A száloptikát évek óta a kommunikációs technológia egyik központi fejlesztési területeként tartják számon. A szakemberek kezdetben nagy reményeket fűztek ehhez a koncepcióhoz, amit a mai napig csak megerősítenek a különböző méretű kommunikációs hálózatok kiépítésében elért időszakos sikerek. A száloptikás kommunikáció már bizonyította hatékonyságát a csendes-óceáni kommunikációs vonalak példáján, és a jövőben ezt az alapot tervezik alkalmazni a lézer- és érzékelőrendszerekben.
Mi az a rost?
A száloptikai hálózatokon alapuló kommunikáció az elektromágneses sugárzás elvén jön létre, aminek köszönhetően jelátvitel történik. A fizikai hordozó fényvezetők, amelyekre jellemző az interferenciaállóság és a nagy sávszélesség. Tehát mi az a fényvezető, és mi köze van az adatátvitelhez? Ez a szál üvegből készülnéhány adalékanyag, amelyeknek köszönhetően a gyártó változtathatja az egyes optikai jellemzőket. Legalább egy polimer bevonat szükséges, hogy megvédje a szálat a külső sérülésektől. Valójában ez a szál szerkezetében is heterogén. Ez egy körülbelül 8-10 mikron átmérőjű magból, valamint egy körülvevő héjból áll, amely körülbelül 100-125 mikron vastagságú hengert alkot. Az optikai szálas kommunikációs csatorna működési elve abban rejlik, hogy a fényvezető képes bizonyos törésmutatókkal rendelkező elektromágneses hullámok belső visszaverődését biztosítani. A feltételes fénysugár az optikai szálon belüli mozgás során belülről verődik vissza a héjról anélkül, hogy elhagyná az áramkört. Ily módon a jel különböző veszteségértékekkel kerül továbbításra.
Az optikai hálózatok teljesítményjellemzői
A száloptikai vonalak működésének fő pozitívumai a gyors információtovábbításhoz kapcsolódnak. Egészen a közelmúltig ezt az értéket rekordértékként, 1 terabit/másodpercként fejezték ki. Ezeket az adatokat azonban még most is irrelevánsnak tartják a rekordszámok szempontjából. Így a hullám multiplexelési rendszerek új technológiái lehetővé tették, hogy az optikai szálak 15 Tbps jelszolgáltatási sebességet biztosítsanak. A nagy távközlési vállalatok többcsatornás száloptikai kommunikációt alkalmaznak akár 10 000 km távolságig, 100 Gbps-os sebesség támogatásával. Egy nyom egyébként akár 150-200 csatornát is tartalmazhat, amia szálak kis átmérője miatt. A külső védőburkolat nélküli törzsvezeték vastagsága legfeljebb 1 cm. Ami a csillapítás mértékét illeti, ami nemcsak a jelátvitel sebességét, hanem általános minőségét is befolyásolja, az optikai szálak esetében ez a szám 5 dB / km. Ez a hagyományos elektromos hálózatokhoz képest rendkívül jó mutató, amely lehetővé teszi 100 km vagy több vezeték lefektetését közbenső jelátalakító pontok nélkül.
A technológia előnyei
A nagy átviteli sebesség és az alacsony csillapítás mellett a száloptikának a következő előnyei vannak:
- A vonal működésének tartóssága.
- Folyamat megbízhatóság.
- Külső elektromágneses hatások elleni védelem.
- Magas szintű jelkódolás, gyakorlatilag kiküszöböli az adatlejátszás lehetőségét.
- Szélessáv.
- Könnyű súly és szerény méret.
Az, hogy a fenti előnyök milyen mértékben mutatkoznak meg egy adott száloptikai kommunikációs vonalon, a fektetési módoktól és az anyag minőségétől függ. Így például Oroszországban az egyik legfontosabb akadály a kommunikáció e módszerére való tömeges átállás előtt az e területen dolgozó szakemberek alacsony szintje és a fogyóeszközök nem megfelelő minősége.
A technológia hátrányai
Az optikai hálózatoknak vannak jellegzetes hátrányai is, amelyek akár megjelenhetnek isfüggetlenül a kommunikációs csatornák technikai megvalósításának minőségétől. Közülük meg kell jegyezni:
- Magas költség. Mind a műszaki infrastruktúra szervezése, mind a fenntartása során a költségek még mindig meghaladják a megszokottabb kommunikációs vonalak kialakításának és üzemeltetésének költségeit.
