Vols: tärkeimmät ominaisuudet ja käyttöalueet. Kuituoptiset tietoliikennelinjat: rajattomat mahdollisuudet

Tällä hetkellä optisina tietoliikennelinjoina käytetään seuraavia:

a) kuituoptiset tietoliikennelinjat (FOCL);

b) optisia tietoliikennelinjoja, joissa käytetään laser"ase";

c) optiset viestintälinjat, joissa käytetään infrapunalähettimiä ja -vastaanottimia;

d) optiset tietoliikennelinjat, joissa käytetään organospii-optista kuitua.

Kuituoptisen tietoliikennelinjan lohkokaavio on esitetty kuvassa 4.2.

Kuva 4.2. FOCL:n rakennekaavio.

Sähköinen signaali menee lähettimeen - lähetin-vastaanottimeen, joka muuntaa sähköisen signaalin valopulssiksi, joka syötetään optisen liittimen kautta optiseen kaapeliin. Vastaanottopisteessä optinen kaapeli on kytketty optisella liittimellä vastaanottimeen - lähetin-vastaanottimeen, joka muuntaa valonsäteen sähköiseksi signaaliksi.

Riippuen FOCL:n käyttötarkoituksesta, pituudesta, käytettyjen komponenttien laadusta, rakennekaavio voi muuttua. Suurilla etäisyyksillä lähetys- ja vastaanottopisteiden välillä otetaan käyttöön toistin - signaalien vahvistin. Jos optisen kaapelin pituus on lyhyt (jos optisen kaapelin rakennuspituus on riittävä), kaapelin hitsaus ei ole tarpeen. Kasvotusten pituudella tarkoitetaan valmistajan toimittaman yksittäisen kaapelin pituutta.

Kuituoptisilla tietoliikennelinjoilla on seuraavat edut:

1. Suuri häiriönkestävyys ulkoisia sähkömagneettisia häiriöitä ja kanavien välisiä yhteyksiä vastaan.

2. Laaja valikoima toimintataajuuksia sallii tällaisen tietoliikennelinjan lähettää tietoa nopeudella 10 12 bit / s = Tbit / s.

3. Suojaus luvattomalta pääsyltä: kuituoptinen tietoliikennelinja ei juuri säteile ympäröivään tilaan, ja optisia energiahanoja on käytännössä mahdotonta valmistaa vahingoittamatta kaapelia. Ja kaikki kuituun kohdistuvat vaikutukset voidaan tallentaa seuraamalla (jatkuva ohjaus) linjan eheyttä.

4. Mahdollisuus piilottaa tiedonsiirto.

5. Mahdollisesti alhaiset kustannukset, koska kalliit ei-rautametallit (kupari) korvataan materiaaleilla, joissa on rajoittamaton määrä raaka-aineita (piidioksidi).

6. Linjaosien galvaaninen eristys varmistetaan automaattisesti.

Kuituoptisella tekniikalla on kuitenkin haittapuolensa:

1. Korkeat laitteet.

2. Sekä asennuksen että käytön aikana tarvitaan kalliita teknisiä laitteita. Kun optinen kaapeli katkeaa, sen kunnostuskustannukset ovat paljon korkeammat kuin kuparikaapelin.

3. Suhteellisen alhainen kestävyys. Käyttöikä + ominaisuuksien säilyminen tietyissä sallituissa rajoissa - optinen kaapeli 25 vuotta. Huomaa, että vuosisadan alussa lasketut puhelinlinjat ovat edelleen käytössä Moskovassa (katso Hard & Soft, 1998, N11).

4. Optiset kaapelit eivät kestä säteilyä.

FOCL:n perusta koostuu erillisistä valonjohtimista - optisista kuiduista - tehdyistä optisista kaapeleista.

Optisen energian siirto optisen kuidun läpi saadaan aikaan sisäisen kokonaisheijastuksen vaikutuksesta. Valokuitu on kaksikerroksinen sylinterimäinen valonohjain (kuva 4.3.)

Kuva 4.3. Säteilyn eteneminen ja taitekertoimen muutos ja muutos optisessa kuidussa

Sisäytimen materiaalilla on taitekerroin n 1 ja ulkokerroksen materiaalilla n 2, kun taas n 1> n 2, ts. sisäytimen materiaali on optisesti tiheämpää kuin vaippamateriaali. Sylinteriin pienissä kulmissa sylinterin akseliin nähden tulevan säteilyn osalta sisäisen kokonaisheijastuksen ehto täyttyy: kun säteily putoaa suojakuoren rajalle, kaikki säteilyenergia heijastuu kuidun ytimeen. Sama tapahtuu kaikkien myöhempien heijastusten kanssa; Tämän seurauksena säteily etenee pitkin kuidun akselia poistumatta verhouksesta. Suurin akselin ulkopuolinen kulma, jossa on vielä sisäinen kokonaisheijastus, saadaan kaavalla A 0 = sin y 0 =.

Arvoa A 0 kutsutaan valokuidun numeeriseksi aukoksi ja se otetaan huomioon sovitettaessa optista kuitua emitteriin. Päätypinnalle kulmissa y> y 0 osuva säteily (aukon ulkopuoliset säteet), kun se on vuorovaikutuksessa kuoren kanssa, ei vain heijastu, vaan myös taittuu; osa optisesta energiasta lähtee kuidusta. Lopulta, useiden kohtaamisen jälkeen suonet peittävän rajapinnan kanssa, tällainen säteily siroaa kokonaan kuidusta.

Säteily etenee kuitua pitkin, vaikka taitekertoimen pieneneminen keskustasta reunaan ei tapahdu portaittain, vaan asteittain. Tällaisissa kuiduissa päätypinnalle tulevat säteet taittuvat ja fokusoituvat lähelle keskiviivaa (katso kuva 4.4).

Kuva 4.4. Säteilyn eteneminen ja taitekertoimen muutos selfiessä.

Mikä tahansa tällaisen kuidun pituus toimii lyhyenä tarkennuslinssinä, mikä aiheuttaa itsetarkennusvaikutuksen.

Näitä valoohjaimia kutsutaan itseksi (self, focus).

Monien maiden teollisuus on hallinnut laajan valikoiman tuotteita ja komponentteja kuituoptisiin tietoliikennelinjoihin. On huomattava, että valokuitujen tuotanto on keskittynyt pääasiassa Yhdysvaltoihin. Signaalin siirtoon käytetään kahden tyyppistä kuitua: yksimuotoista ja monimuotoista. Yksimuotokuidussa kuituytimen halkaisija on 8-10 µm. Monimuotokuidussa kuidun halkaisija on 50-60 µm.

Optiselle kuidulle on tunnusomaista kaksi tärkeää parametria: vaimennus ja dispersio.

Vaimennus määräytyy kvantitatiivisesti kaavalla

Pвх - optisen tulosignaalin teho;

Pout - optisen lähtösignaalin teho;

l on valoohjaimen pituus.

Vaimennus mitataan desibeleinä kilometriä kohden (dB / km).

Vaimennus määräytyy optisessa kuidussa olevan säteilyn absorptio- ja sirontahäviön perusteella. Absorptiohäviö riippuu materiaalin taajuudesta ja sirontahäviö riippuu sen taitekertoimien epähomogeenisuudesta. Vaimennus riippuu myös valokuituun tulevan säteilyn aallonpituudesta. Tällä hetkellä signaalin siirto kuidun kautta tapahtuu kolmella alueella: 0,85 µm, 1,3 µm, 1,55 µm, koska juuri näillä alueilla kvartsi on lisännyt läpinäkyvyyttä. Kuituoptiikalle on ominaista erittäin alhainen vaimennus. Parhaiden venäläisen kuidun näytteiden vaimennus on 0,22 dB / km 1,55 µm:n aallonpituudella, mikä mahdollistaa jopa 100 km:n pituisten tietoliikennelinjojen rakentamisen ilman signaalin regenerointia. Sumitoton (Japani) kuituoptiikan vaimennus on 0,154 dB / km aallonpituudella 1,55 µm. On olemassa raportteja niin kutsuttujen fluorosirkonaattioptisten kuitujen kehittämisestä, joiden vaimennus on luokkaa 0,02 dB / km ja jotka tarjoavat 1 Gbit / s siirtonopeuden regeneraattoreiden kanssa 4 600 km: n jälkeen.

Dispersio, ts. signaalin etenemisnopeuden riippuvuus säteilyn aallonpituudesta on toinen tärkeä optisen kuidun parametri. Koska valodiodi tai laser lähettää tietyn spektrin aallonpituuksia lähettäessään tietoa, dispersio johtaa pulssien levenemiseen, kun ne etenevät kuitua pitkin ja synnyttävät siten signaalin vääristymiä. Dispersion arvioinnissa käytetään termiä "päästökaista" - pulssin levenemisen käänteisluku, kun se kulkee 1 km:n matkan optisen kuidun läpi.

Kaistanleveys mitataan megahertseinä kilometriä kohden (MHz * km). Dispersio asettaa rajoituksia lähetysetäisyydelle ja lähetettyjen signaalien taajuuden yläarvolle.

Vaimennuksen ja dispersion määrä on erilainen erityyppisille optisille kuiduille.

Yksimuotokuidut tarjoavat erinomaisen vaimennuksen ja kaistanleveyden suorituskyvyn. Yksimuotoiset säteilylähteet (1,55 μm:n aallonpituudella toimivat diodilaserit) ovat kuitenkin useita kertoja kalliimpia kuin monimuotoiset lähteet (0,85 μm:n aallonpituudella toimiva valodiodi). Yksimuotokuitujen liittäminen, optisten liittimien asentaminen yksimuotokaapeleiden päihin ovat kalliimpia. Monimuotokuitujen kaistanleveys saavuttaa kuitenkin 1000 MHz * km, mikä on hyväksyttävää vain paikallisissa viestintäverkoissa.

Vastaanottimen ja lähettimen yhdistämiseen käytetään kuitukaapelia (FOC), jossa optisia kuituja täydennetään elementeillä, jotka lisäävät kaapelin joustavuutta ja lujuutta.

FOC:n tärkeimmät indikaattorit ovat käyttöolosuhteet ja suorituskyky.

Koodin korjauskyvyn suhde koodin etäisyyteen

Kahden koodiyhdistelmän välisen eron astetta kuvaa niiden välinen etäisyys Hammingin mukaan tai yksinkertaisesti koodin etäisyys.

Hammingin etäisyys d ilmaistaan ​​niiden paikkojen lukumäärällä, joissa koodiyhdistelmät eroavat toisistaan.

Esimerkki 1. Etsi Hamming-etäisyys d koodiyhdistelmien 10101011 ja 11111011 välillä.

On vaikea kuvitella nykyaikaista tietoliikennettä ilman kuituoptisia viestintälinjoja.

Kuitua levitetään vuosittain tuhansia kilometrejä ympäri maailmaa. Siitä on kuitenkin suhteellisen hiljattain tullut vakava kilpailija muille lankaviestintätyypeille. Kuituoptisten linjojen nopea leviäminen on hahmoteltu viime vuosina, vaikka niiden käyttöönotto alkoi yli 30 vuotta sitten.

Suhteellisen lyhyen kehitysjaksonsa aikana kuituoptiset viestintälinjat ovat ottaneet johtavan aseman tiedonsiirtojärjestelmissä, niistä on tullut tärkein linkki modernin yhteiskunnan tietoinfrastruktuurissa.

FOCL on kuituoptinen viestintälinja, joka koostuu passiivisista ja aktiivisista elementeistä, jotka on suunniteltu lähettämään optista (valo) signaalia kuituoptisen kaapelin kautta. Kuituoptisilla verkoilla on valtavia etuja verrattuna perinteisiin linjoihin (koaksiaalikaapeli), jotka ovat herkkiä sähkömagneettisille kentille, mikä vaikuttaa signaalin siirron laatuun.

Kuituoptisilla verkoilla ei ole tällaista haittaa, lisäksi niillä on useita etuja - laaja kaistanleveys (taajuus 1014 Hz, voit lähettää jopa useita terabittiä sekunnissa), tämän tekniikan perusteella voit luoda linjoja jopa sata kilometriä, joilla on korkea suojaus häiriöitä vastaan, koska Kuitumateriaali on immuuni sähkömagneettisille häiriöille. Tällainen kaapeli on paljon kevyempi kuin kupari ja tilavuudeltaan pienempi. Lisäksi tällaisten valokuitulinjojen käyttöikä on kaksikymmentäviisi vuotta.

Ja vaikka liitäntätekniikka on nykyään varsin kallista, itse kuitu on valmistettu luonnossa laajalle levinneestä piidioksidipohjaisesta kvartsista ja sen valmistuskustannukset ovat lähes puolet kuparikaapelin valmistuksesta. Ja se, että nyt on mahdollista lähettää telesignaalia, puhelinta, nopeaa Internetiä yhden linjan kautta, puhuu näiden linjojen näkymistä.

FOCL:n tärkeimmät edut ovat:

Laaja kaistanleveys - erittäin korkean 1014 Hz:n kantoaaltotaajuuden ansiosta. Tämä antaa mahdollisuuden siirtää yhden optisen kuidun yli informaatiovirta useiden terabitin sekunnissa. Suuri kaistanleveys on yksi optisen kuidun tärkeimmistä eduista kupariin tai muihin tietovälineisiin verrattuna.

Valosignaalin alhainen vaimennus kuidussa. Tällä hetkellä kotimaisten ja ulkomaisten valmistajien valmistaman teollisen optisen kuidun vaimennus on 0,2-0,3 dB aallonpituudella 1,55 mikronia kilometriä kohden. Matala vaimennus ja alhainen hajonta mahdollistavat linjaosien rakentamisen ilman uudelleenlähetystä aina 100 kilometriin asti.

Kuituoptisen kaapelin alhainen kohina mahdollistaa kaistanleveyden lisäämisen lähettämällä erilaisia ​​signaalimodulaatioita alhaisella koodin redundanssilla.

Korkea melunsietokyky. Koska kuitu on valmistettu dielektrisestä materiaalista, se on immuuni ympäröivien kuparikaapelointijärjestelmien ja sähkölaitteiden aiheuttamille sähkömagneettisille häiriöille, jotka voivat aiheuttaa sähkömagneettista säteilyä (voimajohdot, sähkömoottoriasennukset jne.). Monikuitukaapeleilla ei myöskään ole EM-ylikuulumisongelmaa, joka on ominaista moniparisille kuparikaapeleille.

Kevyt paino ja tilavuus. Kuituoptiset kaapelit (FOC) ovat kevyempiä ja kevyempiä kuin kuparikaapelit samalla kaistanleveydellä. Esimerkiksi 900 parin puhelinkaapeli, jonka halkaisija on 7,5 cm, voidaan korvata yhdellä kuidulla, jonka halkaisija on 0,1 cm.

Korkea suojaus luvatonta pääsyä vastaan. Koska FOC ei käytännössä säteile radioalueella, on sen kautta lähetettävää tietoa vaikea salakuunnella häiritsemättä vastaanottoa ja lähetystä. Valvontajärjestelmät (jatkuva ohjaus) optisen viestintälinjan eheydelle, käyttämällä kuidun korkean herkkyyden ominaisuuksia, voivat välittömästi poistaa "vapautetun" viestintäkanavan käytöstä ja antaa hälytyksen. Anturijärjestelmillä, jotka käyttävät etenevien valosignaalien häiriövaikutuksia (sekä eri kuitujen että eri polarisaatioiden kautta), on erittäin korkea herkkyys tärinöille ja pienille painehäviöille. Tällaisia ​​järjestelmiä tarvitaan erityisesti luotaessa viestintälinjoja viranomais-, pankki- ja eräissä muissa erityispalveluissa, jotka asettavat kohonneita tietosuojavaatimuksia. Kuituoptisten anturijärjestelmien tarkastelu ei kuulu tämän kirjan soveltamisalaan.

Verkkoelementtien galvaaninen eristys. Tämä optisen kuidun etu on sen eristysominaisuus. Kuitu auttaa välttämään sähköisiä maadoitussilmukoita, joita voi syntyä, kun kaksi kuparikaapelilla yhdistettyä paljaalla verkossa olevaa verkkolaitetta maadoitetaan rakennuksen eri kohdissa, kuten eri kerroksissa. Tässä tapauksessa voi esiintyä suuri potentiaaliero, joka voi vahingoittaa verkkolaitteita. Kuitujen osalta tätä ongelmaa ei yksinkertaisesti ole.

Räjähdys- ja paloturvallisuus. Kipinöinnin puuttumisen vuoksi valokuitu lisää verkon turvallisuutta kemian-, öljynjalostamoilla, huollettaessa riskialttiita teknologisia prosesseja.

FOC:n tehokkuus. Kuitu on valmistettu piidioksidipohjaisesta piidioksidista, joka on laajalle levinnyt ja siksi edullinen materiaali, toisin kuin kupari. Tällä hetkellä kuidun hinta suhteessa kuparipariin on 2:5. Samalla FOC mahdollistaa signaalien lähettämisen paljon pidempiä matkoja ilman uudelleenlähetystä. Toistimien lukumäärä pitkillä linjoilla vähenee käyttämällä FOC:ta. Soliton-siirtojärjestelmiä käytettäessä on saavutettu 4000 km:n kantamat ilman regeneraatiota (eli vain käyttämällä optisia vahvistimia välisolmuissa) lähetysnopeudella, joka on yli 10 Gbit / s.

Pitkä käyttöikä. Kuitu hajoaa ajan myötä. Tämä tarkoittaa, että vedetyn kaapelin vaimennus kasvaa vähitellen. Valokuitujen tuotantoon tarkoitettujen nykyaikaisten teknologioiden täydellisyyden vuoksi tämä prosessi kuitenkin hidastuu huomattavasti, ja FOC:n käyttöikä on noin 25 vuotta. Tänä aikana useat lähetysvastaanotinjärjestelmien sukupolvet/standardit voivat muuttua.

Etävirtalähde. Joissain tapauksissa tarvitaan tietoverkkosolmun etävirtalähde. Optinen kuitu ei voi toimia virtakaapelina. Näissä tapauksissa on kuitenkin mahdollista käyttää sekakaapelia, kun kaapeli on varustettu optisten kuitujen ohella kuparisella johtavalla elementillä. Tällaista kaapelia käytetään laajalti sekä Venäjällä että ulkomailla.

Liitäntälaitteiden kustannukset. Sähköiset signaalit on muutettava optisiksi ja päinvastoin. Optisten lähettimien ja vastaanottimien hinnat ovat edelleen melko korkeat. Optista tietoliikennelinjaa luotaessa tarvitaan myös erittäin luotettavia, erikoistuneita passiivisia kytkentälaitteita, pienihäviöisiä optisia liittimiä ja suuri resurssi kytkentä-katkaisuun, optisia jakajia ja vaimentimia.

Optisten johtojen asennus ja huolto. Kuituoptisten tietoliikennelinjojen asennus-, testaus- ja tukikustannukset ovat myös edelleen korkeat. Jos valokuitukaapeli on vaurioitunut, kuidut on jatkettava katkeamiskohdassa ja suojattava tämä kaapelin osa ulkoiselta ympäristöltä. Samaan aikaan valmistajat tuovat markkinoille yhä kehittyneempiä työkaluja FOC-asennustyöhön, mikä alentaa niiden hintaa.

Vaatimus erityiselle kuidun suojalle. Luotettavuuden lisäämiseksi valokuitu päällystetään valmistuksen aikana erityisellä epoksiakrylaattipohjaisella lakalla ja itse optista kaapelia vahvistetaan esimerkiksi kevlar-pohjaisilla langoilla. Jos vaaditaan vielä ankarampia murtumisolosuhteita, kaapelia voidaan vahvistaa erityisellä teräskaapelilla tai lasikuitutankoilla. Mutta kaikki tämä lisää optisen kaapelin kustannuksia.

Kuituoptisten viestintälinjojen käytön edut ovat niin merkittäviä, että optisen kuidun luetelluista haitoista huolimatta valokuituviestintätekniikan kehitysmahdollisuudet tietoverkoissa ovat enemmän kuin ilmeiset.

Kuituoptisissa viestintälinjoissa (kuituoptisissa viestintälinjoissa) signaalin lähettämiseen käytetään optisen alueen (useimmiten lähi-infrapuna-aaltoja) aaltoja. Tässä tapauksessa pääkomponentti on optinen kaapeli, ja verkko sisältää myös aktiiviset ja passiiviset komponentit vahvistusta, suodatusta, suojausta ja signaalin muokkaamista varten.

FOCL-sovellus

Nykyään FOCL (FOCL) korvaa vähitellen perinteisen kaapeloinnin, koska niillä on paljon paremmat ominaisuudet, erityisesti suurempi kaistanleveys, sietokyky ympäristön vaikutuksille, vähemmän signaalin vaimennusta jne.

Kuituoptisten viestintälinjojen pääsovellusalue ovat verkkoja informaatiosignaalien siirtoon (tietokoneverkot, videovalvonta, tietoliikenteen kulunvalvontajärjestelmät jne.).

Samanaikaisesti runko- (mannertenvälisten) signaalinsiirtolinjojen tasolla valokuitu on jo hallitsevassa asemassa, kun taas sisäisten valtateiden osajärjestelmissä käytetään valokuitulinjoja yhdessä kierretyn parin kanssa.

Optisten kuitutyyppien ominaisuudet

Optisten kaapelien tyyppien vertailu (kuvan suurentamiseksi -):

FOCL:n tärkeimmät edut

1. Matala signaalin vaimennus (noin 0,15 dB / km 3. läpinäkyvyysikkunassa). Tämä mahdollistaa tiedon siirtämisen merkittävästi suurille etäisyyksille verrattuna perinteiseen johdotukseen ilman vahvistimia. Optisissa linjoissa vahvistimet asennetaan yleensä 40-120 km:n jälkeen, mikä määräytyy päätelaitteiden luokan mukaan;
2. kevyt paino ja mitat;
3. korkea linjasuojaus kuitujen välisiltä vaikutuksilta (yli 100 dB).
   

   Siten naapurilinjojen säteily ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa toistensa kanssa eikä sillä ole keskinäistä vaikutusta;

4. korkea räjähdys- ja paloturvallisuus tilanteissa, joissa kemialliset tai fysikaaliset parametrit muuttuvat;
5. Tietoturva. Optisen kuidun kautta informaatio välittyy pisteestä pisteeseen, ja signaalia on mahdollista siepata tai salakuunnella vain fyysisellä puuttumisella;
6. optiset kuidut ovat erittäin luotettavia ja kestäviä. Optiset kuidut eivät ole herkkiä hapettumiselle, heikoille sähkömagneettisille vaikutuksille ja kosteuden hajoamiselle;
7. korkea suorituskyky. Muut tiedonsiirtomenetelmät ovat jäljessä optisesta välineestä tässä indikaattorissa.

FOCL:n haitat

1. standardikuidun alhainen vastustuskyky säteilyä vastaan ​​(on seostettuja kuituja, jotka erottuvat korkeasta säteilynkestävyydestä);
2. optisten päätelaitteiden korkeat kustannukset verrattuna perinteisissä linjoissa käytettyihin järjestelmiin. Vaikka verrattuna lopullisiin kustannuksiin suhteessa etäisyyden ja kaistanleveyden suhteeseen, valokuitu tarjoaa nykyään parhaat tulokset verrattuna kilpaileviin järjestelmiin;
3. vaikeus palauttaa tietoliikennettä linjan katketessa;
4. signaalin muuntamisen monimutkaisuus (liitäntälaitteille);
5. kehittynyt teknologia kuidun valmistukseen sekä muut FOCL-verkon komponentit;
6. kuidun hauraus. Merkittävissä muodonmuutoksissa, esimerkiksi taipuessa, kuidut voivat murtua, halkeilla ja samea.
   

   Kuidun vaurioitumisen välttämiseksi on noudatettava valmistajan suosituksia, jotka määrittelevät muun muassa vähimmäistaivutussäteen.

Voimajohtotukia käytetään usein paitsi aiottuun tarkoitukseen, myös tietoliikennekaapeleiden ripustamiseen tarkoitettuina teknisinä rakenteina. Koska voimalinjat yhdistävät jopa maamme syrjäisimpiä kolheita, ne ovat lähes ihanteellinen tapa järjestää viestintää. Tätä varten erityyppisiä kuituoptisia kaapeleita (FOC) ripustetaan tukiin.

Asiantuntijan mielipide

LinijaOporyn päätoimittaja

Kollegamme konsultoivat ilmajohtojen kuituoptisten tietoliikennelinjojen laskelmia ja suunnittelua. VOLS-psd.ru-verkkosivustolla voit tutustua suoritettujen laskelmien ja neuvottelujen luetteloon sekä selvittää kuituoptisten viestintälinjojen suunnittelun ehdot teknisten eritelmiesi mukaisesti. Yksikään kysymys ei jää vastaamatta.

Kuituoptisten tietoliikennelinjojen rakentamiseen ilmajohtoihin on useita vaihtoehtoja. Jokaisella niistä on omat etunsa ja haittansa. Sivustoltamme löydät kattavaa tietoa tämän tyyppisistä viestintälinjoista. Joka vuosi on uusia tapoja ripustaa ja asentaa valokuitukaapeli, mutta on olemassa useita "klassisia" vaihtoehtoja, joista jokaista käytetään melko usein.

Itsekantava kuituoptinen tietoliikennekaapeli

Itsekantavaa optista kaapelia (OCSN) käytetään useimmiten kuituoptisten viestintälinjojen suunnittelussa ja rakentamisessa, koska sen ripustaminen voidaan suorittaa ilman johdon jännitteen poistamista, mikä vähentää huomattavasti rakennuskustannuksia.

Tällaiselle kaapelille on ominaista kevyt paino ja hyvät venytysominaisuudet. Sen ripustus suoritetaan suoraan tukirunkoon tai sen poikkisuuntaan (riippuen tuen tyypistä ja rakenteesta).

Tällä hetkellä on olemassa monia erikoislaitteita, jotka on suunniteltu keskeyttämään ACS. Ne kaikki tarkistetaan resurssissamme.

Maadoitusjohtoon sisäänrakennettu optinen kaapeli

Salamansuojakaapeliin (OPGT) sisäänrakennettua kaapelia käytetään korkea- ja erittäin korkeajännitelinjoissa. Tämäntyyppinen kaapeli on riittävän laajalle levinnyt, koska se on hyväksyttävin vaihtoehto suurille voimansiirtolinjoille.

OPGT suorittaa sekä tiedon siirtotehtävän että klassisen suojan linjan ylijännitteeltä. FOCL:n rakentamiseksi OPGT:lle on tarpeen katkaista verkkojännite. Suunnittelussa on otettava huomioon monet tekijät, jotka vaikuttavat kaapelin kulutuskestävyyteen ja kestävyyteen. OPGT ei aiheuta lisäkuormituksia ilmajohtojen tukiin.

Vaihejohtimeen upotettu optinen kaapeli

Optinen kaapeli vaihejohtimessa (OCPC) on suhteellisen uusi tekniikka, jota käytetään erittäin harvoin Venäjän federaation alueella. Tämä johtuu ensisijaisesti rakennusmateriaalien korkeista kustannuksista ja tällaisen langan asennuksen monimutkaisuudesta.

OCPF:ää käyttävien kuituoptisten tietoliikennelinjojen rakentamisen aikana johdon jännite katkaistaan ​​ja olemassa oleva vaihejohto korvataan ominaisuuksiltaan samankaltaisella tietoliikennekaapelilla. Tämä mahdollistaa sekä mekaanisen että sähköisen symmetrian saavuttamisen linjassa. Tällä hetkellä energiainsinöörit sallivat tällaisten manipulaatioiden suorittamisen harvoin ja vain silloin, kun ei ole muita mahdollisuuksia FOC:n ripustamiseen (esimerkiksi suurten jänteiden olosuhteissa).

Filamenttioptinen kaapeli

Tätä tekniikkaa käytettäessä linjan vaihejohtoa pitkin käynnistetään erityinen kone, joka liikkuessaan johtoa pitkin kiertää FOC:n tasaisesti siihen.

Käärimisen seurauksena valokuitukaapeli ei vaadi lisäkiinnitystä kannattimiin ja lisää niihin kohdistuvaa kuormitusta vain hieman. Nykyaikaisessa rakentamisessa tätä tekniikkaa käytetään melko usein linjoilla, joiden jännite on enintään 35 kV. Rullauskoneiden käyttö vaatii asentajilta riittävää tietämystä joissain teknisissä asioissa, mutta tämä maksaa työn tuloksen. Erityisen tärkeää on käyttää huollettavia ja tehokkaita mekanismeja asennuksen aikana.

Kuituoptisten viestintälinjojen rakentaminen ilmajohtoihin - lupaava viestintäsuunta

Kuituoptisten tiedonsiirtoverkkojen kehitys on nopeaa ja laajaa. Käytössä on laaja valikoima teknisiä rakenteita ja kaapelimalleja. Pitkän ja häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi tällaiset linjat suunnitellaan ottaen huomioon viimeisten 25 vuoden aikana havaitut enimmäiskuormat.

Sen lisäksi, että FOC-jousituksen säädöstä on erilliset asiakirjat, sähköasennussäännöistä on myös vastaava kohta.

Optiikka avaa laajoja mahdollisuuksia, missä tarvitaan nopeaa ja suurella kaistanleveydellä toimivaa tiedonsiirtoa. Tämä on hyvin todistettu, helposti ymmärrettävä ja käyttäjäystävällinen tekniikka. Audiovisuaalisella alalla se avaa uusia näkökulmia ja tarjoaa ratkaisuja, joita ei ole saatavilla muilla menetelmillä. Optiikka tunkeutui kaikkiin avainalueisiin - valvontajärjestelmiin, välitys- ja tilannekeskuksiin, sotilas- ja lääketieteellisiin tiloihin sekä alueisiin, joissa toimintaolosuhteet ovat äärimmäiset. Kuituoptiset tietoliikennelinjat tarjoavat korkeatasoista luottamuksellisten tietojen suojausta ja mahdollistavat pakkaamattoman tiedon, kuten korkearesoluutioisen grafiikan ja videon, siirron pikselitarkkuudella. Uudet standardit ja tekniikat kuituoptisille viestintälinjoille. Kuitu – SCS:n (strukturoidut kaapelointijärjestelmät) tulevaisuus? Rakennamme yritysverkostoa.

Kuituoptinen (alias valokuitu) kaapeli- Tämä on olennaisesti erilainen kaapeli verrattuna kahteen sähkö- tai kuparikaapelityyppiin. Tietoja siitä ei välitetä sähköisenä signaalina, vaan valosignaalina. Sen pääelementti on läpinäkyvä lasikuitu, jonka läpi valo kulkee valtavia matkoja (jopa kymmeniä kilometrejä) merkityksettömällä vaimennuksella.

Kuituoptisella kaapelilla on poikkeuksellinen suorituskyky melunsietokyvystä ja siirrettyjen tietojen salassapidosta. Periaatteessa mikään ulkoinen sähkömagneettinen häiriö ei pysty vääristämään valosignaalia, eikä signaali itsessään aiheuta ulkoista sähkömagneettista säteilyä. On lähes mahdotonta yhdistää tämäntyyppiseen kaapeliin verkon luvatonta salakuuntelua varten, koska tämä rikkoo kaapelin eheyttä. Tällaisen kaapelin teoreettisesti mahdollinen kaistanleveys saavuttaa 1012 Hz eli 1000 GHz, mikä on verrattomasti korkeampi kuin sähkökaapeleiden. Kuituoptisen kaapelin hinta on laskenut tasaisesti ja on nyt suunnilleen sama kuin ohuen koaksiaalikaapelin hinta.

Tyypillinen signaalin vaimennus kuituoptisissa kaapeleissa paikallisissa verkoissa käytetyillä taajuuksilla se on 5-20 dB / km, mikä vastaa suunnilleen sähkökaapeleiden suorituskykyä matalilla taajuuksilla. Mutta kuituoptisen kaapelin tapauksessa lähetetyn signaalin taajuuden kasvaessa vaimennus kasvaa hyvin vähän, ja korkeilla taajuuksilla (etenkin yli 200 MHz) sen edut sähkökaapeliin verrattuna ovat kiistattomat, sillä on yksinkertaisesti ei kilpailijoita.

Optiikan edut tunnetaan hyvin: ne ovat sietokyky melua ja häiriötä vastaan, pieni kaapelin halkaisija valtavalla kaistanleveydellä, kestävyys hakkerointia ja tiedon sieppausta vastaan, ei tarvita toistimia ja vahvistimia jne.
Optisten linjojen päättämisessä oli joskus ongelmia, mutta nykyään ne on pääosin ratkaistu, joten työskentely tämän tekniikan kanssa on tullut paljon helpommaksi. On kuitenkin monia kysymyksiä, joita on tarkasteltava puhtaasti sovellusalueiden yhteydessä. Kuten kupari- tai radiolähetyksen tapauksessa, valokuituviestinnän laatu riippuu siitä, kuinka hyvin lähettimen lähtösignaali ja vastaanottimen etupää täsmäävät. Virheellinen signaalin tehomääritys johtaa lähetyksen bittivirhesuhteen kasvuun; teho on liian korkea - ja vastaanottimen vahvistin "ylikyllästynyt", liian pieni - ja kohinassa on ongelma, koska se alkaa häiritä haluttua signaalia. Kuituoptisen linkin kaksi kriittisintä parametria ovat lähettimen lähtöteho ja lähetyshäviö — lähettimen ja vastaanottimen yhdistävän optisen kaapelin vaimennus.

Kuituoptisia kaapeleita on kahta eri tyyppiä:

* monimuoto- tai monimuotokaapeli, halvempi, mutta huonompi laatu;
* yksimuotokaapeli, kalliimpi, mutta sillä on paremmat ominaisuudet kuin ensimmäisellä.

Kaapelin tyyppi määrittää etenemismuotojen tai "polkujen" määrän, joita valo kulkee kaapelissa.

Monimuotoinen kaapeli Yleisimmin käytetty pienissä teollisuus-, asuin- ja kaupallisissa projekteissa, sillä on suurin vaimennus ja se toimii vain lyhyillä etäisyyksillä. Vanhemmalla kaapelilla, 62,5 / 125 (nämä luvut edustavat kuidun sisä-/ulkohalkaisijaa mikroneina), jota usein kutsutaan nimellä "OM1", on rajoitettu kaistanleveys ja sitä käytetään tiedonsiirtonopeuksiin 200 Mbps asti.
Äskettäin otettiin käyttöön 50/125 "OM2"- ja "OM3"-kaapelit, jotka tarjoavat 1 Gbps nopeuden 500 metrin etäisyyksille ja 10 Gbps 300 metriin asti.

Yksimuotoinen kaapeli käytetään nopeissa yhteyksissä (yli 10 Gbps) tai pitkillä etäisyyksillä (jopa 30 km). Äänen ja videon siirtoon tarkoituksenmukaisinta on käyttää "OM2"-kaapeleita.
Rainer Steil, Extron Europen markkinointijohtaja, sanoo, että kuidusta on tullut edullisempaa ja sitä käytetään yleisemmin sisäverkoissa, mikä lisää optisiin AV-järjestelmien käyttöä. Steil sanoo: "Integraatiossa FOCL:illä on jo nykyään useita keskeisiä etuja.
Verrattuna vastaavaan kuparikaapeliinfrastruktuuriin, optiikka mahdollistaa sekä analogisen että digitaalisen videosignaalin käytön samanaikaisesti, mikä tarjoaa yhden järjestelmäratkaisun työskentelyyn olemassa olevien ja tulevien videoformaattien kanssa.
Lisäksi koska optiikka tarjoaa erittäin suuren kaistanleveyden, sama kaapeli toimii jatkossa suuremmalla resoluutiolla. FOCL mukautuu helposti uusiin standardeihin ja formaatteihin, jotka ilmestyvät AV-tekniikoiden kehitysprosessissa.

Toinen tämän alan tunnustettu asiantuntija on Jim Hayes, vuonna 1995 perustetun American Fiber Optics Associationin puheenjohtaja, joka edistää ammattitaitoa kuituoptiikan alalla ja jolla on muun muassa yli 27 000 pätevää optisten järjestelmien asentajaa ja toteuttajaa. sen riveissä. Hän sanoo kuituoptisten viestintälinjojen kasvavasta suosiosta: ”Etuna on asennusnopeus ja komponenttien halpa hinta. Optiikan käyttö tietoliikenteessä on kasvussa, erityisesti Fiber-To-The-Home* (FTTH) -järjestelmissä langattomalla yhteydellä, ja turvallisuuden alalla (valvontakamerat).
FTTH-segmentti näyttää kasvavan nopeammin kuin muut markkinat kaikissa kehittyneissä maissa. Täällä USA:ssa liikenteenohjauksen, kunnallisten palveluiden (hallinto, palomiehet, poliisi), oppilaitosten (koulut, kirjastot) verkostot on rakennettu optiikkaan.
Internetin käyttäjien määrä kasvaa - ja rakennamme nopeasti uusia tietojenkäsittelykeskuksia (DPC), joiden yhteenliittämiseen käytetään kuitua. Todellakin, kun signaaleja lähetetään nopeudella 10 Gbit / s, kustannukset ovat samanlaiset kuin "kuparilinjojen" kustannukset, mutta optiikka kuluttaa paljon vähemmän energiaa. Vuosien ajan kuitu- ja kuparin kannattajat ovat taistelleet toistensa etusijasta yritysverkoissa. Hukkaan mennyt aika!
Nykyään WiFi-yhteydestä on tullut niin hyvä, että netbookien, kannettavien ja iPhone-laitteiden käyttäjät ovat valinneet liikkuvuuden. Ja nyt yritysten lähiverkoissa optiikkaa käytetään langattomien tukiasemien kytkemiseen."
Itse asiassa optiikan sovellusalueet ovat tulossa yhä enemmän, mikä johtuu pääasiassa edellä mainituista eduista kupariin verrattuna.
Optiikka tunkeutui kaikkiin avainalueisiin - valvontajärjestelmiin, välitys- ja tilannekeskuksiin, sotilas- ja lääketieteellisiin tiloihin sekä alueisiin, joissa toimintaolosuhteet ovat äärimmäiset. Laitteiden kustannusten alentaminen mahdollisti optisten tekniikoiden käytön perinteisesti "kuparisilla" alueilla - kokoustiloissa ja stadioneilla, vähittäiskaupassa ja kuljetuskeskuksissa.
Extronin Rainer Steil kommentoi: ”Kuituoptisia laitteita käytetään laajasti terveydenhuollon laitoksissa, esimerkiksi paikallisten videosignaalien kytkemiseen leikkaussaleissa. Optisilla signaaleilla ei ole mitään tekemistä sähkön kanssa, mikä on ihanteellinen potilasturvallisuuden kannalta. Kuituoptiset tietoliikennelinjat sopivat erinomaisesti lääketieteellisiin oppilaitoksiin, joissa on tarpeen jakaa videosignaaleja useista leikkaussaleista useisiin luokkahuoneisiin, jotta opiskelijat voivat seurata leikkauksen etenemistä "livenä".
Kuituoptiset tekniikat ovat myös armeijan suosimia, sillä siirrettävää dataa on vaikea tai jopa mahdoton "lukea" ulkopuolelta.
Kuituoptiset tietoliikennelinjat tarjoavat korkeatasoista luottamuksellisten tietojen suojausta ja mahdollistavat pakkaamattoman tiedon, kuten korkearesoluutioisen grafiikan ja videon, siirron pikselitarkkuudella.
Pitkän matkan siirtokyky tekee optiikasta ihanteellisen digitaalisiin opastejärjestelmiin suurissa ostoskeskuksissa, joissa kaapelilinjat voivat olla jopa useiden kilometrien mittaisia. Jos kierretylle parille etäisyys on rajoitettu 450 metriin, niin optiikalle ja 30 km ei ole raja."
Mitä tulee kuidun käyttöön audiovisuaalisessa teollisuudessa, edistymistä ohjaa kaksi päätekijää. Ensinnäkin tämä on IP-pohjaisten äänen ja videon siirtojärjestelmien intensiivistä kehitystä, jotka perustuvat laajakaistaverkkoihin - kuituoptiset viestintälinjat ovat ihanteellisia niille.
Toiseksi on olemassa laaja vaatimus lähettää HD-video- ja HR-tietokonekuvat yli 15 metrin etäisyyksiltä - mikä on HDMI-rajoitus kuparin yli.
On tapauksia, joissa videosignaalia ei yksinkertaisesti voida "jakaa" kuparikaapelin yli ja on tarpeen käyttää optista kuitua - tällaiset tilanteet stimuloivat uusien tuotteiden kehitystä. Byeong Ho Park, Opticisin markkinointijohtaja, selittää: "UXGA 60 Hz:n kaistanleveys ja 24-bittinen väri edellyttävät 5 Gbps:n kokonaisnopeuden tai 1,65 Gbps:n värikanavaa kohden. HDTV:llä on hieman pienempi kaistanleveys. Valmistajat painostavat markkinoita, mutta markkinat pakottavat myös pelaajia käyttämään korkealaatuisempia kuvia. Tietyt sovellusalueet vaativat näyttöjä, jotka pystyvät näyttämään 3–5 miljoonaa pikseliä tai 30–36-bittistä värisyvyyttä. Tämä puolestaan ​​vaatii noin 10 Gbps:n siirtonopeuden."
Nykyään monet kytkentälaitteiden valmistajat tarjoavat versioita videon laajennuksista (jatkoaineista) optisten linjojen kanssa työskentelemiseen. ATEN International, TRENDnet, Rextron, Gefen ja muut tuottavat erilaisia ​​malleja erilaisille video- ja tietokonemuodoille.
Tässä tapauksessa palvelutiedot - HDCP ** ja EDID *** - voidaan siirtää ylimääräistä optista linjaa käyttäen ja joissakin tapauksissa - erillisen lähettimen ja vastaanottimen yhdistävän kuparikaapelin kautta.
HD:stä tuli yleisradiomarkkinoiden standardi, myös muilla markkinoilla – esimerkiksi asennuksessa – on alettu käyttää kopiosuojausta DVI- ja HDMI-sisällölle”, sanoi Jim Jacetta, Multidynen suunnittelujohtaja. - HDMI-ONE-laitteemme avulla käyttäjät voivat lähettää videosignaalin DVD- tai Blu-ray-soittimesta jopa 1000 metrin päässä sijaitsevaan näyttöön tai näyttöön. Aikaisemmin yksikään laite, jossa on monimuotolinjat, ei tukenut HDCP-kopiosuojausta.

