ไฟเบอร์ออปติกถือเป็นหนึ่งในพื้นที่ศูนย์กลางของการพัฒนาในด้านเทคโนโลยีการสื่อสารเป็นเวลาหลายปี ผู้เชี่ยวชาญตั้งความหวังไว้กับแนวคิดนี้ในขั้นต้น ซึ่งจนถึงทุกวันนี้ได้รับการยืนยันจากความสำเร็จเป็นระยะในการวางเครือข่ายการสื่อสารขนาดต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกได้แสดงให้เห็นแล้วว่ามีประสิทธิภาพในตัวอย่างของสายการสื่อสารแปซิฟิก และในอนาคต พื้นฐานนี้มีการวางแผนที่จะใช้ในระบบเลเซอร์และเซ็นเซอร์
ไฟเบอร์คืออะไร
การสื่อสารบนเครือข่ายใยแก้วนำแสงเกิดขึ้นจากหลักการของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากการส่งสัญญาณ ตัวนำไฟฟ้าทางกายภาพคือตัวนำแสงซึ่งมีความทนทานต่อการรบกวนและแบนด์วิดท์สูง แล้ว light guide คืออะไร และเกี่ยวอะไรกับการส่งข้อมูล? เส้นใยนี้ทำจากแก้วที่มีสารเติมแต่งบางชนิดซึ่งผู้ผลิตสามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะทางแสงของแต่ละบุคคลได้ อย่างน้อยที่สุด จำเป็นต้องมีการเคลือบโพลีเมอร์เพื่อป้องกันเส้นใยจากความเสียหายภายนอก อันที่จริงแล้ว เส้นใยนี้ก็มีโครงสร้างต่างกันเช่นกัน ประกอบด้วยแกนกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8-10 ไมครอน เช่นเดียวกับเปลือกโดยรอบที่ก่อรูปทรงกระบอกที่มีความหนาประมาณ 100-125 ไมครอน หลักการทำงานของช่องสัญญาณการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกอยู่ในความสามารถของตัวนำทางแสงเพื่อให้เกิดการสะท้อนภายในของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีดัชนีการหักเหของแสง ลำแสงแบบมีเงื่อนไขในกระบวนการเคลื่อนที่ภายในใยแก้วนำแสงสะท้อนจากเปลือกด้านในโดยไม่ออกจากวงจร ด้วยวิธีนี้ สัญญาณจะถูกส่งด้วยค่าการสูญเสียที่แตกต่างกัน
ลักษณะการทำงานของเครือข่ายใยแก้วนำแสง
ด้านบวกที่สำคัญของการทำงานของสายไฟเบอร์ออปติกนั้นสัมพันธ์กับการส่งข้อมูลความเร็วสูง ก่อนหน้านี้ ค่านี้แสดงเป็นสถิติที่ 1 เทราบิตต่อวินาที อย่างไรก็ตาม แม้ในขณะนี้ ข้อมูลเหล่านี้ถือว่าไม่เกี่ยวข้องในแง่ของตัวเลขที่บันทึกไว้ ดังนั้นเทคโนโลยีใหม่ของระบบมัลติเพล็กซ์คลื่นได้อนุญาตให้ไฟเบอร์ออปติกให้อัตราการบริการสัญญาณ 15 Tbps บริษัทโทรคมนาคมขนาดใหญ่ใช้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกแบบหลายช่องสัญญาณในระยะทางสูงสุด 10,000 กม. พร้อมรองรับความเร็ว 100 Gbps อย่างไรก็ตาม การติดตามหนึ่งรายการสามารถมีได้มากถึง 150-200 ช่อง ซึ่งเนื่องจากเส้นใยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก หนึ่งสายหลักที่ไม่มีปลอกป้องกันด้านนอกมีความหนาไม่เกิน 1 ซม. สำหรับปริมาณการลดทอนซึ่งไม่เพียงส่งผลกระทบต่อความเร็ว แต่ยังรวมถึงคุณภาพโดยรวมของการส่งสัญญาณด้วยตัวเลขนี้ในกรณีของใยแก้วนำแสงคือ 5 เดซิเบล / กม. นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่ดีมากเมื่อเทียบกับเครือข่ายไฟฟ้าแบบเดิม ซึ่งทำให้สามารถวางสายได้ 100 กม. ขึ้นไปโดยไม่มีจุดแปลงสัญญาณระดับกลาง
