Komunikace pomocí optických vláken den ode dne získává na popularitě. A to stojí za zmínku, ne nadarmo. Jeho základem je speciální vlákno. Tento přístup umožňuje dosáhnout vynikajícího výkonu pro přenos informací na velké vzdálenosti. Použití takových kabelů je zcela oprávněné. Použití prvků z optických vláken má mnoho výhod.

Mezi hlavní výhody optických prvků patří:

• trvanlivost;


• síla;


• spolehlivost;


• odolnost vůči mechanickým a vnějším vlivům;


• širokopásmové připojení;


• minimální cena;


• lehká váha;


• kompaktní rozměry;


• odolnost proti interferenci elektromagnetických vln.

V tomto výčtu lze pokračovat velmi dlouho, protože optické vlákno je skutečně nejpokročilejším médiem pro přenos informací.

Existují dva typy: single mode a multimode. Oba mají nejdůležitější kritéria: rozptyl a útlum. Samotné vlákno obsahuje jádro a plášť. Je pozoruhodné, že se od sebe liší indexem lomu.

Pokud jde o šíření EMW ve vláknu, jednovidové má průměr jádra vlákna asi 8-10 mikronů. Tento indikátor je srovnatelný s vlnovou délkou. V multimodu je průměr 50-60 mikronů, což umožňuje šířit obrovské množství paprsků.

Historie a vlastnosti optické komunikace

Komunikace pomocí optických vláken je populární a žádaný způsob přenosu informací.

Navzdory tomu, že se tato technologie na moderním trhu začala používat relativně nedávno, její princip sahá až do roku 1840, kdy svůj experiment předvedli Daniel Colladon a Jacques Babinette. Tento princip spočíval v tom, že změna směru světelného paprsku se prováděla pomocí lomu.

Metoda se však v této oblasti aktivně používala již ve 20. století.

Tento typ komunikace má mnoho výhod, jmenovitě:

• nízký útlum signálu;


• přítomnost ochrany proti neoprávněnému přístupu;


• provádění funkcí dielektrika;


• dlouhá životnost atd.

Vzhledem k tomu, že index útlumu signálu je relativně malý, je možné postavit systém až 100 km i více. Širokopásmové vlákno zase umožňuje přenášet informace po takové lince velkou rychlostí. Obvykle se může lišit až o 1 Tbit za sekundu. Navzdory skutečnosti, že náklady na svařování a jednotlivé prvky systému jsou vysoké, je konstrukce tohoto typu spojení plně oprávněná. Jeho použití je zárukou kvalitního signálu bez rušení a zkreslení.

Další výhody optické komunikace

Komunikace z optických vláken se široce používá k přenosu informací. Komunikace z optických vláken má řadu jedinečných vlastností, díky kterým je oblíbená.

Tento typ spojení se objevil již v roce 1840 po předvedení experimentu se změnou světelného paprsku prostřednictvím lomu. Tento typ se však aktivně používá teprve nedávno.

Je jich obrovské množství. Toto je přímo:

1. Širokopásmové připojení. Prostřednictvím použití takového vlákna mohou být informace přenášeny vysokou rychlostí. Pohybuje se až 1 Tbit za sekundu. Tento indikátor je způsoben extrémně vysokou nosnou frekvencí.


2. Cenově dostupné náklady. Taková vlákna mají přijatelnou cenu, což umožňuje jejich použití k mnoha účelům.


3. Nízký útlum signálu. Toto kritérium umožňuje vybudovat komunikační linky značné délky. Může se lišit až o 100 km a více.


4. Dlouhá doba služby. Tento typ linek, jak ukazuje praxe, může perfektně fungovat minimálně čtvrt století.


5. Odolnost proti rušení. Tím se zabrání degradaci a zkreslení signálu.


6. Dostupnost ochrany proti neoprávněnému přístupu. Informace přenášené tímto typem připojení je prakticky nemožné zachytit bez zničení hlavního kabelu.


7. Bezpečnost. Optické vlákno je stejné dielektrikum. Proto výrazně zvyšuje požární a výbuchovou bezpečnost celého systému. To platí zejména v podnicích, které působí ve vysoce rizikových prostředích.

To jsou hlavní výhody takových linek. Díky tomu je dosaženo vysokého výkonu a vynikající kvality přenášeného signálu.

Co je součástí optické komunikace?

Optické linky jsou celý systém, který zahrnuje řadu zařízení.

Mezi hlavní patří následující zařízení:

• přijímač;


• vysílač;


• předzesilovač;


• mikroobvod určený k synchronizaci a obnově informací;


• blok převodního kódu na paralelní a samotný převodník;


• laserový tvarovač;


• kabel.

Dnes existují dva druhy vlákniny. Jedná se o singlemode a multimode. Již z jejich názvu je poznat princip práce.

Pokud se v prvním šíří pouze jeden paprsek, pak ve druhém mnoho. To je způsobeno přímo indexem lomu. V jednovidovém vláknu se rovná vlnové délce světla a ve vícevidovém vláknu je poněkud větší.

Stojí za zmínku, že oba typy se vyznačují dvěma nejdůležitějšími ukazateli: disperzí a útlumem.

Údržba optických komunikačních linek

Komunikační linky z optických vláken jsou velmi oblíbené. je to dáno přímo jejich schopnostmi a vlastnostmi.

Údržba optických komunikačních linek by měla být prováděna pravidelně, aby se předešlo různým chybám, zkreslení přenášených signálů a poruchám.

Je pozoruhodné, že tomuto druhu provozu by měli důvěřovat pouze profesionální řemeslníci. Tím je zaručeno úplné odstranění nepřesností. Takové operace navíc mohou výrazně prodloužit životnost jak jednotlivých prvků, tak celého systému.

Přenos informací je vždy relevantní. Aby bylo předávání prováděno s nejvyšší kvalitou, měli byste zvolit výkonná a produktivní zařízení. Před spuštěním zařízení musí být nakonfigurováno v souladu s požadovanými parametry.

Dnes je pro takové systémy důležité používat komunikační linky z optických vláken. Použití takových prvků má mnoho výhod.

Takový systém se skládá z aktivních a pasivních objektů, jakož i z optických kabelů, které pracují zpravidla v infračerveném rozsahu. Většinou blízko.

Právě optické vlákno je zdaleka nejdokonalejším médiem pro přenos informací.

Mezi množstvím jeho výhod je třeba zdůraznit ty nejdůležitější. To:

• dostupná cena;
• širokopásmové připojení;
• kompaktnost;
• ulehčit;
• nízký útlum signálu ve vláknu;
• odolnost proti elektromagnetickému rušení.

Pro systémy přenosu informací je nejdůležitější poslední kritérium. Signál tedy dorazí bez zkreslení po celé dráze svého šíření.

Ale tyto prvky nejsou bez nevýhod. V první řadě potřeba výkonného aktivního vybavení při tvorbě celého systému.

Druhou nevýhodou je, že instalace optického vlákna se provádí pouze pomocí přesného zařízení. Takové zařízení má poměrně vysoké náklady.

Další nevýhodou jsou vysoké náklady na opravy poruch. Ve srovnání s obrovským množstvím výhod a funkčních vlastností však tyto nevýhody ustupují do pozadí a jsou zcela nevýznamné.

Je třeba také poznamenat, že takové vlákno lze použít ve dvou variantách: single-mode a multimode. Tento název je způsoben přímo změnami v šíření záření v něm.

Společnosti zabývající se údržbou optických komunikačních linek na výstavě

Ruský komplex mezinárodní úrovně Expocentre Fairgrounds je tradičně organizátorem velkého množství průmyslových a tematických akcí. Jeden z nich - výstava "Komunikace".

Vystavovatelé mají v rámci projektu vynikající příležitost navštívit obchodní program, získat zkušenosti, seznámit se s novinkami v této oblasti a prostudovat aktuální stav oboru.

Výstava je strukturována podle salonů, což je pro účastníky značné pohodlí. Jednou z oblastí je údržba optických komunikačních linek. Zde se zástupci tohoto segmentu mohou naučit základní principy a metody, které mohou situaci zlepšit.

