Pratite nas i na Facebook-u

Zatvori

Saznajte sve o optičkom internetu!

Saznajte sve o optičkom internetu!

Evo šta je to optički kabel, kako se optički kabel pravi, čemu optički kabel služi i kako optički internet funkcioniše!

Sigurni smo da znate da informacije mogu putovati na razne načine. Računari recimo koriste binarni sistem kako bi obradili ogroman broj informacija što brže i jednostavnije. Dakle, kako bi vaš računar funkcionisao, njegove komponente komuniciraju između sebe putem bakarnih provodnika, razmenjivajući informacije u sojstvu binarnog koda

 



Međutim, ispostavilo se da bakarni provodnici nisu uvek najbolje rešenje za sve namene. Usled velikih razdaljina i gustog internet saobraćaja, transfer informacija između dva računara može biti prilično spor. Samim tim, sedamdesetih godina su naučnici došli na ideju da informacije šalju putem svetlosnih talasa. Već tih godina smo počeli da dobijamo infrastrukturu koja podrazumeva čuvene optičke kablove. Par decenija kasnije, tačnije 1988. godine, svet je dobio prvi optički kabel na dnu Atlantskog okeana koji je povezivao Severnu Ameriku sa Zapadnom Evropom. Ceo ovaj projekat koji je nazvan "TAT-8", a sproveli su kompanije AT&T Corporation, France Télécom i British Telecom u saradnji sa AT&T Bell Laboratories. TAT-8 nas je od tada služio sve do 2002 godine. 

Naravno, u međuvremenu su druge velike kompanije kao što su Google, Microsoft i sl. povezivale optičkim kablovima svet polagajući ih na dno raznih okeana. Shodno tome, zaključićemo da današnji internet u dobrom delu cirkuliše optičkim vlaknima, a ne samo bakarnim. Pa hajdemo onda da vidimo šta su to optički kablovi i kako svetlo putuje kroz njih. 

Šta je optički kabel i kako svetlost putuje kroz njega?

Prvo što treba da znate je da računar može da konvertuje sve infromacije tj. elektronske signale u svetlosne talase. Ti talasi, ili bolje reći svetlosni signali mogu mnogo brzo da se kreću! Prema informacijama koje mi imamo, svetlosni signal može da pređe 200.000 kilometara kroz optički kabel za jednu sekundu. 

Optički kabel je specifično naprvljen. On se sastoji od staklenog jezgra, silikonske obloge i završne gumirane ili plastične zaštite. Optički kablovi koji su namenjeni za spoljašnu upotrebu neretko imaju i čeličnu žicu unutar sebe kako bi se sprečila potencionalna oštećenja usled vremenskih neprilika. Ono što je zanimljivo je da su čak i ti, sa čeličnom žicom ojačani kablovi izuzetno tanki. 



Evo kako izgleda optički kabel sa staklenim jezgrom i silikonskom oblogoma. Silikonska obloga omogućava odbijanje svetlosti i njeno nesmetano putovanje kroz jezgro. Više o tome u tome u daljem tekstu.

Danas se zahvaljujući posebnim hemijskom sastavu plastike/silikona može koristiti i taj materijal umesto stakla za samo jezgro kabla. Shodno tome, mi danas imamo sve širu i komercijonalnu primenu optičkog interneta. Ipak, kvalitetni optički kablovi koriste isključivo staklo za jezgro.



Ono što treba da znate je da su optički kablovi ekstremno tankni! Oni usled prenosa svetlosnih signala, a ne elektronskih, ne stvaraju i ne utiču na magnetna polja. Naravno ovi kablovi vremenom ne korodiraju što pored svojih performansi nameće dodatne razloge za širu primenu.

Optički kablovi su se u početku pravili na jedan vrlo zanimljiv način. Na visini od oko 20 metara bi se komad stakla grejalo do te mere da ono pređe u tečno stanje nakon čega bi se pri brzini od oko 600 metara u sekundi razvlačilo stakleno vlakno koje bi kasnije služilo kao jezgro za optički kabel. Na ovaj način bi se stakleno vlakno ohladilo i ponovo dobilo svoje čvrsto stanje u momentu dok se namotava na kolut.



Ipak, ne može se tek tako napraviti optički kabel jednostavnim oblaganjem stakla koristeći gumu ili plastiku. Potrebno je se ispune određenji uslovi. Naime, svetlosni signali se mogu odbiti ili proći kroz neku površinu. Kada se svetlosni signali odbiju od neke površine to se naziva “refleksija”. Naravno, postoje površine koje delimično mogu upiti i propustiti svetlost i ta reakcija se naziva “refrakcija”.

Međutim, da bi svetlost putovala od tačke "A" do tačke "B" na velikim razdaljinama, bez značajnog gubitka svoje vrednosti, potrebno je da se stvore uslovi za “totalnu internu refleksiju”.

To znači da svetlost kroz optičli kabel mora da se emituje pod posebnim uglom ne većim od 44.35 stepeni. Taj ugao se naziva “kritični ugao”. 

