Száloptikai kommunikáció: jellemzők, előnyök és hátrányok

A száloptikát évek óta a kommunikációs technológiák egyik központi fejlesztési irányának tekintik. A szakemberek kezdetben nagy reményeket fűztek ehhez a koncepcióhoz, amelyet a mai napig csak a különböző léptékű kommunikációs hálózatok lefektetésének időszakos sikerei erősítenek meg. Különösen a száloptikai kommunikáció már bizonyította hatékonyságát a csendes-óceáni kommunikációs vonalak példáján, és a jövőben ezt az alapot lézeres és érzékelő rendszerekben tervezik használni.

Mi az optikai szál?

A száloptikai hálózatokon alapuló kommunikáció az elektromágneses sugárzás elvének megfelelően alakul ki, amelynek következtében a jel továbbításra kerül. A fizikai hordozó optikai szálak, amelyek ellenállnak az interferenciának és a nagy áteresztőképességnek. Tehát mi a fényvezető és mi köze van az adatátvitelhez? Ez egy üveg alapú szál, néhány adalékanyaggal, melynek köszönhetően a gyártó megváltoztathatja az egyes optikai jellemzőket. Legalább polimer bevonatra van szükség a fényvezető külső sérülésektől való védelme érdekében. Valójában ez a rost szerkezete is heterogén. Körülbelül 8-10 mikron átmérőjű magból áll, valamint egy környezeti héjból, amely körülbelül 100-125 mikron vastagságú hengert képez. A működés elve a száloptikai kommunikációs csatorna a szál azon képessége, hogy bizonyos törésmutatókkal biztosítsa az elektromágneses hullámok belső visszaverődését. Feltételes fénysugár a szál belsejében történő mozgás során a héj belsejéből tükröződik, anélkül, hogy elhagyná a kontúrot. Így a jelet különböző veszteségértékekkel szállítják.

A száloptikai hálózatok működési jellemzői

A száloptikai vonalak működésének fő pozitív aspektusai az információszállítás nagy sebességéhez kapcsolódnak. Egészen a közelmúltig ezt az értéket másodpercenként 1 Terabit rekordmutatóként fejezték ki. Ezeket az adatokat azonban még most is irrelevánsnak tekintik a rekordmutatók szempontjából. Így a hullám multiplexelő rendszerek új technológiái lehetővé tették az optikai szálak számára, hogy 15 Tbit/s jelszolgáltatási sebességet biztosítsanak. A nagy távközlési vállalatok gyakorolják a többcsatornás száloptikai kommunikáció használatát 10 000 km távolságig, 100 Gbit/s sebesség támogatásával. Egyébként egy útvonal akár 150-200 csatornát is tartalmazhat, ami a szálak kis átmérőjének köszönhető. Egy külső védőhéj nélküli fővonal vastagsága legfeljebb 1 cm. Ami a csillapítási értéket illeti, amely nemcsak a sebességet, hanem a jelátvitel általános minőségét is befolyásolja, ez az optikai szál esetében 5 dB / km. Ez rendkívül jó mutató a hagyományos elektromos hálózatokhoz képest, ami lehetővé teszi a vonalak 100 km-es vagy több nélkül közbenső jelátalakítási pontok.

A technológia előnyei

Az adatátvitel nagy sebessége és az alacsony csillapítási hatás mellett az optikai szál előnyei között a következő előnyök szerepelnek:

• A vonalak működésének tartóssága.
• Technológiai megbízhatóság.
• Védelem a külső elektromágneses hatásoktól.
• Magas szintű jelkódolás, gyakorlatilag kiküszöbölve az adatok lehallgatásának lehetőségét.
• Szélessávú.
• Könnyű súly és szerény méret.

A fenti előnyök nagy részét egy adott száloptikai kommunikációs vonalban feltárják, attól függ, hogy milyen módon fektetik le az anyagot. Például az oroszországi kommunikáció szervezésének ezen módszerére való tömeges áttérés egyik legfontosabb akadálya az ezen a területen dolgozó szakemberek alacsony szintje és a fogyóeszközök nem kielégítő minősége.

A technológia hátrányai

A száloptikai hálózatoknak is vannak jellegzetes hátrányai, amelyek a kommunikációs csatornák MŰSZAKI megvalósításának minőségétől függetlenül is megnyilvánulhatnak. Ezek közül meg kell jegyezni:

• Magas költségek. Mind a műszaki infrastruktúra szervezésének szakaszában, mind a karbantartás folyamatában a költségek továbbra is meghaladják az ismertebb kommunikációs vonalak létrehozásának és üzemeltetésének költségeit.
• A szerkezet törékenysége. Az optikai szál egyik legérzékenyebb hátránya a korlátozások, amikor azokat lefektetik. A magas szintű száloptikai kommunikáció tartósságát csak akkor lehet biztosítani, ha a vonalakat közvetlenül lefektetik. Ezt a problémát azonban fokozatosan pontosan úgy oldják meg, hogy speciális adalékanyagokat vezetnek be a szálmag szerkezetébe.
• A távközlési infrastruktúrára vonatkozó magas követelmények. Ismét csak akkor számíthat a magas működési teljesítményre, ha száloptikai vonalakat használ, ha a rendszert modern hálózati berendezéseken szervezik.

A száloptikai kommunikáció alkalmazása Oroszországban

Mint más fejlett technológiai fejlődésű országokban, Oroszországban az optikai szál elsősorban a távközlési iparban találja meg helyét. Ez azonban nem az egyetlen terület, amely ezt a technológiát elsajátítja. Az optikai szálakat mérőberendezésekben, Röntgengépekben (beleértve az MRI-t is), giroszkópokban, valamint biztonsági és riasztórendszerekben használják. Ugyanakkor a technikai integráció módszerei gyakran hasonló jellegűek, amit az ilyen rendszerek szervezéséhez szükséges alkalmazottak köre is megerősít. Különösen a száloptikai kommunikáció üres álláshelyei a következők helyek hegesztési szakemberek, szerelők és a tervezők a mérnöki rendszerek, ugyanez vonatkozik a területen karbantartás száloptikai infrastruktúra.

A száloptikai kommunikáció megvalósításának problémái

A távközlési támogatás területén dolgozó számos nagy orosz szolgáltató pénzügyi nehézségekkel küzd az új technológiákra való áttéréssel a hálózati támogatás megszervezése érdekében. Ez részben annak köszönhető, hogy a hálózatok MŰSZAKI megújításának magas költségei mind a jelhordozók, mind az operatív berendezések teljes cseréjével járnak. A Moszkvai MGTS cég a száloptikai kommunikációt a mai fejlődés egyik kulcsfontosságú területének tekinti, ugyanakkor képviselői megjegyzik azokat a nehézségeket is, amelyek maguk az előfizetők nem hajlandók új technológiai eszközökre váltani. Sok felhasználó elégedett a rézvezetők hagyományos hálózatával, amely elegendő fogyasztói jellemzőt biztosít az adatátvitelhez. Nem akarnak túlfizetni az innovációkért, ami arra kényszeríti az üzemeltetőt, hogy viselje a kétféle távközlési hálózat fenntartásának költségeit.

A száloptikai kommunikáció fejlesztésének kilátásai

Ha a tömeges fogyasztói piac továbbra is visszatartja az optikai szálra való áttérés evolúciós folyamatát, akkor a világ vezető vállalatai már a jövőbe néznek, amelyet a száloptikai kommunikációs technológiák nyitnak meg különböző mezők. Jelenleg a legígéretesebb területeket elosztott érzékelő rendszereknek és száloptikai lézereknek nevezhetjük. Az első technológia lehetővé teszi az építési és mérnöki szerkezetek roncsolásmentes vizsgálatát az elemzési kimenetek széles skálájával - különösen az objektum hőmérsékletének, nyomásának és deformációs folyamatainak pontos mutatóival. Ami a száloptikai lézereket illeti, azok tulajdonságok és jellemzők a kibocsátott hullám nyújthat példátlan lehetőségeket a fizikai szilárdtest anyagok feldolgozása.

Következtetés

A száloptikai technológián alapuló kommunikáció, az összes negatív alkalmazási tényezővel, kiterjeszti lefedettségének tartományát. Ezt nagymértékben megkönnyítette a GPON hálózat technológiai formátuma, amely a gerincszál-optikai kommunikációs vonalak optimalizált koncepciója. , A Rostelecom, mint Oroszország egyik legnagyobb távközlési vállalata, nagy lépést tett ennek a formátumnak a technológiai fejlődésében. A mai napig a 20-60 km-es távolságon belül közbenső erősítő csomópontok nélküli vonalak lefektetését végzi, akár 1,25 Gb/s sebességgel. Ez pedig csak az egyik lehetséges formátum az optikai szál használatához a távközlésben.