Ukázky optické komunikace a její výhody na výstavě

Nestačí jen vědět, jaké jsou výhody optické komunikace. Důležité je umět je správně aplikovat v praxi, což zajistí nejvyšší kvalitu přenášeného signálu. Právě za tímto účelem jsou pořádány tematické a sektorové akce.

Jedním z nich je výstava "Komunikace", která již tradičně pod jednou střechou mezinárodního komplexu Expocentre Fairgrounds sdružuje přední osobnosti a představitele oboru.

Pořádání akce v mezinárodním měřítku má významný dopad na rozvoj odvětví jako celku.

Mezinárodní výstava "Komunikace" již řadu let přitahuje pozornost zástupců tohoto odvětví.

Výstava je velmi důležitá, protože přispívá k:

• rozvoj celého odvětví na mezinárodní úrovni;


• uvádění nových produktů na světový trh;


• zavádění inovací ve výrobě;


• výměna zkušeností a znalostí;


• zvýšení konkurenceschopnosti;


• studovat hlavní směry trhu.

Každý rok se přední osobnosti a zástupci segmentu shromažďují ve zdech výstaviště Expocentre, aby demonstrovali stávající vývoj a úspěchy. Zde můžete navštívit různé konference a sympozia, kde se probírají nejdůležitější oblasti, zejména komunikace z optických vláken.

Přečtěte si naše další články:

Snímek komunikace

Spojení v technice - přenos informací (signálů) na dálku.

Typy komunikace

V závislosti na tom, jaké jevy byly použity ke kódování zpráv, můžete spojení zvýraznit pomocí:

• elektrony - telekomunikace (drátové a rádiové)
• fotonové záření - moderní optické vlákno, některé typy signálních věží, signály baterek v Morseově abecedě, atmosférické a kosmické laserové komunikace
• sekvence znaků z barviv na materiálu - písmeno na papíře.
• ražba nebo změna tvaru materiálu - optického disku

V závislosti na médiu pro přenos dat se komunikační linky dělí na:

• satelit
• vzduch
• přízemní
• pod vodou
• podzemí

V závislosti na tom, co zpráva nese, podle fyzikálních principů, na kterých jsou komunikační linky založeny, lze rozlišit následující typy komunikace:

• Drátová a kabelová komunikace - přenos se provádí po vodicím médiu.
• Komunikace pomocí elektrického kabelu
• Komunikace z optických vláken
• Satelitní komunikace - komunikace pomocí vesmírného opakovače (opakovačů)
• Radioreléová komunikace - komunikace pomocí pozemních opakovačů
• základnové stanice
• Komunikace kurýrem
• Holubí pošta

V závislosti na tom, zda jsou zdroje / příjemci informací mobilní nebo ne, existují stacionární (pevný) a mobilní, pohybliví spojení ( mobilní, pohybliví, komunikace s pohybujícími se předměty- SPO).

Podle typu přenášeného signálu se rozlišují analogové a digitální komunikace.

Signál

V závislosti na tom, jaké informace jsou přenášeny, existují analogový a digitální spojení. Analogová komunikace je přenos nepřetržitých zpráv (jako je zvuk nebo řeč). Digitální komunikace je přenos informací v diskrétní formě (digitální forma). Diskrétní zprávy však mohou být přenášeny analogovými kanály a naopak. V současné době digitální komunikace nahrazuje analogovou (probíhá digitalizace),

Komunikační linka

Komunikační linka(LS) - fyzické médium, přes které jsou přenášeny informační signály zařízení pro přenos dat a mezizařízení.

Jedná se o soubor technických zařízení, která zajišťují přenos zpráv jakéhokoli druhu od odesílatele k příjemci. Provádí se pomocí elektrických signálů šířících se dráty nebo rádiových signálů.

Drátové komunikační linky

Komunikační obvod- vodiče/vlákno používané k přenosu jednoho signálu. V rádiové komunikaci se stejný koncept nazývá kmen. Rozlišovat kabelový řetěz- obvod v kabelu a vzduchový okruh- zavěšené na podpěrách.

Drátové telekomunikační linky se dělí na kabelové, vzduchové a optické. Kabelová vedení byla položena pod zem. Podzemní kabelová komunikační vedení však kvůli nedokonalosti návrhu ustoupila nadzemním. Běžný městský telefonní kabel se skládá ze svazku tenkých měděných nebo hliníkových drátů, vzájemně izolovaných a uzavřených ve společném plášti. Kabely se skládají z různého počtu párů vodičů, z nichž každý slouží k přenosu telefonních signálů. Touha rozšířit rozsah přenášených frekvencí a zvýšit kapacitu linek vícekanálových systémů vedla k vytvoření nových typů kabelů, tzv. koaxiální. Používají se pro přenos vysokofrekvenčních televizních signálů a také pro dálkovou a mezinárodní telefonní komunikaci. Jeden drát v koaxiálním kabelu je měděná nebo hliníková trubice (nebo opletení) a druhý je v něm zapuštěné centrální měděné jádro. Jsou od sebe izolované a mají jednu společnou osu. Takový kabel má nízké ztráty, téměř nevyzařuje elektromagnetické vlny a proto nevytváří rušení. Tyto kabely umožňují přenos energie o frekvenci proudů až několik milionů hertzů a umožňují přenášet televizní programy na velké vzdálenosti.

Rýže. Koaxiál

Komunikační linky z optických vláken

Jako kabelové komunikační linky se používají hlavně telefonní linky a televizní kabely. Nejrozvinutější je telefonní drátová komunikace. Má však vážné nevýhody: náchylnost k rušení, útlum signálů při přenosu na velké vzdálenosti a malá šířka pásma. Všechny tyto nedostatky jsou zbaveny optických vedení - typu komunikace, ve kterém jsou informace přenášeny prostřednictvím optických dielektrických vlnovodů ("optické vlákno").

Optické vlákno je považováno za nejdokonalejší médium pro přenos velkého množství informací na velké vzdálenosti. Je vyroben z křemene, který je založen na oxidu křemičitém, což je na rozdíl od mědi široce používaný a levný materiál. Optické vlákno je velmi kompaktní a lehké, s průměrem pouze asi 100 mikronů.

Vedení optických vláken se liší od tradičních drátěných vedení:

• velmi vysoká rychlost přenosu informací (na vzdálenost více než 100 km bez opakovačů);
• zabezpečení přenášených informací před neoprávněným přístupem;
• vysoká odolnost proti elektromagnetickému rušení;
• odolnost vůči agresivnímu prostředí;
• schopnost přenášet současně až 10 milionů telefonních hovorů a jeden milion video signálů na jedno vlákno;
• pružnost vláken;
• malá velikost a hmotnost;
• jiskra, výbuch a požární bezpečnost;
• snadnost instalace a instalace;
• nízké náklady;
• vysoká životnost optických vláken - až 25 let.

Rýže. Optický kabel (průřez)

V současné době se výměna informací mezi kontinenty provádí převážně prostřednictvím podmořských optických kabelů, nikoli prostřednictvím satelitní komunikace. Hlavní hnací silou rozvoje podmořských optických komunikačních linek je přitom internet.

Rýže. Optická síť "Transtelecom"

Odkaz možná:

• simplexní- tedy umožnění přenosu dat pouze jedním směrem, příkladem je rozhlasové vysílání, televize;
• poloviční duplex v pořadí;
• duplexní- tedy umožnění přenosu dat v obou směrech zároveň, příkladem je telefon.

Oddělení (zhutnění) kanálů:

Vytvoření více kanálů na jedné komunikační lince je zajištěno jejich diverzifikací podle frekvence, času, kódů, adresy, vlnové délky.

• frekvenční rozdělení kanálů (FDM, FDM) - rozdělení kanálů podle frekvence, každému kanálu je přidělen určitý frekvenční rozsah
• časové rozdělení kanálů (TDM, TDM) - rozdělení kanálů v čase, každému kanálu je přidělen časový úsek (timeslot)
• kódové rozdělení kanálů (CDC, CDMA) - rozdělení kanálů do kódů, každý kanál má svůj vlastní kód, jehož uložení na skupinový signál umožňuje zvýraznit informace konkrétního kanálu.
• spektrální separace kanálů (SRK, WDM) - separace kanálů podle vlnové délky

Bezdrátové komunikační linky

Rádiová komunikace – k přenosu se využívají rádiové vlny ve vesmíru.

