Svjetlovodna optika se već dugi niz godina smatra jednim od središnjih područja razvoja komunikacijskih tehnologija. Stručnjaci su u početku postavili visoka očekivanja za ovaj koncept, koji su do sada samo potvrđeni povremenim napretkom u postavljanju komunikacijskih mreža različitih veličina. Konkretno, optička komunikacija već je pokazala svoju učinkovitost na primjeru pacifičkih komunikacijskih linija, au budućnosti se ova baza planira koristiti u laserskim i senzorskim sustavima.

Što je optičko vlakno?

Veza na temelju optičko-optičkih mreža formirana je na principu elektromagnetskog zračenja, zbog čega se prenosi signal. Fizički nositelji su optička vlakna koja se odlikuju otpornošću na smetnje i velikom propusnošću. Dakle, što je svjetlo vodič i kako se odnosi na prijenos podataka? To je staklo od stakla s nekim aditivima, kroz koje proizvođač može mijenjati optička svojstva. Barem je potrebno nanijeti polimerni premaz, štiti svjetlosni vodič od vanjskih oštećenja. Zapravo, i ovo vlakno je heterogeno u svojoj strukturi. Sastoji se od jezgre promjera oko 8-10 mikrona, kao i okolnog omotača, koji tvori cilindar debljine oko 100-125 mikrona. Princip rada optičkog komunikacijskog kanala je sposobnost svjetlosnog vodiča da osigura unutarnji odraz elektromagnetskih valova određenim indeksima loma.Uvjetna zraka svjetlosti u procesu kretanja unutar vlakna reflektira se iz ljuske iznutra, bez napuštanja konture. Na taj način se vrši isporuka signala s različitim vrijednostima gubitaka.

Operativne značajke optičkih mreža

Glavni pozitivni aspekti rada svjetlovodnih linija povezani su s velikom brzinom dostave informacija. Do nedavno je ta vrijednost izražavana kao rekordna 1 terapija u sekundi. Međutim, sada i ti se podaci smatraju nevažnima u smislu rekordnih brojki. Dakle, nova tehnologija sustava za multipleksiranje valova omogućila je optičkim vlaknima da pruže brzinu signalne usluge od 15 Tbps. Velike telekomunikacijske korporacije prakticiraju uporabu višekanalnih optičkih komunikacija na udaljenosti do 10000 km pri brzini od 100 Gb /s. Usput, jedan put može sadržavati do 150-200 kanala, što je zbog malog promjera vlakana. Jedna glavna linija bez vanjske zaštitne ljuske ima debljinu ne veću od 1 cm, a što se tiče veličine prigušenja, koje utječe ne samo na brzinu, nego i na ukupnu kvalitetu prijenosa signala, ova brojka u slučaju optičkih vlakana iznosi 5 dB /km. To je vrlo dobar pokazatelj u usporedbi s tradicionalnim elektroenergetskim mrežama, što omogućuje postavljanje linija na 100 km. i više bez srednjih točaka pretvorbe signala.

Pros prednosti tehnologije

Uz visoke brzine prijenosa podataka i niske efekte prigušenjaPrednosti optičkih vlakana su sljedeće:

Trajnost rada vodova.

Tehnološka pouzdanost.

Zaštita od vanjskih elektromagnetskih utjecaja.

Visoka razina kodiranja signala, koja praktički eliminira mogućnost presretanja podataka.

Širokopojasni.

Mala težina i mala veličina.

Što se tiče gore navedenih prednosti u pojedinoj liniji komunikacije optičkim vlaknima, ovisi o načinima polaganja i kvaliteti materijala. Na primjer, jedna od najvažnijih prepreka masovnoj tranziciji na ovaj način komunikacije u Rusiji je niska razina stručnjaka u ovoj industriji i loša kvaliteta potrošnog materijala.

Tehnološke potrebe

Također postoje tipični nedostaci svjetlovodnih mreža, što se može očitovati čak i neovisno o kvaliteti tehničke implementacije komunikacijskih kanala. Oni uključuju:

Visoke troškove. Kao iu fazi organiziranja tehničke infrastrukture, tako iu procesu njezina sadržaja, troškovi su i dalje veći od troška postavljanja i korištenja poznatih komunikacijskih linija.

Krhkost strukture. Jedan od najosjetljivijih nedostataka optičkih vlakana su ograničenja u njihovom postavljanju. Moguće je osigurati trajnost rada visoke razine optičke komunikacije samo pod uvjetom izravnog polaganja vodova. Međutim, taj se problem postupno rješava dodavanjem posebnih aditiva u strukturu vlakana.

Visoki zahtjevi prematelekomunikacijske infrastrukture. Opet, možete očekivati ​​visoke performanse kada koristite optičke linije samo ako je sustav organiziran na modernoj mrežnoj opremi.

Korištenje komunikacija s optičkim vlaknima u Rusiji

Kao iu drugim zemljama s naprednim tehnološkim razvojem, u Rusiji su optička vlakna prvenstveno u području telekomunikacija. Međutim, to nije jedina sfera koja razvija tu tehnologiju. Optička vlakna se koriste u mjernoj opremi, u rendgenskim aparatima (uključujući MRI), žiroskopima i sigurnosnim alarmnim sustavima. U tom slučaju tehnike tehničke integracije često imaju sličan karakter, što potvrđuje raspon potrebnih radnika za organizaciju takvih sustava. Konkretno, slobodna radna mjesta za optičku komunikaciju uključuju mjesta za specijaliste za zavarivanje, instalatere i projektante inženjerskih sustava, a isto vrijedi i za područje održavanja optičke infrastrukture.

Problemi provedbe optičkih vlakana

Brojni veliki ruski telekomunikacijski pružatelji usluga suočeni su s financijskim poteškoćama s prijelazom na nove tehnologije za mrežne opskrbe. To je djelomično posljedica visokih troškova tehničke nadogradnje mreža s potpunom zamjenom signala oba nosača i operativne opreme. Metropolitanska tvrtka MGTS optička veza smatra se jednim od ključnihDosadašnji pravci razvoja, ali u isto vrijeme, njeni predstavnici također bilježe poteškoće povezane s oklijevanjem samih pretplatnika da prelaze na nova tehnološka sredstva. Mnogi korisnici zadovoljni su tradicionalnom mrežom bakrenih vodiča, koja osigurava dovoljne potrošačke karakteristike prijenosa podataka. Oni ne žele preplatiti za inovacije, što prisiljava i operatora da snosi troškove servisiranja dvije vrste telekomunikacijskih mreža.

Izgledi za razvoj komunikacija optičkim vlaknima

Ako je masovno tržište potrošača još uvijek ograničeno u evolucijskom procesu prelaska na optičko vlakno, tada vodeće svjetske korporacije već gledaju u budućnost koja otvara tehnologiju optičkih vlakana u različitim područjima. Trenutno su najperspektivnija područja distribuirani senzorski sustavi i laseri optičkih vlakana. Prva tehnologija omogućit će nerazornu kontrolu građevinskih i inženjerskih objekata sa širokim spektrom analize izlaznih podataka - posebice s točnim pokazateljima temperature, tlaka i deformacije objekta. S obzirom na optičke vlaknaste lasere, njihova svojstva i karakteristike emitiranog vala mogu pružiti neviđene mogućnosti za fizičku obradu krutih materijala.

Zaključak

Komunikacija na temelju tehnologije optičkih vlakana, sa svim negativnim čimbenicima primjene, proširuje opseg pokrivenosti. To je u velikoj mjeri olakšan tehnološkim procesomGPON mrežni format, koji je optimiziran koncept za magistralne linije komunikacije optičkih vlakana. Rostelecom, kao jedna od najvećih telekomunikacijskih tvrtki u Rusiji, napravio je veliki korak u tehnološkom razvoju tog formata. Do danas obavlja polaganje vodova bez srednjih čvorova pojačanja na udaljenosti od 20 do 60 km, brzinom do 125 Gb /s. A to je samo jedan od mogućih formata za korištenje optičkih vlakana u području telekomunikacija do danas.