Bezprzewodowy światłowód przesyła dane światłem, podobnie jak klasyczny światłowód – ale bez szklanej rurki. Zamiast prowadzić delikatne włókno optyczne od nadajnika do odbiornika, wykorzystuje wiązkę światła biegnącą bezpośrednio przez powietrze. Dzięki temu można uzyskać przepustowość sięgającą setek gigabitów na sekundę, a jednocześnie zrezygnować z kabla łączącego dwa punkty.
To pozornie prosta zmiana: zamiast prowadzić światło przez szkło, prowadzimy je przez powietrze. W praktyce oznacza to jednak możliwość wyeliminowania wielu problemów związanych z tradycyjną infrastrukturą światłowodową. Więcej o bezprzewodowym światłowodzie:
https://testujnet.pl/baza-wiedzy/bezprzewodowy-swiatlowod-nowa-jakosc-w-telekomunikacji oraz na stronie https://testujpredkosc.pl/technologie-dostepu/swiatlowod-bezprzewodowy .
Transmisja światłem jest dobra, ale szkło i kabel już niekoniecznie
Sama idea przesyłania danych światłem jest znakomita. Problemem jest sposób, w jaki trzeba to światło prowadzić.
Klasyczny światłowód to bardzo cienkie włókno wykonane ze szkła, umieszczone wewnątrz kabla ochronnego. Jest niezwykle wydajny, ale jednocześnie wymaga fizycznego połączenia obu punktów.
Trzeba więc poprowadzić kabel od miejsca A do miejsca B.
Może to oznaczać wykopy, przewierty, kanalizację teletechniczną, podwieszanie przewodów, prowadzenie ich po elewacjach albo montaż wewnątrz budynków. Im trudniejsza trasa, tym bardziej rośnie koszt i czas wykonania instalacji.
Samo włókno również wymaga odpowiedniego traktowania. Nadmierne zginanie, uszkodzenie mechaniczne czy nieprawidłowy montaż mogą pogorszyć parametry transmisji lub doprowadzić do przerwania połączenia.
A kabel może zostać przecięty.
Może zostać uszkodzony podczas remontu, prac ziemnych albo modernizacji budynku. Może zostać zerwany lub uszkodzony przez inne elementy infrastruktury.
I właśnie tutaj pojawia się zasadnicza zaleta bezprzewodowego światłowodu.
Światłowód bez kabla
Bezprzewodowy światłowód wykorzystuje tę samą podstawową zasadę co tradycyjny światłowód: informacja jest przesyłana za pomocą światła.
Różnica polega na tym, że światło nie jest prowadzone przez szklane włókno.
Nadajnik kieruje wiązkę światła w stronę odbiornika znajdującego się w drugim punkcie. Odbiornik przechwytuje sygnał i zamienia go z powrotem na dane.
Transmisja odbywa się więc bez fizycznego przewodu pomiędzy urządzeniami.
Nie ma szklanej rurki.
Nie ma kabla pomiędzy budynkami.
Nie ma potrzeby wykonywania wykopu na całej trasie.
Jest za to wiązka światła.
Technologia ta jest określana również jako optyczna komunikacja bezprzewodowa lub Free-Space Optical Communication (FSO).
Setki gigabitów na sekundę
W przypadku nowoczesnego bezprzewodowego światłowodu szybkość nie oznacza wyłącznie szybszego montażu. Chodzi również o samą przepustowość łącza.
Współczesne rozwiązania wykorzystujące optyczną transmisję przez powietrze mogą osiągać setki gigabitów na sekundę. To wielokrotnie więcej niż 1 czy 10 Gb/s, czyli wartości spotykane w wielu typowych połączeniach dostępowych.
Oznacza to, że bezprzewodowy światłowód może być nie tylko alternatywą dla kabla, ale w określonych zastosowaniach również znacznie szybszym sposobem przesyłania danych.
Nie ma tu przewodu ograniczającego transmisję. Dane są przesyłane za pomocą bardzo szybkiej modulacji wiązki światła biegnącej przez powietrze. Wykorzystanie szerokiego pasma optycznego pozwala uzyskać przepustowości liczone w dziesiątkach, a w najnowocześniejszych rozwiązaniach – w setkach gigabitów na sekundę.