FOCL:n kanssa työskentelevien ei tule unohtaa erityisiä asennusongelmia - kaapelin päättämistä. Tässä suhteessa monet valmistajat valmistavat sekä varsinaisia ​​liittimiä että kokoonpanosarjoja, jotka sisältävät erikoistyökaluja sekä kemikaaleja.
Sillä välin mikä tahansa FOCL-elementti, olipa se sitten jatkojohto, liitin tai paikka, jossa kaapelit on kytketty, on tarkistettava signaalin vaimennusten varalta optisella mittarilla - tämä on tarpeen kokonaistehobudjetin arvioimiseksi (tehobudjetti, päävirtalähde). FOCL:n laskettu indikaattori). Luonnollisesti kuitukaapeliliittimet on mahdollista koota käsin, "polvella", mutta todella korkea laatu ja luotettavuus taataan vain käytettäessä valmiita, tehdasvalmisteisia "leikattuja" kaapeleita, jotka ovat käyneet läpi tiukan monivaiheisen testauksen.
Kuituoptisten viestintälinjojen valtavasta kaistanleveydestä huolimatta monilla on edelleen halu "tukkia" enemmän tietoa yhteen kaapeliin.
Täällä kehitys on kaksisuuntaista - aallonpituusjakoinen multipleksointi (optinen WDM), jolloin yhteen kuituun ohjataan useita eri aallonpituisia valonsäteitä, ja toinen on datan serialisointi / deserialisointi (englanniksi SerDes), kun rinnakkaiskoodi muunnetaan sarjaksi. ja päinvastoin.
Samaan aikaan WDM-laitteet ovat kalliita miniatyyrioptisten komponenttien monimutkaisen suunnittelun ja käytön vuoksi, mutta ne eivät lisää lähetysnopeutta. Myös SerDes-laitteissa käytettävät nopeat logiikkalaitteet lisäävät projektin kustannuksia.
Lisäksi nykyään valmistetaan laitteita, jotka mahdollistavat ohjaustietojen multipleksoinnin ja demultipleksoinnin kokonaisvalovirrasta - USB tai RS232 / 485. Tässä tapauksessa valovirrat voidaan lähettää samaa kaapelia pitkin vastakkaisiin suuntiin, vaikka näiden laitteiden "temppujen" suorittamisen kustannukset ylittävät yleensä ylimääräisen valoohjaimen kustannukset tietojen palauttamiseksi.

Optiikka avaa laajoja mahdollisuuksia, missä tarvitaan nopeaa ja suurella kaistanleveydellä toimivaa tiedonsiirtoa. Tämä on hyvin todistettu, helposti ymmärrettävä ja käyttäjäystävällinen tekniikka. Audiovisuaalisella alalla se avaa uusia näkökulmia ja tarjoaa ratkaisuja, joita ei ole saatavilla muilla menetelmillä. Ainakin ilman merkittäviä työ- ja rahakustannuksia.

Pääsovellusalueesta riippuen kuituoptiset kaapelit jaetaan kahteen päätyyppiin:

Sisäkaapeli:
Asennettaessa kuituoptisia viestintälinjoja suljettuihin tiloihin käytetään yleensä kuituoptista kaapelia, jossa on tiheä puskuri (jyrsijöiltä suojaamiseksi). Sitä käytetään SCS:n rakentamiseen runko- tai vaakakaapelina. Tukee tiedonsiirtoa lyhyillä ja keskipitkillä etäisyyksillä. Ihanteellinen vaakakaapelointiin.

Ulkoinen kaapeli:
Tiukka puskurikuitukaapeli, panssaroitu teräsnauhalla, kosteudenkestävä. Sitä käytetään ulkoiseen asennukseen, kun luodaan ulkoisten moottoriteiden osajärjestelmä ja yhdistetään yksittäisiä rakennuksia toisiinsa. Voidaan asentaa kaapelikanaviin. Sopii suoraan hautaamiseen.

Ulkoinen itsekantava valokuitukaapeli:
Itsekantava valokuitukaapeli teräskaapelilla. Sitä käytetään ulkoiseen asennukseen pitkien etäisyyksien päähän puhelinverkoissa. Tukee kaapeli-TV-signaalin siirtoa sekä tiedonsiirtoa. Soveltuu kaapelikanaviin ja ylätason asennuksiin.

