پهنای باند فیبر نوری و تاثیر آن در سرعت فیبر

پهنای باند فیبر نوری از مهم‌ترین ویژگی‌های کابل‌ فیبر است که سبب می‌شود بتوانیم به تبادل اطلاعات در بستر اینترنت و شبکه با سرعت بالاتری در مقایسه با کابل‌های مسی بپردازیم. در این مقاله به نقش و تاثیر پهنای باند فیبرنوری در سرعت تکنولوژی Fiber خواهیم پرداخت. اما قبل از آن لازم است بگوییم، اصلاً پهنای باند چیست؟ به عبارت ساده bandwidth بیانگر میزان اطلاعاتی است که می‌توان با استفاده از یک کانال ارتباطی کابلی یا بی سیم در یک زمان مشخص از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال داد.

کابل چند حالته و یک حالته

پهنای باند فیبر نوری چقدر است؟

به طور کلی کابل‌ فیبر نوری در مقایسه با کابل‌های مسی، از پهنای باند بیش از 1000 برابر برخوردار هستند. همچنین مسافت بیشتری را می‌توانند پوشش دهند. اما فیبر نوری خود در دو نوع اصلی یک حالته و چند حالته وجود دارد که هر کدام به منظور خاصی استفاده می‌شوند. این تفاوت نوع فیبرها در میزان ارائه پهنای باند نیز موثر است.

فیبر چند حالته (Multi-Mode) دارای هسته بزرگتری هستند و از چندین مسیر برای انتقال نور بهره می‌برند. مختص فواصل کم و ارتباطات کوتاه مدت هستند. پهنای باندی که ارائه می‌دهند برابر با 500 مگاهرتز در کیلومتر است (یعنی یک کابل 500 متری چند حالته توان انتقال 1 گیگاهرتز را دارد).

فیبر یک حالته (Single-Mode) هسته کوچکتری دارد و فقط در یک مسیر نور را انتقال می‌دهد. برای ارتباطات طولانی مدت و فواصل زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند (حداکثر طول مورد استفاده 70 کیلومتر است اما اگر تقویت شوند تا 150 کیلومتر را می‌توانند پوشش دهند).

حداکثر پهنای باند فیبر نوری برای نوع Single Mode برابر با 100 گیاگاهرتز است. این موضوع با توجه ظرفیت فرستنده و گیرنده ارتباط، استاندارد و نوع کابل مورد استفاده می‌تواند متفاوت باشد.

انواع کابل‌های فیبر

سرعت فیبر نوری چقدر است؟

سرعت فیبر نوری با پهنای باند آن رابطه مستقیمی دارد. یعنی هر چه پهنای باند بیشتر باشد می‌تواند سرعت بیشتری داشته باشد. البته همان طور که بالاتر گفتیم زیرساخت ارتباطی فرستنده و گیرنده و نوع کابل در این دو مقوله موثر هستند. به طور مثال در فیبر نوری چند حالته (در یک مسافت کوتاه) می‌توان با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه اطلاعات را انتقال داد.

فیبر نوری سریعترین تکنولوژی موجود برای شبکه‌های ارتباطی است که در حال حاضر وجود دارد. در بهترین شرایط می‌تواند تا سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه را ارائه دهد. به طور معمول اکثر کابل‌های فیبر نوری سرعتی برابر با 1Gbp (یک گیگابیت بر ثانیه) دارند.

در بسیاری از نقاط جهان کابل‌های فیبر نوری برای ارتباطات اینترنت و موارد دیگر به کار برده می‌شود. پهنای باند فیبر نوری شبکه و سرعت اینترت فیبر نوری، بسیار بیشتر از ADSL و VDSL می‌باشد، از همین جهت استفاده از آن‌ها بسیار متداول شده است. در کشور ما نیز طی چند سال اخیر زیرساخت فیبر برای اینترنت فراهم شده است هر چند در تمام شهرها هنوز این امکان وجود ندارد.

حداکثر سرعت فیبر نوری مخابرات در ایران برای اینترنت در حال حاضر 300 مگابیت بر ثانیه است. البته این مساله ممکن است با توجه به تجهیزات زیرساختی، تعداد کاربرها و… برای همه مراکز مخابراتی صدق نکند.

