Naujausios
Pirmosios šviesolaidinio interneto sistemos buvo pradėtos diegti praeito amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, tačiau plačiai naudoti pradėtos tik XXI amžiaus pradžioje. Per pastaruosius du dešimtmečius šviesolaidinis internetas tapo pagrindiniu pasaulio telekomunikacijų tinklų stuburu, jungiančiu kontinentus, miestus ir pamažu pasiekiančiu individualius namus bei biurus. Lietuvoje šviesolaidinio interneto plėtra prasidėjo apie 2005 metus ir šiuo metu šalis užima vieną iš lyderiaujančių pozicijų Europoje pagal šviesolaidinio interneto prieinamumą.
Šviesolaidinio interneto veikimo principas
Šviesolaidinio interneto veikimo principas yra pagrįstas šviesos perdavimu per specialius optinius pluoštus, kurie pagaminti iš labai švaraus stiklo arba plastiko. Šviesos signalas keliauja šviesolaidžiu dėl visiško vidinio atspindžio reiškinio – kai šviesa, sklindanti per medžiagą, atsispindi nuo jos paviršiaus ir lieka pluošto viduje, nes negali prasiskverbti per pluošto apvalkalą.
Šviesolaidinis kabelis sudarytas iš kelių pagrindinių komponentų:
● Šerdis (angl. core) – centrinė šviesolaidžio dalis, pagaminta iš labai švaraus stiklo arba plastiko, kuria keliauja šviesos impulsai.
● Apvalkalas (angl. cladding) – sluoksnis, supantis šerdį, kuris turi mažesnį lūžio rodiklį nei šerdis, kas leidžia šviesai atsispindėti ir keliauti šviesolaidžiu.
● Buferinė danga (angl. buffer coating) – apsauginis sluoksnis, saugantis šviesolaidį nuo mechaninių pažeidimų.
● Išorinis apvalkalas (angl. jacket) – išorinis apsauginis sluoksnis, dažniausiai pagamintas iš PVC ar kitų polimerų.
Duomenys perduodami per šviesolaidį konvertuojant elektrinius signalus į šviesos signalus. Šis procesas vyksta šiais etapais:
● Siųstuvas (angl. transmitter) konvertuoja elektrinius signalus į šviesos impulsus, dažniausiai naudojant lazerius arba šviesos diodus (LED).
● Šviesos impulsai keliauja šviesolaidžiu visiško vidinio atspindžio principu.
● Imtuvas (angl. receiver) gauna šviesos impulsus ir konvertuoja juos atgal į elektrinius signalus, kurie gali būti apdorojami kompiuterių ar kitų įrenginių.
Šviesolaidinio interneto tipai
Egzistuoja keli pagrindiniai šviesolaidinio interneto tipai, kurie skiriasi pagal tai, kaip arti galutinio vartotojo ateina šviesolaidinis kabelis:
● FTTH (Fiber to the Home) – šviesolaidinis kabelis tiesiogiai pasiekia vartotojo namus. Tai yra pažangiausia ir sparčiausia šviesolaidinio interneto forma, leidžianti pasiekti didžiausią duomenų perdavimo spartą.
● FTTB (Fiber to the Building) – šviesolaidinis kabelis pasiekia pastatą (pvz., daugiabutį), tačiau paskutinį ruožą iki individualių butų užbaigia tradiciniai variniai kabeliai.
● FTTC (Fiber to the Cabinet) – šviesolaidinis kabelis pasiekia gatvėje esantį paskirstymo skydelį, o paskutinį ruožą iki namų užbaigia variniai kabeliai.
● FTTN (Fiber to the Node) – šviesolaidinis kabelis pasiekia mikrorajoną ar kvartalą, o paskutinį ruožą iki individualių namų užbaigia variniai kabeliai.
Kuo arčiau galutinio vartotojo ateina šviesolaidinis kabelis, tuo spartesnis ir patikimesnis yra interneto ryšys. FTTH yra laikoma optimalia technologija, tačiau jos įdiegimas reikalauja didžiausių investicijų.
Šviesolaidinio interneto privalumai
Šviesolaidinis internetas turi daug privalumų, lyginant su tradicinėmis interneto prieigos technologijomis:
● Didelis greitis – šviesolaidinis internetas gali pasiekti duomenų perdavimo spartą nuo 100 Mbps iki 10 Gbps ir daugiau, kas yra žymiai greičiau nei tradiciniai DSL ar kabeliniai ryšiai.
● Simetrinis ryšys – šviesolaidinis internetas dažnai siūlo vienodą duomenų siuntimo ir atsisiuntimo spartą, kas ypač svarbu verslui ir darbui nuotoliniu būdu.