FOCL:n edut:

• Tiedonsiirrolla FOCL:n kautta on useita etuja kuparikaapelin siirtoon verrattuna. Volsin nopea siirtyminen tietoverkkoihin on seurausta optisessa kuidussa signaalin etenemisen erityispiirteistä johtuvista eduista.
• Laaja kaistanleveys - erittäin korkean 1014 Hz:n kantoaaltotaajuuden ansiosta. Tämä antaa mahdollisuuden siirtää yhden optisen kuidun yli informaatiovirta useiden terabitin sekunnissa. Suuri kaistanleveys on yksi optisen kuidun tärkeimmistä eduista kupariin tai muihin tietovälineisiin verrattuna.
• Valosignaalin alhainen vaimennus kuidussa. Tällä hetkellä kotimaisten ja ulkomaisten valmistajien valmistaman teollisen optisen kuidun vaimennus on 0,2-0,3 dB aallonpituudella 1,55 mikronia kilometriä kohden. Matala vaimennus ja alhainen hajonta mahdollistavat linjaosien rakentamisen ilman uudelleenlähetystä aina 100 kilometriin asti.
• Kuituoptisen kaapelin alhainen kohina mahdollistaa kaistanleveyden lisäämisen lähettämällä erilaisia ​​signaalimodulaatioita alhaisella koodin redundanssilla.
• Korkea melunsietokyky. Koska kuitu on valmistettu dielektrisestä materiaalista, se on immuuni ympäröivien kuparikaapelointijärjestelmien ja sähkölaitteiden aiheuttamille sähkömagneettisille häiriöille, jotka voivat aiheuttaa sähkömagneettista säteilyä (voimajohdot, sähkömoottoriasennukset jne.). Monikuitukaapeleilla ei myöskään ole EM-ylikuulumisongelmaa, joka on ominaista moniparisille kuparikaapeleille.
• Kevyt paino ja tilavuus. Kuituoptiset kaapelit (FOC) ovat kevyempiä ja kevyempiä kuin kuparikaapelit samalla kaistanleveydellä. Esimerkiksi 900 parin puhelinkaapeli, jonka halkaisija on 7,5 cm, voidaan korvata yhdellä kuidulla, jonka halkaisija on 0,1 cm. Jos kuitu on "pukeutunut" useisiin suojavaippaisiin ja peitetty teräsnauhapanssariin, halkaisija tällainen FOC on 1,5 cm, mikä on useita kertoja pienempi kuin harkittu puhelinkaapeli.
• Korkea suojaus luvatonta pääsyä vastaan. Koska FOC ei käytännössä säteile radioalueella, on sen kautta lähetettävää tietoa vaikea salakuunnella häiritsemättä vastaanottoa ja lähetystä. Optisen tietoliikennelinjan eheyden valvontajärjestelmät (jatkuva ohjaus) kuidun korkean herkkyyden ominaisuuksia hyödyntäen voivat välittömästi poistaa "saavutetun" viestintäkanavan käytöstä ja antaa hälytyksen. Anturijärjestelmillä, jotka käyttävät etenevien valosignaalien häiriövaikutuksia (sekä eri kuitujen että eri polarisaatioiden kautta), on erittäin korkea herkkyys tärinöille ja pienille painehäviöille. Tällaisia ​​järjestelmiä tarvitaan erityisesti luotaessa viestintälinjoja viranomais-, pankki- ja eräissä muissa erityispalveluissa, jotka asettavat kohonneita tietosuojavaatimuksia.
• Verkkoelementtien galvaaninen eristys. Tämä optisen kuidun etu on sen eristysominaisuus. Kuitu auttaa välttämään sähköisiä maadoitussilmukoita, joita voi syntyä, kun kaksi kuparikaapelilla yhdistettyä paljaalla verkossa olevaa verkkolaitetta maadoitetaan rakennuksen eri kohdissa, kuten eri kerroksissa. Tässä tapauksessa voi esiintyä suuri potentiaaliero, joka voi vahingoittaa verkkolaitteita. Kuitujen osalta tätä ongelmaa ei yksinkertaisesti ole.
• Räjähdys- ja paloturvallisuus. Kipinöinnin puuttumisen vuoksi valokuitu lisää verkon turvallisuutta kemian-, öljynjalostamoilla, huollettaessa riskialttiita teknologisia prosesseja.
• FOCL:n kannattavuus. Kuitu on valmistettu piidioksidipohjaisesta piidioksidista, joka on laajalle levinnyt ja siksi edullinen materiaali, toisin kuin kupari. Tällä hetkellä kuidun hinta suhteessa kuparipariin on 2:5. Samalla FOC mahdollistaa signaalien lähettämisen paljon pidempiä matkoja ilman uudelleenlähetystä. Toistimien lukumäärä pitkillä linjoilla vähenee käyttämällä FOC:ta. Soliton-siirtojärjestelmiä käytettäessä on saavutettu 4000 km:n kantamat ilman regeneraatiota (eli vain käyttämällä optisia vahvistimia välisolmuissa) lähetysnopeudella, joka on yli 10 Gbit / s.
• Pitkä käyttöikä. Kuitu hajoaa ajan myötä. Tämä tarkoittaa, että vedetyn kaapelin vaimennus kasvaa vähitellen. Valokuitujen tuotantoon tarkoitettujen nykyaikaisten teknologioiden täydellisyyden vuoksi tämä prosessi kuitenkin hidastuu huomattavasti, ja FOC:n käyttöikä on noin 25 vuotta. Tänä aikana useat lähetysvastaanotinjärjestelmien sukupolvet/standardit voivat muuttua.
• Etävirtalähde. Joissain tapauksissa tarvitaan tietoverkkosolmun etävirtalähde. Optinen kuitu ei voi toimia virtakaapelina. Näissä tapauksissa on kuitenkin mahdollista käyttää sekakaapelia, kun kaapeli on varustettu optisten kuitujen ohella kuparisella johtavalla elementillä. Tällaista kaapelia käytetään laajalti sekä Venäjällä että ulkomailla.

Kuituoptisella kaapelilla on kuitenkin myös joitain haittoja:

• Tärkein niistä on asennuksen suuri monimutkaisuus (liittimiä asennettaessa vaaditaan mikronitarkkuutta, liittimen vaimennus riippuu suuresti lasikuidun halkeamisen tarkkuudesta ja sen kiillotusasteesta). Liittimien asentamiseen käytetään hitsausta tai liimaamista käyttämällä erityistä geeliä, jolla on sama valon taitekerroin kuin lasikuidulla. Joka tapauksessa tämä vaatii erittäin pätevää henkilökuntaa ja erikoistyökaluja. Siksi kuitukaapeli myydään useimmiten eripituisina valmiiksi leikattuina kappaleina, joiden molempiin päihin on jo asennettu tarvittavat liittimet. On muistettava, että huonosti asennettu liitin lyhentää jyrkästi sallittua kaapelin pituutta, joka määräytyy vaimennuksen perusteella.
• On myös muistettava, että kuitukaapelin käyttö vaatii erityisiä optisia vastaanottimia ja lähettimiä, jotka muuntavat valosignaalit sähköisiksi signaaleiksi ja päinvastoin, mikä toisinaan nostaa merkittävästi koko verkon kustannuksia.
• Kuituoptiset kaapelit mahdollistavat signaalin jakamisen (tätä tarkoitusta varten valmistetaan erityisiä passiivikytkimiä 2-8 kanavalle), mutta pääsääntöisesti niitä käytetään tiedon siirtämiseen vain yhteen suuntaan yhden lähettimen ja yhden vastaanottimen välillä. Loppujen lopuksi mikä tahansa haarautuminen heikentää väistämättä suuresti valosignaalia, ja jos haaroja on paljon, valo ei yksinkertaisesti pääse verkon päähän. Lisäksi jaottimessa on sisäinen häviö, joten signaalin kokonaisteho lähdössä on pienempi kuin tuloteho.
• Kuituoptinen kaapeli on vähemmän kestävä ja joustava kuin sähkökaapeli. Tyypilliset taivutussäteet ovat noin 10-20 cm, pienemmillä taivutussäteillä keskikuitu voi katketa. Kestää huonosti kaapelin ja mekaanista venytystä sekä murskausvaikutuksia.
• Kuituoptinen kaapeli on myös herkkä ionisoivalle säteilylle, minkä seurauksena lasikuidun läpinäkyvyys vähenee, eli signaalin vaimennus kasvaa. Äkilliset lämpötilan muutokset vaikuttavat myös siihen negatiivisesti, lasikuitu voi halkeilla.
• Käytä valokuitukaapelia vain verkoissa, joissa on tähti- ja rengastopologia. Tässä tapauksessa sovituksen ja maadoituksen kanssa ei ole ongelmia. Kaapeli tarjoaa täydellisen galvaanisen eristyksen verkkotietokoneille. Tulevaisuudessa tämäntyyppinen kaapeli todennäköisesti syrjäyttää sähkökaapelit tai ainakin tukahduttaa ne voimakkaasti.

