificatori coassiali domestici è scomparsa. L'uso di ricevitori relativamente costosi con livelli di uscita elevati rispetto a ricevitori economici, ma con livelli di uscita bassi, presenta una serie di vantaggi sia tecnici che molto spesso è giustificato economicamente (vedere l'elenco delle pubblicazioni all'articolo).

Successivamente, c'era il desiderio di ottenere un ricevitore ottico della classe FTTH (cioè con un alto livello di uscita), e allo stesso tempo in modo che un tale ricevitore potesse funzionare a livelli inferiori di potenza ottica in ingresso. Vi ricordo che i primi ricevitori che servono grandi cluster coassiali dovevano avere un segnale ottico in ingresso con un livello di circa 1 mW (0 dBm) per ottenere un buon headroom nel livello segnale-rumore. Lo sviluppo della tecnologia "ottica per la casa" (FTTB / FTTH) ha ridotto significativamente i requisiti per il parametro segnale-rumore all'uscita del ricevitore - è diventato possibile abbassare il livello di potenza ottica in ingresso a un livello di -3 - -4 dBm (e talvolta anche inferiori). Ma il problema è che con una diminuzione della potenza ottica in ingresso, si è verificata una significativa diminuzione del livello del segnale RF all'uscita del ricevitore. Questa riduzione segue la regola uno a due: quando il livello del segnale ottico in ingresso viene ridotto di 1 dBm, il segnale in uscita RF viene ridotto di 2 dBμV. Per evitare tale diminuzione del livello di uscita e renderlo generalmente indipendente da un'eventuale variazione del livello del segnale ottico in rete, è nata l'idea di utilizzare un sistema AGC come parte di un ricevitore ottico.

Quindi, circa tre o quattro anni fa, in termini generali, si è formato il mercato dei ricevitori ottici, i cui principali tipi osserviamo ora:

- nodi ottici-ricevitori con possibilità di installare trasmettitori a canale inverso. Costo: da circa 200-300 USD per gli "immigrati" dalla regione asiatica, fino a 700-1000 USD per i loro "fratelli" più nobili;

- ricevitori ottici economici senza canale di ritorno, relativamente semplici nel design e con livelli di uscita di 100-110 dBμV (origine, di norma, Cina);

- ricevitori appositamente progettati per le reti "ottica alla casa" - senza canale di ritorno, con un alto livello di uscita (107-115 dBμV) e funzione AGC incorporata. Tali ricevitori hanno spesso ulteriori "campane e fischietti", di cui parleremo un po 'più tardi. L'indicatore di costo va da 120-130 a 230-250 USD.

Voglio notare che la gradazione di cui sopra è condizionale e non mira a sistematizzare rigorosamente tutti quei modelli che sono sul mercato. La prima classe di ricevitori è ora diventata relativamente rara: di norma, i nodi ottici vengono utilizzati solo in reti incentrate sul supporto del protocollo DOCSIS (già costruito o in fase di ammodernamento).

Per quanto riguarda la seconda classe di ricevitori, la maggior parte del mercato di questi ricevitori è attualmente occupata da ricevitori dei paesi della regione asiatica, sebbene siano presenti modelli sia di produzione nazionale che di noti marchi esteri. Questi ricevitori sono i più semplici ed economici, il prezzo di alcuni scende a 70-80 USD. I ricevitori di questa classe sono rimasti i più popolari per molto tempo, fino a quando non sono apparsi i ricevitori di nuova generazione, che li hanno resi una concorrenza tangibile.

Il primo ricevitore conosciuto di questa nuova generazione è stato il Lambda Pro 50 (Vector). L'alto livello di uscita, la presenza della funzione AGC e la comoda funzionalità hanno reso questo ricevitore per un paio d'anni uno dei preferiti del mercato: le aspirazioni di altri produttori (compresa la regione asiatica) di realizzare un analogo più economico per un molto tempo non ha avuto un successo significativo.

