光纖是我們傳輸數(shù)據(jù)的最快方式,這就是為什么在家中安裝光纖互聯(lián)網(wǎng),可以提供如此流暢的互聯(lián)網(wǎng)體驗。即使我們家中沒有光纖連接,大部分互聯(lián)網(wǎng)也是由光纖構建的,所以我們每次訪問網(wǎng)站都會使用這項技術。但多快才算快?光纖的速度與其他類型的互聯(lián)網(wǎng)連接相比如何?
光纖完成任務的速度有多快?
當大多數(shù)人談論互聯(lián)網(wǎng)速度時,他們想知道他們的互聯(lián)網(wǎng)連接可以以多快的速度下載文件或播放視頻。這取決于連接下載速度(或帶寬),光纖是這一類別中的明顯贏家。
大多數(shù)光纖供應商提供高達1Gbps(1,000Mbps)的速度,但這絕不是光纖技術的極限。一些供應商已經(jīng)提供多千兆速度,例如AT&T的5Gbps(5,000Mbps)光纖計劃。谷歌擁有連接北美和亞洲的海底光纜,帶寬為60Tbps(60,000,000Mbps),因此與數(shù)字用戶線路等技術不同,光纖仍有大量未開發(fā)的潛力。
擁有快速連接變得非常重要。如果沒有良好的互聯(lián)網(wǎng)連接,僅下載最近的視頻游戲幾乎是不可能的,并且對于大多數(shù)連接仍然需要一些預先考慮。
數(shù)據(jù)存儲通常以字節(jié)(B)為單位,而互聯(lián)網(wǎng)速度通常以位(b)為單位。
幸運的是,在較慢的連接上需要數(shù)小時或數(shù)天的下載,在良好的光纖連接上可以在幾分鐘內(nèi)完成。所有節(jié)省的時間加在一起,所以你使用視頻、軟件和其他大文件的次數(shù)越多,高速光纖連接就越值得。
下載速度是人們想知道聯(lián)網(wǎng)連接速度時通常談論的話題,但光纖在其他方面也很快。與某些其他類型的連接相比,光纖電纜實際上以光速傳輸數(shù)據(jù)!
它比那復雜一點。當人們談論光速時,通常指的是真空中的光速。當光穿過另一種物質(zhì),例如水、空氣或光纖電纜時,它的傳播速度會變慢。光在光纖電纜中的傳播速度大約慢31%,這意味著數(shù)據(jù)將以206,856,796m/s的速度傳播。換句話說,互聯(lián)網(wǎng)信號每傳輸206.9公里的光纖就需要一毫秒。
如果一個住在西雅圖的人,想和住在東京的朋友聊天,那么,信息至少需要23毫秒才能通過海底電纜到達日本。這種輕微的延遲稱為延遲速度。
其他光速信號呢?
光纖并不是唯一以光速發(fā)送信息的連接類型。像固定無線或衛(wèi)星這樣的無線連接實際上可以達到更高的速度,因為光在空氣或太空中的速度高于在光纖中的速度。那么,為什么光纖連接仍然更快呢?
光纖的優(yōu)點是通過電纜的光通過全內(nèi)反射被限制在纖芯中。這允許信號在電纜彎曲時跟隨電纜。
另一方面,無線信號必須沿直線傳播。這使得很難在地球表面周圍發(fā)送信號。這意味著,要通過衛(wèi)星與在東京的朋友交談,信息必須一直傳播到地球軌道并返回,這會有至少238毫秒的延遲,是通過光纖發(fā)送信息的十倍多。
光纖在其他方面快嗎?
衡量網(wǎng)速的另一個重要指標是上傳速度,光纖再次成為明顯的贏家。雖然大多數(shù)在線活動主要依賴于下載速度,但其他活動,如直播和視頻聊天,也需要良好的上傳速度。
與下載速度相比,電纜和大多數(shù)類型的DSL等連接提供的上傳速度要低得多。下載速度為1,000Mbps的電纜連接可能只提供35Mbps的上傳速度。
另一方面,光纖提供對稱的上傳和下載速度。這意味著,如果有1,000Mbps的計劃,我們的上傳速度也是1,000Mbps。
光纖是否因為速度更快而更好?
光纖更好,因為它更快,不太容易出現(xiàn)速度減慢,而且上傳速度更快。速度無疑是許多人對光纖感到興奮的原因,但它的其他優(yōu)勢也是重要因素。
光纖信號傳播得更遠
通過光纖電纜發(fā)送的信號可以比通過其他連接傳輸?shù)男盘?,傳輸?shù)酶h而不會降低質(zhì)量。DSL和撥號互聯(lián)網(wǎng)通過銅質(zhì)電話線發(fā)送電信號。當信號沿著這些電線傳輸時,它從中央辦公室傳得越遠,信號就開始衰減。這就是為什么即使在DSL的早期,互聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)仍然使用光纖連接來遠距離傳輸數(shù)據(jù)。7
有線網(wǎng)絡使用同軸電纜,它們由銅制成,就像電話線一樣,但由編織的銅護套保護,該護套屏蔽電纜的內(nèi)芯。這種屏蔽使電纜能夠以較低的信號質(zhì)量損失傳輸高頻電信號。
光纖電纜不使用電信號,而是使用不同頻率的光來發(fā)送信息。光纖網(wǎng)絡可以用不同的光源構建,從簡單的LED到高功率激光器。其中一些可以傳輸長達4000公里的數(shù)據(jù),而不會顯著降低信號質(zhì)量。
這使得光纖成為網(wǎng)絡基礎設施比銅纜或同軸電纜更好的選擇。
光纖能有多快?
我們還不知道通過單根光纖在物理上可能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量,但數(shù)量很多。目前通過單根光纖傳輸?shù)挠涗浭?0.16Pbps,創(chuàng)于2017年。那是10,160,000,000Mbps,隨著多路復用技術的改進,它可能會變得更快。
另一項技術發(fā)展是光子芯片,它可以取代當前的光學數(shù)據(jù)編碼器,從而顯著增加光纖帶寬。其中一個芯片的當前記錄是由丹麥技術大學的研究人員創(chuàng)造的,他們以1.84Pbps的速度在數(shù)英里內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。
隨著多路復用等技術的改進,每種類型的連接都會變得更快,但有些連接會比其他連接受益更多。例如,有可能將電纜速度提高到10Gbps,這足以與當前的住宅光纖網(wǎng)絡競爭。10雖然10Gig的速度將是對當前電纜連接的巨大改進,但光纖研究的前沿技術已經(jīng)快了100萬倍以上。
不管怎么看,光纖是可用的最快的互聯(lián)網(wǎng)連接類型,而且看起來不會很快改變。
總結
光纖非常棒,這就是為什么如果我們所在地區(qū)有光纖,我們會建議使用光纖而不是其他類型的連接。它通常也比較慢的連接類型更便宜,因此即使對于預算緊張的人來說,也值得考慮。
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