Fiberoptikk har vært ansett som et av de sentrale utviklingsområdene innen kommunikasjonsteknologi i mange år. Spesialister festet opprinnelig store forhåpninger til dette konseptet, som til i dag bare bekreftes av periodiske suksesser med å legge kommunikasjonsnettverk av forskjellige størrelser. Spesielt har fiberoptisk kommunikasjon allerede vist sin effektivitet på eksemplet med kommunikasjonslinjene i Stillehavet, og i fremtiden er dette grunnlaget planlagt brukt i laser- og sensorsystemer.
Hva er fiber?
Kommunikasjon basert på fiberoptiske nettverk er dannet etter prinsippet om elektromagnetisk stråling, på grunn av hvilket et signal sendes. Den fysiske bæreren er lysledere, som er preget av motstand mot interferens og høy båndbredde. Så, hva er en lysguide og hva har den med dataoverføring å gjøre? Denne fiberen er laget av glass mednoen tilsetningsstoffer, takket være hvilke produsenten kan variere individuelle optiske egenskaper. Som et minimum kreves et polymerbelegg for å beskytte fiberen mot ytre skade. Faktisk er denne fiberen også heterogen i sin struktur. Den består av en kjerne med en diameter på ca. 8-10 mikron, samt et omkringliggende skall som danner en sylinder med en tykkelse på ca. 100-125 mikron. Prinsippet for drift av en optisk fiberkommunikasjonskanal ligger i lyslederens evne til å gi intern refleksjon av elektromagnetiske bølger med visse brytningsindekser. En betinget lysstråle i ferd med å bevege seg inne i den optiske fiberen reflekteres fra skallet fra innsiden, uten å forlate kretsen. På denne måten leveres et signal med forskjellige tapsverdier.
Ytelsekarakteristikker for fiberoptiske nettverk
De viktigste positive aspektene ved driften av fiberoptiske linjer er forbundet med høy hastighet på informasjonslevering. Inntil nylig ble denne verdien uttrykt som et rekordtall på 1 terabit per sekund. Selv nå anses imidlertid disse dataene som irrelevante når det gjelder rekordtall. Dermed har nye teknologier for bølgemultipleksingssystemer tillatt optiske fibre å gi en sign altjenestehastighet på 15 Tbps. Store telekommunikasjonsselskaper praktiserer bruk av flerkanals fiberoptisk kommunikasjon over avstander opptil 10 000 km med støtte for hastigheter på 100 Gbps. Forresten, ett spor kan inneholde opptil 150-200 kanaler, sompå grunn av den lille diameteren til fibrene. En stammelinje uten en ytre beskyttende kappe har en tykkelse på ikke mer enn 1 cm. Når det gjelder mengden av dempning, som påvirker ikke bare hastigheten, men også den generelle kvaliteten på signaloverføringen, er dette tallet for optisk fiber 5 dB / km. Dette er en ekstremt god indikator sammenlignet med tradisjonelle elektriske nettverk, som gjør det mulig å legge linjer i 100 km eller mer uten mellomliggende signalkonverteringspunkter.
Pros of technology
Sammen med høy overføringshastighet og lav dempningseffekt har fiberoptikk følgende fordeler:
- Linedriftens holdbarhet.
- Prosesspålitelighet.
- Beskyttelse mot ekstern elektromagnetisk påvirkning.
- Høyt nivå av signalkoding, praktisk t alt eliminerer muligheten for dataavskjæring.
- Bredbånd.
- Lett vekt og beskjeden størrelse.
I hvilken grad de ovennevnte fordelene vil bli avslørt i en bestemt fiberoptisk kommunikasjonslinje, avhenger av metodene for legging og kvaliteten på materialet. Så for eksempel er en av de viktigste hindringene for en masseovergang til denne metoden for å organisere kommunikasjon i Russland det lave nivået av spesialister på dette feltet og den utilfredsstillende kvaliteten på forbruksmateriell.
Ulemper med teknologi
Det er også karakteristiske ulemper med fiberoptiske nettverk, som til og med kan dukke oppuavhengig av kvaliteten på den tekniske implementeringen av kommunikasjonskanaler. Blant dem er notert:
- Høy kostnad. Både i organiseringen av den tekniske infrastrukturen og i prosessen med å vedlikeholde den, overstiger kostnadene fortsatt kostnadene ved å sette opp og drifte mer kjente kommunikasjonslinjer.
