Optika se već dugi niz godina smatra jednim od središnjih područja razvoja u području komunikacijske tehnologije. Stručnjaci su u početku polagali velike nade u ovaj koncept, što do danas samo potvrđuju povremeni uspjesi u postavljanju komunikacijskih mreža različitih veličina. Konkretno, optička komunikacija je već pokazala svoju učinkovitost na primjeru pacifičkih komunikacijskih linija, au budućnosti se planira koristiti ta osnova u laserskim i senzorskim sustavima.
Što su vlakna?
Komunikacija bazirana na optičkim mrežama formirana je na principu elektromagnetskog zračenja, zbog čega se prenosi signal. Fizički nosač su svjetlosni vodiči, koji se odlikuju otpornošću na smetnje i velikom propusnošću. Dakle, što je svjetlovod i kakve veze ima s prijenosom podataka? Ovo vlakno je napravljeno od stakla saneki aditivi, zahvaljujući kojima proizvođač može varirati pojedinačne optičke karakteristike. Najmanje je potreban polimerni premaz za zaštitu vlakana od vanjskih oštećenja. Zapravo, ovo vlakno je također heterogeno u svojoj strukturi. Sastoji se od jezgre promjera oko 8-10 mikrona, kao i okolne ljuske koja tvori cilindar debljine oko 100-125 mikrona. Princip rada komunikacijskog kanala s optičkim vlaknima leži u sposobnosti svjetlovoda da osigura unutarnju refleksiju elektromagnetskih valova s određenim indeksima loma. Uvjetni snop svjetlosti u procesu kretanja unutar optičkog vlakna reflektira se od ljuske iznutra, bez napuštanja kruga. Na taj se način isporučuje signal s različitim vrijednostima gubitka.
Karakteristike performansi optičkih mreža
Glavni pozitivni aspekti rada optičkih linija povezani su s velikom brzinom dostave informacija. Donedavno se ta vrijednost izražavala kao rekordna brojka od 1 terabita u sekundi. Međutim, čak se i sada ovi podaci smatraju irelevantnima u smislu rekordnih brojki. Dakle, nove tehnologije sustava za valno multipleksiranje omogućile su optičkim vlaknima da pruže brzinu signala od 15 Tbps. Velike telekomunikacijske korporacije prakticiraju korištenje višekanalne optičke komunikacije na udaljenostima do 10.000 km s podrškom za brzine od 100 Gbps. Usput, jedan trag može sadržavati do 150-200 kanala, štozbog malog promjera vlakana. Jedan magistralni vod bez vanjskog zaštitnog omotača ima debljinu od najviše 1 cm. Što se tiče količine prigušenja, koja utječe ne samo na brzinu, već i na ukupnu kvalitetu prijenosa signala, ova brojka u slučaju optičkog vlakna je 5 dB/km. Ovo je izuzetno dobar pokazatelj u usporedbi s tradicionalnim električnim mrežama, koji omogućuje polaganje vodova za 100 km ili više bez međutočaka konverzije signala.
Profit tehnologije
Zajedno s velikom brzinom prijenosa i niskim efektom slabljenja, optička vlakna imaju sljedeće prednosti:
- Trajnost rada linije.
- Pouzdanost procesa.
- Zaštita od vanjskih elektromagnetskih utjecaja.
- Visoka razina kodiranja signala, praktički eliminirajući mogućnost presretanja podataka.
- Broadband.
- Mala težina i skromna veličina.
U kojoj mjeri će se gore navedene prednosti otkriti u pojedinoj optičkoj komunikacijskoj liniji ovisi o načinu njezina polaganja i kvaliteti materijala. Tako je, na primjer, jedna od najvažnijih prepreka masovnom prijelazu na ovu metodu organiziranja komunikacija u Rusiji niska razina stručnjaka u ovom području i nezadovoljavajuća kvaliteta potrošnog materijala.
Nedostaci tehnologije
Postoje i karakteristični nedostaci optičkih mreža, koji se čak mogu pojavitibez obzira na kvalitetu tehničke izvedbe komunikacijskih kanala. Među njima je navedeno:
- Visoka cijena. I u fazi organiziranja tehničke infrastrukture iu procesu njenog održavanja, troškovi još uvijek premašuju troškove postavljanja i rada poznatijih komunikacijskih linija.
