Среди интернет-пользователей не утихают споры о том, какой кабель лучше использовать для выхода во всемирную сеть: оптоволокно или витую пару. Сторонники применения оптоволоконного кабеля говорят о его надежности, скорости и стабильности. Так ли это на самом деле?
Существует два вида кабеля, с помощью которых провайдеры выполняют подключение интернета и телевидения: оптоволоконный кабель и витая пара. Абоненты VN-Телеком в многоквартирных домах, подключены именно с помощью витой пары.
Конструкция данного кабеля довольно проста. Она представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Такой кабель можно разместить в квартире, как вам удобно. Например, под плинтусом. А устранение повреждений витой пары не займет большого количества времени.
С волоконно-оптическим кабелем совсем другая ситуация. Внутри него находится много элементов: стеклянные волокна, пластиковые трубки, трос из стеклопластика. Его нельзя так же свободно сгибать, иначе кабель может переломиться и в результате сигнал пропадет. Чтобы устранить повреждение в оптоволокне, необходимо будет вызывать специалиста с дорогостоящим оборудованием.
Оптоволоконный кабель.Как это устроено,работает и передам по нему звук
Кроме того, ремонт и замена оптоволокна может «влететь в копеечку».
На конце каждого кабеля находится коннектор. У витой пары это пластиковый наконечник, похожий на тот, что вставляется в стационарный телефон. Важно отметить, что этот коннектор универсален и подойдет практически к любой сетевой плате. Вы можете вставить его в ноутбук, Wi-Fi-роутер или в игровую консоль.
У оптоволокна другой коннектор, для которого необходимо будет приобрести специальный оптический терминал. Удовольствие не из дешевых, да и модельный ряд ограничен всего несколькими вариантами.
Конечно, максимально возможная скорость передачи данных через оптоволокно выше, чем через витую пару. Но стоит отметить, что вы навряд ли почувствуете эту разницу в скорости. Дело в том, что каждое устройство, будь то W-Fi-роутер, домашний компьютер или ТВ-приставка, имеет свой сетевой адаптер. Если ваше устройство было выпущено несколько лет назад, то его максимальная пропускная способность составляет только 100 Мбит/c, в то время как в новых устройствах она по умолчанию позволяет разогнаться до 1 Гбит/с. В таком случае, даже если вы провели оптоволокно, но выходите в интернет со старой модели ноутбука, вы не сможете получите скорость выше, чем 100 Мбит/с.
Мы решили проверить, какая максимальная скорость необходима рядовому пользователю для комфортного времяпрепровождения в интернете.
В качестве теста мы просматривали видео на Youtube в максимально высоком качестве, запускали онлайн-игры, слушали музыку из сети и скачивали файлы с различных ресурсов. Несмотря на то, что в офисе скорость интернета достигает 1 Гбит/с, ни одна из этих задач не потребовала больше, чем 72 Мбит/с.
Оптоволокно vs витая пара| технологии подключения интернет
Если говорить откровенно, то использование оптоволокна в квартире не нужно никому. Да и пользователи сами не знают, зачем им нужна такая скорость.
Специалисты со всего заявляют, что оптоволоконная сеть останется невостребованной еще минимум десяток лет. В данный момент практически не существует интернет-ресурсов, для которых вам нужна скорость выше 70-100 Мбит/с. Даже если в будущем и появятся страницы, с которыми не справится витая пара, мы сможем в минимальные сроки заменить оборудование на более актуальное и будем предоставлять доступ через волоконно-оптический кабель.
На самом деле вы и так выходите в интернет через оптоволоконный кабель.
Как провайдер, мы проводим оптоволокно до каждого многоквартирного дома, а уже дальше выполняем подключение интернета в каждую отдельную квартиру посредством витой пары.
Проведя ряд исследований, мы пришли к выводу, что стабильность передачи данных с помощью обоих типов кабеля абсолютно идентична и никаким образом не зависит от их пропускной способности.
ТАК ЧТО ЖЕ ВЫБРАТЬ?
Вывод напрашивается сам. Витая пара дешевле и доступнее, чем оптоволоконный кабель, который не имеет преимуществ в использовании для обычного пользователя. Уважаемые друзья, тщательно выбирайте провайдера и всегда вспоминайте данную статью перед тем, как отдать предпочтение тому или иному способу подключения интернета.
Источник: vn-tel.ru
Сети кабельного телевидения для самых маленьких. Часть 8: Оптическая магистральная сеть
Вот уже много лет основой передачи данных является оптическая среда. Сложно представить хабрачитателя, не знакомого с этими технологиями, однако без хотя бы краткого описания обойтись в моей серии статей невозможно.
Содержание серии статей
- Часть 1: Общая архитектура сети КТВ
- Часть 2: Состав и форма сигнала
- Часть 3: Аналоговая составляющая сигнала
- Часть 4: Цифровая составляющая сигнала
- Часть 5: Коаксиальная распределительная сеть
- Часть 6: Усилители RF-сигнала
- Часть 7: Оптические приёмники
- Часть 8: Оптическая магистральная сеть
- Часть 9: Головная станция
- Часть 10: Поиск и устранение неисправностей на сети КТВ
Для полноты картины на пальцах и упрощённо расскажу о паре банальных вещей (не кидайте тапками, это для тех, кто совсем не в курсе): оптическое волокно представляет собой стекло, которое вытянули в нить тоньше волоса. По нему распространяется сформированный лазером луч, который (как любая электромагнитная волна) имеет свою определённую частоту. Для удобства и простоты принято, говоря об оптике, вместо частоты в герцах использовать обратную ей величину длины волны, которая в оптическом диапазоне измеряется в нанометрах. Для передачи сигналов кабельного телевидения обычно используется λ=1550нм.
Изображение с сайта fiber-optic-solutions.com
Она вносит чуть большее затухание, чем прямая, но обладает очень важным свойством: отражённый на стыке сигнал распространяется не по той же оси, что основной сигнал, благодаря чему оказывает меньшее влияние на него. Для цифровых систем передачи с заложенной избыточностью и алгоритмами восстановления это кажется неважным, но телесигнал начал свой путь как аналоговый (в оптоволокне в том числе), а для него это очень критично: все помнят двоение или сползание изображения на старых телевизорах при неуверенном приёме. Подобные волновые явления как в эфире, так и в кабелях имеют место быть. Цифровой телесигнал хоть и имеет повышенную помехозащищённость, тем не менее, не имеет многих плюшек пакетной передачи данных и так же может пострадать на уровне физики, но уже не может быть восстановлен через перезапрос.
Для того, чтобы сигнал можно было передать на значительное расстояние требуется высокий его уровень, поэтому в цепочке не обойтись без усилителей. Оптический сигнал в системах КТВ усиливают эрбиевыми усилителями (EDFA). Работа этого устройства может служить отличным примером того, что любая достаточно развитая технология неотличима от магии.
Если в двух словах: при прохождении луча по волокну с примесью эрбия создаются условия, при котором каждый фотон исходного излучения создаёт два своих клона. Такие устройства используются во всех системах передачи данных на значительные расстояния. Они, конечно же, не дёшевы. Поэтому в случаях, когда не требуется усиления сигнала на значительную величину и нет строгих требований к количеству шума, применяются регенераторы сигнала:
Это устройство, как видно из структурной схемы, осуществляет двойное преобразование сигнала между оптической и электрической средами. Такая конструкция позволяет при необходимости изменить длину волны сигнала.
Такие манипуляции как усиление и регенерация сигнала необходимы не только для компенсации километрового затухания кабеля. Наибольшие потери происходят при делении сигнала между ветвями сети. Деление производится при помощи пассивных устройств, которые в зависимости от потребности могут иметь разное количество отводов, а так же делить сигнал как симметрично, так и нет.
Внутри делитель представляет из себя либо волокна, соединённые боковыми поверхностями, либо вытравливается, как дорожки на печатной плате. Для углубления рекомендую статьи NAGru про сварные и планарные делители соответственно. Чем больше делитель имеет отводов, тем бо́льшие он вносит затухания в сигнал.
Если добавить к делителю фильтры для разделения лучей с разной длиной волны, то мы можем передавать сразу два сигнала в одном волокне.
Это простейший вариант мультиплексирования на оптике — FWDM . Подключив к входам TV и Express оборудование КТВ и интернет соответственно, мы получим смешанный сигнал в общем выводе COM, который можно передать по одному волокну, а на другой стороне так же разделить его между оптическим приёмником и коммутатором, например. Это происходит примерно так же, как в стеклянной призме из белого света появляется радуга.
С целью резервирования оптического сигнала кроме оптических приёмников с двумя вводами, о которых я писал в прошлой части может быть применено электромеханическое реле, которое может переключаться с одного источника на другой по заданным параметрам сигнала.
При деградации одного волокна устройство автоматически переключится на другое. Время переключения составляет менее секунды, поэтому для абонента это выглядит в худшем случае как горсть артефактов на цифровом телеизображении, которые тут же исчезают со следующим кадром.
- Сетевые технологии
- Разработка систем связи
- Мониторы и ТВ
- Сетевое оборудование
- Инженерные системы
Источник: habr.com
Зачем нужно оптоволокно и как оно работает
Повсеместное распространение оптоволокна стало новым шагом развития цифровых сетей.
Как удалось передать свет по проводам, и почему именно свет?
Ethernet появился на свет в далеком 1973 году, когда скорость передачи данных в компьютерных сетях достигала максимальной отметки в 2,94 Мбит/с. Сейчас это кажется смешным, но тогда хватало.
- Сайты были маленькими, контент — легким, клиенты локальными, а кабели — витыми.
Сейчас витой парой разводится разве что пресловутая «последняя миля», да и то она все чаще уступает место оптической линии GPON , оставив меди только «последний метр» — Ethernet- кабель от роутера до компьютера.
Почему сеть выбрала «светлую сторону»?
ДА БУДЕТ СВЕТ!
Чем же была плоха старая добрая медная жила? Медный провод исправно передавал информацию, начиная с первого телеграфного кабеля, и вдруг стал не мил.
- Интенсивное развитие технологий приводит к тому, что однажды они упираются в физический предел.
Последовательное развитие на этом прекращается, и нужен качественный скачок. Об это поломался, например, знаменитый Закон Мура:
«Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца».
Когда размер транзистора становится сравним с размером атома, приходится придумывать что-то еще. То же самое случилось и с передачей информации по проводам.
Дело в том, что скорость передачи информации зависит от частоты несущей электромагнитной волны. Чем выше частота несущей, тем больше скорость передачи.
Если нужно больше мегабит в секунду — изволь поднимать частоту. Несущая частота Ethernet десятки и сотни мегагерц, WiFi , Bluetooth — несколько гигагерц.
- И вот тут мы подходим к физическому пределу: полупроводниковая электроника имеет потолок рабочих частот, связанный с предельной скоростью переключения pn-перехода транзистора.
Самый быстрый полупроводниковый транзистор работает на частоте около 1ТГц, но для этого его нужно охладить почти до кельвиновского нуля. В общем, в практическом применении выше гигагерцового диапазона не прыгнуть. И тут случился качественный скачок, и обеспечил его лазер.
СВЕТОВОЙ ШНУРОК ДЖЕДАЯ
Первый же газовый лазер показал теоретическую возможность создания когерентного источника электромагнитных волн световой частоты. Частоты ближнего инфракрасного диапазона — сотни ТГц, частота несущей выше «меднопроводной» на 4 или 5 порядков, соответственно возрастает и теоретическая скорость передачи информации.
Осталось как-то передать свет от лазера на приемник, когда они не находятся в прямой видимости в вакууме. И тут на помощь снова приходит физика — точнее, эффект полного внутреннего отражения (ПВО).
Если свет выходит из более плотной оптической среды (стекло) в менее плотную (воздух), то при некотором угле падения весь свет отразится обратно. Поэтому если сделать из стекла тонкий стержень и запустить свет по нему, сам стержень светиться не будет, весь свет войдет в один торец и выйдет из другого.
Если сделать стрежень длинным и гибким, при этом не изгибая его выше критичного радиуса ради сохранения эффекта ПВО, то получается такой «провод для света».
Световоды не имеют зеркального покрытия, как многие думают, — эффект полного внутреннего отражения справляется сам. Дальше все зависит от качества оптического материала, которым определяется затухание сигнала.
Первые стеклянные световоды имели затухание около 1000дБ/км, первые коммерческие волокна — около 20дБ/км (оптические волокна производства фирмы Corning появились в 1970-м году). Сейчас затухание гораздо меньше, но остаются потери на соединениях, сварках, неоднородностях, мультиплексорах и т. п., поэтому бесконечную линию не сделать.
- Сегодня практическая длина одного сегмента ВОЛС (волоконно-оптическая линия связи) может достигать 100 км, но для этого приходится постараться.
БЕСКОНЕЧНОЕ СТЕКЛО
Волокна телекоммуникационных кабелей — то самое «стекловолокно» — изготавливаются из чистого кварцевого стекла, с химической формулой SiO2 . Вообще-то говоря, оконные стекла от него в этом не отличаются, разница только в количестве примесей.
- Больше примесей — больше рассеяния света, сильнее затухание сигнала, меньше расстояние передачи.
В оконных стеклах, например, присутствуют антиУФ-присадки: Na2C03 , К2СО3, СаС03, — которые блокируют ультрафиолет (поэтому загореть, принимая солнечные ванны через окно, нельзя).
А так все просто — кварцевый песок плавят, формируют из него пустотелую трубку (преформу), которую затем вытягивают в волокно — при прохождении через башни вытяжки происходит постепенное утоньшение нити до 125 мкм в толщину.
Затем нить охлаждают, пропускают через ванну с полимером, образующим защитное покрытие, красят, собирают в пучки, которые запаивают в полиэтилен — и кабель готов.
Производят оптические волокна по всем миру. Признанные гиганты — Fujikura и Corning (которые делают Gorilla Glass ), также известны Draka , Fibercore , Nufern , Samsung , Ceramoptec , OFS , NKT Photonics и другие.
Производится оптоволокно и в России, однако в текущей ситуации в явно недостаточных объемах.
- Сейчас отечественное производство наращивается ударными темпами.
Завод «Костромакабель» намерен производить 30 тыс. км кабеля в год, мордовский завод «Оптиковолоконные системы» способен производить 4 млн км оптоволокна в год, ориентировочно это 300 тыс. км кабеля в год, предприятие «Сарансккабель-оптика» за время своего функционирования изготовило около 6 млн км волокна, что эквивалентно 450 тыс. км кабеля.
Однако это не так много, как кажется, — в стране 400 тыс. км волоконно-оптических линий передачи эксплуатируются более 20 лет и в ближайшей перспективе подлежат замене. Также одной из проблем импортозамещения является использование для производства импортных преформ.
Все технологии, необходимые для производства собственного оптоволокна по полному циклу в необходимых количествах в стране есть, просто ранее закупать импортное было дешевле.
Источник: dzen.ru