La fibra òptica ha estat considerada des de fa molts anys com una de les àrees centrals de desenvolupament en el camp de la tecnologia de la comunicació. Els especialistes van posar inicialment grans esperances en aquest concepte, que fins avui només es confirmen amb èxits periòdics en la implantació de xarxes de comunicació de diferents mides. En particular, la comunicació de fibra òptica ja ha demostrat la seva eficàcia en l'exemple de les línies de comunicació del Pacífic, i en el futur està previst que aquesta base s'utilitzi en sistemes làser i sensors.
Què és la fibra?
La comunicació basada en xarxes de fibra òptica es forma sobre el principi de la radiació electromagnètica, a causa de la qual es transmet un senyal. El portador físic són les guies de llum, que es caracteritzen per la resistència a les interferències i un gran ample de banda. Aleshores, què és una guia de llum i què té a veure amb la transmissió de dades? Aquesta fibra està feta de vidre ambalguns additius, gràcies als quals el fabricant pot variar les característiques òptiques individuals. Com a mínim, cal un recobriment de polímer per protegir la fibra dels danys externs. De fet, aquesta fibra també és heterogènia en la seva estructura. Consta d'un nucli amb un diàmetre d'unes 8-10 micres, així com d'una carcassa circumdant que forma un cilindre amb un gruix d'unes 100-125 micres. El principi de funcionament d'un canal de comunicació de fibra òptica rau en la capacitat de la guia de llum per proporcionar una reflexió interna de les ones electromagnètiques amb certs índexs de refracció. Un feix de llum condicional en el procés de moviment dins de la fibra òptica es reflecteix des de la carcassa des de l'interior, sense sortir del circuit. D'aquesta manera, es lliura un senyal amb diferents valors de pèrdua.
Característiques de rendiment de les xarxes de fibra òptica
Els principals aspectes positius del funcionament de les línies de fibra òptica estan associats a una gran velocitat de lliurament d'informació. Fins fa poc, aquest valor s'expressava com una xifra rècord d'1 Terabit per segon. Tanmateix, fins i tot ara aquestes dades es consideren irrellevants en termes de xifres rècord. Així, les noves tecnologies dels sistemes de multiplexació d'ones han permès que les fibres òptiques proporcionin una taxa de servei de senyal de 15 Tbps. Les grans corporacions de telecomunicacions practiquen l'ús de comunicacions de fibra òptica multicanal a distàncies de fins a 10.000 km amb suport per a velocitats de 100 Gbps. Per cert, un rastre pot contenir fins a 150-200 canals, quea causa del petit diàmetre de les fibres. Una línia troncal sense una funda protectora exterior té un gruix de no més d'1 cm. Pel que fa a la quantitat d'atenuació, que afecta no només la velocitat, sinó també la qualitat general de la transmissió del senyal, aquesta xifra en el cas de la fibra òptica és 5 dB/km. Aquest és un indicador molt bo en comparació amb les xarxes elèctriques tradicionals, que permet establir línies durant 100 km o més sense punts de conversió de senyal intermedis.
Pros de la tecnologia
Juntament amb l' alta velocitat de transmissió i l'efecte d'atenuació baix, la fibra òptica té els avantatges següents:
- Durabilitat de l'operació de la línia.
- Fiabilitat del procés.
- Protecció contra influències electromagnètiques externes.
- Nivell alt de codificació del senyal, pràcticament eliminant la possibilitat d'intercepció de dades.
- Banda ampla.
- Pes lleuger i mida modesta.
La mesura en què es revelaran els avantatges anteriors en una línia de comunicació de fibra òptica particular depèn dels mètodes de col·locació i de la qualitat del material. Així, per exemple, un dels obstacles més importants per a una transició massiva cap a aquest mètode d'organització de les comunicacions a Rússia és el baix nivell d'especialistes en aquest camp i la qualitat insatisfactòria dels consumibles.
Contres de la tecnologia
També hi ha desavantatges característics de les xarxes de fibra òptica, que fins i tot poden aparèixerindependentment de la qualitat de la implementació tècnica dels canals de comunicació. Entre ells es destaca:
- Cost elevat. Tant en l'etapa d'organització de la infraestructura tècnica com en el procés de manteniment, els costos encara superen els costos de muntar i operar línies de comunicació més familiars.