Tuttavia, la vita non si ferma e nell'ultimo anno e mezzo sono apparsi diversi nuovi modelli di questa classe di ricevitori, di cui vorrei parlare in modo più dettagliato.

Ricevitori CXE800 / CXE880 (TELESTE)

Teleste, un'azienda europea, era uno dei noti produttori che ha lavorato alla creazione di ricevitori efficienti della classe "optics to the house". I prodotti di questa azienda sono conosciuti da tempo non solo in tutto il mondo, ma anche nel mercato russo. L'attrezzatura Teleste ha guadagnato la sua popolarità non solo per le sue eccellenti caratteristiche tecniche, ma anche per la sua eccezionale affidabilità. Vorrei sottolineare che la Finlandia è un paese con un clima rigido e le sue attrezzature sono le più adatte per quegli operatori russi che richiedono maggiori condizioni climatiche. La vista esterna del ricevitore CXE800 e il suo schema a blocchi sono mostrati, rispettivamente, in Fig. 1 e 2.

Il ricevitore CXE800 (Teleste) dispone di un'uscita RF (la seconda uscita può essere facilmente utilizzata installando uno speciale inserto divisore o accoppiatore). Questo è un tipico ricevitore FTTH che non ha un canale di ritorno ed è relativamente semplice nel concetto. Lo stadio di uscita del ricevitore è organizzato utilizzando la tecnologia GaAs MESFET, che raggiunge un alto livello di uscita (fino a 118 dBμV). Il CXE800 dispone di un AGC della potenza di ingresso ottico integrato, che garantisce livelli di segnale RF elevati e costanti quando il segnale di ingresso ottico cambia (la profondità dell'AGC è -7–0 dBm). L'alloggiamento in metallo pressofuso aumenta notevolmente la dissipazione del calore durante il funzionamento del ricevitore e riduce il rischio di surriscaldamento. Il ricevitore ha un'alimentazione locale (165-255 V) e ha un intervallo di temperatura di esercizio molto ampio - da -40 a + 55 ° С - pochi produttori possono vantare tali valori! Inoltre, vorrei sottolineare l'elevata protezione del CXE800 dalle interferenze elettromagnetiche e dalle scariche di fulmini: Teleste garantisce resistenza alle prese di impulsi con un potenziale fino a 6 kV!

Per quegli operatori che utilizzano la tecnologia DOCSIS, è stata rilasciata una versione del ricevitore basata sul CXE800: il nodo ottico CXE880, che ha un trasmettitore FP integrato del canale inverso. Questa unità si distingue per la relativa semplicità di design rispetto a molti modelli della concorrenza di altri noti produttori e, di conseguenza, per un prezzo inferiore. Il nodo CXE880 può essere alimentato localmente o in remoto, a seconda delle esigenze del cliente.

Va notato che i ricevitori CXE800 sono già utilizzati con successo in molte reti russe. Questo particolare ricevitore è stato scelto dal gruppo di società Stream TV come ricevitore principale per la costruzione di reti ottiche in molte città della Russia.

Ricevitori OD002 e OD100 (TERRA)

L'attrezzatura Terra è anche ben nota agli operatori via cavo: si distingue per un ottimo rapporto qualità-prezzo, livello europeo di prestazioni e alta affidabilità. I ricevitori OD002 e OD100 sono stati sviluppati da Terra specificatamente come ricevitori per reti ottico-domestiche che non utilizzano il protocollo DOCSIS e dove la trasmissione dei dati avviene su fibre parallele (solitamente Metro-Ethernet). I modelli OD002 e OD100 (Fig. 3 e 4) - con alimentazione locale, hanno praticamente la stessa funzionalità e in prima approssimazione differiscono solo per i diversi livelli di uscita del segnale RF. Come ha dimostrato la pratica, non tutti gli operatori hanno bisogno di un livello di uscita di 113 dBμV (questo è il livello operativo dell'OD100 con l'AGC acceso) - spesso è possibile cavarsela con un livello di uscita inferiore e il costo del ricevitore può essere dissipazione del calore significativamente ridotta (uscita in cascata meno potente, consumo energetico inferiore, ecc.) e un case più semplice). Pertanto, il livello operativo del ricevitore OD002 è fino a 107 dBμV, il che ha permesso di ridurne i costi di oltre una volta e mezza! Gli involucri dei ricevitori OD sono fusi, il che migliora la loro dissipazione del calore e riduce il rischio di surriscaldamento. Ricevitori OD002 e OD100 - con un'uscita RF e dispongono di un sistema AGC integrato per il livello del segnale ottico in ingresso. L'intervallo di funzionamento dell'AGC è molto ampio, da -7 a +2 dBm. Inoltre, questi ricevitori hanno parametri di rumore molto buoni: come ha dimostrato la pratica, è possibile utilizzare questi ricevitori a livelli di segnale di ingresso vicini al limite inferiore dell'intervallo AGC (ad esempio, -6 dBm) senza rumore di segnale significativo.

Vorrei sottolineare in particolare la presenza di una tale opzione integrata nella famiglia dei ricevitori OD come la presenza di un indicatore digitale a cristalli liquidi, che può servire a visualizzare il livello di potenza ottica all'ingresso del ricevitore utilizzando il sistema di misurazione integrato . Inoltre, lo stesso indicatore viene utilizzato per visualizzare i parametri del segnale RF nella modalità di impostazione. È anche interessante che l'impostazione dei parametri di uscita venga eseguita senza l'ausilio di moduli a innesto, con l'ausilio di un microprocessore integrato e di un comando a pulsante. Quando l'alimentazione viene spenta, le impostazioni vengono salvate nella memoria del ricevitore. Tutto ciò consente di semplificare significativamente l'installazione e la configurazione del ricevitore e di fare a meno di apparecchiature di misurazione aggiuntive, che è particolarmente importante nella costruzione di reti con una profonda penetrazione dell'ottica, quando i costi di installazione e manutenzione di un gran numero di ricevitori diventare molto significativo.

Ricevitore OD120 (TERRA)

Sebbene l'OD120 sia basato sull'OD100, penso che abbia senso evidenziarlo in quanto è uno dei dispositivi più moderni e funzionali oggi sul mercato. Questo ricevitore è interessante in quanto implementa la possibilità di monitorare e controllare da remoto i suoi parametri principali attraverso l'uso di un adattatore Ethernet integrato UD210. Un'altra caratteristica interessante del modello OD120 è che è stata aggiunta al design del ricevitore una scheda di interfaccia digitale (Fig. 5), che interagisce con il ricevitore con dispositivi esterni. Quindi, in particolare, su questa scheda sono presenti contatti per il controllo del relè di potenza dell'interruttore di rete (interruttore) e se l'interruttore "si blocca", può essere riavviato. Inoltre, la scheda di interfaccia digitale serve a recuperare informazioni da un sensore di allarme esterno (ad esempio un sensore per l'apertura della scatola in cui si trova l'apparecchiatura), nonché informazioni sulla modalità di funzionamento del gruppo di continuità (UPS) . Il numero massimo di ricevitori OD120 nella rete è limitato solo dal numero di indirizzi IP liberi nella rete dell'operatore. Il ricevitore OD120 viene fornito con una descrizione dei parametri univoca (set di file MIB) per il protocollo SNMP (versione v2c). In questi file MIB, le opzioni sono suddivise in tre categorie:

- sola lettura,
- leggibile e personalizzabile,
- messaggi trasmessi (TRAP).

Allo stesso tempo, alcune descrizioni nel file MIB (come il nome del destinatario e la sua posizione) possono essere impostate dall'operatore di rete, il che è molto comodo per la manutenzione della rete.

I parametri leggibili includono il numero di serie del ricevitore, il livello della potenza ottica in ingresso, la temperatura di esercizio, la tensione all'uscita dell'alimentatore, ecc. Il secondo gruppo di parametri sono i valori degli attenuatori e il correttore interstadio, l'attivazione del sistema AGC, i valori di soglia dei parametri a cui vengono generati i segnali sulle situazioni di emergenza ( allarmi). I messaggi trasmessi (TRAP) sono gli allarmi stessi, che segnalano malfunzionamenti o scostamenti dei parametri dai valori massimi consentiti. Una serie di file MIB consente di integrare il ricevitore ottico OD120 nel sistema di monitoraggio e gestione dell'operatore di rete. I parametri dell'adattatore UD210 come indirizzo IP, maschera di rete, nome utente, password, ecc. possono essere facilmente impostati collegando un computer con una scheda di rete. Per la connessione viene utilizzato un client Telnet per Windows.

La possibilità di monitoraggio e controllo remoto dei parametri, implementata nel ricevitore OD120, lo rende una soluzione estremamente interessante per quegli operatori che hanno a cuore l'affidabilità dei propri servizi e utilizzano mezzi tecnici moderni per controllare e mantenere la propria rete.

In conclusione, vorrei aggiungere che l'ampia varietà di modelli di ricevitori ottici attualmente sul mercato può soddisfare le esigenze di quasi tutti gli operatori.

Un ricevitore ottico è un dispositivo elettro-ottico per convertire segnali ottici in segnali elettrici. Consiste in un rilevatore ottico e componenti di collegamento intermedi tra l'ingresso ottico e l'uscita coassiale. Un segnale ottico viene inviato all'ingresso del ricevitore ottico dall'uscita della fibra linea ottica... Il ricevitore elabora il segnale elettrico ricevuto, amplificandolo e convertendo gli impulsi di corrente in impulsi di tensione in modo che il segnale proveniente dall'uscita del ricevitore sia compatibile con il sistema di trasmissione a radiofrequenza collegato alla sua uscita. Sono i parametri del ricevitore ottico che determinano in gran parte capacità tecniche sistema di distribuzione, compresa la lunghezza della sezione di rigenerazione, la banda di frequenza operativa del canale inverso e la qualità del segnale di uscita.

Fattori chiave nella scelta dei ricevitori ottici

1. Sensibilità del fotorilevatore. Viene misurato dal rapporto tra la sua tensione di uscita e la potenza ottica in ingresso.

2. Efficienza quantistica. Questa è una caratteristica analoga alla sensibilità di un diodo, espressa come rapporto tra il numero di fotoni incidenti sul diodo e il numero di elettroni da essi generati, che formano una corrente nel circuito esterno. Un'efficienza di 1 (o 100%) significa che ogni fotone aumenta la corrente nel circuito esterno di un elettrone.

3. Corrente oscura. Anche in assenza di luce incidente, una parte della corrente scorre attraverso il diodo a causa della generazione termica di coppie elettrone-lacuna. Questa corrente, la cui grandezza dipende dalla temperatura del dispositivo, è chiamata corrente oscura o di dispersione.

4. Potenza di rumore equivalente o media (NEP). Questa è la potenza del segnale RMS richiesta per ottenere un rapporto segnale-rumore unitario, o la potenza ottica minima richiesta per creare una corrente pari alla corrente di rumore RMS dello strumento, che è simile alla soglia di rilevamento termico di un ricevitore.

5. Tempo di salita (tempo di risposta). Questo è il tempo necessario al rilevatore per aumentare la sua potenza. segnale elettrico Dal 10 al 90 percento del valore di picco. Questa volta può essere dell'ordine di 1 non per i diodi a valanga, circa 3 - 4 non per i diodi pin e dipende dalla tensione di polarizzazione.

