Жаңалықтар - Қазіргі заманғы Интернет қажеттіліктері үшін талшықты-оптикалық қорап пен модемді салыстыру

A талшықты-оптикалық қорап, оның ішінде екеуі десыртқы талшықты-оптикалық қорапжәнеішкі талшықты-оптикалық қорапүлгілерден жарық сигналдарын түрлендіредіталшықты-оптикалық кабель қорабыИнтернетті пайдалану үшін сандық деректерге қосылымдар. Электрлік сигналдарды өңдейтін дәстүрлі модемдерден айырмашылығы, талшықты-оптикалық технология 25 Гбит/с симметриялы жылдамдықты қамтамасыз етеді,төмен кідіріс, және ерекше сенімділік.Талшықты-оптикалық қосылыстаркедергілер мен кептелістерді одан әрі азайтып, талшықты заманауи, жоғары жылдамдықты интернет үшін таңдаулы таңдау жасайды.

Негізгі қорытындылар

Талшықты-оптикалық қораптарэлектр сигналдарына сүйенетін және төмен жылдамдықты ұсынатын дәстүрлі модемдерден әлдеқайда асып түсетін 25 Гбит/с дейінгі жылдамдықпен ультра жылдам, сенімді интернетті жеткізу үшін жарық сигналдарын пайдаланыңыз.
Модемдер цифрлық деректерді мыс немесе кабельдік желілер үшін қолайлы сигналдарға түрлендіреді, бұл Интернетке қол жеткізуге мүмкіндік береді, бірақ олармен салыстырғанда жылдамдық, қашықтық және кідіріс бойынша шектеулер бар.талшықты-оптикалық технология.
Талшықты-оптикалық қораптарды таңдау жақсырақ қауіпсіздікті, ақаулықтардың төмендеуін және болашаққа сенімді желілерді қамтамасыз етеді, бұл оларды жоғары өнімділік пен ауқымдылықты іздейтін үйлер мен кәсіпорындар үшін өте қолайлы етеді.

Талшықты-оптикалық қорап: бұл не және ол қалай жұмыс істейді

Анықтама және негізгі функция

A талшықты-оптикалық қораптұрғын және коммерциялық желілерде талшықты-оптикалық кабельдерді басқару және қорғау үшін орталық хаб ретінде қызмет етеді. Бұл құрылғы кабель қосылымдарын ұйымдастырады, талшықтарды қоршаған орта мен механикалық зақымданудан қорғайды және тұрақты, жоғары жылдамдықты деректерді беруді қамтамасыз етеді. Қазіргі заманғы талшықты-оптикалық қораптар қолданыладыжылдам қосқыштар мен шыңдалған адаптерлерсигнал жоғалуын азайту және жылдам, сенімді қосылымдарды қамтамасыз ету. Көптеген үлгілерде IP68 су өткізбейтін рейтингі бар, ол қатал жағдайларда төзімділікке кепілдік береді. Бұл қораптар сонымен қатар интернетке сұраныс өскен сайын оңай кеңейтуге мүмкіндік беретін желінің ауқымдылығын қолдайды. Қораптың ішіндегі оптикалық бөлгіштер кіріс сигналдарын бөледі, бұл бір талшықты желіге бірнеше пайдаланушыларға немесе құрылғыларға тиімді қызмет көрсетуге мүмкіндік береді. Көбінесе осы қораптармен біріктірілген талшықты-оптикалық қабырға розеткалары пайдаланушы құрылғыларына тікелей қосылып, ең аз кедергімен өте жылдам деректерді жеткізеді.

Ескертпе: Талшықты-оптикалық қораптар болашақты қамтамасыз ететін желілерде маңызды рөл атқарады, бұл оларды үйлердегі, кәсіпорындардағы және өнеркәсіптік қондырғылардағы сенімді, жоғары жылдамдықты интернет үшін маңызды етеді.