• Komunikace LW, MW, HF a VHF bez použití opakovačů
• Satelitní komunikace - komunikace pomocí vesmírných opakovačů
• Radioreléová komunikace - komunikace pomocí pozemních opakovačů
• Mobilní komunikace - komunikace pomocí pevné sítě základnové stanice

Komunikační systém skládá se z koncové zařízení, zdroj a příjemce zprávy a zařízení pro konverzi signálu(UPS) na obou koncích linky. Koncové zařízení zajišťuje primární zpracování zprávy a signálu, převod zpráv z podoby, v jaké je poskytuje zdroj (řeč, obraz atd.) na signál (na straně zdroje, odesílatele) a naopak ( na straně příjemce), zesílení atd. .UPS může poskytnout ochranu proti zkreslení signálu.

Typy moderní komunikace

Pošta

Pošta(Ruština Mail (informace); z lat. pošta) - druh komunikace a instituce pro přepravu zpráv (například dopisů a pohlednic) a drobného zboží, někdy lidí. Provádí pravidelnou přepravu poštovních zásilek - písemná korespondence, periodika, peněžní poukázky, balíky, balíky - převážně prostřednictvím vozidel.

Poštovní organizace v Rusku je tradičně státní podnik. Poštovní síť je největší organizační sítí v zemi.

Dopis- prostředek k ukládání informací, například na papír. Před odesláním dopisu na obálku musíte zadat poštovní směrovací čísla odesílatele a příjemce podle šablony, která je na ní vytištěna.

Rýže. Poštovní obálka se šablonou PSČ

Rýže. Poštovní obálka Ruské federace s vytištěným PSČ

Letecká pošta nebo letecká pošta(Angličtina) letecká pošta), - druh poštovní služby, při které jsou poštovní zásilky přepravovány letecky s využitím letectví.

Rýže. Obálka letecké pošty Ruské federace

Holubí pošta- jeden ze způsobů poštovního styku, při kterém se doručování písemností uskutečňuje pomocí poštovních holubů.

Cybermail@

Hlavní výhodou e-mailu je rychlost doručení bez ohledu na geografickou polohu odesílatele dopisu a příjemce. Odesílatel i příjemce ale musí mít počítače a přístup k e-mailu.

A pokud odesílatel tyto schopnosti má, ale příjemce ne? Ve Spojených státech National Postal Service zajišťuje doručení e-mailu na poštu nejblíže adresátovi. Tam je vytištěno a doručeno v obálce pošťákem příjemci. Dnes letecká pošta doručuje běžný dopis z Ruska do Spojených států za 3-4 týdny. Nový kombinovaný (elektronický - běžný) dopis je možné doručit do 48 hodin. Rusko má také v plánu vybavit pošty přístupem k internetu a e-mailu. Tento projekt se nazývá „Cyberpost@“. Na všech poštách budou otevřeny "Internetové salony" - body hromadného přístupu k internetu. V takovém salonu bude možné poslat e-mail obsahující libovolný text, dokument, kresbu, fotografii. Tento dopis bude zaslán na nejbližší poštu adresátovi, vytištěn, automaticky zalepen do obálky a doručen poštovním doručovatelem na jakoukoli adresu do 48 hodin. V online salonu vám poradce pomůže naučit se používat e-mail a pořizovat digitální fotografii. První takový online salon již existuje na moskevské poště. Cena jedné stránky takového kombinovaného dopisu je 12 rublů a na disketě - 6 rublů za 2 kB.

Součástí projektu Cyberpost@ je tzv. „Hybridní pošta“. Jedná se o hybrid moderního internetu a „tradičního pošťáka“. Obyčejný dopis napsaný na papíře teď může na poštu přinést každý. Tam se zadá do počítače a odešle e-mailem na poštu nejblíže adresátovi. V něm bude tento dopis vytištěn na tiskárně a pošťák jej odnese adresátovi. Poté dopis dorazí do jakéhokoli města v zemi nejpozději do 48 hodin, protože z procesu doručení zmizí nejdelší fáze - přeprava dopisu napsaného na papíře z města do města. Takže dopis z hlediska rychlosti doručení se bude rovnat telegramu. Ale cena takového dopisu je mnohonásobně nižší než cena telegramů. Koneckonců, cena jediného slova telegramu při přenosu přes Rusko je 80 kopejek a cena jedné stránky hybridního dopisu ve formátu A4 a 2000 znaků je pouze 12 rublů. Na stránku A4 se přitom vejde několik stovek slov!

Dopis lze uzavřít, tzn. dopis je adresátovi doručen v obálce, nebo otevřený, tzn. dopis je doručen bez obálky.
Dopisy můžete předávat hybridní poštou, a to jak na papíře, tak na magnetických médiích.

Později byl do projektu Hybrid Mail přidán doplněk pro uživatele, kteří vlastní internet a e-mail. Umožňuje jim poslat e-mail příjemci, který e-mail nevlastní. Tento dopis jde na poštu nejblíže adresátovi, je vytištěn a zalepen do obálky. Pošťák odnese tuto obálku adresátovi – příjemci dopisu. Tím se výrazně zkracuje dodací lhůta.

Pneumatická pošta nebo pneumomail(z řeckého πνευματικός - vzduch), - systém pro pohyb kusového zboží působením stlačeného nebo naopak řídkého vzduchu. Uzavřené pasivní kapsle (kontejnery) se pohybují potrubním systémem a uvnitř přenášejí lehké náklady a dokumenty.

Rýže. Pneumomailový terminál

Používá se v organizacích k zasílání originálních dokumentů např. v bankách, skladech a knihovnách, hotovosti v supermarketech a bankovních pokladnách, rozborů, anamnéz, rentgenů ve zdravotnických zařízeních, ale i vzorků a vzorků v průmyslových podnicích.

Telegrafovat(z jiného řeckého τῆλε - "daleko" + γρᾰ́φω - "Píšu") - prostředek pro přenos signálu po drátech nebo jiných telekomunikačních kanálech. Telegrafní komunikace v Rusku existuje dodnes. V některých zemích byl telegraf považován za zastaralou formu komunikace a omezoval veškeré operace pro odesílání a doručování telegramů. V Nizozemsku telegrafní komunikace skončila v roce 2004. V lednu 2006 oznámil nejstarší americký národní operátor Western Union úplné ukončení služeb pro obyvatelstvo pro odesílání a doručování telegrafních zpráv. Zároveň v Kanadě, Belgii, Německu, Švédsku, Japonsku některé společnosti stále podporují službu odesílání a doručování tradičních telegrafních zpráv.

Telegrafovat(z jiného řeckého τῆλε - "daleko" + γρᾰ́φω - "Píšu") - prostředek pro přenos signálu po drátech nebo jiných telekomunikačních kanálech.

Telegram- zpráva zasílaná telegrafem, jeden z prvních druhů komunikace využívající elektrický přenos informací.

Rýže. Telegram

Telefonní komunikace

Telefon(z řečtiny τῆλε - daleko a φωνή - hlas) - zařízení pro vysílání a příjem zvuk na dálku pomocí elektrických signálů. Telefonická komunikace slouží k přenosu a příjmu lidské řeči.

Komunikace z optických vláken

Komunikace z optických vláken- druh drátové telekomunikace, která využívá elektromagnetické záření optického (blízkého infračerveného) rozsahu jako nosič informačního signálu a kabely z optických vláken jako naváděcí systémy. Díky vysoké nosné frekvenci a širokým možnostem multiplexování je propustnost optických linek mnohonásobně vyšší než propustnost všech ostatních komunikačních systémů a lze ji měřit v terabitech za sekundu. Nízký útlum světla v optickém vláknu umožňuje využívat vláknovou optickou komunikaci na značné vzdálenosti bez použití zesilovačů. Komunikace z optických vláken je bez elektromagnetického rušení a je obtížně přístupná pro neoprávněné použití - je technicky extrémně obtížné zachytit signál přenášený optickým kabelem bez povšimnutí.

