EN
Өнөөдөрхүүн дижитал орчинд хурдан ба илүү найдвартай өгөгдлийн дамжуулалтад аюулгүй шаардлага тасралтгүй өсөж байна. Дэлхийн дурын байгууллагууд өөрсдийн холболтын шаардлагыг дэмжихүүн бат бүтээмжтэй суурин инфраструктурын дээр тулгуурлан ажилладаг, оптикийн гуйлга нь түүнийг хангах үндэсний технологи болой бүтээж байна. Оптикийн гуйлга нь өгөгдлийн сүлжээнүүд дотор хөдөлж буй арга замд квантов шок бүтээж байна, уламжлалт зэс суурин системүүдтэй харьцуулж үл харьцах хурд, найдвартай бүтээмж, багтаамж саналд өгдөг. Оптикийн гуйлга яаж өндөр хурдны өгөгдлийн дамжуулалтад дэмжлэг үзүүлдөгийг ойлгох нь телекоммуникаци, өгөгдлийн төвүүдийн үйл ажиллагаа, сүлжээний инфраструктурын төлөвлөлтөд хамрагдаж буй хүмүүсд чухал.
Оптикайн зүүдний хоолойн дээд үзүүлэлт нь түүний үндесний загварлал ба гэрлийн тархалтын физикийн үүднээс гаралтай. Оптикайн зүүдний хоолой нь зайг үл харгалзан сулрах цахилгаан дохионд тулгуурлан үйлдэх бүрдүүлэлт биш, харин шил юм уу пластик шугамын дотор гэрлийн импульсүүдийн тусламжтайгаар мэдээллийг дамжуулдаг. Цахилгаан дохионд суурилан дамжуулхад оршидог хязгаарлалтуудыг арилгаж, оптикайн зүүдний хоолой нь меднүүдний хоолойн хязгаарлалтуудыг арилгаж, бүрдүүлэлтүүд нь өмнөх үед үл боломжтой гэж үзэгдсэн өндөр хурдны мэдээллийн дамжуулхад хүртэл хүртүүлдаг. Энэхүү хоолой нь корпорацийн сүлжээнүүд, өгүүлэлтүүдийн төвүүд юм уу урт зайны телекоммуникацийн үндэсний бүтцүүдэд суурилан бүрдүүлсэн бүрдүүлэлтүүдийн хувьд өндөр хурдны мэдээллийн дамжуулхад ямар ч хязгаарлалт байхгүй гэдгийг дахин тодорхойлдог.
Оптикайн зүүдний хоолойн үзүүлэлтийн физик
Гэрлийн тархалт ба дохионы бүтэн бүүдүүвэр
Оптикайн зуурмуйн кабелийн үндэсний давуу тал нь мэдээллийг дамжуулахдаа гэрэл ашиглахад оршит. Гэрэл оптикайн зуурмуйн кабелийн шилэн зүрхнүүрд 200 000 километр в секунд хурдтаа дүүрэн явдаг, нь вакуумд гэрлийн хурдны гуравдугаар хэсгийн хойно. Энэ хурд зайнаас үл хамааран үлдмүүр бөхтөй байдаг, харин меднүүр кабельд цахилгаан дохио урт зайг туулж буйд сулрах ба чанар нь муудахын хойно. Оптикайн зуурмуйн кабель дохионы чанарыг илүү урт зайг туулж буйд хадгалдаг, түүн дотроо холбогч үйлдвэрлэлийн төвд (data center) болон урт зайг туулж буй телекоммуникацийн замд ашиглахад тохиромжтой.
Оптикайн зүүдний кабелийн бүтэц нь цөм, халхавч ба хамгаалах хальс гэсэн гурван хэсгээс тогтоно, тус бүр нь чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Цөм нь ихэвчлэн оптикайн зүүдний төрлөөс хамааран 8–50 микрометр диаметртэй бөөсөн шилээр хийн доторх гэрлийн тархалтыг хангана. Халхавч нь цөмийг хүрээлж, түүнээс бага хугарлын илтгэгчтэй бөөсөн шилээр хийн доторх гэрлийн бүтнэд ойлт үүсгэж, цөм рүү буцаж ордуулах үүрэгтэй. Энэ бүтцийн зарчим нь оптикайн зүүдний кабелийн гэрлийн сигналыг хамгийн бага алдагдалд урт зайнуудаар дамжуулах боломжийг бүрдүүлдэг — мөн түүнчлэн медний дамжуулагчид нь ийнхүү хурд ба зайнуудад хүртэл түүнийг давж чадахгүй.
Долгион уртанд үндэслэн олонхүрдүүлэх чадвар
Оптико-дайрнах кабелийн өндөр хурдны өгөгдөл дамжуулалтанд нь хамгийн хүчтэй болгох онцлог шинжүүдийн нэг нь долгион уртунд үндэслэн олонх өгөгдөл дамжуулалт (WDM) юм. Энэ технологи нь нэг оптико-дайрнах кабельд олон өгөгдөл урсгалыг зэрэг дамжуулахыг хүлээж, тус бүрд нь гэрлийн өөр өөр долгион урт (буюу өнгө) оноох замаар хийгддэ. Нягт долгион уртунд үндэслэн олонх өгөгдөл дамжуулалт (DWDM) нь нэг оптико-дайрнах кабельд аравтаван, түүнчлэн зуунтаван тусгаарлагдсан хувилбарыг багтааж, физик суурин бүтэц нь нэмж тавихгүйнхүү дамжуулалтын чадалыг илтгэлтүүд нь үлэмж өсгөдөг. Энэ үр дүнтүүд нь оптико-дайрнах кабелийг орчин үеийн сүлжээнүүдэд том хэмжээний датагүйдлүүдийг хангах хамгийн үр дүнтүүд, хамгийн хямд шийдлүүд болгож өгдөг.
Оптикайн зүүдний кабелийн доторх сигналуудыг олонх төрлийн хурдны дагуу нийлүүлэх чадвар нь өөрөөсөө өндөр нийт датагүйцүүлэлтийг бүрдүүлдэг, үүн дотроо өөрсдийн өгөгдлийн төвүүдийн хоорондын холболтууд болон утасны сүлжээнүүд. Янз бүрийн долгион уртунд суурилж, операторууд болон компаниуд оптикайн зүүдний үндэсний бүтцийн дээрх өөрсдийн хөрөнгө оруулалтын үр дүнг хамгийн их бүрдүүлж чаддаг. Өнөөдөр суурилж буй оптикайн зүүдний кабель нь гадаад физик шинэчлэлт хийхгүйн, зөвхөн төхөөрөмжийн шинэчлэлт хийх замаар маргааш өндөр хурдны өгөгдлийн дамжуулалтыг дэмжих чадварыг хадгалдаг. Энэхүү ирээдүйд тохируулж болох чадвар нь урт хугацааны сүлжээний өргөтгөл төлөвлөж буй байгууллагуудын стратегийн сонголт болой.
Датагүйцүүлэлтийн төвүүд болон сүлжээнүүдийн хувьд оптикайн зүүдний кабелийн давуу талууд
Нөөц ба хурдны чадварууд
Өгөгдлийн төвүүд нь сүлжээний доторх хамгийн их шаардамж тавигч орчин юм, мөн оптико-дайралт кабель нь серверүүд, санах ойн системүүд болон переключателүүдийн хоорондын холболтод стандарт сонголт болжээ. Одоогийн оптико-дайралт кабель системүүд 400 гигабит/секунд ба түүнээс дээш хурдны өгөгдлийн урсгалыг дэмжинэ; судалгааны прототипүүд түүнээс илүү өндөр хурдны ажиллах боломжийг харуулж байна. Оптико-дайралт кабельд хүртэл хүрэх өргөн зузаан нь медный кабельд хүртэл хүрэх өргөн зузаанаас олон дахин илүү, өгөгдлийн төв доторх товч зайнуудад ч. Нөгөө талаас, нөхцөлзүйн оптик хэрэгсэл ба переключательн инфраструктууртай зохицож бүхэлдүүр хангагч нэг оптико-дайралт кабельн шүд 1 секундад терабит өгөгдлийг дамжуулж чадна.
Оптикайн зуурмуйн кабелийн хурдны давуу тал нь зөвхөн бүтэн дамжуулалтад хязгаарлагдахгүй, харин цаг хамааралт үйлдлүүдийн хувьд чухал латенси шинж чанаруудад нь тавьдаг. Синхронизацийн, санхүүгийн гүйлгээний эсвэл бодит цагт аналитик үйлдлүүдийн хувьд оптикайн зуурмуйн кабельд үндэслэдэг бага ба урьдчилан тодорхойлогдож буй латенси шаардлагатай. Хувьсак латенси үзүүлдэг хүрэл орлуулалтуудаас ялгаатайгоор, оптикайн зуурмуйн кабель тогтвортой үр дүн үзүүлдэг, иймд миллисекунд бүр чухал бөөрнүүдийн сүлжээний үйлдлүүдийн хувьд үүнийг үүрд хүлээж буй технологи гэж тооцдог.
Зай ба найдвартай бүтэц
Оптикийн гуйлзан утас нь өгөгдлүүдийг үр дүнтэй дамжуулж, өгөгдлийн төвдүүрт 1 метрт бага зайгаас хойш, дундаж усны дунд 100 километрт илүү зайгаас хойш дундаж усны дунд хүчтүүрлүүр эсвэл сэргээлүүр ашиглахгүйгээр дамжуулж чадна. Энэ урт хүртэмж сүлжээний загварын боломжийг үндэсэнд нь өөрчилж, үйлдэгчид төвүүдийг нийлүүлж, хотын талбайн сүлжээний хүртэмжийг уртасгаж, бүрхүүлт нөөц замуудыг бүрдүүлж чадна. Оптикийн гуйлзан утасны найдвартай байдал мөн зэс утасны орлуулалтаас илүү, учир нь түүний дундаж усны дунд электромагнетик саад, радио давтамжын хөнөөл, цахилгааны шүүрлүүрт хөнөөлд үл орж, зэс утасны суурин тавиландаа хөнөөлд орж чадна.
Оптикайн таван цахилгаан соронзон хүчлүүрт төвдгүй байх чадвар нь хүнд үйлдвэрлэлд, цахилгаан дамжуулалтын станцудад, хүнд техник тоноглол бүхий газруудад үнэхээр үнэтэй. Хэрэв меднээс хийсэн кабельд дохионы чанарыг хадгалахын тулд үнэтэй хамгаалалт ба анхааралтай тавих шаардлагатай бол оптикайн таван кабель ийм хязгаарлалтгүй гомдогүй ажилладаг. Энэ шинж чадвар нь суургуулийн нарийн тавихын төвдгүй байхыг багасгаж, нийт үйлдэх зардлыг багасгаж, зэрэгцээ системийн найдвартай байхыг сайжруулж буй. Организацууд, якшинг оптикийн зүүлт кабель суургуулийн хувьд традициональ меднээс хийсэн системүүдтэй харьцуулж, илүү удаан ажиллах хугацаа ба бага засварлалтын шаардлага дагуу үлдэх давуу талыг олж авдаг.
Хэрэгжүүлэх практик ба ирээдүйн үзэл
Оптикайн таван кабелийн суургуулийн асуудлууд
Оптик-дэлгэрүүлэгч кабелийн үндэсний бүтцийг хэрэгжүүлэхдээ нэг-режимт ба олон-режимт оптик-дэлгэрүүлэгч шилдүүдийн ялгааг ойлгох шаардлагатай. Нэг-режимт оптик-дэлгэрүүлэгч кабель нь зөвхөн нэг гэрлийн замыг дэмжих тун жижиг цөмийн диаметртэй бөөрөнхий, иймд урт зайнуудын дамжуулалт ба өндөр хурдны дамжуулалтад тохиромжтой бөөрөнхий; түүн дээр суурилж, холбогдох телекоммуникацийн сүлжээ ба урт зайнуудын өөрсдийнхөө өгөгдлийн төвүүдийн хоорондын холболтуудын хувьд онцгой чухал. Олон-режимт оптик-дэлгэрүүлэгч кабель нь нэгэн зэрэг олон гэрлийн замыг дэмжих чадвартай бөөрөнхий; түүн дээр суурилж, холболтуудыг хялбарчилж, гэтэд зайг нь ихдээ хоёр зуун метр хүртэл хязгаарлаж, иймд барилгын доторх ба өгөгдлийн төвүүдийн гол сүлжээний хэрэглээд тохиромжтой бөөрөнхий, харин дунд зайнуудын дамжуулалтад өндөр хурдны өгөгдлийн дамжуулалт шаардлагатай.
Оптикайн зүүлт утасны холбогч төрлүүд болон холбогч стандартууд цаг хугацаа үлдээж, хооронд нь хамтын ажиллах чадварыг дээшлүүлж, зардлыг бүүр бүүр бууруулж иржээ. Хялбар LC ба SC холбогчуудаас эхлэн өндөр нягтсүүлт хэрэглээнд зориулан хөгжүүлсэн MTP ба MPO холбогчууд хүртэл оптикайн зүүлт утасны экосистем одоо үнэндээ бүх сүлжээний архитектурын хувьд шийдэл саналдаж иржээ. Байгууллагууд рынкаас бүхлээр авч үзэж буй оптикайн зүүлт утасны сонголтуудаас өөрсдийн тодорхой шаардлагууд — хурд, зай, масштабируем байдал — үүднээс сонголт хийхдээ анхааралтай үнэлэлт өгөх ёстой.
Оптикайн зүүлт утасны технологийн шинэ төлөвшил
Телекоммуникацийн салбар лазерийн технологи, гэрлийн детекторууд, сигналын боловсруулалтын электроникийн шинэлэг хүрдүүлэлтүүдийн тусламжтайгаар оптико-долгион кабелийн боломжит чадварыг үлдүүлж өсгөж байна. Дараагийн үеийн оптико-долгион кабелийн системүүд нь терабит/секунд дундаж хурдтайд хүрэх зорилгоор хөдөлж байна; түүнд илүү нарийн модуляционы схемүүд ба тусгай зориулалттай кабель дизайнууд шаардлагатай. Эдгээр хүрдүүлэлтүүд нь интернетийн үед тодорхойлогдож ирсэн өгүүлэлд өсөлт хурдыг үлдүүлж, оптико-долгион кабелийг дараагийн аравтаван жилүүдэд сонголтын технологи хэвээр үлдүүлмүүр.