Талшықты-оптикалық қорап жарық сигналдарын қалай түрлендіреді

Талшықты-оптикалық қорап оптикалық талшықтар арқылы деректерді тасымалдайтын жарық сигналдарын түрлендіруді және таратуды басқару арқылы жұмыс істейді. Тасымалдау соңында жарық диодтары немесе лазерлік диодтар сияқты құрылғылар электр сигналдарынан жарық импульстарын жасайды. Бұл импульстар сигналдың жоғалуын өте төмен деңгейде сақтайтын жалпы ішкі шағылысу арқылы басқарылатын талшық арқылы өтеді. Жарық талшықты-оптикалық қорапқа жеткенде, фотодиодтар маршрутизаторлар немесе басқа желілік құрылғылар пайдалану үшін жарықты қайтадан электрлік сигналдарға түрлендіреді. Жүйедегі күшейткіштер ондаған, тіпті жүздеген километрге деректерді беруді қолдай отырып, ұзақ қашықтықтарда сигнал күшін сақтайды. Толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеу (WDM) сияқты мультиплексирлеу технологиялары бірнеше деректер ағынының бір уақытта әртүрлі толқын ұзындықтарында жүруіне мүмкіндік береді, өткізу қабілеттілігі мен қосылу жылдамдығын айтарлықтай арттырады. Далалық сынақтар бұл жүйелердің ондаған толқын ұзындығын пайдаланып 150 километрден астам деректерді жібере алатынын көрсетті, бұл олардың тиімділігін көрсетеді.талшықты-оптикалық қораптаржоғары жылдамдықты, сенімді интернет қосылымдарын қолдауда.

Модем: мақсаты және жұмысы

Анықтама және негізгі функция

Модем, модулятор-демодулятордың қысқартылған нұсқасы, қазіргі заманғы интернет байланысында маңызды құрылғы ретінде әрекет етеді. Ол компьютерлерден немесе маршрутизаторлардан алынған сандық деректерді дәстүрлі телефон желілері арқылы таралатын аналогтық сигналдарға түрлендіреді. Деректер интернеттен келген кезде модем бұл процесті кері қайтарып, қосылған құрылғылардың пайдалануы үшін аналогтық сигналдарды сандық деректерге қайта өзгертеді. Ерте модемдер секундына 300 бит сияқты өте төмен жылдамдықта жұмыс істеді, бірақ технология айтарлықтай дамыды. Бүгінгі кең жолақты модемдер секундына жүздеген мегабит жылдамдыққа жете алады. Модемнің ішінде контроллер, сандық-аналогтық және аналогты-цифрлық түрлендіргіштер және деректерге қол жеткізу құрылымы бар. Модемдердің әртүрлі түрлері бар, соның ішінде теру, жалға алынған, кең жолақты және бағдарламалық жасақтамаға негізделген үлгілер. Әрбір түрі белгілі бір желі қажеттіліктеріне және физикалық орталарға қызмет етеді.

Модемдерүйлер мен кәсіпорындарды интернетке қосу, әртүрлі қызмет түрлерімен үйлесімділік үшін деректер пішімдерін бейімдеу үшін маңызды болып қала береді.

Модемдер интернет провайдері (ISP) сигналдарын құрылғылар пайдалана алатын деректерге аудару арқылы жергілікті желі мен интернет арасындағы алшақтықты өтейді.
Олар кең үйлесімділікті қамтамасыз ететін DSL, кабель немесе талшық сияқты әртүрлі физикалық орталарды қолдайды.
Модемдер пайдаланушының орналасқан жерін ISP инфрақұрылымымен байланыстыру арқылы тікелей интернетке қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Көптеген заманауи модемдер желіні басқару және қауіпсіздік мүмкіндіктерін қамтамасыз ететін маршрутизаторлармен біріктіріледі.
Біріктірілген модем-маршрутизатор құрылғылары орнатуды жеңілдетеді және пайдаланушылардың сенімділігін арттырады.
Модемсіз Интернетке тікелей кіру мүмкін емес.

Модем электр сигналдарын қалай өңдейді

Аспект	Модемдер (модулятор-демодулятор)	Талшықты-оптикалық қораптар (таратқыштар мен қабылдағыштар)
Сигналдарды өңдеу функциясы	Цифрлық электрлік сигналдарды электрлік тасымалдағыштар үшін қолайлы сигналдарға модуляциялау және демодуляциялау.	Таратқыштар электрлік цифрлық сигналдарды модуляцияланған жарық сигналдарына түрлендіреді; қабылдағыштар оптикалық сигналдарды қайтадан электрлік сигналдарға түрлендіреді.
Модуляция әдісі	Электр сигналының модуляциясы/демодуляциясы (мысалы, амплитуда немесе жиілік модуляциясы).	Электроптикалық трансдукция: жарық диодтары немесе лазерлік диодтар көмегімен жарық қарқындылығын модуляциялау; фотодиодтардың көмегімен оптикалық-электрлік түрлендіру.
Негізгі компоненттер	Электрлік сигналдарды өңдейтін модулятор және демодулятор сұлбалары.	Таратқыш: электр сигналдарымен модуляцияланған жарықдиодты шамдар немесе лазерлік диодтар; Қабылдағыш: фотодиодтар (PIN немесе APD), қиғаш резисторлар, төмен шулы алдын ала күшейткіштер.
Сигнал ортасы	Электр тасымалдағыштары (мысалы, мыс сымдар).	Модуляцияланған жарық сигналдарын тасымалдайтын талшықты-оптикалық кабельдер.
Модуляция сипаттамалары	Сандық деректерді көрсету үшін электрлік тасымалдаушы толқындарды модуляциялайды (0′ және 1′s).	Сандық деректерді көрсету үшін жарық қарқындылығын модуляциялайды; Жарық диодтар желілік ток-қуат реакциясын қамтамасыз етеді, лазерлік диодтар жоғары қуат пен жылдамдықты ұсынады, бірақ сызықты емес сипаттамаларға ие.
Тарихи/дизайн жазбалары	Модуляция/демодуляцияны орындайтын стандартталған құрылғылар.	Ерте таратқыштар арнайы дизайн болды; енді интегралды схемалары мен оптикалық диодтары бар гибридті модульдер; дизайн күрделілігі деректер жылдамдығымен өсті.

Бұл кесте модемдер мен талшықты-оптикалық қораптардың сигналдарды өңдеуі арасындағы техникалық айырмашылықтарды көрсетеді. Модемдер электр сигналдары мен мыс сымдарына назар аударады, ал талшықты-оптикалық қораптар жарық сигналдары мен оптикалық талшықтарды өңдейді.

Модемге қарсы талшықты-оптикалық қорап: негізгі айырмашылықтар

Технология және сигнал түрі

Талшықты-оптикалық қораптар мен модемдер деректерді беру үшін түбегейлі әртүрлі технологияларға сүйенеді. Талшықты-оптикалық қорап тұрақты қосылымдар мен сигнал жоғалуын қамтамасыз ете отырып, талшықты кабельдерді басқарады және ұйымдастырады. Ол сигналдарды түрлендірмейді, керісінше шыны немесе пластик талшықтар арқылы өтетін жарық импульстарын тарату нүктесі ретінде әрекет етеді. Керісінше, модем цифрлық құрылғылар мен тарату ортасы арасындағы көпір қызметін атқарады. Ол желі түріне байланысты компьютерлерден немесе маршрутизаторлардан келетін сандық электрлік сигналдарды аналогтық немесе оптикалық сигналдарға түрлендіреді.

Талшықты-оптикалық технология жарық диодтары немесе лазерлік диодтар арқылы жасалған жарық сигналдарын пайдаланады. Бұл жарық импульстары жіңішке талшықтар арқылы өтіп, жоғары өткізу қабілеттілігін және электромагниттік кедергілерге иммунитетті қамтамасыз етеді. Модемдер, әсіресе талшықты желілерге арналған, электрлік және оптикалық сигналдар арасындағы түрлендіруді басқарады. Олар деректерді жеңіл немесе электрлік тасымалдаушыларға кодтау үшін модуляция әдістерін пайдаланады. сияқты әртүрлі модем түрлеріE1, V35, RS232, RS422 және RS485, әртүрлі деректер жылдамдығы мен қашықтығын қолдап, оларды желілік қолданбалардың кең ауқымы үшін қолайлы етеді.

Талшықты-оптикалық қораптар ең алдымен кабельдік инфрақұрылымды басқарады, ал модемдер сигналды түрлендірудің маңызды функциясын орындайды. Бұл айырмашылық олардың қазіргі желілердегі рөлдерін қалыптастырады.

Жылдамдық және өнімділік

Жылдамдық пен өнімділік талшықты-оптикалық қораптар мен дәстүрлі модемдер арасындағы негізгі айырмашылықтарды білдіреді. Талшықты-оптикалық қораптар деректерді өте жоғары жылдамдықпен жіберуді қолдайды, көбінесе 25 Гбит/с дейін немесе одан да көп. Жарық импульстерін пайдалану өте төмен кідіріспен жылдам, бір уақытта деректерді беруге мүмкіндік береді. Талшықты-оптикалық кабельдер толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеу сияқты технологияларды пайдалана отырып, бірнеше деректер ағындарын тасымалдай алады, бұл сыйымдылықты одан әрі арттырады.

Модемдер, әсіресе мыс сымдарды пайдаланатындар, жылдамдық пен қашықтық бойынша шектеулерге тап болады. Электрлік сигналдар ұзақ қашықтықта нашарлайды, нәтижесінде өткізу қабілеттілігі төмендейді және кідіріс жоғары болады. Тіпті жетілдірілген кабельдік модемдер талшықты-оптикалық жүйелер беретін симметриялы жүктеу және жүктеу жылдамдығына сирек сәйкес келеді. Dowell жеткізгендері сияқты талшықты-оптикалық қораптар кәсіпорындар мен үйлерге қол жеткізуге мүмкіндік бередіөте жылдам интернет қосылымдарыағынды, ойын және бұлттық қолданбаларды үзіліссіз қолдайды.

Ерекшелік	Талшықты-оптикалық қорап	Модем (мыс/кабель)
Сигнал түрі	Жеңіл импульстар	Электрлік сигналдар
Максималды жылдамдық	25 Гбит/с дейін	1 Гбит/с дейін (әдеттегі)
Кідіріс	Өте төмен	Орташа және жоғары
Қашықтық	100+ км	Шектеулі (бірнеше км)
Өткізу қабілеті	Өте жоғары	Орташа

Қауіпсіздік және сенімділік

Қауіпсіздік пен сенімділік желілік инфрақұрылым шешімдерінде шешуші рөл атқарады. Талшықты-оптикалық қораптар электромагниттік кедергіден күшті қорғаныс ұсынады, бұл тіпті жоғары электр шуы бар орталарда тұрақты өнімділікті қамтамасыз етеді. Талшықты-оптикалық кабельдердің физикалық қасиеттері оларды анықтаусыз түртуді қиындатады, бұл деректер қауіпсіздігін арттырады. Сондай-ақ талшықты-оптикалық жүйелер мыс негізіндегі желілермен салыстырғанда аз үзілістерге ұшырайды және аз техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.

Дегенмен, талшықты-оптикалық қораптардың аппараттық дизайны электромагниттік кедергілерді (EMI), әсіресе көшеде немесе үй деңгейінде тудыруы мүмкін. Бұл EMI мыс сымдары арқылы өтіп, сезімтал электрондық жабдыққа әсер етуі мүмкін. Dowell сияқты компаниялар экрандауы және берік құрылымы бар талшықты-оптикалық қораптарды жобалау, EMI шығарындыларын азайту және жалпы сенімділікті арттыру арқылы осы мәселелерді шешеді.

Модемдер, әсіресе кеңейтілген мүмкіндіктері барлар, пайдаланушыларға электромагниттік өріс (ЭМӨ) шығарындыларын басқаруға мүмкіндік береді. Кейбір үлгілер пайдаланушыларға Wi-Fi-ды өшіруге немесе үйдегі радиожиілік әсерін азайтатын төмен EMF маршрутизаторларын пайдалануға мүмкіндік береді. Кабельдік модемдер ЭҚК бойынша көбірек пайдаланушы бақылауын ұсына алады, бірақ олар талшықты-оптикалық технологияның өзіне тән қауіпсіздік пен сенімділік артықшылықтарына сәйкес келмейді.

Кеңес: Қауіпсіздік пен сенімділіктің ең жоғары деңгейін іздейтін пайдаланушылар үшін Dowell сияқты беделді өндірушілердің талшықты-оптикалық қораптары үй және бизнес желілері үшін болашаққа сенімді шешім ұсынады.

