В последнее время очень многих стал интересовать оптоволоконный интернет. Большинству известно, что подобная технология предполагает на довольно большой скорости. Не так давно подобные скорости многим казались фантастикой, хотя технология начала развиваться почти век назад - еще в тридцатых годах прошлого столетия. Именно поэтому стоит рассмотреть, что такое оптоволоконный интернет и почему подобная технология находится вне конкуренции.
Немного истории
Первые попытки передачи данных на расстоянии посредством света и прозрачных материалов производились еще в 1934 году. Норманном Френчем было предложено преобразовывать голос в световые сигналы, которые потом будут передаваться по стержням из стекла. Спустя несколько лет физиком из Швейцарии Жаном Даниэлем Колладоном был проведен эксперимент с трансляцией света посредством «параболического жидкого потока», то есть воды. Оптоволокно в современном виде появилось в 1954 году. Авторство принадлежит двум физикам из Англии - Гарольду Хопкинсу и Нариндеру Сингх Капани, а также исследователю из Голландии - Абрахому Ван Хилу. Так как они одновременно объявили о своем изобретении, их всех троих стали считать основателями данной технологии. А уже спустя два года было придумано название - оптоволокно.
Потери света у первых были очень большими. В конце пятидесятых годов Лоуренс Кертинс смог их уменьшить. А когда в 1962 году открыли лазерную технологию, у оптоволокна появился еще один шанс на существование.
Особенности
Теперь можно вернуться к современности. На данный момент оптоволоконный интернет характеризуется невероятно большой скоростью передачи данных. Это совершенно не удивительно. Переносчиком информации в данном случае является свет, а его скорость перемещения самая высокая во Вселенной. Такое свойство обязательно должно было найти применение, и оно есть. В упрощенном смысле передается так: если свет горит, то это 1, а нет - тогда 0. Оптоволоконный интернет-кабель передает чередование нулей и единиц с такой скоростью, что невооруженным глазом это просто невозможно увидеть. За смену импульсов отвечает передатчик, преобразующий электрические сигналы в световые. А на втором конце кабеля обычно размещается приемник, осуществляющий обратное преобразование.
Оптоволоконный интернет характеризуется огромными скоростями, в чем и заключается основное его преимущество. Еще одним плюсом можно назвать способность работы на больших расстояниях. для интернета прокладывается по дну океана, он может тянуться через весь материк. Естественно, монтерам, которые его прокладывают, приходится очень сложно: они устанавливают усилители сигналов в местах стыка, которые стоят в несколько сотен раз дороже самого провода, однако для технологии в целом такие вложения нельзя назвать чрезмерно большими.
Дополнительные свойства
Таким способом используется и в иных сферах. Посредством тончайшего проводка можно обеспечить подсветку во время сложных операций на сердце или мозге человека. Набирают популярность и лайт-системы, в основе которых - все то же оптическое волокно, только вместо информации они приносят в дом солнечный свет, который улавливают с улицы.
Помимо скорости и большой дальности передачи информации, имеется у подобной технологии и еще один плюс - информацию при ее использовании перехватить практически невозможно.
Оптоволоконный интернет: недостатки
Минус тут всего один - слишком дорогое оборудование и инструменты для монтажа. Сам кабель обходится не так уж дорого в сравнении с передатчиками, приемниками и усилителями сигнала. Спайка проводов осуществляется посредством специальных инверторов, которые могут стоить как очень дорогие автомобили.
Характеристики
Оптоволоконный интернет характеризуется высокой скоростью, как это уже было описано ранее. Для домашнего пользования ее минимальный показатель составляет 10 Мб/с. Физически никакой домашний кабель не способен поддерживать подобную скорость. Правильнее всего использовать такое подключение в случае наличия домашнего сервера, либо если у вас не один, а несколько компьютеров, которые постоянно нуждаются в доступе к интернету. Для разделения оптоволоконного кабеля требуется установка специального маршрутизатора. Он может предназначаться для домашнего пользования или для магистральных каналов. Оптоволоконный интернет будет работать со специальными маршрутизаторами, которые выпускались не ранее 2010 года. Их модельный ряд довольно обширен, поэтому для каждого пользователя можно выбрать оптимальный вариант.
