Jakie są różne typy kabli światłowodowych i jak wybrać właściwy?
Dwa typy włókien rdzeniowych: jednomodowe i wielomodowe
Przed zagłębieniem się w style kurtek i środowiska instalacyjne, każda decyzja dotycząca światłowodów rozpoczyna się od jednego podstawowego pytania: tryb jednomodowy czy wielomodowy? Te dwie kategorie włókien różnią się na poziomie szkła i określają odległość transmisji, górną przepustowość i całkowity koszt systemu.
- Średnica okładziny: 125 µm
- Typowy zasięg: 10 km do 100 km
- Długości fal: 1310 nm i 1550 nm
- Transceivery: oparte na laserze, wyższy koszt
- Zastosowanie: szkielet telekomunikacyjny, długodystansowa sieć WAN
- Średnica okładziny: 125 µm
- Typowy zasięg: 300 m do 2000 m
- Długości fal: 850 nm i 1300 nm
- Transceivery: oparte na VCSEL, niższy koszt
- Zastosowanie: centra danych, korporacyjna sieć LAN, SAN
Gatunki światłowodów wielomodowych: od OM1 do OM5
Klasyfikuje norma TIA-568 światłowód wielomodowy Jakie są różne typy kabli światłowodowych i jak wybrać odpowiedni kabel światłowodowy na pięć klas optycznych wielomodowych (OM). Każdy kolejny stopień poprawia przepustowość i obsługuje wyższe szybkości transmisji danych na dłuższych dystansach.
OM5 wprowadza multipleksowanie z podziałem krótkich fal (SWDM), umożliwiające wiele długości fal w jednym pasmie światłowodu. Toruje drogę aplikacjom 400G, a nawet 1T w ramach istniejącej infrastruktury OM5 poprzez zwielokrotnienie kanałów bez wymiany kabla.
Środowisko instalacji: wewnątrz, na zewnątrz i bezpośrednie zakopanie
Poza samym włóknem szklanym płaszcz zewnętrzny i struktura wewnętrzna muszą pasować do środowiska fizycznego. Używanie kabla zewnętrznego w pomieszczeniach stwarza ryzyko pożaru; używanie kabla wewnętrznego na zewnątrz powoduje przedwczesną degradację płaszcza. Poniżej opisano cztery główne kategorie środowiska.
Łączy w sobie luźne rurki wypełnione żelem, zbroję ze stali falistej i gruby płaszcz zewnętrzny z polietylenu, aby wytrzymać wilgoć gruntu, unoszenie mrozu i nacisk gleby przez dziesięciolecia. Typowa głębokość zakopania: 60–90 cm poniżej poziomu gruntu.
Mieści zarówno zewnętrzną kurtkę odporną na promieniowanie UV, jak i ognioodporną warstwę wewnętrzną spełniającą wymagania dotyczące przestrzeni nadsufitowej lub pionu. Eliminuje skrzynkę połączeniową przy wejściu do budynku, zmniejszając straty wtrąceniowe i punkty długoterminowej konserwacji.
Tabela rozmiarów kabli światłowodowych
Wymiary fizyczne mają znaczenie podczas obliczeń wypełnienia przewodów, zarządzania korytkami i planowania promienia zgięcia. Poniższa tabela przedstawia przedstawiciela tabela rozmiarów kabli światłowodowych pokrycie typowej liczby włókien w standardowej konstrukcji kabla okrągłego z jednym płaszczem.
