کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت
تا اینجای کار درباره کابل فیبر نوری، عملکرد آن و انواع آن صحبت کردیم اما به طور واضح به عملکرد و کاربرد آن در اینترنت سخنی نگفتیم. از این رو تصمیم داریم در این مقاله پیرامون عملکرد و نحوه استفاده از کابل فیبر نوری اینترنت صحبت کنیم. اینترنت کابل فیبر نوری دارای پهنای باند بهتری است. این فناوری از فناوری فیبر نوری برای دستیابی به سریع‌ترین حالت موجود با سرعت 10000 مگابیت بر ثانیه (1Gpbs) بهره می‌برد. پهن باند برای دنیای مدرنی که در آن زندگی می‌کنیم امری ضروری است. اینترنت فیبر نوری با بهره گیری از فناوری فیبر نوری، رقبای خود را از میدان به در می‌کند. در این راهنما، همه مواردی را که باید درباره کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت بدانید، از جمله نحوه کارکرد آن و چالش‌های مرتبط با آن، صحبت خواهیم کرد.
کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت
مواردی که قرار است در این مقاله به آن بپردازیم عبارت است از:
- اینترنت فیبر نوری چگونه کار می کند؟
- رقبای کابل فیبر نوری در اینترنت
- اهمیت پهنای باند
- ساختار اینترنت فیبر نوری
- واژه نامه اصطلاحات فیبر نوری
با کمک موارد گفته شده در بالا می‌توان به راحتی کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت را متوجه شد و پیرامون عملکرد اینترنت فیبر نوری اطلاعات کاملی کسب کرد. پس با ما همراه باشید…
اینترنت فیبر نوری چگونه کار می کند؟
وقتی در این راهنما به “فیبر نوری” اشاره می‌کنیم، یعنی در مورد اینترنت کابل فیبر نوری توضیحاتی ارائه می‌کنیم که نوعی ارتباطات فیبر نوری است. با ارسال یک پرتو نور از طریق کابل‌های شیشه‌ای فیبر نوری، ما قادر به انتقال اطلاعات از طریق یک فرایند واقعا جذاب هستیم. کابل‌های فیبر نوری از بسیاری فیبرهای نوری کوچکتر تشکیل شده‌اند. این تارها بسیار نازک هستند، به طور خاص ضخامت آنها کمتر از یک دهم موی انسان است. گرچه نازک هستند اما کارهای زیادی را انجام می‌دهند. هر فیبر نوری دارای دو قسمت است:
- هسته: هسته معمولاً از شیشه ساخته می‌شود، درونی ترین قسمت فیبر است که نور از آنجا عبور می‌کند.
- روکش: معمولاً از یک لایه ضخیم‌تر از پلاستیک یا شیشه ساخته شده و به دور هسته پیچیده می‌شود.
این دو قسمت با هم همکاری می‌کنند تا پدیده‌ای به نام بازتاب کلی درونی ایجاد کنند. انعکاس داخلی کامل این است که چگونه نور قادر به حرکت به پایین الیاف بدون فرار است. زمانی است که نور با زاویه‌ای بسیار کم عمق، کمتر از 42 درجه به شیشه برخورد می‌کند و دوباره به عقب باز می‌گردد، گویی در برابر آینه منعکس می‌شود. روکش نور را در هسته نگه می‌دارد زیرا شیشه یا پلاستیک که از آن ساخته شده دارای چگالی نوری متفاوت یا ضریب شکست پایین است. هر دو این اصطلاحات به نحوه خم شدن شیشه (شکست) و در نتیجه کاهش سرعت نور اشاره دارد.
نور در پالس‌های LED یا لیزر به پایین کابل فیبر نوری منتقل می‌شود که بسیار سریع حرکت می‌کنند. این پالس‌ها دارای داده‌های دودویی هستند که یک سیستم کدگذاری شده بوده و همه آنچه را که در اینترنت می‌بینیم، حتی کلماتی که هم اکنون می‌خوانید را تشکیل می‌دهند. کد دودویی از بیت‌هایی تشکیل شده که فقط صفر و یک هستند. این بیت‌ها پیام‌هایی را به صورت سازمان یافته هشت بخشی ارسال می‌کنند که بایت نامیده می‌شوند. ترجمه بیت‌های باینری به پالس‌های نور آسان است. یک پالس به معنی یک است و هیچ پالس به معنای صفر. این پالس‌ها می‌توانند قبل از هرگونه تخریب، شصت مایل را طی کنند. برای انتقال داده‌ها از هزاران مایل، این پالس‌ها از تقویت کننده‌های نوری عبور می‌کنند که سیگنال خود را افزایش دهند تا هیچ داده‌ای از بین نرود.
