6/16/2016

Episode 23 - Fiberkabler og kvadraturamplitudemodulasjon

Teknisk sett diskuterer fiberkabler og deres kapasitet. Odd-Rikard Wallmott forklarer utviklingen fra kobber til fiber, fra 80-tallet til i dag. De diskuterer teknologien bak fiberforsterkning og kvadraturamplitudemodulasjon (QAM). De nevner også Microsoft og Facebooks fiberkabel over Atlanterhavet og diskusjonen om å legge fiberkabler sammen med strømkabler til Europa.

00:00

Episoden utforsker utviklingen av fiberkabelteknologi og dens kritiske betydning for dagens internettkapasitet og -behov.

04:06

Teknologien for optiske forsterkere har utviklet seg dramatisk, og muliggjør nå ekstreme dataoverføringshastigheter via moderne fiberkabler.

Transkript

Velkommen til Nok en teknisk sett. Mitt navn er Jan Moberg. Jeg sitter her med Odd-Rikard Wallmott. Hei, hei. Hei, Odd-Rikard. I dag skal vi inn på nok et av dine veldig... Nei, det er nerdområdene dine. Ja.

Og vi skal rett og slett inn på fiberkabelen og hva som har skjedd der og den enorme kapasiteten den har i forhold til kobber. Men fortell meg først, mange tror at nå har vi fiber, det er glass, der kan vi bare kjøre lys inn, og så er det egentlig helt uendelig. Men slik er det jo ikke. Nei, det er jo ikke det. Lys er jo ikke informasjon. Det må pulses eller pakkes som informasjon.

Så spørsmålet er da hvor mye er det plass til egentlig? Og det er etter hvert ganske mye altså. Men når begynte det? Ja, det begynte jo først på 80-tallet da. Det var jo forskning og utvikling, men det ble tatt i bruk på 80-tallet her. Og det var jo en tid hvor telenettene hadde overført informasjon med gjennom kobberkabler, gjennom sånne ringapparatledninger, ikke sant? Telefonledning.

Og når du hadde 30 sånne par, så fikk du en sånn E1-kabel, og da fikk du 2 megabit per sekund. Det er ikke mye på 30 telefonkabler. Og da kom omtrent samtidig fiberteknologien og ga 150 megabit per sekund på én kabel. Fantasjon! Det var åpningstallet.

Det er utrolig lite i dag, men den gangen var det jo formidabelt. Men så har vi jo helt andre behov i dag da. Den gangen var det jo ikke mye informasjon som gikk i internettet, internettet var jo sin spebegynnelse.

Så det har endret seg dramatisk. Ja, og internett eksisterte jo før fiberteknologien, men det er ingen tvil om at dette henger sammen, og hvordan det kunne ta så mye som det gjorde. Ja, altså vi hadde ikke hatt internett i dag, hadde vi ikke hatt fiberrevolusjonen, det hadde vært veldig mye påstått. Det hadde sett helt annerledes ut. Det hadde ikke vært snakk om video og bilder og sånt det hadde vært.

Ja, og det sier jo litt også at Microsoft og Facebook har gått sammen om å legge en fiberkabel tvers over Atlanterhavet. Det er jo en gigantinvestering. De har altså gått sammen om å gjøre det. Det må jo være fordi at de synes det er en mangel. Ja, de trenger mer kapasitet. Det er fantastisk. Men hva er det vi snakker om i dag da med dagens teknologi? Når du skal krysse en så stor havstrekning som det, flere tusen kilometer, hvordan foregår dette?

Det foregår i én sammenhengende fibergabel. Ja, men du må jo forsterkes. Du må forsterke det. Når du sender et signal veldig langt, så skal du ideelt sett regenerere det. Det gjør man på land. Men en sånn regenerering koster fryktelig mye penger. For da må du ta alle fiberne ut, dekode signalet elektronisk,

bygge det opp igjen og pumpe det inn med nye lasser, da har du gjort en komplett regenerering. Er det 80 bølgelengder i en kabel, så koster det 10 millioner dollar. Men når du sender det over Atlanten, så kan du ikke senke ned en hel haug med regenereringsstasjoner. De tåler ikke trykket, det blir altfor dyrt, etc. Så du bruker optisk forsterkning.