Fyzický základ

Komunikace pomocí optických vláken je založena na jevu totálního vnitřního odrazu elektromagnetických vln na rozhraní mezi dielektriky s různými indexy lomu. Optické vlákno se skládá ze dvou prvků – jádra, které je přímým světlovodem, a pláště. Index lomu jádra je poněkud vyšší než index lomu obalu, díky čemuž se světelný paprsek, který prožívá mnohonásobné odrazy na rozhraní jádro-plášť, šíří v jádru, aniž by jej opustil.

aplikace

Komunikace z optických vláken se stále více využívá ve všech oblastech – od počítačů a palubního prostoru, systémů letadel a lodí, až po systémy pro přenos informací na velké vzdálenosti, např. komunikační linka z optických vláken Západní Evropa – Japonsko, velká část z nichž prochází územím Ruska. Navíc se zvyšuje celková délka podmořských optických komunikačních linek mezi kontinenty.

viz také

• Kanály úniku informací přenášené přes optické komunikační linky

Poznámky

Nadace Wikimedia. 2010 .

• Komunikační linky z optických vláken
• optický kabel

Podívejte se, co je "Komunikace z optických vláken" v jiných slovnících:

OPTICKÁ VLÁKNA KOMUNIKACE- Typ drátové telekomunikace, která využívá elektromagnetické záření optického (blízkého infračerveného) rozsahu jako nosič informačního signálu a kabely z optických vláken jako vodící systémy Slovník obchodních podmínek. ... ... Slovníček obchodních podmínek

optická komunikace- - [L.G. Sumenko. Anglický ruský slovník informačních technologií. M.: GP TsNIIS, 2003.] Témata informační technologie obecně EN optické připojeníFOCoptical fiber communication ...

celosvětová komunikace z optických vláken- - [L.G. Sumenko. Anglický ruský slovník informačních technologií. M.: GP TsNIIS, 2003.] Témata informační technologie obecně EN propojení optických vláken po celém světěFLAG … Technická příručka překladatele

OPTICKÁ KOMUNIKACE- přenos informací pomocí světla. Nejjednodušší (neinformativní) typy O. s. používá se s kon. 18. století (např. semaforová abeceda). S příchodem laserů bylo možné přejít na optické. řada prostředků a principů získávání, zpracování ... ... Fyzická encyklopedie

Přenosová linka z optických vláken- (FOCL), Komunikační linka z optických vláken (FOCL) je optický systém skládající se z pasivních a aktivních prvků, určený k přenosu informací v optickém (obvykle blízkém infračerveném) rozsahu. Obsah 1 ... Wikipedie

Optika otevírá širokou škálu aplikací, kde je vyžadována vysokorychlostní komunikace s velkou šířkou pásma. Jedná se o osvědčenou, srozumitelnou a pohodlnou technologii. V audiovizuální oblasti otevírá nové perspektivy a poskytuje řešení, která nejsou dostupná jinými metodami. Optika pronikla do všech klíčových oblastí – sledovacích systémů, dispečerských a situačních středisek, vojenských a zdravotnických zařízení a oblastí s extrémními provozními podmínkami. Vláknová optika poskytuje vysoký stupeň ochrany důvěrných informací, umožňuje přenos nekomprimovaných dat, jako je grafika s vysokým rozlišením a video s přesností na pixely. Nové standardy a technologie pro FOCL. Fiber – budoucnost SCS (strukturované kabeláže)? Budujeme podnikovou síť.

Optický kabel (neboli optický kabel).- jedná se o zásadně odlišný typ kabelu ve srovnání se dvěma uvažovanými typy elektrického nebo měděného kabelu. Informace se přes něj přenášejí nikoli elektrickým signálem, ale světlem. Jeho hlavním prvkem je průhledné sklolaminát, kterým se světlo šíří na velké vzdálenosti (až desítky kilometrů) s malým útlumem.

Struktura kabelu z optických vláken je velmi jednoduchá a je podobná struktuře koaxiálního elektrického kabelu (obr. 1.). Pouze místo středového měděného drátu je zde použito tenké (asi 1 - 10 mikronů v průměru) sklolaminát a místo vnitřní izolace je použit skleněný nebo plastový plášť, který nepropustí světlo za sklolaminát. V tomto případě hovoříme o režimu tzv. totálního vnitřního odrazu světla od rozhraní dvou látek s různými indexy lomu (index lomu skleněného pláště je mnohem nižší než u centrálního vlákna). Kovový plášť kabelu obvykle chybí, protože zde není vyžadováno stínění před vnějším elektromagnetickým rušením. Někdy se však stále používá pro mechanickou ochranu před okolím (takový kabel se někdy nazývá pancéřový, může kombinovat několik optických kabelů pod jedním pláštěm).

Kabel z optických vláken má výjimečný výkon o šumové imunitě a utajení přenášených informací. Žádné vnější elektromagnetické rušení není v zásadě schopné zkreslit světelný signál a samotný signál negeneruje vnější elektromagnetické záření. Připojení k tomuto typu kabelu pro neoprávněný poslech v síti je téměř nemožné, protože to narušuje integritu kabelu. Teoreticky možná šířka pásma takového kabelu dosahuje 1012 Hz, tedy 1000 GHz, což je nesrovnatelně více než u elektrických kabelů. Cena optického kabelu se neustále snižuje a nyní je přibližně stejná jako cena tenkého koaxiálního kabelu.

Typický útlum signálu v optických kabelech při frekvencích používaných v místních sítích je od 5 do 20 dB/km, což přibližně odpovídá výkonu elektrických kabelů při nízkých frekvencích. Ale v případě optického kabelu se zvýšením frekvence přenášeného signálu útlum velmi mírně roste a na vysokých frekvencích (zejména nad 200 MHz) jsou jeho výhody oproti elektrickému kabelu nepopiratelné, prostě má žádné konkurenty.

Komunikační linky z optických vláken (FOCL) umožňují přenášet analogové a digitální signály na velké vzdálenosti, v některých případech na desítky kilometrů. Používají se také na kratší, lépe zvládnutelné vzdálenosti, například uvnitř budov. Příklady řešení pro budování SCS (systémy strukturované kabeláže) pro budování podnikové sítě jsou zde: Budování podnikové sítě: Schéma budování SCS - Horizontální optika. , Budujeme podnikovou síť: Schéma výstavby SCS - Centralizovaný systém optických kabelů. , Budujeme podnikovou síť: Stavební schéma SCS - Zonální optický kabelový systém.

Výhody optiky jsou dobře známé: odolnost vůči šumu a rušení, malý průměr kabelu s velkou šířkou pásma, odolnost proti hackování a zachycení informací, není potřeba opakovačů a zesilovačů atd.
S ukončováním optických linek byly kdysi problémy, ale dnes už jsou většinou vyřešené, takže práce s touto technologií se výrazně zjednodušila. Existuje však řada problémů, které je třeba zvážit výhradně v kontextu oblastí použití. Stejně jako u měděného nebo rádiového přenosu závisí kvalita spojení z optických vláken na tom, jak dobře je výstupní signál vysílače sladěn s přední částí přijímače. Nesprávná specifikace síly signálu vede ke zvýšení bitové chybovosti během přenosu; výkon je příliš vysoký a zesilovač přijímače "sytí", příliš nízký a je problém se šumem, jelikož ruší požadovaný signál. Zde jsou dva nejkritičtější parametry FOCL: výstupní výkon vysílače a přenosové ztráty - útlum v optickém kabelu, který spojuje vysílač a přijímač.

Existují dva různé typy optických kabelů:

* vícerežimový nebo vícerežimový kabel, levnější, ale méně kvalitní;
* kabel s jedním režimem, dražší, ale má lepší výkon ve srovnání s prvním.

Typ kabelu bude určovat počet režimů šíření nebo „cest“, kterými se světlo pohybuje v kabelu.

Multimódový kabel, nejčastěji používaný v malých průmyslových, domácích a komerčních projektech, má nejvyšší faktor útlumu a funguje pouze na krátké vzdálenosti. Starší typ kabelu, 62,5/125 (tyto údaje představují vnitřní/vnější průměr vlákna v mikronech), často označovaný jako „OM1“, má omezenou šířku pásma a používá se pro přenos dat rychlostí až 200 Mbps.
Nedávno byly představeny kabely 50/125 "OM2" a "OM3", které nabízejí rychlost 1Gbps na vzdálenost až 500m a 10Gbps na vzdálenost až 300m.

