Что такое и как работает оптоволокно

Введение

Оптическое волокно используется многими телекоммуникационными компаниями, чтобы передать телефонные сигналы, интернет-коммуникацию, и сигналы кабельного телевидения. Из-за намного более низкого ослабления и вмешательства, оптическое волокно имеет большие преимущества перед существующим медным проводом на длинные расстояния и в сохранении высоких требования к передающей информации. Однако, развитие инфраструктуры в пределах городов было относительно трудным и отнимали много времени. Оптические волоконные системы были сложны и дороги при установке и в эксплувтации. Из-за этих трудностей, оптические волокнные системы в коммуникациях связи были прежде всего установлены в местах с большими расстояниями, где они используются с их обеспечением передачи полного объёма нужной информации, компенсируя увеличенную стоимость. С 2000 цены на оптические волоконно оптические коммуникации значительно понизились. Подводка волокна к дому в настоящее время стала более рентабельна, чем при применении медных кабелей в сети.

С 1990, когда системы волоконнооптической связи стали коммерчески доступными, телекоммуникационная промышленность провела обширную сеть междугородних и заокеанских линий связи из оптического волокна. К 2002 межконтинентальная сеть связи достигла 250 000 км подводного кабеля с несущей мощность в 2.56 Tb/s.

Сколько жил в интернет кабеле?

• admin
• Стройка и ремонт

В чём отличие 100 Мбит/с витая пара (обжато все 8 проводков) и 100 Мбит/с (обжато 4 проводка), какие плюсы и минусы? Немного теории При использовании витой пары для поддержки скорости в 100 Мб/с используется ЧЕТЫРЕ провода. По умолчанию это оранжевая и зеленая пары. В большинстве случаев остальные провода не используются. По этому их применяют для: подключения еще одного ПК по тому же проводу, либо же двух аналоговых телефонов, либо подключения IP телефонов, либо в случае с PoE (Power over Ethernet) незадействованные пары используются для передачи электричества.В 1000 Мб/с используются все 4 пары. То есть ВОСЕМЬ проводов. Там и кроссоверы совсем по-другому обжимаются.Для 100 МБит используется 2 пары: 1, 2, 3 и 6 контакты… для кроса меняются 1 с 3 контакты и 2 с 6.Прямое соединение (с обоих концов):1-белооранжевый2-оранжевый3-белозеленый6-зеленыйКрос (на одном конце остается как описано выше, а с другого конца меняется):1-белозеленый2-зеленый3-белооранжевый6-оранжевыйСкорость 100 Мбит/с относится и применяется в сети Fast Ethernet (см. витая пара):CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар.CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4-х пар.Сертификацию проходит сеть сделанная на витой паре 5е (8 проводов)

Но при этом и тот и другой кабель поддерживают полный дуплекс.Хочу заметить, что 2-х пар кабеля, неважно(!), 5-ой или 5E категории, — вполне хватает для 100 мбитных сетей, т.е. для их 100 мбитных свитчей.Всплывает вопрос: зачем в портах 100 мегабитных свитчей 8 контактов для подключения обжатого 8 жильного кабеля????Натыкаюсь на это: 4, 5, 7, 8 присутствует в кабеле но не используется(!)

Ищу дальше…Натыкаюсь на это:100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояние до 100 м. (см. вики).Странно… Думаю… Ну ладно 2 пары так 2 — потому что даже конвейерное производство 4 парного кабеля 5E уже заставляет задуматься зачем использовать 8 проводников, что 5-ой, что 5E категории в 100 мбитных сетях, если даже вики говорит что фактически 2 пары работает на 100 мбитах, без проблем, но больше всего заставляет призадуматься почему 4, 5, 7, 8 проводник не участвует даже в 5-ой категории.Итак, зачем делать 8 контактов в порту свитча который никогда не сможет работать с кабелем 5Е на скорость до 1000 мегабит?Этот вопрос нужно задавать производителям. Думаю, это связано с тем, что на складе были только такие коннектора (гнезда) и оборудование для пайки настроено для них.Выводы 1) По поводу вычисления реальной скорости смотреть надо в сторону команды ping.2) Как правило, для того, чтобы раздать интернет четырем абонентам со скоростью в 1 Мб/с не обязательно провайдеру иметь у себя канал в 4Мб/с. Есть специальная формула для вычисленя оптимальной скорости. Это обьясняется тем, что далеко не всегда все 4 абонента одновременно будут качать/отдавать. Как правило, провайдер не гарантирует скорость, а говорит, что таковая возможна. Более детально полосу пропускания можно прочитать .3) Чтобы не терроризировать свой мозг мыслями о количестве жил протяните домой оптику. Там всего одно волокно требуется (ну или два, но это уже прошлый век). А вообще для дома/квартиры лучшего решения чем Wi-Fi просто нет.Ссылки

