Роль оптоволоконных кабелей в компьютерных сетях
Стекло и фотоны превосходят медь и электроны
Волоконно-оптический кабель представляет собой сетевой кабель, который содержит жилы из стекловолокна внутри изолированного корпуса. Они предназначены для высокопроизводительных сетей передачи данных и телекоммуникаций на большие расстояния.
По сравнению с проводными кабелями оптоволоконные кабели обеспечивают более высокую пропускную способность и могут передавать данные на большие расстояния. Волоконно-оптические кабели поддерживают большую часть мировых интернет, кабельного телевидения и телефонных систем.
Как работают оптоволоконные кабели
Оптоволоконные кабели передают сигналы связи, используя световые импульсы, генерируемые небольшими лазерами или светодиодами.
Кабель состоит из одной или нескольких стеклянных прядей, каждая из которых немного толще человеческого волоса. Центр каждой нити называется сердцевиной, которая обеспечивает путь для света. Сердцевина окружена слоем стекла, называемым оболочкой, которая отражает свет внутрь, чтобы избежать потери сигнала и позволяет свету проходить через изгибы кабеля.
Два основных типа оптоволоконных кабелей называются одномодовым и многомодовым оптоволокном. В одномодовом волокне используются очень тонкие стеклянные нити и лазер для генерации света, в то время как в многомодовых волокнах используются светодиоды.
В одномодовых волоконно-оптических сетях часто используются методы Wave Division Multiplexing для увеличения объема трафика данных, который может быть отправлен через цепь. WDM позволяет объединять (мультиплексировать) и затем отделять (демультиплексировать) свет на нескольких разных длинах волн, эффективно передавая несколько потоков связи через один импульс света.
Преимущества оптоволоконных кабелей
Волоконно-оптические кабели обладают рядом преимуществ по сравнению с медными кабелями на большие расстояния.
- Волоконная оптика поддерживает большую емкость. Величина пропускной способности сети, которую может нести оптоволоконный кабель, превышает пропускную способность медного кабеля с аналогичной толщиной. Стандартными являются оптоволоконные кабели с пропускной способностью 10 Гбит/с, 40 Гбит/с и даже 100 Гбит/с.
- Поскольку свет может распространяться на гораздо большие расстояния по оптоволоконному кабелю без потери его прочности, это уменьшает потребность в усилителях сигнала.
- Волокно менее подвержено помехам. Медный сетевой кабель требует специального экранирования для защиты от электромагнитных помех. Хотя это экранирование помогает, недостаточно предотвращать помехи, когда многие кабели соединены вместе в непосредственной близости друг от друга. Физические свойства стеклянных и оптоволоконных кабелей позволяют избежать большинства этих проблем.
Оптоволокно для дома, других развертываний и оптоволоконных сетей
В то время как большая часть оптоволокна установлена для обеспечения междугородных соединений между городами и странами, некоторые провайдеры интернет-услуг в жилом секторе вложили средства в расширение своих оптоволоконных сетей в пригородных районах для прямого доступа домашних хозяйств. Поставщики и отраслевые специалисты называют эти установки «последней мили».
На сегодняшний день на рынке представлены некоторые более известные услуги «волокно на дом», такие как Verizon FIOS и Google Fiber. Эти услуги могут обеспечить гигабитную скорость интернета для каждой семьи. Однако, хотя поставщики также предлагают более низкую стоимость, они также обычно предлагают своим клиентам пакеты с меньшей емкостью. Различные подходы для домашних пользователей следуют из кабельных подходов, часто сокращаемых с помощью неясных сокращений:
- FTTP (оптоволокно в помещение) . Волокно, проложенное до самого здания.
- FTTB (оптоволокно в здание/бизнес/блок) . То же, что и FTTP.
- FTTC/N (Волокно на обочине узла) . Волокно, которое прокладывается к узлу, но затем медные провода завершают соединение внутри здания.
- Прямое волокно : волокно, которое покидает центральный офис и подключается непосредственно к одному клиенту. Это обеспечивает наибольшую пропускную способность, но дороже.
- Общее волокно : аналогично прямому волокну, за исключением того, что, поскольку волокно приближается к помещению ближайших клиентов, оно разделяется на другие волокна для этих пользователей.
Что такое темное волокно?
Термин «темное волокно» (часто пишется как «темное волокно» или «неосвещенное волокно ») чаще всего относится к установленным оптоволоконным кабелям, которые в настоящее время не используются. Иногда это также относится к частным волоконно-оптическим установкам.