Ostatnia aktualizacja: 2023-03-03
Światłowód nazywany jest przyszłością Internetu. Gdy wchodził na rynek mówiło się, iż zrewolucjonizuje sposób, w jaki korzystamy z Sieci. Czym tak naprawdę jest sieć światłowodowa? Co to jest światłowód i czym różni się od innych kablowych połączeń internetowych?
Ostatnia aktualizacja: 03.03.2023.
Sprawdź
oferty internetu i TV, które przygotowaliśmy dla Ciebie z PanWybierak.pl
Typy sieci internetowych
Każdy, kto musiał podjąć decyzję dotyczącą instalacji Internetu u siebie w domu, z pewnością spotkał się z najróżniejszymi typami oferowanych połączeń. W zależności od tego, gdzie położone jest nasze miejsce zamieszkania, dostępne mogą być połączenia telefoniczne, radiowe, satelitarne, kablowe i właśnie światłowodowe.
Najpopularniejszym z nich jest połączenie telefoniczne. Opiera się ono na ADSL, która najprościej mówiąc jest szerokopasmową technologią umożliwiającą połączenie z sieciami komputerowymi, w tym z Internetem. Jest to technologia asymetryczna, czyli pozwalająca po uzyskanie większej prędkości przy pobieraniu danych niż przy ich wysyłaniu. Jej słabym punktem jest działanie na tradycyjnych przewodach telefonicznych, korzystających z miedzianego okablowania, a co za tym idzie, niska temperatura może wpływać na jakość połączenia. Ponadto przy dużej liczbie osób korzystających z Internetu, mogą być odczuwalne spadki prędkości, wszystko dlatego, że wielu użytkowników może być podpiętych do jednego łącza.
Przykładowy tani Internet kablowy:
Mamy też dostęp do naprawdę szerokiej oferty możliwości połączenia do sieci bezprzewodowej. Łącza radiowe (działające za pośrednictwem cyfrowego sygnału) i satelitarne kuszą mobilnością, łatwością montażu, ale też tym, iż mogą sięgać tam, gdzie trudno o połączenie przewodowe. Podobnie rzecz ma się z łączami satelitarnymi. Zwykle jednak te sieci mają dość ograniczoną prędkość i zdarzają się tu problemy ze stabilnością, również ze względu na warunki atmosferyczne (sieci światłowodowe nie mają takich problemów).
Bezprzewodową alternatywą jest Internet mobilny bazujący na sieciach 4G LTE, która to technologia jest o tyle obiecująca, że jej maksymalna przepustowość wynosi aż 150 Mb/s. Wadą takiego rozwiązania jest częste ograniczenie transferu w ramach jednego okresu rozliczeniowego. W grę wchodzi jeszcze najszybsza z dostępnych aktualnie sieci bezprzewodowych czyli 5G, ale relatywnie niewielki zasięg tej technologii i ciągle niewystarczająca liczba urządzeń na rynku mogących odbierać ten sygnał, sprawiają, iż jest to rozwiązanie cały czas raczkujące.
Co to jest światłowód?
Co to jest światłowód? Łącze światłowodowe to po prostu przewód wykonany z włókna szklanego i tworzyw sztucznych. Umożliwia ono przesyłanie danych z prędkością nawet do kilku terabitów na sekundę (Tb/s). Podobnie jak w przypadku połączenia przy użyciu przewodu z kablem miedzianym, tak tutaj również sygnał przesyłany jest za pomocą zer i jedynek, ale zamiast sygnału elektrycznego, jest fala świetlna (fala światła widzialnego). Tak – „zwykła” wiązka światła! Zasada działania światłowodu opiera się na świetle!
Przykładowy oferty Internetu światłowodowego:
Do działania przewodu światłowodowego niezbędne są trzy elementy: niewielki rdzeń, płaszcz światłowodu i warstwy ochronne. Taj wykonany jest kabel światłowodowy.
Rdzeń wykonany jest zazwyczaj z kwarcu, natomiast płaszcz jest warstwą, która odbija światło. Działa to na zasadzie tak zwanego całkowitego wewnętrznego odbicia. Najprościej rzecz ujmując, polega ono na tym, że jeśli będziemy zwiększać kąt padania światła na zwierciadło, to nie dojdzie do zjawiska załamania, a właśnie do odbicia. Tak przesłane światło, wewnątrz ścian płaszcza, będzie odbijało się, aż trafi na „koniec” przewodu. Z kolei warstwy ochronne mogą składać się z kilku elementów, między innymi z kewlarowych (specjalnego tworzywa sztucznego) „nitek” wzmacniających sam przewód i powłoki z tworzywa PVC, która z kolei może być pokryta przez dodatkowe zabezpieczenia, na przykład z metalu.