Обзор изменений нового американского стандарта ANSI/TIA/EIA-568-B по сравнению с ANSI/TIA/EIA-568-A

Проводник для света

В обычном проводе сигнал передается по медной жиле. Информацию переносит поток электронов – электрический ток. Данные передаются зашифрованными в двоичном коде. Если импульс проходит – это обозначает единицу, не проходит – ноль. В оптоволоконной линии связи принцип кодировки тот же, но информацию переносят фотоны или световые волны, точнее, и то, и другое одновременно. Ученые так долго спорили о природе света, что в конце концов объединили несовместимые теории. Но не нужно понимать квантово-волновой дуализм, чтобы разобраться, как свет используют для передачи информации в телекоммуникационных сетях. Достаточно понять, как заставить свет течь по проводам на протяжении километров. Первое, что приходит в голову, – зеркала.

Преимущества витой пары

Кабели такого типа — сейчас одни из самых распространённых. Они бывают разного типа, но в целом имеют следующие плюсы:

• Недорогие.
• Легко заменяются, так как имеют стандартные коннекторы. Поменять неисправный провод зачастую может и неспециалист.
• Обеспечивают довольно большую скорость передачи – 100 Мбит/с и даже больше.
• Позволяют соединять устройства на довольно больших расстояниях – до 300 метров, что для городских условий вполне неплохо.

Но имеются и некоторые важные недостатки:

• Так как в кабеле используются металлические провода, то на передачу информации влияют разные электрические помехи.
• Нельзя протянуть на большие расстояния, скажется сопротивление провода.

Теперь мы можем сравнить и посмотреть, что лучше: оптоволоконный кабель или витая пара, и почему их применяют в разных случаях.

Почему используется волокно

Волоконно-оптические провода заменили медный провод в качестве кабеля передачи, поскольку они имеют больше преимуществ, чем электрические кабели.

• Большая пропускная способность: одно кварцевое волокно может заменить сотни тысяч телефонных каналов, используя лишь небольшую часть теоретической пропускной способности.
• Небольшие потери: для современных одномодовых кварцевых волокон теряется сигнал приблизительно на 0,2 дБ/км, так что многие десятки километров могут быть преодолены без усиления сигналов.
• Простое усиление: большое количество каналов может быть усилено в одном волоконном усилителе, если это требуется для очень больших расстояний передачи.
• Низкая стоимость: из-за достижимой огромной скорости передачи стоимость за транспортируемый бит может быть чрезвычайно низкой.
• Малый вес: по сравнению с электрическими кабелями оптоволоконные кабели очень легкие.
• Без помех: Волоконно-оптические кабели невосприимчивы к проблемам, возникающим с электрическими кабелями, таким как контуры заземления или электромагнитные помехи.

Причины ясно объясняют, что оптоволоконные кабели намного лучше, чем коаксиальные медные кабели, и именно поэтому оптоволоконные кабели предпочтительнее, чем обычные среды передачи.

Ограничения оптоволокна

Есть причина, по которой оптоволоконный интернет не является общедоступным. Волокно намного дороже для запуска и не оправдывает затраты, когда кабельные линии часто уже доступны. Для большинства людей скорость 20-100 Мбит/с, которую они получают на кабеле, достаточна, так как большинство загрузок из Интернета в любом случае не превысят этого соединения.

И хотя волокно, безусловно, лучше, чем медь, Вы не увидите увеличения фактической скорости загрузки из-за ограничений на сервере, с которого Вы загружаете. Такое приложение, как Steam, загружающее игру на 10 ГБ, похоже, потребуется всего несколько секунд на волоконно-оптическом соединении 1000 Мбит/с, но на самом деле Вы получите максимальную скорость 50 Мбит/с от серверов Steam.

Общие нормы

Рассуждения о том, что следует понимать под ВОЛС, основываются на понятиях Федерального закона от 07.07.2003 N 126-ФЗ «О связи», которые приведены в таблице.

Относящиеся к линиям связи линии передач и физические цепи являются движимым имуществом, а вот линейно-кабельные сооружения связи — это уже недвижимое имущество (ч. 1 ст. 8 Федерального закона N 126-ФЗ). Сооружения связи, которые прочно связаны с землей и перемещение которых без несоразмерного ущерба их назначению невозможно, в том числе линейно-кабельные сооружения связи, относятся к недвижимому имуществу. Это означает, что государственная регистрация права собственности и других вещных прав на такое имущество осуществляется согласно гражданскому законодательству. Право собственности и другие вещные права на недвижимые вещи подлежат государственной регистрации в ЕГРН соответствующими органами (п. 1 ст. 131 ГК РФ).