مزایای پهنای باند فیبر نوری

پهنای باند فیبر نوری یکی از ویژگی‌های برجسته این فناوری است که باعث شده در ارتباطات و انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد. مزایای فیبر نوری به شرح زیر است:

• پهنای باند بالا: بالا بودن میزان پهنای باند در فیبر نوری، انتقال دیتا را با سرعت زیاد امکان پذیر می‌کند. این مساله به ویژه با توجه به حجم استفاده بالایی که امروزه از اینترنت می‌شود بسیار با اهمیت است.
• افت سیگنال کم: کابل‌های فیبر نوری در مقایسه با مسی افت سیگنال خیلی ناچیزی دارند. حتی فاصله طولانی نیز روی این موضوع تاثیری ندارد.
• سرعت بالا در انتقال اطلاعات: پهنای باند فیبر نوری سبب می‌شود با سرعت بسیار بالاتری بتوان دیتا را از مبدا به مقصد انتقال داد. همچنین بهترین سرعت موجود در فضای اینترنت را ارائه می‌دهد. با فیبر می‌توان آپلود و دانلود را از 100 مگابیت تا 10 گیگابیت در ثانیه انجام داد.
• امنیت فیبر نوری: مسئله امنیت در همه حوزه‌ها اهمیت دارد. در کابل‌های مسی امکان رهگیری و شنود اطلاعات با استفاده از یک اتصال واسط به راحتی ممکن است این در حالی است که به دلیل ساختار کابل‌های فیبر نوری این کار بسیار سخت است. اطلاعات به شکل نور در فیبر انتقال داده می‌شوند برای همین امکان شنود آن‌ها وجود ندارد. همین قابلیت‌ها امنیت آن را بالاتر می‌برند.
• مقاومت الکترومغناطیسی: برخلاف سیم‌های مسی که به راحتی دچار تداخل الکترومغناطیسی می‌شوند، کابل‌های فیبر نوری با توجه به جنس شیشه ای که دارند در مقابل میدان‌های مغناطیسی حساس نیستند و در اثر شرایط محیطی مختلف مقاومت بسیار بالایی دارند.
• قابلیت انتقال اطلاعات در مسافت طولانی: با استفاده از فیبر نوری می‌توان در فاصله‌های بسیار طولانی‌تری در مقایسه با کابل مسی اطلاعات را انتقال داد.
• استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف: فیبر نوری در برابر شرایط مختلف آب و هوایی از جمله رطوبت، گرد و غبار و… مقاوم است.

حداکثر پهنای باند کابل‌های چند حالته

اثر پهنای باند در سرعت فیبر نوری

همانگونه که می‌دانید پهنای باند از ویژگی‌های اصلی فیبر نوری است. اثرات مهمی که پهنای باند در سرعت دارد عبارتند از:

• مستقیماً بر سرعت انتقال داده (Data Transfer Rate) تأثیر می‌گذارد. هرچه پهنای باند بیشتر باشد، امکان انتقال داده با سرعت بالاتری نیز فراهم می‌شود.
• پهنای باند بالا این امکان را فراهم می‌کند که تعداد بیشتری از کانال‌های انتقال داده مورد استفاده قرار بگیرند. این موضوع باعث افزایش کل ظرفیت فیبر نوری برای انتقال داده می‌شود.
• پهنای باند بیشتر منجر به کاهش تداخل (Interference Reduction) نیز می‌شود، در نتیجه این امر باعث بهبود کیفیت سیگنال و افزایش سرعت انتقال داده می‌شود.
• فواصل طولانی ممکن است روی کیفیت سیگنال تاثیر منفی داشته باشند، میزان پهنای باند بالای فیبر می‌تواند در این موضوع مفید واقع شود.

سخن پایانی

پهنای باند بالا، قابلیت استفاده در فواصل طولانی، مقاومت الکترومغناطیسی، افت سیگنال خیلی کم و… مواردی هستند که سبب شده‌اند تکنولوژی فیبر از بستر انتقال مسی پیشی بگیرد. سرعت فیبر نوری به عوامل مختلفی بستگی دارد که در طول این مقاله بیان کردیم اما به طور معمول همه کابل های فیبر نوری از سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه برخوردار هستند. پهنای باند فیبر نوری یکی از ویژگی‌های اصلی محسوب می‌شود. بالا بودن میزان آن به بهبود سرعت و کارایی کمک می‌کند. همچنین از اهمیت زیادی در طراحی و بهینه‌سازی شبکه‌های ارتباطات با فیبر نوری برخوردار است.

فناوران آتیه گئومات

سوالات متداول

• منظور از پهنای باند در فیبر نوری چیست؟

پهنای باند در فیبر نوری بیانگر ظرفیت انتقال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر است.

• حداکثر پهنای باند فیبر نوری چقدر است؟

به طور کلی با توجه نوع کابل فیبر نوری Multimode و Single-mode می‌تواند پهنای باند متفاوت باشد. کابل چند حالته پهنای باندی برابر با 500 مگاهرتز و کابل تک حالته حداکثر 100 گیگاهرتز را ارائه می دهد.

• پهنای باند در فیبر نوری چه تاثیری در سرعت دارد؟

پهنای باند بالای موجود در بستر فیبر باعث می‌شود با سرعت بسیار بالاتری نسبت به ADSL  و VDSL بتوانید اطلاعات را انتقال دهید. موارد بیشتر در داخل مقاله عنوان شده است.