Jak działa światłowodowy internet? Budowa światłowodu
Jak działa światłowód i jak skonstruowane są przewody? Sprawdź, dlaczego warto zmienić stałe łącze na światłowodowe i co to daje w praktyce.
Usługa dostępu do internetu stacjonarnego może być świadczona w oparciu o rozmaite technologie - przewodowe i bezprzewodowe. Jak byłem młodszy, to korzystałem z internetu, z którym trzeba było się zdzwonić - i to dosłownie. Do analogowej linii telefonicznej podłączany był specjalny modem, który wybierał magiczny numer 0202122. Takie połączenie realizowane było z przepustowością w porywach do 56 kbit/s, a taryfikowane było po parę groszy za każde trzy minuty.
Z czasem w Polsce internet stacjonarny zaczął być dostępny z użyciem nowocześniejszych technologii zapewniających wyższą przepustowość, w tym ADSL. W tym konkretnym przypadku internet nadal dostarczany za pomocą przewodów miedzianych, ale rozpędzał się nawet do kilkudziesięciu megabitów na sekundę. Na obszarach, które nie były objęte zasięgiem sieci stacjonarnych, funkcjonował z kolei internet radiowy, a później doszły do tego wydajniejsze sieci 3G i LTE.
Aż przyszła pora na internet światłowodowy
Sieci mobilne rozwinęły się do tego stopnia, że w ramach 5G możliwe jest osiągnięcie transferów rzędu kilkuset megabitów na sekundę, ale internet stacjonarny nadal bryluje - zarówno pod względem przepustowości (o rząd wielkości większej, czyli liczonej w gigabitach na sekundę), jak i niskich opóźnień (co jest kluczowe z perspektywy chociażby graczy). Możliwe to było za sprawą odejścia przez dostawców usług od miedzi i przejścia na światłowód.
Stacjonarny internet działający na bazie światłowodu jest szybki i deklasuje łącza, na które jeszcze kilka lat temu wydawaliśmy co miesiąc znacznie większe pieniądze. W naszym najnowszym rankingu światłowodów opisywaliśmy ofertę Plusa, który zapewnia nam dziś łącze do 300 Mb/s za 40 zł lub 60 zł miesięcznie przez 2 lata po rabatach.
Możliwość zapewniania klientom dostępu do internetu o przepustowości rzędu kilkuset megabitów lub wręcz kilku gigabitów wynika z faktu, iż naukowcy opracowali technologię przesyłu danych w oparciu o światło, a nie elektryczność. Sprawia to, że te transferowane są z prędkością do 200 000 km/s. Mało kto jednak wie, co dokładnie sprawia, że jest to możliwe. Postanowiliśmy przybliżyć zasadę działania światłowodu i wyjaśnić, jaka jest jego budowa.
Jak działa światłowód?
Światłowód jest dziś najbardziej zaawansowaną technologią dostępu do internetu. Ten dostarczany jest do naszych domów i mieszkań za pomocą specjalnych kabli światłowodowych, na które składają się rdzeń, płaszcz i warstwy ochronne. Nie ma tutaj miedzianych drucików - zamiast nich stosowane są zazwyczaj ultracienkie włókna szklane (przy czym czasem stosuje się też plastikowe). Dane zamieniane są na impulsy świetlne; najczęściej jest to fala światła podczerwonego.
Ta technologia wykorzystywana jest nie tylko do dostarczania internetu do domów, mieszkań oraz biur, ale też w ramach sieci szkieletowej dostawców usług - odpowiednie kable światłowodowe mogą transferować setki gigabitów na sekundę, więc obsługują tym samym nie tylko pojedyncze lokalizacje, ale całe osiedla. Są przy tym odporne na zakłócenia elektromagnetyczne, w tym wynikające z pracy innych urządzeń elektronicznych oraz na czynniki pogodowe.
Przewody światłowodowe mają przy tym zupełnie inną konstrukcję niż tradycyjne kable miedziane, którymi są np. skrętka telefoniczna lub kabel koncentryczny. W ich przypadku do przesyłania informacji wykorzystywane są sygnały elektryczne. Mogą one z czasem niszczeć, przez co parametry łącza internetowego wykorzystującego tę technologię stają się gorsze. Mają też duże gabaryty i zapewniają niską przepustowość w porównaniu do światłowodu.
Budowa światłowodu - co dokładnie zawiera przewód?