● Didelis patikimumas – šviesolaidžiai yra atsparūs elektromagnetiniams trikdžiams, kas užtikrina stabilų ryšį, nepriklausomai nuo oro sąlygų ar kitų išorinių veiksnių.
● Mažas vėlinimas (angl. latency) – šviesolaidinis internetas pasižymi mažu signalo vėlinimu, kas ypač svarbu žaidimams, vaizdo konferencijoms ir kitoms realaus laiko paslaugoms.
● Didelis atstumas – šviesolaidžiai gali perduoti signalus daug toliau be signalo stiprinimo, palyginti su variniais kabeliais.
● Saugumas – šviesolaidžius yra sunkiau „pasiklausyti" nei varinius kabelius, todėl jie laikomi saugesne duomenų perdavimo priemone.
● Ilgaamžiškumas – šviesolaidžiai yra atsparūs korozijai ir gali tarnauti iki 50 metų, kas yra žymiai ilgiau nei tradicinių varinių kabelių tarnavimo laikas.
Šviesolaidinio interneto infrastruktūra
Šviesolaidinio interneto infrastruktūra yra sudėtinga sistema, apimanti įvairius komponentus:
● Pagrindiniai tinklai (angl. backbone networks) – tai dideli šviesolaidiniai kabeliai, jungiantys miestus, šalis ir kontinentus. Šie kabeliai gali būti nutiesti po žeme, vandenynu ar pakabinti ant stulpų.
● Metropoliteno tinklai (angl. metropolitan networks) – tai tinklai, jungiantys skirtingas miesto dalis. Jie sudaro „tinklo vidurinį sluoksnį" tarp pagrindinių tinklų ir vietinių tinklų.
● Vietiniai tinklai (angl. local networks) – tai tinklai, jungiantys individualius namus ir biurus prie metropoliteno tinklų.
● Optiniai skirstytuvai (angl. optical splitters) – įrenginiai, leidžiantys vieną šviesolaidinį signalą padalinti į kelis, taip sudarant galimybę pristatyti internetą daugiau vartotojų.
● Optiniai terminalai (angl. optical network terminals, ONT) – įrenginiai, konvertuojantys optinį signalą į elektrinį, kad galutinis vartotojas galėtų naudotis internetu per savo įrenginius.
● Optiniai linijos terminalai (angl. optical line terminals, OLT) – įrenginiai, valdantys duomenų srautus tarp paslaugų teikėjo ir vartotojų.
Šviesolaidinio interneto infrastruktūra reikalauja didelių pradinių investicijų, tačiau ilgainiui šios investicijos atsiperka dėl mažesnių eksploatacijos išlaidų ir ilgesnio tarnavimo laiko.
Šviesolaidinio interneto technologijos
Šviesolaidinio interneto tinklai naudoja įvairias technologijas duomenų perdavimui:
● PON (Passive Optical Network) – tai technologija, naudojanti pasyvius optinius skirstytuvus vietoj aktyvių komponentų, kas leidžia sumažinti eksploatacijos išlaidas. Pagrindiniai PON variantai:
● GPON (Gigabit PON) – leidžia pasiekti sparta iki 2,5 Gbps žemyn ir 1,25 Gbps aukštyn.
● EPON (Ethernet PON) – leidžia pasiekti sparta iki 1 Gbps abiem kryptimis.
● XG-PON (10 Gigabit PON) – leidžia pasiekti sparta iki 10 Gbps žemyn ir 2,5 Gbps aukštyn.
● NG-PON2 (Next-Generation PON 2) – leidžia pasiekti sparta iki 40 Gbps žemyn ir 10 Gbps aukštyn.
● AON (Active Optical Network) – tai technologija, naudojanti aktyvius komponentus duomenų perdavimui. Ji yra lankstesnė nei PON, tačiau reikalauja daugiau energijos ir priežiūros.
● DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) – technologija, leidžianti vienu šviesolaidžiu perduoti daugelį skirtingų bangos ilgių (dažnių) šviesos signalų, taip žymiai padidinant duomenų perdavimo pajėgumus.
● CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) – technologija, panaši į DWDM, tačiau naudojanti mažiau, bet labiau atskirtus bangos ilgius.
Lietuvoje dažniausiai naudojama GPON technologija, tačiau operatoriai pamažu pereina prie naujesnes kartos technologijų, tokių kaip XG-PON ir NG-PON2, siekdami patenkinti augančius duomenų perdavimo poreikius.
