Fibra optică a fost considerată de mulți ani una dintre zonele centrale de dezvoltare în domeniul tehnologiei comunicațiilor. Specialiștii și-au pus inițial mari speranțe în acest concept, care până în prezent sunt confirmate doar de succesele periodice în realizarea rețelelor de comunicații de diferite dimensiuni. În special, comunicarea prin fibră optică și-a demonstrat deja eficiența pe exemplul liniilor de comunicație din Pacific, iar în viitor se preconizează că această bază va fi utilizată în sistemele cu laser și senzori.
Ce este fibra?
Comunicația bazată pe rețele de fibră optică se formează pe principiul radiației electromagnetice, datorită căreia se transmite un semnal. Purtătorul fizic este ghidajele de lumină, care se caracterizează prin rezistență la interferențe și lățime de bandă mare. Deci, ce este un ghid luminos și ce legătură are acesta cu transmisia de date? Această fibră este realizată din sticlă cuunii aditivi, datorită cărora producătorul poate varia caracteristicile optice individuale. Cel puțin, este necesară o acoperire de polimer pentru a proteja fibra de daune externe. De fapt, această fibră este, de asemenea, eterogenă în structura sa. Este alcătuit dintr-un miez cu un diametru de aproximativ 8-10 microni, precum și o carcasă înconjurătoare care formează un cilindru cu o grosime de aproximativ 100-125 microni. Principiul de funcționare al unui canal de comunicație cu fibră optică constă în capacitatea ghidului de lumină de a oferi reflexie internă a undelor electromagnetice cu anumiți indici de refracție. Un fascicul de lumină condiționat în procesul de mișcare în interiorul fibrei optice este reflectat din carcasă din interior, fără a părăsi circuitul. În acest fel, un semnal este livrat cu diferite valori de pierdere.
Caracteristicile de performanță ale rețelelor de fibră optică
Principalele aspecte pozitive ale funcționării liniilor de fibră optică sunt asociate cu o viteză mare de livrare a informațiilor. Până de curând, această valoare era exprimată ca o cifră record de 1 Terabit pe secundă. Cu toate acestea, chiar și acum aceste date sunt considerate irelevante în ceea ce privește cifrele record. Astfel, noile tehnologii ale sistemelor de multiplexare a undelor au permis fibrelor optice să ofere o rată de serviciu a semnalului de 15 Tbps. Marile corporații de telecomunicații practică utilizarea comunicațiilor cu fibră optică multicanal pe distanțe de până la 10.000 km cu suport pentru viteze de 100 Gbps. Apropo, o urmă poate conține până la 150-200 de canale, caredatorită diametrului mic al fibrelor. O linie trunchială fără manta de protecție exterioară are o grosime de cel mult 1 cm. În ceea ce privește cantitatea de atenuare, care afectează nu numai viteza, ci și calitatea generală a transmisiei semnalului, această cifră în cazul fibrei optice este 5 dB/km. Acesta este un indicator extrem de bun în comparație cu rețelele electrice tradiționale, care face posibilă așezarea liniilor pe 100 km sau mai mult fără puncte intermediare de conversie a semnalului.
Pros ale tehnologiei
Alături de viteză mare de transmisie și efect de atenuare scăzută, fibra optică are următoarele avantaje:
- Durabilitatea funcționării liniei.
- Fiabilitatea procesului.
- Protecție împotriva influențelor electromagnetice externe.
- Nivel ridicat de codificare a semnalului, eliminând practic posibilitatea de interceptare a datelor.
- Broadband.
- Greutate ușoară și dimensiune modestă.
Măsura în care avantajele de mai sus vor fi dezvăluite într-o anumită linie de comunicație cu fibră optică depinde de metodele de așezare a acesteia și de calitatea materialului. Deci, de exemplu, unul dintre cele mai importante obstacole în calea unei tranziții în masă către această metodă de organizare a comunicațiilor în Rusia este nivelul scăzut al specialiștilor în acest domeniu și calitatea nesatisfăcătoare a consumabilelor.
Dezavantajele tehnologiei
Există și dezavantaje caracteristice ale rețelelor de fibră optică, care pot apărea chiar șiindiferent de calitatea implementării tehnice a canalelor de comunicare. Printre acestea se remarcă:
- Cost ridicat. Atât în etapa de organizare a infrastructurii tehnice, cât și în procesul de întreținere a acesteia, costurile depășesc în continuare costurile de înființare și exploatare a unor linii de comunicații mai familiare.
- Fragilitatea structurii. Unul dintre cele mai sensibile dezavantaje ale fibrelor optice este limitările lor de instalare. Este posibil să se asigure durabilitatea comunicării la nivel în alt cu fibră optică numai dacă liniile sunt așezate direct. Cu toate acestea, această problemă se rezolvă treptat tocmai prin introducerea de aditivi speciali în structura miezului fibrei.
- Cereri mari asupra infrastructurii de telecomunicații. Din nou, puteți conta pe performanțe ridicate atunci când utilizați linii de fibră optică numai dacă sistemul este organizat pe echipamente de rețea moderne.
Aplicarea comunicațiilor prin fibră optică în Rusia
Ca și în alte țări cu dezvoltare tehnologică avansată, în Rusia fibra optică își găsește locul în primul rând în industria telecomunicațiilor. Cu toate acestea, acesta nu este singurul domeniu care stăpânește această tehnologie. Fibrele optice sunt folosite în echipamente de măsurare, aparate cu raze X (inclusiv RMN), giroscoape și sisteme de alarmă de securitate. În același timp, metodele de integrare tehnică sunt adesea de natură similară, ceea ce este confirmat și de gama de lucrători necesari pentru organizarea unor astfel de sisteme. În special, posturi vacante pentru comunicații prin fibră opticăinclude locuri de muncă pentru sudori, montatori și ingineri de sistem. Același lucru este valabil și pentru întreținerea infrastructurii de fibră optică.
Probleme în implementarea comunicațiilor prin fibră optică
O serie de furnizori mari ruși care lucrează în domeniul telecomunicațiilor se confruntă cu dificultăți financiare cu trecerea la noile tehnologii de organizare a rețelelor. Acest lucru se datorează parțial costurilor ridicate ale reînnoirii tehnice a rețelelor cu înlocuirea completă atât a purtătorilor de semnal, cât și a echipamentelor operaționale. Compania metropolitană MGTS consideră comunicațiile prin fibră optică drept unul dintre domeniile cheie de dezvoltare în prezent, dar, în același timp, reprezentanții săi notează și dificultățile asociate cu lipsa de voință a abonaților înșiși de a trece la noi mijloace tehnologice. Mulți utilizatori sunt mulțumiți de rețeaua tradițională de fire de cupru, care oferă suficiente caracteristici de transmisie a datelor pentru consumatori. Nu vor să plătească în exces pentru inovații, ceea ce obligă operatorul să suporte costurile de deservire a două tipuri de rețele de telecomunicații.
Perspective pentru dezvoltarea comunicațiilor prin fibră optică
Dacă piața de consum de masă este încă adaptată în mod rezervat la procesul evolutiv de tranziție la fibra optică, atunci corporațiile de top din lume privesc deja viitorul, care este deschis de tehnologiile de comunicare prin fibră optică în diverse domenii. În prezentCele mai promițătoare domenii includ sisteme de senzori distribuite și lasere cu fibră optică. Prima tehnologie va face posibilă efectuarea de teste nedistructive ale clădirilor și structurilor de inginerie cu o gamă largă de date de analiză - în special, cu indicatori precisi ai proceselor de temperatură, presiune și deformare a obiectului. În ceea ce privește laserele cu fibră, proprietățile lor și caracteristicile undelor emise pot oferi oportunități fără precedent în prelucrarea fizică a materialelor solide.
Concluzie
Comunicația bazată pe tehnologia cu fibră optică, cu toți factorii negativi de aplicare, își extinde gama de acoperire. În mare măsură, acest lucru a fost facilitat de formatul tehnologic al rețelei GPON, care este un concept optimizat de linii trunchi de fibră optică. Rostelecom, una dintre cele mai mari companii de telecomunicații din Rusia, a făcut un pas mare în dezvoltarea tehnologică a acestui format. Astăzi, execută linii de așezare fără noduri intermediare de amplificare pe distanțe de la 20 la 60 km cu suport pentru viteze de până la 1,25 Gb/s. Și acesta este doar unul dintre formatele posibile pentru utilizarea fibrei în industria telecomunicațiilor astăzi.
