In-netwerking ottiku huwa teknoloġija li tuża d-dawl biex tittrasmetti d-dejta bejn l-apparati. Joffri bandwidth għoli u latency baxxa u kien l-istandard de facto għal komunikazzjonijiet tad-dejta fuq distanzi twal għal ħafna snin. Il-fibra ottika tintuża għall-biċċa l-kbira tal-komunikazzjonijiet tal-vuċi u tad-dejta fuq distanzi twal madwar id-dinja.
In-netwerking ottiku huwa importanti għaliex jippermetti trażmissjoni ta 'dejta b'veloċità għolja fuq distanzi twal. Pereżempju, in-netwerk ottiku jiżgura li l-utenti fi New York jistgħu jaċċessaw servers f'Nairobi malajr kemm jippermettu l-liġijiet tal-fiżika.
It-teknoloġija wara n-netwerking ottiku hija bbażata fuq il-prinċipju ta 'riflessjoni interna totali. Meta d-dawl jolqot il-wiċċ ta 'mezz bħal kejbil tal-fibra ottika, ftit mid-dawl jiġi rifless mill-wiċċ. L-angolu li fih id-dawl jiġi rifless jiddependi fuq il-proprjetajiet tal-medju u l-angolu ta 'inċidenza (l-angolu li fih id-dawl jolqot il-wiċċ).
Jekk l-angolu ta 'inċidenza huwa akbar mill-angolu kritiku, allura d-dawl kollu jiġi rifless; din tissejjaħ riflessjoni interna totali. Riflessjoni interna totali tista 'tintuża biex tagħmel fibri ottiċi, tip ta' ħġieġ jew plastik li jiggwida d-dawl tul it-tul tiegħu.
Hekk kif id-dawl jivvjaġġa minn ġol-fibra, jgħaddi minn riflessjonijiet interni totali multipli, u jġiegħlu jmur mal-ħajt tal-fibra. Dan l-effett bounce jikkawża li d-dawl jivvjaġġa 'l isfel fit-tul tal-fibra f'mudell ta' żigżag.
Billi jikkontrollaw bir-reqqa l-proprjetajiet tal-fibra, l-inġiniera jistgħu jikkontrollaw kemm dawl jiġi rifless u kemm jivvjaġġa qabel ma jerġa 'jiġi rifless. Dan ippermettahom jiddisinjaw fibri ottiċi li jistgħu jittrasmettu data fuq distanzi twal mingħajr ma jitilfu l-ebda informazzjoni.
Netwerks ottiċi jikkonsistu f'diversi komponenti: fibri ottiċi, transceivers, amplifikaturi, multiplexers, u swiċċijiet ottiċi.
Fibra ottika
Il-fibra ottika hija l-mezz li jġorr is-sinjal ottiku. Huwa magħmul minn varjetà ta 'materjali, inklużi:
①Core: Iċ-ċentru li jġorr id-dawl.
②Clad: Materjal li jdawwar il-qalba u jgħin biex iżomm is-sinjal ottiku.
③Kisi tal-buffer: Materjal li jipproteġi l-fibra ottika mill-ħsara.
Il-qalba u l-kisi huma ġeneralment magħmula mill-ħġieġ, filwaqt li l-kisi tal-buffer ġeneralment ikun magħmul mill-plastik.
Transceiver
Transceivers huma apparati li jikkonvertu sinjali elettriċi f'sinjali ottiċi u viċi versa, ġeneralment implimentati fl-aħħar mil ta 'konnessjoni. Hija l-interface bejn netwerk ottiku u l-apparat elettroniku li jużah, bħal kompjuters u routers.
Amplifikatur
Kif jissuġġerixxi l-isem, amplifikatur huwa apparat li jamplifika s-sinjali tad-dawl sabiex ikunu jistgħu jivvjaġġaw distanzi twal mingħajr ma jitilfu s-saħħa. L-amplifikaturi jitqiegħdu tul il-fibra f'intervalli regolari biex isaħħu s-sinjal.
Multiplexer
Multiplexer huwa biss mezz li jieħu sinjali multipli u jgħaqqadhom f'sinjal wieħed. Dan isir billi kull sinjal jiġi assenjat tul ta 'mewġ differenti ta' dawl, li jippermetti lill-multiplexer jibgħat sinjali multipli simultanjament tul fibra waħda mingħajr interferenza.
Swiċċ tad-Dawl
Swiċċ ottiku huwa apparat li jmexxi sinjali ottiċi minn fibra għal oħra. Swiċċijiet ottiċi huma użati biex jikkontrollaw it-traffiku f'netwerks ottiċi u huma tipikament użati f'netwerks ta 'kapaċità għolja.