Түүнчлэн, урт үйлдлийн хувьд таамаглалын ач холбогдол нь оптико-дөлгөөн кабелийн хөгжимд нөлөөлж буй, үйлдвэрлэгсдийн оптико-дөлгөөн системүүд дээрх энергийн хэрэглээг бүүр багасгах, мөн дөлгөөн материалын дахин боловсруулалтын боломжийг сайжруулахад анхаарал тавихын хамт. Дэлхийн олон оронд бүх байгууллагууд нь нүүрстөрөөдийн хүртэлх хэмжээг бүүр багасгахын тулд үүрэг хүлээж буй үед, оптико-дөлгөөн кабелийн цахилгаан дөлгөөн хэрэгсэлтүүдтэй харьцуулж үүнд бүүр илүү үр дүнтэй энергийн ашиглалт бүүр татаж буй. Техникийн үр дүн ба орчинд хариуцлагатай бүүр холбогдмуйн нийлүүлэлт нь урт үйлдлийн хувьд таамаглалын ач холбогдолтой, ирээдүйд бат бүүр сүлжээний үндэсний технологи гэж оптико-дөлгөөн кабелийг бүүр тодорхойлж буй.
Түүн дээр асуух
Оптико-дөлгөөн кабель цахилгаан кабелтүүдтэй харьцуулж яагаад хурдан?
Оптикийн зүүдний кабель нь өөрсдийнх нь урт дагуу хурдан хурдны ойролцоо гэрлэн шугамын цугцалыг дамжуулж, сигналын сулралыг хамгийн бага түвшинд хадгалж, өгөгдлийг дамжуулж. Хүрэл кабелүүд нь цахилгаан дохио дамжуулж, түүн доторх дохио хурдны багасал, хүчний сулрал үүсдэг, түүнд хооронд нь дахин сүүдлүүр төхөөрөмжүүд хэрэглэдэг. Гэрлэн шугамын тархалтын үндсэн физик хууль нь оптикийн зүүдний кабелийг үүрдийн хурдан, илүү үр дүнтэй хийглүүр болгож, түүн дотор урт зай, өндөр өгөгдлийн хурдны хувьд илүү тохиромжтой.
Оптикийн зүүдний кабелийг богино зайны өгөгдлийн төвд ашиглах боломжтой юу?
Тийм, оптикийн зүүлт кабель нь бүртгэл төвүүд дотор хэрэглээний өсөлтөөр тархмуйн технологиудын оршин суугчдын хувьд илүү түргэн тархаж байна. Оптикийн зүүлт кабель нь өндөр нөөц хүртэмж, ирээдүйн масштаблах чадвар, цахилгаан соронзон саадаас түүний дүрсүүдийн хамгаалалт гэх мэт давуу талуудын улмаас үүнээс үүдсэн орчин үеийн бүртгэл төвүүдийн загварлалд ашиглагдаж байна. MTP ба MPO гэх мэт өндөр нягт зүүлт системүүд оптикийн зүүлт кабелийг богино зайны хэрэглээнд хэрэглэхүүн болгож байна, мөн холбогдох төхөөрөмжүүдийн үнэ хүчтэй буурж, богино холболтуудын хувьд ч түүний үнэ төвөлгүүр болж байна.
Оптикийн зүүлт кабелийн хамгийн их дамжуулалтын зайг юу тодорхойлдог?
Оптикайн зүүдний кабелийн дамжуулалтын хамгийн их зай нь олон хүчин зүйлс дээр үндэслэн тодорхойлогддог: зүүдний төрөл (нэг-режимт ба олон-режимт), ашиглагдаж буй гэрлийн долгион урт, битийн хурд, зөвшөөрөгдөх сигналын сулрал. Нэг-режимт оптикайн зүүдний кабель нь дахин сэргээлгүйгээр зуун километр орчим дамжуулах чадвартай, харин олон-режимт зүүдний кабель нь ихэвчлэн хоёр зуун метр хүртэл хязгаарлагддог. Орчин үеийн усилж, сигналыг сэргээх технологиуд нь түүнхүү зайг илүү уртасгаж, тусгайлан зохион бүтээсэн оптикайн зүүдний кабелийн загварууд нь практик хязгаарыг илүү өндөр тавих үүрэг гүйцэтгэж буй.