ข้อดีของเทคโนโลยี
ใยแก้วนำแสงมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ความคงทนของการใช้งานสาย
- ความเชื่อถือได้ของกระบวนการ
- การป้องกันจากอิทธิพลของแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก
- การเข้ารหัสสัญญาณระดับสูง ขจัดความเป็นไปได้ในการสกัดกั้นข้อมูลอย่างแท้จริง
- บรอดแบนด์
- น้ำหนักเบาและขนาดพอเหมาะ
ขอบเขตที่จะเปิดเผยข้อดีข้างต้นในสายการสื่อสารใยแก้วนำแสงโดยเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการวางและคุณภาพของวัสดุ ตัวอย่างเช่น อุปสรรคที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในวิธีการจัดระเบียบการสื่อสารในรัสเซียนี้คือผู้เชี่ยวชาญระดับต่ำในสาขานี้และคุณภาพวัสดุสิ้นเปลืองที่ไม่น่าพอใจ
ข้อเสียของเทคโนโลยี
นอกจากนี้ยังมีลักษณะข้อเสียของเครือข่ายใยแก้วนำแสงซึ่งอาจปรากฏขึ้นโดยไม่คำนึงถึงคุณภาพของการดำเนินการทางเทคนิคของช่องทางการสื่อสาร ในหมู่พวกเขาถูกตั้งข้อสังเกต:
- ราคาสูง. ทั้งในขั้นตอนการจัดโครงสร้างพื้นฐานทางเทคนิคและในกระบวนการบำรุงรักษา ค่าใช้จ่ายยังคงสูงกว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและใช้งานสายการสื่อสารที่คุ้นเคยมากขึ้น
- ความเปราะบางของโครงสร้าง ข้อเสียที่ละเอียดอ่อนที่สุดอย่างหนึ่งของใยแก้วนำแสงคือข้อจำกัดในการติดตั้ง เป็นไปได้ที่จะรับประกันความทนทานของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกระดับสูงก็ต่อเมื่อวางสายโดยตรงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ปัญหานี้กำลังค่อยๆ ได้รับการแก้ไขอย่างแม่นยำด้วยการแนะนำสารเติมแต่งพิเศษเข้าไปในโครงสร้างของแกนไฟเบอร์
- ความต้องการโครงสร้างพื้นฐานโทรคมนาคมสูง อีกครั้งคุณสามารถวางใจในประสิทธิภาพสูงเมื่อใช้สายไฟเบอร์ออปติกเฉพาะเมื่อระบบจัดอยู่ในอุปกรณ์เครือข่ายที่ทันสมัยเท่านั้น
การประยุกต์ใช้การสื่อสารใยแก้วนำแสงในรัสเซีย
ในประเทศอื่น ๆ ที่มีการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูง ในรัสเซียใยแก้วนำแสงหาตำแหน่งในอุตสาหกรรมโทรคมนาคมเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่พื้นที่เดียวที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีนี้ ใยแก้วนำแสงใช้ในอุปกรณ์ตรวจวัด เครื่องเอ็กซ์เรย์ (รวมถึง MRI) ไจโรสโคป และระบบเตือนภัย ในเวลาเดียวกัน วิธีการบูรณาการทางเทคนิคมักจะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งได้รับการยืนยันจากกลุ่มผู้ปฏิบัติงานที่จำเป็นสำหรับการจัดระบบดังกล่าวด้วย โดยเฉพาะตำแหน่งงานว่างด้านการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกรวมงานสำหรับช่างเชื่อม ช่างประกอบ และวิศวกรระบบ เช่นเดียวกันสำหรับการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานใยแก้วนำแสง
ปัญหาในการใช้งานการสื่อสารใยแก้วนำแสง
ผู้ให้บริการรายใหญ่ของรัสเซียจำนวนหนึ่งที่ทำงานด้านโทรคมนาคมกำลังประสบปัญหาทางการเงินจากการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีใหม่สำหรับการจัดระบบเครือข่าย ส่วนหนึ่งเป็นผลจากต้นทุนการต่ออายุเครือข่ายทางเทคนิคที่สูงด้วยการเปลี่ยนผู้ให้บริการสัญญาณและอุปกรณ์ปฏิบัติการทั้งหมด บริษัทในเมืองใหญ่ MGTS ถือว่าการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญของการพัฒนาในปัจจุบัน แต่ในขณะเดียวกัน ตัวแทนของบริษัทยังสังเกตเห็นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความไม่เต็มใจของสมาชิกเองที่จะเปลี่ยนไปใช้วิธีทางเทคโนโลยีใหม่ ผู้ใช้หลายคนพอใจกับเครือข่ายลวดทองแดงแบบดั้งเดิม ซึ่งมีคุณสมบัติในการรับส่งข้อมูลของผู้บริโภคที่เพียงพอ พวกเขาไม่ต้องการจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับนวัตกรรมซึ่งบังคับให้ผู้ให้บริการต้องแบกรับค่าใช้จ่ายในการให้บริการเครือข่ายโทรคมนาคมสองประเภท
อนาคตสำหรับการพัฒนาการสื่อสารใยแก้วนำแสง
หากตลาดผู้บริโภคจำนวนมากยังคงสงวนไว้ซึ่งกระบวนการวิวัฒนาการของการเปลี่ยนไปใช้ใยแก้วนำแสง แสดงว่าบริษัทชั้นนำของโลกต่างมองหาอนาคตอยู่แล้ว ซึ่งถูกเปิดขึ้นโดยเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกในด้านต่างๆ ปัจจุบันพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุด ได้แก่ ระบบเซ็นเซอร์แบบกระจายและเลเซอร์ใยแก้วนำแสง เทคโนโลยีแรกจะทำให้สามารถทำการทดสอบแบบไม่ทำลายของอาคารและโครงสร้างทางวิศวกรรมด้วยข้อมูลเอาต์พุตการวิเคราะห์ที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยตัวบ่งชี้ที่แม่นยำของอุณหภูมิ ความดัน และกระบวนการเปลี่ยนรูปของวัตถุ สำหรับไฟเบอร์เลเซอร์นั้น คุณสมบัติและลักษณะของคลื่นที่ปล่อยออกมาสามารถให้โอกาสที่ไม่เคยมีมาก่อนในการประมวลผลทางกายภาพของวัสดุที่เป็นของแข็ง
สรุป
การสื่อสารที่ใช้เทคโนโลยีใยแก้วนำแสง กับปัจจัยลบทั้งหมดของการใช้งาน กำลังขยายขอบเขตการครอบคลุม ในส่วนใหญ่ รูปแบบทางเทคโนโลยีของเครือข่าย GPON นี้ได้รับการอำนวยความสะดวก ซึ่งเป็นแนวคิดที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับสายไฟเบอร์ออปติก Rostelecom ในฐานะหนึ่งในบริษัทโทรคมนาคมรายใหญ่ที่สุดในรัสเซีย ได้ก้าวสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีของรูปแบบนี้ วันนี้มันทำการวางเส้นโดยไม่มีโหนดขยายกลางในระยะทาง 20 ถึง 60 กม. พร้อมรองรับความเร็วสูงสุด 1.25 Gb / s และนี่เป็นเพียงรูปแบบหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับการใช้ไฟเบอร์ในอุตสาหกรรมโทรคมนาคมในปัจจุบัน