در آخرین مایل
هنگامی که پالس‌ها به مقصد می‌رسند، یک ترمینال شبکه نوری (ONT) پالس‌های نور را به اترنت الکتریکی تبدیل می‌کند. به این ترتیب نور به چیزی تبدیل می‌شود که می‌توانید در واقع دستگاه‌های خود را به اینترنت متصل کنید. این تبدیل در پایان آخرین مایل اتفاق می‌افتد که در واقع یک مایل نیست، بلکه اصطلاحی برای آخرین بخش فیبر نوری است که مصرف کننده را به ستون فقرات اینترنت متصل می‌کند و اینجاست که کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت مشخص می‌شود.
ستون فقرات اینترنت همان چیزی است که امکان اتصال از طریق وب را برای سراسر جهان فراهم می‌کند و بیشتر آن از کابل‌های فیبر نوری ساخته شده است. به نظر می‌رسد عملکرد اینترنت فیبر نوری یک فناوری کاملاً جدید است اما در واقع از روزهای ابتدایی اینترنت وجود داشته است. در سال 1988 کابل‌های فیبر نوری برای اتصال ایالات متحده و اروپا در زیر اقیانوس گذاشته شد. آنها اولین خطوط زیردریایی بودند که گذاشته شد و امروز آنها به طور کامل در سراسر اقیانوس گسترش یافته‌اند.
ستون فقرات هسته اصلی، اینترنت است. لحظه‌ای که به یک وبسایت می‌روید، فارغ از اینکه دستگاه یا مقصد، چند مرحله در حال انجام است تا شما را به آنجا برساند و همه آنها توسط ستون فقرات متصل می‌شوند.
انواع اتصالات در مایل آخر
انواع مختلفی از اتصالات کابل فیبر نوری در اینترنت در مایل آخر وجود دارد که یک ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) می‌تواند نصب کند، هر یک از نظر خالص بودن اتصال اینترنت فیبر نوری متفاوت است. هر یک از آنها به عنوان “فیبر به X” یا “FTTX” نامیده می‌شود، x نشان دهنده جایی است که اتصال فیبر نوری در واقع پایان می‌یابد.
FTTP / FTTH / FTTB / FTTD: فیبر به اصل، خانه، محل کار یا دسک تاپ مستقیم‌ترین خطوط کابل فیبر نوری هستند. با آنها شما فیبر خالص را مستقیماً به محل سکونت خود می‌رسانید. همچنین گرانترین اتصالات فیبر برای ISP ها هستند.
FTTB: با استفاده از ساختار این نوع فیبر نوری، خط تارها در سراسر ساختمان توسط خطوط مسی توزیع می‌شود. این گزینه برای ساختمان‌های آپارتمانی، هتل‌ها، مدارس یا ساختمان‌هایی است که اینترنت را برای چندین مشاغل مختلف فراهم می‌کند.
FTTC / FTTN / FTTS: کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت در این نوع فیبرها برای قرارگیری درون کابینت، حاشیه‌ها، محله و خیابان‌ها مشهود است. در فاصله 1000 فوت از دورترین محل و سپس توسط کابل‌های مسی پخش می‌شود. این مقرون به صرفه‌ترین اتصال اینترنت فیبر نوری برای سرویس دهنده‌های اینترنتی است زیرا آنها مجبور نیستند در زیرساخت‌های پرهزینه برای مکان‌های شخصی سرمایه گذاری کنند و همچنین در اقامت محل سکونت یا مشاغل جدید می‌تواند توزیع شود.
رقبای کابل فیبر نوری در اینترنت
بزرگ‌ترین رقبای کابل فیبر نوری اینترنت DSL و اینترنت بی سیم هستند. اینترنت DSL توسط خطوط تلفن مسی ارائه می‌شوند که بیش از صد سال معمول بوده است. اینترنت کابلی از مس نیز استفاده می‌کند اما بر خلاف DSL از کابل‌های کواکسیال در ابتدا برای خدمات تلویزیون کابلی استفاده می‌شد. اینترنت بی سیم ثابت، مانند سرویس تلفن همراه، از طریق امواج رادیویی پخش شده از برج‌ها ارائه می‌شود و سپس از طریق فرکانس‌ها ارسال می‌شود. زمانی که درباره کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت صحبت می‌شود حتما باید صحبت‌های موافقان و مخالفان را نیز بررسی کرد.
