Skip to main content
22 Ιανουαρίου 2020 15:38

Εφαρμογές και δυνατότητες της τεχνολογίας οπτικών ινών

Γράφει: Κουσκουμπεκάκης Αλέξανδρος – Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕ Ensat Technologies
e32be525d1899691beb87c23318fab0e XL 8196751a

Στην καθημερινότητα μας πλέον διαπιστώνουμε ότι ο μέσος χρήστης online υπηρεσιών, είτε αυτές αφορούν την εργασία του, είτε την διασκέδαση του, χρειάζεται μεγαλύτερη ταχύτητα, μεγαλύτερο bandwidth, καλύτερη πλοήγηση. Οι απαιτήσεις αυτές, όπως και οι ίδιοι οι χρήστες αυξάνονται καθημερινά.

Στην καθημερινότητα μας πλέον διαπιστώνουμε ότι ο μέσος χρήστης online υπηρεσιών, είτε αυτές αφορούν την εργασία του, είτε την διασκέδαση του, χρειάζεται μεγαλύτερη ταχύτητα, μεγαλύτερο bandwidth, καλύτερη πλοήγηση. Οι απαιτήσεις αυτές, όπως και οι ίδιοι οι χρήστες αυξάνονται καθημερινά. Οι διαχειριστές των δικτύων αυτών εξετάζοντας όλα αυτά τα δεδομένα κατέληξαν στο ότι η μόνη λύση είναι η κατασκευή νέων δικτύων μεγαλύτερης χωρητικότητας που να μπορούν να μεταφέρουν τις υπηρεσίες αυτές σε πολύ μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστη εξασθένηση, χωρίς την ανάγκη ενεργού ενδιάμεσου εξοπλισμού. Η λύση αυτή είναι οι οπτικές ίνες, το πιο προηγμένο, από τεχνολογικής πλευράς, φυσικό μέσο το όποιο χρησιμοποιείται στις τηλεπικοινωνίες για τη μετάδοση σημάτων και πληροφοριών.

Οι οπτικές ίνες οι οποίες χρησιμοποιούνται σαν μέσα μετάδοσης κατασκευάζονται από γυαλί υψηλής καθαρότητας. Στην τελική μορφή της η οπτική ίνα μοιάζει πολύ με μια λεπτή διάφανη τρίχα. Στο εσωτερικό της το γυαλί μπορεί να μεταδίδει το φως. Το περίβλημα (το όποιο βρίσκεται εξωτερικά) εξασφαλίζει ότι το φως θα παραμένει συνεχώς μέσα στην ίνα. Το κεντρικό μέρος της ίνας ονομάζεται πυρήνας. Το περίβλημα έχει μικρότερο δείκτη διάθλασης από τον πυρήνα και τον καλύπτει κυλινδρικά. Ο πυρήνας και το περίβλημα μοιάζουν με κυλίνδρους με κοινό άξονα. Για λόγους προστασίας τοποθετείται κατά τη διάρκεια κατασκευής της ίνας, μια επικάλυψη (πρόσθετο προστατευτικό περίβλημα) από συνθετικό η πολυμερές υλικό το οποίο αυξάνει την αντοχή της.

Επιγραμματικά αναφέρουμε μερικά πλεονεκτήματα των οπτικών ινών:

  • Τεράστιο Bandwidth έναντι των συμβατικών μεθόδων μετάδοσης (χαλκός).
  • Χαμηλό κόστος πρώτης ύλης.
  • Χαμηλή εξασθένηση σημάτων.
  • Ελάχιστες απαιτήσεις σε ενέργεια, αφού το δίκτυο τους μπορεί να είναι εντελώς παθητικό.
  • Λεπτότερα και ελαφρύτερα καλώδια, ευκολότερη υλοποίηση ενός δικτύου οπτικών ινών.
  • Γρηγορότερη μεταφορά δεδομένων.
  • Ανοσία σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
  • Δεν είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος και έτσι δεν χρειάζονται γείωση, μπορούν να συνυπάρχουν με καλώδια υψηλής τάσης.
  • Η πιθανότητα υποκλοπής πληροφοριών από την οπτική ίνα είναι σχεδόν αδύνατη εν αντιθέσει με τον χαλκό.