- La fragilitat de l'estructura. Un dels inconvenients més sensibles de les fibres òptiques són les seves limitacions d'instal·lació. És possible garantir la durabilitat de la comunicació de fibra òptica d' alt nivell només si les línies es posen directament. Tanmateix, aquest problema s'està solucionant a poc a poc precisament introduint additius especials a l'estructura del nucli de fibra.
- Exigències elevades a la infraestructura de telecomunicacions. De nou, podeu comptar amb un alt rendiment quan feu servir línies de fibra òptica només si el sistema està organitzat en equips de xarxa moderns.
Aplicació de la comunicació de fibra òptica a Rússia
Com en altres països amb un desenvolupament tecnològic avançat, a Rússia la fibra òptica es troba principalment en la indústria de les telecomunicacions. Tanmateix, aquesta no és l'única àrea que domina aquesta tecnologia. Les fibres òptiques s'utilitzen en equips de mesura, màquines de raigs X (inclosa la ressonància magnètica), giroscopis i sistemes d'alarma de seguretat. Al mateix temps, els mètodes d'integració tècnica sovint són de naturalesa similar, cosa que també es confirma per la gamma de treballadors necessaris per organitzar aquests sistemes. En particular, vacants de comunicació per fibra òpticainclou treballs per a soldadors, muntadors i enginyers de sistemes El mateix passa amb el manteniment de la infraestructura de fibra òptica.
Problemes en la implementació de comunicacions de fibra òptica
Un nombre de grans proveïdors russos que treballen en el camp de les telecomunicacions estan experimentant dificultats financeres amb la transició a les noves tecnologies per organitzar la xarxa. Això es deu en part als elevats costos de renovació tècnica de les xarxes amb la substitució completa tant dels portadors de senyal com dels equips operatius. L'empresa metropolitana MGTS considera les comunicacions per fibra òptica com una de les àrees clau del desenvolupament actual, però, al mateix temps, els seus representants també assenyalen les dificultats associades a la manca de voluntat dels propis subscriptors de canviar a nous mitjans tecnològics. Molts usuaris estan satisfets amb la xarxa tradicional de filferro de coure, que proporciona suficients característiques de transmissió de dades dels consumidors. No volen pagar en excés per les innovacions, cosa que obliga l'operador a assumir els costos del servei de dos tipus de xarxes de telecomunicacions.
Perspectives per al desenvolupament de la comunicació per fibra òptica
Si el mercat de consum de masses encara està reservadament adaptat al procés evolutiu de transició a la fibra òptica, aleshores les corporacions líders del món ja miren cap al futur, que s'obre amb les tecnologies de comunicació de fibra òptica en diversos camps. ActualmentLes àrees més prometedores inclouen sistemes de sensors distribuïts i làsers de fibra òptica. La primera tecnologia permetrà dur a terme proves no destructives d'estructures d'edificació i enginyeria amb una àmplia gamma de dades de sortida d'anàlisi, en particular, amb indicadors precisos dels processos de temperatura, pressió i deformació de l'objecte. Pel que fa als làsers de fibra, les seves propietats i les característiques de les ones emeses poden oferir oportunitats sense precedents en el processament físic de materials sòlids.
Conclusió
La comunicació basada en tecnologia de fibra òptica, amb tots els factors negatius d'aplicació, està ampliant el seu ventall de cobertura. En gran mesura, això va ser facilitat pel format tecnològic de la xarxa GPON, que és un concepte optimitzat de línies troncals de fibra òptica. Rostelecom, com una de les empreses de telecomunicacions més grans de Rússia, ha fet un gran pas en el desenvolupament tecnològic d'aquest format. Actualment, realitza línies de traçat sense nodes amplificadors intermedis a distàncies de 20 a 60 km amb suport per a velocitats de fins a 1,25 Gb/s. I aquest és només un dels formats possibles per utilitzar la fibra en la indústria de les telecomunicacions actual.
