Throughput serat maksimum. Jarak transmisi serat optik. Standar dan teknologi serat baru

13.07.2020 Windows dan disk

Saat ini kabel optik telah banyak digunakan dalam pembuatan jaringan telekomunikasi. Di miliknya ciri ciri termasuk indikator seperti:

kecepatan transfer data yang tinggi;
kurangnya kepekaan terhadap berbagai gangguan;
dibandingkan dengan kabel tembaga, bobotnya rendah dan dimensi keseluruhannya;
umur panjang;
kemungkinan meningkatkan jarak antar perangkat transmisi hingga 800 km.

Mungkin satu-satunya kelemahan yang dapat diidentifikasi saat membuat jaringan dari serat optik adalah tingginya biaya bahan dan peralatan, proses pemasangan kabel yang padat karya terkait dengan kebutuhan pengelasan saat memasang jalur utama.

Desain kabel optik

1 - elemen daya pusat
2 - serat optik
3 - modul tabung plastik
4 - film
5 - cangkang bagian dalam tipis yang terbuat dari polietilen
6 - Benang atau baju besi Kevlar
7 - cangkang polietilen tebal bagian luar

Bandwidth Serat

Selama beberapa dekade terakhir keluaran kabel serat optik telah meningkat secara signifikan. Pada saat yang sama, perkembangan untuk meningkatkan salah satu teknologi transmisi data yang canggih tidak berhenti bahkan satu menit pun. Intinya, kecepatan transmisi sinyal sangat bergantung pada jarak antar peralatan, jenis media serat dan jumlah sambungan penghubung pada batang.

Misalnya, kabel optik multimode yang digunakan untuk membangun jaringan internal (antar server data) dengan jarak kurang lebih 200 meter dapat memberikan kecepatan hingga 10 Gbit/s.

Untuk meletakkan komunikasi eksternal, dimana jarak antar pemancar bisa mencapai beberapa puluh kilometer, digunakan serat optik mode tunggal. Struktur kabel seperti itu memungkinkan laju aliran lebih dari 10 Gbit/s. Benar, ini jauh dari batas kemampuan optik. Dengan meningkatnya permintaan konsumen, akan ada kebutuhan untuk meningkatkan kekuatan peralatan, dan bahkan penggantian peralatan yang memungkinkan kecepatan transfer data 160 Gbit/s tidak dapat memanfaatkan potensi operator secara maksimal.

Jenis kabel serat optik

Berdasarkan strukturnya, kabel serat optik dibagi menjadi dua kategori:

multimode;
mode tunggal.

Kabel optik multimode telah membuktikan dirinya sebagai konduktor yang mentransmisikan sinyal jarak pendek. Pertama-tama, hal ini disebabkan oleh struktur serat itu sendiri, yang namanya kata “banyak” tidak berarti apa yang dianggap sebagai indikator yang baik. Jarak yang disarankan, saat memasang kabel multimode, dari perangkat transmisi ke pengguna tidak boleh lebih dari satu kilometer. Pada jarak ini pawang menunjukkan kemampuan passing yang sangat baik. fluks bercahaya hampir lossless dan mampu memberikan kecepatan hingga 10 Gbps. Oleh karena itu, dapat digunakan saat membangun jaringan di area kecil atau sebagai kabel optik untuk pemasangan di dalam ruangan.

Kabel optik mode tunggal terutama ditujukan untuk transmisi data jarak jauh, yang bisa mencapai puluhan bahkan ratusan kilometer. Dalam strukturnya, serat jenis ini memiliki lebih banyak kualitas terbaik dan mampu mempertahankan aliran informasi berkecepatan tinggi secara konstan tanpa redaman pada kabel optik. Dengan demikian, throughput pembawa optik mode tunggal dibatasi langsung oleh perangkat transmisi dan, dengan peralatan kuat terpasang, dapat mencapai beberapa Tbit/s.

Peralatan yang diperlukan untuk mengirimkan informasi melalui kabel serat optik

Saat ini, jaringan serat optik telah tersebar luas di kalangan perusahaan yang menyediakan akses Internet kepada pelanggannya. Dalam hal ini, untuk melakukan transmisi data, tidak termasuk kopling perantara dan peralatan terkait lainnya, peralatan berikut digunakan:

dari sisi penyedia: - peralatan DLC khusus, juga dikenal sebagai multiplexer. Hal ini memungkinkan transmisi data melalui kabel serat optik jarak jauh dengan kecepatan tinggi yang dipertahankan secara konstan.

di sisi pelanggan: - Router ONT, yang merupakan peralatan klien terminal dan memungkinkan akses ke Internet melalui jaringan serat optik. Memungkinkan akses dengan kecepatan hingga 2,5 Gbit/s.

xn----etbqnigrhw.xn--p1ai

26 terabit/dtk melalui serat dengan satu laser

Sekelompok insinyur Jerman yang dipimpin oleh Profesor Wolfgang Freude dari Universitas Karlsruhe menerapkan teknik OFDM (Orthogonal Frekuensi Division Multiplexing), yang banyak digunakan dalam serat optik. komunikasi nirkabel(802.11 dan LTE), televisi digital(DVB-T) dan ADSL.

Lebih sulit menggunakan OFDM dalam serat optik, karena di sini Anda perlu membagi fluks cahaya menjadi subcarrier. Sebelumnya, satu-satunya cara untuk melakukan hal ini adalah dengan menggunakan laser terpisah untuk setiap subcarrier. Perbandingan jenis yang berbeda multipleks

Laser terpisah dan penerima terpisah digunakan untuk menyiarkan pada setiap frekuensi, sehingga ratusan laser dapat mengirimkan sinyal secara bersamaan dalam satu saluran serat optik. Menurut Profesor Freude, total kapasitas saluran hanya dibatasi oleh jumlah laser. “Percobaan telah dilakukan dan kecepatan 100 terabit/s telah ditunjukkan,” ujarnya dalam wawancara dengan BBC. Namun untuk ini kami harus menggunakan sekitar 500 laser, yang harganya sangat mahal.

Freude dan rekan-rekannya telah mengembangkan teknologi untuk mentransmisikan lebih dari 300 subcarrier warna berbeda melalui serat optik dengan satu laser yang beroperasi dalam pulsa pendek. Fenomena menarik yang disebut penyisiran frekuensi optik berperan di sini. Setiap pulsa kecil “dioleskan” melintasi frekuensi dan waktu, sehingga penerima sinyal, dengan bantuan pengaturan waktu yang tepat, secara teoritis dapat memproses setiap frekuensi secara terpisah.

Setelah beberapa tahun bekerja, peneliti Jerman akhirnya berhasil menemukan waktu yang tepat, memilih material yang sesuai, dan secara praktis memproses setiap subcarrier menggunakan fast Fourier transform (FFT). Transformasi Fourier adalah operasi yang menghubungkan suatu fungsi dari suatu variabel nyata dengan fungsi lain dari suatu variabel nyata. Ini fitur baru menjelaskan koefisien ketika menguraikan fungsi asli menjadi komponen dasar - getaran harmonik dengan frekuensi berbeda.

FFT sangat ideal untuk menguraikan cahaya menjadi subcarrier. Ternyata total sekitar 350 warna (frekuensi) dapat diekstraksi dari pulsa tipikal, dan masing-masing warna digunakan sebagai subcarrier terpisah, seperti pada teknik OFDM tradisional. Tahun lalu, Freude dan rekan-rekannya melakukan eksperimen dan dalam praktiknya menunjukkan kecepatan 10,8 terabit/s, dan kini mereka semakin meningkatkan akurasi pengenalan frekuensi.

Menurut Freude, pengaturan waktu dan teknologi FFT yang ia kembangkan dapat diimplementasikan dengan baik pada sebuah chip dan dapat digunakan secara komersial.

