הסיבים האופטיים כבר הפכו לשם דבר בישראל בשנה האחרונה, אך האם אתם באמת יודעים עליהם הכל? לפניכם סקירה קצרה על ההיסטוריה, היתרונות והאתגרים של הסיבים הפופולריים
נגה אמיר
תקשורת מבוססת אור אינה דבר חדש. מדורות וסימני עשן היו משחר ההיסטוריה, סמפור והליוגרף שיכללו את השיטות להעברת מסרים באמצעות סימנים מוסכמים או מורס וב-1880, היה זה אלכסנדר גראהם בל שבנה את הפוטופון – טלפון הפועל באמצעות אור שמתורגם להתנגדות צינור סלניום על-ידי מראה רוטטת. הבעיה המרכזית בכל השיטות הללו היא רגישותן למזג האוויר שכן יום מעונן עם ראות לקויה, עלול היה לשבש את המסר או להשבית את המערכת כליל.
מאז אותם ימיה הראשונים של התקשורת האופטית עברו קרני אור רבות בסיבים המוליכים אותם. כיום הם כבר נפרסים בקצב מהיר בכל רחבי הארץ ובבדיקת סיבים אופטיים אחת פשוטה ומהירה, אף תוכלו לבדוק האם הגיעו גם לאזורכם.
אז מהי ההיסטוריה העומדת מאחורי אותם הסיבים המודרניים המוכרים לנו היום, מה הם מביאים איתם לשולחן ומה הופך אותם למחוללי מהפיכה של ממש במהירות הגלישה? בכתבה הבאה.
סיבים אופטיים מודרניים – איך הם נולדו?
היסטוריית הסיבים האופטיים המודרניים מתחילה לפני המצאתם הרשמית בשנת 1970 אשר קדמו לה כמה גילויים חשובים. התגלית הראשונה שאולי החלה להניע את גלגלי הסיבים האופטיים הייתה בשנת 1854, אז ג'ון טינדל הדגים כי ניתן לכופף קרני אור. לאחר רעיון הפוטופון של בל שנגנז, נעשו ניסיונות שונים להאיר או להעביר מסרי אור לשתי מטרות עיקריות: ניסיון להאיר חלקים שקשה היה לראותם בניתוחים רפואיים וכוונה להשתמש בסוג של סיבים אופטיים עבור הטלוויזיות הראשונות. בשנת 1930 היינריך לאם, סטודנט לרפואה גרמני, איגד סיבים אופטיים במטרה להעביר תמונות מחללי הגוף. המצאה זו עברה כמה גלגולים ובשנת 1954 השתמש וואן היל הבריטי באגודת סיבים בעלי כיסוי להעברת תמונות רפואיות באיכות סבירה.
ההתקדמות המשמעותית חלה במחצית השנייה של המאה העשרים. הבעיה שזוהתה ביחס להעברת מידע למרחקים ארוכים באמצעות סיבים אופטיים הייתה הצורך בזכוכית שקופה יותר ואיבוד מועט יותר של קרני אור בדרך. הצבא גם הוא לחץ על ביצוע שיפור בסיבים לצרכי תקשורת. הטלפונים התבססו על סיבי נחושת בעלי אמינות נמוכה יחסית, אך סיבי הזכוכית שהיו אז בשימוש לא עמדו בחום שנוצר על- ידי האור המרוכז שעבר דרכם. סמל שעבד בפרויקט הציע להשתמש בסיבי סיליקה מצופים, הרעיון הועבר לחברה חיצונית לפיתוח – לחברת קורנינג העוסקת בייצור זכוכיות מתקדמות (היא גם זו האחראית על זכוכיות גורילה, מהן עשויים מסכי הסמארטפונים כיום) ובשנת1970, עלו שלושה מדענים בחברה על השיטה: שימוש בסיליקה מרותכת בעלת נקודת היתוך גבוהה ושקיפות טהורה, עם מספר ציפויים אשר דואגים להחזרת האור פנימה לסיב וכן לחוזקו המבני. הסיבים האופטיים שיוצרו יכלו להעביר פי 65,000 מידע לעומת סיבי נחושת, במהירות רבה יותר ובאמינות גבוהה.
חברות הטלפוניה מיהרו לאמץ את ההמצאה החדשה ועד לשנת 2000 יותר מ-80% מקווי הטלפון למרחקים ארוכים נישאו על גבי סיבים אופטיים.