| Liczba włókien | Około. średnica zewnętrzna (mm) | Min. Promień zgięcia (mm) | Masa (kg/km) | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3,0–4,0 | 25–30 | 10–15 | Patchcord/warkocz |
| 6 | 5,5–6,5 | 50–55 | 30–40 | Krótka dystrybucja wewnętrzna |
| 12 | 7,0–8,5 | 60–70 | 55–75 | Szkielet pionowy / kampusowy |
| 24 | 9,5–11,0 | 80–95 | 90–120 | Dystrybucja centrów danych |
| 48 | 12,0–14,0 | 100–120 | 160–200 | Podajnik kampusowy / OSP |
| 96 | 15,5–18,0 | 130–150 | 280–340 | Pień o dużej gęstości |
| 144 | 18,0–22,0 | 150–180 | 400–500 | Szkielet telekomunikacyjny |
| 288 | 23,0–27,0 | 180–220 | 700–850 | Centrala / bagażnik MSO |
Praca z zespołami kabli światłowodowych o długości 100 stóp
A Kabel światłowodowy o długości 100 stóp (około 30,5 metra) to jedna z najpopularniejszych długości z preterminacją, stosowana w centrach danych, instalacjach AV i obszarach poprawek korporacyjnych. Przy tej odległości każdy typ światłowodu – od OM1 do OM5 i wszystkie warianty jednomodowe – działa dobrze w ramach swoich parametrów.
Typy złączy w skali 100 stóp
Budżet strat wtrąceniowych w odległości 30 metrów
0,1–0,3 dB
<0,1 dB
> 0,6 dB
W przypadku typowego zestawu 30 m OM4 duplex LC, całkowite tłumienie wtrąceniowe pozostaje znacznie poniżej 1 dB, co pozostawia znaczny margines dla połączeń paneli krosowych i czułości transiwera w zastosowaniach 10G i 25G.
Style konstrukcji kabli: ciasny bufor, luźna tuba i wstążka
Wewnętrzna architektura kabla światłowodowego determinuje jego elastyczność, gęstość, metodę instalacji i łatwość dostępu w połowie rozpiętości. Trzy podstawowe style konstrukcyjne obejmują większość zastosowań.
Warstwa termoplastyczna o grubości 900 mikronów nałożona bezpośrednio na włókno powlekane o grubości 250 mikronów. Tworzy sztywną, solidną jednostkę, którą można łatwo obsługiwać, zdejmować i kończyć.
Włókna znajdują się w dużych, wypełnionych żelem rurkach buforowych, oddzielonych od naprężeń mechanicznych i zmian temperatury. Standard dla tras zewnętrznych i długodystansowych.
Wiele włókien połączonych w płaskie układy (o szerokości 4, 6, 8 lub 12). Umożliwia spawanie metodą masową — wszystkie 12 włókien w jednej wstędze łączy się jednocześnie w ciągu ~30 sekund w porównaniu do 3–5 minut na każde włókno indywidualnie.
Specjalne typy kabli światłowodowych
Poza kategoriami standardowymi dostępna jest gama kabli specjalistycznych spełniających określone wymagania dotyczące wydajności, bezpieczeństwa lub ochrony środowiska. Błędne określenie standardowego kabla, gdy wymagany jest produkt specjalny, prowadzi do niezgodności z przepisami lub przedwczesnej degradacji systemu.
Blokujący metalowy pancerz — falista taśma stalowa lub aluminium — pomiędzy rdzeniem wewnętrznym a płaszczem zewnętrznym. Zapewnia odporność na zgniatanie wynoszącą 2200 N lub więcej oraz odporność na gryzonie bez sztywnego przewodu. Popularny w laboratoriach, maszynowniach i obiektach przemysłowych.
Obowiązkowe w tunelach, statkach, szpitalach i transporcie publicznym, gdzie standardowe kurtki z PCW podczas spalania uwalniałyby toksyczne gazy halogenowe. Związki LSZH wytwarzają minimalną ilość dymu i brak gazów korozyjnych. Wymagane w wielu europejskich przepisach budowlanych i coraz częściej określane w projektach związanych z opieką zdrowotną i transportem w Ameryce Północnej.
Wykorzystuje profil indeksu okładziny wspomagany wykopem lub nanostrukturalny, aby ograniczyć światło przy promieniach zgięcia tak małych jak 7,5 mm bez mierzalnej utraty sygnału. Klasy ITU-T G.657.A1 i G.657.A2 są standardem w instalacjach przyłączeniowych FTTH i ciasnych instalacjach jednomodowych w budynkach.
Konstrukcja rdzenia nieokrągła lub z prętami naprężającymi utrzymuje pojedynczą oś polaryzacji na długich dystansach. Stosowany w żyroskopach światłowodowych, czujnikach interferometrycznych i spójnych systemach DWDM, gdzie niekontrolowany stan polaryzacji standardowego światłowodu jest niedopuszczalny.
Wytrzymałe płaszcze z elastomeru termoplastycznego o temperaturze pracy od -40°C do 85°C, wytrzymałości na rozciąganie do 2700 N, zaprojektowane z myślą o wielokrotnym zwijaniu i rozwijaniu w warunkach terenowych. Zwykle 2–12 włókien z wytrzymałymi złączami z możliwością zakończenia na miejscu.
Jak wybrać odpowiedni kabel światłowodowy
Wybór odpowiedniego kabla to proces złożony z wielu czynników. Poniższy schemat blokowy ilustruje ustrukturyzowaną ścieżkę decyzyjną od wymagań aplikacji do ostatecznej specyfikacji.
Kluczowe kryteria wyboru
Testowanie i zgodność z normami
Każda instalacja kabla światłowodowego powinna zostać poddana walidacji pod kątem uznanych norm przed przyjęciem do użytku. Podstawowe metody testowania i obowiązujące normy opisano poniżej.
Wystrzeliwuje impuls do światłowodu i mierzy odbicia w czasie, aby odwzorować straty na spawach, zdarzenia w złączach i przerwy we włóknie na całej długości. Podstawowe narzędzie do certyfikacji łączy OSP, długich odcinków pionów i wszelkich tras, na których dostęp do połowy przęseł byłby utrudniony po uruchomieniu.
TIA-526-14 (wielomodowy) i TIA-526-7 (jednomodowy) definiują sposób pomiaru tłumienia wtrąceniowego typu end-to-end i tłumienia odbiciowego. Certyfikowany zestaw testowy mierzy rzeczywistą stratę w porównaniu z obliczonym budżetem strat kanału. Awaria wymaga zlokalizowania i skorygowania zdarzenia powodującego duże straty przed podpisaniem umowy.
Obowiązujące standardy — odniesienie
| Standard | Zakres | Region |
|---|---|---|
| TIA-568.3-D | Elementy okablowania światłowodowego — okablowanie strukturalne | Ameryka Północna |
| ISO/IEC 11801 | Okablowanie ogólne — klasy OF-300, OF-500, OF-2000 | Międzynarodowy |
| IEC 60794 | Specyfikacje produktów dla kabli wewnętrznych, zewnętrznych i kanałowych | Międzynarodowy |
| ITU-T G.652 / G.657 | Standardowe i odporne na zginanie światłowód jednomodowy | Międzynarodowy |
| UL 1666 / NFPA 262 | Testy ogniowe dla kabli w pionie i w komorze nadprzestrzennej | Ameryka Północna |
Często zadawane pytania
P1: Jaka jest różnica między światłowodem wielomodowym OM3 i OM4?
Obydwa wykorzystują rdzeń zoptymalizowany pod kątem lasera o grubości 50 µm, ale OM4 ma wyższą przepustowość przy przepełnieniu podczas startu — 4700 MHz·km w porównaniu z 2000 MHz·km w przypadku OM3. W praktyce OM4 obsługuje 100G na dystansie 150 metrów w porównaniu do 100 metrów OM3. W przypadku nowych centrów danych zalecanym minimum jest OM4, ponieważ koszt przyrostowy w porównaniu z OM3 jest niewielki w porównaniu z większym zasięgiem i większymi możliwościami aktualizacji, jakie zapewnia.
P2: Czy mogę używać zewnętrznego kabla światłowodowego w pomieszczeniach zamkniętych?
W większości jurysdykcji kabla zewnętrznego nie można poprowadzić wewnątrz budynku poza niewielką odległością przejściową — zwykle nie większą niż 15 metrów od punktu wejścia do budynku — bez przejścia na kabel wewnętrzny o znamionowym parametrze. Zewnętrzne kurtki z HDPE nie spełniają przepisów przeciwpożarowych dotyczących pionów lub przestrzeni nadsufitowej, a podczas spalania wydzielają toksyczne opary. Użyj kabla o podwójnej wartości znamionowej, przeznaczonego do użytku wewnątrz i na zewnątrz, który ma odpowiednią klasę ogniową dla wewnętrznej części wybiegu.