Jak powstał światłowód?
Historia światłowodu zaczyna się w latach 20 XX wieku od fizyka Henricha Lamma, który już w 1930 roku za pomocą włókien optycznych przesłał obraz żarnika żarówki na odległość. Następnym krokiem w rozwoju światłowodu był tak zwany fibroskop, opracowany w latach 50. ubiegłego wieku przez Harolda Hopkinsa. Korzystał on z elastycznych włókien szklanych.
Przykładowy światłowód:
Wiele lat i naukowych prób później powstał pierwszy światłowód telekomunikacyjny, który był przeznaczony do codziennych zastosowań. Od 1977 roku był on dostępny dla mieszkańców kalifornijskiego Long Beach. Natomiast w 1996 roku przez Ocean Spokojny przeciągnięto pierwszy światłowodowy przewód, a rok później przeprowadzono go dookoła globu. To najdłuższe połączenie w tej technologii na świecie. Z kolei kamieniem milowym w produkcji włókien światłowodowych był Ośrodek Techniki Optotelekomunikacyjnej w Lublinie, a jego historia zaczyna się już od 1981 roku.
Światłowód czy 5G – co lepsze?
Jeśli porównamy ze sobą różne, wspomniane wcześniej technologie łączności z Internetem światłowodowym, to pierwszym, co zauważymy, będzie ogromna różnica w transferze danych. Średnie prędkości pobierania danych w technologii 4G w Polsce wynoszą około 25 Mb/s, choć możliwe jest, że prędkość ta może wynosić nawet 225 Mb/s
Z kolei najnowsza generacja, 5G, która jest jeszcze w powijakach, ma pozwolić na pobieranie danych z prędkością wynoszącą nawet 10 Gb/s, ale dzisiaj jeszcze trudno powiedzieć, jak będą wyglądały te prędkości, gdy usługa zostanie zaimplementowana na szeroką skalę. Z kolei łącza światłowodowe nie mają na ten moment określonej górnej granicy – jakie konkretnie parametry światłowodu?
Jako możliwą dla konsumentów wartość podaje się 10 Gb/s. Do tej informacji trzeba jednak podejść z pewną dozą dystansu. Po pierwsze dlatego, że w warunkach laboratoryjnych naukowcom udaje się bić kolejne rekordy przesyłu danych. Choćby australijskim naukowcom udało się osiągnąć prędkość 44,2 Tb/s (co przekłada się na 44000 Gb/s). Co ciekawe, badacze wykorzystali technologię, która ma być możliwa do zastosowania przy obecnej infrastrukturze. Z kolei aktualnym rekordem dla bezprzewodowej sieci 5G jest niecałe 5 Gb/s.
Obie technologie są na trochę innym etapie, jeśli chodzi o implementację. 5G jest w gruncie rzeczy dopiero w fazie rozwoju, a sieć światłowodowa jest dostarczana na coraz większą skalę i oferują ją w Polsce niemal wszyscy więksi operatorzy. Rzecz w tym, aby światłowodu i 5G nie traktować jako konkurencji, a technologie, które się uzupełniają. Fizyczny przekaźnik w postaci przewodu zwykle będzie stabilniejszy niż jego bezprzewodowe odmiany (choć nie zawsze). 5G ma zapewnić nam szybki Internet w naszych urządzeniach mobilnych, a światłowód – w domach i biurach. To usługi niemal całkowicie komplementarne, co wyraża się choćby tym, że aby sieć 5G mogła działać, niezbędne są połączenia światłowodowe, które będą „dostarczały sieć” do stacji 5G.
Przykładowy światłowód:
Po co mi szybki Internet ze światłowodu?
Już wiesz, co to jest światłowód. Ale czy jest Ci potrzebny? Nikogo nie trzeba przekonywać, że dostęp do szybkiego Internetu wiąże się z bardzo konkretnymi korzyściami. Rodzi się jednak pytanie, czy ciągły wyścig o kolejne megabity ma sens. W końcu – czy dużą różnicę robi fakt, że strona internetowa wczyta się o kilka dziesiątych sekundy szybciej? Tak czy siak, światłowody znajdują zastosowanie w praktyce.
Pewnie samo wczytywanie stron z informacjami ze świata czy mediów społecznościowych nie robi na nikim specjalnego wrażenia. Faktem jest jednak, że zarówno serwisy, jak i aplikacje puchną, każąc nam odbierać coraz więcej danych. Wystarczy spojrzeć na Facebooka, na którym materiały filmowe są już na porządku dziennym, co pewnie nasze dawne łącza i modemy doprowadziło by do czerwoności.
A skoro o filmach mowa, to serwisy streamingowe, w tym YouTube, prześcigają się w dostarczaniu nam coraz wyższej rozdzielczości w prezentowanych materiałach. Full HD zastąpione zostało przez 4K, a niedługo standardem może stać się 8K. Już dzisiaj część producentów nie tylko obniża jakość wideo, jeśli nasze łącze nie jest w stanie obsłużyć większej rozdzielczości, ale nawet nie pozwala uruchomić aplikacji. Na przykład Netflix zaleca, aby łącze miało przynajmniej 5 Mb/s przy rozdzielczości HD, ale już 25 Mb/s przy rozdzielczości Ultra HD.
O tym, jak ważne jest szybkie połączenie internetowe, na pewno wiedzą gracze. Dzisiejsze gry mogą „ważyć” nawet i kilkadziesiąt gigabajtów. Głośny Cyberpunk 2077 wymagał aż 70 GB miejsca na dysku, co oznacza, że jego pobieranie przy słabym łączu może trwać nawet kilkanaście godzin. Ponadto światłowód charakteryzuje się niskim PING-iem, czyli czasem reakcji naszej sieci. Gdy ten parametr jest wysoki, w grach online nasze decyzje docierają „na pole bitwy” z opóźnieniem, co może skutkować nie tylko porażką, ale też frustracją.
Internet światłowodowy doskonale sprawdza się również, gdy wielu użytkowników korzysta z jednej domowej sieci, ale też w biurach. Biznesowi szybkie łącze może pomóc choćby w sprawnej wymianie wiadomości czy dużych plików. Przy wydajnym połączeniu grupa ludzi może pracować nawet nad bardzo złożonymi projektami i podglądać je czy edytować w czasie rzeczywistym.
Wady i zalety Internetu światłowodowego – podsumowanie
Internet światłowodowy jest zdecydowanie kolejnym stopniem rozwoju technologicznego przesyłu danych. Trudno więc wskazać konkurencyjne rozwiązanie, które byłoby dla niego alternatywą. Przede wszystkim dlatego, że wśród zalet trzeba wymienić wyjątkowo szybki transfer, który dotyczy nie tylko pobierania danych, ale również ich przesyłania. Poprzednie technologie nie były w stanie sprawić, że tak zwany „upload” może choć zbliżyć się do poziomu „downloadu”. Niektórzy operatorzy Internetu światłowodowego oferują nawet łącza symetryczne, czyli takie, które obie te wartości mają na tym samym poziomie.
Usługi światłowodowe są przede wszystkim mniej zawodne od innych rozwiązań. Przewody zwykle kładzione są pod ziemią, a ponadto zabezpieczane są bardzo skrupulatnie, o czym świadczą wspomniane tu powłoki. Mają one ochronić okablowanie (specjalny kabel światłowodowy) przed uszkodzeniami mechanicznymi. Dzięki temu są też odporne na warunki atmosferyczne.
Nie jest łatwo o rozwiązaniu, które niemal w każdym aspekcie deklasuje inne technologie, mówić, wymieniając jego wady, bo w gruncie rzeczy, nie ma dla niego alternatywy, a jego powszechność wydaje się tylko kwestią czasu. Z całą pewnością wejście w życie tego rozwiązania niesie ze sobą pewne wyzwania, którym będzie trzeba sprostać. Dobrym przykładem jest choćby wymiana urządzeń na takie, które będą w stanie w pełni wykorzystać możliwości, jakie dostarcza Internet światłowodowy. Mowa tu choćby o modemach potrafiących obsłużyć wysoki transfer danych. Ale to nie wszystko, bo na razie dostęp do łącza światłowodowego jest droższy od innych przewodowych odpowiedników.
Cały czas pojawiają się problemy z dostępnością usługi. Chociaż przewodów światłowodowych kładzionych jest coraz więcej, a proces ten przyspiesza jeszcze wdrażanie technologii 5G, to cały czas sytuacja jest daleka od ideału. Sprawę komplikuje, że samo przeprowadzenie takiego przewodu jest wyjątkowo trudne. Mimo odporności na uszkodzenia zewnętrze okablowanie to nie jest zbyt odporne na zagięcia, co sprawia, iż położenie go w umiejętny sposób wymaga specjalistycznej wiedzy. Na szczęście realizowany przez polskie państwo Program Operacyjny Polska Cyfrowa, który ma na celu zapewnienie powszechnego dostępu do szybkiej transmisji danych, zapewnia fundusze na budowę odpowiedniej infrastruktury – trzeba dodać, że jego głównym celem jest wyrównanie szans mniejszych miejscowości.
Warto podkreślić, że większość tych wyzwań będzie niwelowana z czasem, a w przyszłości możemy się spodziewać, iż większość z nich całkowicie zaniknie, a powszechność i konkurencja doprowadzą do spadku cen, co z kolei przełoży się na powszechność.