Šviesolaidinio interneto plėtra Lietuvoje
Lietuvoje šviesolaidinio interneto plėtra prasidėjo apie 2005 metus ir šiuo metu šalis užima vieną iš lyderiaujančių pozicijų Europoje pagal šviesolaidinio interneto prieinamumą. Pagal Eurostat duomenis, 2024 metais Lietuvoje apie 80% namų ūkių turėjo prieigą prie šviesolaidinio interneto, kas yra vienas aukščiausių rodiklių Europos Sąjungoje.
Pagrindiniai šviesolaidinio interneto operatoriai Lietuvoje yra „Telia Lietuva", „Cgates", „Bitė", „Telecentras" ir kiti mažesni operatoriai. Dauguma šių operatorių naudoja FTTH technologiją miestų teritorijose, o atokesniuose rajonuose – FTTB arba FTTC.
Lietuvos Respublikos vyriausybė aktyviai skatina šviesolaidinio interneto plėtrą visoje šalies teritorijoje. 2019 metais buvo patvirtinta Lietuvos Respublikos naujos kartos interneto prieigos plėtros 2019–2023 metų programa, kurios tikslas buvo užtikrinti, kad bent 95% namų ūkių turėtų galimybę naudotis ne mažesnės kaip 100 Mbps spartos interneto ryšiu.
Šviesolaidinio interneto plėtrą Lietuvoje skatina ir Europos Sąjungos iniciatyvos, tokios kaip „Gigabit Society" ir „Digital Agenda for Europe", kurios siekia užtikrinti, kad visi Europos Sąjungos piliečiai turėtų prieigą prie spartaus interneto.
Šviesolaidinio interneto ateities perspektyvos
Šviesolaidinio interneto technologija nuolat tobulėja, o jos ateities perspektyvos yra susijusios su duomenų perdavimo spartos didinimu ir naujų taikymo sričių plėtra:
● Didesnė sparta – mokslininkams laboratorijose jau pavyko pasiekti duomenų perdavimo spartą, siekiančią kelis petabitus per sekundę. Nors tokia sparta dar nepasiekiama komerciniuose tinkluose, tikimasi, kad ateityje vartotojai galės naudotis internetu, kurio sparta sieks šimtus gigabitų per sekundę.
● Naujų kartos PON technologijos – tyrėjai dirba prie naujos kartos PON technologijų, tokių kaip 25G-PON, 50G-PON ir 100G-PON, kurios leis pasiekti dar didesnę duomenų perdavimo spartą.
● Platesnis taikymas – šviesolaidinis internetas taps vis svarbesniu komponente tokiose srityse kaip išmanieji miestai, pramonė 4.0, virtualios ir papildytosios realybės technologijos, autonominiai automobiliai ir daiktų internetas.
● Platesnė geografinė aprėptis – šviesolaidinio interneto technologijos tampa vis prieinamesnės ir ekonomiškesnės, kas leis jas įdiegti net ir atokiausiose vietovėse.
● Integruotos su belaidėmis technologijomis – šviesolaidinis internetas vis dažniau bus naudojamas kartu su 5G ir būsimomis 6G technologijomis, siekiant užtikrinti optimalų ryšį tiek fiksuotuose, tiek mobiliuose tinkluose.
● Kvantinė kriptografija – šviesolaidžiai gali būti naudojami kvantinei kriptografijai, kuri užtikrina absoliutų duomenų perdavimo saugumą.
Šviesolaidinis internetas yra pažangiausia ir sparčiausia interneto prieigos technologija, leidžianti perduoti duomenis milžiniška sparta naudojant šviesos signalus per specialius optinius pluoštus. Ši technologija siūlo daugybę privalumų, įskaitant didesnę duomenų perdavimo spartą, mažesnį vėlinimą, didesnį patikimumą ir ilgesnį tarnavimo laiką, lyginant su tradicinėmis interneto prieigos technologijomis.
Lietuvoje šviesolaidinio interneto plėtra yra viena sparčiausių Europoje, o šalis užima lyderiaujančias pozicijas pagal šviesolaidinio interneto prieinamumą. Ateityje tikimasi dar didesnės duomenų perdavimo spartos, platesnio taikymo įvairiose srityse ir didesnės geografinės aprėpties.
Šviesolaidinis internetas yra svarbi šiuolaikinės skaitmeninės ekonomikos dalis, suteikianti galimybę naudotis pažangiomis skaitmeninėmis paslaugomis ir leidžianti įgyvendinti Europos Sąjungos ir Lietuvos skaitmeninės transformacijos tikslus. Todėl tolimesnis šviesolaidinio interneto plėtojimas ir tobulinimas išlieka vienu iš prioritetinių telekomunikacijų sektoriaus uždavinių.