Проектирование волоконно-оптических линий связи

Оптическое волокно, оно же — диэлектрические волноводы, представляет собой прозрачную нить из стекла или пластика. Благодаря внутреннему отражению нити используются для переноса света внутри себя. Созданные из таких нитей кабели ложатся в основу волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), отличающихся высокой скоростью передачи информации на большие расстояния.

Кому нужен ВОЛС

Области, в которых применяется волоконно-оптическая связь, обширны: социальная сфера и сфера IT, коммуникационная отрасль, промышленность, инженерия, задача госбезопасности и т.д.

Когда речь идет о корпоративном использовании, то такие линии быстро и качественно объединяют рабочие места, обеспечивая:

• хорошую телефонную связь;
• стабильный выход в интернет с любого из рабочих устройств;
• телевизионное вещание.

Частным потребителям интернет-провайдеры, предлагая подключиться к волоконно-оптическим линиям, дают возможность просмотра телепередач, высокоскоростного выхода в сеть и стабильной телефонии. Все актуальнее это становится для жителей загородной местности (деревень, рабочих поселков), где высока потребность в качественной надежной связи.

Для жителей удаленных районов ВОЛС часто служат единственным вариантом стабильной связи

Отметим, что ВОЛС используются не только внутри страны, но и между странами, континентами. Один из примеров — создание коридора между Западной Европой и Японией (часть линий связи проходит по территории России).

Преимущества волоконно-оптических линий

Выбор между другими кабельными системами передачи данных в пользу оптоволокна обусловлен рядом преимуществ:

• высокая пропускная способность за счет низкого уровня шума — до нескольких терабит за 1 секунду;
• помехоустойчивость и надежность;
• пожароустойчивость — кабель можно применять на объектах с повышенным классом пожарной опасности;
• передача на большие расстояния (100, 200 км и выше) благодаря малому затуханию светового сигнала;
• невосприимчивость к электромагнитному излучению — защищает систему от влаги и вызванных ею проблем (к примеру, плесени) и окисления;
• защита от несанкционированного доступа — обеспечивается чувствительностью к колебаниям и отсутствием излучений в радиодиапазоне. За это свойство волоконно-оптические линии связи ценят госструктуры, банки и другие финансовые организации, а также те, кто работает с закрытой информацией;
• большой срок службы и экономичность. При непрерывной эксплуатации сигналы начнут затухать примерно через четверть века, а значит 20-25 лет можно не бояться износа системы.

Структура оптоволоконного кабеля

Считается, что проектирование и последующий монтаж волоконно-оптической линий связи обходятся дороже, чем аналогичные процедуры при работе с другими кабельными системами.

• меньшего числа ретрансляторов (через каждые 100 км для ВОЛС против нескольких км для медных кабелей);
• меньшей, по сравнению с медными кабелями, стоимости оптики;
• малого веса и объема (при одинаковых пропускных характеристиках медный кабель весит в 3-4 раза больше оптического);
• долговечности проектируемой системы.

Особенности проектирования

Создание линии связи предполагает всей функциональной системы, состоящей из:

• волоконно-оптического кабеля;
• ответвительных муфт;
• оконечных устройств:
  a) трансиверов,
  b) медиаковертеров,
  c) волоконно-оптических кроссов,
  d) мультиплексоров.

Важный предпроектный вопрос — выбор трассы, по которой пройдет кабель. В этом вопросе существует два решения. Первое — выбрать подземный путь, при котором кабеля укладывают в траншеи или в подземную телефонную канализацию. Второй вариант пути — воздушный, при котором трассы идут по домам, опорам освещения (уличным фонарям), линиям электропитания общественного транспорта.

Монтаж кабеля по воздушному пути на линиях электропередач

Каждый вариант имеет свои плюсы и минусы, связанные со сложностью работ, удобством обслуживания и содержания сети. В отдельных случаях оправданным вариантом является строительство двух трасс: основной — подземной и резервной — воздушной

Этапы проектирования

Работа над созданием системы начинается с подготовки проектной документации:

• информации об организации системы связи на объекте;
• формулировки технический условий на монтаж и подключение электрооборудования, на прокладку кабеля с учетом выбранной трассы (воздушной или подземной);
• схем или снимков ввода кабеля на объект;
• детальной карты-схемы будущей трассы с ответвлениями, размещением муфт, вводами пр.

Готовый проект линии связи включает в себя текстовую и графическую информацию, дающую представление о том, как пройдет ВОЛС, где будет установлено оборудование, каковы объемы и стоимость монтажных работ

• основную схему ВОЛС с активным и пассивным оборудованием;
• трассу линии связи на карте местности с уточнениями;
• структурную (скелетную) схему волоконно-оптической линии, где указана протяженность линии, тип кабеля, размещение муфт;
• схемы: ввода на объект, размещения оборудования, закреплений кабеля, разварки волокон в муфтах, кроссах;
• спецификацию и смету.

Так выглядит структурная, или скелетная, схема ВОЛС

Волоконно-оптическая линия связи, заказанная в компании Obion, отвечает всем правилам проектирования. У нас вы получите комплексную услугу, куда входят:

• определение стандарта связи (протокола), типа и класса волокна;
• многокомпонентная схема ВОЛС;
• необходимые расчеты, включая период затухания сигнала.
• техническая документация.

Определение протокола

Для подбора стандарта связи необходимо знать длину проектируемой линии и скорость передачи информации. За этими сведениями необходимо обратиться к международному стандарту ISO/IEC 11801 2017 («Информационные технологии. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков»), определив подходящий тип здания: офис, дома, промышленные предприятия, центры обработки данных.

Стандарт намечает дальнейшую работу: по структуре и конфигурации сети, характеристикам каналов, требования к разъемам, монтажу и пр.

Коаксиальный кабель используется для передачи радиочастотных электрических сигналов

Типы волоконно-оптических кабелей

В протоколе также представлены типы и подкатегории кабелей, с которыми придется работать:

• одно- и многомодовое волокно (о нем подробнее расскажем дальше);
• симметричные кабели;
• коаксиальные кабели;

Другая классификация различает кабели:

• для укладки в грунт;
• для прокладки внутри зданий;
• для кабельной канализации (небронированный и бронированный);
• подвесной самонесущий и подвесной с тросом.

Типы волоконно-оптических кабелей

Одномодовое волокно отличается небольшим диаметром сердцевины, по которой проходит один пучок света. По многомодовому — несколько пучков.

Класс волокна определяет скорость и расстояние передачи данных. Чем выше класс, тем выше и эти показатели. Разобраться с обозначениями помогают числа.

Для одномодового предусмотрен диапазон OS1 и OS2, для многомодового волокна – от OM1до OM5 (от наименьшего к наивысшему классу, причем по стандарту ISO/IEC 11801 2017 использование «низших» классов ОМ1 и ОМ2 не рекомендуется).

Затухания в оптоволоконных подсистемах связи

Муфта и кросс

Назначение волоконных оптических кабелей — передача сигнала внутри зданий и (или) между объектами. Когда идет речь о строительстве и прокладке внешних магистралей (подсоединении к системе удаленных объектов), используется оптическое волокно, а внутри зданий — еще и витая пара. Соединительные кабели в помещениях выступают как средства горизонтальной разводки, как соединительные шнуры, на улице — для объединения зданий.

Для смены типа кабеля, когда работы переходят с улицы в помещение, удлинения и ответвления необходима муфта — один из главных структурных элементов, являющийся конструкцией для соединения жил.

Основной критерий выбора — внешние факторы в месте размещения ВОЛС. Это значит, что при монтаже линий связи в офисе в качестве муфты можно использовать бокс для оптического кросса. Кросс нужен для конечной работы с кабелями (сварки и разделки жил) и подключения к аппаратуре системы передачи данных.

При проектировании удобнее работать с укоплектованными кроссами (по аналогии с муфтами), имеющими в комплекте пластины под проходные адаптеры (нужны для соединения оптических волокон пигтейла и патчкорда), сплайс-кассету, места для КДЗС.

Еще одно условие подбора муфт — комплектность: предпочтительнее те модели муфт, к которым идут механизмы крепления кабелей, места размещения КДЗС (комплект для защиты сварных соединений), пластины для укладки кабеля (сплайс-кассеты) и пр.

По стандартам проектирования, перед муфтами и кроссом нужно оставлять запас кабеля не менее трех метров

Монтаж волоконно-оптического кабеля

Важное правило в работе с оптоволокном — аккуратность. Это касается всех технологических процессов: укладки, разделки, сращивания, оконцовки кабеля. Неточность, халатное отношение всегда приводит к тратам, связанным с заменой испорченного соединения или установки новой муфты на месте повреждения.

Однако, несмотря на кропотливость работы, именно оптоволокно становится основным на магистральных городских и загородных сетях связи, постепенно вытесняя медные соединения.

Следующее неотъемлемое условие к монтажной бригаде — наличие специальных инструментов: различных приспособлений для захвата, тяговых лебедок, кабелереза, тросокусов, ножа-стриппера и пр.

Актуальность проектирования волоконно-оптических линий связи растет от года к году. Учесть требования стандартов и пожелания клиентов, провести измерения, разработать оптимальное — качественное и финансово выгодное проектное решение, подготовить и согласовать запуск системы вам помогут специалисты компании Obion.

Для заказа проекта ВОЛС звоните по номеру +7 (499) 370-46-63 или оставляйте заявку на почту sale@obion.ru.

Услуги

• Проектирование базовых станций сотовой связи
• Проектирование беспроводных сетей
• Проектирование волоконно-оптических линий связи
• Проектирование головных станций КТВ
• Проектирование дата-центров, ЦОД
• Проектирование кабельной связи
• Проектирование радиорелейных линий связи
• Проектирование сетей GEPON (GPON, PON)
• Проектирование сетей передачи данных
• Проектирование сети кабельного телевидения
• Проектирование систем радиодоступа
• Проектирование телеком-систем и сетей Ethernet
• Проектирование узлов связи ПД и ТМС
• Эскизный проект сети