Как выбрать тип оптоволоконного кабеля

Как выбрать оптоволоконный кабель для ВОЛС

При проведении монтажных работ с различным оборудованием часто возникает необходимость выбрать оптический кабель для связи. Сегодня довольно сложно определиться с выбором в пользу определенной модели. Рынок предлагает огромный ассортимент кабеля, брендов и модификаций, в котором трудно ориентироваться без знания некоторых понятий.

Выбор оптического кабеля — это важный этап, к которому следует подойти с особым вниманием, так как его планируют использовать не менее 10 лет. Предлагаем поэтапно разобраться с основными критериями, что поможет принять правильное решение.

Основные критерии выбора

1. Компания-производитель.
2. Материал волокна.
3. Назначение, место и условие прокладки.

Рекомендации по выбору производителя

Зарубежные и российские компании-производители оптического провода широко представлены на отечественном рынке оптико-волоконной продукции. Кто лучший, кому отдать предпочтение? Нет однозначного ответа на этот вопрос. Продукция всех изготовителей примерно одинакова.

Мы предлагаем прислушаться к нашему мнению, которое основано на длительном опыте работы с некоторыми брендами. Исходя из этого, отметим, что хорошо зарекомендовала себя в плане надежности и безотказности продукция российских заводов Еврокабель-1 и Инкаб.

Оба производителя изготавливают полную линейку оптических кабелей довольно приличного качества, которая достаточна для любого способа прокладки и имеет необходимый тип оптического волокна. Обладая примерно одинаковыми качественными показателями, стоимость европейской продукции существенно выше российской. Именно это стало причиной того, что устанавливать продукцию последнего сегодня предпочитают многие, позиционируя ее в качестве бюджетного аналога кабелей, например, канадского бренда Hyperline.

Тип оптоволокна (одномодовое, многомодовое)

В случае, если не известен (или не задан заказчиком) тип волокна провода для построения ВОЛС, то первое, что необходимо сделать — это определиться с активным оборудованием, которое имеется в наличии.

Описание оборудование, как правило, содержит четко прописанные требования по типу волокна, с которым гарантируется оптимальный режим работы. Кроме этого, там же указана скорость и длина волны, а также значение максимального рабочего расстояния. При участии в покупке активного оборудования с кабелем, рекомендуем сделать выбор в пользу одномодового волокна, которое имеет хорошие качественные характеристики, как по скорости, так и по расстоянию.

Отметим также, что это наиболее распространенные виды оптического кабеля, которые в достаточном ассортименте имеются в наличии на складе практически всех поставщиков.

Чтобы легче ориентироваться, мы свели рабочее расстояние и скорость разных типов волокон в таблицу:

Оптическое волокно	100 Mbit/s	1 Gbit/s	10 Gbit/s
SMF	до 120 км	до 120 км	до 80 км
OM1	до 2 км	до 500 м	до 33 м
OM2	до 2 км	до 2 км	до 80 м
OM3	до 2 км	до 2 км	до 300 м
OM4	до 2 км	до 2 км	до 400 м

Назначение и конструкция оптоволокна

Конструктивные особенности оптико-волоконного кабеля зависят от места, а также условий его эксплуатации и прокладки.

Различают следующие группы:

• для внутренней прокладки
• универсальные
• подвесные
• бронированные.

Рассмотрим особенности каждой из групп более подробно.

Кабель Для внутренней прокладки

Кабельная продукция данной группы конструктивно самая простая и обладает наименьшей защитой, так как используется, в основном, внутри зданий и помещений. Значительная часть ассортимента не обладает даже простыми свойствами — влагостойкостью и повышенной защитой от воздействия агрессивной окружающей среды. Обычно изготавливается в оболочке из негорючих материалов (полимеры, имеющие при горении низкое выделение дыма и газа) или в обычном ПВХ.

Универсальные волоконно-оптические кабели

Название говорит за себя. Оптико-волоконная продукция данной группы прекрасно подходит для эксплуатации сети внутри зданий и помещения, обычной внешней или уличной прокладки. При определенных условиях даже допускается укладка в кабельную канализацию или задувка в специальные трубы. Обладают влагостойкостью, большим растягивающим усилием, которое достигается использованием в конструкции дополнительных силовых деталей (легкие периферийные или центральные элементы).

Подвесные провода

Кабели этой группы имеют конструктивную особенность — специальный усиливающий элемент (трос), который позволяет подвешивать их на опорах. Различают кабели, имеющие внешний силовой элемент и самонесущие, в которых трос расположен по центру внутри.

Эта особенность не влияет на область применения, однако самонесущие типы кабеля имеют более высокую стоимость, чем имеющие внешний силовой трос при меньшем расстояние подвески (максимально возможного расстояния между опорами). Стоит отметить, что еще отличается арматура для крепления узлов при выполнении монтажных работ.

В перечень основных характеристик, помимо типа и количества волокон, входит усилие растягивания, которое определяет значение максимального расстояние между опорами или воздушно-кабельный переход (ВКП). Единица измерения растягивающего усилия — кН. Его величина связана прямой пропорциональной зависимостью с ВКП.

Значительное большинство ассортимента данной группы кабельной продукции изготавливается с внешней оболочкой из ПВХ. В отдельных случаях под заказ выпускают партии с негорючим покрытием, что, естественно, сказывается на стоимости кабеля.

Далее представлена наглядная информация, позволяющая лучше понять структуру видов подвесного кабеля.

Бронированные кабельные изделия

Эту группу выделяет наличие максимальной защиты, которая обеспечивается дополнительным металлическим слоем — броней. Такую кабельную продукцию используют там, где необходима защита от внешнего агрессивного воздействия среды, физического давления, вызванного усадкой грунта, ударов и повреждений, а также от грызунов.

Броня оптического кабеля может быть изготовлена из гофрированной стальной ленты или стальной проволоки. Первый вариант обладает более легкой броней и применяется обычно для прокладки в канализации или трубах. Второй, более тяжелый, можно укладывать непосредственно в грунт.

В заключение мы напоминаем, что рассмотренные в статье вопросы являются универсальными. Изучив их, вы сможете без особого труда не только подобрать оптимальный по конструкции тип оптического кабеля, который обеспечит долгую и качественную работу сети, но существенно сэкономить.

Что-то непонятно или есть дополнительные вопросы по этой теме — просто позвоните. Мы найдем решение возникшей проблемы.

Источник

Выбор оптического кабеля при проектировании магистрали СКС

При проектировании структурированных кабельных систем (СКС) часто возникают ситуации, когда необходимо объединить два или несколько достаточно удаленных друг от друга сегментов сетей или требуется подключить удаленное на значительное расстояние оборудование. Другими словами – возникают ситуации, когда использовать соединение нескольких сегментов с помощью медного кабеля витая пара не обеспечивает необходимую пропускную способность на заданном расстоянии.

В таких случаях при проектировании магистральных подсистем структурированной кабельной системы в качестве магистрального кабеля используются волоконно-оптические кабели (ВОК). Основные преимущества волоконно-оптических кабелей перед линиями на основе медных пар очевидны – это низкий коэффициент затухания, позволяющий строить участки линий связи на большие расстояния, а так же высокая полоса пропускания, ограниченная только возможностями оконечного активного оборудования, составляющая на сегодняшний день 10 Гбит/с и выше. Уже сейчас есть решения у производителей для 40 и 100 Гбит/с.

При введении в СКС оптических сегментов, на этапе проектирования необходимо определиться с тем, какой тип оптических кабелей необходимо использовать в тех или иных условиях. Основные вопросы, которые решает проектировщик, при построении волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и критерии выбора в ходе разработки проекта СКС:

• Какой тип и категорию оптоволокна применять на данном объекте?
• Какой кабель выбрать — кабель с плотным или свободным буфером?
• Какой тип внешнего покрытия волоконно-оптического кабеля выбрать?

Выбор типа оптоволокна — одномодовое или многомодовое оптическое волокно

В названии типа волокна ест корень «модовое» и это не случайно. Чтобы понять, что такое «мода», вспомним принцип работы оптического волокна (рисунок 1). Сейчас мы не будем рассматривать множество защитных слоев, а рассмотрим только среду передачи. Оптическое волокно состоит из двух частей с различными коэффициентами преломления – сердцевины (б) nс и оболочки (а) nо. При nс> nо существует такой угол падения, при котором луч, проходящий через сердцевину волокна испытывает полное отражение от границы раздела с оболочкой. При размерах сердцевины, значительно больших, чем длина волны луча (рисунок 1 верхняя картинка), возможно множество траекторий (мод), а при диаметре сердцевины близких к длине волны – только одна (рисунок 1 нижняя картинка).

При передаче светового импульса через многомодовое оптическое волокно (рисунок 1-1) луч проходит по нескольким путям различной длины. Поэтому на приемной стороне импульс «расплывается», и при попытке отправки пакета сигналов на слишком большое расстояние приемная аппаратура может просто не различить один сигнал от другого. Этот эффект называется «расширением задержки» (delay spread), и именно он в наибольшей степени ограничивает дальность и полосу пропускания для многомодовых систем. Этот эффект называется межмодовой дисперсией. При использовании одномодовых волокон, луч движется по одной единственной траектории (рисунок 1-1), поэтому в них этот эффект отсутствует, и дальность связи ограничивается только затуханием сигнала и возможностями протокола связи.

В связи с указанными особенностями, существуют рекомендации по применению различных типов волокон в зависимости от длины сегмента и используемого приложения. Например, для Gigabit Ethernet, при длине сегмента до 550 м можно использовать многомодовый кабель, а до 2 км и выше – одномодовый. Для 10 Gigabit Ethernet 10GBase_SR/SW при длине сегмента до 300 м можно использовать многомодовый кабель категории ОМ3, свыше 300 метров – одномодовый кабель.

Другая сторона выбора между одномодовыми и многомодовыми волокнами – стоимость портов активного оборудования. Несмотря на то, что стоимость одномодовых кабелей несколько ниже, передатчики для одномодового волокна значительно дороже (приемники в обоих случаях используются одинаковые) передатчиков для многомодового волокна.

Выбор оптического кабеля с плотным или свободным буфером

Волокно в кабеле со свободным буфером (рисунок 2) защищается базовым покрытием и располагается в достаточно жестком пластиковом модуле, имеющим значительный внутренний диаметр и заполненном гидрофобным гелем.

Модуль может быть уплотненным, то есть содержащим несколько волокон, или неуплотненным – одно. Для повышения прочности на растяжение, в модуль могут закладываться еще и капроновые нити. Модуль защищает волокна от внешних механических воздействий. Кабель, как правило, состоит из нескольких модулей, силовых элементов, защищающих от растяжений, сжатий, усадки и резких перегибов, а так же внешнего покрытия. Межмодульное пространство, как правило, так же заполнено гидрофобным гелем. Для такого типа кабелей нежелательны многочисленные изгибы и механические напряжения, в том числе вертикальная прокладка. Кроме того, при сращивании и терминации необходимо исключить возможность проникновения влаги и веществ, способных взаимодействовать с наполнителем.

В кабелях с волокнами с плотным буфером (рисунок 3) защитный слой образуется путем непосредственного выдавливания пластика вокруг волокна. Такая конструкция имеет более высокую стойкость к растяжениям, ударам и сжатиям, а так же допускает изгибы значительно меньшего радиуса, чем кабели с волокнами в свободном буфере. Минусы данного типа кабелей – плохо переносит влажность и значительные температурные колебания, хотя стали появляться модели, лучше приспособленные к таким условиям. Кроме того, кабели такого типа имеют больший диаметр и вес.