P3: Jak czytać tabelę rozmiarów kabli światłowodowych?
Zacznij od określenia wymaganej liczby włókien, a następnie upewnij się, że średnica zewnętrzna (OD) mieści się w współczynniku wypełnienia przewodu — zazwyczaj 40% wewnętrznego przekroju przewodu w przypadku pojedynczego kabla. Sprawdź minimalny promień zakrętu w przypadku najciaśniejszych zakrętów na trasie: przekroczenie tego powoduje trwałą utratę sygnału. Na koniec sprawdź ciężar na kilometr pod kątem naprężenia uciągu i rozpiętości korytka kablowego lub systemu nośnego.
P4: Jakiego złącza należy użyć w przypadku zestawu kabla światłowodowego o długości 30 stóp?
Dupleks LC jest standardem dla transceiverów SFP, SFP i SFP28 używanych w sprzęcie 1G, 10G i 25G. SC jest powszechne w starszych urządzeniach telekomunikacyjnych i pasywnych ramach rozdzielczych. Do równoległych modułów optycznych — QSFP 40G, QSFP28 100G — potrzebne jest złącze MPO/MTP przenoszące 8 lub 12 włókien w jednej tulejce. Zawsze sprawdzaj specyfikację interfejsu optycznego transiwera przed zamówieniem zestawu z gotowymi końcówkami.
P5: Czy światłowód jednomodowy czy wielomodowy jest lepszy dla sieci kampusowej?
W przypadku łączy międzybudynkowych o długości mniejszej niż 500 metrów, gdzie aktualna prędkość wynosi 10G lub 40G, wielomodowy moduł OM4 jest opłacalny, ponieważ transceivery VCSEL są znacznie tańsze niż ich odpowiedniki jednomodowe. W przypadku łączy dłuższych niż 500 metrów lub tam, gdzie planowane jest bezpośrednie podłączenie 100G, lepszym wyborem długoterminowym będzie jednomodowy OS2. Wiele kampusów wdraża rozwiązania jednomodowe w zewnętrznej sieci szkieletowej zakładu oraz wielomodowe wewnątrz każdego budynku w przypadku dystrybucji poziomej i pionowej.
P6: Co oznacza OFNP i kiedy jest wymagane?
OFNP oznacza Optical Fibre Non-conductive Plenum — najwyższy stopień odporności ogniowej wewnętrznych kabli światłowodowych. Jest wymagany w każdej przestrzeni nadsufitowej wykorzystywanej do cyrkulacji powietrza w systemie HVAC, takiej jak otwarta przestrzeń nad podwieszanym sufitem lub pod podłogą podniesioną. W kablach OFNP zastosowano materiały o niskiej emisji dymu, spełniające wymogi NFPA 262. Używanie kabla o niższej wartości znamionowej w przestrzeni nadsufitowej narusza przepisy budowlane i stwarza poważne zagrożenie dla życia.
P7: Jaką ilość wolnego światłowodu powinienem zainstalować?
Najlepsza praktyka zaleca co najmniej 50% więcej pasm włókien niż obecnie potrzebne — jeśli projekt wymaga 12 włókien, wybierz kabel 24 włókna. Koszt dodatkowych żył podczas początkowej instalacji jest minimalny w porównaniu z robocizną i zakłóceniami związanymi z późniejszym przeciąganiem drugiego kabla przez zamieszkały budynek. W przypadku tras szkieletowych kampusu wymagających kopania rowów niektórzy architekci sieci zapewniają do 100% zapasów, ponieważ koszty budowy cywilnej dominują w całkowitym budżecie projektu.
Adres:Zhong'an Road, Puzhuang Town, Suzhou City, Jiangsu Prov., Chiny
Telefon:+86-189 1350 1815
Telefon:+86-512-66392923
Faks:+86-512-66383830
E-mail:
Prawa autorskie i kopie; Suzhou Teruitong Communication Co., Ltd. Dostawcy hurtowych narzędzi komunikacyjnych
0