- Krhkost strukture. Jedan od najosjetljivijih nedostataka optičkih vlakana su njihova ograničenja ugradnje. Trajnost optičke komunikacije visoke razine moguće je osigurati samo ako su vodovi postavljeni izravno. No, taj se problem postupno rješava upravo uvođenjem posebnih aditiva u strukturu vlaknaste jezgre.
- Visoki zahtjevi za telekomunikacijsku infrastrukturu. Opet, možete računati na visoke performanse kada koristite optičke linije samo ako je sustav organiziran na modernoj mrežnoj opremi.
Primjena optičkih komunikacija u Rusiji
Kao iu drugim zemljama s naprednim tehnološkim razvojem, u Rusiji optička vlakna prvenstveno nalazi svoje mjesto u telekomunikacijskoj industriji. Međutim, ovo nije jedino područje koje svladava ovu tehnologiju. Optička vlakna se koriste u mjernoj opremi, rendgenskim uređajima (uključujući MRI), žiroskopima i sigurnosnim alarmnim sustavima. Pritom su metode tehničke integracije često slične prirode, što potvrđuje i raspon potrebnih radnika za organizaciju takvih sustava. Konkretno, slobodna radna mjesta za komunikaciju putem optičkih vlakanauključuje poslove zavarivača, montera i inženjera sustava Isto vrijedi i za održavanje infrastrukture optičkih vlakana.
Problemi u implementaciji optičkih komunikacija
Određeni broj velikih ruskih pružatelja usluga koji rade u području telekomunikacija suočavaju se s financijskim poteškoćama s prijelazom na nove tehnologije za organizaciju umrežavanja. To je dijelom posljedica visokih troškova tehničke obnove mreža uz potpunu zamjenu nositelja signala i operativne opreme. Metropolitanska tvrtka MGTS optičke komunikacije smatra jednim od ključnih područja današnjeg razvoja, ali istodobno njezini predstavnici također primjećuju poteškoće povezane s nespremnošću samih pretplatnika da se prebace na nova tehnološka sredstva. Mnogi korisnici zadovoljni su tradicionalnom bakrenom žičanom mrežom, koja pruža dovoljne karakteristike prijenosa podataka potrošača. Ne žele preplaćivati za inovacije, zbog čega operater mora snositi troškove servisiranja dvije vrste telekomunikacijskih mreža.
Izgledi za razvoj komunikacije optičkim vlaknima
Ako je masovno potrošačko tržište još uvijek rezervirano prilagođeno evolucijskom procesu prijelaza na optička vlakna, tada vodeće svjetske korporacije već gledaju u budućnost koju otvaraju optičke komunikacijske tehnologije u različitim područjima. TrenutnoPodručja koja najviše obećavaju uključuju distribuirane senzorske sustave i lasere s optičkim vlaknima. Prva tehnologija omogućit će provođenje ispitivanja bez razaranja građevinskih i inženjerskih konstrukcija sa širokim rasponom izlaznih podataka analize - posebice s točnim pokazateljima temperature, tlaka i procesa deformacije objekta. Što se lasera s vlaknima tiče, njihova svojstva i karakteristike emitiranih valova mogu pružiti neviđene prilike u fizičkoj obradi čvrstih materijala.
Zaključak
Komunikacija bazirana na tehnologiji optičkih vlakana, uz sve negativne čimbenike primjene, proširuje svoju pokrivenost. Tome je u velikoj mjeri pridonio i tehnološki format GPON mreže, što je optimizirani koncept magistralnih optičkih linija. Rostelecom, kao jedna od najvećih telekomunikacijskih tvrtki u Rusiji, napravio je veliki korak u tehnološkom razvoju ovog formata. Danas izvodi polaganje linija bez srednjih čvorova za pojačanje na udaljenostima od 20 do 60 km s podrškom za brzine do 1,25 Gb / s. A ovo je samo jedan od mogućih formata za korištenje vlakana u telekomunikacijskoj industriji danas.