Kuituoptisten viestintälinjojen kehittämisen näkymät:

• Uusien verkkosovellusten kasvavien vaatimusten myötä valokuituteknologioiden käyttö strukturoiduissa kaapelointijärjestelmissä on yhä tärkeämpää. Mitä etuja ja ominaisuuksia optisten tekniikoiden käytöstä on vaakakaapelialajärjestelmässä sekä käyttäjien työpaikoilla?
• Kun on analysoitu verkkoteknologioiden muutoksia viimeisen 5 vuoden aikana, on helppo todeta, että SCS-kuparistandardit jäivät "verkon asekilpailun" jälkeen. Koska yrityksillä ei ollut aikaa asentaa kolmannen luokan SCS:ää, heidän oli vaihdettava viidenteen ja nyt kuudenteen luokkaan, eikä se ole kaukana seitsemännen luokan käytöstä.
• Ilmeisesti verkkoteknologioiden kehitys ei pysähdy tähän: gigabitistä työpaikkaa kohden tulee pian de facto standardi ja myöhemmin de jure, ja suuren tai jopa keskisuuren yrityksen LAN:lle (paikallisverkolle) 10 Gbit/s Etnernet ei ole harvinaista.
• Siksi on erittäin tärkeää käyttää sellaista kaapelijärjestelmää, joka mahdollistaisi helposti selviytymisen verkkosovellusten nopeiden nopeuksien kanssa vähintään 10 vuoden ajan - tämä on kansainvälisten standardien määrittelemä SCS:n vähimmäiskäyttöikä.
• Lisäksi LAN-protokollien standardeja muutettaessa on vältettävä uusien kaapeleiden asentamista, mikä aiemmin aiheutti merkittäviä kustannuksia SCS:n toiminnalle ja jota ei yksinkertaisesti voida hyväksyä tulevaisuudessa.
• Vain yksi tiedonsiirtoväline SCS:ssä täyttää nämä vaatimukset - optiikka. Optisia kaapeleita on käytetty tietoliikenneverkoissa yli 25 vuoden ajan, ja viime aikoina ne ovat löytäneet laajaa käyttöä myös kaapelitelevisiossa ja lähiverkoissa.
• Lähiverkossa niitä käytetään pääasiassa runkokaapelikanavien rakentamiseen rakennusten väliin ja itse rakennuksiin. , samalla kun se tarjoaa nopean tiedonsiirron näiden verkkojen segmenttien välillä. Nykyaikaisten verkkoteknologioiden kehitys kuitenkin toteuttaa kuidun käytön pääasiallisena välineenä käyttäjien suorassa yhdistämisessä.

Uudet FOCL-standardit ja -tekniikat:

Viime vuosina markkinoille on ilmestynyt useita teknologioita ja tuotteita, joiden avulla on mahdollista helpottaa ja alentaa merkittävästi kuidun käyttöä vaakakaapelijärjestelmässä ja sen liittämistä käyttäjien työasemiin.

Näistä uusista ratkaisuista haluan ensinnäkin nostaa esiin optiset liittimet, joissa on pieni muotokerroin - SFFC (small-form-factor connectors), taso laserdiodit pystysuoralla ontelolla - VCSEL (vertical cavity surface-emitting lasers) ja uuden sukupolven optiset monimuotokuidut.

On huomattava, että äskettäin hyväksytyn monimuotooptisen kuidun tyypin OM-3 kaistanleveys on yli 2000 MHz / km lasersäteilyn pituudella 850 nm. Tämä kuitutyyppi mahdollistaa 10 gigabitin Ethernet-datavirran sarjasiirron 300 m etäisyydellä. Uudentyyppisten monimuotokuitujen ja 850 nm VCSEL-laserien käyttö tarjoaa halvimmat kustannukset 10 Gigabit Ethernet -ratkaisujen toteuttamisesta.

Valokuituliittimien uusien standardien kehittäminen on tehnyt valokuitujärjestelmistä vakavan kilpailijan kupariratkaisuille. Perinteisesti kuituoptiset järjestelmät ovat vaatineet kaksinkertaisen määrän liittimiä ja liitäntäjohtoja kuin kupari - tietoliikennekeskukset vaativat paljon suuremman alueen optisten laitteiden, sekä passiivisten että aktiivisten, sijoittamiseen.

Pienimuotoiset optiset liittimet, jotka useat valmistajat ovat äskettäin ottaneet käyttöön, tarjoavat kaksinkertaisen porttitiheyden kuin aikaisemmissa ratkaisuissa, koska jokainen tällainen liitin sisältää kaksi optista kuitua kerralla mieluummin kuin yhden kuin aikaisemmin.

Samalla sekä optisten passiivisten elementtien - ristit jne. että aktiivisten verkkolaitteiden kokoa pienennetään, mikä mahdollistaa asennuskustannusten alentamisen neljä kertaa (perinteisiin optisiin ratkaisuihin verrattuna).

On huomattava, että amerikkalaiset standardointielimet EIA ja TIA päättivät vuonna 1998 olla sääntelemättä minkään tyyppisten, pienimuotoisten optisten liittimien käyttöä, mikä johti kuuden tyyppisen kilpailevan ratkaisun ilmestymiseen tällä alalla markkinoille. kerralla: MT-RJ, LC, VF-45, Opti-Jack, LX.5 ja SCDC. Tänään on myös uutta kehitystä.

Suosituin miniliitin on MT-RJ-tyyppinen liitin, jossa on yksi polymeeriholkki, jonka sisällä on kaksi optista kuitua. Sen suunnittelun on suunnitellut AMP Netconnectin johtama yrityskonsortio, joka perustuu Japanissa kehitettyyn MT-monikuituliittimeen. AMP Netconnect on jo esittänyt yli 30 lisenssiä tämän tyyppisen MT-RJ-liittimen tuotantoon.

MT-RJ-liitin on suurelta osin velkaa menestyksestään sen ulkoiselle rakenteelle, joka on samanlainen kuin 8-nastainen RJ-45 modulaarinen kupariliitin. Viime aikoina MT-RJ-liittimen suorituskyky on parantunut huomattavasti - AMP Netconnect tarjoaa MT-RJ-liittimiä avaimilla estämään virheelliset tai luvattomat liitännät kaapelijärjestelmään. Lisäksi useat yritykset kehittävät yksimuotoisia versioita MT-RJ-liittimestä.

Yhtiön LC-liittimillä on suuri kysyntä optisten kaapeliratkaisujen markkinoilla. Avaya(http://www.avaya.com). Tämän liittimen suunnittelu perustuu keraamisen holkin käyttöön, jonka halkaisija on pienennetty 1,25 mm:iin, ja muovikoteloon, jossa on ulkoinen viputyyppinen salpa, joka lukittuu liitäntäpistorasian kantaan.

Liitin on saatavana sekä simplex- että duplex-versiona. LC-liittimen tärkein etu on sen pieni keskimääräinen häviö ja vain 0,1 dB:n rms-poikkeama. Tämä arvo varmistaa koko kaapelijärjestelmän vakaan toiminnan. LC-haarukan asennuksessa käytetään tavallisia epoksisidonta- ja kiillotusmenetelmiä. Nykyään liittimet ovat löytäneet tiensä 10 Gbps lähetin-vastaanottimien valmistajiin.

Corning Cable Systems (http://www.corning.com/cablesystems) valmistaa sekä LC- että MT-RJ-liittimiä samanaikaisesti. Hänen mielestään SCS-teollisuus on tehnyt valintansa MT-RJ- ja LC-liittimien hyväksi. Yhtiö julkaisi äskettäin ensimmäiset yksimuotoiset MT-RJ- ja UniCam-versiot MT-RJ- ja LC-liittimistä, joiden asennusajat ovat nopeat. Samanaikaisesti UniCam-liittimien asennuksessa ei tarvitse käyttää epoksiliimaa ja polyesteriä.