Fiberoptik har ansetts vara ett av de centrala utvecklingsområdena inom kommunikationsteknologin i många år. Specialister satte till en början stora förhoppningar på detta koncept, som än i dag endast bekräftas av periodiska framgångar med att lägga kommunikationsnätverk av olika storlekar. Speciellt har fiberoptisk kommunikation redan visat sin effektivitet på exemplet med kommunikationslinjerna i Stilla havet, och i framtiden är denna bas planerad att användas i laser- och sensorsystem.
Vad är fiber?
Kommunikation baserad på fiberoptiska nätverk bildas enligt principen om elektromagnetisk strålning, på grund av vilken en signal sänds. Den fysiska bäraren är ljusledare, som kännetecknas av motstånd mot störningar och hög bandbredd. Så, vad är en ljusguide och vad har den med dataöverföring att göra? Denna fiber är gjord av glas medvissa tillsatser, tack vare vilka tillverkaren kan variera individuella optiska egenskaper. Som ett minimum krävs en polymerbeläggning för att skydda fibern från yttre skador. Egentligen är denna fiber också heterogen i sin struktur. Den består av en kärna med en diameter på ca 8-10 mikron, samt ett omgivande skal som bildar en cylinder med en tjocklek på ca 100-125 mikron. Funktionsprincipen för en optisk fiberkommunikationskanal ligger i ljusledarens förmåga att ge intern reflektion av elektromagnetiska vågor med vissa brytningsindex. En villkorad ljusstråle i rörelseprocessen inuti den optiska fibern reflekteras från skalet från insidan, utan att lämna kretsen. På så sätt levereras en signal med olika förlustvärden.
Prestandaegenskaper för fiberoptiska nätverk
De huvudsakliga positiva aspekterna av driften av fiberoptiska linjer är förknippade med en hög hastighet för informationsleverans. Fram till nyligen uttrycktes detta värde som ett rekordsiffra på 1 terabit per sekund. Men redan nu anses dessa uppgifter irrelevanta när det gäller rekordsiffror. Sålunda har nya teknologier för vågmultiplexsystem tillåtit optiska fibrer att tillhandahålla en sign altjänsthastighet på 15 Tbps. Stora telekommunikationsföretag använder sig av flerkanalig fiberoptisk kommunikation över avstånd upp till 10 000 km med stöd för hastigheter på 100 Gbps. Förresten, ett spår kan innehålla upp till 150-200 kanaler, vilketpå grund av den lilla diametern på fibrerna. En stamlinje utan en yttre skyddsmantel har en tjocklek på högst 1 cm. När det gäller mängden dämpning, som inte bara påverkar hastigheten utan också den övergripande kvaliteten på signalöverföringen, är denna siffra för optisk fiber 5 dB/km. Detta är en extremt bra indikator jämfört med traditionella elnät, vilket gör det möjligt att lägga linjer för 100 km eller mer utan mellanliggande signalomvandlingspunkter.
teknikens fördelar
Tillsammans med hög överföringshastighet och låg dämpningseffekt har fiberoptik följande fördelar:
- Linjedriftens hållbarhet.
- Processtillförlitlighet.
- Skydd från extern elektromagnetisk påverkan.
- Hög nivå av signalkodning, vilket praktiskt taget eliminerar möjligheten för dataavlyssning.
- Bredband.
- Lätt vikt och blygsam storlek.
I vilken utsträckning ovanstående fördelar kommer att avslöjas i en viss fiberoptisk kommunikationslinje beror på läggningsmetoderna och kvaliteten på materialet. Så, till exempel, är ett av de viktigaste hindren för en massövergång till denna metod för att organisera kommunikation i Ryssland den låga nivån på specialister inom detta område och den otillfredsställande kvaliteten på förbrukningsvaror.
Nackdelar med teknik
Det finns också karakteristiska nackdelar med fiberoptiska nätverk, som till och med kan dyka uppoavsett kvaliteten på den tekniska implementeringen av kommunikationskanaler. Bland dem märks:
- Hög kostnad. Både vid organiseringen av den tekniska infrastrukturen och i processen att underhålla den överstiger kostnaderna fortfarande kostnaderna för att upprätta och driva mer välbekanta kommunikationslinjer.
- Strukturens bräcklighet. En av de mest känsliga nackdelarna med optiska fibrer är deras installationsbegränsningar. Det är möjligt att säkerställa hållbarheten hos fiberoptisk kommunikation på hög nivå endast om ledningarna läggs direkt. Detta problem löses dock gradvis precis genom att introducera speciella tillsatser i strukturen av fiberkärnan.
- Höga krav på telekommunikationsinfrastruktur. Återigen, du kan bara räkna med hög prestanda när du använder fiberoptiska linjer om systemet är organiserat på modern nätverksutrustning.
Tillämpning av fiberoptisk kommunikation i Ryssland
Som i andra länder med avancerad teknisk utveckling, finner fiberoptik i Ryssland främst sin plats i telekommunikationsindustrin. Detta är dock inte det enda området som behärskar denna teknik. Optiska fibrer används i mätutrustning, röntgenapparater (inklusive MRI), gyroskop och trygghetslarmsystem. Samtidigt är tekniska integrationsmetoder ofta av liknande karaktär, vilket också bekräftas av mängden av anställda som krävs för att organisera sådana system. Framför allt lediga tjänster för fiberoptisk kommunikationinkluderar jobb för svetsare, montörer och systemingenjörer. Detsamma gäller underhåll av fiberoptisk infrastruktur.
Problem i implementeringen av fiberoptisk kommunikation
Ett antal stora ryska leverantörer som arbetar inom telekommunikationsområdet upplever ekonomiska svårigheter med övergången till ny teknik för att organisera nätverk. Detta beror delvis på de höga kostnaderna för teknisk förnyelse av nätverk med fullständigt utbyte av både signalbärare och operativ utrustning. Storstadsföretaget MGTS betraktar fiberoptisk kommunikation som ett av de viktigaste utvecklingsområdena idag, men samtidigt noterar dess representanter också svårigheterna som är förknippade med abonnenternas ovilja att byta till nya tekniska medel. Många användare är nöjda med det traditionella koppartrådsnätet, som ger tillräckliga konsumentdataöverföringsegenskaper. De vill inte betala för mycket för innovationer, vilket tvingar operatören att stå för kostnaderna för att betjäna två typer av telenät.
Utsikter för utveckling av fiberoptisk kommunikation
Om masskonsumentmarknaden fortfarande är reserverat inställd på den evolutionära övergångsprocessen till fiberoptik, så ser världens ledande företag redan in i framtiden, som öppnas upp av fiberoptisk kommunikationsteknik inom olika områden. För närvarandeDe mest lovande områdena inkluderar distribuerade sensorsystem och fiberoptiska lasrar. Den första tekniken kommer att göra det möjligt att utföra oförstörande testning av byggnads- och tekniska strukturer med ett brett utbud av analysutdata - i synnerhet med noggranna indikatorer på temperatur, tryck och deformationsprocesser för objektet. När det gäller fiberlasrar kan deras egenskaper och emitterade vågegenskaper ge oöverträffade möjligheter vid fysisk bearbetning av fasta material.
Slutsats
Kommunikation baserad på fiberoptisk teknologi, med alla negativa tillämpningsfaktorer, utökar sitt täckningsområde. Till stor del underlättades detta av det tekniska formatet av GPON-nätverket, som är ett optimerat koncept för fiberoptiska stamlinjer. Rostelecom, som ett av de största telekommunikationsföretagen i Ryssland, har tagit ett stort steg i den tekniska utvecklingen av detta format. Idag utför den läggning av linjer utan mellanliggande förstärkande noder över avstånd från 20 till 60 km med stöd för hastigheter upp till 1,25 Gb/s. Och detta är bara ett av de möjliga formaten för att använda fiber i telekommunikationsindustrin idag.