طرفداران کابل‌های مسی
هزینههای مالی و زیست محیطی پایین: DSL کمترین آسیب را از نظر زیست محیطی و اقتصادی وارد می‌کند. کابل‌های مسی را حتی در بیشتر روستاهای مناطق می‌توان یافت زیرا در ابتدا برای اتصالات تلفنی نصب شده بودند. از این کابل‌ها می توان دوباره استفاده کرد، بنابراین پروژه‌های جدید ساختمانی لازم نیست. زیرساخت‌های عملکرد اینترنت فیبر نوری یا برج‌های بی سیم می‌توانند گران قیمت باشند و با افزایش قیمت زیستگاه‌های طبیعی روبرو شوند. نیازی به ذکر نیست که میزان انتشار CO2 اضافه شده است. از طرف دیگر، زیرساخت‌های فیبر به برق احتیاج ندارند، که بسیار سازگار با محیط زیست است. از بین همه رقبا، کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت به گونه‌ایست که کمترین داده را برای بیشترین میزان برق تولید می‌کند.
در دسترس بودن: باز هم، کابل های مسی قبلاً در بیشتر مناطق برای استفاده تلفنی گذاشته شده است، بنابراین تا زمانی که در شرایط خوبی قرار داشته باشند، استفاده مجدد از آنها برای ایجاد سرویس اینترنت بسیار ساده است. در حال حاضر، اینترنت فیبر نوری در بسیاری از مناطق روستایی در دسترس نیست اما آوردن اینترنت سریعتر و قابل اطمینان‌تر در حال تبدیل شدن به یک اولویت رو به رشد برای شهرداری‌ها و ارائه دهندگان است.
مخالفان کابل‌های مسی
تداخل: سیم های مسی در صورت عدم نصب و نگهداری صحیح، می‌توانند آسیب جدی ببینند. جریان های الکترومغناطیسی را آزاد کرده که با سیم تداخل می‌کند و به شبکه آسیب جدی می‌رساند. کابل‌های فیبر نوری نه امواج الکترومغناطیسی ساطع می‌کنند و نه توسط آنها آسیب می‌بینند. آنها از پلاستیک و یا شیشه ساخته شده‌اند، بنابراین تحت تأثیر امواج مضر نیستند. کابل‌های مسی نیز الکتریسیته را هدایت می‌کنند، بنابراین در صورت عدم نصب و نگهداری صحیح، خطر آتش سوزی دارند. این واقعیت همچنین به این معنی است که آنها بیشتر در معرض رعد و برق هستند و اگر در هنگام طوفان از جای خود حرکت کنند، می توانند بسیار خطرناک باشند.
تضعیف: تضعیف، به معنای دست دادن سیگنال است. با توجه به سیگنال‌های مسافتی که از طریق سیم‌های مسی ارسال می‌شوند، خیلی سریعتر از کابل فیبر نوری تخریب می‌شوند. پس از 320 فوت کابل، فیبر فقط سه درصد سیگنال خود را از دست می‌دهد در حالی که کابل مسی در همان فاصله 94٪ از دست می‌دهد.
سرعت متقارن: همه به دو روش بارگیری و یا بارگذاری از اینترنت استفاده می‌کنند. وقتی فیلمی را تماشا می کنید، در حال بارگیری هستید. وقتی ویدیویی را در YouTube بارگذاری می‌کنید ، در حال بارگذاری هستید. بارگیری و بارگذاری معمولاً با سرعت‌های مختلف نشان داده می‌شود.
بیشتر کاربران عادی فقط نگران سرعت بارگیری هستند، اما آنهایی که به تحصیل از راه دور وابسته هستند و بیشتر مشاغل نیز به سرعت بارگذاری بالاتری نیاز دارند. یکی از مواردی که باعث برتری عملکرد اینترنت فیبر نوری می‌شود این است که سرعت متقارنی را ارائه می‌دهد، به این معنی که سرعت بارگیری و بارگذاری آن با هم مطابقت دارد. DSL و انواع دیگر اینترنت فقط سرعت نامتقارن را ارائه می‌دهند، جایی که سرعت بارگیری بیشتر از سرعت بارگذاری است.
