Παγκόσμιες Αναβαθμίσεις Οπτικών Ινών Ενισχύουν τη Συνδεσιμότητα Υψηλής Ταχύτητας

Φανταστείτε το κέντρο δεδομένων σας ως έναν αυτοκινητόδρομο, με τα πακέτα δεδομένων ως οχήματα που τρέχουν με μεγάλη ταχύτητα. Εάν ο «δρόμος» σας εξακολουθεί να βασίζεται σε ξεπερασμένα χάλκινα καλώδια, είναι σαν να προσπαθείτε να αγωνιστείτε με σπορ αυτοκίνητα σε επαρχιακούς δρόμους — δεν θα φτάσετε ποτέ σε πλήρη ταχύτητα. Έχει έρθει η ώρα να αναβαθμίσετε σε δίκτυα οπτικών ινών.

Αυτό το άρθρο θα απομυθοποιήσει την τεχνολογία οπτικών ινών, εξερευνώντας τις διαφορές μεταξύ μονότροπης και πολύτροπης ίνας, την επιστήμη πίσω από τα μήκη κύματος και πώς να υπολογίσετε τους προϋπολογισμούς οπτικών απωλειών — βοηθώντας σας να δημιουργήσετε μια αποδοτική, σταθερή υποδομή δικτύου. Ακόμη και οι ένθερμοι υποστηρικτές του χαλκού δεν μπορούν να αρνηθούν ότι οι οπτικές ίνες αντιπροσωπεύουν το μέλλον της συνδεσιμότητας των κέντρων δεδομένων.

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά χάλκινα καλώδια συστραμμένου ζεύγους, η επιλογή οπτικών ινών ξεκινά με την επιλογή μεταξύ μονότροπης και πολύτροπης ίνας. Ενώ η μονότροπη ίνα κοστίζει συνήθως περισσότερο από την πολύτροπη, η τιμή από μόνη της δεν θα πρέπει να υπαγορεύει την απόφασή σας. Η θεμελιώδης διαφορά έγκειται στον τρόπο με τον οποίο η καθεμία χειρίζεται την εξασθένηση του σήματος.

Η εξασθένηση αναφέρεται στη σταδιακή εξασθένηση των οπτικών σημάτων καθώς διανύουν την ίνα, μετρημένη σε απώλεια ντεσιμπέλ (dB). Η μονότροπη ίνα υπερέχει στην ελαχιστοποίηση της απώλειας dB — ένας βασικός λόγος για την υψηλότερη τιμή της. Αλλά τι κάνει τη μονότροπη ανώτερη και τι σημαίνει αυτό για το δίκτυό σας;

Η μονότροπη ίνα διαθέτει έναν εξαιρετικά λεπτό πυρήνα διαμέτρου 9 μικρομέτρων, επιτρέποντας στο φως να διανύει με ελάχιστες ανακλάσεις που προκαλούν εξασθένηση. Αυτό καθιστά τη μονότροπη ιδανική για συνδέσεις μεγάλων αποστάσεων και υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων.

Η πολύτροπη ίνα, αντίθετα, έχει συνήθως διαμέτρους πυρήνα 50 ή 62,5 μικρομέτρων (ανάλογα με την επιλεγμένη λειτουργία). Ενώ η εξασθένηση παραμένει αμελητέα σε μικρές αποστάσεις, ο μεγαλύτερος πυρήνας δημιουργεί περισσότερες ανακλάσεις φωτός καθώς αυξάνεται η απόσταση, καθιστώντας τη μετάδοση μεγάλων αποστάσεων δύσκολη.

Η κατανόηση του πότε να χρησιμοποιηθεί πολύτροπη έναντι μονότροπης αποδεικνύεται κρίσιμη. Επιπλέον, η επιλογή μήκους κύματος επηρεάζει σημαντικά την εξασθένηση.

Οι οπτικές επικοινωνίες χρησιμοποιούν κυρίως τρία μήκη κύματος: η πολύτροπη ίνα λειτουργεί στα 850nm και 1300nm, ενώ η μονότροπη χρησιμοποιεί 1550nm (το 1310nm λειτουργεί επίσης για μονότροπη, αλλά έχει λιγότερη εφαρμογή). Αυτά τα μήκη κύματος επιλέχθηκαν στρατηγικά κοντά στα σημεία μηδενικής απορρόφησης του νερού, καθώς η απορρόφηση υδρατμών θα υποβάθμιζε διαφορετικά τα σήματα. Η επιλογή μήκους κύματος εξαρτάται τελικά από το κόστος και έναν άλλο παράγοντα εξασθένησης: τη σκέδαση.

Η σκέδαση συμβαίνει όταν τα φωτεινά σήματα συγκρούονται με άτομα γυαλιού και αλλάζουν κατεύθυνση κατά τη διάρκεια της μετάδοσης. Τα μικρότερα μήκη κύματος (850nm) παρουσιάζουν πιο σοβαρή σκέδαση. Καθώς τα μήκη κύματος αυξάνονται, τα φαινόμενα σκέδασης μειώνονται. Αυτό εξηγεί γιατί η μονότροπη ίνα (χρησιμοποιώντας μήκος κύματος 1550nm) παρουσιάζει χαμηλότερη εξασθένηση και διατηρεί καλύτερη ποιότητα σήματος σε μεγάλες αποστάσεις.

Τελικά, όλοι αυτοί οι παράγοντες συγκλίνουν σε ένα κρίσιμο ερώτημα: πόσο φως χάνετε και τι αντίκτυπο θα έχει αυτό στο δίκτυό σας;

Κάθε παθητικό οπτικό δίκτυο (PON) έχει έναν προϋπολογισμό απωλειών — τη θεωρητική μέγιστη απώλεια σήματος που θα πρέπει να αντιμετωπίσει το δίκτυο. Αυτή η μέτρηση βοηθά στην επιλογή κατάλληλων καλωδίων και συνδέσμων, παρέχοντας παράλληλα σημεία αναφοράς για τη σωστή εγκατάσταση.

Να είστε προσεκτικοί κατά τον υπολογισμό των προϋπολογισμών οπτικών απωλειών, καθώς δεν υπάρχουν επί του παρόντος βιομηχανικά πρότυπα, επιτρέποντας στους κατασκευαστές να προσαρμόζουν ελεύθερα τις προδιαγραφές των προϊόντων. Ωστόσο, θα πρέπει να εστιάσετε σε τρεις βασικούς τομείς για τις μετρήσεις οπτικών απωλειών:

• Απώλεια διαχωριστή
• Απώλεια διαχωριστή + ένα ζεύγος απωλειών συνδέσμων
• Απώλεια διαχωριστή + δύο ζεύγη απωλειών συνδέσμων

Αυτά τα τρία θέματα αντιπροσωπεύουν βασικές γνώσεις οπτικών ινών για σύγχρονους αρχιτέκτονες δικτύων. Φυσικά, οι συζητήσεις για τη συνδεσιμότητα δικτύου εκτείνονται πολύ πέρα ​​από αυτά τα βασικά. Αρκετά συμπληρωματικά θέματα αξίζουν προσοχής κατά τον σχεδιασμό υποδομών οπτικών ινών.