Så da bruker jeg et lys til å forsterke lys. Men det må ha strøm da. På en sånn kavel da, hvor lang avstand er det mellom disse forsterkepunktene? Du har jo nevnt at du kan kjøre 100 kilometer

Ja, det er ca. 100 km/t, 10 mil mellom hver sånn optiske forsterker. Så det er en del sånne optiske forsterker på havene langs en tidligere lader? Åja, det er det. Det kommer jeg på hvor lang forsterkingen er da. Og de må jo ha strøm. Ja, det nevnte du. Så du mater inn typisk pluss 5000 volt på ene siden og minus 5000 volt på andre siden for å drive dem. De driver alle disse forsterkeretasjonene under.

Men kabelen i dag har en enorm kapasitet. Det er visse ting som skal til for å få en sånn kapasitet. Da kan vi se på hva utviklingen har gitt oss. I 1992 kom man fra 150 megabit per sekund til 2,5 gigabit per sekund. Fire år senere nådde man 10 gigabit per sekund.

Det var en formidabel utvikling som skjedde. Men det var kabler som man pulsa laseren gjennom. Du skudde laseren av og på. Da ble det mørkt og lyst. 1 på 0. Det skal litt til å gjøre det ti millioner ganger i sekundet. Etter det må vi ty til mer avanserte måter å forme lysbølgene på.

Det som er vanlig i dag, det høres veldig fancy ut over, er kvadratur, amplitud og modulasjon, kvam.

Det er det B som går igjen i all bølgeteori. Men da slår man ikke av og på? Da slår du ikke av og på. Da har du en bølge som du modulerer både i amplitude og fase. Så er det forskjellen mellom de to formene som gjør at du får masse informasjonspunkter i et kvadrat som dekkes av de to bølgene. Det er kanskje litt komplisert, men i praksis pakker du data tettere. Pakker data mye tettere, ja.

Selve fiberen er jo billig å produsere her, og det har etter hvert også blitt superklart glass. Men hvor langt har vi kommet til den teknologien? Er vi nå på denne her med en avtagende grensenytte?

Det ser ikke ut til vi har nådd slutten her. Når vi skal under atlanteren bruker vi ekstremt kostbart glass. Det er superhjelm. For da skal det lyse veldig langt. Problemet med de undersjøriske forsterkerne er at de drar med seg støy også. Når du forsterker, så forsterker du også støyen. Så det signalet må jeg...

Det må være veldig bra, og det må lyse gjennom veldig rent glass. Det er ikke så viktig på landssiden, da er ofte prisen viktigere. Og det er ikke så lange strekninger heller.

Men her snakker vi om mange hundre kilometer, ikke sant? Ja, og vi snakker jo egentlig nå om en teknologi som er flere tusen ganger kraftigere enn det gamle kobbernetta. Ja, og en ting er at det her med modulasjon, ikke sant, er noe som er like viktig at man har begynt å bruke flere farger for...

- Altså lysbølger? - Lysbølgeområdet, ja. Når vi snakker om fargereier, så snakker vi om innføring i områder. Det er ikke noe vi kan se. Men typisk bruker du området fra 1300-1600 nanometer bølgelengde på veldig stær. Det åpner enorme frekvensområder. En kabeldag har typisk 80 bølgelengdeområder.

Og hver av de bølgeområdene kan ta for seg 100 gigabit per sekund, og neste trinn er 200 og 400 gigabit per sekund. Det sier jo litt om at du kan gange 400 med 80, da begynner det å bli kapasitet, altså. Da snakker vi om ett fiber. Og så, hvorfor bruke ett fiber når du kan ha mange? I en kabel i dag ligger det ofte 20 fiber, ikke sant? Og da kan du gange det og ta det med 21.

Da blir det plass til alle HD-filmene fra Hollywood. Da blir det plass. Og så er vi jo ikke veien til å rolle da. Altså man snakker om, vi var inne på det med kvam, ikke sant? Man snakker om å komme over på 256 kvam, og da kan vi nærme oss 1 terabit per sekund per bølgelengde. Som det er 80 av, og så kan du gange det med 20, eller mer.

For å ta dette litt hjem til folk, vi har så vidt vært inne på det før, og det er jo mange som nå har fiber hjem. Men det er kanskje viktig å få folk til å huske på at noen ganger går fiberet til nærmeste hub, og så er det koaks hjem.

Og det er vel kanskje den mest brukte løsningen? Det er jo nok litt mer brukt enn å ha fiber. Men da snakker man om et hybrid nett. For det mesteparten av nettet er fiber, og så er det en siste sløvfasen som er kovaks. Men uansett så er du da litt ute i distribusjonsnettet, så det at vi får disse nye kraftige kablene transatlantisk, som nå da som sagt både Microsoft og Facebook har gått sammen om, det er jo viktig for å

Vi merker også det andre enden naturligvis etter hvert. Ja, men når du har fiber hjem, vi snakker jo om sånne kapasetter da. Det er ganske enkle greier i forhold til det vi var inne på da. Ja, absolutt. Vi snakker om, dette er litt stikkveien opp til huset, vi snakker om motorveien. Tvers over Atlanter. Har du noen siste fremtidspådommer om dette, Rikard?

Det vi har vært veldig flinke til nå, og det gjelder jo alle sånne bølgeteorier, det er å nærme oss det her teoretet som man kjølte kjernen satt opp om informasjonsoverføring, informasjonsteoretet, eller kjernesteoretet som det ble kalt.

Forskere ved Bell Labs antar at vi er rundt en faktor 2 unna, så de begynner å nærme seg slutten. Når det er en faktor 2 unna, kan du kunne fikse og ordne enda, men vi har tatt ut veldig mye av gevinsten.

Så vi nærmer oss en grense som vi kan definere fysisk. Ja, og hva det mulig ... Det åpner seg ikke opp flere bølgelengder i glasset, for at de andre bølgelengdene, det lyset går ikke så godt gjennom. Vi kan modulere litt bedre, vi kan tune og fikse, men vi ser end-of-road.

La oss da bare avslutte med et lite tema som har vært oppe i forbindelse med at Norge skal bygge nye strømkabler ut av landet. En til England og en til Tyskland. Dette er jo for å utveksle strøm og produksjon med Europa. Der har diskusjonen gått på at man burde legge fiberkabler samtidig.

sammen med disse store strømkablene. Og mange tror jo at det burde man gjøre, det er en operasjon, dette må jo være effektivt. Men sannheten er jo at det ikke nødvendigvis er så smart. Det er vel veldig lite smart.

For hvis det skjer noe med fiberen, så må du heise opp hele strømkabelen. Og det er en klavass, altså. Nettopp. Og det er ganske interessant at det som kan synes å være veldig effektivt, det er kanskje ikke særlig likevel.