Из приведенных в Письме от 14.04.2015 N П12-7172-ОГ разъяснений Минкомсвязи, на которые ориентируются и судьи, следует, что под волоконно-оптической линией связи может пониматься как размещенный в грунте волоконно-оптический кабель, так и линейно-кабельное сооружение связи с размещенным в нем волоконно-оптическим кабелем (либо без такового). Волоконно-оптический кабель, в отличие от линейно-кабельного сооружения связи, не является сооружением связи и не относится к объектам недвижимости. Вопрос об отнесении ВОЛС к объектам недвижимости необходимо решать исходя из содержания норм Федерального закона N 126-ФЗ, во исполнение ст. 8 которого Постановлением Правительства РФ от 11.02.2005 N 68 утверждено Положение об особенностях государственной регистрации права собственности и других вещных прав на линейно-кабельные сооружения связи. Указанным Положением предусмотрено, что к линейно-кабельным сооружениям связи, являющимся объектами недвижимости, относятся прочно связанные с землей сооружения связи, перемещение которых без несоразмерного ущерба их назначению невозможно.

Линейно-кабельные сооружения связи, право на которые подлежит государственной регистрации, представляют собой:

1. совокупность разнородных недвижимых вещей, технологически образующих единое целое, соединенных являющимися движимым имуществом физическими цепями (кабелями), имеющих одновременно следующие признаки:

• наличие функциональной и технологической взаимосвязанности;
• предназначение их для использования по общему целевому назначению для размещения кабеля связи;
• наличие протяженности (длины);

1. объект недвижимости, созданный или приспособленный для размещения кабеля связи, функционально и технологически не взаимосвязанный и не образующий единое целое с другими сооружениями связи.

В первом случае линейно-кабельное сооружение связи может регистрироваться как одна сложная вещь. Во втором случае линейно-кабельное сооружение связи рассматривается как отдельный объект недвижимости.

Примером линейно-кабельных сооружений связи являются:

• кабельная канализация, например телефонная канализация <1>;
• наземные и подземные сооружения специализированных необслуживаемых регенерационных и усилительных пунктов;
• кабельные переходы через водные преграды;
• закрытые подземные переходы (проколы, микротоннели, коллекторы и т.п.).

<1> См. Постановления АС МО от 22.01.2015 N Ф05-15371/2014 по делу N А40-183638/13, АС ПО от 27.09.2016 N Ф06-12830/2016 по делу N А55-25194/2015, в передаче которых в Судебную коллегию по экономическим спорам ВС РФ отказано Определениями ВС РФ от 20.05.2015 N 305-КГ15-4199, от 15.03.2017 N 306-КГ16-19156 соответственно.

Определиться с тем, при каких обстоятельствах ВОЛС является объектом недвижимости (частью такого объекта), поможет арбитражная практика.

Пределы оптического волокна

Есть причина, по которой оптоволоконный интернет не стал общедоступным. Волокно намного дороже для запуска и не оправдывает затраты, когда кабельные линии уже доступны. Для большинства людей скорость 20-100 Мбит/с, которую они получают на кабеле, достаточна, так как большинство загрузок из интернета не очень объёмные.

Ваша скорость настолько же хороша, как и самое слабое звено, и хотя волокно, безусловно, лучше меди, вы не увидите увеличения фактической скорости загрузки из-за ограничений на сервере, с которого вы загружаете. Такое приложение, как Steam, загружающее игру на 10 ГБ, должно выполнять это за несколько секунд при волоконно-оптическом соединении на 1000 Мбит/с, но, на самом деле, вы получите максимальную скорость 50 Мбит/с от серверов Steam.

Если вы используете приложение, которое поддерживает повышенную скорость или имете несколько компьютеров в доме, то оптоволокно может быть хорошим вариантом для вас. Прямо сейчас, однако, он остается сервисом, доступным только в нескольких избранных городах.

Вступление

Оптоволоконная связь позволяет телекоммуникационным сетям обеспечивать высокоскоростные соединения с высокой пропускной способностью в пределах одной страны и в международном информационно коммуникационном пространстве.

Оптоволоконная связь состоит из активных и пассивных элементов, основными из которых являются:

• Формирователь лазерного сигнала: оптические мультиплексоры преобразующие электрический сигнал (группу сигналов) в оптический.
• Приёмопередатчики: нужны либо для передачи, либо для приёма данных между связными элементами ВОЛС, например, мультиплексорами (multiplexer) или маршрутизаторами (router);
• Оптоволоконный кабель, оптоволоконные разъемы, другие пассивные оптические компоненты.

Всю номенклатуру элементов и компонентов ВОЛС, а также другого оборудования радиофотоника посмотрите на сайте https://lenlasers.ru/catalog/opticheskie-transivery-sfp-mednye/. Это сайт компании разработчик и поставщика лазерно-оптических компонентов и оборудования российского и зарубежного производства.