και τόσα άλλα…..

Ανάλογα με τη διάμετρο του πυρήνα και τη διάδοση των φωτεινών ακτίνιων, υπάρχουν οι εξής κατηγορίες ινών, οι μονότροπες (single-mode) και οι πολύτροπες (multi-mode).

Οι μονότροπες οπτικές ίνες έχουν διάσταση μέχρι 10μm. Τα κύματα φωτός ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή και μπορούμε να στείλουμε δεδομένα σε μεγάλες αποστάσεις με πρακτικά μηδενικές απώλειες. Εδώ το φως εισέρχεται στον πυρήνα με γωνία 90 μοιρών, αυτό έχει ως αποτέλεσμα η ακτίνα να ακολουθεί μία σταθερή ευθεία πορεία μέσα από το κέντρο του πυρήνα κάτι το οποίο αυξάνει σημαντικά την ταχύτητα και την απόσταση που μπορούν τα δεδομένα να μεταφερθούν. Εξαιτίας του σχεδιασμού της, η μονότροπη ίνα είναι συμβατή με υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων (bandwidth) και μεγαλύτερες αποστάσεις σε σχέση με την πολύτροπη οπτική ίνα.

Στην πολύτροπη οπτική ίνα ένα φωτεινό σήμα, το οποίο αποτελείται από πολλές φωτεινές ακτίνες, εισέρχεται στον πυρήνα της οπτικής ίνας. Η κάθε ακτίνα ανακλάται με διαφορετική γωνία στα τοιχώματα του περιβλήματος. Επειδή ακριβώς υπάρχουν πολλοί τρόποι μετάδοσης που αντιστοιχούν στις διαδρομές των ακτίνιων, η διάδοση αυτή ονομάζεται πολύτροπη. Ο κάθε τρόπος μετάδοσης έχει διαφορετικό μήκος. Επομένως, η κάθε ακτίνα φτάνει σε διαφορετικό χρόνο στην άλλη άκρη της οπτικής ίνας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική παραμόρφωση του σήματος. Επιπλέον, λόγω του ότι κάποιες από τις ακτίνες δεν επιτυγχάνουν ολική ανάκλαση, η μέθοδος αυτή διάδοσης επιφέρει κάποια πρόσθετη εξασθένηση στο φωτεινό σήμα.

Υπάρχουν πολλές παραλλαγές τύπου σύνδεσης οπτικών ινών, ανάλογα με το πόσο κοντά φθάνει η οπτική ίνα στον τελικό χρήστη. Η τεχνολογία αυτή ονομάζεται FTTX (Fiber to the x) όπου το σημείο Χ μπορεί να είναι ένας κατανεμητής σε μια περιοχή ή ένα κτήριο ή ένα δωμάτιο.

Όλα τα FTTX δίκτυα βασίζονται στην λογική των PON networks δηλαδή των παθητικών δικτύων (Passive Optical Network).

Παρακάτω αναφέρονται κάποιοι FTTX τύποι σύνδεσης οπτικών ινών:

FTTN (Fiber to the Node or Neighborhood): Η οπτική ίνα φτάνει μέχρι έναν κόμβο ή μια γειτονιά χρηστών.

FTTC (Fiber to the curb): Η οπτική ίνα φτάνει μέχρι τον κατανεμητή σε κοντινή απόσταση από τον χρήστη.

FFTB (Fiber to the building): Η οπτική ίνα φτάνει εντός του κτηρίου που βρίσκεται ο χρήστης.

FTTH (Fiber to the home): Η οπτική ίνα φτάνει μέχρι το σπίτι του χρήστη.