Үй және бизнес параметрлеріндегі талшықты-оптикалық қорап және модем

Үй желісінің әдеттегі интеграциясы

Үй желілері бүгінде әр бөлмеге жылдам, сенімді интернетті жеткізу үшін жиі жетілдірілген инфрақұрылымға сүйенеді. Көптеген үй шаруашылықтары пайдаланадыPureFiber PRO сияқты талшықты-оптикалық кабельдер, үйдегі толық модем жылдамдығына қол жеткізу үшін. Бұл тәсіл әдеттегі CAT кабельдерінде болатын кідіріс пен жылдамдықтың төмендеуін жояды. Тұрғындар жиі 4 портты талшықты Ethernet адаптерлерін тұратын кеңістіктерге орнатады, бұл Smart теледидарлар, ойын консольдері, VOIP телефондары және WiFi кіру нүктелері сияқты бірнеше құрылғыларға бір уақытта қосылуға мүмкіндік береді. Кейбір үйлер бұл адаптерлерді электрлік шкафта тізбектей отырып, болашақта кеңейту үшін ауқымды көп портты қосқыштарды жасайды.

Желілік дизайнерлер жиі MPO-дан LC-ге талшықты үзу пигтейлдерін пайдаланады, олар бір кабельге бірнеше тәуелсіз талшықты қосылымдарды қамтамасыз етеді. Бұл орнату үйден жұмыс, смарт үйді автоматтандыру немесе балалар үшін қауіпсіз шолу сияқты әртүрлі мақсаттар үшін бөлек желілерді қосады. SFP слоттары және HDMI 2.1 қолдауы бар құрылғылар қысылмаған 4K немесе 8K бейне ағынын қосуға мүмкіндік беретін тікелей қосыла алады. Үй иелері қосу және ойнату арқылы орнатудың, икемді қабырға тақталарының және кабельді оңай жаңартудың пайдасын көреді. Бұл мүмкіндіктер жоғары өткізу қабілеттілігін, артта қалмауды және дамып келе жатқан цифрлық қажеттіліктер үшін болашақты тексеруді қамтамасыз етеді.

Бизнес желісін қарастыру

Кәсіпорындар сенімді, ауқымды және қауіпсіз желілік инфрақұрылымдарды қажет етеді. Ұйымдар жиі кеңсе желілерінде пайдалану үшін оптикалық сигналдарды электрлік сигналдарға түрлендіру үшін оптикалық желілік терминалдарды (ONT) қолданады. ONTs әдетте бірнеше жоғары жылдамдықты Ethernet порттарын, VoIP қолдауын және AES шифрлауы сияқты кеңейтілген қауіпсіздік мүмкіндіктерін ұсынады. Компаниялар ONTs жоғары жылдамдықты маршрутизаторларға және гигабит коммутаторларына қосылып, бөлімдер мен құрылғылар арасында интернетке қолжетімділікті таратады.

Төмендегі кесте техникалық интеграцияны қорытындылайды:

Аспект	Талшықты-оптикалық қораптар(ONTs)	Модемдер
Негізгі функция	Оптикалық-электрлік түрлендіру	DSL/кабельдік сигналды түрлендіру
Стандарттардың сәйкестігі	GPON, XGS-PON	DSL/кабельдік стандарттар
Порт конфигурациясы	Бірнеше жоғары жылдамдықты Ethernet порттары	Ethernet порттары
Қауіпсіздік мүмкіндіктері	AES шифрлауы, аутентификация	Негізгі, үлгіге байланысты өзгереді
Қосымша мүмкіндіктер	Батареяның сақтық көшірмесі, VoIP, сымсыз LAN	Негізгі сигналды түрлендіру

Жағдайлық зерттеулер Eurotransplant сияқты ұйымдар маңызды деректер орталықтары үшін талшықты-оптикалық шешімдерді пайдалана отырып, жалпы иелену құнын 40%-ға төмендеткенін көрсетеді. Netomnia сияқты қызмет провайдерлері озық талшықты-оптикалық технологиямен 800G өсуін қолдайтын масштабталатын желілерді құрды. Бұл мысалдар жоғары өткізу қабілеттілігі, сенімділік және болашаққа дайын инфрақұрылым қажеттілігінен туындаған дәстүрлі модемдерден талшықты шешімдерге ауысуды көрсетеді.