Storja ta 'Netwerking Ottiku
L-istorja tan-netwerking ottiku bdiet fis-snin 1790 meta l-inventur Franċiż Claude Chappe ivvinta t-telegrafu tas-sinjal ottiku, wieħed mill-ewwel eżempji ta 'sistema ta' komunikazzjoni ottika.
Kważi seklu wara, fl-1880, Alexander Graham Bell ipprivattiva t-telefon elettro-ottiku, sistema tat-telefon ottika. Filwaqt li l-Photophone kien innovattiv, l-invenzjoni preċedenti ta 'Bell tat-telefon kienet aktar prattika u ħadet forma tanġibbli. Għalhekk, Photophone qatt ma ħalla l-istadju sperimentali.
Sas-snin 20, John Logie Baird fl-Ingilterra u Clarence W. Hansell ipprivattivaw biss l-idea li jużaw firxa ta 'tubi vojta jew vireg trasparenti biex jittrasmettu immaġini għal sistemi tat-televiżjoni jew tal-faks.
Fl-1954, ix-xjenzat Olandiż Abraham Van Heel u x-xjenzat Brittaniku Harold H. Hopkins ippubblikaw kull wieħed dokumenti xjentifiċi dwar it-tratografija. Hopkins iffoka fuq fibri mhux miksija, filwaqt li Van Heel iffoka biss fuq gzuz ta 'fibra miksija sempliċi-kisi trasparenti b'indiċi aktar baxx ta' rifrazzjoni madwar il-fibra vojta.
Dan jipproteġi l-wiċċ li jirrifletti tal-fibra minn deformazzjonijiet esterni u jnaqqas b'mod sinifikanti l-interferenza bejn il-fibri. L-iżvilupp tar-raġġi tal-immaġini kien pass importanti fl-iżvilupp tal-fibri ottiċi. Il-protezzjoni tal-wiċċ tal-fibra minn interferenza esterna tippermetti trasmissjoni aktar preċiża ta 'sinjali ottiċi permezz tal-fibra.
Sa l-1960, il-fibri miksijin bil-ħġieġ kellhom telf ta 'madwar 1 decibel (dB) għal kull metru, adattat għall-immaġini mediċi, iżda għoli wisq għall-komunikazzjonijiet. Fl-1961, Elias Snitzer tal-Kumpanija Ottika tal-Amerika ppubblika deskrizzjoni teoretika ta 'fibra ottika b'qalba ċkejkna li tista' tittrasmetti d-dawl permezz ta 'modalità waħda biss ta' waveguide.
Fl-1964, Dr Kao ippropona telf ħafif ta '10 jew 20 dB kull kilometru. Dan l-istandard jgħin biex itejjeb il-firxa u l-affidabbiltà tas-sistemi tat-telekomunikazzjoni. Minbarra x-xogħol tiegħu fuq ir-rati ta 'telf, Dr Gao wera l-ħtieġa għal ħġieġ aktar pur biex jgħin inaqqas it-telf tad-dawl.
Fis-sajf ta’ l-1970, grupp ta’ riċerkaturi f’Corning Glass Works bdew jesperimentaw b’materjal ġdid imsejjaħ silika mdewba. Din is-sustanza hija magħrufa għall-purità estremament għolja tagħha, il-punt tat-tidwib għoli u l-indiċi ta 'rifrazzjoni baxx.
It-tim, li jikkonsisti minn Robert Maurer, Donald Keck u Peter Schultz, malajr induna li s-silika mdewba tista 'tintuża biex tagħmel tip ġdid ta' wajer imsejjaħ "fibra ottika tal-gwida tal-mewġ." Dan il-wajer tal-fibra ottika jista 'jġorr 65,000 darba aktar informazzjoni minn wajer tar-ram tradizzjonali. Barra minn hekk, il-mewġ tad-dawl użat biex iġorr l-informazzjoni jistgħu jiġu dekodifikati f'destinazzjonijiet anke elf mil bogħod.
Din l-invenzjoni irrevoluzzjonat il-komunikazzjoni fuq distanza twila u wittet it-triq għat-teknoloġija tal-fibra ottika tal-lum. It-tim solviet il-problema tat-telf tad-decibel definita minn Dr Gao, u fl-1973 John MacChesney fil-Laboratorji Bell tejjeb il-proċess ta 'depożizzjoni tal-fwar kimiku għall-produzzjoni tal-fibra. Bħala riżultat, il-produzzjoni kummerċjali ta 'kejbils tal-fibra ottika saret possibbli.
F'April 1977, General Telephone and Electronics Co uża n-netwerk tal-fibra ottika għall-ewwel darba għal komunikazzjoni bit-telefon f'ħin reali f'Long Beach, California. F'Mejju 1977, Bell Labs malajr segwew l-istess, billi bnew sistema ottika ta 'komunikazzjoni bit-telefon mifruxa fuq 1.5 mil fiż-żona downtown ta' Chicago. Kull par ta 'fibri jistgħu jittrasmettu 672 kanal tal-vuċi, ekwivalenti għal ċirkwit DS3.
Fil-bidu tas-snin tmenin, it-tieni ġenerazzjoni ta' komunikazzjonijiet bil-fibra ottika kienet iddisinjata għal użu kummerċjali, bl-użu ta' laser semikonduttur InGaAsP ta' 1.3-mikron. Dawn is-sistemi operaw b'rati tal-bits għoljin daqs 1.7 Gbps fl-1987, b'repetituri spazjati sa 50 kilometru 'l bogħod minn xulxin.
Is-sistemi użati fin-netwerks tal-fibra ottika tat-tielet ġenerazzjoni joperaw b'1.55 mikron u għandhom telf ta' madwar 0.2 dB għal kull kilometru.
Is-sistemi tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika tar-raba 'ġenerazzjoni jiddependu fuq amplifikazzjoni ottika biex inaqqsu n-numru ta' ripetituri meħtieġa u fuq wavelength division multiplexing (WDM) biex tiżdied il-kapaċità tad-dejta.
Fl-2006, inkisbet rata tal-bits ta' 14-il terabit (Tb) fis-sekonda fuq 160-linja tal-kilometri bl-użu ta' amplifikaturi ottiċi. Sal-2021, ix-xjenzati Ġappuniżi se jkunu jistgħu jittrasmettu 319 Tbps fuq 3,000 kilometri bl-użu ta' kejbil tal-fibra ottika b'erba' qalba.
Filwaqt li dawn is-sistemi ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika tar-raba' ġenerazzjoni għandhom ħafna aktar kapaċità minn ġenerazzjonijiet preċedenti, il-prinċipju bażiku huwa l-istess: jikkonvertu sinjali elettriċi f'impulsi ottiċi, ibgħathom fuq fibra ottika, u mbagħad jaqilbuhom lura għal sinjali elettriċi fir-riċevitur. tmiem.
Madankollu, il-komponenti ta 'kull ġenerazzjoni saru iżgħar, aktar affidabbli, u inqas għaljin. Bħala riżultat, il-komunikazzjonijiet tal-fibra ottika saru parti dejjem aktar importanti mill-infrastruttura globali tat-telekomunikazzjoni tagħna.
Xejriet Ewlenin fin-Netwerking Ottiku
Iffoka fuq it-tarf tan-netwerk
It-tarf tan-netwerk ottiku huwa fejn it-traffiku jidħol u joħroġ min-netwerk. Biex jissodisfaw it-talbiet tal-applikazzjonijiet ibbażati fuq il-cloud, in-netwerks ottiċi qed jersqu eqreb lejn l-utenti finali. Dan jippermetti latenza aktar baxxa u prestazzjoni aktar konsistenti.
Saff Encryption
Hekk kif l-attakki ċibernetiċi jsiru aktar komuni, il-protezzjoni tad-dejta fil-moviment se tkompli tkun ta' tħassib kbir. SASE (Secure Access Service Edge), l-użu ta' karatteristiċi ta' sigurtà indiġeni tal-cloud f'endpoints tas-servizz, reċentement kiseb trazzjoni. Il-protezzjoni tal-endpoint tista' tagħmel il-kontrolli tas-sigurtà fuq in-netwerks konnessi mhux meħtieġa.
Filwaqt li dan jista 'ma jeliminax il-ħtieġa għall-kriptaġġ, se jipproteġi data u applikazzjonijiet sensittivi. Mingħajr kontroll wieħed tas-sigurtà, il-protezzjoni tas-saff 1 issir dejjem aktar delikata.
Nistgħu nipproteġu aħjar ir-riżorsi tagħna billi nikkriptaw il-kontroll, il-ġestjoni u t-traffiku tal-utenti. Dan jagħmilha kważi impossibbli għall-hackers li jidħlu fis-sistema, u jnaqqas ħafna ċ-ċansijiet ta 'attakk ċibernetiku ta' suċċess. Hekk kif in-negozji jiddependu aktar fuq id-dejta u l-konnettività, soluzzjonijiet ta’ sigurtà robusti se jsiru biss aktar evidenti.
Iftaħ Netwerk Ottiku
Netwerk ottiku miftuħ huwa netwerk ottiku li juża interfaces standard u miftuħa biex jippermetti l-integrazzjoni ta 'tagħmir minn bejjiegħa differenti. Dan jipprovdi aktar għażla u flessibilità għall-komponenti tan-netwerk ottiku. Barra minn hekk, jagħmilha aktar faċli li żżid karatteristiċi u servizzi ġodda hekk kif isiru disponibbli.
Tkabbir tas-Servizzi tal-Ispettru
Hekk kif it-traffiku tad-dejta qed ikompli jikber, hekk ukoll il-ħtieġa għal bandwidth u kapaċità ogħla. Is-servizzi spettrali jipprovdu dan billi jużaw l-ispettru biex iżidu l-kapaċità tan-netwerks tal-fibra ottika eżistenti. Dawn is-servizzi qed jikbru fil-popolarità minħabba li jipprovdu mod kost-effettiv biex jissodisfaw it-talbiet tad-dejta li qed jikbru.
Aktar skjeramenti fil-beraħ
Skjeramenti fil-beraħ fil-kabinetti tat-toroq qed isiru aktar komuni hekk kif id-domanda għal bandwidth u kapaċità ogħla tikber. Il-fibra ta 'barra tista' taħdem direttament lejn il-post tal-klijent, u tipprovdi konnessjoni aktar diretta u latenza aktar baxxa.
Kompatt u Modulatur
Hekk kif in-netwerks ottiċi jkomplu jevolvu, il-ħtieġa għal komponenti iżgħar u aktar kompatti ssir dejjem aktar evidenti. Dan huwa minħabba li l-ispazju f'ambjent ta 'ċentru tad-dejta ħafna drabi huwa limitat. L-ottiki modulari kompatti joffru approċċ li jiffrankaw l-ispazju filwaqt li xorta jipprovdu prestazzjoni għolja.
Il-Futur tan-Netwerking Ottiku
Netwerk Ottiku Intelliġenti
Netwerks ottiċi intelliġenti huma netwerks ottiċi li jużaw intelliġenza artifiċjali (AI) biex jottimizzaw il-prestazzjoni. L-intelliġenza artifiċjali tista 'tintuża biex tidentifika u tikkoreġi awtomatikament problemi fin-netwerk. Dan jippermetti netwerk aktar effiċjenti u affidabbli.
Barra minn hekk, l-AI tista 'tintuża biex tbassar xejriet u talbiet futuri tat-traffiku. Din l-informazzjoni tista 'tintuża biex tipprovdi kapaċità minn qabel, u tiżgura li n-netwerk jista' jissodisfa talbiet futuri.
Arkitettura tal-grilja flessibbli
L-arkitetturi tal-malji flessibbli qed isiru aktar popolari minħabba li jipprovdu mod kif tiżdied il-kapaċità tal-fibri eżistenti. Il-grilja flessibbli tippermetti multiplexing ta 'wavelengths differenti ta' dawl fuq fibra waħda. Dan jippermetti li tinġarr aktar dejta fuq kull fibra, u b'hekk tiżdied il-kapaċità tan-netwerk.
Multiplexing tad-diviżjoni tal-wavelength fuq talba
Il-multiplexing tad-diviżjoni ta 'wavelength hija teknika li tippermetti tul ta' mewġ multipli ta 'dawl li jiġu trażmessi fuq fibra waħda. On-demand WDM huwa tip ta 'WDM li jippermetti kapaċità fuq talba. Dan ifisser li l-kapaċità tista 'tiżdied kif meħtieġ mingħajr ma tiġi installata fibra ġdida.
Netwerking ottiku f'Dinja dejjem aktar diġitali
In-netwerking ottiku mexa triq twila fl-istorja relattivament qasira tiegħu. Minn bidu umli, issa hija parti essenzjali minn ħafna infrastrutturi tan-netwerk kbar. Huwa pilastru ewlieni ta 'l-Internet, li jirrevoluzzjona l-mod kif nikkomunikaw u wassal għal era ta' avvanz teknoloġiku bla preċedent.
Hekk kif ix-xejriet bħall-5G jimmaturaw, jidher li n-netwerks ottiċi huma lesti li jkomplu jkollhom rwol importanti fid-dinja dejjem aktar diġitalizzata tagħna.