FTTR (Fiber to the room): Η οπτική ίνα φτάνει μέχρι το δωμάτιο του χρήστη, ο όρος αυτός χρησιμοποιείται κυρίως σε εγκαταστάσεις ξενοδοχείων ή άλλων τέτοιου τύπου συγκροτημάτων.

FTTD (Fiber to the desk): Η οπτική ίνα φτάνει μέχρι το γραφείο του χρήστη.

Θα προσπαθήσουμε με πολύ απλά λόγια να εξηγήσουμε την λογική και την δομή ενός GPON network.

Τα Gigabyte Passive Optical Networks (GPON) είναι σήμερα η κορυφαία μορφή στα Passive Optical Networks (PON). Ο μέγιστος αριθμός διαχωρισμού του σήματος σε ένα optical splitter είναι 128 ανά PON και η μέγιστη απόσταση ενός ONU από το OLT είναι 40Km. Στην κατερχόμενη κατεύθυνση (downstream) η φασματική περιοχή του καναλιού περιορίζεται στα 1480-1500nm. Στην ανερχόμενη κατεύθυνση (upstream) το κανάλι λειτουργεί στην περιοχή των 1260-1360nm. Τα GPONs έχουν τη δυνατότητα αξιόπιστης μετάδοσης διαφορετικών μορφών πακέτων, επιτυγχάνοντας παράγοντα αξιοποίησης του δικτύου πάνω από 95%. Ταυτόχρονα τα GPONs παρέχουν ποιότητα υπηρεσίας, καθώς επιτρέπουν διαπραγματεύσεις για συμφωνία του επιπέδου υπηρεσίας (Service Level Agreement – SLA) μεταξύ των ONUs και του OLT.