Tag:

habrahabr.ru

serat optik

1. Apa arti istilah “terminasi” sistem kabel dan “penyambungan” kabel serat optik? Terminasi adalah prosedur penyambungan kabel, kawat atau fiber ke peralatan switching. Penyambungan adalah penyambungan ujung-ujung serat secara mekanis satu sama lain dengan menggunakan kopling penjepit (splice). 2. Menjelaskan konsep “parameter dasar” sistem kabel dan

"redaman kabel serat optik"? Atenuasi adalah proses melemahnya fluks cahaya pada serat optik. Faktor penyebab redaman bisa bermacam-macam: - Redaman akibat serapan cahaya. Didefinisikan sebagai konversi pulsa cahaya menjadi panas yang terkait dengan resonansi pada bahan serat. Ada serapan internal (berhubungan dengan bahan serat) dan serapan eksternal (adanya pengotor mikro). Serat optik yang diproduksi saat ini memiliki jumlah pengotor mikro yang sangat rendah, sehingga penyerapan eksternal dapat diabaikan. - redaman cahaya pada serat optik yang disebabkan oleh hamburan radiasi. Hamburan merupakan salah satu faktor utama redaman cahaya pada serat. Jenis redaman ini terutama terkait dengan adanya pengotor pada serat optik, serta cacat pada inti serat optik. Kehadiran inklusi tersebut mengarah pada fakta bahwa fluks cahaya, yang merambat sepanjang serat optik, menyimpang dari lintasan yang benar, akibatnya sudut bias terlampaui dan sebagian fluks cahaya keluar melalui kelongsong. Selain itu, adanya pengotor asing menyebabkan pantulan sebagian fluks cahaya ke arah yang berlawanan, yang disebut efek hamburan balik; - redaman cahaya yang berhubungan dengan pembengkokan serat optik, ada dua jenis pembengkokan: 1. Microbending, jenis pembengkokan ini disebabkan oleh perubahan mikroskopis parameter geometris inti serat sebagai hasil produksi. 2. Macrobending, yaitu jenis yang disebabkan oleh pembengkokan besar serat optik yang melebihi radius minimum sehingga menyebabkan sebagian cahaya keluar dari inti serat. Jari-jari lentur di mana pulsa cahaya merambat tanpa distorsi apa pun adalah 10 sentimeter (untuk serat mode tunggal). Meningkatkan radius tikungan minimum akan meningkatkan efek dispersi. Faktor-faktor yang diperlukan untuk menentukan koefisien atenuasi total adalah: rugi-rugi masukan dan keluaran sinyal optik, rugi-rugi serapan dan hamburan, rugi-rugi lentur, dan rugi-rugi konektor mekanis. Koefisien atenuasi didefinisikan sebagai rasio daya yang dimasukkan ke dalam serat optik dengan daya yang diterima dari serat sinyal optik. Diukur dalam desibel (dB). 3. Jelaskan desain dan karakteristik kabel serat optik mode tunggal. Kabel serat optik terdiri dari inti kaca atau plastik penghantar cahaya tipis dalam selubung kaca reflektif, dibungkus dalam jalinan pelindung. Serat mode tunggal - (mode tunggal) SM, 9-10/125 mikron, yaitu 9-10 mikrometer adalah diameter inti, 125 mikron adalah diameter kelongsong. Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 1300 dan 1550 nm dan redaman 1 dB/km ditransmisikan. 4. Jelaskan desain dan karakteristik kabel serat optik multimode. serat multimode - (multimode) MM, 62,5/125 dan 50/125 mikron: diameter inti adalah 62,5 atau 50 mikrometer. Berkas cahaya dengan panjang gelombang 850 dan 1300 nm dan redaman 1,5-5 dB/km ditransmisikan.

5. Standar serat apa yang harus digunakan?

administrator sistem saat mengatur serat optik

sistem kabel? Saat ini, kepatuhan terhadap rekomendasi IEC 60793 dan rekomendasi ITU-T berikut ditentukan dengan penambahan panjang gelombang jenis serat optik tertentu:

Tipe B1.1 mematuhi ITU-T G652 (a, b) dengan panjang gelombang 1,31 µm dan ITU-T G654a dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B1.2 b sesuai dengan ITU-T G654(b) dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B1.2 c sesuai dengan ITU-T G654(c) dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B1.3 sesuai dengan ITU-T G652 (c, d) dengan panjang gelombang 1,31 µm;

Tipe B2 sesuai dengan ITU-T G.653 (a, b) dan ITU-T G.655 (a, b) dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B4 c sesuai dengan ITU-T G.655 (c) dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B4 d sesuai dengan ITU-T G.655(d) dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B4 e mematuhi ITU-T G.655(e) dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B5 sesuai dengan ITU-T G.656 dengan panjang gelombang 1,55 µm;

Tipe B6 a sesuai dengan ITU-T G.657 A1/2 dengan panjang gelombang 1,31 µm;

Tipe B6 b sesuai dengan ITU-T G.657 B2/3 dengan panjang gelombang 1,31 µm.

6. Standar apa yang harus dimiliki oleh administrasi sistem kabel

menggunakan administrator sistem? Penciptaan sistem kabel didasarkan pada banyak hal

standar. Berikut adalah standar dasar yang diperlukan untuk

transmisi data berkecepatan tinggi dan kepatuhan wajib

layanan administrator sistem.

EIA/TIA 568 - standar untuk menciptakan layanan telekomunikasi

dan bangunan industri, perencanaan kabel

sistem bangunan, metodologi untuk membangun sistem telekomunikasi

bangunan jasa dan industri.

EIA/TIA 569 adalah standar yang menjelaskan persyaratan bangunan,

di mana kabel terstruktur dipasang

sistem dan peralatan komunikasi.

EIA/TIA 606 - standar administrasi telekomunikasi

infrastruktur di kantor dan produksi

EIA/TIA 607 adalah standar yang menetapkan persyaratan untuk

infrastruktur sistem grounding telekomunikasi

dan pemerataan potensi di bidang jasa dan produksi

Dimungkinkan untuk menggunakan standar selain EIA/TIA

untuk pembangunan sistem kabel terstruktur ISO.

ISO 11801 - standar untuk sistem pengkabelan terstruktur

tujuan umum di gedung dan kampus. Dia fungsional

mirip dengan standar EIA/TIA 568 7. Fungsi apa yang dilakukan sistem manajemen kabel?

sistem? Berikan contoh penerapannya. Pemecahan masalah jaringan adalah proses yang cukup rumit.

dan prosedur untuk mendaftarkan perubahan status koneksi

secara manual sama sulitnya dan tidak dapat diandalkan. Oleh karena itu paling sering

dan jaringan menggunakan sistem administrasi kabel

sistem yang memungkinkan Anda memantau kinerja sistem

dan masing-masing komponennya dan memecahkan masalah secara minimal

jangka pendek. 8. Sebutkan subsistem perkabelan gedung dan fungsinya.

Subsistem tempat kerja. Subsistem tempat kerja dirancang untuk menghubungkan pengguna akhir (komputer, terminal, printer, telepon, dll.) ke outlet informasi. Termasuk kabel patch, adaptor, serta perangkat yang memungkinkan Anda menghubungkan peralatan terminal ke jaringan melalui soket informasi. Pengoperasian SCS pada akhirnya memastikan pengoperasian subsistem tempat kerja.

Subsistem horisontal. Subsistem horizontal mencakup ruang antara outlet Informasi di tempat kerja dan koneksi silang horizontal di kabinet telekomunikasi. Terdiri dari kabel horizontal, soket informasi dan bagian sambungan silang horizontal yang berfungsi untuk kabel horizontal. Direkomendasikan agar setiap lantai bangunan dilayani oleh subsistem Horizontalnya masing-masing. Semua kabel horizontal, apa pun jenis media transmisinya, tidak boleh melebihi 90 m pada area dari outlet informasi di tempat kerja hingga sambungan silang horizontal. Untuk masing-masing tempat kerja Setidaknya dua kabel horizontal harus dipasang.

Subsistem tulang punggung. Subsistem tulang punggung menghubungkan sambungan silang utama di ruang perangkat keras dengan sambungan silang perantara dan sambungan silang horizontal. Subsistem tulang punggung harus mencakup kabel yang dipasang secara vertikal antara sambungan silang lantai pada gedung bertingkat, serta kabel yang dipasang secara horizontal antar sambungan silang pada bangunan tambahan.

Subsistem peralatan. Subsistem peralatan terdiri dari peralatan komunikasi elektronik untuk penggunaan kolektif (umum), yang terletak di ruang perangkat keras atau di lemari telekomunikasi, dan media transmisi yang diperlukan untuk terhubung ke peralatan distribusi melayani subsistem horizontal atau tulang punggung.

Jalan raya kompleks bangunan. Ketika sistem perkabelan menjangkau lebih dari satu gedung, komponen yang menyediakan komunikasi antar gedung merupakan tulang punggung kampus. Subsistem ini mencakup media yang melaluinya sinyal utama ditransmisikan, peralatan switching terkait yang dimaksudkan untuk terminasi dari jenis ini lingkungan, dan alat proteksi kelistrikan untuk menekan tegangan berbahaya bila lingkungan terkena petir dan/atau listrik tegangan tinggi yang puncaknya dapat menembus kabel di dalam gedung.

Subsistem administratif. Subsistem administratif menyatukan subsistem yang tercantum di atas. Terdiri dari kabel patch yang secara fisik menghubungkan berbagai subsistem, dan penandaan untuk mengidentifikasi kabel, panel patch, dll.

9. Sebutkan karakteristik sistem pengkabelan kampus menurut

standar TIA/EIA 568. Sesuai dengan standar konstruksi sistem kabel TIA/EIA 568, SCS memiliki karakteristik sebagai berikut: topologi setiap subsistem adalah bintang; jenis perangkat dan ruangan yang menghubungkan subsistem kabel: lemari horizontal dan crossover (HC), lemari perantara dan crossover (1C), lemari utama dan crossover (MS) dan ruang peralatan (ER) - ruang untuk peralatan jaringan aktif; jumlah lemari perantara antara lemari utama dan lemari mendatar paling banyak 1 lemari; antara dua lemari horizontal - tidak lebih dari 3 lemari; panjang maksimum segmen tulang punggung untuk twisted pair adalah 90 m; tidak bergantung pada jenis kabel; panjang maksimum segmen tulang punggung serat optik tergantung pada jenis kabel (lihat gambar)

10. Memberikan contoh penerapan penandaan sistem kabel sesuai dengan standar administrasi. Penandaan GOST R53246-2008 kode warna tergantung pada kelas serat optik

11. Apa yang dimaksud dengan diagram jaringan fungsional? Kapan dan bagaimana

yang dilakukan administrator sistem?

12. Sebutkan metrik teknis pemasangan kabel serat optik

sistem. Bagaimana cara memperbaikinya setelah penyimpangan dari

nilai nominal? Rasio Penundaan Bingkai. Latensi adalah parameter penting,

sangat penting untuk menjalankan aplikasi

dalam waktu nyata. Opsi ini telah dibahas

sebagai metrik teknis untuk 100 Base Ethernet.

Dokumen-dokumen forum memberikan perhitungan teoritis mengenai hal ini

parameter untuk Metro Ethernet. Dalam prakteknya hal ini cukup bermasalah

kompleksitas sistem modern).

Rasio Kehilangan Bingkai (FLR). Kerugian bingkai

Ini adalah proporsi frame yang tidak terkirim ke penerima, dari

jumlah total frame yang dikirimkan selama periode pelaporan (jam,

hari, bulan).

Dampak kehilangan paket pada lalu lintas pengguna, serta

penundaan bervariasi dan bergantung pada jenis data yang dikirimkan.

Oleh karena itu, kerugian dapat mempunyai dampak yang berbeda terhadap kualitas

Layanan QoS tergantung pada aplikasi, layanan

atau protokol telekomunikasi tingkat tinggi,

digunakan untuk pertukaran informasi. Misalnya saja kerugian

tidak melebihi 1%, dapat diterima untuk aplikasi seperti Voice

melalui IP (VoIP), tetapi meningkatkannya menjadi 3% menjadikannya tidak mungkin

penyediaan layanan ini.

Di sisi lain, aplikasi modern bersifat responsif

untuk peningkatan kerugian, mengkompensasinya dengan penurunan kecepatan

transmisi atau penggunaan mekanisme kompresi adaptif

Deskripsi matematis RENTANG juga disajikan dalam dokumen

FDV (Frame Delay Variations) adalah salah satunya

parameter penting untuk aplikasi yang beroperasi di

waktu nyata.

FDV didefinisikan sebagai perbedaan latensi dari beberapa yang dipilih

paket yang dikirim dari satu perangkat ke perangkat lainnya. Metrik ini hanya berlaku untuk pengiriman yang berhasil

paket dalam jangka waktu tertentu. Balapan matematikanya

Keempatnya diberikan dalam dokumen forum.

Bandwidth menurun. Bandwidth saluran

adalah maksimum teoritis yang mungkin ditransmisikan

informasi dan seringkali konsep ini ketika mengukur

digantikan oleh konsep kapasitas saluran,

yang mencerminkan kemungkinan nyata dari lingkungan, yaitu volume

data yang dikirimkan oleh suatu jaringan atau bagiannya per satuan waktu.

Bandwidth bukan merupakan karakteristik pengguna,

karena ini mencirikan kecepatan eksekusi

operasi jaringan internal - transfer paket data antar

node jaringan melalui berbagai perangkat komunikasi.

Persentase penggunaan bandwidth saluran per unit

waktu disebut pemanfaatan saluran. Pembuangan saluran

juga sering digunakan sebagai metrik. Bandwidth

diukur dalam bit per detik atau paket

per detik. Throughput bisa seketika,

rata-rata dan maksimum.

Throughput rata-rata dihitung dengan membagi

total volume data yang dikirimkan pada saat transmisi,

dan jangka waktu yang cukup lama dipilih

Jam, hari atau minggu.

Throughput sesaat berbeda dari rata-rata

throughput yang dipilih untuk rata-rata

jangka waktu yang sangat singkat, misalnya 10 ms atau 1 s.

Throughput maksimum adalah yang terbesar

throughput sesaat yang direkam selama

periode observasi.__

13. Metrik bisnis apa yang digunakan administrator sistem?

pengoperasian sistem kabel? Ada tiga metrik bisnis utama untuk kinerja IS.

Waktu pemulihan sistem yang diharapkan MTTR (Mean

Saatnya Memulihkan). Metrik ini ditetapkan oleh unit bisnis

layanan administrator sistem perusahaan. Ada jenis bisnis

yang bisa ada tanpa IP hanya sedikit

menit, dan biaya waktu henti per menit akan menjadi sangat penting

Jenis bisnis lain mungkin perlu menunggu hingga sistem dipulihkan

beberapa hari tanpa kerugian finansial. Ini sangat penting

metrik untuk merencanakan prosedur pemulihan. Harga

tentang penerapan tindakan pencegahan untuk pemulihan

sistem tumbuh secara eksponensial tergantung pada

nilai MTTR. Waktu aktif sistem adalah karakteristik metrik

waktu pengoperasian sistem. Metrik ini mirip dengan metrik

MTBF, dibahas di Bab 8, namun tidak hanya mempertimbangkannya

masalah teknis, serta masalah pemeliharaan jaringan. Dia

digunakan untuk mengukur keandalan dan stabilitas jaringan dan

menampilkan waktu jaringan telah berjalan tanpa gangguan atau kebutuhan

reboot untuk tujuan administrasi atau pemeliharaan.

Keandalan sistem terkadang diukur dalam persentase (biasanya

tidak kurang dari 99%). Nilai yang terlalu tinggi mungkin berarti tidak cukup

kualifikasi administrator sistem, sejak itu

Beberapa proses memerlukan penghentian dan boot ulang secara rutin.

Waktu Rata-Rata Antara Kegagalan MTBF

Kegagalan), atau waktu antar kegagalan, adalah metrik kinerja

peralatan yang ditentukan oleh pabrikan. Sejak modern

peralatan komputer bekerja dengan cukup andal

(sangat sering pabrikan memberikan garansi seumur hidup),

maka beberapa pabrikan tidak menyediakan metrik ini dalam teknisnya

dokumentasi. Administrator sistem harus

dalam hal ini, ambillah dari data analitis yang dipublikasikan

Oleh spesies ini peralatan.

Waktu naik sistem Uptime adalah hasilnya

metrik yang menunjukkan berapa banyak waktu yang digunakan pengguna

tidak menggunakan IS karena masalah kesalahan diagnosis dan

pemulihan sistem, yaitu ini adalah total waktu untuk

deteksi kesalahan, diagnosis, waktu pemulihan dan

meluncurkan IC dalam mode industri. Metrik ini diberikan

unit bisnis hingga layanan administrator sistem di

SLA. Hal ini ditentukan berdasarkan kemampuan finansial

perusahaan dan, karenanya, perlengkapannya dengan sarana

diagnostik dan pemulihan. Untuk layanan admin

sistem, metrik ini melaporkan dan menentukan kemampuannya

menjaga IS agar tetap berfungsi. Ketersediaan Layanan mempunyai dampak langsung

berdampak pada kualitas sebenarnya dari layanan yang dikonsumsi

pengguna. Ada tiga kriteria terpenting,

menentukan ketersediaan layanan: waktu pengenalan layanan

(Waktu Aktivasi Layanan), ketersediaan koneksi (Connection

Ketersediaan), waktu pemulihan layanan setelah kegagalan (Rata-rata

Saatnya Memulihkan Layanan - MTTR).

Waktu pelaksanaan layanan adalah waktu yang berlalu dari

saat pengguna memesan layanan baru (atau mengubah parameter layanan yang ada) hingga saat kapan

layanan akan diaktifkan dan tersedia untuk pengguna. Waktu

instalasi dapat memakan waktu dari beberapa menit hingga beberapa menit

bulan. Misalnya untuk memodifikasi yang sudah ada

layanan (atas permintaan pengguna) untuk meningkat

kinerjanya mungkin memerlukan paking

kabel serat optik ke lokasi pengguna,

yang akan memakan waktu lama.

Ketersediaan koneksi menentukan berapa lama waktu yang dimiliki pengguna

koneksi mematuhi parameter kontrak.

Biasanya, nilai parameter ini ditunjukkan dalam deskripsi layanan

dalam persentase (terkadang dalam hitungan menit). Ketersediaan Koneksi

dihitung sebagai persentase waktu selama itu

koneksi pengguna berfungsi penuh

negara (pengguna menerima dan mengirimkan

data), dari total durasi periode pelaporan.

Penyedia layanan (misalnya, operator telekomunikasi) biasanya mengecualikan

dari downtime, periode melakukan perawatan rutin

berfungsi, karena pengguna mengetahui pencegahan yang akan datang

diberitahukan sebelumnya.

Waktu pemulihan layanan setelah kegagalan didefinisikan sebagai

waktu yang diharapkan diperlukan untuk memulihkan normal

berfungsinya layanan setelah kegagalan. Metrik ini sudah ada

dibahas di Bab 8. Selain itu, kami mencatat beberapa di antaranya

kekhasan. Sebagian besar jaringan menyediakan beberapa

tingkat redundansi dengan pemulihan otomatis

layanan jika terjadi kegagalan atau malfungsi. Untuk

Dalam situasi seperti itu, operator telekomunikasi menetapkan MTTR sama dengan

beberapa detik atau bahkan milidetik. Jika

diperlukan campur tangan tenaga teknis, inilah saatnya

biasanya memakan waktu sama dengan beberapa menit, lebih jarang -

14. Layanan administrator sistem apa yang seharusnya

terlibat dalam proses restorasi serat optik

sistem kabel?

15. Pekerjaan apa yang dilakukan untuk memulihkan kabel serat optik

sistem dan dalam hal apa administrator sistem akan memberikannya

perusahaan outsourcing?

16. Berikan contoh penggunaan model deteksi kesalahan dasar

administrator sistem selama pengoperasian serat optik yang "lambat".

sistem kabel.

studfiles.net

Kabel serat optik - dari pemilihan hingga penggunaan

Kabel serat optik bukan hanya produk yang dapat dibeli di situs web perusahaan Finfort-Intertrading, tetapi pertama-tama merupakan komponen integral untuk membangun jaringan Internet yang andal dan bebas masalah.

Serat optik mentransmisikan data dengan kecepatan sangat tinggi. Dengan setiap modernisasi baru, tidak hanya kualitas, tetapi juga volume informasi yang dikirimkan meningkat. Bandwidth kabel serat optik sudah diukur dalam Tbit/s. Tapi ini bukan batasnya - ada peluang untuk meningkatkan kapasitas berkali-kali lipat.

Bagaimana cara memilih kabel serat optik?

Ada banyak spesifikasi serat optik yang mencakup berbagai aspek seperti dimensi, bandwidth, kekuatan, radius tekukan, pemilihan konektor, dan bahkan warna jaket pelindung yang melindungi kabel dari kerusakan.

Di antara parameter utama yang perlu Anda ketahui, ada baiknya menyoroti panjang serat optik, diameter, bandwidth kabel serat optik, jendela transparansi, dan redaman sinyal.

Jika Anda memesan kabel di situs web Finfort-Intertrading, selalu bawa dengan cadangan - jika Anda perlu mengatur ulang peralatan di dalam lokasi, meteran tambahan atau seluruh gulungan tidak ada salahnya!

Untuk menghubungkan kabel serat optik ke peralatan, Anda memerlukan konektor optik. Yang paling populer adalah konektor SC dan ST. Semua jenis konektor kabel tersedia di halaman produk situs web Finfort-Intertrading - pilih yang sesuai untuk Anda!

Memilih dan membeli kabel fiber optik di website Finfort-Intertrading tidaklah sulit. Apa yang mungkin tidak Anda ketahui adalah beberapa nuansa yang hanya sedikit orang yang memperhatikan.

Jangan pernah melihat langsung ke bagian fiber. Energi optik yang ditransmisikan melalui kabel tidak terlihat oleh mata, namun dapat merusak retina secara permanen.

Sambungkan serat dengan hati-hati. Chip serat optik adalah pecahan kaca tajam yang kecil, hampir tidak terlihat, dan dapat merusak kulit atau masuk ke mata Anda. Gunakan selotip untuk mengumpulkan pecahannya.

Pastikan jumlah serat pada kabel satu jaringan (luar dan dalam gedung) sebanyak mungkin cocok.

Saat Anda memasang fiber, uji dan dokumentasikan data seperti redaman setiap fiber. Tuliskan deskripsi daya optik selama transmisi dan penerimaan, tunjukkan kerugian optik, lokasi panel patch, dan jenis konektor untuk setiap sambungan.

Tentu saja, ini belum semuanya informasi tentang kabel serat optik. Terperinci spesifikasi teknis dijelaskan di situs web perusahaan Finfort-Intertrading di bagian produk. Masuk, pilih, pesan!

Deskripsinya dipublikasikan di jurnal Nature Photonics teknologi baru transmisi data melalui serat optik dengan kecepatan hingga 26 Tbit/s, bukan kecepatan maksimum saat ini sebesar 1,6 Tbit/s.

Sekelompok insinyur Jerman yang dipimpin oleh Profesor Wolfgang Freude dari Universitas Karlsruhe menerapkan teknik OFDM (Orthogonal Frekuensi Division Multiplexing), yang banyak digunakan dalam komunikasi nirkabel (802.11 dan LTE), televisi digital (DVB-T) dan ADSL, untuk serat optik.

Perbandingan berbagai jenis multiplexing

Setelah beberapa tahun bekerja, peneliti Jerman akhirnya berhasil menemukan waktu yang tepat, memilih material yang sesuai, dan secara praktis memproses setiap subcarrier menggunakan fast Fourier transform (FFT). Transformasi Fourier adalah operasi yang menghubungkan suatu fungsi dari suatu variabel nyata dengan fungsi lain dari suatu variabel nyata. Fungsi baru ini menjelaskan koefisien ketika menguraikan fungsi asli menjadi komponen dasarnya - getaran harmonik dengan frekuensi berbeda.

Menurut Freude, pengaturan waktu dan teknologi FFT yang ia kembangkan dapat diimplementasikan dengan baik pada sebuah chip dan dapat digunakan secara komersial.

Serat optik terdiri dari konduktor cahaya pusat (inti) - serat kaca, dikelilingi oleh lapisan kaca lain - kelongsong, yang memiliki indeks bias lebih rendah daripada inti. Saat menyebar melalui inti, sinar cahaya tidak melampaui batasnya, dipantulkan dari lapisan penutup cangkang. Dalam serat optik, berkas cahaya biasanya dihasilkan oleh semikonduktor atau laser dioda. Tergantung pada distribusi indeks bias dan diameter inti, serat optik dibagi menjadi mode tunggal dan multimode.

Pasar produk serat optik di Rusia

Cerita

Meskipun serat optik merupakan sarana komunikasi yang banyak digunakan dan populer, teknologinya sendiri sederhana dan berkembang sejak lama. Eksperimen mengubah arah berkas cahaya melalui pembiasan ditunjukkan oleh Daniel Colladon dan Jacques Babinet pada tahun 1840. Beberapa tahun kemudian, John Tyndall menggunakan eksperimen ini dalam kuliah umum di London, dan pada tahun 1870 ia menerbitkan sebuah karya tentang sifat cahaya. Penerapan Praktis teknologi baru ditemukan pada abad kedua puluh. Pada tahun 1920-an, peneliti Clarence Hasnell dan John Berd mendemonstrasikan kemungkinan transmisi gambar melalui tabung optik. Prinsip ini digunakan oleh Heinrich Lamm untuk pemeriksaan kesehatan pasien. Baru pada tahun 1952 fisikawan India Narinder Singh Kapany melakukan serangkaian eksperimennya sendiri yang mengarah pada penemuan serat optik. Faktanya, dia menciptakan kumpulan benang kaca yang sama, dan cangkang serta intinya terbuat dari serat dengan indeks bias berbeda. Cangkangnya sebenarnya berfungsi sebagai cermin, dan intinya lebih transparan - ini memecahkan masalah dispersi yang cepat. Jika sebelumnya pancaran sinar tidak mencapai ujung filamen optik, dan tidak mungkin menggunakan alat transmisi seperti itu dalam jarak jauh, kini masalahnya telah terpecahkan. Narinder Kapani meningkatkan teknologinya pada tahun 1956. Sekumpulan batang kaca fleksibel mentransmisikan gambar tanpa kehilangan atau distorsi.

Penemuan serat optik oleh spesialis Corning pada tahun 1970, yang memungkinkan duplikasi sistem transmisi data sinyal telepon melalui kabel tembaga pada jarak yang sama tanpa repeater, umumnya dianggap titik balik dalam sejarah perkembangan teknologi serat optik. Para pengembang berhasil menciptakan sebuah konduktor yang mampu mempertahankan setidaknya satu persen kekuatan sinyal optik pada jarak satu kilometer. Menurut standar saat ini, ini adalah pencapaian yang agak sederhana, tetapi, hampir 40 tahun yang lalu, ini merupakan kondisi yang diperlukan untuk mengembangkan jenis komunikasi kabel baru.

Awalnya serat optik bersifat multifase, yaitu dapat mentransmisikan ratusan fase cahaya sekaligus. Selain itu, peningkatan diameter inti serat memungkinkan penggunaan pemancar dan konektor optik yang murah. Belakangan, mereka mulai menggunakan serat berperforma lebih tinggi, yang memungkinkan transmisi hanya satu fase dalam lingkungan optik. Dengan diperkenalkannya serat fase tunggal, integritas sinyal dapat dipertahankan pada jarak yang lebih jauh, yang memfasilitasi transfer sejumlah besar informasi.

Serat yang paling populer saat ini adalah serat fase tunggal dengan offset panjang gelombang nol. Sejak tahun 1983, produk ini telah menjadi produk serat optik terkemuka di industri, terbukti beroperasi pada jarak puluhan juta kilometer.

Keuntungan komunikasi serat optik

Lebar pita sinyal optik disebabkan oleh ekstrimnya frekuensi tinggi pembawa. Artinya informasi dapat ditransmisikan melalui jalur serat optik dengan kecepatan sekitar 1 Tbit/s;
Redaman sinyal cahaya yang sangat rendah dalam serat, yang memungkinkan pembangunan jalur komunikasi serat optik hingga panjang 100 km atau lebih tanpa regenerasi sinyal;
Ketahanan terhadap interferensi elektromagnetik dari sistem kabel tembaga di sekitarnya, peralatan listrik (saluran listrik, motor listrik, dll.) dan kondisi cuaca;
Perlindungan terhadap akses tidak sah. Informasi yang dikirimkan melalui jalur komunikasi serat optik praktis tidak mungkin disadap dengan cara yang tidak merusak;
Keamanan listrik. Faktanya, sebagai dielektrik, serat optik meningkatkan ledakan dan keselamatan kebakaran jaringan, yang sangat penting di kilang kimia dan minyak, ketika melayani proses teknologi berisiko tinggi;
Daya tahan jalur komunikasi serat optik - masa pakai jalur komunikasi serat optik minimal 25 tahun.

Kekurangan komunikasi serat optik

Biaya elemen saluran aktif yang relatif tinggi yang mengubah sinyal listrik menjadi cahaya dan cahaya menjadi sinyal listrik;
Biaya penyambungan serat optik yang relatif tinggi. Hal ini memerlukan peralatan teknologi yang presisi dan mahal. Akibatnya, jika kabel optik putus, biaya pemulihan saluran serat optik lebih tinggi dibandingkan saat bekerja dengan kabel tembaga.

Elemen Garis Serat Optik

Penerima optik

Penerima optik mendeteksi sinyal yang ditransmisikan melalui kabel serat optik dan mengubahnya menjadi sinyal listrik, yang kemudian memperkuat dan mengembalikan bentuknya, serta sinyal jam. Tergantung pada kecepatan transmisi dan spesifikasi sistem perangkat, aliran data dapat diubah dari serial ke paralel.

Pemancar optik

Pemancar optik dalam sistem serat optik mengubah urutan data listrik yang disuplai oleh komponen sistem menjadi aliran data optik. Pemancar terdiri dari konverter serial paralel dengan penyintesis jam (yang bergantung pada instalasi sistem dan bit rate), driver dan sumber sinyal optik. Berbagai sumber optik dapat digunakan untuk sistem transmisi optik. Misalnya, dioda pemancar cahaya sering digunakan dengan biaya rendah jaringan lokal untuk komunikasi jarak pendek. Namun, bandwidth spektral yang lebar dan ketidakmampuan untuk bekerja pada panjang gelombang jendela optik kedua dan ketiga tidak memungkinkan penggunaan LED dalam sistem telekomunikasi.

Penguat awal

Penguat mengubah arus asimetris dari sensor fotodioda menjadi tegangan asimetris, yang diperkuat dan diubah menjadi sinyal diferensial.

Sinkronisasi data dan chip pemulihan

Chip ini harus mengembalikan sinyal jam dari aliran data yang diterima dan pencatatan jam kerjanya. Sirkuit loop fase-terkunci yang diperlukan untuk pemulihan jam juga terintegrasi penuh ke dalam chip jam dan tidak memerlukan pulsa jam kontrol eksternal.

Blok konversi kode serial ke paralel

Konverter paralel-ke-serial

Pembentuk laser

Tugas utamanya adalah menyuplai arus bias dan arus modulasi untuk memodulasi dioda laser secara langsung.

Kabel optik, terdiri dari serat optik yang terletak di bawah selubung pelindung umum.

Serat mode tunggal

Jika diameter serat dan panjang gelombang cukup kecil, seberkas sinar akan merambat melalui pemandu cahaya. Secara umum, fakta pemilihan diameter inti untuk mode propagasi sinyal mode tunggal menunjukkan kekhasan masing-masing pilihan terpisah desain panduan cahaya. Artinya, mode tunggal mengacu pada karakteristik serat relatif terhadap frekuensi spesifik gelombang yang digunakan. Perambatan hanya satu berkas menghilangkan dispersi antar mode, dan oleh karena itu serat mode tunggal jauh lebih produktif. Saat ini, inti dengan diameter luar sekitar 8 mikron digunakan. Seperti halnya serat multimode, kepadatan distribusi material langkah dan gradien digunakan.

Opsi kedua lebih produktif. Teknologi mode tunggal lebih tipis, lebih mahal dan saat ini digunakan dalam telekomunikasi. Serat optik digunakan dalam jalur komunikasi serat optik, yang lebih unggul sarana elektronik komunikasi yang memungkinkan transmisi data digital berkecepatan tinggi dan lossless dalam jarak yang sangat jauh. Garis serat optik keduanya bisa terbentuk jaringan baru, dan berfungsi untuk menggabungkan jaringan yang sudah ada - bagian dari jalan raya serat optik, disatukan secara fisik pada tingkat serat, atau secara logis pada tingkat protokol transfer data. Kecepatan transmisi data melalui jalur serat optik dapat diukur dalam ratusan gigabit per detik. Standar ini sedang diselesaikan untuk memungkinkan transmisi data pada kecepatan 100 Gbit/s, dan standar Ethernet 10 Gbit telah digunakan dalam struktur telekomunikasi modern selama beberapa tahun.

Serat multimode

Dalam serat optik multimode, sejumlah besar mode—sinar yang dimasukkan ke dalam serat pada sudut berbeda—dapat merambat secara bersamaan. Multimode OF memiliki diameter inti yang relatif besar (nilai standar 50 dan 62,5 μm) dan, karenanya, bukaan numerik yang besar. Diameter inti serat multimode yang lebih besar menyederhanakan penggabungan radiasi optik ke dalam serat, dan persyaratan toleransi yang lebih longgar untuk serat multimode mengurangi biaya transceiver optik. Dengan demikian, serat multimode mendominasi jaringan lokal dan rumah jarak pendek.

Kerugian utama dari serat optik multimode adalah adanya dispersi antar mode, yang timbul karena fakta bahwa mode yang berbeda mengikuti jalur optik yang berbeda dalam serat. Untuk mengurangi pengaruh fenomena ini, serat multimode dengan indeks bias gradien dikembangkan, sehingga mode dalam serat merambat sepanjang lintasan parabola, dan perbedaan jalur optiknya, dan akibatnya, dispersi antar mode. secara signifikan lebih sedikit. Namun, betapapun seimbangnya serat multimode gradien, throughputnya tidak dapat dibandingkan dengan teknologi mode tunggal.

Transceiver Serat Optik

Untuk mengirimkan data melalui saluran optik, sinyal harus diubah dari listrik menjadi optik, ditransmisikan melalui jalur komunikasi, dan kemudian diubah kembali menjadi optik pada penerima. pandangan listrik. Transformasi ini terjadi pada perangkat transceiver yang berisi komponen elektronik dan komponen optik.

Banyak digunakan dalam teknologi transmisi, multiplexer pembagian waktu memungkinkan kecepatan transmisi ditingkatkan hingga 10 Gb/s. Sistem serat optik berkecepatan tinggi modern menawarkan standar kecepatan transmisi berikut.

standar SONET	standar SDH	Tingkat baud
OK 1	-	51,84 Mb/dtk
OK 3	STM 1	155,52 Mb/dtk
OK 12	STM 4	622,08 Mb/dtk
OK 48	STM 16	2,4883 Gb/dtk
OK 192	STM 64	9,9533 Gb/dtk

Metode baru multiplexing pembagian panjang gelombang atau multiplexing pembagian panjang gelombang memungkinkan peningkatan kepadatan transmisi data. Untuk mencapai hal ini, beberapa aliran informasi multipleks dikirim melalui satu saluran serat optik menggunakan transmisi masing-masing aliran pada panjang gelombang yang berbeda. Komponen elektronik pada penerima dan pemancar WDM berbeda dibandingkan dengan yang digunakan dalam sistem pembagian waktu.

Penerapan jalur komunikasi serat optik

Serat optik secara aktif digunakan untuk membangun jaringan komunikasi kota, regional dan federal, serta untuk memasang jalur penghubung antara pertukaran telepon otomatis kota. Hal ini disebabkan oleh kecepatan, keandalan, dan kapasitas jaringan fiber yang tinggi. Juga, melalui penggunaan saluran serat optik, ada televisi kabel, pengawasan video jarak jauh, konferensi video dan penyiaran video, telemetri dan lain-lain sistem Informasi. Kedepannya direncanakan akan menggunakan konversi sinyal ucapan menjadi sinyal optik pada jaringan serat optik.

melalui satu kabel serat optik fisik. Peningkatan kapasitansi kabel ini dicapai berdasarkan prinsip dasar fisika. Terdiri dari fakta bahwa sinar cahaya dengan panjang gelombang berbeda tidak berinteraksi satu sama lain. Ide dasar sistem WDM adalah menggunakan beberapa panjang gelombang (atau frekuensi) untuk mengirimkan aliran data terpisah pada masing-masing panjang gelombang. Berkat ini, bandwidth saluran per fiber dapat ditingkatkan 16-160 kali lipat [16]. Rangkaian multiplexing ditunjukkan pada Gambar. 3.13. Pada masukan saluran, sinyal digabungkan menjadi satu serat umum menggunakan prisma. Pada keluarannya, sinyal-sinyal ini dipisahkan menggunakan prisma serupa. Jumlah serat pada input dan output bisa mencapai 32 atau lebih (alih-alih prisma, cermin mini baru-baru ini digunakan, di mana pemindaian panjang gelombang digunakan).

Beras. 3.13.

Hal ini dicapai dengan menggunakan beberapa komponen. Pertama, data yang dikirimkan harus dikirim pada panjang gelombang pembawa tertentu. Biasanya gelombang multipleks WDM dilakukan pada jendela transparansi 1530-1560 nm, yang mana minimal redaman sinyal hingga 0,2 dB/km. Biasanya, sistem serat optik menggunakan 3 panjang gelombang - 850, 1310 dan 1550 nm. Jika sinyal input bersifat optik dan ditransmisikan pada salah satu panjang gelombang ini, sinyal tersebut harus dikonversi untuk ditransmisikan pada panjang gelombang jendela transparansi WDM. Jika terdapat beberapa sinyal input independen, masing-masing sinyal harus dikonversi agar dapat ditransmisikan pada panjang gelombang berbeda dalam rentang tersebut. Sinyal-sinyal ini kemudian digabungkan menggunakan sistem optik sedemikian rupa sehingga sebagian besar kekuatan semua sinyal ditransmisikan melalui satu serat optik. Di ujung saluran yang lain, sinyal cahaya dibagi menggunakan splitter 5 perangkat yang dirancang untuk membagi sinyal menjadi beberapa bagian.(sistem lensa lain) menjadi beberapa saluran. Masing-masing saluran ini melewati filter yang hanya memisahkan salah satu panjang gelombang. Pada akhirnya, setiap panjang gelombang yang terpisah mencapai penerimanya sendiri, yang mengubahnya menjadi bentuk aslinya (optik pada panjang gelombang 850, 1310 dan 1550 nm atau tembaga).

Ada dua jenis sistem WDM yang menyediakan butiran kasar (CWDM) multipleks dengan pembagian skala panjang gelombang jarak pembawa besar atau padat (DWDM). Sistem CWDM biasanya menyediakan transmisi 8 hingga 16 panjang gelombang dengan peningkatan 20 nm, dari 1310 hingga 1630 nm. Sistem DWDM beroperasi hingga 144 panjang gelombang, biasanya dalam peningkatan sub-2 nm pada rentang panjang gelombang yang kira-kira sama. WDM (CWDM atau DWDM) biasanya digunakan di salah satu dari dua aplikasi.

Hal pertama dan terpenting adalah meningkatkan jumlah informasi yang dikirimkan melalui serat optik. Dalam hal ini, sejumlah besar aliran data ditransmisikan melalui sejumlah kecil kabel optik. Hal ini memungkinkan peningkatan throughput kabel optik secara signifikan. Jadi, dengan kecepatan 10 Gbit/s per saluran jumlah keluaran setiap serat akan menjadi 1,25 Tbit/s (yaitu, 12.500.000.000.000 bit per detik). Tentu saja, dalam banyak kasus, tingkat kecepatan ini tidak diperlukan; tugas yang umum adalah mengirimkan beberapa aliran Gigabit Ethernet melalui sepasang serat ketika tidak ada pasangan tambahan yang tersedia. Dalam banyak kasus, memasang kabel optik baru terlalu mahal atau tidak mungkin. Maka penggunaan teknologi WDM menjadi satu-satunya pilihan untuk meningkatkan throughput.

Penerapan kedua WDM muncul relatif baru-baru ini, ketika semakin banyak pelanggan mulai menggunakan saluran komunikasi berkecepatan tinggi. Dalam hal ini, operator telekomunikasi menyediakan pelanggan dengan kantor di berbagai bagian kota dengan panjang gelombang kabel mereka untuk mengatur saluran point-to-point. Misalnya, sebuah perusahaan besar yang memiliki dua gedung di bagian kota yang berbeda mungkin menetapkan tugas untuk menggabungkannya. Untuk mengatasi masalah ini, operator dapat menyebarkan jaringan. Saat menggunakan WDM, operator tidak perlu khawatir tentang protokol atau teknologi mana yang digunakan pelanggan, sehingga memungkinkan penyampaian layanan lebih fleksibel. Penggunaan WDM dalam jaringan akses pelanggan akan dibahas lebih lanjut.

Perangkat untuk mengatur WDM bersifat pasif, mis. tidak memerlukan pasokan listrik. Namun, banyak dari mereka memerlukan suhu konstan. Untuk melakukan ini, perangkat pengatur suhu dipasang, dan memerlukan catu daya jarak jauh. Kemudian kabel campuran digunakan, yang bersama dengan serat optik, mengandung konduktor tembaga. Untuk memastikan standar redaman saat mentransmisikan informasi melalui kabel optik, digunakan regenerator dan penguat sinyal.

Saat mentransmisikan satu sinyal optik (lihat Gambar 3.13 a), setiap regenerator mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik, menyesuaikan parameter waktu, mengekstrak informasi yang dikirimkan dan, sebagai hasilnya, mengontrol pemancar laser untuk meregenerasi sinyal dan mengkonversi sinyal optik ke dalam sinyal listrik membutuhkan biaya tinggi karena menggunakan komponen yang sangat mahal (laser dan elektronik berkecepatan sangat tinggi).

sistem transmisi imOptik: a) dengan regenerasi linier; b) Sinyal komposit DWDM dengan satu bagian pembagian panjang gelombang; c) Sinyal komposit DWDM dengan penguat optik untuk memasukkan informasi secara serial ke dalam kabel optik untuk ditransmisikan melalui bagian berikutnya.

Diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 3.13 b, mentransmisikan sinyal WDM komposit. Dalam hal ini, pada setiap bagian regenerator, sinyal komposit dipecah menjadi sinyal-sinyal terpisah. Selanjutnya terjadi konversi individu menjadi bentuk listrik dan regenerasi individu. Lebih disukai menggunakan amplifier optik yang dapat memperkuat sinyal pada semua panjang gelombang yang membentuk sinyal WDM. Penguat optik berdasarkan serat yang didoping erbium (Erbium-Doped Fiber Amplifier - EDFA) adalah sepotong serat optik tipe EDFA dan dioda laser semikonduktor sebagai sumber “pemompaan”. Penguat mengambil sinyal yang dilemahkan dan menghasilkan sinyal berdaya tinggi ke dalam kabel optik yang didoping erbium. Ketika terkena sinyal yang kuat, atom erbium tereksitasi dan menghasilkan foton dalam fase dan arah yang sama dengan sinyal yang dikirim. Hasilnya adalah efek amplifikasi. Amplifier semacam itu dapat dirancang untuk semua rentang panjang gelombang. Penggunaan amplifier mengurangi kebutuhan untuk menggunakan regenerator, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3.13b. Dalam hal ini, ada batasan jumlah amplifier yang dipasang secara seri. Namun, pemasangan amplifier memungkinkan peningkatan jarak antara regenerator dan konversi optik-elektronik terkait hingga ratusan dan ribuan kilometer.

Ringkasan singkat

Transmisi informasi melalui kabel serat optik memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan transmisi melalui kabel tembaga: bandwidth yang lebar, redaman sinyal cahaya yang rendah di serat, tingkat rendah kebisingan, kekebalan dari interferensi elektromagnetik, bobot dan volume rendah, keamanan tinggi dari akses tidak sah, isolasi galvanis elemen jaringan, keselamatan kebakaran, pengurangan persyaratan untuk struktur kabel linier, efisiensi, masa pakai yang lama.
Kabel serat optik mengandung tiga elemen utama: jalinan, jaket, dan inti.
Inti adalah elemen penghantar cahaya serat yang dikelilingi oleh cangkang, yang memiliki indeks bias cahaya lebih rendah. Hal ini menyebabkan sebagian besar sinar cahaya di inti dipantulkan ke dalam inti.
Sudut maksimum di mana refleksi internal total dipastikan untuk radiasi cahaya yang dimasukkan ke dalam serat disebut bukaan numerik.
Saat membangun jaringan, kabel multiinti dapat digunakan.
Serat optik yang memungkinkan sinar merambat melalui banyak jalur ke penerima disebut multimode.
Sinar yang tertunda menyebabkan perluasan impuls yang ditransmisikan. Fenomena ini disebut dispersi. Besarnya pemuaian ini berbanding lurus dengan lebar pulsa dan berbanding terbalik dengan kecepatan transmisi.
Throughput kabel optik, yang ditandai dengan faktor bandwidth (BDF - Bandwidth Distance Factor).
Serat yang menunjukkan lonjakan indeks bias pada antarmuka inti kelongsong disebut serat indeks langkah.
Serat yang indeks biasnya berubah menurut hukum di atas disebut gradien dan memiliki koefisien broadband dua kali lipat lebih besar dari serat berundak.
Atenuasi diukur dalam dB/km dan ditentukan oleh kerugian akibat penyerapan atau hamburan radiasi dalam serat optik. Kerugian penyerapan bergantung pada transparansi bahan dari mana serat dibuat. Kerugian hamburan bergantung pada ketidakhomogenan bias material.
Dispersi kromatik terjadi ketika sinyal cahaya terdiri dari panjang gelombang yang berbeda. Dispersi kromatik adalah salah satu mekanisme pembatas bandwidth pada kabel serat optik yang mengganggu propagasi pulsa sinyal yang terdiri dari berbagai warna cahaya yang ditransmisikan (inkoherensi sinyal).
Dispersi kromatik terdiri dari komponen material dan pandu gelombang dan terjadi selama propagasi dalam serat mode tunggal dan multimode.
Komponen material mencerminkan sifat ketergantungan indeks bias serat terhadap panjang gelombang. Ekspresi dispersi serat mode tunggal mencakup karakteristik material, yaitu ketergantungan indikator pada panjang gelombang. Komponen ini ditentukan oleh laju (diferensial) kenaikan atau penurunan indeks bias tergantung pada panjang gelombang. Dengan bertambahnya panjang gelombang, indikator ini bisa positif (indeks bias meningkat) atau negatif (indeks bias menurun).
Dispersi gelombang ditentukan oleh waktu rambat sinyal tergantung pada panjang gelombang. Itu selalu positif (waktu propagasi hanya meningkat seiring bertambahnya panjang gelombang).
Pada panjang gelombang tertentu (kira-kira untuk serat mode tunggal bertingkat), terjadi kompensasi timbal balik antara material dan dispersi gelombang, dan dispersi yang dihasilkan menjadi nol. Panjang gelombang di mana hal ini terjadi disebut panjang gelombang dispersi nol. Biasanya rentang panjang gelombang tertentu ditentukan, yang dapat bervariasi untuk serat tertentu.
Telah ditetapkan bahwa untuk bentuk sinyal tertentu ia memiliki dispersi paling sedikit. Impuls seperti ini disebut soliton.
Ada dua jenis perangkat yang mengubah sinyal listrik menjadi cahaya - LED dan dioda laser. LED (LED-Light-Emitting Diode) menghasilkan radiasi yang tidak koheren (sinyal mengandung komponen dengan beberapa panjang gelombang). Prinsip radiasi LED memungkinkan modulasi hanya berdasarkan intensitas radiasi. Kekuatan emisi LED bisa mencapai beberapa puluh mikrowatt.
Dioda laser menghasilkan radiasi yang koheren. Sinarnya memiliki spektrum yang lebih sempit dibandingkan dengan LED. Prinsip radiasi dari dioda laser memungkinkan penggunaan modulasi sesuai dengan parameter gelombang cahaya, misalnya frekuensi.
Dioda laser memiliki desain yang lebih kompleks dan beban listrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan LED, tetapi keandalannya lebih rendah daripada LED. kemudahan penggunaan dan biaya.
Dalam fotodioda konvensional, arus dihasilkan tergantung pada intensitas radiasi yang datang; mereka dibedakan oleh linearitas dan stabilitas operasi yang baik, waktu respons yang singkat, tetapi tidak memberikan penguatan arus foto.
Fototransistor memiliki sensitivitas tinggi dan penguatan yang baik, tetapi karena kapasitansi penghalang yang besar, mereka memiliki waktu respons yang lama karakteristik frekuensi lebih buruk dari dioda.
p-i-n lebih sensitif dibandingkan LED. Kapasitansi penghalangnya kecil, sehingga menjamin karakteristik frekuensi yang baik ( frekuensi pemutusan- hingga 1GHz).
Dioda longsoran dicirikan oleh sensitivitas tinggi, penguatan tinggi, dan kecepatan tinggi, namun penggunaannya terhambat oleh kompleksitas, biaya tinggi, tegangan pengoperasian tinggi, kebutuhan untuk menstabilkan tegangan dan suhu, dan pengoperasian hanya dalam mode penguatan sinyal lemah.
Beberapa area penting dari sistem serat adalah sambungan dan konektor serat. Kehilangan cahaya pada konektor adalah 10-20%. Sebagai perbandingan: serat las menyebabkan kerugian tidak lebih dari 1-2%.
Persilangan yang dirancang untuk kabel optik adalah persilangan dengan kepadatan tinggi, yaitu. jumlah pasangan yang terhubung per satuan luas melebihi sistem sebelumnya (misalnya, sistem digital segel).
Multiplexing Divisi Gelombang -