Jednorežimový kabel používá se ve vysokorychlostních připojeních (nad 10 Gbps) nebo na velké vzdálenosti (až 30 km). Pro přenos zvuku a obrazu je nejvhodnější použití kabelů OM2.
Reiner Steil, viceprezident marketingu společnosti Extron Europe, poznamenává, že linky z optických vláken se staly dostupnějšími a široce využívanými pro vnitřní sítě, což vede k nárůstu používání optických AV systémů. Steil říká: „Pokud jde o integraci, FOCL mají již dnes několik klíčových výhod.
Ve srovnání s podobnou infrastrukturou měděných kabelů umožňuje optika současné použití analogových i digitálních video signálů, což poskytuje jediné systémové řešení pro stávající i budoucí formáty videa.
Navíc, protože optika nabízí velmi vysokou šířku pásma, stejný kabel bude v budoucnu fungovat s vyšším rozlišením. FOCL se snadno přizpůsobí novým standardům a formátům vznikajícím ve vývoji AV technologií.“

Dalším uznávaným odborníkem v této oblasti je Jim Hayes, prezident American Fiber Optic Association, která vznikla v roce 1995 a podporuje růst profesionality v oboru vláknové optiky a mimochodem má více než 27 000 kvalifikovaných optických instalátorů a realizátorů ve svých řadách. O rostoucí oblibě FOCL říká toto: „Výhoda je v rychlosti instalace a levnosti komponent. Použití optiky v telekomunikacích je na vzestupu, zejména v systémech Fiber-To-The-Home* (FTTH) s bezdrátovým přístupem, stejně jako v oblasti bezpečnosti (sledovací kamery).
Zdá se, že segment FTTH roste rychleji než ostatní trhy ve všech vyspělých zemích. Zde v USA jsou na optice vybudovány sítě řízení dopravy, komunálních služeb (správa, hasiči, policie), vzdělávacích institucí (školy, knihovny).
Počet uživatelů internetu roste – a my rychle budujeme nová centra pro zpracování dat (DPC), která využívají k propojení optická vlákna. Při přenosu signálů rychlostí 10 Gb/s jsou totiž náklady podobné jako u „měděných“ linek, ale optika spotřebuje mnohem méně energie. Po celá léta mezi sebou zastánci optických a měděných vláken bojují o prioritu v podnikových sítích. Ztracený čas!
Dnes je WiFi připojení tak dobré, že uživatelé netbooků, notebooků a iPhonů upřednostňují mobilitu. A nyní v podnikových lokálních sítích se optika používá k přepínání s bezdrátovými přístupovými body.
Rozsah optiky je totiž čím dál tím větší, především díky výše uvedeným výhodám oproti mědi.
Optika pronikla do všech klíčových oblastí – sledovacích systémů, dispečerských a situačních středisek, vojenských a zdravotnických zařízení a oblastí s extrémními provozními podmínkami. Snížení nákladů na vybavení umožnilo použití optických technologií v tradičně „měděných“ oblastech – v konferenčních místnostech a na stadionech, v maloobchodě a na dopravních uzlech.
Rainer Steil ze společnosti Extron k tomu říká: „Zařízení s optickými vlákny je široce používáno ve zdravotnických zařízeních, například pro přepínání místních videosignálů na operačních sálech. Optické signály nemají nic společného s elektřinou, což je ideální pro bezpečnost pacientů. FOCL jsou také skvělé pro lékařské fakulty, které potřebují distribuovat video signály z více operačních sálů do více místností, aby studenti mohli operaci sledovat „v přímém přenosu“.
Technologie optických vláken upřednostňuje také armáda, protože přenášená data je obtížné nebo dokonce nemožné „číst“ zvenčí.
Vláknová optika poskytuje vysoký stupeň ochrany důvěrných informací, umožňuje přenos nekomprimovaných dat, jako je grafika s vysokým rozlišením a video s přesností na pixely.
Díky schopnosti přenosu na velké vzdálenosti je optika ideální pro systémy digitálního značení ve velkých nákupních centrech, kde kabelové vedení může být dlouhé několik kilometrů. Pokud je pro kroucenou dvojlinku vzdálenost omezena na 450 metrů, tak pro optiku není limitem ani 30 km.
Pokud jde o použití vláken v AV průmyslu, existují dva hlavní faktory, které řídí pokrok. Za prvé se jedná o intenzivní vývoj systémů pro přenos zvuku a videa na bázi IP, které spoléhají na vysokokapacitní sítě – FOCL jsou pro ně ideálně vhodné.
Za druhé, rozšířený požadavek přenášet HD video a HR obraz počítače na vzdálenosti větší než 15 metrů – a to je limit pro přenos HDMI přes měď.
Existují případy, kdy video signál jednoduše nelze "distribuovat" po měděném kabelu a je třeba použít vláknovou optiku - takové situace stimulují vývoj nových produktů. Byung Ho Park, viceprezident marketingu ve společnosti Opticis, vysvětluje: „Pro 60Hz datové pásmo UXGA a 24bitové barvy je vyžadována celková rychlost 5 Gb/s nebo 1,65 Gb/s na barevný kanál. HDTV má o něco nižší šířku pásma. Výrobci tlačí na trh, ale trh tlačí i hráče, aby používali obrázky ve vyšší kvalitě. Existují specifické aplikace, které vyžadují displeje schopné zobrazit 3–5 milionů pixelů nebo 30–36bitovou barevnou hloubku. To zase bude vyžadovat přenosovou rychlost asi 10 Gb/s.
Mnoho výrobců spínacích zařízení dnes nabízí verze video extenderů (extenderů) pro práci s optickými linkami. Mezinárodní společnost ATEN, TRENDnet, Rextron, Gefen a další vyrábějí různé modely pro řadu video a počítačových formátů.
V tomto případě mohou být servisní data - HDCP ** a EDID *** - přenášena pomocí dodatečné optické linky a v některých případech - prostřednictvím samostatného měděného kabelu spojujícího vysílač a přijímač.
V důsledku toho, že se HD stalo standardem pro vysílací trh, další trhy – například instalace – také přijímají ochranu proti kopírování pro obsah DVI a HDMI,“ říká Jim Giacetta, senior viceprezident pro inženýrství ve společnosti Multidyne. „Pomocí našeho firemního zařízení HDMI-ONE mohou uživatelé odesílat video signál z DVD nebo Blu-ray přehrávače na monitor nebo displej umístěný až 1000 metrů daleko. Dříve žádné vícerežimové zařízení nepodporovalo ochranu proti kopírování HDCP.“

Ti, kdo pracují s FOCL, by neměli zapomínat na specifické problémy s instalací – zakončení kabelů. V tomto ohledu mnoho výrobců vyrábí jak skutečné konektory, tak montážní sady, které obsahují specializované nástroje, stejně jako chemikálie.
Mezitím musí být jakýkoli prvek FOCL, ať už se jedná o prodlužovací kabel, konektor nebo kabelovou křižovatku, zkontrolován optickým měřičem na útlum signálu - to je nutné pro posouzení celkového energetického rozpočtu (výkonový rozpočet, hlavní kalkulovaný ukazatel FOCL ). Přirozeně je možné montovat konektory optických kabelů ručně „na koleni“, ale skutečně vysoká kvalita a spolehlivost je zaručena pouze při použití hotových, továrně vyrobených „řezaných“ kabelů podrobených přísnému vícestupňovému testování.
I přes obrovskou šířku pásma FOCL mají mnozí stále touhu „strčit“ více informací do jednoho kabelu.
Zde se vývoj ubírá dvěma směry – spektrálním multiplexováním (optické WDM), kdy se do jednoho vlákna posílá několik světelných paprsků s různými vlnovými délkami, a druhým – serializací/deserializace dat (anglicky SerDes), kdy se paralelní kód převádí na sériový a naopak.
Zařízení WDM je zároveň drahé kvůli složité konstrukci a použití miniaturních optických součástek, ale nezvyšuje přenosovou rychlost. Vysokorychlostní logická zařízení používaná v zařízení SerDes také zvyšují náklady na projekt.
Dnes se navíc vyrábí zařízení, které umožňuje multiplexovat a demultiplexovat řídicí data z běžného světelného toku - USB nebo RS232 / 485. V tomto případě lze světelné toky posílat jedním kabelem v opačných směrech, i když náklady na zařízení provádějící tyto „triky“ obvykle převyšují náklady na dodatečné vlákno pro návrat dat.

