Optische Kommunikation

Fibermart
Dienstag 04 November, 2014
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Definition

Optische Kommunikation ist eine Kommunikationsart, bei der Licht anstelle von elektrischem Strom zur Signalübertragung verwendet wird. Optische Kommunikation nutzt Glasfaserkabel, um die Lichtsignale zu ihren Zielen zu transportieren. Ein komplettes optisches Kommunikationsnetz umfasst außerdem einen Modulator/Demodulator, einen Sender/Empfänger, ein Lichtsignal und einen transparenten Kanal. Diese bilden die Bausteine des optischen Kommunikationssystems. Um die Bandbreite des optischen Pfads zu erhöhen, gibt es zwei Methoden: Zum einen die Erhöhung der Glasfaser-Einzelkanal-Übertragungsrate, zum anderen die Erhöhung der Anzahl der einzelnen Glasfaser-Übertragungswellenlängen. Aufgrund der Wellenlängenmultiplex-Technologie (WDM) sind optische Kommunikationsgeräte nur für die letzten Kilometer geeignet.

Im Vergleich zur elektrischen Übertragung bietet die optische Kommunikation mehr Vorteile und hat in vielen Industrieländern die Kupferkabelkommunikation in den Kernnetzen weitgehend ersetzt. Optische Kommunikation wird in der nächsten Zeit zum Trend.

Übertragungsmedium der optischen Kommunikation – Glasfaser

Glasfaser ist der am häufigsten verwendete Kanaltyp für die optische Kommunikation. Neben Herstellungsprozess, Materialzusammensetzung, optischen Eigenschaften und Anwendungen werden Glasfasern häufig nach ihrem Zweck klassifiziert, sodass sie in Kommunikations- und Sensorfasern unterteilt werden können. Als Übertragungsmedium wird Glasfaser in zwei Arten unterteilt: allgemeine und spezielle. Funktionale Glasfasern dienen der Verstärkung von Lichtwellen, dem plastischen Teiler, dem Multiplikator, der Modulation sowie der Lichtschwingungsfunktion der Faser und bilden oft eine Art funktionales Gerät.

Prinzip

Das Prinzip der optischen Kommunikation lässt sich wie folgt vereinfachen: Zunächst überträgt der Sender die Informationen (z. B. Sprache, Bilder oder Daten usw.) in elektrische Signale, die dann auf den Laser moduliert werden und einen Laserstrahl aussenden. Dabei ändert sich die Lichtintensität mit der Signalamplitude (Frequenz) und wird über Glasfaser gesendet. Am Empfangsende empfängt ein Detektor das optische Signal und wandelt es nach der Wiederherstellung durch Demodulation in ein elektrisches Signal um.

Vollständig optisches Netzwerk

Das ultimative Ziel des Übertragungsnetzes ist der Aufbau rein optischer Netzwerke, einschließlich Zugangsnetz, MAN, Backbone-Netzwerk usw. Kurz gesagt, wir werden die optische Übertragung anstelle von Kupferkabeln vollständig realisieren.

Das Backbone-Netzwerk stellt den höchsten Teil der Netzwerkgeschwindigkeit, der höchsten Entfernungs- und Kapazitätsanforderungen dar. Die in Backbone-Netzwerken verwendete ASON-Technologie ist ein wichtiger Schritt in Richtung intelligenter optischer Netzwerke. Die Grundidee ist die Einführung einer intelligenten Steuerungsebene im optischen Übertragungsnetzwerk, die Ressourcen je nach Bedarf bereitstellt. DWDM zeigt auch im Backbone-Netzwerk seine Fähigkeiten und könnte in Zukunft vollständig durch SDH ersetzt werden, um IP über DWDM zu erreichen.

MAN wird zum Betreiber, der Bandbreite, Dienste und Engpässe bereitstellt. Gleichzeitig eröffnet MAN die größten Marktchancen. Die SDH-basierte MSTP-Technologie ist ausgereift, bietet eine gute Kompatibilität und unterstützt flexibel und effektiv eine Vielzahl von Datendiensten.

Im Bereich der Zugangsnetze ist FTTx (Fiber to the x) langfristig die ideale Lösung. Die Weiterentwicklung von FTTx wird sich schrittweise von „Fiber to the User“ bis hin zu FTTH (Fiber to the Home) bzw. FTTN (Fiber to the Neighborhood) über FTTC (Fiber to the Curb) und FTTB (Fiber to the Building) bis hin zu FTTP (Fiber to the Premises) entwickeln. Bis zur flächendeckenden Einführung wird es allerdings noch sehr lange dauern. Dabei wird der Glasfaserzugang parallel zu ADSL/ADSL2+ angeboten.

Technisches Gebiet

Kommunikationskapazität, Übertragungsdistanz; die potenzielle Bandbreite einer Glasfaser beträgt bis zu 20 THz. Diese Bandbreite von etwa einer Sekunde ermöglicht die Datenübertragung zu jeder Zeit. 400-Gbit/s-Systeme sind bereits kommerziell im Einsatz. Bei verlustarmen Glasfasern mit einer Wellenlänge von 1,55 μm liegt der Verlust in der Nähe von Quarzfasern unter 0,2 dB/km und ist damit niedriger als bei jedem anderen Übertragungsmedium. Daher sind Übertragungsdistanzen von mehreren zehn oder sogar hundert Kilometern ohne Relais möglich.
Signalstörungen, die Leistung der Vertraulichkeit.
Anti-elektromagnetische Störungen, eine gute Übertragungsqualität der Funkkommunikation kann das Problem der elektromagnetischen Störungen nicht lösen, nur die Glasfaserkommunikation kann vor einer Vielzahl elektromagnetischer Störungen schützen.
Faser geringe Größe, geringes Gewicht, einfache Verlegung und Transport.
eine reiche Quelle von Materialien, Umweltschutz, Erhaltung Nichteisenmetall Kupfer.
Keine Strahlung ist schwer abzuhören, da die Lichtwellenübertragung bei der Glasfaser nicht aus der Faser nach außen austreten kann.
Glasfaserkabel ist anpassungsfähig und langlebig.
knackige Textur und geringe mechanische Festigkeit.
Zum Schneiden und Spleißen von Glasfasern sind einige Werkzeuge, Geräte und Technologien erforderlich.
Shunt, die Kupplung ist nicht flexibel.
Der Biegeradius des Glasfaserkabels darf nicht zu klein sein (> 20 cm).
Versorgungsschwierigkeiten. Die Verwendung von Lichtwellen in der Glasfaserübertragung ist ein Kommunikationsmittel. Laser mit hoher Richtwirkung, hoher Kohärenz und hoher Monochromatizität sind wichtige Vorteile der Lichtwellen in der Glasfaserkommunikation, auch bekannt als Laser – Glasfaserkommunikation.