Почему расстояние имеет значение в волоконной оптике?

Общеизвестно, что большинство компаний, предоставляющих услуги в сфере ИТ-инфраструктуры, в настоящее время передают информацию по оптоволоконному кабелю. Это вполне логично, если учесть, что он позволяет передавать информацию и данные с большей скоростью, на большие расстояния и в невиданных ранее связках.

 

Оптоволокно также позволяет этим компаниям быть уверенными в будущем с точки зрения пропускной способности. Объём данных, передаваемых по этим каналам, огромен и будет только расти со временем. Одно из многочисленных преимуществ оптоволокна — уверенность в том, что ваши сети смогут выдерживать нагрузку сейчас и в будущем.

 

Электрические помехи любого рода не мешают оптоволокну, что делает его лучшим выбором для сетей, требующих конфиденциальности данных и решения проблем безопасности. Это также обеспечивает дополнительную надёжность, избавляя от множества проблем с обслуживанием и ремонтом.

 

Выбор подходящего оптоволоконного кабеля может показаться сложной задачей, но на самом деле это не так. Просто потратьте немного времени на предварительное исследование, и вы сэкономите массу времени, сил и денег.

 

Если вы хотите усовершенствовать и/или расширить возможности своей сети с помощью оптоволокна, начните с глубокой оценки ваших текущих и будущих потребностей. Точная оценка того, как будут использоваться ваши сети и для чего они предназначены, крайне важна, поскольку позволит вам правильно и точно выбрать необходимый тип оптоволокна в зависимости от области применения.

 

Например, предположим, что вы хотите модернизировать магистральную часть своей сети. Скорее всего, вам понадобится кабель, который полностью отличается от того, который может вам понадобиться, если вы собираетесь установить камеры безопасности и видеонаблюдения в определенном месте.

 

Вот еще несколько моментов, которые следует учитывать при выборе оптоволоконного решения, которое наилучшим образом соответствует вашим потребностям:

 

 

Расстояния передачи: необходимо полностью осознавать расстояния, на которые должна передаваться информация, с которой вы работаете. Это имеет решающее значение при выборе подходящего типа кабеля.

Текущие и будущие требования к пропускной способности: учитывайте объём и тип данных и информации, которые будут передаваться по этим кабелям. Никому не нужна медленная сеть, верно?

Архитектура сети: при выборе оптоволокна следует учитывать структуру всей вашей сети (аппаратное обеспечение, программное обеспечение, протоколы связи и подключения, а также режимы передачи).

 

Оптоволоконные кабели — наиболее разумный выбор по сравнению с медными кабелями, которые традиционно использовались до недавнего времени. Они, безусловно, способны передавать данные на гораздо большие расстояния, чем их металлические аналоги, но точное расстояние определить сложно, поскольку оно ограничено множеством факторов.

 

 

Это жизненно важный вопрос для оптической связи, поскольку она гордится своей сверхбыстрой передачей данных (каковой она действительно является), что ставит в центр внимания дальность передачи данных.

 

Сигнал, передающий информацию из точки А в точку Б, может ослабевать на очень большом расстоянии. Существует множество методов и компонентов, позволяющих уменьшить ограничения, связанные с расстоянием оптической передачи.

 

По сути, объём данных или информации, который может быть передан по кабелю за фиксированный или заданный промежуток времени, называется пропускной способностью. Например, если речь идёт о веб-сайте, пропускная способность определяет объём информации и уровень трафика, который может передаваться между сайтом, его пользователями и Интернетом в целом. Именно поэтому компании, предоставляющие услуги веб-хостинга, склонны предлагать максимальный уровень пропускной способности в рамках своих тарифных планов.

 

Быстрые соединения и отличная корпоративная CRM-система, предлагающая лучшие в своем классе возможности сетей, соединений и систем. Логично, что чем большую ширину полосы пропускания может предоставить компания, тем быстрее и эффективнее будет ваша сеть или сайт в этих трех категориях.

 

В цифровой сфере пропускная способность обычно выражается в битах в секунду (бит/с) или байтах в секунду. Однако не стоит путать эти единицы. Обе единицы используются для измерения объёма хранимой информации и имеют очень похожие аббревиатуры (Мб и МБ), но между ними есть существенная разница, которая может существенно повлиять на производительность вашей сети: один байт состоит из 8 бит.

