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

A талшықты-оптикалық қорап, екеуін де қоса алғандаашық ауадағы талшықты-оптикалық қорапжәнеішкі талшықты-оптикалық қорапмодельдер, жарық сигналдарын түрлендіредіталшықты-оптикалық кабель қорабыинтернетті пайдалану үшін сандық деректерге қосылымдар. Электр сигналдарын өңдейтін дәстүрлі модемдерден айырмашылығы, талшықты-оптикалық технология 25 Гбит/с дейін симметриялы жылдамдықты қамтамасыз етеді,төмен кідірісжәне ерекше сенімділік.Талшықты-оптикалық қосқыш қосылымдаркедергілер мен кептелістерді одан әрі азайтады, бұл заманауи, жоғары жылдамдықты интернет үшін талшықты-оптикалық байланысты таңдаулы етеді.

Негізгі қорытындылар

Талшықты-оптикалық қораптаржарық сигналдарын пайдаланып, 25 Гбит/с дейінгі жылдамдықпен аса жылдам, сенімді интернетті қамтамасыз етіңіз, бұл электр сигналдарына сүйенетін және төмен жылдамдықты ұсынатын дәстүрлі модемдерден әлдеқайда асып түседі.
Модемдер сандық деректерді мыс немесе кабельдік желілерге жарамды сигналдарға түрлендіреді, бұл интернетке қол жеткізуді қамтамасыз етеді, бірақ жылдамдық, қашықтық және кідіріс бойынша шектеулермен салыстырғанда...талшықты-оптикалық технология.
Талшықты-оптикалық қораптарды таңдау қауіпсіздікті жақсартуды, істен шығу қаупін азайтуды және болашаққа төзімді желілерді қамтамасыз етеді, бұл оларды жоғары өнімділік пен масштабталуды қалайтын үйлер мен бизнес үшін өте қолайлы етеді.

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

Анықтамасы және негізгі функциясы

A талшықты-оптикалық қораптұрғын үй 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 қораптарды пайдаланадыжылдам қосқыштар және шыңдалған адаптерлерсигнал жоғалуын азайту және жылдам, сенімді қосылымдарды қамтамасыз ету үшін. Көптеген модельдерде IP68 су өткізбейтін рейтингі бар, бұл қатал жағдайларда беріктікке кепілдік береді. Бұл қораптар сонымен қатар желінің масштабталуын қолдайды, бұл интернетке деген сұраныс өскен сайын оңай кеңейтуге мүмкіндік береді. Қораптың ішіндегі оптикалық бөлгіштер кіріс сигналдарды бөледі, бұл бір талшықты желінің бірнеше пайдаланушыға немесе құрылғыларға тиімді қызмет көрсетуіне мүмкіндік береді. Көбінесе осы қораптармен біріктірілген талшықты-оптикалық қабырға розеткалары пайдаланушы құрылғыларына тікелей қосылады және минималды кедергімен өте жылдам деректерді жеткізеді.

Ескерту: Талшықты-оптикалық қораптар болашаққа арналған желілерде маңызды рөл атқарады, бұл оларды үйлерде, бизнестерде және өнеркәсіптік орталарда 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. Тарату жағында жарықдиодтар немесе лазерлік диодтар сияқты құрылғылар электр сигналдарынан жарық импульстарын жасайды. Бұл импульстар талшық арқылы толық ішкі шағылысу арқылы өтеді, бұл сигналдың жоғалуын өте төмен деңгейде ұстайды. Жарық талшықты-оптикалық қорапқа жеткенде, фотодиодтар жарықты маршрутизаторлар немесе басқа желілік құрылғылар пайдалану үшін электр сигналдарына айналдырады. Жүйедегі күшейткіштер сигнал күшін ұзақ қашықтықта сақтайды, ондаған немесе тіпті жүздеген шақырымға деректерді беруді қолдайды. Толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеуі (WDM) сияқты мультиплекстеу технологиялары бірнеше деректер ағындарының әртүрлі толқын ұзындықтарында бір уақытта өтуіне мүмкіндік береді, бұл өткізу қабілеттілігі мен қосылу жылдамдығын айтарлықтай арттырады. Далалық сынақтар бұл жүйелердің ондаған толқын ұзындықтарын пайдаланып 150 шақырымнан астам қашықтыққа деректерді жібере алатынын көрсетті, бұл ... тиімділігін көрсетеді.талшықты-оптикалық қораптаржоғары жылдамдықты, сенімді интернет байланысын қолдауда.