Optika otevírá širokou škálu aplikací, kde je vyžadována vysokorychlostní komunikace s velkou šířkou pásma. Jedná se o osvědčenou, srozumitelnou a pohodlnou technologii. V audiovizuální oblasti otevírá nové perspektivy a poskytuje řešení, která nejsou dostupná jinými metodami. Alespoň ne bez značných mzdových a peněžních nákladů.

V závislosti na hlavní oblasti použití jsou optické kabely rozděleny do dvou hlavních typů:

Vnitřní kabel:
Při instalaci FOCL v uzavřených prostorách se obvykle používá optický kabel s hustým bufferem (pro ochranu proti hlodavcům). Používá se k vybudování SCS jako páteřního nebo horizontálního kabelu. Podporuje přenos dat na krátké a střední vzdálenosti. Ideální pro horizontální kabeláž.

Externí pokládka kabelu:
Pevný kabel z optických vláken s vyrovnávací pamětí, obrněný ocelovou páskou, odolný proti vlhkosti. Používá se pro vnější pokládku při vytváření subsystému vnějších dálnic a propojování jednotlivých objektů. Lze položit do kabelových kanálů. Vhodné pro přímé uložení do země.

Externí samonosný optický kabel:
Optický kabel je samonosný, s ocelovým lankem. Používá se pro externí pokládku na velké vzdálenosti v rámci telefonních sítí. Podporuje přenos signálu kabelové televize i přenos dat. Vhodné pro instalaci do kabelových kanálů a vzduchovou instalaci.

Výhody FOCL:

• Přenos informací přes FOCL má oproti přenosu přes měděný kabel řadu výhod. Rychlé zavedení vlákna do informačních sítí je důsledkem výhod plynoucích z charakteristik šíření signálu v optickém vláknu.
• Široká šířka pásma - díky extrémně vysoké nosné frekvenci 1014Hz. To umožňuje přenášet datový tok několika terabitů za sekundu přes jediné optické vlákno. Velká šířka pásma je jednou z nejdůležitějších výhod optického vlákna oproti mědi nebo jinému přenosovému médiu.
• Nízký útlum světelného signálu ve vláknu. Průmyslové optické vlákno, které v současnosti vyrábí domácí i zahraniční výrobci, má útlum 0,2-0,3 dB při vlnové délce 1,55 mikronu na jeden kilometr. Nízký útlum a nízký rozptyl umožňují stavět úseky vedení bez retranslace až do délky 100 km a více.
• Nízká úroveň šumu v kabelu z optických vláken umožňuje zvýšit šířku pásma přenosem různých modulací signálu s nízkou redundancí kódu.
• Vysoká odolnost proti hluku. Jelikož je vlákno vyrobeno z dielektrického materiálu, je imunní vůči elektromagnetickému rušení okolními měděnými kabelážními systémy a elektrickými zařízeními schopnými indukovat elektromagnetické záření (elektrické vedení, instalace motorů atd.). Vícevláknové kabely se také vyhýbají problému elektromagnetického přeslechu, který mají vícepárové měděné kabely.
• Malá hmotnost a objem. Optické kabely (FOC) jsou při stejné šířce pásma lehčí a lehčí než měděné kabely. Například telefonní kabel o 900 párech o průměru 7,5 cm lze nahradit jedním vláknem o průměru 0,1 cm, pokud je vlákno „oblečeno“ do mnoha ochranných pouzder a pokryto ocelovým páskovým pancířem, průměr takového vlákno bude 1,5 cm, což je několikrát menší než uvažovaný telefonní kabel.
• Vysoká bezpečnost proti neoprávněnému přístupu. Vzhledem k tomu, že FOC prakticky nevyzařuje v rádiovém dosahu, je obtížné odposlouchávat informace přes něj přenášené, aniž by došlo k narušení příjmu a vysílání. Monitorovací systémy (nepřetržité monitorování) integrity optické komunikační linky, využívající vlastnosti vysoké citlivosti vlákna, mohou okamžitě vypnout „hacknutý“ komunikační kanál a vyhlásit poplach. Senzorové systémy využívající interferenční efekty šířených světelných signálů (jak podél různých vláken, tak různé polarizace) mají velmi vysokou citlivost na kolísání, na malé tlakové ztráty. Takové systémy jsou potřeba zejména při vytváření komunikačních linek ve státní správě, bankovnictví a některých dalších speciálních službách, které kladou vysoké nároky na ochranu dat.
• Galvanické oddělení síťových prvků. Tato výhoda optického vlákna spočívá v jeho izolačních vlastnostech. Vlákno pomáhá předcházet elektrickým zemnícím smyčkám, ke kterým může dojít, když dvě neizolovaná zařízení počítačové sítě propojená měděným kabelem mají uzemnění na různých místech v budově, například na různých podlažích. V tomto případě může dojít k velkému rozdílu potenciálu, který může poškodit síťové zařízení. U vlákniny tento problém prostě neexistuje.
• Výbuch a požární bezpečnost. Optické vlákno díky absenci jiskření zvyšuje bezpečnost sítí v chemických, ropných rafinériích a při obsluze rizikových technologických procesů.
• Ekonomické FOCL. Vlákno je vyrobeno z oxidu křemičitého, který je založen na oxidu křemičitém, což je na rozdíl od mědi široce rozšířený a tudíž levný materiál. V současné době je cena vlákna ve vztahu k měděnému páru korelována jako 2:5. FOC zároveň umožňuje přenášet signály na mnohem delší vzdálenosti bez opětovného přenosu. Při použití FOC se snižuje počet opakovačů na prodloužených linkách. Při použití přenosových systémů soliton bylo dosaženo vzdálenosti 4000 km bez regenerace (tedy pouze s použitím optických zesilovačů na mezilehlých uzlech) při přenosové rychlosti nad 10 Gbps.
• Dlouhá životnost. Postupem času vlákno degraduje. To znamená, že útlum v instalovaném kabelu se postupně zvyšuje. Díky zdokonalování moderních technologií výroby optických vláken je však tento proces výrazně zpomalen a životnost FOC je přibližně 25 let. Během této doby se může změnit několik generací / standardů systémů transceiverů.
• Vzdálené napájení. V některých případech je vyžadováno vzdálené napájení uzlu informační sítě. Optické vlákno není schopné plnit funkce napájecího kabelu. V těchto případech však lze použít smíšený kabel, kdy je spolu s optickými vlákny kabel vybaven měděným vodivým prvkem. Takový kabel je široce používán v Rusku i v zahraničí.

Optický kabel má však také některé nevýhody:

• Nejdůležitější z nich je vysoká náročnost instalace (při instalaci konektorů je vyžadována mikronová přesnost, útlum v konektoru silně závisí na přesnosti štěpení sklolaminátu a stupni jeho vyleštění). K instalaci konektorů se používá svařování nebo lepení pomocí speciálního gelu, který má stejný index lomu světla jako sklolaminát. V každém případě to vyžaduje vysoce kvalifikovaný personál a speciální nástroje. Proto se optický kabel nejčastěji prodává ve formě předem nařezaných kusů různých délek, na jejichž obou koncích jsou již nainstalovány konektory požadovaného typu. Je třeba mít na paměti, že nekvalitní instalace konektoru drasticky snižuje povolenou délku kabelu, určenou útlumem.
• Je třeba také pamatovat na to, že použití kabelu z optických vláken vyžaduje speciální optické přijímače a vysílače, které převádějí světelné signály na elektrické signály a naopak, což někdy výrazně zvyšuje náklady na síť jako celek.
• Optické kabely umožňují větvení signálů (vyrábějí se k tomu speciální pasivní rozbočovače (spojky) pro 2-8 kanálů), ale zpravidla se používají k přenosu dat pouze jedním směrem mezi jedním vysílačem a přijímačem. Jakékoli větvení totiž nevyhnutelně velmi zeslabuje světelný signál, a pokud je větví mnoho, pak se světlo prostě nemusí dostat na konec sítě. Navíc jsou v rozbočovači vnitřní ztráty, takže celkový výkon signálu na výstupu je menší než příkon.
• Kabel z optických vláken je méně odolný a flexibilní než elektrický kabel. Typický povolený poloměr ohybu je asi 10 - 20 cm, při menších poloměrech ohybu se může středové vlákno zlomit. Špatně snáší kabel a mechanické natahování, stejně jako drtící účinky.
• Optický kabel je také citlivý na ionizující záření, díky kterému se snižuje průhlednost skelného vlákna, to znamená, že se zvyšuje útlum signálu. Nepříznivě to ovlivňují i ​​náhlé změny teplot, sklolaminát může prasknout.
• Kabel z optických vláken používejte pouze v sítích s hvězdicovou a kruhovou topologií. V tomto případě nejsou žádné problémy s přizpůsobením a uzemněním. Kabel poskytuje ideální galvanické oddělení síťových počítačů. V budoucnu tento typ kabelu pravděpodobně nahradí elektrické kabely, nebo je v každém případě značně vytlačí.