Takođe, jezgro i obloga optičkog kabla moraju posedovati određenu vrednost refrakcije. Tačnije, jezgro otpičkog kabla treba biti od čistog stakla (silicijum dioksid) sa vrednošću refrakcije od 1.4475, dok sama obloga tog staklenog jezgra može biti takođe biti od stakla ili silikona, ali sa nižom vrednošću refrakcije od 1.4440. 

Dakle, samo jedan procenat razlike vrednosti refrakcije između jezgra i obloge optičkog kabla je dovoljno da svetlosni signali putuju bez problema. Ipak, ti svetlosni signali ne mogu putovati baš u nedogled, a da oni ne oslabe ili da se ne deformišu. Tada u pomoć stižu repetitori ili pojačivači.

Repetitori

Što se repetitora tiče, oni se postavjaju tamo gde svetlosni signal počinje da slabi. Funkcioniše tako što primi svetlosni signal, konvertuje ga u elektronski, zatm ga opet konvertuje u jak i osvežen svetlosni signal koji potom pošalje dalje duž optičkog kabla. Ovo rešenje nije toliko kvalitetno jer smanjuje latenciju.

Optički pojačivači (EDFA)

Što se pojačivača tiče, u pitanju je kabel koji u sebi sadrži jezgro sa povišenom vrednošću erbijum jona (Er+3). Uz pomoć posebnog lasera ubrizgava se dodatna svetlost u jezgro koje kasnije pojačava oslabljeni signal. Ovo je možda najednostavniji način da vam objasnimo kako EDFA funkcioniše. 

Koje su praktične prednosti i nedostaci optičkog interneta?

Prednosti

Ako govorimo o “sirovim” prednostima optičkog interneta, onda ćemo ih navesti u par reči:

- niska latencija,

- gigabitni download i upload,

- stabilnost konekcije.

Ali šta to zapravo znači u praksi? Za razliku od kablovskog i ADSL interneta, koji je u velikoj meri zastupljen kod nas, optički internet ima simetričan protok te su download i upload brzine gotovo jednake. Te brzine mogu ići i do 10 gigabita po sekundi. Jedino u slučaju ograničenja povajdera se može dogoditi da upload i download brzine nisu jednake. 

U praksi to znači da je moguće okačiti svoje podatke na cloud podjednako brzo kao kada ih i preuzimate. Međutim, najveća prednost visokog upload-a je emitovanje video sadržaja uživo u visokim rezolucijama! Zahvaljujući visokim brzinama upload-a, koje su obično preko jednog gigabita, emitovanje uživo će raditi bez greške!

Ali to nije sve! Optički internet poseduje još jednu jako bitnu prednost, a to je izuzetno niska latencija. To u praksi znači da je optički internet idealan za gejmere! Pokazalo se da takozvani PING retko kada iznad 2 milisekunde što je drastično niže od ostalih tipova internet konekcije. 

I za kraj bismo istakli stabilnost kao još jednu ključnu prednost optičkog interneta. Signal optičkog internta ne slabi, niti ima velikih oscilacija kada je reč o brzini protoka. To se ne dešava (po pravilu) jer optički internet nije baziran na koaksijalnim mrežama. Samim tim, latencija se tokom vremena ne menja drastično (egn. jitter) te je protok podataka stabilan, bez kašnjenja. Gubitak takozvanih “paketa” (eng. packet loss) je redak što drastično umanjuje ponovno slanje istih podataka od vašeg računara prema serveru.

Da se razumemo, ukoliko optički kabel dođe do vašeg stana, onda je vaš optički internet legitiman. Međutim, ukoliko dođe do vaše zgrade, pa se posle putem LAN ili drugih kablova razgranava po stanovima, onda cela zgrada deli jedan “link” što dovodi do zagušenja i slbaijih performansi interneta.

*Napomena

Nismo hteli da govorimo o nekim prednostima optičkog interneta koje neće zanačajno uticati na krajnje korisnike. Recimo, optički kablovi na prave smetnje magnetnim poljima jer ne provode elektronske signale, već svetlosne. Oni takođe ne zahtevaju struju kako bi funkcionisali. Samo jezgro optičkog kabla je debljine jednog silka za pecanje. Optički internet je bezbedniji jer se svaki prekid kabla odmah detektuje te niko ne može presresti vaše podatke, a da vi za to ne saznate odmah.

Nedostaci

Kada je reč o nedostacima optičkog interneta, mi samo možemo reći da ih nema! Jedini praktični nedostatak na koji smo naišli je slabije zastupljenija infrastruktura i cene samih provajdera. Međutim, to će se vrlo brzo promeniti. 

Neki tehnički nedostaci naravno postoje i odnose se na montažu. Optički kablovi se moraju preseći pod uglom od 90 stepeni, bez velikih oscilacija. Takođe, prilikom spajanja dva optička kabla, potrebna je ozbiljna oprema i poznavanje procedure koja bi dovela do pravilnog lema. Više o tome pogledajte na priloženom videu: