Τρίπολη: Αλλάζουν τα "κουτιά" του ΟΤΕ - Αυξάνονται οι ταχύτητες του ίντερνετ!
Γράφει ο Ηλεκτρονικός - Ραδιοηλεκτρολόγος Γιάννης Πετσέλης
Θα έχετε δει, σίγουρα, αυτές τις ημέρες συνεργεία του ΟΤΕ να σκάβουν στα πεζοδρόμια, να αλλάζουν θέσεις στα κουτιά του ΟΤΕ (καφάου λέγονται) να απλώνουν καλώδια, να ανοίγουν καινούργιες τρύπες και να κάνουν καινούργια έργα (όπως συμβαίνει στην οδό Ναυπλίου)
Γιατί γίνονται όμως όλα αυτά;
Οι νέες τεχνολογίες τρέχουν με μεγάλες ταχύτητες και πολλές από αυτές έχουν απαιτήσεις ποιότητας.
Πολύ καλή ποιότητα επικοινωνίας στα τηλεφωνήματά μας, γρήγορες ταχύτητες για την πλοήγησή μας στο internet, άριστη ποιότητα εικόνας στη συνδρομητική μας τηλεόραση είναι οι λόγοι που γίνονται όλες αυτές οι αλλαγές.
Φεύγει το παλιό αναχρονιστικό χάλκινο καλώδιο και στη θέση του μπαίνει ένα καλώδιο οπτικών ινών.
Τι είναι οι οπτικές ίνες; Διαβάστε αυτά που ακολουθούν
Οι οπτικές ίνες είναι κατασκευές υψηλής τεχνολογίας που καταφέρνουν να αιχμαλωτίσουν το φως έστω και προσωρινά και το οδηγούν με ελάχιστες απώλειες προς τη κατεύθυνση που θέλουμε. Εκμεταλλευόμενοι αυτή τους την ιδιότητα μπορούμε να δημιουργήσουμε ταχύτατα τηλεπικοινωνιακά συστήματα, αισθητήρες υψηλής ευαισθησίας, ακόμη και ειδικές διατάξεις που μας επιτρέπουν να δούμε σε μέρη που φυσιολογικά δεν υπάρχει οπτική επαφή. Από τα σχολικά μας χρόνια μαθαίνουμε ότι το φως διαδίδεται ευθύγραμμα και συμπεριφέρεται λίγο ιδιόμορφα-αφού έχει τόσο κυματική όσο και σωματιδιακή φύση. Οι οπτικές ίνες είναι στην ουσία πλαστικές η γυάλινες ίνες με πάχος μικρότερο από μια ανθρώπινη τρίχα, οι οποίες μεταφέρουν φως κατά τον άξονα του μήκους τους. Είναι, με άλλα λόγια, κυματοδηγοί που κρατούν το φως μέσα στον πυρήνα τους μέσω ολικών εσωτερικών ανακλάσεων. Βέβαια ο όρος φως στην καθημερινή ζωή συνήθως αναφέρεται στο εύρος συχνοτήτων του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που είναι ορατό στο μάτι.
Έτσι παραπλήσια με το ίδιο φαινόμενο (με διαφοροποίηση ως προς τη συχνότητα και μόνο) είναι τα ραδιοκύματα που χρησιμοποιούμε στο ραδιόφωνο και στην τηλεόραση, τα μικροκύματα που μαγειρεύουν το φαγητό μας και ψήνουν τον εγκέφαλο μας όταν μιλάμε με τις ώρες στο κινητό, το υπέρυθρο φως που προκαλεί ζημιές στο DNA του δέρματος μας αν μείνουμε με τις ώρες στον ήλιο, οι ακτίνες χ που χρησιμοποιούμε στις ακτινογραφίες και οι ακτίνες γ που βοηθούν τους αστροφυσικούς να βγάλουν άκρη για το πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν. Για να μην σας κουράσουμε άλλο με την φυσική, ας δεχθούμε ότι ως φως στην περίπτωση των οπτικών ινών ορίζουμε την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υψηλής συχνότητας πάνω από τα μικροκύματα και κάτω από τις ακτίνες χ. το φως αυτό παράγεται είτε σε ένα μεγάλο εύρος συχνοτήτων, όπως π.χ. από τον ήλιο η μια λάμπα, είτε σε επιλεγμένο και πολύ πιο στενό εύρος συχνοτήτων όπως πχ από μια πηγή LED (φωτοδιοδος ) η Laser. Οι οπτικές ίνες ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία προορίζονται καταφέρνουν να μεταφέρουν με τις ελάχιστες δυνατές απώλειες το φως που εισάγεται μέσα τους μέσω ειδικών διατάξεων.