 

 

С точки зрения передачи данных, расстояние, которое оно может пройти, уменьшается пропорционально увеличению пропускной способности и измеряется в герцах (Гц).

 

В то время как биты и байты определяют объём данных, которые могут хранить устройства, герц — это единица частоты, указывающая на частоту выполнения действия. Если частота равна 120 герц, то частота повторения составляет 120 раз в секунду.

 

Что касается оптоволокна, то вот как это работает: оптоволоконный кабель, поддерживающий полосу пропускания 800 МГц на расстоянии 1 километр, сможет поддерживать только 400 МГц на расстоянии 2 километров и 200 МГц на расстоянии 5 километров.

 

Существует два типа известных оптоволоконных кабелей, каждый из которых обладает своим набором уникальных качеств и характеристик: одномодовый и многомодовый.

 

Прежде чем продолжить, давайте выясним, что такое дисперсия: по сути, это распространение во времени сигнала, передающего данные по кабелям.

 

Существует хроматическая дисперсия, при которой сигнал распространяется со временем из-за воздействия различных скоростей световых лучей, и существует модовая дисперсия, в этом случае сигнал распространяется во времени вследствие различных режимов распространения, используемых в оптоволокне.

 

Одномодовое оптическое волокно обычно имеет диаметр сердечника 8,3 микрона и использует лазерную технологию и свет для передачи и приёма данных. Микрон — это единица измерения, равная одной миллионной части метра. Представьте: диаметр одного человеческого волоса составляет около 100 микрон.

 

Таким образом, одномодовые волокна способны передавать информацию на мили без существенных потерь, что делает их идеальным вариантом для компаний, предлагающих такие услуги, как кабельное телевидение и телефонная связь.

 

Дальность передачи зависит от хроматической дисперсии, поскольку сердцевина одномодовых волокон значительно меньше, чем у многомодовых. Это также является причиной того, что одномодовое волокно может обеспечивать большую дальность передачи, чем многомодовое.

 

Эффективность высокомощных лазеров, работающих в одномодовых оптических волокнах, обусловлена тем, что они могут легко передавать данные на гораздо большие расстояния, чем свет, используемый в их многомодовых аналогах.

 

Если вам необходимо обрабатывать большие объёмы данных с минимальной дисперсией, одномодовое оптоволокно может стать лучшим выбором. Однако учтите, что такие волокна заметно дороже многомодовых, поскольку используемая технология несколько сложнее.

 

Многомодовое оптическое волокно, как следует из его названия, позволяет сигналу передаваться по различным путям или модам, расположенным внутри сердечника кабеля. Для этих типов волокон дальность передачи во многом определяется модовой дисперсией.

 

Из-за того, что волокна в многомодовых кабелях имеют недостатки, оптические сигналы не могут прибывать одновременно, что приводит к задержке между самыми быстрыми и самыми медленными модами, что, в свою очередь, вызывает дисперсию и ограничивает производительность многомодового волокна.

 

В этом типе оптоволокна для передачи данных используются недорогие светодиодные источники света. Сигнал проходит через оптический передатчик на основе светодиодов, называемый медиаконвертером, затем по стеклу оптоволокна и отражается от стенки к стенке внутри кабеля, пока не достигнет конечного пункта назначения со скоростью 10 или 100 Мбит/с. Однако все эти отражения приводят к модовой дисперсии, что уменьшает объём данных, передаваемых на заданное расстояние.

 

Спрос на больше данных и более быструю их передачу за последние годы возрос, из-за чего светодиодные кабели стали казаться ужасно медленными и ограниченными. Это привело к созданию кабелей, использующих лазеры для передачи данных вместе со светом, что дало миру одномодовые оптические волокна.

 

Многомодовые волокна выпускаются в четырёх различных исполнениях, обозначенных аббревиатурой OM, что означает «оптический многомод» и различающихся в зависимости от критериев производительности, определяемых стандартами ISO/IEC 11801. Эти исполнения — OM1, OM2, OM3 и OM4.