A fibra óptica é considerada uma das áreas centrais de desenvolvimento no campo da tecnologia de comunicação há muitos anos. Os especialistas inicialmente depositaram grandes esperanças nesse conceito, que até hoje só são confirmadas por sucessos periódicos na instalação de redes de comunicação de vários tamanhos. Em particular, a comunicação por fibra óptica já demonstrou sua eficácia no exemplo das linhas de comunicação do Pacífico e, no futuro, essa base está planejada para ser usada em sistemas de laser e sensores.
O que é fibra?
A comunicação baseada em redes de fibra óptica é formada pelo princípio da radiação eletromagnética, devido à qual um sinal é transmitido. A portadora física são os guias de luz, caracterizados pela resistência à interferência e alta largura de banda. Então, o que é um guia de luz e o que isso tem a ver com a transmissão de dados? Esta fibra é feita de vidro comalguns aditivos, graças aos quais o fabricante pode variar as características ópticas individuais. No mínimo, é necessário um revestimento de polímero para proteger a fibra de danos externos. Na verdade, essa fibra também é heterogênea em sua estrutura. Consiste em um núcleo com um diâmetro de cerca de 8-10 mícrons, bem como um invólucro circundante que forma um cilindro com uma espessura de cerca de 100-125 mícrons. O princípio de funcionamento de um canal de comunicação de fibra óptica reside na capacidade do guia de luz de fornecer reflexão interna de ondas eletromagnéticas com certos índices de refração. Um feixe de luz condicional no processo de movimento dentro da fibra óptica é refletido da casca por dentro, sem sair do circuito. Desta forma, um sinal é entregue com diferentes valores de perda.
Características de desempenho de redes de fibra óptica
Os principais aspectos positivos da operação das linhas de fibra óptica estão associados à alta velocidade de entrega de informações. Até recentemente, esse valor era expresso como um valor recorde de 1 Terabit por segundo. No entanto, ainda hoje esses dados são considerados irrelevantes em termos de números recordes. Assim, novas tecnologias de sistemas de multiplexação de ondas têm permitido que as fibras ópticas forneçam uma taxa de serviço de sinal de 15 Tbps. Grandes corporações de telecomunicações praticam o uso de comunicação de fibra óptica multicanal em distâncias de até 10.000 km com suporte para velocidades de 100 Gbps. By the way, um traço pode conter até 150-200 canais, quedevido ao pequeno diâmetro das fibras. Uma linha tronco sem bainha protetora externa tem espessura não superior a 1 cm. Quanto à quantidade de atenuação, que afeta não apenas a velocidade, mas também a qualidade geral da transmissão do sinal, esse valor no caso da fibra óptica é 5 dB/km. Este é um indicador extremamente bom em comparação com as redes elétricas tradicionais, o que torna possível estabelecer linhas de 100 km ou mais sem pontos intermediários de conversão de sinal.
Prós da tecnologia
Junto com alta velocidade de transmissão e baixo efeito de atenuação, a fibra óptica tem as seguintes vantagens:
- Durabilidade da operação da linha.
- Confiabilidade do processo.
- Proteção contra influências eletromagnéticas externas.
- Alto nível de codificação de sinal, praticamente eliminando a possibilidade de interceptação de dados.
- Banda larga.
- Peso leve e tamanho modesto.
A extensão em que as vantagens acima serão reveladas em uma determinada linha de comunicação de fibra óptica depende dos métodos de sua colocação e da qualidade do material. Assim, por exemplo, um dos obstáculos mais importantes para uma transição em massa para este método de organização das comunicações na Rússia é o baixo nível de especialistas neste campo e a qualidade insatisfatória dos consumíveis.
Contras da tecnologia
Há também desvantagens características das redes de fibra óptica, que podem até aparecerindependentemente da qualidade da implementação técnica dos canais de comunicação. Entre eles destaca-se:
- Alto custo. Tanto na fase de organização da infraestrutura técnica quanto no processo de manutenção, os custos ainda superam os custos de instalação e operação de linhas de comunicação mais familiares.
- A fragilidade da estrutura. Uma das desvantagens mais sensíveis das fibras ópticas são suas limitações de instalação. É possível garantir a durabilidade da comunicação de fibra óptica de alto nível apenas se as linhas forem colocadas diretamente. No entanto, esse problema está sendo resolvido aos poucos precisamente pela introdução de aditivos especiais na estrutura do núcleo da fibra.
- Altas demandas de infraestrutura de telecomunicações. Novamente, você pode contar com alto desempenho ao utilizar linhas de fibra óptica somente se o sistema estiver organizado em equipamentos de rede modernos.
Aplicação da comunicação por fibra óptica na Rússia
Como em outros países com desenvolvimento tecnológico avançado, na Rússia a fibra óptica encontra seu lugar principalmente no setor de telecomunicações. No entanto, esta não é a única área que domina esta tecnologia. As fibras ópticas são usadas em equipamentos de medição, máquinas de raios X (incluindo ressonância magnética), giroscópios e sistemas de alarme de segurança. Ao mesmo tempo, os métodos de integração técnica são muitas vezes de natureza semelhante, o que também é confirmado pela variedade de trabalhadores necessários para organizar esses sistemas. Em particular, vagas para comunicação por fibra óticainclui trabalhos para soldadores, instaladores e engenheiros de sistema O mesmo vale para manutenção de infraestrutura de fibra óptica.
Problemas na implementação de comunicações por fibra óptica
Vários grandes provedores russos que trabalham na área de telecomunicações estão enfrentando dificuldades financeiras com a transição para novas tecnologias de organização de redes. Isso se deve, em parte, aos altos custos de renovação técnica das redes com a substituição completa das operadoras de sinal e dos equipamentos operacionais. A empresa metropolitana MGTS considera as comunicações por fibra ótica como uma das principais áreas de desenvolvimento da atualidade, mas, ao mesmo tempo, seus representantes também observam as dificuldades associadas à f alta de vontade dos próprios assinantes em mudar para novos meios tecnológicos. Muitos usuários estão satisfeitos com a rede tradicional de fios de cobre, que fornece características suficientes de transmissão de dados ao consumidor. Eles não querem pagar caro por inovações, o que obriga a operadora a arcar com os custos de manutenção de dois tipos de redes de telecomunicações.
Perspectivas para o desenvolvimento da comunicação por fibra óptica
Se o mercado consumidor de massa ainda está sintonizado com o processo evolutivo de transição para fibra óptica, as principais corporações do mundo já estão olhando para o futuro, que é aberto pelas tecnologias de comunicação por fibra óptica em vários campos. AtualmenteAs áreas mais promissoras incluem sistemas de sensores distribuídos e lasers de fibra óptica. A primeira tecnologia permitirá realizar ensaios não destrutivos de estruturas de construção e engenharia com uma ampla gama de dados de saída de análise - em particular, com indicadores precisos de temperatura, pressão e processos de deformação do objeto. No que diz respeito aos lasers de fibra, suas propriedades e características de onda emitidas podem oferecer oportunidades sem precedentes no processamento físico de materiais sólidos.
Conclusão
A comunicação baseada em tecnologia de fibra ótica, com todos os fatores negativos de aplicação, está ampliando sua abrangência. Em grande medida, isso foi facilitado pelo formato tecnológico da rede GPON, que é um conceito otimizado de linhas troncais de fibra óptica. A Rostelecom, como uma das maiores empresas de telecomunicações da Rússia, deu um grande passo no desenvolvimento tecnológico deste formato. Hoje, realiza a colocação de linhas sem nós amplificadores intermediários em distâncias de 20 a 60 km com suporte para velocidades de até 1,25 Gb/s. E este é apenas um dos formatos possíveis para o uso de fibra óptica na indústria de telecomunicações hoje.
