Fiberoptik er blevet betragtet som et af de centrale udviklingsområder inden for kommunikationsteknologi i mange år. Specialister nærede oprindeligt store forhåbninger til dette koncept, som den dag i dag kun bekræftes af periodiske succeser med at lægge kommunikationsnetværk af forskellige størrelser. Især fiberoptisk kommunikation har allerede demonstreret sin effektivitet på eksemplet med kommunikationslinjerne i Stillehavet, og i fremtiden er dette grundlag planlagt til at blive brugt i laser- og sensorsystemer.
Hvad er fiber?
Kommunikation baseret på fiberoptiske netværk er dannet efter princippet om elektromagnetisk stråling, på grund af hvilken et signal transmitteres. Den fysiske bærer er lysledere, som er kendetegnet ved modstand mod interferens og høj båndbredde. Så hvad er en lysguide, og hvad har den med datatransmission at gøre? Denne fiber er lavet af glas mednogle tilsætningsstoffer, takket være hvilke producenten kan variere individuelle optiske egenskaber. Som minimum kræves en polymerbelægning for at beskytte fiberen mod ydre skader. Faktisk er denne fiber også heterogen i sin struktur. Den består af en kerne med en diameter på omkring 8-10 mikron, samt en omgivende skal, der danner en cylinder med en tykkelse på omkring 100-125 mikron. Funktionsprincippet for en optisk fiberkommunikationskanal ligger i lyslederens evne til at give intern refleksion af elektromagnetiske bølger med visse brydningsindekser. En betinget lysstråle i bevægelsesprocessen inde i den optiske fiber reflekteres fra skallen indefra uden at forlade kredsløbet. På denne måde leveres et signal med forskellige tabsværdier.
Ydeevneegenskaber for fiberoptiske netværk
De vigtigste positive aspekter ved driften af fiberoptiske linjer er forbundet med en høj hastighed af informationslevering. Indtil for nylig blev denne værdi udtrykt som et rekordtal på 1 terabit pr. sekund. Men selv nu anses disse data for irrelevante i form af rekordtal. Således har nye teknologier til bølgemultiplekseringssystemer gjort det muligt for optiske fibre at give en signalservicehastighed på 15 Tbps. Store teleselskaber praktiserer brugen af flerkanals fiberoptisk kommunikation over afstande op til 10.000 km med understøttelse af hastigheder på 100 Gbps. Et spor kan i øvrigt indeholde op til 150-200 kanaler, hvilketpå grund af fibrenes lille diameter. En stammelinje uden en ydre beskyttende kappe har en tykkelse på højst 1 cm. Hvad angår mængden af dæmpning, som ikke kun påvirker hastigheden, men også den overordnede kvalitet af sign altransmission, er dette tal i tilfælde af optisk fiber 5 dB/km. Dette er en ekstremt god indikator sammenlignet med traditionelle elektriske netværk, som gør det muligt at lægge linjer i 100 km eller mere uden mellemliggende signalkonverteringspunkter.
Teknologiens fordele
Sammen med høj transmissionshastighed og lav dæmpningseffekt har fiberoptik følgende fordele:
- Længdelighed af linjedrift.
- Processpålidelighed.
- Beskyttelse mod eksterne elektromagnetiske påvirkninger.
- Højt niveau af signalkodning, hvilket praktisk t alt eliminerer muligheden for dataaflytning.
- Bredbånd.
- Let vægt og beskeden størrelse.
I hvilket omfang ovenstående fordele vil blive afsløret i en bestemt fiberoptisk kommunikationslinje afhænger af metoderne til dens lægning og kvaliteten af materialet. Så f.eks. er en af de vigtigste hindringer for en masseovergang til denne metode til at organisere kommunikation i Rusland det lave niveau af specialister på dette område og den utilfredsstillende kvalitet af forbrugsstoffer.
Udemper ved teknologi
Der er også karakteristiske ulemper ved fiberoptiske netværk, som endda kan dukke opuanset kvaliteten af den tekniske implementering af kommunikationskanaler. Blandt dem er noteret:
- Høje omkostninger. Både i organiseringen af den tekniske infrastruktur og i processen med at vedligeholde den overstiger omkostningerne stadig omkostningerne ved etablering og drift af mere velkendte kommunikationslinjer.
- Strukturens skrøbelighed. En af de mest følsomme ulemper ved optiske fibre er deres installationsbegrænsninger. Det er kun muligt at sikre holdbarheden af fiberoptisk kommunikation på højt niveau, hvis linjerne lægges direkte. Dette problem bliver dog gradvist løst præcist ved at indføre specielle additiver i strukturen af fiberkernen.
- Høje krav til telekommunikationsinfrastruktur. Igen kan du kun regne med høj ydeevne, når du bruger fiberoptiske linjer, hvis systemet er organiseret på moderne netværksudstyr.
Anvendelse af fiberoptisk kommunikation i Rusland
Som i andre lande med avanceret teknologisk udvikling finder fiberoptik i Rusland primært sin plads i telekommunikationsindustrien. Dette er dog ikke det eneste område, der mestrer denne teknologi. Optiske fibre bruges i måleudstyr, røntgenmaskiner (herunder MR), gyroskoper og sikkerhedsalarmsystemer. Samtidig er tekniske integrationsmetoder ofte af lignende karakter, hvilket også bekræftes af rækken af nødvendige medarbejdere til at organisere sådanne systemer. Især ledige stillinger til fiberoptisk kommunikationomfatter job for svejsere, montører og systemingeniører. Det samme gælder vedligeholdelse af fiberoptisk infrastruktur.
Problemer med implementeringen af fiberoptisk kommunikation
En række store russiske udbydere, der arbejder inden for telekommunikation, oplever økonomiske vanskeligheder med overgangen til nye teknologier til at organisere netværk. Dette skyldes blandt andet de høje omkostninger til teknisk fornyelse af netværk med fuldstændig udskiftning af både signalbærere og driftsudstyr. Storbyvirksomheden MGTS betragter fiberoptisk kommunikation som et af de vigtigste udviklingsområder i dag, men samtidig bemærker dets repræsentanter også vanskelighederne forbundet med abonnenternes uvilje til at skifte til nye teknologiske midler. Mange brugere er tilfredse med det traditionelle kobbertrådsnetværk, som giver tilstrækkelige forbrugerdatatransmissionskarakteristika. De ønsker ikke at betale for meget for innovationer, hvilket tvinger operatøren til at bære omkostningerne ved at servicere to typer telekommunikationsnetværk.
Udsigter for udvikling af fiberoptisk kommunikation
Hvis masseforbrugermarkedet stadig er forbeholdent indstillet på den evolutionære proces med overgang til fiberoptik, så ser verdens førende virksomheder allerede ind i fremtiden, som er åbnet op af fiberoptiske kommunikationsteknologier på forskellige områder. I øjeblikketDe mest lovende områder omfatter distribuerede sensorsystemer og fiberoptiske lasere. Den første teknologi vil gøre det muligt at udføre ikke-destruktiv testning af bygnings- og ingeniørstrukturer med en bred vifte af analyseoutputdata - især med nøjagtige indikatorer for temperatur, tryk og deformationsprocesser af objektet. Hvad angår fiberlasere, kan deres egenskaber og emitterede bølgekarakteristika give hidtil usete muligheder i den fysiske behandling af faste materialer.
Konklusion
Kommunikation baseret på fiberoptisk teknologi, med alle de negative anvendelsesfaktorer, udvider sit dækningsområde. Dette blev i vid udstrækning lettet af det teknologiske format af GPON-netværket, som er et optimeret koncept af fiberoptiske stamlinjer. Rostelecom har som et af de største telekommunikationsselskaber i Rusland taget et stort skridt i den teknologiske udvikling af dette format. I dag udfører den lægning af linjer uden mellemliggende forstærkende noder over afstande fra 20 til 60 km med understøttelse af hastigheder op til 1,25 Gb/s. Og dette er blot et af de mulige formater til brug af fiber i telekommunikationsindustrien i dag.