Na pojedyncze włókno światłowodowe składają się trzy podstawowe, współosiowe elementy. Są nimi wspomniane już rdzeń, płaszcz oraz pokrycie ochronne. Centralną częścią jest rzecz jasna rdzeń, do produkcji którego używa się albo czystego szkła kwarcowego, albo specjalnego tworzywa. Ma on niezwykle małą średnicę, od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów. Dzięki temu przewody światłowodowe są znacznie smuklejsze niż kable miedziane lub np. Ethernet.
Za ochronę rdzenia odpowiada kolejna warstwa, czyli płaszcz. Wykonuje się ją z materiału takiego jak szkło lub plastik o nieco niższym współczynniku załamania światła niż rdzeń. Działa dzięki temu jak lustro - odbija światło, zapobiegając jego ucieczce poza rdzeń. Fala świetlna utrzymywana jest wewnątrz rdzenia dzięki zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia i to nawet gdy włókno jest lekko zginane. Ułatwia to prowadzenie przewodów w ramach infrastruktury.
Standardowo płaszcz w przewodzie światłowodowym ma średnicę 0,125 mm - mniej niż włos. Oprócz tego potrzebna jest dla niego warstwa ochronna, czyli pokrycie. To zewnętrzna powłoka wykonywana zwykle z tworzywa takiego jak polimer, polietylen, PVC lub poliamid. Ma ona chronić zarówno rdzeń, jak i płaszcz, przed uszkodzeniami mechanicznymi, wilgocią, skrajnymi temperaturami i promieniowaniem UV. Kable instalacyjne mają zwykle od 3 do 10 mm średnicy.
Światłowód w praktyce
Gotowy kabel światłowodowy wykorzystywany przez dostawcę usług składa się często nie z jednego, a z kilku lub wręcz kilkunastu włókien, które można umieścić w luźnych tubach wypełnionych żelem do dodatkowej ochrony przed wilgocią, a także dodatkowych osłon. Jeśli mówimy zaś o kablach, które montowane są w miejscach, gdzie byłyby szczególnie narażone na uszkodzenia, dodaje się czasem także Kevlar, aby zwiększyć ich odporność na naciąganie.
Sygnał prowadzony jest przez rdzeń, który propaguje go na duże odległości. Jednomodowy przewód (SMF, Single-Mode-Fiber) jest w stanie przesłać informację na odległość do 120 km bez wzmacniaczy. Istnieją też tańsze i grubsze światłowody wielomodowe (MMF, Multi-Mode-Fiber), które sprawdzają się na krótkich i średnich dystansach. A jak internet tego typu dociera do klientów? Często dzieje się to dziś z użyciem technologii FTTH (Fiber to the Home).
Częścią sieci światłowodowej są przy tym nie tylko kable, ale też urządzenia elektroniczne odpowiedzialne za nadawanie, odbieranie oraz przetwarzanie sygnału oraz dzielenie ruchu sieciowego pomiędzy poszczególnych klientów oraz wykorzystywane przez nich urządzenia. Zwykle operator w bloku lub okolicy domu stawia centralkę, a od niej prowadzony jest osobny kabel - zwykle do gniazdka w ścianie. Potem sygnał trafia do modemu, zazwyczaj połączonego z routerem.
A czy warto przejść na światłowód?
Zdecydowanie tak! To najnowocześniejsza technologia dostarczania internetu stacjonarnego do klientów końcowych - zarówno prywatnych, jak i biznesowych. Dzięki temu możemy korzystać z szybkiego, stabilnego i odpornego na zakłócenia elektromagnetyczne, wywoływane przez np. burzę, internetu stacjonarnego. Do tego włókna szklane w przeciwieństwie do metalowych nie korodują i nie są aż tak wrażliwe na przepięcia elektryczne, jak przewody miedziane.
Czytaj inne nasze materiały poświęcone usługom telekomunikacyjnym:
Dzięki temu, że internet światłowodowy jest szybki i stabilny, domownicy mogą jednocześnie korzystać z serwisów VOD z filmami i serialami, grać w gry online bez narzekania na wysokie pingi i wynikające z nich lagi oraz brać udział w wideocallach. No i światłowód nie kosztuje majątku - łącze do 300 Mb/s, w którego zasięgu są 23 miliony Polaków, można wykupić w Plusie w cenie od 40 zł/mies. No i łącząc wiele usług na jednym rachunku można dodatkowo zaoszczędzić.