اهمیت پهنای باند
در سال 2016؛ 3،424،971،237 نفر در سراسر جهان به اینترنت دسترسی پیدا کردند. فقط در ایالات متحده، 88.5٪ از شهروندان از اینترنت استفاده می‌کنند. هر ساله این تعداد رشد کرده و اینترنت برای زندگی روزمره ما، در سطح فردی و اجتماعی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. حال باید ببینیم مزایای شخصی و در سطح جامعه به چه صورت است و کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت چطور در آن مشهود است.
مزایای استفاده فردی
سرگرمی و ارتباط: همه ما عادت کرده‌ایم که دنیا را در نوک انگشتان خود داشته باشیم. ما ممکن است دستورالعمل‌ها را مرور کنیم، آخرین اطلاعات سهام را بررسی کنیم، گپ ویدیویی، پخش فیلم، پخش موسیقی یا بازی‌های آنلاین تعاملی را انجام دهیم. با مشاهده کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت همه چیز محیاست و ISPها می‌توانند پهنای باند کافی برای انجام همه این کارها را همزمان فراهم کنند، بدون اینکه کیفیت خدمات از بین برود.
خانههای هوشمند و امنیت: فناوری خانه هوشمند یکی از بازارهای اینترنت اشیا (IOT) است که سریعاً رشد می‌کند. همه جنبه‌های خانه خود را به هم متصل کنید تا به طور یکپارچه از دستگاه هوشمند شما اجرا شود. همچنین می‌توانید با استفاده از Smart Home Security خانه خود را از راه دور کنترل و محافظت کنید. این موضوع نیز یکی دیگر از کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت را نشانمان می‌دهد.
ارتباط از راه دور: دسترسی سریع به اینترنت امکان ارتباط از راه دور را برای افراد فراهم می‌کند. کار از راه دور به افراد امکان می‌دهد در هر کجا که می‌خواهند زندگی کنند، بدون اینکه فرصت‌های شغلی را فدا کنند. بعلاوه، سرعت فیبر متقارن بارگذاری محتوا در محل کار را به همان راحتی که در دفتر کار نشسته‌اید، فراهم می‌کند.
آموزش از راه دور: فرصت‌های آموزشی و غنی‌سازی برای هر گروه سنی به سرعت در کالج‌ها، برنامههای آموزش بزرگسالان و حتی با ظهور مدارس ابتدایی مجازی به یک قاعده تبدیل می‌شود. سرعت متقارن، یک بار دیگر، بخشی اساسی از این فرایند است. آنها به دانش آموزان این امکان را می‌دهند تا سریعاً تکالیف خود را از خانه بارگذاری کنند.
اگر بخواهیم این موارد را یک به یک نام ببریم باید ساعت‌ها بر روی این مقاله وقت بگذاریم که از حوصله بحث نیز خارج است. اما موارد متعددی است که عملکرد اینترنت فیبر نوری را نشان می‌دهد.
مزایای اجتماعی
دولت الکترونیکی و مشارکت مدنی: آنچه باعث می‌شود دولت آنطور که باید کار کند شفافیت و تعامل عمومی است. دسترسی به اینترنت پرسرعت و قابل اعتماد امکان جابجایی مستقیم دادرسی در شهرداری، ایالت و فدرال را فراهم می کند. چه در زمان واقعی و چه مهم‌تر در زمان تقاضا. وبسایت‌های دولتی و رسانه‌های اجتماعی جریان مداوم اطلاعاتی را به مردم و همچنین تالارهای گفتگو برای مشارکت عمومی ارائه می‌دهند. شهروندان می‌توانند مالیات را بصورت آنلاین پرداخت کنند، برای خرید بلیط وسایل نقلیه عمومی اقدام کنند، مجوزهای شکار، ماهیگیری و حیوانات اهلی را تهیه کنند و با یک کلیک فقط از طریق ایمیل با مقامات و کارمندان منتخب ارتباط برقرار کنند. تمامی این موارد کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت را نشان می‌دهد.
ایمنی عمومی: برنامه ملی باند پهن به اهمیت پهنای باند برای ایمنی عمومی می‌پردازد. این طرح پیشنهاد می‌کند که:
- به اولین پاسخ دهندگان اجازه دهید برای نجات جان افراد، کاهش آسیب‌ها و جلوگیری از اقدامات جنایتکارانه و تروریستی، صدا، فیلم و داده‌های حیاتی را ارسال و دریافت کنند.