- A szerkezet törékenysége. Az optikai szálak egyik legérzékenyebb hátránya a telepítési korlátok. A magas szintű száloptikai kommunikáció tartóssága csak akkor biztosítható, ha a vezetékeket közvetlenül fektetik le. Ezt a problémát azonban fokozatosan éppen azáltal oldják meg, hogy speciális adalékokat vezetnek be a rostmag szerkezetébe.
- Magas követelmények a távközlési infrastruktúrával szemben. Az optikai vonalak használatakor ismét csak akkor számíthat nagy teljesítményre, ha a rendszer modern hálózati berendezésekre épül.
Száloptikai kommunikáció alkalmazása Oroszországban
A többi fejlett technológiai fejlettségű országhoz hasonlóan Oroszországban is a száloptika elsősorban a távközlési iparban találja meg a helyét. Azonban nem ez az egyetlen terület, amely elsajátítja ezt a technológiát. Az optikai szálakat mérőberendezésekben, röntgenkészülékekben (beleértve az MRI-t), giroszkópokban és biztonsági riasztórendszerekben használják. Ugyanakkor a technikai integrációs módszerek gyakran hasonló jellegűek, amit az ilyen rendszerek szervezéséhez szükséges munkaerő köre is megerősít. Különösen a száloptikás kommunikáció megüresedésemagában foglalja a hegesztők, szerelők és rendszermérnökök munkáit. Ugyanez vonatkozik az optikai infrastruktúra karbantartására is.
Problémák az üvegszálas kommunikáció megvalósításában
Számos nagy távközlési területen dolgozó orosz szolgáltató pénzügyi nehézségekkel küzd az új hálózatszervezési technológiákra való átállással. Ennek oka részben a hálózatok műszaki felújításának magas költsége a jelhordozók és az üzemi berendezések teljes cseréjével. A nagyvárosi MGTS cég az üvegszálas kommunikációt tekinti napjaink egyik kulcsfontosságú fejlesztési területének, ugyanakkor képviselői felhívják a figyelmet azokra a nehézségekre is, amelyek maguk az előfizetők nem hajlandóak új technológiai eszközökre váltani. Sok felhasználó elégedett a hagyományos rézhuzalos hálózattal, amely megfelelő fogyasztói adatátviteli jellemzőket biztosít. Nem akarnak túlfizetni az innovációkért, ami kétféle távközlési hálózat kiszolgálásának költségeit az üzemeltetőre kényszeríti.
Az optikai kommunikáció fejlesztésének kilátásai
Ha a tömegfogyasztói piac még mindig visszafogottan hangol a száloptikára való átállás evolúciós folyamatára, akkor a világ vezető vállalatai már a jövőbe tekintenek, amelyet a száloptikás kommunikációs technológiák különböző területeken nyitnak meg. JelenlegA legígéretesebb területek közé tartoznak az elosztott érzékelőrendszerek és a száloptikai lézerek. Az első technológia lehetővé teszi az épületek és műszaki szerkezetek roncsolásmentes tesztelését az elemzési kimeneti adatok széles skálájával - különösen az objektum hőmérséklet-, nyomás- és alakváltozási folyamatainak pontos mutatóival. Ami a szálas lézereket illeti, tulajdonságaik és kibocsátott hullám jellemzőik példátlan lehetőségeket kínálhatnak a szilárd anyagok fizikai feldolgozásában.
Következtetés
A száloptikai technológián alapuló kommunikáció az alkalmazás összes negatív tényezőjével bővíti lefedettségi körét. Ezt nagymértékben elősegítette a GPON hálózat technológiai formátuma, amely a száloptikai fővonalak optimalizált koncepciója. A Rostelecom, mint Oroszország egyik legnagyobb távközlési vállalata, nagy lépést tett e formátum technológiai fejlesztésében. Ma 20 és 60 km közötti távolságban fektet le vonalakat köztes erősítő csomópontok nélkül, 1,25 Gb / s sebességig. És ez csak az egyik lehetséges formátum az üvegszálas távközlési iparban való használatára ma.