Oczywiście trzeba odróżnić możliwości bezprzewodowego łącza od możliwości całej technologii światłowodowej. Światłowody jako medium telekomunikacyjne również mogą osiągać znacznie większe przepustowości niż 10 Gb/s, szczególnie w sieciach operatorskich. Porównanie do 1–10 Gb/s odnosi się przede wszystkim do typowych połączeń użytkowych, a nie do fizycznego limitu włókna optycznego.
W odpowiednich zastosowaniach bezprzewodowy światłowód pozwala jednak uzyskać setki gigabitów na sekundę bez układania kabla.
Szybciej nie tylko w transmisji
Przewaga bezprzewodowego światłowodu nie kończy się na samej przepustowości.
Klasyczne łącze wymaga fizycznego doprowadzenia kabla. Jeżeli pomiędzy dwoma punktami trzeba wykonać wykop, przewiert, poprowadzić kanalizację lub zamontować przewód na istniejącej infrastrukturze, budowa połączenia może być czasochłonna.
W przypadku bezprzewodowego światłowodu, jeżeli istnieje odpowiednia droga optyczna, wystarczy zamontować nadajnik i odbiornik oraz odpowiednio je ustawić.
Zamiast budować trasę dla kabla, tworzymy trasę dla światła.
To może znacząco skrócić czas potrzebny do uruchomienia połączenia.
Taniej, bo nie trzeba budować kabla
Koszt tradycyjnego światłowodu to nie tylko cena samego przewodu.
Dochodzi do tego przygotowanie trasy, robocizna, wykopy, przewierty, kanalizacja, mocowania, zabezpieczenia oraz późniejsze naprawy i konserwacja.
W przypadku bezprzewodowego światłowodu znaczna część tych elementów może zostać wyeliminowana.
Oczywiście urządzenia optyczne również kosztują i wymagają odpowiedniego montażu. Jednak tam, gdzie budowa fizycznego połączenia jest szczególnie droga, brak konieczności prowadzenia kabla może przynieść znaczące oszczędności.
Największą różnicę widać w miejscach, gdzie kabel trzeba przeprowadzić przez drogę, rzekę, tory kolejowe, prywatne działki albo obszar, na którym wykonanie prac ziemnych jest trudne.
Zamiast kopać – można przesłać dane światłem.
Estetyka bez kabli
Technologia coraz częściej musi być nie tylko funkcjonalna, ale również estetyczna.
Kabel biegnący po elewacji, przez dach albo pomiędzy budynkami nie zawsze pasuje do charakteru obiektu. Problem jest szczególnie widoczny w przypadku zabytkowych budynków, nowoczesnej architektury, hoteli, obiektów przemysłowych czy reprezentacyjnych przestrzeni.
Bezprzewodowe połączenie optyczne eliminuje przewód biegnący pomiędzy punktami.
Nadajnik i odbiornik mogą być zamontowane na budynkach, masztach lub innych odpowiednich konstrukcjach, podczas gdy sama transmisja odbywa się niewidoczną dla człowieka wiązką światła.
Sieć może być obecna, ale nie musi być widoczna.
Mniej podatny na uszkodzenia kabla
Jedną z największych zalet bezprzewodowego światłowodu jest wyeliminowanie fizycznego kabla pomiędzy punktami.
W tradycyjnym rozwiązaniu kabel może zostać przypadkowo przecięty podczas prac ziemnych. Może zostać uszkodzony podczas remontu, budowy albo modernizacji infrastruktury.
W bezprzewodowym światłowodzie tego konkretnego problemu po prostu nie ma.
Nie oznacza to jednak, że takie łącze jest całkowicie odporne na awarie. Urządzenia muszą być prawidłowo ustawione i zabezpieczone, a droga optyczna pomiędzy nimi musi pozostać wolna od przeszkód.
Technologia eliminuje więc jedną klasę problemów, ale ma również własne wymagania.
A co z pogodą?
To najważniejsza kwestia, której nie można pominąć.
Klasyczny światłowód jest zamknięty w kablu, dlatego transmisja pomiędzy urządzeniami nie zależy bezpośrednio od tego, czy na zewnątrz pada deszcz albo występuje mgła.
W przypadku transmisji optycznej przez powietrze znaczenie mogą mieć warunki atmosferyczne, szczególnie gęsta mgła, intensywne opady, zabrudzenie elementów optycznych czy przeszkody pojawiające się na drodze wiązki.
