Optična vlakna že vrsto let veljajo za eno osrednjih področij razvoja na področju komunikacijske tehnologije. Strokovnjaki so na ta koncept sprva polagali velike upe, ki jih še danes potrjujejo le občasni uspehi pri polaganju komunikacijskih omrežij različnih velikosti. Zlasti optična komunikacija je že dokazala svojo učinkovitost na primeru pacifiških komunikacijskih vodov, v prihodnosti pa je predvidena uporaba te osnove v laserskih in senzorskih sistemih.
Kaj so vlaknine?
Komunikacija, ki temelji na optičnih omrežjih, je oblikovana na principu elektromagnetnega sevanja, zaradi katerega se prenaša signal. Fizični nosilec so svetlobni vodniki, za katere je značilna odpornost na motnje in visoka pasovna širina. Torej, kaj je svetlobni vodnik in kaj ima s prenosom podatkov? To vlakno je izdelano iz stekla snekaj dodatkov, zaradi katerih lahko proizvajalec spreminja posamezne optične lastnosti. Za zaščito vlakna pred zunanjimi poškodbami je potreben vsaj polimerni premaz. Pravzaprav je to vlakno tudi heterogeno po svoji strukturi. Sestavljen je iz jedra s premerom približno 8-10 mikronov, pa tudi iz okoliške lupine, ki tvori valj z debelino približno 100-125 mikronov. Načelo delovanja komunikacijskega kanala iz optičnih vlaken je v sposobnosti svetlobnega vodnika, da zagotovi notranji odboj elektromagnetnih valov z določenimi lomnimi indeksi. Pogojni svetlobni žarek v procesu gibanja znotraj optičnega vlakna se odbija od lupine od znotraj, ne da bi zapustil vezje. Na ta način se dostavi signal z različnimi vrednostmi izgube.
Karakteristike delovanja optičnih omrežij
Glavni pozitivni vidiki delovanja optičnih vodov so povezani z visoko hitrostjo dostave informacij. Do nedavnega je bila ta vrednost izražena kot rekordna številka 1 terabit na sekundo. Vendar se tudi zdaj ti podatki štejejo za nepomembne glede na rekordne številke. Tako so nove tehnologije sistemov valovnega multipleksiranja omogočile, da optična vlakna zagotovijo hitrost signalne storitve 15 Tbps. Velike telekomunikacijske korporacije prakticirajo uporabo večkanalne optične komunikacije na razdaljah do 10.000 km s podporo za hitrosti 100 Gbps. Mimogrede, ena sled lahko vsebuje do 150-200 kanalov, karzaradi majhnega premera vlaken. Debelina enega prtljažnika brez zunanjega zaščitnega ovoja ni večja od 1 cm Kar zadeva količino dušenja, ki ne vpliva le na hitrost, temveč tudi na splošno kakovost prenosa signala, je ta številka pri optičnih vlaknih 5 dB/km. To je izredno dober pokazatelj v primerjavi s tradicionalnimi električnimi omrežji, ki omogoča polaganje vodov 100 km ali več brez vmesnih pretvorbe signalov.
prednosti tehnologije
Poleg visoke hitrosti prenosa in nizkega učinka slabljenja ima optična vlakna naslednje prednosti:
- Trajnost delovanja linije.
- Zanesljivost procesa.
- Zaščita pred zunanjimi elektromagnetnimi vplivi.
- Visoka raven kodiranja signala, ki praktično odpravlja možnost prestrezanja podatkov.
- Širokopasovni.
- Majhna teža in skromna velikost.
V kolikšni meri se bodo navedene prednosti razkrile v določeni optični komunikacijski liniji, je odvisno od načina njenega polaganja in kakovosti materiala. Tako je na primer ena najpomembnejših ovir za množični prehod na to metodo organiziranja komunikacij v Rusiji nizka raven strokovnjakov na tem področju in nezadovoljiva kakovost potrošnega materiala.
slabosti tehnologije
Obstajajo tudi značilne slabosti optičnih omrežij, ki se lahko celo pojavijone glede na kakovost tehnične izvedbe komunikacijskih kanalov. Med njimi je zapisano:
- Visoki stroški. Tako v fazi organiziranja tehnične infrastrukture kot v procesu njenega vzdrževanja stroški še vedno presegajo stroške postavitve in delovanja bolj poznanih komunikacijskih vodov.
- Krhkost strukture. Ena najbolj občutljivih pomanjkljivosti optičnih vlaken so njihove omejitve pri vgradnji. Trajnost komunikacije z optičnimi vlakni na visoki ravni je mogoče zagotoviti le, če so vodovi položeni neposredno. Vendar se ta problem postopoma rešuje prav z uvajanjem posebnih dodatkov v strukturo vlaknenega jedra.
- Velike zahteve po telekomunikacijski infrastrukturi. Ponovno lahko računate na visoko zmogljivost pri uporabi optičnih vlaken le, če je sistem organiziran na sodobni omrežni opremi.
Uporaba optične komunikacije v Rusiji
Tako kot v drugih državah z naprednim tehnološkim razvojem tudi v Rusiji optična vlakna najdejo svoje mesto predvsem v telekomunikacijski industriji. Vendar to ni edino področje, ki obvlada to tehnologijo. Optična vlakna se uporabljajo v merilni opremi, rentgenskih aparatih (vključno z MRI), žiroskopih in varnostnih alarmnih sistemih. Hkrati so metode tehnične integracije pogosto podobne narave, kar potrjuje tudi obseg potrebnih delavcev za organizacijo tovrstnih sistemov. Zlasti prosta delovna mesta za komunikacijo z optičnimi vlaknivključuje delovna mesta za varilce, monterje in sistemske inženirje Enako velja za vzdrževanje infrastrukture optičnih vlaken.
Težave pri izvajanju optičnih komunikacij
Številni veliki ruski ponudniki, ki delujejo na področju telekomunikacij, se srečujejo s finančnimi težavami pri prehodu na nove tehnologije za organizacijo mreženja. To je deloma posledica visokih stroškov tehnične obnove omrežij s popolno zamenjavo tako nosilcev signala kot obratovalne opreme. Metropolitansko podjetje MGTS meni, da so optične komunikacije eno ključnih področij razvoja danes, hkrati pa njegovi predstavniki ugotavljajo tudi težave, povezane z nepripravljenostjo naročnikov, da bi prešli na nova tehnološka sredstva. Mnogi uporabniki so zadovoljni s tradicionalnim bakrenim omrežjem, ki zagotavlja zadostne lastnosti prenosa podatkov potrošnikov. Ne želijo preplačevati za novosti, zaradi česar mora operater nositi stroške servisiranja dveh vrst telekomunikacijskih omrežij.
Možnosti za razvoj komunikacije z optičnimi vlakni
Če je množični potrošniški trg še vedno zadržano naravnan na evolucijski proces prehoda na optična vlakna, potem vodilne svetovne korporacije že gledajo v prihodnost, ki jo odpirajo optične komunikacijske tehnologije na različnih področjih. trenutnoNajbolj obetavna področja so porazdeljeni senzorski sistemi in laserji z optičnimi vlakni. Prva tehnologija bo omogočila izvedbo neporušnega testiranja gradbenih in inženirskih konstrukcij s širokim naborom izhodnih podatkov analize - zlasti z natančnimi kazalci temperature, tlaka in deformacijskih procesov objekta. Kar zadeva vlaknene laserje, lahko njihove lastnosti in značilnosti oddanih valov zagotovijo priložnosti brez primere pri fizični obdelavi trdnih materialov.
Sklep
Komunikacija, ki temelji na tehnologiji optičnih vlaken, z vsemi negativnimi dejavniki uporabe širi obseg pokritosti. K temu je v veliki meri pripomogel tehnološki format omrežja GPON, ki je optimiziran koncept magistralnih vodov z optičnimi vlakni. Rostelecom, kot eno največjih telekomunikacijskih podjetij v Rusiji, je naredil velik korak v tehnološkem razvoju tega formata. Danes izvaja polaganje linij brez vmesnih ojačevalnih vozlišč na razdaljah od 20 do 60 km s podporo za hitrosti do 1,25 Gb / s. In to je le eden od možnih formatov za uporabo optičnih vlaken v današnji telekomunikacijski industriji.