- Skjørheten til strukturen. En av de mest følsomme ulempene med optiske fibre er deres installasjonsbegrensninger. Det er mulig å sikre holdbarheten til fiberoptisk kommunikasjon på høyt nivå bare hvis linjene legges direkte. Dette problemet løses imidlertid gradvis nettopp ved å introdusere spesielle tilsetningsstoffer i strukturen til fiberkjernen.
- Høye krav til teleinfrastruktur. Igjen, du kan stole på høy ytelse ved bruk av fiberoptiske linjer bare hvis systemet er organisert på moderne nettverksutstyr.
Anvendelse av fiberoptisk kommunikasjon i Russland
Som i andre land med avansert teknologisk utvikling, finner fiberoptikk i Russland først og fremst sin plass i telekommunikasjonsindustrien. Dette er imidlertid ikke det eneste området som mestrer denne teknologien. Optiske fibre brukes i måleutstyr, røntgenmaskiner (inkludert MR), gyroskoper og trygghetsalarmsystemer. Samtidig er tekniske integreringsmetoder ofte av lignende karakter, noe som også bekreftes av utvalget av nødvendige arbeidere for å organisere slike systemer. Spesielt ledige stillinger for fiberoptisk kommunikasjoninkluderer jobber for sveisere, montører og systemingeniører. Det samme gjelder vedlikehold av fiberoptisk infrastruktur.
Problemer med implementering av fiberoptisk kommunikasjon
En rekke store russiske tilbydere som arbeider innen telekommunikasjon, opplever økonomiske vanskeligheter med overgangen til ny teknologi for organisering av nettverk. Dette skyldes blant annet de høye kostnadene ved teknisk fornyelse av nettverk med fullstendig utskifting av både signalbærere og driftsutstyr. Storbyselskapet MGTS anser fiberoptisk kommunikasjon som et av de viktigste utviklingsområdene i dag, men samtidig merker dets representanter seg vanskelighetene knyttet til abonnentenes manglende vilje til å bytte til nye teknologiske midler. Mange brukere er fornøyd med det tradisjonelle kobbertrådnettverket, som gir tilstrekkelige forbrukerdataoverføringsegenskaper. De ønsker ikke å betale for mye for innovasjoner, noe som tvinger operatøren til å bære kostnadene ved å betjene to typer telekommunikasjonsnettverk.
Utsikter for utvikling av fiberoptisk kommunikasjon
Hvis masseforbrukermarkedet fortsatt er reservert innstilt på den evolusjonære prosessen med overgang til fiberoptikk, så ser verdens ledende selskaper allerede inn i fremtiden, som åpnes opp av fiberoptiske kommunikasjonsteknologier på ulike felt. For tidenDe mest lovende områdene inkluderer distribuerte sensorsystemer og fiberoptiske lasere. Den første teknologien vil gjøre det mulig å utføre ikke-destruktiv testing av bygnings- og ingeniørkonstruksjoner med et bredt spekter av analyseutdata - spesielt med nøyaktige indikatorer for temperatur, trykk og deformasjonsprosesser til objektet. Når det gjelder fiberlasere, kan deres egenskaper og emitterte bølgeegenskaper gi enestående muligheter i fysisk prosessering av faste materialer.
Konklusjon
Kommunikasjon basert på fiberoptisk teknologi, med alle de negative bruksfaktorene, utvider dekningsområdet. I stor grad ble dette tilrettelagt av det teknologiske formatet til GPON-nettverket, som er et optimalisert konsept av fiberoptiske stamlinjer. Rostelecom, som et av de største telekommunikasjonsselskapene i Russland, har tatt et stort skritt i den teknologiske utviklingen av dette formatet. I dag utfører den legging av linjer uten mellomliggende forsterkende noder over avstander fra 20 til 60 km med støtte for hastigheter opp til 1,25 Gb/s. Og dette er bare ett av de mulige formatene for bruk av fiber i telekommunikasjonsindustrien i dag.