Ποιες είναι οι εφαρμογές των οπτικών ινών;
Τι μπορούμε να επιτύχουμε με τις οπτικές ίνες διαφόρων ειδών και τις αντίστοιχες διατάξεις που τις εκμεταλλεύονται; Πράματα και θάματα είναι η απάντηση. Τρανό παράδειγμα αποτελούν τα ενδοσκόπια που χρησιμοποιούν οι γιατροί για να δουν μέσα στο σώμα μας από φυσικές διόδους η μέσω μικρών τομών. Εκεί οι οπτικές ίνες μεταφέρουν το φως που εισάγεται στο σώμα μας προς τα έξω ώστε να μπορούν να δουν στο εσωτερικό τους. Επιπλέον χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ιατρικών laser για να μεταφέρουν με ακρίβεια ισχυρούς παλμούς laser που χρησιμοποιούνται αντί του νυστεριού η για επεμβάσεις όπως π.χ. το Lasik για τη διόρθωση της μυωπίας. Αντίστοιχα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εντυπωσιακές πηγές φωτισμού σε μοντέρνους χώρους μεταφέροντας το φως από μια φωτεινή πηγή σε πολλά σημεία ταυτόχρονα δίνοντας την ψευδαίσθηση του έναστρου ουρανού. Χρησιμοποιούνται σε ειδικές διατάξεις σαν αισθητήρες όπως, πχ αισθητήρες θερμοκρασίας για την ανίχνευση πυρκαγιών, αισθητήρες για την ανίχνευση πίεσης, σε διατάξεις sonar ακόμα και σε διατάξεις μικροφώνων. Αν πετάξετε ποτέ με Boeing 767 αξίζει να ξέρετε ότι το γυροσκόπιο που χρησιμοποιεί είναι φτιαγμένο από οπτικές ίνες. Όσον αφορά στις τηλεπικοινωνίες τώρα που είναι και η περίπτωση που αναφερόμαστε, είναι το μέσο που επιτρέπει τη μετάδοση κατάλληλα διαμορφωμένων οπτικών σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστη εξασθένηση και χωρίς το πρόβλημα των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Εν ολίγοις, μετατρέπουμε την πληροφορία που μας ενδιαφέρει σε φως και αυτό φτάνει με απόλυτα προβλέψιμο τρόπο σε μεγάλες αποστάσεις, οι οποίες αγγίζουν και τα 100 χιλιόμετρα χωρίς ενδιάμεσες στάσεις για ενίσχυση και αναγέννηση του σήματος- τη στιγμή που για το χαλκό η ανάλογη απόσταση είναι τα δυο χιλιόμετρα και πάλι για ασύγκριτα μικρότερα ποσά πληροφορίας. Αν έχετε DVD Player με οπτική έξοδο ήχου και αντίστοιχη είσοδο σε προενισχυτη, τότε η σύνδεση και εκεί γίνεται με οπτική ίνα, την περίφημη Toshiba Link.-Toshlink για συντομία. Επιπλέον τις χρησιμοποιείτε καθημερινά όταν μπαίνετε στο internet η κάνετε ένα οποιοδήποτε τηλεφώνημα είτε σε σταθερό είτε σε κινητό, καθώς το μεγαλύτερο τμήμα της επικοινωνίας ανάμεσα σε δυο σημεία στη σημερινή εποχή γίνεται με οπτικές ίνες, αφού αυτές είναι η ραχοκοκαλιά του τηλεπικοινωνιακού δικτύου μας. Μένει να συνδεθεί το κάθε νοικοκυριό με τον ίδιο τρόπο ώστε να απογειωθούν οι ταχύτητες σύνδεσης και να δημιουργηθούν νέες υπηρεσίες και εφαρμογές.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των οπτικών ινών.