Dlatego bezprzewodowy światłowód nie jest rozwiązaniem, które automatycznie zastąpi każdy kabel.
Jego największą zaletą jest możliwość wykorzystania go tam, gdzie warunki pozwalają na stabilną transmisję optyczną, a budowa fizycznego połączenia jest trudna, kosztowna albo niepożądana.
Klasyczny światłowód kontra bezprzewodowy światłowód
| Klasyczny światłowód | Bezprzewodowy światłowód |
| Wymaga fizycznego kabla | Nie wymaga kabla pomiędzy punktami |
| Dane przesyłane są światłem w szklanym włóknie | Dane przesyłane są światłem przez powietrze |
| Konieczne jest wykonanie trasy kablowej | Wystarczy odpowiednia droga optyczna |
| Możliwe są wykopy i przewierty | Brak konieczności prowadzenia kabla na całej trasie |
| Kabel może zostać fizycznie przecięty | Brak kabla pomiędzy punktami |
| Instalacja może wymagać rozbudowanej infrastruktury | Możliwy szybki montaż urządzeń |
| Przewód może być widoczny | Brak przewodu pomiędzy urządzeniami |
| Typowe łącza dostępowe często oferują 1–10 Gb/s | Nowoczesne rozwiązania mogą oferować setki Gb/s |
| Rozbudowa infrastruktury wymaga fizycznego prowadzenia kabli | Możliwość zestawiania połączeń bez budowy trasy kablowej |
| Dobrze sprawdza się jako stała infrastruktura | Szczególnie interesujący tam, gdzie prowadzenie kabla jest trudne lub kosztowne |
Dwa budynki, jedna wiązka światła
Wyobraźmy sobie dwa budynki oddalone od siebie o kilkaset metrów.
W tradycyjnym rozwiązaniu trzeba połączyć je kablem. Jeżeli nie istnieje gotowa kanalizacja teletechniczna, konieczne mogą być prace ziemne, przewierty albo inne prace budowlane.
W rozwiązaniu bezprzewodowym na jednym budynku montujemy nadajnik, na drugim odbiornik.
Urządzenia są ustawiane tak, aby widziały się optycznie.
I gotowe.
Dane mogą być przesyłane przez powietrze z przepustowością liczona w dziesiątkach lub setkach gigabitów na sekundę, bez kabla rozciągniętego pomiędzy budynkami.
To właśnie pokazuje największą różnicę między obiema technologiami.
Klasyczny światłowód prowadzi światło kablem. Bezprzewodowy światłowód prowadzi światło przez powietrze.
Czy bezprzewodowy światłowód zastąpi klasyczny?
Nie wszędzie i nie musi.
Klasyczny światłowód nadal jest doskonałym rozwiązaniem dla stałej infrastruktury, szczególnie tam, gdzie istnieje już odpowiednia kanalizacja lub łatwa do wykonania trasa kablowa.
Bezprzewodowy światłowód otwiera natomiast zupełnie nowe możliwości.
Może być wykorzystany tam, gdzie:
- nie ma infrastruktury kablowej,
- budowa kabla byłaby zbyt droga,
- wykonanie wykopu jest niemożliwe lub nieopłacalne,
- potrzebne jest szybkie uruchomienie połączenia,
- nie chcemy prowadzić kabla po elewacji,
- potrzebna jest bardzo duża przepustowość,
- trzeba połączyć dwa punkty bez fizycznego przewodu pomiędzy nimi.
Przyszłość należy do światła
Przez lata światłowód oznaczał przede wszystkim jedno: szklane włókno.
Dzisiaj nie jest to już konieczne.
Możemy wykorzystać tę samą podstawową zasadę – przesyłanie danych światłem – ale zamiast prowadzić światło przez szkło, możemy skierować je bezpośrednio przez powietrze.
Efekt?
Setki gigabitów na sekundę. Bez kabla. Bez wykopów. Bez szklanej rurki pomiędzy punktami.
Bezprzewodowy światłowód nie jest więc po prostu „Wi-Fi o większej prędkości”. To zupełnie inny sposób budowania szybkich połączeń punkt-punkt, wykorzystujący ogromne możliwości transmisji optycznej.
Światłowód nie musi już oznaczać kabla.
Może oznaczać po prostu światło.