В рубрику "IP-security" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Волоконная оптика все чаще становится средством передачи данных для самых различных приложений. При этом она является частью структурированной кабельной сети (СКС), а СКС строится из расчета эксплуатации от 15 лет и более. За последние 15 лет мы наблюдаем стремительное развитие технического прогресса, например увеличение скорости повсеместного Ethernet в период с 1990 по 2001 гг. с 10 Мбит/с до 1 Гбит/с. Соответственно, крайне важно понимать существующие типы волоконной оптики, сферы ее применения, особенности и ограничения с целью выбора оптимального варианта с учетом будущих требований.
Следует начать с общих черт всех волоконных кабелей. Волоконный кабель состоит из центральной жилы (стекловолокно или пластик) различного диаметра – 9, 50 и 62,5 мкм. Центральная жила всегда имеет оболочку 125 мкм, служащую отражателем оптических сигналов и препятствующую их распространению за ее пределы. Далее идет первичное защитное покрытие – 250 мкм.
Внешнее защитное покрытие также идентично, оно может быть горючим или негорючим, с наличием или отсутствием бронированного покрытия, силовых элементов, дополнительной защиты к воздействию ультрафиолета.
Различия начинаются с типов конструкций кабелей – внутренний, с плотным буфером (Tight Buffer) и внешний, модульный (Loose Tube).
Существует два типа светопроводящих волокон – одномодовое и многомодовое. Мода характеризует количество волн света, передаваемого по сердцевине вдоль оси волокна.
Существуют общие для любых волоконных кабелей явления, ограничивающие передачу сигнала. Одно из важнейших таких явлений – дисперсия. Она возникает из-за рассеяния во времени составляющих оптического сигнала, расширяет его и ограничивает полосу пропускания оптического волокна. Наличие этого эффекта в случае передачи в аналоговой форме приводит к амплитудно-частотным искажениям. В цифровых системах связи дисперсия вызывает наложение соседних импульсов друг на друга и увеличивает вероятность ошибки принимаемого сигнала.
В одномодовом волокне основным ограничивающим фактором распространения оптического сигнала выступает хроматическая дисперсия – расширение передаваемого оптического импульса при прохождении по оптическому волокну за счет зависимости условий распространения моды (волновая дисперсия) и зависимости показателя преломления сердцевины и оболочки (материальная дисперсия) от длины волны оптического импульса.
В одномодовом волокне оптические сигналы распространяются прямолинейно вдоль сердцевины волокна. Обозначение одномодового волокна обычно OS1 или OS2.
Многомодовые волокна традиционно находят широкое применение в локальных сетях, когда нет необходимости обеспечивать большие расстояния передачи данных. Их отличает простота сварочных работ и бюджетное приемопередающее оборудование. В многомодовом волокне основными ограничивающими факторами распространения оптического сигнала являются два:
Типы многомодового волокна часто обозначают OM1–OM4 в соответствии со стандартом ISO/IEC 11801.
Следующие два типа оптических волокон разработаны для работы с VCSEL-передатчиками.
Определяющим фактором выбора того или иного кабеля являются стандарты, местные нормы, рекомендации производителей, и в каждом случае выбор осуществляется индивидуально. Все же можно резюмировать характерные случаи применения.
1. Для территориально распределенного объекта с удаленным и требовательным по пропускной способности оборудованием, например видеокамеры на периметре объекта, сложно назвать альтернативу волоконно-оптическим кабелям. В этом случае чаще всего применяются многомодовые кабели OM1 или OM2, так как не требуется большой ширины полосы пропускания, при этом предпочтительна конструкция кабеля Loose Tube с внешней бронированной оболочкой.
2. Для административных, производственных и офисных зданий применение волоконно-оптических кабелей четко прописано в соответствующих нормативах ISO/IEC 11801 и ГОСТ Р 53246–2008. Внешние магистрали и внутренние магистрали СКС более 100 м просто невозможно себе представить без волоконно-оптических кабелей. При длинах внутренних магистралей менее 100 м тоже рационально применять волоконно-оптические кабели.
Для внешних магистралей чаще всего применяются стандартные одномодовые волоконно-оптические кабели с конструкцией Loose Tube и внешней бронированной оболочкой. Для внутренних магистралей – многомодовые кабели OM3 или OM4 с конструкцией Tight Buffer и внешней оболочкой, не распространяющей горение.
3. Для соединений оборудования высокоскоростных приложений, таких как Fiber Channel, технологий мультиплексирования, например WDM, DWDM, TDM и т.д., следует выбирать одномодовые волоконно-оптические кабели с расширенной полосой рабочих длин, с ненулевой смещенной дисперсией и конструкцией Loose Tube.
4. Волоконно-оптические кабели являются основой построения сети по технологиям"оптика до рабочего места" (FTTD) и "оптика до квартиры" (FTTH). И если FTTD имеет узкое и специфическое применение, то FTTH уже повсеместно распространено. Мы хорошо знаем об этом благодаря технологии GPON, позволяющей предоставлять высокоскоростное подключение конечных пользователей, используя при этом по одному волокну на пользователя и экономя на активном оборудовании, поскольку оно размещается только на АТС и в квартире.
Для FTTD обычно выбираются стандартные одномодовые волоконно-оптические кабели с конструкцией Tight Buffer и внешней оболочкой, не распространяющей горение. Для магистральной части FTTH – одномодовые волоконно-оптические кабели с расширенной полосой рабочих длин волн с конструкцией Loose Tube и внешней бронированной оболочкой; для внутридомовой разводки – одномодовые волоконно-оптические кабели с повышенной устойчивостью к изгибам.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2015
Посещений: 9976
Автор
| |||
В рубрику "IP-security" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций