Optical Communications Theory

Hierarchical building of waveband HFC communication system

Author: VTSC Category: CATV Date: 28 March 2009

References: [1].

Съвременните ШККС са хибридни и включват влакнесто-оптична и коаксиална част (HFC). Като преносна среда в оптичната част се използват едномодови оптични влакна за наложилите се два диапазона на дължината на вълната – 1310nm и 1550nm. В коаксиалната част се използва стандартен коаксиален кабел с вълново съпротивление 75Ω.
Архитектурата на хибридната ШККС се изгражда на йерархичен принцип и в най-общия случай системата включва четири йерархични нива. Първото ниво в йерархията представлява супермагистралната система, която най-често е първичен оптичен пръстен, първична и вторични главни станции. Първичната главна станция обединяват няколко малки автономни ситеми и може да осигуряви обслужване на повече от 200 000 потребители, а вторичните са локални и обслужват обикновено между 50 000 и 200 000 потребители. Второто йерархично ниво е магистрална система (вторичен оптичен пръстен), осигуряваща връзка на концентраторите с оптичните пръстени. Един концентратор обслужва около 16 разпределителни точки или до 40 000 абонати. Третото ниво в йерархията на системата е субмагистралната мрежа. Тя свързва концентраторите с оптичните възли (Node), където става преобразуването на  светлинния поток в електрически сигнал и обратно. Оптичният възел има 1, 2 или 4 входа/изхода и може да обслужва между до около 1 000 абонати. Четвърто йерархично ниво е абонатната система, представляваща коаксиална кабелна разпределителна мрежа. Тя свързва оптичните възли с дома на потребителя.
Тенденцията при изграждането на ШККС е оптичното влакно да достигне до дома на потребителя. Fiber to the home (FTTH) е идеалната оптична комуникационна архитектура. FTTH покрива изискванията за високоскоростен пренос на данни, висококачествен звук, както и висококачествен видео сигнал.

DOCSIS® 3.0 Solution by MOTOROLA®

Author: VTSC Category: Cable Internet Date: 26 March 2009

The DOCSIS® 3.0 initiative allows cable operators to take advantage of the extra capacity enabled by the initiative’s channel bonding technology in order to offer Ultra-Broadband services. Operators can protect their investments in existing assets while leveraging existing CMTS/edge router platforms.

Already deployed in Bulgaria by KST Ltd!

Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA)

Author: VTSC Category: CATV Date: 22 March 2009

References: [1].

За усилване на сигналите, предавани по оптичния канал на CATV системи, са се наложили усилвателите, в които се използва легирано с ербий оптично влакно (EDFA). Причините за това са както ниската им цена и лесна реализация, така и отличните им параметри в C обхвата (1525-1565 nm), а именно голям коефициент на усилване (30-50 dB), широк работен обхват (» 50 nm), малък коефициент на шум (3-5 dB) и сравнително високо ниво на изходния сигнал (10-20 dBm). Принципът на действие на EDFA се основава на поглъщане на енергията на светлината, генерирана от напомпващия източник, от легираните във влакното ербиеви атоми и преизлъчването ú в обхвата на усилвания сигнал.  В EDFA освен стимулирана е налице и спонтанна емисия на фотони, която поражда шум, наречен усилена спонтанна емисия (ASE). Изследванията показват, че най-ефективни са EDFA, в които напомпващият сигнал е с дължина на вълната  980 nm или 1480 nm. Когато напомпващият лазер работи с l = 980 nm, се постига по-малък коефициент на шум, а при работата му с l = 1480 nm – по-високо ниво на усиления сигнал. Съществуват три основни схеми за реализиране на EDFA, различаващи се по начина на подаване на напомпващата светлина към влакното. Схемата, в която посоката на сигнала от активиращия лазер съвпада с тази на усилвания сигнал (с право напомпване), осигурява по-ниски нива на шум от ASE. За разлика от нея схемата с обратно напомпване позволява да се постигнат по-големи изходни мощности на насищане. Предимствата на двете схеми (малък коефициент на шум и голяма изходна мощност) са обединени в третата схема, която е с двустранното напомпване.