Światłowody przez wiele lat były uważane za jeden z centralnych obszarów rozwoju w dziedzinie technologii komunikacyjnych. Eksperci początkowo wyznaczyli wysokie oczekiwania dla tej koncepcji, co do tej pory potwierdzają tylko okresowe postępy w układaniu sieci komunikacyjnych o różnych rozmiarach. W szczególności komunikacja światłowodowa wykazała już swoją skuteczność na przykładzie linii komunikacyjnych Pacyfiku, aw przyszłości ta baza będzie miała być wykorzystywana w systemach laserowych i czujnikowych.

Czym jest światłowód?

Połączenie na bazie sieci światłowodowych powstaje na zasadzie promieniowania elektromagnetycznego, dzięki któremu sygnał jest transmitowany. Nośniki fizyczne są światłowodami, które charakteryzują się odpornością na zakłócenia i wysoką przepustowością. Czym więc jest przewodnik świetlny i jak odnosi się do przesyłania danych? Jest to szkło wykonane ze szkła z dodatkami, dzięki któremu producent może zmieniać właściwości optyczne. Przynajmniej konieczne jest zastosowanie powłoki polimerowej, chroni światłowód przed uszkodzeniami zewnętrznymi. W rzeczywistości i to włókno jest heterogeniczne w swojej strukturze. Składa się z rdzenia o średnicy około 8-10 mikronów, a także otaczającej otoczki, tworzących cylinder o grubości około 100-125 mikronów. Zasada działania światłowodowego kanału komunikacyjnego to zdolność światłowodu do wewnętrznego odbicia fal elektromagnetycznych o określonych współczynnikach załamania światła.Warunkowa wiązka światła w procesie ruchu we włóknie odbija się od skorupy od wewnątrz, nie pozostawiając konturu. W ten sposób realizuje się dostarczanie sygnału o różnych wartościach strat.

Charakterystyka operacyjna sieci światłowodowych

Główne pozytywne aspekty działania linii światłowodowych związane są z dużą szybkością dostarczania informacji. Do niedawna wartość ta wyrażana była jako rekordowa 1 terapia na sekundę. Jednak teraz i te dane są uważane za nieistotne pod względem rekordowych liczb. W związku z tym nowa technologia systemów multipleksowania fal umożliwiła światłowodom dostarczanie sygnału o prędkości transmisji 15 Tbps. Duże korporacje telekomunikacyjne stosują wielokanałową łączność światłowodową w odległości do 10000 km z szybkością 100 Gb /s. Nawiasem mówiąc, jedna trasa może zawierać do 150-200 kanałów, co wynika z małej średnicy włókien. Jedna główna linia bez zewnętrznej powłoki ochronnej ma grubość nie większą niż 1 cm. Jeśli chodzi o wielkość tłumienia, która wpływa nie tylko na prędkość, ale także ogólną jakość transmisji sygnału, liczba ta w przypadku światłowodu wynosi 5 dB /km. Jest to bardzo dobry wskaźnik w porównaniu do tradycyjnych sieci energetycznych, co umożliwia układanie linii na 100 km. i więcej bez punktów konwersji sygnału pośredniego.

Plusy technologii

Wraz z wysokimi prędkościami przesyłania danych i niskim efektem tłumienia wśródZalety światłowodu są następujące:

Trwałość działania linii.

Niezawodność technologiczna.

Ochrona przed zewnętrznymi wpływami elektromagnetycznymi.

Wysoki poziom kodowania sygnału, który praktycznie eliminuje możliwość przechwytywania danych.

Dostęp szerokopasmowy.

Mała waga i mały rozmiar.

O ile zalety wymienione powyżej w danej linii komunikacji światłowodowej są ujawnione, zależy to od sposobu jej układania i jakości materiału. Na przykład jedną z najważniejszych przeszkód dla masowego przejścia na tę formę komunikacji w Rosji jest niski poziom specjalistów w tej branży i niska jakość materiałów eksploatacyjnych.

Potrzeby technologiczne

Istnieją również typowe niedociągnięcia sieci światłowodowych, które mogą się przejawiać niezależnie od jakości technicznej realizacji kanałów komunikacyjnych. Obejmują one:

Wysokie koszty. Na etapie organizacji infrastruktury technicznej, a także w procesie jej zawartości, koszty są nadal wyższe niż koszt umieszczenia i obsługi bardziej znanych linii komunikacyjnych.