Serat optik atau kabel optik adalah salah satu konduktor yang paling populer. Ini digunakan di mana-mana baik untuk membuat sistem kabel baru maupun untuk memperbarui yang lama. Hal ini dikarenakan kabel serat optik memiliki banyak keunggulan dibandingkan kabel tembaga. Inilah yang akan kita bahas di artikel ini.

Bandwidth

Semakin tinggi bandwidth, semakin banyak informasi yang dapat dikirimkan. Kabel serat optik memberikan throughput tinggi: hingga 10 Gbit/s dan lebih tinggi. Ini adalah kinerja yang lebih baik daripada kabel tembaga. Perlu juga dipertimbangkan bahwa kecepatan transfer akan bervariasi tergantung pada jenis yang berbeda kabel. Misalnya, kabel serat optik mode tunggal menyediakan bandwidth lebih besar dibandingkan serat multimode.

Jarak dan kecepatan

Saat menggunakan kabel serat optik, informasi ditransmisikan dengan kecepatan lebih tinggi dan jarak yang lebih jauh tanpa kehilangan sinyal. Kemampuan ini dicapai karena sinyal ditransmisikan melalui optik dalam bentuk sinar cahaya. Fiber optik tidak memiliki batasan jarak 100 meter seperti yang dapat dilihat dengan kabel tembaga unshielded tanpa amplifier. Jarak transmisi sinyal juga bergantung pada jenis kabel yang digunakan, panjang gelombang, dan jaringan itu sendiri. Jaraknya berkisar antara 550 meter untuk jenis kabel multimode hingga 40 kilometer untuk jenis kabel single mode.

Keamanan

Dengan kabel serat optik, semua informasi Anda aman. Sinyal yang ditransmisikan melalui optik tidak terpancar dan sangat sulit untuk dicegat. Jika kabel rusak, mudah dilacak karena akan memungkinkan cahaya melewatinya, yang pada akhirnya akan menyebabkan terhentinya seluruh transmisi. Jadi, jika ada upaya yang dilakukan peretasan fisik sistem serat optik Anda, Anda pasti akan mengetahuinya.

Perlu dicatat bahwa jaringan serat optik memungkinkan Anda menempatkan semua elektronik dan peralatan di satu lokasi terpusat.

Keandalan dan daya tahan

Serat optik menyediakan transmisi data yang paling andal. Kabel optik kebal terhadap banyak faktor yang dapat dengan mudah mempengaruhi kinerja kabel tembaga. Bagian tengah inti terbuat dari kaca, diisolasi dari arus listrik. Optiknya sepenuhnya tahan terhadap radio dan radiasi elektromagnetik, saling campur tangan, masalah impedansi dan banyak faktor lainnya. Kabel serat optik dapat dipasang di dekat peralatan industri tanpa rasa khawatir. Selain itu, kabel serat optik tidak sensitif terhadap suhu seperti kabel tembaga dan mudah dimasukkan ke dalam air.

Penampilan

Kabel serat optik lebih ringan, tipis dan lebih tahan lama dibandingkan kabel tembaga. Untuk mencapai kecepatan transmisi yang lebih tinggi dengan menggunakan kabel tembaga, diperlukan penggunaan jenis kabel yang lebih baik, yang biasanya lebih berat, berdiameter lebih besar, dan memakan lebih banyak ruang. Ukuran kabel optik yang kecil membuatnya lebih nyaman. Perlu juga dicatat bahwa pengujian kabel serat optik jauh lebih mudah daripada kabel tembaga.

Konversi

Distribusi yang luas dan biaya rendah dari konverter media secara signifikan menyederhanakan transfer data dari kabel tembaga ke serat optik. Konverter menyediakan koneksi tanpa gangguan dengan kemampuan untuk menggunakan peralatan yang ada.

Pengelasan kabel

Meskipun mengelas kabel serat optik saat ini lebih padat karya dibandingkan mengeriting kabel tembaga, saat menggunakan alat khusus Untuk pengelasan, proses ini jauh lebih mudah.

Harga

Biaya kabel serat optik, komponen dan peralatannya secara bertahap menurun. Saat ini kabel fiber optik lebih mahal dibandingkan kabel tembaga hanya dalam jangka waktu yang singkat. Namun dengan penggunaan jangka panjang, harga kabel fiber optik akan lebih murah dibandingkan kabel tembaga. Fiber lebih mudah dirawat dan membutuhkan lebih sedikit peralatan jaringan. Selain segalanya, saat ini segalanya muncul lebih banyak solusi, bekerja dengan kabel serat optik: dari kabel HDMI optik aktif hingga solusi papan reklame digital profesional seperti ZyPer4K dari ZeeVee, baru-baru ini diperkenalkan di NEC's Solutions Showcase 2015, memungkinkan Anda dengan mudah memperluas dan mengganti sinyal video, audio, dan kontrol 4K yang tidak terkompresi menggunakan teknologi standar 10Gb Ethernet melalui kabel serat optik.