Nevnt i episoden

Fiberkabel

En kabel som bruker lys for å overføre data

Kobberkabel

En kabel som bruker elektriske signaler for å overføre data

E1-kabel

En type kabel som brukes for å overføre telefonsignaler

Kvadraturamplitudemodulasjon

En teknikk for å overføre mer data gjennom en fiberkabel

Microsoft

Et selskap som har investert i en fiberkabel over Atlanterhavet

Facebook

Et selskap som har investert i en fiberkabel over Atlanterhavet

Atlanterhavet

Et hav som Microsoft og Facebook har lagt en fiberkabel over

Optisk forsterkning

En teknikk for å forsterke lyssignaler i en fiberkabel

Bell Labs

Et forskningslaboratorium som har jobbet med informasjonsteori

Informasjonsteori

En gren av informatikk som studerer informasjonsoverføring

Norge

Et land som planlegger å bygge nye strømkabler til Europa

England

Et land som Norge planlegger å bygge en strømkabel til

Tyskland

Et land som Norge planlegger å bygge en strømkabel til

Europa

Et kontinent som Norge planlegger å bygge strømkabler til

Strømkabel

En kabel som brukes for å overføre elektrisk strøm

Hybridnett

Et nettverk som bruker både fiber og koaks for å overføre data

Koaks

En type kabel som brukes for å overføre data

Hub

En enhet som kobler sammen flere enheter i et nettverk

HD-film

En film med høy oppløsning

Hollywood

En by i USA som er kjent for filmindustrien

Terabit

En enhet for å måle datakapasitet

Nanometer

En enhet for å måle bølgelengde

Bølgelengde

En avstand mellom to bølgetopper

Frekvensområde

Et område av frekvenser som kan brukes for å overføre data

Gigabit per sekund

En enhet for å måle datakapasitet

Faktor 2

Et mål på hvor nærme vi er den teoretiske grensen for informasjonsoverføring

End-of-road

En begrensning i teknologien

Superklart glass

En type glass som brukes i fiberkabler for å overføre lys mer effektivt

Deltakere

Host

Jan Moberg

Guest

Odd-Rikard Wallmott

Lignende

4/14/2016

Teknisk sett

Episode 13 - Husker du denne lyden?

Vi starter med dialup og ender opp med 10 gigabit i ukens podcast, som handler om "the last mile" - hvordan internettet skal komme seg fra den offentlige infrastrukturen og inn til boligen din. Det ligger fortsatt store mengder kobber i bakken etter at hele Norge i sin tid fikk fasttelefoni. Blir det en del av jordsmonnet nå, eller kan det brukes til noe fornuftig? Det er fortsatt mye liv igjen i telefonikabelen, konkluderer Odd Richard Valmot. Han drar oss som vanlig igjennom de ulike teknologiene, og forklarer hvordan ting fungerer.

Se mer

12/8/2022

Teknisk sett

Tilbyr dekning der folk trenger det: – Alt kommer til å baseres på at man er tilkoblet | #465

Svært mange bygninger sliter med mobildekningen. Svenske Protivity er på vei inn i Norge for å tilby god innendørs dekning på 4G og 5G.

Se mer

5/18/2017

Teknisk sett

Episode 70 - hva gjør kabeleierne nå?

Det begynte som «svenskeantenna», fortsatte som kabel-TV og har nå gitt oss både internett og en rekke nye tjenester inn i huset. Så hva er framtiden til de som sender kabelen inn i huset? Det har skjedd mye de siste årene innen sikkerhet, energistyring og velferd. De som eier kabelen har mye å vinne framover, tror Odd Richard Valmot. Odd Richard har rett og slett tatt med seg lydopptakeren ut av huset for å få de største aktørene i tale. Dermed har vi fått med oss både Birgit Bjørnsen (leder bredbånd/TV i Telenor), Torbjørn Aamodt (produktdirektør i Get) og Thomas Skjelbred (sjef i Altibox) i ukens podcast.

Se mer

6/13/2019

Teknisk sett

Episode 197 - Datakommunikasjon i taklampa

Den gode gamle halvlederdioden har for alvor overtatt rollen som fremtidens lyskilde. Ikke bare har den fullstendig overtatt for glødelampa, den er i ferd med å skyve lysstoffrøret ut av markedet også. Energibruken reduseres betydelig. Men det er mer enn som så i det nye lyset. Det er også mulig å modellere informasjon inn i lyset fra lysdiodene. Snart kan de blinke så raskt at de kan overføre 100 Mbit/s til en LiFi-mottaker som mange venter skal bli like vanlig som WiFi. Eller de kan brukes til å posisjonere mobilen innendørs med en nøyaktighet på 30 cm. Gull verd for innendørs navigering, og for butikker som vil fortelle kundene hvor de finner varene - og varsle dem om tilbud underveis. Vi snakker med sjef for Signify, tidligere Philips Lightning i Norge, sivilingeniør Tord Christensen.

Se mer

8/8/2019

Teknisk sett

Episode 209 - Dekningsdirektøren om VHF, fiber og 5G

Få personer i tele-Norge er mer kjent enn dekningsdirektøren i Telenor, Bjørn Amundsen. Hver gang noe skjer med dekningen, blir han trukket fram for å forklare hva som har skjedd. Men Bjørn kan mer enn å si beklager. I dag gir han råd om dekning på sjøen, og snakker om den store endringen som nå skal skje de neste årene - når det til dels veldig gamle kobbernettet skal legges ned. Ingen skal miste forbindelsen når det skjer. Bjørn Amundsen og Telenor lover at ingen skal miste hverken summetonen eller internett. Fiber, 5G og andre teknologier skal bare gjøre dette bedre. Kobberet kan vi heller bruke i elbil-motorer.

Se mer

11/8/2019

Teknisk sett

Episode 230 - Fiberdronningen bak Lyses formidable suksess

Hvis noen skal få royal tittel for utrulling av bredbånd i Norge, må det være konserndirektør for tele i Lyse-konsernet, Toril Nag. Hun har blitt kalt både fiberdronning og fiberambassadør for sin rolle som drivkraft bak Lyses formidable suksess, som folk flest kjenner gjennom Altibox. Å legge fiber inn i huset til folk fremsto nesten som galskap for 15 år siden. Ingen tenkte på at vi en dag ville strømme TV til alle husstander. Så gikk det også langt bedre enn selv Nag hadde håpet på. Nå er hele 530 000 husstander i Norge koblet til. I mellomtiden har også konkurrentene oppfattet at fiber er tingen. Vi snakket med Nag på Inside Telecom-konferansen.

Se mer

11/12/2019

Teknisk sett

Episode 232 - DNB og telekom

Anette Fischer leder området for telekom og media i DNB. De jobber for å forstå industrien og avdekke alle måter feltet påvirker annen industri og andre sektorer i samfunnet. Ny teleteknologi åpner nye muligheter i svært mange sektorer, men trekker også med seg risiko. Det må finansinstitusjoner som finansierer virksomheter bredt forstå. I mange land sliter telebedriftene enda med gjeld de pådro seg da de ble avkrevet enorme beløp for å få kjøpe spektrum tilbake til da man bygde ut 2G og 3G. På Inside Telecom-konferansen snakket vi med Anette Fischer om utfordringene sett fra DNBs side.

Se mer

11/8/2018

Teknisk sett

Episode 154 - Skaffer bredbånd til de syv hav

Inmarsat har en lang historie tilbake til 1979 for å gi satellittkommunikasjon til sjøen. Da ble de opprettet av FNs maritime organ IMO, og i 1999 ble selskapet privatisert. I 2011 kjøpte de det norske selskapet Ship Equipe som drev med kommunikasjon i VSAT-båndet. Da fikk de kompetanse og nettverket i et mer moderne frekvensbånd, som kunne gi bedre bredbånd til sjøs. Siden den gang har de bygget sitt eget satellittnettverk i dette båndet. Veldig mye av produktutvikling og support for maritime bredbåndskunder ligger nå i Ålesund, hvor vi finner 90 personer som er lokalisert hos Norsk Maritimt Kompetansesenter. I dag snakker vi med Kjetil Sætre Breivik, som er direktør for produktutvikling i Inmarsat.

Se mer

Laster