Модем: мақсаты және жұмыс істеу принципі

Анықтамасы және негізгі функциясы

Модем, модулятор-демодулятордың қысқартылған нұсқасы, қазіргі заманғы интернет байланысында маңызды құрылғы ретінде қызмет етеді. Ол компьютерлерден немесе маршрутизаторлардан алынған сандық деректерді дәстүрлі телефон желілері арқылы таралатын аналогтық сигналдарға түрлендіреді. Интернеттен деректер келгенде, модем бұл процесті кері айналдырып, аналогтық сигналдарды қосылған құрылғылар пайдалану үшін сандық деректерге айналдырады. Алғашқы модемдер өте төмен жылдамдықта, мысалы, секундына 300 бит жылдамдықпен жұмыс істеді, бірақ технология айтарлықтай дамыды. Бүгінгі кеңжолақты модемдер секундына жүздеген мегабит жылдамдыққа жете алады. Ішінде модем контроллер, сандық-аналогтық және аналогтық-сандық түрлендіргіштер және деректерге қол жеткізу құрылғысын қамтиды. Модемдердің әртүрлі түрлері бар, соның ішінде коммутациялық, жалға алынған желі, кеңжолақты және бағдарламалық жасақтамаға негізделген модельдер. Әрбір түрі нақты желілік қажеттіліктер мен физикалық орталарға қызмет көрсетеді.

Модемдерүйлер мен бизнестерді интернетке қосу, деректер форматтарын әртүрлі қызмет түрлерімен үйлесімділікке бейімдеу үшін маңызды болып қала береді.

Модемдер интернет провайдерінен (ISP) келетін сигналдарды құрылғылар пайдалана алатын деректерге түрлендіру арқылы жергілікті желі мен интернет арасындағы алшақтықты жояды.
Олар кең үйлесімділікті қамтамасыз ететін DSL, кабель немесе талшықты-оптикалық байланыс сияқты әртүрлі физикалық орталарды қолдайды.
Модемдер пайдаланушының орналасқан жерін интернет провайдерінің инфрақұрылымымен байланыстыру арқылы интернетке тікелей қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
Көптеген заманауи модемдер маршрутизаторлармен біріктіріліп, желіні басқару және қауіпсіздік мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді.
Біріктірілген модем-маршрутизатор құрылғылары орнатуды жеңілдетеді және пайдаланушылар үшін сенімділікті арттырады.
Модемсіз интернетке тікелей қол жеткізу мүмкін емес.

Модем электр сигналдарын қалай өңдейді

Аспект	Модемдер (модулятор-демодулятор)	Талшықты-оптикалық қораптар (таратқыштар және қабылдағыштар)
Сигналды өңдеу функциясы	Сандық электр сигналдарын электр тарату құралдарына жарамды сигналдарға модуляциялау және демодуляциялау.	Таратқыштар электрлік сандық сигналдарды модуляцияланған жарық сигналдарына түрлендіреді; қабылдағыштар оптикалық сигналдарды электрлік сигналдарға түрлендіреді.
Модуляция әдісі	Электрлік сигнал модуляциясы/демодуляциясы (мысалы, амплитудалық немесе жиілік модуляциясы).	Электроптикалық түрлендіру: жарық диодтары немесе лазерлік диодтар көмегімен жарық қарқындылығын модуляциялау; фотодиодтарды пайдаланып оптикалық-электрлік түрлендіру.
Негізгі компоненттер	Электр сигналдарын өңдейтін модулятор және демодулятор тізбектері.	Таратқыш: электр сигналдарымен модуляцияланған жарықдиодтар немесе лазерлік диодтар; Қабылдағыш: фотодиодтар (PIN немесе APD), ығысу резисторлары, төмен шуылдық алдын ала күшейткіштер.
Сигнал ортасы	Электр беру құралдары (мысалы, мыс сымдар).	Модуляцияланған жарық сигналдарын тасымалдайтын оптикалық талшықты кабельдер.
Модуляция сипаттамалары	Сандық деректерді (0 және 1) көрсету үшін электр тасымалдаушы толқындарды модуляциялайды.	Сандық деректерді көрсету үшін жарық қарқындылығын модуляциялайды; жарықдиодтар сызықтық қуат-ток реакциясын қамтамасыз етеді, лазерлік диодтар жоғары қуат пен жылдамдықты ұсынады, бірақ сызықтық емес сипаттамаларға ие.
Тарихи/дизайн ескертпелері	Модуляция/демодуляцияны орындайтын стандартталған құрылғылар.	Алғашқы таратқыштар арнайы дизайнда болды; қазір интегралдық схемалар мен оптикалық диодтармен гибридті модульдер; дизайнның күрделілігі деректер жылдамдығымен артты.

Бұл кестеде модемдер мен талшықты-оптикалық қораптардың сигналдарды өңдеу тәсілдері арасындағы техникалық айырмашылықтар көрсетілген. Модемдер электр сигналдары мен мыс сымдарына бағытталған, ал талшықты-оптикалық қораптар жарық сигналдары мен оптикалық талшықтарды өңдейді.

Талшықты-оптикалық қорап пен модем: негізгі айырмашылықтар

Технология және сигнал түрі

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

Талшықты-оптикалық технология жарық диодтары немесе лазерлік диодтар арқылы жасалған жарық сигналдарын пайдаланады. Бұл жарық импульстары жұқа талшықтар арқылы өтіп, жоғары өткізу қабілеттілігін және электромагниттік кедергілерге төзімділікті қамтамасыз етеді. Модемдер, әсіресе талшықты желілерге арналған модемдер, электрлік және оптикалық сигналдар арасындағы түрлендіруді басқарады. Олар деректерді жарыққа немесе электрлік тасымалдаушыларға кодтау үшін модуляция әдістерін пайдаланады. Әртүрлі модем түрлері, мысалыE1, V35, RS232, RS422 және RS485, әртүрлі деректер жылдамдығы мен қашықтықтарын қолдайды, бұл оларды желілік қолданбалардың кең ауқымына жарамды етеді.

Талшықты-оптикалық қораптар негізінен кабельдік инфрақұрылымды басқарады, ал модемдер сигналды түрлендірудің маңызды функциясын орындайды. Бұл айырмашылық олардың қазіргі заманғы желілердегі рөлін қалыптастырады.

Жылдамдық және өнімділік

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

Модемдер, әсіресе мыс сымдарды пайдаланатындар, жылдамдық пен қашықтықта шектеулерге тап болады. Электр сигналдары ұзақ қашықтықта нашарлайды, бұл өткізу қабілеттілігінің төмендеуіне және кідірістің жоғарылауына әкеледі. Тіпті озық кабельді модемдер де талшықты-оптикалық жүйелер ұсынатын симметриялы жүктеу және жүктеу жылдамдықтарына сирек сәйкес келеді. Dowell компаниясы ұсынатын талшықты-оптикалық қораптар бизнес пен үйлерге қол жеткізуге мүмкіндік бередіаса жылдам интернет байланыстарыүзіліссіз ағындық, ойын және бұлттық қолданбаларды қолдайды.

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

Қауіпсіздік және сенімділік

Қауіпсіздік және сенімділік желілік инфрақұрылым шешімдерінде маңызды рөл атқарады. Талшықты-оптикалық қораптар электромагниттік кедергілерден күшті қорғаныс ұсынады, бұл тіпті электрлік шуы жоғары ортада да тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. Талшықты-оптикалық кабельдердің физикалық қасиеттері оларды анықтаусыз қосуды қиындатады, бұл деректер қауіпсіздігін арттырады. Талшықты-оптикалық жүйелерде мыс негізіндегі желілермен салыстырғанда электр қуатының үзілуі аз және техникалық қызмет көрсету аз қажет.

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

Модемдер, әсіресе кеңейтілген мүмкіндіктері бар модемдер, пайдаланушыларға электромагниттік өріс (ЭӨК) шығарындыларын басқаруға мүмкіндік береді. Кейбір модельдер пайдаланушыларға Wi-Fi желісін өшіруге немесе төмен ЭӨК маршрутизаторларын пайдалануға мүмкіндік береді, бұл үйдегі радиожиілік әсерін азайта алады. Кабельді модемдер пайдаланушыға ЭӨК-ті көбірек басқаруды ұсына алса да, олар талшықты-оптикалық технологияның ішкі қауіпсіздік және сенімділік артықшылықтарымен салыстыра алмайды.

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.

Үйде және бизнесте қолданылатын талшықты-оптикалық қорап және модем

Үй желісінің әдеттегі интеграциясы

Үй желілері бүгінде әрбір бөлмеге жылдам және сенімді интернет жеткізу үшін көбінесе озық инфрақұрылымға сүйенеді. Көптеген үй шаруашылықтары пайдаланадыталшықты-оптикалық кабельдер, мысалы, PureFiber PRO, үйде толық модем жылдамдығына қол жеткізу үшін. Бұл тәсіл дәстүрлі CAT кабельдерінде жиі кездесетін кідірістер мен жылдамдықтың төмендеуін болдырмайды. Тұрғындар тұрғын үйлерге жиі 4 портты талшықты-Ethernet адаптерлерін орнатады, бұл Smart TV, ойын консольдері, VOIP телефондары және WiFi кіру нүктелері сияқты бірнеше құрылғылардың бір уақытта қосылуына мүмкіндік береді. Кейбір үйлер бұл адаптерлерді электр шкафына тізбектей жалғайды, бұл болашақта кеңейту үшін масштабталатын көп портты қосқыштар жасайды.

Желі дизайнерлері көбінесе MPO-дан LC-ге дейінгі талшықты үзіліс қосқыштарын пайдаланады, олар әр кабельге бірнеше тәуелсіз талшықты қосылымды қамтамасыз етеді. Бұл орнату үйден жұмыс істеу, ақылды үйді автоматтандыру немесе балалардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету сияқты әртүрлі мақсаттар үшін бөлек желілерді пайдалануға мүмкіндік береді. SFP ұяшықтары және HDMI 2.1 қолдауы бар құрылғылар тікелей қосыла алады, бұл сығылмаған 4K немесе 8K бейне ағынын қамтамасыз етеді. Үй иелері «қосып ойнату» орнатуының, икемді қабырға пластиналарының және кабельді оңай жаңартудың артықшылықтарын пайдаланады. Бұл мүмкіндіктер жоғары өткізу қабілеттілігін, кідірістің болмауын және дамып келе жатқан цифрлық қажеттіліктер үшін болашаққа сенімділікті қамтамасыз етеді.

Бизнес желісін ескеретін мәселелер

Кәсіпорындар сенімді, масштабталатын және қауіпсіз желілік инфрақұрылымдарды қажет етеді. Ұйымдар көбінесе кеңсе желілерінде пайдалану үшін оптикалық сигналдарды электрлік сигналдарға түрлендіру үшін оптикалық желілік терминалдарды (ONT) орналастырады. ONT әдетте бірнеше жоғары жылдамдықты Ethernet порттарын, VoIP қолдауын және AES шифрлау сияқты кеңейтілген қауіпсіздік мүмкіндіктерін ұсынады. Компаниялар ONT-ларды жоғары жылдамдықты маршрутизаторларға және гигабиттік коммутаторларға қосады, интернетке қол жеткізуді бөлімдер мен құрылғылар арасында таратады.

Төмендегі кестеде техникалық интеграцияның қысқаша мазмұны берілген:

Аспект	Талшықты-оптикалық қораптар(ONT)	Модемдер
Негізгі функция	Оптикалық-электрлік түрлендіру	DSL/кабель сигналын түрлендіру
Стандарттарға сәйкестік	GPON, XGS-PON	DSL/кабель стандарттары
Порт конфигурациясы	Бірнеше жоғары жылдамдықты Ethernet порттары	Ethernet порттары
Қауіпсіздік мүмкіндіктері	AES шифрлау, аутентификация	Негізгі, модельге байланысты өзгереді
Қосымша мүмкіндіктер	Батареяның резервтік көшірмесі, VoIP, сымсыз жергілікті желі	Негізгі сигнал түрлендіруі

Зерттеулер Eurotransplant сияқты ұйымдардың маңызды деректер орталықтары үшін талшықты-оптикалық шешімдерді қолдана отырып, меншіктің жалпы құнын 40%-ға төмендеткенін көрсетеді. Netomnia сияқты қызмет көрсетушілер озық талшықты-оптикалық технологиямен 800G өсуін қолдайтын масштабталатын желілер құрды. Бұл мысалдар жоғары өткізу қабілеттілігіне, сенімділікке және болашаққа дайын инфрақұрылымға деген қажеттілікке байланысты дәстүрлі модемдерден талшықты шешімдерге ауысуды көрсетеді.

Талшықты-оптикалық қорап пен модем арасында таңдау

Ескеретін факторлар: жылдамдық, провайдер және үйлесімділік

Интернетке қосылу үшін дұрыс құрылғыны таңдау бірнеше факторларды мұқият бағалауды қажет 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 Гбит/с дейінгі жоғары ағынды өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ете алады, ал DOCSIS 3.1 пайдаланатын кабельдік жүйелер әдетте тек 1 Гбит/с жетеді. Кідіріс те айтарлықтай ерекшеленеді. Талшықты қосылымдар көбінесе ұзақ қашықтықта да кідіріс 1,5 миллисекундтан төмен деңгейде сақталады. Екінші жағынан, кабельдік жүйелер өткізу қабілеттілігін бөлу процестеріне байланысты 2-ден 8 миллисекундқа дейінгі қосымша кідіріске ұшырауы мүмкін. Төмен кідіріс және жоғары өткізу қабілеттілігі бейнеконференциялар, онлайн ойындар және виртуалды шындық сияқты әрекеттер үшін тегіс тәжірибеге әкеледі.

Провайдерлер құрылғыны таңдауда маңызды рөл атқарады. Кейбір операторлар тұтынушыға арналған жабдықтарды, мысалы, модемдер немесе маршрутизаторларды қосымша ақысыз жеткізеді. Нормативтік нұсқаулар провайдерлерден қатаң өнімділік шегін сақтауды талап етеді. Жылдамдықты өлшеудің кем дегенде 80%-ы қажетті жылдамдықтың 80%-ына жетуі керек, ал кідіріс өлшеудің 95%-ы 100 миллисекунд немесе одан төмен болуы керек. Провайдерлер сонымен қатар тұрақты өнімділікті қамтамасыз ету үшін шың сағаттарында жылдамдық пен кідіріс сынақтарын жүргізуі керек. Бұл талаптар пайдаланушыларға әртүрлі провайдерлердегі қызмет көрсету сапасын салыстыруға көмектеседі.

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

Фактор	Талшықты-оптикалық жүйелер	Кабельдік/DSL жүйелері
Максималды өткізу қабілеті	40 Гбит/с дейін (ортақ)	1 Гбит/с дейін (DOCSIS 3.1)
Әдеттегі кідіріс	< 1,5 мс	2–8 мс
Провайдер рөлі	Көбінесе ONT/маршрутизаторды жеткізеді	Көбінесе модем/роутерді қосады
Үйлесімділік	Талшықты-оптикалық құрылғы қажет	Кабель/DSL модем қажет

Кеңес: Сатып алудан бұрын әрқашан интернет провайдеріңізбен құрылғының үйлесімділігін тексеріңіз.

A талшықты-оптикалық қораптөменде көрсетілгендей, модемдерге қарағанда істен шығу жиілігі төмен жарыққа негізделген деректерді басқарады:

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