Оптоволоконный интернет (Ростелеком)
Компания Ростелеком уже не первый год предоставляет гражданам доступ к всемирной паутине по технологии ADSL, которая предполагает передачу сигнала по обычной телефонной линии. Теперь оператор приступил к активному внедрению совершенно новых методов. Сейчас активно внедряется оптоволоконный интернет по технологии FTTB (оптика до здания). С ее помощью можно существенно повысить качество услуг, предоставляемых населению, надежность соединения и его максимальную скорость, которая может достигать 100 мегабит в секунду. Когда сеть пройдет полную модернизацию, каждый житель выбранного населенного пункта сможет воспользоваться полным спектром услуг. К примеру, появится возможность для просмотра цифрового телевидения, которое в разы превосходит кабельное и спутниковое по качеству и возможностям. Подобное решение - это высокое качество видеоматериалов, изображения и звука, а также удобное интерактивное меню, простота использования и прочие преимущества.
Выводы
На данный момент оптоволоконный интернет представляет собой передовое решение проблемы передачи данных. Превосходить его по скорости способны только криптосети, которые пока находятся на стадии проектирования, и еще не особо ясно, когда начнется их разработка. Именно поэтому стоит задуматься над тем, как подключить оптоволоконный интернет.
По мнению специалистов, на ближайшие несколько лет наиболее эффективную передачу данных в Сети будет обеспечивать оптоволокно, и мы будем пользоваться преимущественно оптоволоконным Интернетом. Его уже широко используют в Западной Европе и США, а также в РФ в местах плотной высотной застройки. Но свойства волоконно-оптического кабеля позволяют сегодня подключить к качественному высокоскоростному Интернету и загородный дом .
Что такое оптоволоконный Интернет
Для его подключения используются оптические волноводы. Сигнал движется по ним в виде световой волны с большой скоростью (со скоростью света). Поскольку сегодня вся передающая и принимающая сигналы аппаратура - электронная, необходимы преобразователи электронных сигналов в оптические и наоборот. Такие преобразователи - оптоволоконные модемы - давно разработаны, широко и успешно используются.
Кабель из оптоволокна - уникальный продукт высоких технологий
Технология производства оптоволокна берет начало в 50-тых годах ХХ века и до сих пор остается сложной и трудоемкой. Поэтому стоимость оптоволоконного кабеля не может быть низкой. Зато с его помощью мы получили быстрый Интернет и возможность использовать его на обширных территориях. Огромная пропускная способность оптического кабеля позволяет передавать большой объем информации в единицу времени. Оптический сигнал в нем почти не искажается и не ослабевает при передаче на большие расстояния.
Кроме того, материал, из которого делается стекловолокно, - кварц - очень легкий, долговечный, мало подвержен атмосферным воздействиям и влиянию электромагнитных полей. Химическая инертность делает его пожаробезопасным. К недостаткам стекловолокна относятся:
- сложность ремонта, из-за чего при локальном повреждении кабеля иногда приходится менять его полностью;
- сложность согласования с электрическими цепями (нужны модемы).
К сожалению, эти сложности объективно приводят к повышению стоимости подключения оптоволоконных систем связи.
Преимущества оптоволоконного Интернета
Замечательные свойства оптического кабеля обусловили существенные преимущества оптоволоконных систем связи относительно традиционных кабельных или DSL технологий:
- очень высокая скорость передачи информации, в том числе и при пиковых нагрузках на сеть вечером и в выходные;
- высокая помехозащищенность;
- практически отсутствует задержка сигнала - задержка в единицы мс, тогда как для 3G-интернета значения прядка 100мс, а для спутникового могут достигать 1000мс;
- затруднен несанкционированный доступ к передаваемой информации - врезка, индукционное считывание и другие угрозы;
- возможность подключения видеонаблюдения, охранных систем, IP-телефонии, интерактивного телевидения и т. д.;
- возможность прокладки оптоволоконного кабеля на большие расстояния;
- химическая устойчивость стекловолокна в агрессивных средах;
- хорошая гибкость кабеля;
- небольшие габариты и вес;
- защищенность от открытого огня и взрыва;
- долговечность.
По данным «Point Topic», общее количество тех, кто предпочел оптоволоконный Интернет , уже сегодня превышает число пользователей кабельного. Перечисленные преимущества оптоволоконных систем связи рождают уверенность, что в ближайшие годы весь Интернет в развитых странах станет оптоволоконным и доступным для жителей любого населенного пункта. В России свой вклад в это вносит компания « Асарта».
Рассказывалось о самых распространенных типах оптоволоконного кабеля, применяемых на Украине. А сегодня - кабель в разрезе, и по ходу повествования - некоторые практические моменты его монтажа.
Мы не будем останавливаться на подробной структуре всех видов кабеля. Возьмем некий усредненный типовой ОК:
- Центральный (осевой) элемент.
- Оптическое волокно.
- Пластиковые модули для оптических волокон.
- Пленка с гидрофобным гелем.
- Полиэтиленовая оболочка.
- Броня.
- Внешняя полиэтиленовая оболочка.
