Skip to main content
22 Ιανουαρίου 2020 16:38

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

  • AVM FRITZ!Box 5530 Fiber

    AVM FRITZ!Box 5530 Fiber

    Το FRITZ!Box 5530 Fiber είναι ένα υπερσύγχρονο modem / router από τη γερμανική AVM, το οποίο έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για δίκτυα οπτικής ίνας. Είναι το απόλυτο modem / router για συνδέσεις Fib...
  • Σεμινάρια AstraSat: Συστήματα οπτικών ινών και νέα επαγγελματικά συστήματα Headend Fracarro

    Σεμινάρια AstraSat: Συστήματα οπτικών ινών και νέα επαγγελματικά συστήματα Headend Fracarro

    Η εταιρεία AstraSat σε συνεργασία με την ιταλική Fracarro Radioindustrie πραγματοποίησε με επιτυχία στη Θεσσαλονίκη το σεμινάριο με θέματα «Συστήματα Οπτικών Ινών για την κατανομή τηλεοπτικού σήμα...
  • TP-Link ER706W-4G

    TP-Link ER706W-4G

    Η TP-Link παρουσιάζει το νέο ασύρματο router ER706W-4G, το οποίο παρέχει συνδεσιμότητα στο διαδίκτυο μέσω των κεραιών της κινητής τηλεφωνίας, με δυνατότητα υποστήριξης 4G+ Cat6. Η συσκευή διαθέτει...
  • Kakusiga KK-12101

    Kakusiga KK-12101

    Η εταιρεία KAL Electronics ανακοινώνει την παραλαβή ενός νέου φορητού ηχοσυστήματος που συνδυάζει κομψή εμφάνιση και μοντέρνο σχεδιασμό. Πρόκειται για το Kakusiga KK-12101, το οποίο είναι ένα ηχεί...
  • Ekselans AP 1200 W2

    Ekselans AP 1200 W2

    Το AP 1200 W2 της Ekselans είναι ένα ιδιαίτερα αξιόλογο και συμπαγές Access Point για χρήση σε εσωτερικό χώρο, με πλειάδα δυνατοτήτων διαχείρισης για κάθε είδους εφαρμογή ασύρματης πρόσβασης. Το σ...
  • Nedis TVSM6050BK

    Nedis TVSM6050BK

    Η επιδαπέδια βάση τηλεόρασης TVSM6050BK της Nedis διαθέτει κομψή και μοντέρνα εμφάνιση, συνδυάζοντας παράλληλα τη σωστή τοποθέτηση της τηλεόρασής σας στον χώρο σας. Είναι κατάλληλη για τηλεοράσεις...
  • Τα νέα της Mistral – Οδηγίες για μια καλή εγκατάσταση: Ενισχυτές κεραίας

    Τα νέα της Mistral – Οδηγίες για μια καλή εγκατάσταση: Ενισχυτές κεραίας

    Συνεχίζοντας την περιγραφή των προϊόντων της Mistral, θα γίνει περιγραφή των ενισχυτών κεραίας. Οι ενισχυτές κεραίας χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: 1) Οι ενισχυτές με ακροδέκτες χωρίς θωράκιση, ...
  • Ελεύθερη επιλογή router

    Ελεύθερη επιλογή router

    Σύμφωνα με τον νόμο του Ελληνικού Κράτους που δημοσιεύτηκε στο Φ.Ε.Κ. 7271 31/12/2022, παρέχεται στους καταναλωτές, από την 1η Οκτωβρίου 2023, η δυνατότητα να χρησιμοποιούν τερματικό εξοπλισμό (ro...
  • Φωτοβολταϊκό πάνελ & ηλεκτρική γεννήτρια Patona

    Φωτοβολταϊκό πάνελ & ηλεκτρική γεννήτρια Patona

    Η εταιρεία AstraSat προσφέρει νέες λύσεις που μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες για παροχή ρεύματος, χωρίς την ανάγκη ύπαρξης δικτύου από πάροχο ηλεκτρικής ενέργειας. Συγκεκριμένα, διατίθενται τα εξ...
  • TP-Link ER706W

    TP-Link ER706W

    Το TP-Link ER706W είναι ένα νέο ασύρματο router διπλής ζώνης εταιρικής ποιότητας. Είναι ιδανικό για απομακρυσμένη διαχείριση που απαιτεί υψηλή απόδοση, χάρη στον επαναστατικό συνδυασμό των τελευτα...
  • Bridge Cable KL017

    Bridge Cable KL017

    Η εταιρεία KAL Electronics ανακοινώνει την παραλαβή του νέου καλωδίου Bridge Cable KL017. Πρόκειται για καλώδιο LAN κατηγορίας CAT6, το οποίο είναι τύπου S/FTP. Διαθέτει τη μέγιστη δυνατή θωράκιση...
  • Engel AN7123 / AN7126 / AN7143

    Engel AN7123 / AN7126 / AN7143

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή νέας σειράς LNB φλάντζας της Engel. Περιλαμβάνει τα Single LNB AN7123, Twin LNB AN7126 και Quattro LNB AN7143, τα οποία διαθέτουν 1x, 2x και 4x εξόδους...

ΣΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΤΕΥΧΟΣ

  • Ψηφιακή Τηλεόραση, Απρίλιος 2024

    Ψηφιακή Τηλεόραση, Απρίλιος 2024

    Κυκλοφορεί το νέο τεύχος Απριλίου 2024 του περιοδικού "Ψηφιακή Τηλεόραση" μαζί με το "Security Report" Το νέο τεύχος Απριλίου του περιοδικού «Ψηφιακή Τηλεόραση» κυκλοφορεί πάντα μαζί με το περι...
  • Μεγάλη επιτυχία για την Athens Electronix 2024!

    Μεγάλη επιτυχία για την Athens Electronix 2024!

    Με τεράστια επιτυχία ολοκληρώθηκε η Athens Electronix 2024, η μεγαλύτερη έκθεση της χρονιάς στην πρωτεύουσα, η οποία διοργανώθηκε από την Libra Press στον Πολυχώρο Εκδηλώσεων Δαΐς, στις 2 και 3 Μα...
  • TP-Link EAP683 LR, EAP211-Bridge kit & EAP625-Outdoor HD

    TP-Link EAP683 LR, EAP211-Bridge kit & EAP625-Outdoor HD

    Η TP-Link διευρύνει την οικογένεια των συσκευών Omada, παρουσιάζοντας 3 νέα wireless Access Points. Πρόκειται για τα EAP683 LR, EAP211-Bridge KIT και EAP625-Outdoor HD, τα οποία προσφέρουν αξεπέρα...