Можно сделать вывод, что для прокладки внутри помещений идеальным решением является кабель с оптическими волокнами в плотном буфере, а в сложных климатических условиях больше подойдет кабель со свободным буфером.

Тип внешнего покрытия оптических кабелей

Одним из важнейших критериев выбора материала внешнего покрытия является его пожаробезопасность. Особенно это становится актуальным, в связи с трагическими событиями в Перми. На пожаробезопасность будет обращаться пристальное внимание различных контролирующих и проверяющих органов, а также этим вопросом могут быть обеспокоены собственники, сдающие офисы в аренду. Кстати, если что-то подобное произойдет в коммерческом офисном здании, то я не думаю, что кому-то захочется отвечать за проект, в котором будет запроектирован кабель с горючей оболочкой, которая выделяет при горении опасные для людей вещества.

Напомню читателям, что в 2009 году был принят ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Пожарная безопасность». Согласно этому документу, вся кабельная продукция на российском рынке должна пройти обязательную сертификацию и получить соответствующий класс пожаробезопасности. Подробнее про ГОСТ Р 53315-2009 читайте в этой новости Соблюдение правил противопожарной безопасности при проектировании и монтаже СКС. При сертификации учитываются такие параметры, как предел огнестойкости, предел распространения горения, показатель коррозионной активности продуктов горения и тления изоляции, показатель дымообразования и показатель токсичности продуктов горения. Кроме того, стандарт определяет максимальный уровень пожарной опасности кабелей при прокладке в определенных типах помещения.

Второй критерий – механические свойства покрытия. Для прокладки в сложных условиях, например в трубах канализации или напрямую в грунт, обычно используется кабели с покрытием из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Это довольно дорогостоящее покрытие, и поэтому используется, как правило, в кабелях высокой емкости. Более бюджетное покрытие выполняется из полиэтилена средней плотности (MDPE), которое так же имеет достаточно неплохие механические характеристики. Менее прочное покрытие из полиэтилена низкой плотности (LDPE), как правило, укладывается под броней кабеля, которая, в свою очередь покрывается слоем MDPE или HDPE.

Для повышения механической прочности и стойкости к агрессивным средам, таким как масла, концентрированные щелочи, органические и минеральные кислоты, полиэтиленовая оболочка покрывается тонким (до 0,5 мм) слоем полиамида (РА). Кроме того, такое покрытие уменьшает коэффициент трения и облегчает укладку в трубопровод. Такая оболочка обычно имеет черный или оранжевый цвет. Возможны и другие материалы оболочек.

Третий критерий выбора оболочки – необходимость защиты от грызунов. Такая защита обычно выполняется двумя путями – бронирование кабеля и добавления в оболочку отпугивающих веществ.

Металлическая броня обычно выполняется либо в виде металлической ленты, свернутой в трубку, обычно гофрированной (повышает защиту от ударных нагрузок), либо из стальной проволоки (повышает допустимое усилие на растяжение). Наиболее дешевы, а поэтому более распространены, кабели с ленточной броней.

В случае, когда металлическую броню использовать нельзя, применяется покрытие из полиамида, полипропилена или плотный слой стекловолоконных нитей, выполняющих роль силового элемента. Кабели с химической защитой от грызунов очень дороги, поэтому используются нечасто.

На что обратить внимание про проектировании магистрали СКС

Проектирование оптико-волоконных сегментов в магистрали СКС с характеристиками, близкими к требуемым на момент строительства – это неправильное расходование денежных средств. Технологии развиваются семимильными шагами, сети со временем имеют свойство расти, поэтому при проектировании волоконно-оптических линий связи очень важно заложить запас как по количеству оптических волокон, так и по пропускной способности. Правильнее построить один раз ВОЛС с запасом и перспективой расширения в будущем, чем потом ее перестраивать.

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Источник