Что же представляет каждый слой при подробном рассмотрении?
Центральный (осевой) элемент
Стеклопластиковый прут в полимерной оболочке или без нее. Основное назначение - придает жесткость кабелю . Стеклопластиковые стержни без оболочки плохи тем, что легко ломаются при изгибе и повреждают расположенное вокруг них оптоволокно.
Оптическое волокно
Нити оптического волокна чаще всего имеют толщину в 125 микрон (примерно с волос). Они состоят из сердечника (по которому, собственно, идет передача сигнала) и стеклянной же оболочки немного другого состава, обеспечивающей полное преломление в сердечнике.
В маркировке кабеля диаметр сердечника и оболочки обозначается цифрами через слэш. К примеру: 9/125 - сердцевина 9 мкм, оболочка - 125 мкм.
Количество волокон в кабеле варьируется от 2 до 144, это также фиксируется цифрой в маркировке.
В зависимости от толщины сердечника оптоволокно подразделяется на одномодовое (тонкий сердечник) и многомодовое (большего диаметра). В последнее время многомод применяется все реже, поэтому останавливаться на нем не будем. Отметим только, что предусмотрен он для использования на небольшие расстояния. Оболочку многомодового кабеля и патчкордов обычно делают оранжевого цвета (одномодовый - желтый).
В свою очередь одномодовое оптическое волокно бывает:
- Стандартное (маркировка SF, SM или SMF );
- Со смещенной дисперсией (DS, DSF );
- С ненулевой смещенной дисперсией (NZ, NZDSF или NZDS).
В общих чертах - оптоволоконный кабель со смещенной дисперсией (в т.ч. с ненулевой) применяется на гораздо большие расстояния, чем обычный.
Поверх оболочки стеклянные нити покрыты лаком, и этот микроскопический слой тоже играет важную роль. Оптоволокно без лакового покрытия повреждается, крошится и ломается при малейшем воздействии. В то время как в лаковой изоляции его можно скручивать и подвергать некоторой нагрузке. На практике оптоволоконные нити неделями выдерживают вес кабеля на опорах, если в процессе эксплуатации рвутся все остальные силовые стержни.
Однако не стоит возлагать на прочность волокон слишком большие надежды - даже покрытые лаком они легко ломаются. Поэтому при монтаже оптических сетей, особенно при ремонте действующих магистралей, требуется предельная аккуратность.
Пластиковые модули для оптических волокон
Это пластиковые оболочки, внутри которых - пучок оптоволоконных нитей и гидрофобная смазка. В кабеле может быть либо одна такая туба с оптоволокном, либо несколько (последнее - чаще, особенно если волокон много). Модули выполняют функцию защиты волокон от механических повреждений
и попутно - их объединения и маркировки (если модулей в кабеле несколько). Однако нужно помнить, что пластиковый модуль при изгибе довольно просто переламывается, и ломает находящиеся в нем волокна.
Какого-то одного стандарта на цветную маркировку модулей и волокон нет, но каждый производитель прикрепляет к барабану с кабелем паспорт, в котором это обозначено.
Пленка и полиэтиленовая оболочка
Это элементы дополнительной защиты волокон и модулей от трения, а также влаги - в некоторых видах оптического кабеля под пленкой содержится гидрофоб. Пленка сверху может быть дополнительно армирована переплетением нитей и пропитана гидрофобным гелем.
Пластиковая оболочка выполняет те же функции, что и пленка, плюс служит прослойкой между броней и модулями. Есть модификации кабеля, где ее вообще нет.
Броня
Это может быть либо кевларовая броня (сплетенные нити), либо кольцо стальных проволок, либо лист гофрированной стали:
- Кевлар применяется в тех видах оптоволоконного кабеля, где содержание металла недопустимо или если нужно снизить его вес.
- Кабель с броней из стальных проволочек предназначен для подземной укладки непосредственно в грунт - прочная броня защищает от многих повреждений, в т.ч. от лопаты.
- Кабель с гофроброней прокладывают в трубах или кабельной канализации, защитить такая броня может лишь от грызунов.
Внешняя полиэтиленовая оболочка
Первый и практически самый важный уровень защиты. Плотный полиэтилен призван выдерживать все нагрузки, выпадающие на долю кабеля, поэтому если он повреждается, существенно увеличивается риск порчи кабеля. Нужно следить, чтобы оболочка:
a) Не была повреждена при монтаже - иначе попавшая внутрь влага увеличит потери на линии;
b) Не касалась в процессе эксплуатации о дерево, стену, угол или ребро конструкции и т.д., если есть риск возникновения трения в этом месте при ветровых и иных нагрузках.