כיום, חלק ניכר מהגלישה באינטרנט מבוצעת באמצעות סיבים אופטיים הפועלים בשתי תצורות – P2P המאפשרת גלישה סימטרית – מהירות העלאה והורדה זהות, וגלישת GPON שם מהירות ההורדה גבוהה ממהירות העלאת הנתונים לרשת.
סיבים אופטיים בישראל
סיבים אופטיים מצויים בישראל מאז שנת 2001, אז שימשו לחבר בין ערים מרוחקות, כמו גם כבל תת ימי ששימש לחיבור ישראל לאירופה וארה"ב. שימוש זה בסיבים אופטיים לא כלל חיבורים "סופיים" – ממרכזי הערים ועד לבית הלקוח, שם עדיין נעשה שימוש בסוגי כבלים אחרים מבוססי נחושת.
עוד בשנת 2010 היה צורך בשדרוג מהירות הגלישה בישראל. חברת החשמל ביצעה ניסוי שבו הותקנו סיבים אופטיים במספר רחובות בקריית שמונה – ניסוי שהוכתר כהצלחה ושבעקבותיו הודיע משרד התקשורת כי כבר בשנה לאחר מכן יחוברו כלל אזורי הארץ לסיבים אופטיים. כיום, יותר מעשור לאחר הניסוי המוצלח, מתברר שמהירות הפעולה איטית ממהירות הדיבור. חברת החשמל הקימה חברה בת במטרה להתגבר על קשיים בירוקרטיים אך זו התקדמה בעצלתיים. בשנת2017 נכנסו חברות נוספות לתמונה אשר אמונות גם הן על הנחת כבלים אופטיים וחיבור לקוחות הקצה. מאז פתיחת השוק אליהן, הואץ קצב כניסת הסיבים האופטיים לשימוש באופן ניכר ואף יש הסבורים כי עד שנת 2030, ייפרסו הסיבים האופטיים בכלל רחבי הארץ.
יתרונות וחסרונות בשימוש בסיבים אופטיים
לסיבים האופטיים מספר יתרונות ברורים: הם מסוגלים להעביר כמויות מידע גדולות יותר, ברמת אמינותם גבוהה ובזמנים קצרים לאורך מרחקים גדולים. חסרונם המשמעותי הוא מחירם – הן של הקמת התשתית והן של התחזוקה. במידה וסיב נחושת נפגע ניתן לבצע תיקון בסכום קטן אך לצורך כך דרוש ציוד ייחודי ותהליך ריתוך יקר.
לקוחות הקצה נהנים חלקית מיתרונות התשתית. כדי שמידע יגיע אל ייעדו עליו לעבור מספר משוכות – השרת ממנו המידע יוצא, ה"נסיעה" לאורך הכבלים עד שהוא מגיע ארצה, לעיר, הרחוב והבית בו האדם גר, מנקודת החיבור בבית עליו להגיע לדירה עצמה וגם שם עליו להגיע למכשיר עצמו, לרוב באמצעות חיבור Wi-Fi פנימי או כבל מהמודם למחשב האישי.
מכאן שהאתגרים היום במעבר מידע הם רבים והועצמו אף יותר בשנה החולפת עם המעבר לעבודה מהבית. שיחות זום, צפייה בסרטים ובתכני מידע אחרים, נקודות חיבור של מספר רב של מכשירים, בית חכם – כל אלו דורשים יעילות רבה של הכבלים המשמשים להעברת המידע וכן את עמידתם בעומס הנתונים.
זאת ועוד, ריבוי המכשירים בבית עצמו דורש בנוסף כי חלוקת המידע בתוך הבית תהיה אפקטיבית ומהירה. גם אם כבל אופטי מהיר מחבר את הדירה לרשת, אם הפצת המידע בתוך הבית עצמו היא איטית ולא אפקטיבית, ייווצרו צווארי בקבוק ו"עומסי תנועה". חלק ניכר מההתמקדות בפיתוח הטכנולוגי כיום נעשית בתחום הזה. יחד עם זאת, יכולים כבלים אופטיים לוודא כי כל כמות המידע הדרושה לכל רכיבי התקשורת בבית תגיע ליעדה במהירות וכך שיחת זום לא תגרום האטה בצפייה בסרט בחדר הסמוך.
אם כן, נראה שהאצת פריסתן של תשתיות הסיבים האופטיים בארץ צפויה לחולל שינוי של ממש ולשפר את מהירות הגלישה פלאים. לצד זאת, ישנם לא מעט פיתוחים טכולוגיים נדרשים בתחום שאותם אנו צפויים לראות, ככל הנראה, כבר בשנים הקרובות.