Преимущества ВОЛС для провайдеров

При правильной разработке проекта будущей системы и выполнении монтажных работ использование волоконно-оптической линии имеет много положительных моментов:

• высокая скорость развертывания сети
• небольшие начальные вложения
• возможность сочетать рабочие участки, расположенные удаленно, без применения дополнительных усилительных установок
• широкие каналы с высокой скоростью передачи данных

Материал, который используется при оборудовании системы, представляет собой диэлектрический проводник. Поэтому он обеспечивает помехоустойчивость конструкции в условиях прокладки в кабельных трассах.

Немаловажное значение имеет экономия финансовых расходов при оборудовании линии связи. При этом гарантируется высокая скорость передачи информации и длительное использование системы без проведения ремонта

13.7. Оптимизация способов повышения надежности ВОЛП

Для получения необходимых показателей надежности ВОЛП можно использовать широкий спектр мероприятий, однако при этом часто не учитывается экономический фактор.

Для учета эффективности мероприятий, повышающих надежность работы ВОЛП следует проводить оценку качества функционирования всей системы связи.

С течением времени ВОЛП претерпевает изменение своих состояний из-за старения входящих в ее состав элементов (отказы муфт, ОВ, ОК в целом). Каждая реализация процесса перехода ВОЛП из состояния нормы в состояние неисправности может быть охарактеризована вполне определенным условным показателем эффективности функционирования. Этим показателем может быть, например, объем пропускаемой информации за единицу времени. Так при обрыве одного ОВ снизится количество пропускаемой информации, хотя и не наступит полного прекращения работы ВОЛП. Кроме необходимости определения таких параметров, как время наработки на отказ, время восстановления, коэффициент готовности становится желательным знать такие параметры ВОЛП, как показатель эффективности функционирования линии и связанные с ним экономические показатели ВОЛП при возникновении повреждений.

В процессе эксплуатации под воздействием различных факторов происходит изменение параметров ВОЛП, возникают обрывы, повреждения оболочек ОК, оптические волокна обламываются из-за остаточной усталостной коррозии, увеличиваются потери на стыках ОВ в муфтах и.т.д. ВОЛП из состояния, характеризующегося номинальными значениями основных параметров (затухание, дисперсия), переходят в процесс эксплуатации с худшими качественными характеристиками, в результате чего снижается пропускная способность, возрастает количество ошибочно переданных символов в информации. В итоге возникает необходимость ремонта ВОЛП. Это связано с вполне определенными затратами. Затраты также появляются из-за необходимости проведения профилактических работ по замене или контролю качества отдельных элементов ВОЛП. Кроме того, повреждения и отказы часто носят скрытый характер, так что для их выявления требуются сложные и дорогостоящие технологии (например Бриллюэновсая рефлектометрия), что опять приводит к дополнительным затратам.

Перед специалистами возникает вопрос: либо продолжать эксплуатировать ВОЛП, если эффективность ее функционирования снизилась до предельно допустимого уровня (или возникло подозрение, что подобное снижение могло произойти), либо проводить специальные мероприятия по повышению надежности.

В большинстве случаев существует возможность разработать модель проведения профилактических мероприятий, которая позволит свести к минимуму суммарные потери, учитывающие затраты на профилактику и потери в результате ухудшения эффективности функционирования системы.

Оптоволокно

Волоконно-оптические кабели используют небольшие стеклянные волокна для передачи данных с использованием импульсов света. Свет распространяется так же, как и электричество через медный провод, но преимущество заключается в том, что волоконные кабели могут одновременно передавать сразу несколько сигналов. Они невероятно малы, поэтому их часто объединяют в более крупные кабели под названием «волоконно-оптические магистральные кабели», каждая из которых содержит несколько волоконных линий. Волоконные кабели содержат огромное количество данных, а средняя скорость, которую Вы увидите у себя дома, составляет около 1 Гбит/с (часто называемый «гигабитный интернет»).

Волоконные магистральные кабели образуют основную часть современного Интернета, и Вы увидите их преимущества, даже если у Вас нет «волоконного интернета». Это связано с тем, что точки обмена через Интернет (IXP) — коммутационные и маршрутизационные станции которые соединяют Ваш дом с остальной частью мира — используют волоконно-оптические магистральные линии для подключения к другим IXP.

Но когда придет время соединить все дома в городе с Вашим местным IXP (термин, который обычно называют «последней милей»), Ваш провайдер обычно будет использовать традиционный коаксиальный кабель для Вашего дома. Этот вариант становится узким местом для Вашей интернет-скорости. Когда кто-то говорит, что у них есть «оптоволоконный интернет», они имеют в виду, что подключение из их дома к IXP также использует волокно, исключая ограничение скорости медного кабеля.