- اطمینان حاصل کنید که همه افراد می توانند بدون در نظر گرفتن نحوه انتقال، به سرعت به خدمات اضطراری دسترسی داشته و اطلاعات حیاتی را ارسال و دریافت کنند.
- نحوه اطلاع رسانی به افراد در مورد شرایط اضطراری و بلایا را با کمک این سیستم، تنظیم کنید تا اطلاعات حیاتی برای ایمنی خود را دریافت کنند.
- با اطمینان از امنیت شبکه‌های باند پهن کشور، تهدیدات تجارت الکترونیکی و سایر برنامههای مبتنی بر اینترنت را کاهش دهید.
ساختار اینترنت فیبر نوری
چه یک ISP باشید، چه یک شهرداری، هنگام ایجاد زیرساخت‌های کابل فیبر نوری، چالش‌ها و نگرانی‌هایی وجود دارد. با وجود نگرانی‌های موجود، بسیاری از ISPها خود را وقف استفاده از اینترنت فیبر نوری کرده‌اند. برخی از ISP ها حتی به ساخت زیرساخت‌های نوری متعهد شده‌اند و به طور فعال در حال جایگزینی فیبر نوری به جای مس موجود هستند.
واژه نامه اصطلاحات فیبر نوری
- الیاف هوایی: الیافی که بالای سطح زمین کشیده شده و معمولاً روی تیرهای برق قرار دارد.
- اتصالات نامتقارن: اتصالات اینترنتی با سرعت بارگیری و بارگذاری متفاوت.
- میرایی: ضعیف شدن یا از بین رفتن سیگنال.
- ستون فقرات اینترنت: مجموعه‌ای از شبکه‌ها که اینترنت را در سراسر جهان متصل می‌کنند.
- باینری: کدی از صفر و یک است که همه آنچه را در اینترنت می‌بینید، حاصل دسترنج آن است.
- بیت: صفر و یک‌هایی که کد باینری را تشکیل می‌دهند. با حروف کوچک “b” نشان داده می‌شود، برای اندازه گیری سرعت اینترنت استفاده در نظر گرفته خواهد شد. مانند Kbps ، Mbps و Gbps.
- Bytes: الگوهای هشت بیتی که پیام‌های باینری ایجاد می‌کنند. به عنوان یک حرف “B” بزرگ، برای اندازه گیری ظرفیت ذخیره سازی دیجیتال استفاده می‌شود.
- روکش: روکش لایه دوم یک فیبر نوری است که به دور هسته می‌پیچد. معمولاً از یک لایه ضخیم‌تر از پلاستیک یا شیشه ساخته می‌شود تا شکست داخلی کامل ایجاد شود.
- Conduit: لوله یا دهلیزی ساخته شده از فلز، پلاستیک، الیاف یا خاک رس، که به عنوان محافظ سیم‌های برق کار می‌کند.
- هسته: هسته فیبر نوری است که نور در آن حرکت می‌کند. هسته از شیشه‌ای ساخته شده است که ضریب شکست بسیار کمی دارد و اجازه می‌دهد پدیده های شکست داخلی، کامل اتفاق بیفتد.
- فیبر تاریک: فیبر نوری در یک کابل فیبر اینترنتی است که توسط ISP روشن نمی‌شود یا استفاده نمی‌شود. غالباً یک ISP فیبر تیره ایجاد می‌کند تا بتواند در صورت لزوم آن را روشن کند و یا با هزینه عمده فروشی آن را به ISP یا سایر اشخاص علاقه مند اجاره دهد.
- فناوری فیبر نوری: فناوری که با استفاده از الیاف سبک و نوری (نخ های شیشه ای یا پلاستیکی) داده‌ها را انتقال می‌دهد که نشانگر عملکرد اینترنت فیبر نوری است.
- ارتباطات فیبر نوری: انتقال اطلاعات از طریق فیبرهای نوری، با استفاده از شیشه و پالس‌های نور.
در این مقاله سعی کردیم بطور کامل به کاربرد کابل فیبر نوری در اینترنت اشاراتی داشته باشیم و توضیحات خوبی را پیرامون عملکرد آن ارائه دهیم. شما نیز می‌توانید برای مشاهده محصولات کابل فیبر نوری به بانک فیبر نوری مراجعه کنید.
منبع: OtelCo