6. Tensione di compensazione. Quando funziona con corrente, il rivelatore richiede una polarizzazione di area di lavoro applicandogli una tensione di polarizzazione. Tipicamente i diodi pin richiedono una polarizzazione inferiore a 100 V, mentre i diodi a valanga richiedono l'applicazione di diverse migliaia di volt. Il fatto che l'applicazione di una tensione di polarizzazione aumenti la temperatura del fotorilevatore spiega il suo effetto sul tempo di risposta, la corrente di buio e la sensibilità dello strumento. All'aumentare del bias, le prestazioni del fotodiodo cambiano.

L'elemento principale del ricevitore è un fotorilevatore, che converte l'energia luminosa in ingresso in energia elettrica segnale di uscita. Attualmente, ci sono principalmente due tipi di fotorivelatori in uso: diodi PIN e diodi a valanga APD. Consideriamo in termini generali il dispositivo di questi dispositivi.

Un diodo PIN è una struttura a semiconduttore che include una regione positiva, una regione negativa e una regione neutra impoverita di portante che le separa (intrinseche). La regione impoverita è creata dalla polarizzazione inversa della giunzione, in cui una corrente inversa molto debole scorre attraverso il dispositivo. Con una polarizzazione inversa, gli elettroni tendono a lasciare la regione n nel circuito esterno e a formare buchi nella regione p, impoverendo la regione di transizione con portatori di carica.

Quando la luce colpisce la superficie del diodo, i fotoni assorbiti creano coppie elettrone-lacuna nella regione di esaurimento. Quindi elettroni e lacune vengono separati sotto l'azione della polarizzazione inversa della transizione e fluiscono verso le loro regioni. Ogni coppia elettrone-lacuna produce una corrente di un elettrone nel circuito esterno. La struttura del diodo PIN e il diagramma dell'intensità di campo in esso contenuto sono mostrati in Fig. 11.5.

In un diodo PIN ideale, ogni fotone crea una coppia elettrone-lacuna. Se un debole flusso luminoso cade sul diodo, allora il prodotto elettricità potrebbe non essere sufficiente per rilevarlo sullo sfondo del rumore interno del diodo pin stesso e del circuito esterno.

Il diodo PIN ha le seguenti caratteristiche:

• struttura relativamente semplice rispetto ai diodi a valanga;
• sensibilità relativamente debole alle variazioni di temperatura del dispositivo;
• l'efficienza quantistica è solitamente minore o uguale a 1;
• limitato gamma dinamica;
• basso costo;
• rispetto ai diodi a valanga, bassa sensibilità a questo rispetto segnale/rumore.

Il fotodiodo da valanga o APD (Avalanche Photo Diode) è un'alternativa al fotorilevatore a diodo PIN. Rispetto a quest'ultimo, presenta una serie di vantaggi. Se un debole flusso luminoso cade sulla superficie del diodo PIN, anche il segnale di uscita del rivelatore è debole, quindi vorremmo aumentarne il livello prima della sua ulteriore elaborazione e amplificazione nella parte elettronica del fotorivelatore. Questo è fornito da una struttura chiamata APD, che è mostrata in Fig. 11.6.

All'interno di una parte della regione di svuotamento del diodo a valanga, viene creato un forte campo elettrico, la cui forza è mostrata dal picco nella figura. I principali portatori di carica generati dai fotoni incidenti sul diodo (come nei diodi pin), quando colpiti in questo forte campo, sono in grado di aumentare l'energia di uscita di diversi elettronvolt. In collisione con il reticolo cristallino, il vettore principale cede energia sufficiente per spostare un elettrone dalla banda di valenza alla banda di conduzione. Questo processo è chiamato ionizzazione da impatto. Di conseguenza, i vettori di minoranza possono creare ancora più vettori di carica. Il risultato è un fenomeno noto come rottura delle valanghe, il che spiega rinforzo interno nel diodo.

Il numero di elettroni che formano una corrente nel circuito esterno del diodo è uguale al prodotto del numero di fotoni incidenti e del fattore di moltiplicazione delle valanghe del dispositivo. Pertanto, gli APD hanno un'efficienza quantica di circa 4 (cioè più del 100%), sebbene ciò possa anche portare ad un aumento del rumore all'uscita del dispositivo. I diodi a valanga sono sensibili alle variazioni di temperatura, quindi di solito un circuito AGC (Automatic Gain Control) è incluso nella struttura del fotorilevatore APD, che mantiene una tensione di polarizzazione stabile. I diodi a valanga hanno le seguenti caratteristiche:

• struttura più complessa rispetto ai diodi PIN;
• la sensibilità del dispositivo dipende dalla sua temperatura;
• l'efficienza quantica va da 3 a 4;
• gamma dinamica più ampia;
• ad alta resistenza e a lungo operazione;
• Di più alto prezzo rispetto ai diodi PIN;
• la sensibilità è solitamente 5 - 6 dB superiore a quella dei diodi PIN.

Sia il progettista del sistema di trasmissione ottica che il personale di manutenzione necessitano di informazioni minime sul progetto del ricevitore per controllare le prestazioni del sistema e la correttezza del rilevamento. Nella fig. 11.7 spettacoli schema strutturale ricevitore ottico. Tipicamente, un ricevitore ottico è un fotorilevatore sensibile a banda larga con un intervallo spettrale di ingresso corrispondente alla lunghezza d'onda operativa (ad esempio, 1200 - 1600 nm per una lunghezza d'onda di 1550 nm), che è combinato in un unico alloggiamento con un potente RF a due stadi amplificatore ad alta linearità. Per un rilevamento affidabile, il livello del segnale ottico all'ingresso del ricevitore dovrebbe essere almeno il doppio del livello di rumore del ricevitore. Per garantire il rapporto segnale-rumore richiesto o, in caso di trasmissione digitale, il valore BER richiesto, è desiderabile un segnale di ingresso ottico più forte. Questo requisito è simile al rapporto accettabile tra il livello del segnale di ingresso e la figura di rumore dello strumento in un sistema di trasmissione analogico ad alta frequenza convenzionale. Per ridurre il rumore, in alcuni circuiti del ricevitore ottico è incluso un amplificatore a transimpedenza (amplificatore di tensione controllato da una corrente su un transistor ad effetto di campo).

Tali ricevitori che utilizzano rilevatori di PIN sono talvolta indicati come dispositivi PIN-FET (PIN-FET). Transistor ad effetto di campo v in questo caso utilizzato per amplificare l'uscita del rivelatore. Poiché le regioni attive della superficie del rivelatore sono relativamente grandi, introduzione efficace segnale di luce dall'uscita della fibra al rivelatore non è un compito difficile. A volte, vengono utilizzate fibre con una dimensione del nucleo maggiore di quelle utilizzate nel collegamento di trasmissione, sotto forma di brevi tratti di fibra flessibile, per ridurre al minimo le perdite quando entra la luce nel rivelatore. In genere, i ricevitori PIN sono più semplici degli APD. Questi ultimi, specialmente in combinazione con un dispositivo di controllo termoelettrico (TEC), sono dispositivi più complessi.

Attualmente, ci sono molti modelli di ricevitori ottici con differenti caratteristiche del progetto... È impossibile dire di tutte le caratteristiche, ma proviamo a evidenziare le principali. Di solito si basa su un design modulare con un'ampia selezione di moduli per scopi diversi. Dipende da requisiti tecnici presentato alla rete, a scelta dello sviluppatore in diversi modelliÈ possibile installare i seguenti componenti: modulo AGC, trasmettitore ottico del canale inverso, diplexer dei canali avanti e indietro, divisori aggiuntivi sostituibili del segnale di uscita. La presenza di AGC è molto importante in reti con carico variabile o in condizioni di scarsa stabilità dei parametri di dorsale, in particolare con una bassa classe di testata. L'amplificatore RF è costruito secondo lo stesso principi di base e gli schemi descritti nel capitolo precedente. Lo stadio di uscita deve avere un'elevata linearità ed è realizzato secondo lo schema Push-Pull o Power Doubler; tra gli stadi amplificatori vengono attivati ​​un equalizzatore interstadio e un attenuatore con regolazione smooth o step.

Nonostante la possibilità di trasmissione della luce lungo la fibra in entrambe le direzioni, il canale di ritorno è spesso organizzato lungo una fibra separata utilizzando trasmettitori del canale di ritorno integrati in alcuni modelli di ricevitori ottici e ricevitori del canale di ritorno ottici installati nella testata. Anche il trasmettitore ottico del canale inverso si basa su un semiconduttore diodo laser con un sistema di stabilizzazione della temperatura della potenza di radiazione in uscita. Il coefficiente di modulazione viene regolato variando il livello del segnale fornito al modulatore di emettitore, per il quale è installato un attenuatore all'ingresso del trasmettitore ottico. La banda di frequenza operativa dei trasmettitori del canale inverso dei ricevitori può variare a seconda del suo carico. La banda di lavoro del ricevitore ottico del canale diretto in uscita deve corrispondere alla banda del successivo rete di distribuzione(50 - 862 MHz o 900 - 2150 MHz).

Funzionalità aggiuntive fornite dai ricevitori ottici

• Possibilità di alimentazione da rete locale o tramite cavo coassiale.
• Possibilità di collegamento tramite vari connettori ottici (FC, SC, E2000) e connettori RF (RG-11, RG-11M).
• Disponibilità di test point per il monitoraggio dei parametri dei canali forward e reverse.
• Disponibilità di diplexer sostituibili che consentono la variazione graduale della frequenza superiore del canale di ritorno fino a 30, 55 o 65 MHz.
• Disponibilità di un ingresso ottico aggiuntivo per la ridondanza del backbone ottico.
• La presenza di divisori di potenza, consente di organizzare due uscite RF.
• La presenza di un generatore di frequenza pilota integrato per il monitoraggio delle apparecchiature da parte del sistema di gestione della rete NMS (Network Sistema di gestione) in testata.

Le caratteristiche e le caratteristiche descritte dei ricevitori consentono di creare reti televisive via cavo interattive ibride ramificate di grande capacità di canale e abbonati con dorsali sufficientemente lunghe senza ripetitori ottici. Un ricevitore ottico può servire un segmento di distribuzione coassiale, che include da 500 a 2000 abbonati mentre trasmette fino a 80 segnali digitali e analogici. Ad esempio, il livello del segnale ottico di ingresso del ricevitore OR-8601A TVBS è -8 ... + 2 dBM e il livello del segnale di uscita è 112 - 116 dBμV con un rapporto C / N superiore a 51 dB. La sua gamma dinamica di ingresso è quindi di almeno 10 dB con una sensibilità di -8 dBm a 1550 nm. Quando si utilizza il trasmettitore ottico OT8620SQ TVBS con una potenza di uscita di 13 dBm a una lunghezza d'onda di 1330 nm, la lunghezza della dorsale ottica sarà superiore a 40 km con la trasmissione simultanea di 40 canali TV e un livello del segnale di ingresso di 2 dBm, tenendo tenendo conto del fatto che le perdite di fibra saranno di 0,4 dB / km ... I valori CTB e CSO di questo ricevitore sono rispettivamente superiori a 65 e 61 dB.

Requisiti della norma EN-50083 per una serie di indicatori pubblicati dal produttore nelle specifiche di un ricevitore e amplificatore ottici

• Intervallo di lunghezze d'onda operative in nm.
• Gamma di livelli ottici di ingresso.
• Il rapporto C/N all'indice di modulazione ottica e alla potenza in ingresso specificati (per la trasmissione analogica).
• La potenza in ingresso per il numero specificato di errori nel flusso di dati (per la trasmissione digitale).
• Potenza di rumore equivalente massima NEP.
• Densità di corrente di rumore equivalente massima in ingresso.
• Rapporto di perdita di ritorno ottico nell'intervallo di lunghezze d'onda (il valore consigliato deve essere maggiore di 40 dB).
• Tensione e corrente di alimentazione.
• Un tipo di connettore ottico o giunzione.
• Tipo di fibra.
• Tempo medio tra i guasti (MTBF).
• Caratteristiche di demodulazione.
• Sensibilità alla tensione e sua tolleranza in V / W - campo di controllo automatico del livello.
• Livello di uscita operativo nominale - Gamma di frequenza di uscita.
• Irregolarità della risposta in ampiezza-frequenza.
• Intermodulazione ai livelli di output dichiarati.

Il ricevitore può essere dotato di indicatori di deviazioni del livello ottico in ingresso. La porta di uscita elettrica del dispositivo deve avere un'impedenza nominale di 75 ohm (in alcuni casi particolari specificati dalla norma è consentita un'impedenza di 50 ohm). Il fattore di perdita di rendimento deve corrispondere a una delle categorie fornite nella EN 50083.

I produttori sono tenuti a riportare le seguenti metriche degli amplificatori ottici:

• potenza saturata contro lunghezza d'onda in ingresso;
• potenza di uscita di saturazione in dBm rispetto alla lunghezza d'onda di ingresso;
• figura di rumore rispetto alla potenza in ingresso a una lunghezza d'onda specificata;
• indicatori di distorsione non lineare;
• coefficiente di perdita di ritorno ottico nell'intervallo di lunghezze d'onda in ingresso (il valore consigliato deve essere maggiore di 40 dB);
• il coefficiente di perdita di ritorno ottico minimo causato dalla dispersione della riflessione;
• tensione e corrente di alimentazione;
• tipo di connettore o giunzione in fibra;
• tipo di fibra;
• tempo medio tra guasti (MTBF).

L'amplificatore dovrebbe essere dotato di un indicatore di potenza di uscita "on" per indicare l'emissione di luce.

Riepilogo

La costruzione di grandi reti televisive via cavo è impossibile senza l'uso della fibra ottica come linea di trasmissione di trasporto o dorsale dall'apparecchiatura di testa ai segmenti di abbonato di distribuzione, solitamente basati su cavo coassiale. All'inizio della linea ottica, in testata, è installato un trasmettitore ottico. Il dispositivo finale di una linea ottica è un ricevitore ottico. Con una grande lunghezza del tronco o della linea di trasporto, è possibile collegare un amplificatore ottico tra il trasmettitore e il successore, ma in reti convenzionali la TV via cavo non è necessaria. In larga misura, la qualità della trasmissione in una linea ottica è determinata dalla qualità della fibra.

La distorsione e il rumore per i sistemi ottici digitali e analogici sono definiti da diversi indicatori e sono misurati in diverse unità... È possibile la conversione del tempo di salita in larghezza di banda. Le specifiche per le apparecchiature attive analogiche e la fibra ottica sono generalmente fornite negli stessi termini delle specifiche per le apparecchiature attive per i sistemi coassiali. Ciò consente di trovare indicatori complessi della qualità di un sistema ibrido combinando utilizzando grafici o espressioni analitiche e quindi semplifica i calcoli di progettazione per un sistema che include segmenti in fibra ottica e una struttura coassiale. Come nei sistemi coassiali, nei sistemi ottici analogici, la quantità di distorsione di intermodulazione dipende dal numero di segnali televisivi e dal livello del segnale ottico di uscita del trasmettitore. La quantità di rumore dipende dal design del ricevitore e dal livello del segnale ottico all'ingresso del ricevitore.