Skaidulinė optika daugelį metų buvo laikoma viena iš pagrindinių komunikacijos technologijų plėtros sričių. Specialistai iš pradžių į šią koncepciją dėjo dideles viltis, kurias iki šiol tik patvirtina periodiniai įvairaus dydžio ryšio tinklų klojimo sėkmė. Visų pirma, šviesolaidinis ryšys jau įrodė savo veiksmingumą Ramiojo vandenyno ryšio linijų pavyzdyje, o ateityje šį pagrindą planuojama naudoti lazerinėse ir jutiklių sistemose.
Kas yra pluoštas?
Ryšys, pagrįstas šviesolaidiniais tinklais, formuojamas elektromagnetinės spinduliuotės principu, dėl kurio perduodamas signalas. Fizinis nešiklis yra šviesos kreiptuvai, kuriems būdingas atsparumas trukdžiams ir didelis pralaidumas. Taigi, kas yra šviesos vadovas ir ką jis turi bendro su duomenų perdavimu? Šis pluoštas pagamintas iš stiklo sukai kurie priedai, kurių dėka gamintojas gali keisti individualias optines charakteristikas. Norint apsaugoti pluoštą nuo išorinių pažeidimų, būtina bent jau polimerinė danga. Tiesą sakant, šis pluoštas taip pat yra nevienalytis savo struktūra. Jį sudaro maždaug 8–10 mikronų skersmens šerdis, taip pat aplinkinis apvalkalas, kuris sudaro apie 100–125 mikronų storio cilindrą. Šviesolaidžio ryšio kanalo veikimo principas slypi šviesos kreiptuvo gebėjime užtikrinti vidinį elektromagnetinių bangų atspindį su tam tikrais lūžio rodikliais. Sąlyginis šviesos spindulys, judantis optinio pluošto viduje, atsispindi nuo apvalkalo iš vidaus, nepaliekant grandinės. Tokiu būdu perduodamas signalas su skirtingomis praradimo reikšmėmis.
Šviesolaidinių tinklų našumo charakteristikos
Pagrindiniai teigiami šviesolaidinių linijų veikimo aspektai yra susiję su dideliu informacijos pateikimo greičiu. Dar visai neseniai ši vertė buvo išreikšta kaip rekordinis skaičius – 1 terabitas per sekundę. Tačiau net ir dabar šie duomenys laikomi nereikšmingais rekordiniais skaičiais. Taigi, naujos bangų tankinimo sistemų technologijos leido optiniams pluoštams užtikrinti 15 Tbps signalo aptarnavimo greitį. Didelės telekomunikacijų korporacijos praktikuoja daugiakanalio šviesolaidinio ryšio naudojimą iki 10 000 km atstumu, palaikydami 100 Gbps greitį. Beje, viename pėdsake gali būti iki 150-200 kanalų, kuriedėl mažo pluoštų skersmens. Vienos magistralinės linijos be išorinio apsauginio apvalkalo storis yra ne didesnis kaip 1 cm. Kalbant apie slopinimo dydį, kuris turi įtakos ne tik greičiui, bet ir bendrai signalo perdavimo kokybei, šis skaičius optinio pluošto atveju yra 5 dB / km. Tai itin geras rodiklis, lyginant su tradiciniais elektros tinklais, leidžiantis nutiesti linijas 100 km ir daugiau be tarpinių signalo konvertavimo taškų.
Technologijos pranašumai
Be didelio perdavimo greičio ir mažo slopinimo efekto, šviesolaidis turi šiuos privalumus:
- Linijos veikimo ilgaamžiškumas.
- Proceso patikimumas.
- Apsauga nuo išorinių elektromagnetinių poveikių.
- Aukštas signalo kodavimo lygis, praktiškai pašalinantis duomenų perėmimo galimybę.
- Plačiajuostis ryšys.
- Lengvas svoris ir kuklus dydis.
Tai, kiek aukščiau minėti pranašumai atsiskleis konkrečioje šviesolaidinio ryšio linijoje, priklauso nuo jos klojimo būdų ir medžiagos kokybės. Taigi, pavyzdžiui, viena iš svarbiausių kliūčių masiniam perėjimui prie šio ryšių organizavimo būdo Rusijoje yra žemas šios srities specialistų lygis ir nepatenkinama vartojimo reikmenų kokybė.
Technologijos trūkumai
Yra ir būdingų šviesolaidinių tinklų trūkumų, kurie netgi gali pasirodytinepriklausomai nuo komunikacijos kanalų techninio įgyvendinimo kokybės. Tarp jų pažymima:
- Didelė kaina. Tiek organizuojant techninę infrastruktūrą, tiek ją prižiūrint, kaštai vis tiek viršija pažįstamų ryšio linijų įrengimo ir eksploatavimo išlaidas.
- Struktūros trapumas. Vienas jautriausių optinių skaidulų trūkumų yra jų įrengimo apribojimai. Aukšto lygio šviesolaidinio ryšio patvarumą galima užtikrinti tik tiesiant linijas tiesiogiai. Tačiau ši problema palaipsniui sprendžiama būtent į pluošto šerdies struktūrą įvedant specialių priedų.
- Aukšti reikalavimai telekomunikacijų infrastruktūrai. Vėlgi, naudodamiesi šviesolaidinėmis linijomis galite tikėtis didelio našumo tik tuo atveju, jei sistema sutvarkyta modernioje tinklo įrangoje.
Skaidulinio optinio ryšio taikymas Rusijoje
Kaip ir kitose šalyse, kuriose technologinė plėtra yra pažangi, Rusijoje šviesolaidis pirmiausia randa savo vietą telekomunikacijų pramonėje. Tačiau tai ne vienintelė sritis, kuri valdo šią technologiją. Optinės skaidulos naudojamos matavimo įrangoje, rentgeno aparatuose (įskaitant MRT), giroskopuose ir apsaugos signalizacijos sistemose. Tuo pačiu metu techniniai integravimo metodai dažnai yra panašaus pobūdžio, o tai patvirtina ir tokių sistemų organizavimui reikalingų darbuotojų spektras. Visų pirma, laisvos šviesolaidinio ryšio darbo vietosapima darbus suvirintojams, montuotojams ir sistemų inžinieriams Tas pats pasakytina ir apie šviesolaidinės infrastruktūros priežiūrą.
Problemos diegiant šviesolaidinį ryšį
Daugelis didelių Rusijos paslaugų teikėjų, dirbančių telekomunikacijų srityje, patiria finansinių sunkumų pereidami prie naujų tinklų organizavimo technologijų. Tai iš dalies lemia dideli tinklų techninio atnaujinimo kaštai visiškai pakeičiant tiek signalų nešiklius, tiek operacinę įrangą. Didmiesčių bendrovė MGTS šviesolaidinį ryšį laiko viena iš pagrindinių šiandienos plėtros sričių, tačiau kartu jos atstovai pastebi ir sunkumus, susijusius su pačių abonentų nenoru pereiti prie naujų technologinių priemonių. Daugelis vartotojų yra patenkinti tradiciniu varinių laidų tinklu, užtikrinančiu pakankamas vartotojų duomenų perdavimo charakteristikas. Jie nenori permokėti už naujoves, o tai verčia operatorių padengti dviejų tipų telekomunikacijų tinklų aptarnavimo išlaidas.
Skaidulinio optinio ryšio plėtros perspektyvos
Jei masinė vartotojų rinka vis dar santūriai nusiteikusi evoliuciniam perėjimo prie šviesolaidinio proceso procesui, tai pirmaujančios pasaulio korporacijos jau žvelgia į ateitį, kurią įvairiose srityse atveria šviesolaidinės komunikacijos technologijos. Šiuo metuPerspektyviausios sritys yra paskirstytos jutiklių sistemos ir šviesolaidiniai lazeriai. Pirmoji technologija leis atlikti neardomuosius pastatų ir inžinerinių konstrukcijų bandymus, turinčius platų analizės išvesties duomenų spektrą – ypač tiksliais objekto temperatūros, slėgio ir deformacijos procesų rodikliais. Kalbant apie pluoštinius lazerius, jų savybės ir skleidžiamų bangų charakteristikos gali suteikti precedento neturinčių galimybių fiziškai apdorojant kietas medžiagas.
Išvada
Ryšys, pagrįstas šviesolaidine technologija, atsižvelgiant į visus neigiamus taikymo veiksnius, plečia savo aprėptį. Daugeliu atvejų tai palengvino technologinis GPON tinklo formatas, kuris yra optimizuota šviesolaidinių magistralinių linijų koncepcija. „Rostelecom“, kaip viena didžiausių Rusijos telekomunikacijų bendrovių, žengė didelį žingsnį šio formato technologinėje plėtroje. Šiandien jis tiesia linijas be tarpinių stiprinimo mazgų 20–60 km atstumu, palaikydamas greitį iki 1,25 Gb / s. Ir tai tik vienas iš galimų šviesolaidžio naudojimo formatų telekomunikacijų pramonėje šiandien.
