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

  • Fracarro D-Matrix 4S EVO

    Fracarro D-Matrix 4S EVO

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή του D-Matrix 4S EVO της ιταλικής Fracarro. Το νέο αυτό headend διαθέτει 4 ανεξάρτητες δορυφορικές εισόδους DVB-S2 και 4 modulators DVB-T / DVB-C κατ’ ε...
  • ICY BOX IB-HUB1439-LAN

    ICY BOX IB-HUB1439-LAN

    Το ICY BOX IB-HUB1439-LAN είναι μια πρακτική και εύχρηστη συσκευή, ιδανική για χρήση στο γραφείο, στο σπίτι, ακόμα κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού. Είναι κατασκευασμένο από υψηλής ποιότητας αλουμίν...
  • V-Tech Z23

    V-Tech Z23

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει νέα παραλαβή του mini modulator V-Tech Z23, ο οποίος ήταν σε έλλειψη. Πρόκειται για έναν μικρού μεγέθους ψηφιακό Full HD διαμορφωτή μονού καναλιού, ο οποίος ενσωματ...
  • Θερμαινόμενες μεμβράνες από τη ΛΥΡΑ ΑΕΒΕ

    Θερμαινόμενες μεμβράνες από τη ΛΥΡΑ ΑΕΒΕ

    Τα δορυφορικά κάτοπτρα της ΛΥΡΑ, έκτος από τα υψηλής ποιότητας τεχνικά χαρακτηριστικά που διαθέτουν (αντοχή σε ισχυρές ανεμοπιέσεις – μέχρι 190km/h) και τα κορυφαίας κατασκευής υλικά τους, έρχοντα...
  • Ekselans SWG 24 L2

    Ekselans SWG 24 L2

    Μεταξύ των πολυάριθμων προϊόντων της Ekselans, το SWG 24 L2 είναι ένα ιδιαίτερα αξιόλογο managed switch με 24x θύρες Gigabit Ethernet και 4x θύρες SFP (Small Form-factor Pluggable). Ένα managed sw...
  • D-Link DWA-182

    D-Link DWA-182

    Το DWA-182 Wireless AC1300 MU-MIMO Wi-Fi USB Adapter παρέχει υψηλότερες ασύρματες ταχύτητες από ποτέ, προσφέροντας ισχυρή τεχνολογία Wireless AC στον σταθερό ή τον φορητό υπολογιστή σας. Με ενσωμα...
  • Kathrein UFOpro & UFOprolite

    Kathrein UFOpro & UFOprolite

    Τα υψηλής ποιότητας προϊόντα που διαθέτει η ΛΥΡΑ ΑΕΒΕ είναι σχεδιασμένα για εφαρμογές διανομής τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών σημάτων σε ξενοδοχεία, στάδια, νοσοκομεία, κρουαζιερόπλοια, ενοικιαζόμεν...
  • Emme Esse 87435

    Emme Esse 87435

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή του Emme Esse 87435. Πρόκειται για ένα ψηφιακό modulator που λαμβάνει ένα HDMI σήμα από δορυφορικό / επίγειο δέκτη, DVD player, κάμερα ασφαλείας ή οποι...
  • Ekselans CPE 1200-OLP

    Ekselans CPE 1200-OLP

    Η Ekselans διαθέτει – μεταξύ άλλων – πλήρη γκάμα Access Points για κάθε είδους οικιακή ή επαγγελματική εφαρμογή. Ένα από τα αξιόλογα Access Points της Ekselans είναι το CPE 1200-OLP, το οποίο υποσ...
  • Nedis SFIND100BK

    Nedis SFIND100BK

    Συνδέστε τον μετρητή με ένα LNB και έναν δορυφορικό δέκτη και βρείτε την κατάλληλη θέση / γωνία για το κάτοπτρό σας, εύκολα και γρήγορα. Διαθέτει οθόνη αναλογικής ένδειξης με οπίσθιο φωτισμό. Επιπ...
  • Kathrein MS & MP series

    Kathrein MS & MP series

    Η εταιρεία ΛΥΡΑ ΑΕΒΕ ανακοινώνει νέα παραλαβή των σειρών ερμαρίων - ντουλαπιών MS και MP της γερμανικής Kathrein. Η σειρά MS περιλαμβάνει υψηλής ποιότητας ερμάρια - ντουλάπια τοποθέτησης και σ...
  • Engel MV7400

    Engel MV7400

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή του HDMI switch Engel MV7400. Πρόκειται για έναν διαχωριστή HDMI σημάτων από 4 εισόδους σε 1 έξοδο, με μέγιστη ανάλυση Full HD 1080p. Είναι συμβατό με ...

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...