{gallery}29490{/gallery}

ΑΛΛΑ ΑΡΘΡΑ ΣΕ ΑΥΤΗ ΤΗΝ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ

Η ΑΓΟΡΑ ΣΗΜΕΡΑ

Γιατί τα πεδιόμετρα Promax Ranger αποτελούν «ελβετικό σουγιά» των μετρήσεων
Ποιος δεν θυμάται τον ατρόμητο Angus MacGyver, ο οποίος, με μεγάλη πείρα και δεξιότητες, κουβαλούσε πάντα μαζί του τον ελβετικό σουγιά του στρατού για να σώσει την κατάσταση σε αμέτρητα σενάρια. Μ...
Grandstream GSC3574/3575
Η Grandstream συνεχίζει να ενδυναμώνει τη σειρά των συστημάτων ελέγχου εγκαταστάσεων και θυροτηλεοράσεών της, με την κυκλοφορία των νέων μοντέλων GSC3574 σε λευκό χρώμα και GSC3575 σε μαύρο. Η Par...
Αξιοποίηση της λήψης 4G/5G data σε δύσκολες περιοχές
«Αξιοποίηση της λήψης 4G/5G data σε δύσκολες περιοχές». Το webinar επικεντρώθηκε στην περιγραφή της τεχνολογίας με την οποία μπορούμε να έχουμε internet σε απομακρυσμένα σημεία, όπου δεν έχουμε αξ...
Amiko NXH-CO1 & NXH-C02
Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει νέα παραλαβή των combiners NXH-CO1 και NXH-CO2 της Amiko. Πρόκειται για μίκτες διανομής δορυφορικού και επίγειου ψηφιακού σήματος, οι οποίοι λειτουργούν σε εύρος ζώ...
Οι επίσημοι εισαγωγείς – διανομείς της Ikusi σε Ελλάδα και Κύπρο
Η IDComs - Ikusi Hellas εκφράζοντας την πολιτική της Ikusi για την Ελλάδα, την Κύπρο και τα Βαλκάνια, έχει εδώ και δεκαετίες δημιουργήσει στην κάθε περιοχή τις κατάλληλες δομές που της επιτρέπουν ...
Teletek UP01-SA & GUP04-SA
Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει νέα παραλαβή πριζών διανομής σήματος της Teletek. Πρόκειται για την UP01-SA (τερματική) και την GUP04-SA (διελεύσεως), οι οποίες είναι εξοπλισμένες με 3 εξόδους TV-...
Redline S150 HD
Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή του Redline S150 HD. Πρόκειται για έναν οικονομικό δορυφορικό δέκτη με ανάλυση Full HD και λειτουργία τυφλής αναζήτησης υπηρεσιών. Χάρη στην υποστήριξη...
TP-Link EAP772
Το EAP772 είναι ένα επαγγελματικό Access Point Wi-Fi 7 τριών ζωνών της TP-Link, με εξαιρετικά λεπτή σχεδίαση που εξασφαλίζει κορυφαία σύνδεση με συνολική απόδοση έως και 9,3Gbps. Η συνολική απόδοσ...
GJ-1600
Η εταιρεία KAL Electronics ανακοινώνει την παραλαβή της GJ-1600, μιας τροχήλατης βάσης δαπέδου που είναι ιδανική για τηλεοράσεις με μέγεθος οθόνης από 32 έως 65 ίντσες. Είναι σχεδιασμένη για ευκολ...
Μετρήσεις δικτύων κινητής τηλεφωνίας 4G και 5G με τον Atlas NG της Promax
Ο Atlas NG της Promax είναι ο καθολικός αναλυτής εκπομπής που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλα τα στάδια της αλυσίδας μετάδοσης, από το στούντιο έως τα τελικά σημεία. Η νέα επιλογή μέτρησης δικτύων...
Supervoice SVC-WBT41
Το Supervoice SVC-WBT41 είναι ένα επαγγελματικό, ασύρματο μονοφωνικό ακουστικό κεφαλής Bluetooth V5.2, με προηγμένη τεχνολογία Ai dual-mic noise cancelling και πολυτελές design, με εξαιρετικά ελαφ...
Redline RL-SP8624G
Το RL-SP8624G είναι ένα Ethernet PoE Switch της Redline, που χρησιμοποιείται για την επέκταση ενός ενσύρματου δικτύου. Εκεί που οι θύρες του router δεν επαρκούν για τις ενσύρματες συνδέσεις όλων τ...

ΣΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΤΕΥΧΟΣ

Ψηφιακή Τηλεόραση, Νοέμβριος 2024
Κυκλοφορεί το νέο τεύχος Νοεμβρίου 2024 του περιοδικού “Ψηφιακή Τηλεόραση” μαζί με το “Security Report”. Το νέο τεύχος Οκτωβρίου του περιοδικού «Ψηφιακή Τηλεόραση» κυκλοφορεί πάντα μαζί με το ...
Επανάσταση στην οικιακή δικτύωση
Η αύξηση του αριθμού των συνδεδεμένων συσκευών στο σύγχρονο σπίτι, οι αυξημένες απαιτήσεις απόδοσης, η αλλαγή των καταναλωτικών συνηθειών και η αλματώδης ανάπτυξη στις τεχνολογίες ευρυζωνικής πρόσ...
Uniguest’s Digital Signage X MaxHub
Η Uniguest, κορυφαία δύναμη στις τεχνολογίες people engagement, ειδικεύεται στη σύνδεση και επικοινωνία των οργανισμών με το κοινό τους μέσω καινοτόμων ψηφιακών καναλιών. Η Uniguest δρα γύρω από τ...
Sat & Zap, Νοέμβριος 2024
Το ενδιαφέρον επικεντρώνεται σε αθλητικά κανάλια ελεύθερης μετάδοσης ασιατικών χωρών, αλλά και στο πολύ αξιόλογο κανάλι κλασικής μουσικής Stingray HD στις 23.5 ανατολικά. Σημαντικό και το ελεύθερο...