Kruchość konstrukcji. Jedną z najbardziej wrażliwych wad światłowodu są ograniczenia w ich umieszczaniu. Możliwe jest zapewnienie trwałości działania komunikacji światłowodowej wysokiego poziomu tylko pod warunkiem bezpośredniego układania linii. Jednak problem ten jest stopniowo rozwiązywany właśnie przez dodanie specjalnych dodatków do struktury rdzenia włókien.

Wysokie wymagania dlainfrastruktura telekomunikacyjna. Ponownie można spodziewać się wysokiej wydajności podczas korzystania z linii światłowodowych tylko wtedy, gdy system jest zorganizowany na nowoczesnym sprzęcie sieciowym.

Wykorzystanie komunikacji światłowodowej w Rosji

Podobnie jak w innych krajach o zaawansowanym rozwoju technologicznym, w Rosji światłowód znajduje się przede wszystkim w dziedzinie telekomunikacji. Jednak nie jest to jedyna sfera, która rozwija tę technologię. Włókna światłowodowe są wykorzystywane w urządzeniach pomiarowych, w urządzeniach rentgenowskich (w tym w rezonansie magnetycznym), żyroskopy i systemy alarmowe. W tym przypadku techniki integracji technicznej często mają podobny charakter, co potwierdza zakres niezbędnych pracowników do organizacji takich systemów. W szczególności, oferty pracy w zakresie komunikacji światłowodowej obejmują miejsca dla specjalistów ds. Spawania, instalatorów i projektantów systemów inżynieryjnych, to samo dotyczy dziedziny utrzymania infrastruktury światłowodowej.

Problemy związane z wdrażaniem światłowodów

Wielu dużych rosyjskich dostawców usług telekomunikacyjnych doświadcza trudności finansowych związanych z przejściem na nowe technologie udostępniania sieci. Wynika to częściowo z wysokich kosztów modernizacji technicznej sieci z całkowitym zastąpieniem sygnałów zarówno przewoźników, jak i sprzętu operacyjnego. Połączenie światłowodowe firmy MGTS z metropolią uważa się za jeden z kluczowychdotychczasowe kierunki rozwoju, ale jednocześnie jego przedstawiciele dostrzegają również trudności związane z niechęcią samych abonentów do przejścia na nowe środki technologiczne. Wielu użytkowników jest usatysfakcjonowanych tradycyjną siecią przewodów miedzianych, która zapewnia wystarczającą charakterystykę konsumencką transmisji danych. Nie chcą przepłacać za innowacje, które wymuszają i operator ponoszą koszty obsługi dwóch rodzajów sieci telekomunikacyjnych.

Perspektywy rozwoju łączności światłowodowej

Jeśli masowy rynek konsumencki wciąż jest ograniczony w ewolucyjnym procesie przechodzenia na światłowód, to światowe korporacje już teraz patrzą w przyszłość, która otwiera technologię światłowodową w różnych dziedzinach. Obecnie najbardziej obiecujące są systemy czujników rozproszonych i lasery światłowodowe. Pierwsza technologia pozwoli na nieniszczącą kontrolę obiektów budowlanych i inżynieryjnych z szerokim zakresem analizy danych wyjściowych - w szczególności z dokładnymi wskaźnikami temperatury, ciśnienia i deformacji obiektu. W odniesieniu do laserów światłowodowych ich właściwości i właściwości emitowanej fali mogą zapewnić niespotykane dotąd możliwości fizycznej obróbki materiałów półprzewodnikowych.

Wniosek

Komunikacja w oparciu o technologię światłowodową, z wszystkimi negatywnymi czynnikami stosowania, rozszerza zakres jej zasięgu. W bardzo dużym stopniu ułatwił to proces technologicznyFormat sieci GPON, który jest zoptymalizowaną koncepcją dla linii magistralnych komunikacji światłowodowej. Rostelecom, jako jedna z największych firm telekomunikacyjnych w Rosji, zrobił duży krok w rozwoju technologicznym tego formatu. Do tej pory wykonuje układanie linii bez pośrednich węzłów wzmacniających w odległości od 20 do 60 km, z prędkością do 125 Gb /s. I to tylko jeden z możliwych formatów wykorzystania światłowodów w dziedzinie telekomunikacji do tej pory.