Талшықты-оптикалық қорап пен модемнің арасында таңдау

Қарастырылатын факторлар: жылдамдық, провайдер және үйлесімділік

Интернетке қосылу үшін дұрыс құрылғыны таңдау бірнеше факторларды мұқият бағалауды талап етеді. Жылдамдық көптеген пайдаланушылар үшін басты мәселе болып табылады. Талшықты жүйелер кабельдік немесе DSL баламаларына қарағанда әлдеқайда жоғары өткізу қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Мысалы, талшықты желілер пайдаланушылар арасында ортақ пайдаланылатын 40 Гб/с дейінгі жоғары ағын өткізу қабілетін қамтамасыз ете алады, ал DOCSIS 3.1 пайдаланатын кабельдік жүйелер әдетте тек 1 Гб/с жетеді. Кешігу де айтарлықтай ерекшеленеді. Талшықты қосылымдар ұзақ қашықтықтарда да кідіріс уақытын 1,5 миллисекундтан төмен сақтайды. Кабельдік жүйелер, керісінше, өткізу қабілеттілігін бөлу процестеріне байланысты 2-ден 8 миллисекундқа дейінгі қосымша кідірістерге ұшырауы мүмкін. Төменгі кідіріс және жоғары өткізу қабілеттілігі бейнеконференция, онлайн ойын және виртуалды шындық сияқты әрекеттер үшін тегіс тәжірибеге әкеледі.

Құрылғыны таңдауда провайдерлер шешуші рөл атқарады. Кейбір тасымалдаушылар тұтынушыға модемдер немесе маршрутизаторлар сияқты жабдықты қосымша ақысыз жеткізеді. Нормативтік нұсқаулар провайдерлерден өнімділіктің қатаң шектеріне сай болуын талап етеді. Жылдамдық өлшемдерінің кемінде 80% қажетті жылдамдықтардың 80% жетуі керек және кідіріс өлшемдерінің 95% 100 миллисекундта немесе одан төмен болуы керек. Провайдерлер сонымен қатар тұрақты өнімділікті қамтамасыз ету үшін ең жоғары сағаттарда жылдамдық пен кідіріс сынақтарын жүргізуі керек. Бұл талаптар пайдаланушыларға әртүрлі провайдерлер бойынша қызмет сапасын салыстыруға көмектеседі.

Үйлесімділік тағы бір маңызды фактор болып қала береді. Барлық құрылғылар кез келген желі түрімен үздіксіз жұмыс істей бермейді. Медиа түрлендіргіштер мен модемдер әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді. Медиа түрлендіргіштер оптикалық және электрлік сигналдар арасындағы қарапайым сигнал түрлендіруді өңдейді, ал модемдер цифрлық байланыс үшін модуляция мен демодуляцияны орындайды. Пайдаланушылар таңдаған құрылғысының желі ортасы талап ететін протоколдар мен интерфейстерді қолдайтынын тексеруі керек.

Фактор	Талшыққа негізделген жүйелер	Кабельдік/DSL жүйелері
Максималды өткізу қабілеті	40 Гб/с дейін (ортақ)	1 Гб/с дейін (DOCSIS 3.1)
Әдеттегі кідіріс	< 1,5 мс	2–8 мс
Провайдер рөлі	Көбінесе ONT/маршрутизаторды жеткізеді	Жиі модемді/маршрутизаторды береді
Үйлесімділік	Талшықты дайын құрылғыны қажет етеді	Кабель/DSL модемі қажет

Кеңес: Сатып алу алдында әрқашан интернет провайдерімен құрылғы үйлесімділігін растаңыз.

A талшықты-оптикалық қораптөменде көрсетілгендей, модемдерге қарағанда жеңілдетілген деректерді басқарады:

Құрамдас	Сәтсіздік деңгейі (жылдық)
Талшықты-оптикалық кабель	мильге 0,1%
Оптикалық қабылдағыштар	1%
Оптикалық таратқыштар	1,5–3%
Жоғарғы терминалдарды / модемдерді орнату	7%