Vyhlídky na rozvoj FOCL:

• S rostoucími požadavky nových síťových aplikací nabývá využití technologie optických vláken ve strukturované kabeláži stále více na významu. Jaké jsou výhody a vlastnosti využití optických technologií v horizontálním kabelovém subsystému i na uživatelských pracovištích?
• Po analýze změn v síťových technologiích za posledních 5 let je snadné vidět, že měděné standardy SCS zaostávají za závodem v „zbrojení sítě“. Podniky, které neměly čas instalovat SCS třetí kategorie, musely přejít na pátou, nyní již na šestou a použití sedmé kategorie není daleko.
• Je zřejmé, že tím se vývoj síťových technologií nezastaví: gigabit na pracoviště se brzy stane de facto standardem a později de jure a pro LAN (lokální sítě) velkého nebo dokonce středního podniku 10 Gbit/s Etnernet nebude vzácný.
• Proto je velmi důležité používat kabelový systém, který by se bez problémů vyrovnal se zvyšujícími se rychlostmi síťových aplikací po dobu minimálně 10 let – to je minimální životnost SCS definovaná mezinárodními standardy.
• Navíc při změně standardů pro protokoly LAN je nutné se vyvarovat překládání nových kabelů, které dříve způsobovaly značné náklady na provoz SCS a do budoucna je prostě nepřijatelné.
• Tyto požadavky splňuje pouze jedno přenosové médium v ​​SCS – optika. Optické kabely se v telekomunikačních sítích používají již více než 25 let a v poslední době jsou široce používány také v kabelové televizi a LAN.
• V sítích LAN se používají hlavně k budování páteřních kabelových kanálů mezi budovami a uvnitř budov samotných. , poskytující zároveň vysokou rychlost přenosu dat mezi segmenty těchto sítí. Rozvoj moderních síťových technologií však aktualizuje využití optického vlákna jako hlavního média pro připojení přímých uživatelů.

Nové standardy a technologie FOCL:

V posledních letech se na trhu objevilo několik technologií a produktů, které výrazně zjednodušují a zlevňují použití vlákna v horizontálním kabelážním systému a jeho připojení k uživatelským pracovištím.

Mezi těmito novými řešeními bych chtěl především vyzdvihnout optické konektory s malým tvarovým faktorem - SFFC (small-form-factor konektory), planární laserové diody s vertikální dutinou - VCSEL (vertikální dutinové povrchově emitující lasery) a optická multimodová vlákna nové generace.

Je třeba poznamenat, že nedávno schválený typ multimódového optického vlákna OM-3 má šířku pásma více než 2000 MHz/km při délce laserového záření 850 nm. Tento typ vlákna poskytuje sériový přenos datových toků protokolu 10 Gigabit Ethernet na vzdálenost 300 m. Použití nových typů vícevidových vláken a 850nm laserů VCSEL poskytuje nejnižší náklady na implementaci řešení 10 Gigabit Ethernet.

Vývoj nových standardů pro konektory z optických vláken udělal z optických systémů vážného konkurenta řešení z mědi. Tradičně systémy s optickými vlákny vyžadovaly dvakrát více konektorů a propojovacích kabelů než měděné – telekomunikační pracoviště vyžadují mnohem více podlahové plochy pro umístění optického zařízení, pasivního i aktivního.

Optické konektory s malým tvarovým faktorem, které nedávno představila řada prodejců, nabízejí dvojnásobnou hustotu portů než předchozí řešení, protože každý konektor obsahuje dvě optická vlákna místo jednoho.

Zároveň se zmenšuje velikost jak optických pasivních prvků - cross-connectů apod., tak aktivního síťového vybavení, což umožňuje čtyřnásobně snížit náklady na instalaci (ve srovnání s tradičními optickými řešeními).

Je třeba poznamenat, že americké normalizační orgány EIA a TIA se v roce 1998 rozhodly neregulovat použití žádného konkrétního typu optických konektorů s malým tvarovým faktorem, což vedlo k tomu, že se na trhu objevilo šest typů konkurenčních řešení v této oblasti. najednou: MT-RJ, LC, VF-45, Opti-Jack, LX.5 a SCDC. Také dnes dochází k novému vývoji.

Nejoblíbenějším miniaturním konektorem je konektor MT-RJ, který má jednu polymerovou koncovku se dvěma optickými vlákny uvnitř. Jeho design byl vyvinut konsorciem společností pod vedením AMP Netconnect na základě vícevláknového MT konektoru vyvinutého v Japonsku. Společnost AMP Netconnect nyní vydala více než 30 licencí na výrobu tohoto typu konektoru MT-RJ.

Konektor MT-RJ vděčí za svůj úspěch z velké části svému vnějšímu designu, který je podobný jako u 8pinového modulárního měděného konektoru RJ-45. Výkon konektoru MT-RJ se v posledních letech výrazně zlepšil - AMP Netconnect nabízí konektory MT-RJ s klíčem, aby se zabránilo chybnému nebo neoprávněnému připojení ke kabelážnímu systému. Řada společností navíc vyvíjí jednorežimové varianty konektoru MT-RJ.

Dostatečně vysokou poptávku na trhu řešení optických kabelů využívají LC konektory Avaya(http://www.avaya.com). Konstrukce tohoto konektoru je založena na použití keramického hrotu s průměrem zmenšeným na 1,25 mm a plastového pouzdra s vnější pákovou západkou pro upevnění do konektoru.

Konektor je k dispozici v simplexní i duplexní verzi. Hlavní výhodou LC konektoru je nízká průměrná ztráta a její směrodatná odchylka, která je pouze 0,1 dB. Tato hodnota zajišťuje stabilní provoz kabelového systému jako celku. K instalaci LC zástrčky se používá standardní postup epoxidového lepení a leštění. Dnes si konektory našly cestu k výrobcům 10 Gbps transceiverů.

Společnost Corning Cable Systems (http://www.corning.com/cablesystems) vyrábí konektory LC i MT-RJ současně. Podle jejího názoru se průmysl SCS rozhodl ve prospěch konektorů MT-RJ a LC. Společnost nedávno vydala první jednovidový konektor MT-RJ a verze UniCam konektorů MT-RJ a LC, které se vyznačují rychlou instalací. Zároveň není potřeba používat epoxidové lepidlo a polyuretan pro instalaci konektorů UniCam.

Komunikace z optických vláken je nová technologie pro přenos informací na velké vzdálenosti bez ztráty kvality signálu. Informace jsou přenášeny speciálním kabelem a jako médium šíření jsou zvoleny oscilace elektromagnetického pole v infračervené optické oblasti. Díky své kolosální šířce pásma nemají komunikační linky z optických vláken mezi ostatními způsoby přenosu velkého množství informací obdoby.

Trocha historie aneb jak to všechno začalo

Rychlý rozvoj informačních technologií nemohl uspokojit dosavadní způsoby komunikace, naše společnost se postupně integrovala do informační oblasti, což vyžadovalo nové přístupy k volbě metod a způsobů komunikace. Od vynálezu prvních rozhlasových stanic uplynulo trochu času, ale bylo zapotřebí inovativních technologických řešení, která by neuspokojila momentální potřeby lidstva, ale fungovala by pro budoucnost. Teoretický vývoj vědců a první experimenty prokázaly, že možnost šíření informačního toku pomocí světla je mnohem efektivnější než přenos signálu prostřednictvím rádiových vln v různém rozsahu.

První funkční vývoj byl navržen v roce 1966 - vědci ukázali kabel vyrobený z obyčejného skla v naději, že se stane náhradou za koaxiální drát. První komunikační kabel z optických vláken měl velmi vysoký útlumový faktor, což bylo nepřijatelné. Výzkum pokračoval, ale zůstaly dva hlavní problémy – co použít jako nosič signálu a jaký by měl být zdroj světla pro co nejefektivnější přenos velkého množství informací s minimálními ztrátami. Řešení se našlo až v 70. letech minulého století, kdy byly vynalezeny nové lasery a jako základ kabelu se objevily nové materiály. Během následujícího půlstoletí zažila výstavba komunikačních linek z optických vláken skutečný boom:

• v roce 1988 bylo dokončeno položení první rozsáhlé komunikační linky mezi Japonskem a Spojenými státy;
• v roce 2003 bylo poprvé dosaženo přenosové rychlosti signálu asi 11 Tbps;
• V roce 2009 překročily testy v oblasti vysokorychlostního přenosu dat novou hranici - vědcům se podařilo vysílat proud 15,5 Tbps bez ztráty rychlosti na vzdálenost asi 7000 km.

Výzkum pokračuje, po celém světě se pokládají optické komunikační linky, které umožňují přenos velkého množství informací na značné vzdálenosti. Tento způsob se stal základem vysokorychlostního přístupu k internetu a v klíčových parametrech výrazně předčil ostatní oblíbené způsoby připojení.

Vlastnosti designu a instalace

Návrh optických komunikačních linek je složitý a časově náročný proces, který musí vzít v úvahu řadu vlastností, od technické proveditelnosti trasy až po počet hlavních a pomocných zařízení, která budou připojena v rámci sítě.

Proces navrhování a vývoje komunikační linky lze rozdělit do několika fází:

• stanovení technické proveditelnosti instalace;
• výběr typu a délky kabelu;
• provádění technických výpočtů k identifikaci hodnoty koeficientu útlumu signálu a dalších důležitých ukazatelů;
• výběr potřebného vybavení a pomocných prostředků pro zajištění nepřetržitého provozu sítě a dodržování standardů přenosu informací;
• návrh a stavba trasy. Instalace optických komunikačních linek může být provedena dvěma způsoby - zavěšením (kabel je položen vzduchem na stávajících nebo nových technických podpěrách) nebo pod zemí (k tomu je nutné provést speciální zemní práce). Volba způsobu pokládky trasy závisí na klimatické zóně, atmosférických podmínkách (stupeň zamrznutí půdy, sluneční nebo větrná aktivita), terénu a dalších faktorech;
• příprava potřebné technické dokumentace s uvedením počtu přípojných míst, různých odboček a obecného trasování (tzv. skeletové schéma);
• seznam konkrétních technických a hardwarových nástrojů zapojených do vytvoření funkční komunikační linky (pevné terminály, zesilovače, transceivery, odbočovací spojky a další zařízení);
• koordinace projektu se zákazníkem a montážní práce.

Jedním z hlavních rysů instalace je, že optický komunikační kanál v rámci projektu může dosáhnout několika desítek kilometrů, zatímco standardní délka drátu je mnohem menší. To zajišťuje spojení v rámci stejné komunikační linky mezi kabelovými segmenty. Dva drátové segmenty můžete propojit několika způsoby:

• odpojitelné připojení (pomocí optických konektorů). Tato metoda má jednu výhodu - práce probíhá dostatečně rychle a nevyžaduje speciální vybavení. Hlavní nevýhodou je, že to výrazně zvyšuje náklady na komunikační linku a přispívá ke zvýšení ztráty signálu při použití velkého množství spojovacích prvků;
• neoddělitelným způsobem. Zde je několik možností, včetně lepení a spojování optických komunikačních linek. Tyto procesy jsou poměrně pracné a vyžadují speciální vybavení a praktické dovednosti, ale výsledkem je téměř úplná absence ztrát přenosové rychlosti a monolitické kabelové spojení.

Komunikační linky z optických vláken, jejichž vybavení splňuje mezinárodní standardy, mohou sloužit půl století bez viditelné ztráty kvality signálu.

Klíčové aspekty údržby

Údržba optických komunikačních linek je celý komplex různých činností, které směřují k udržení stabilního výkonu všech prvků systému. To zahrnuje preventivní a opravárenské činnosti, které se provádějí v různých intervalech. Pravidelná údržba optické komunikační linky zajišťuje následující činnosti:

• vizuální kontrola celistvosti komunikačního vedení bez lezení k technické podpoře (způsobem vzduchové montáže). Harmonogram konání alespoň jednou za šest měsíců;
• selektivní kontrola stavu kabelů v příchytkách se zdvihem k technologické podpoře - první rok provozu pravidelnost kontrol každých 6 měsíců, v budoucnu - dle potřeby;
• svévolné kontroly celé sítě nebo jejích jednotlivých úseků (práce provádějí specialisté) - ročně;
• měření útlumového koeficientu v síti a porovnání s výchozími ukazateli - dvakrát ročně nebo v případě znatelného poklesu kvality příjmu a přenosu informací;
• kontrola námrazy optického kabelu - v závislosti na konkrétních klimatických podmínkách;
• kontrola spojek a uzemnění podpěr - ročně.

V případě zjištění problémů je nutné zavolat specialisty, kteří najdou příčinu, zjistí konkrétní místo poruchy (přetržení nebo poškození kabelu, nefunkčnost hardwaru systému atd.) a odstraní ji. Provádění pravidelných údržbářských a opravárenských prací je zárukou, že optická komunikační linka (FOCL) bude v provozuschopném stavu po celou dobu životnosti.

Vlastnosti a hlavní výhody FOCL

Komunikační systémy s optickými vlákny jsou nyní široce používány po celém světě a díky svým vlastnostem a jedinečným vlastnostem postupně nahrazují jiné drátové způsoby přenosu dat. Podívejme se blíže na některé z klíčových bodů, abychom pochopili výhody komunikace pomocí optických vláken:

• propustnost. To je jedna z hlavních charakteristik, která je důležitá pro komunikační linku. Potenciál jednoho kanálu umožňuje dosáhnout objemu několika terabitů za sekundu;
• všestrannost. Optický kabel může přenášet signály různých modulací;
• minimální útlumový faktor. Díky této kvalitě může délka síťového úseku bez použití dalších opakovačů nebo zesilovačů dosáhnout až 100 kilometrů;
• bezpečnost dat. Pro útočníka je téměř nemožné připojit se k optické lince - v případě fyzického narušení integrity kanálu přestane signál procházet kabelem a spolehlivé kódování bude chránit před zachycením informací pomocí softwaru nástroje. Bezpečnostní systém navíc upozorní na pokus o vstup a hackování. Právě díky této vlastnosti jsou optické kabely využívány různými organizacemi (složkami činnými v trestním řízení, bankami, výzkumnými společnostmi), které pracují s utajovanými daty;
• Požární bezpečnost. Kabely z optických vláken díky své struktuře a použitým materiálům nepodporují hoření a nevytvářejí jiskry. To umožňuje jejich použití v chemických podnicích, rafinériích ropy a dalších podnicích s vysokou úrovní požárního nebezpečí;
• ekonomický přínos. Navzdory skutečnosti, že náklady na položení vedení jsou poměrně vysoké, bude stále levnější a lepší než tradiční připojení pomocí měděného kabelu. Kromě toho stojí za to zvážit minimální náklady na zesilovače signálu, zejména pokud jde o velké úseky dálnic. Pro srovnání, opakovače by měly být instalovány každých 5-7 kilometrů se standardním připojením a každých 100 kilometrů s kabelem z optických vláken;
• spolehlivost a trvanlivost. Při použití spojení ve standardních klimatických podmínkách bude životnost kabelu a propojovacího zařízení přibližně dvojnásobná než při provozu měděného kabelu.

Díky těmto výhodám jsou komunikační linky založené na optických spojích v dnešní době velmi oblíbené po celém světě.