Συγκρίνοντας τις οπτικές ίνες με τα χάλκινα καλώδια βλέπουμε σημαντικά πλεονεκτήματα αλλά και μερικά μειονεκτήματα στην χρήση του. Το σημαντικότερο από όλα είναι ότι μπορούν να μεταφέρουν τεράστια ποσά πληροφορίας μέσω καλωδίων χαμηλού βάρους και μικρής διαμέτρου, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για την ανάπτυξη δικτύων μεγάλης κλίμακας. Τα καλώδια φτάνουν μονοκόμματα μήκη της τάξης των 12 χιλιομέτρων (στις τυπικές μπομπίνες των 96 ιντσών )οπότε η εγκατάσταση τους απαιτεί λιγότερα εργατικά και είναι ευκολότερη. Οι οπτικές ίνες είναι μη αγώγιμες, γι αυτό δεν δημιουργούνται προβλήματα από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στα σήματα που μεταφέρουν, με αποτέλεσμα να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κάθε περιβάλλον με την επιλογή του κατάλληλου καλωδίου. Για τον ίδιο ακριβώς λόγο παρέχουν εξαιρετική προστασία στις υποκλοπές, αφού δεν είναι δυνατόν να ανιχνευτεί το σήμα που περνά μέσα από το καλώδιο όπως γίνεται με το χαλκό. Γι αυτή τη δουλειά απαιτούνται το κόψιμο της ίνας και η παρεμβολή ειδικού εξοπλισμού- πράγμα που μπορεί να ανιχνευτεί πολύ εύκολα. Είναι εξαιρετικά αναβαθμίσιμες, αφού τα ηλεκτρονικά που υποστηρίζουν τα συστήματα αυτά εξελίσσονται συνεχώς και οι τιμές τους πέφτουν. Έτσι είναι δυνατόν να πολλαπλασιάσουμε την ταχύτητα ενός οπτικού δικτύου χωρίς να χρειαστεί να αλλάξουμε το ίδιο το καλώδιο. Αλλάζουμε τον εξοπλισμό στα δυο άκρα και ξεμπερδεύουμε με αυτό το πρόβλημα. Ήδη σήμερα έχουμε συστήματα με ταχύτητες της τάξης των 40 Gpbs τα οποία απογειώνονται σε κάμποσα Tbs με την χρήση τεχνικών πολυπλεξίας στο πεδίο της συχνότητας. Με άλλα λόγια οι συνηθισμένες ταχύτητες επιτυγχάνονται στέλνοντας φως σε μια συχνότητα από άκρο σε άκρο. Φυσικά, μπορούμε να στείλουμε περισσότερες συχνότητες στην ίδια ίνα (περισσότερα μήκη κύματος –λ) και να αναβαθμίσουμε το σύστημα άμεσα.
Απλά ο εξοπλισμός για κάτι τέτοιο κοστίζει παραπάνω, αλλά, όπως είπαμε, τα ηλεκτρονικά έχουν τη τάση να κοστίζουν όλο και πιο φθηνά. Με τις οπτικές ίνες έχουμε το κεφάλι μας ήσυχο όσον αφορά στις μελλοντικές ανάγκες μας σε bandwidth. Τα μειονεκτήματα τους είναι το υψηλό τους κόστος για ζεύξεις μικρών αποστάσεων με χαμηλές απαιτήσεις για bandwidth, αλλά και οι ιδιαιτερότητες που παρουσιάζουν στην εγκατάσταση τους. Φυσικά, τα πλεονεκτήματα τους είναι συντριπτικά περισσότερα από τα μειονεκτήματα και για αυτό αποτελούν τη ραχοκοκαλιά όλων των τηλεπικοινωνιακών δικτύων σήμερα.