Проектирование ВОЛС: описание алгоритма

Проектирование ВОЛС: описание алгоритма

Последовательность действий в большинстве случаев остаётся чёткой и простой. Исходят из уже имеющихся данных, потом идёт движение дальше, с каждым шагом количество имеющейся информации увеличивается.

Рекомендации будут такими.

  • Стандарт или протокол связи легко определить, если нам заранее известны скорость и расстояние для передачи данных.
  • Согласно выбранному стандарту решают, каким будет тип волокна.
  • Составляется схема ВОЛС.
  • Выбираются дополнительные компоненты.
схема ВОЛС

Согласно требованиям стандартов не составит труда рассчитать показатель затухания. В финале все решения документируются, для чего и составляется проект. Каждый из этапов заслуживает более подробного рассмотрения.

Выбираем протокол связи или стандарт

Нам известна длина передачи данных, скорость этого процесса.

В международных стандартах подробно описывают то, что применяется на практике для ВОЛС. Стандарт последней версии обозначается как ISO/IEC 11801 2017. Документы описывают построение СКС в следующих направлениях:

  1. Стандарты на тестирование.
  2. Индустриальные сети.
  3. Домашние сети.
  4. ЦОД.

Стандарты подходят для бесконечного изучения, но нас интересуют конкретные указания с практической точки зрения. В стандарте на СКС приведены таблицы, чтобы было проще определиться с выбором.

Документы описывают построение СКС

Соответствие между длиной линии и скоростью гарантировано. Пример – на расстоянии до 500 метров скорость 1000 Мбит/ секунду обеспечивает вариант 1000BASE-SX.

Группа документов, связанная со стандартом, распространяется только по дополнительной плате. Поэтому в большинстве статей приводят лишь часть выдержек.

У раздела есть свои типовые вопросы:

  • Как выбрать свой стандарт из большого количества вариантов с одинаковой скоростью и расстоянием?

Прямое рассмотрение пар со Скоростью-Расстоянием способствует появлению схожих вариантов, но отличия между ними всё равно есть. Рекомендация по выбору будет простой – посмотреть, какие из протоколов поддерживаются на текущем активном оборудовании. В SFP-модулях выбранного модуля набор протоколов чаще всего имеет определённые ограничения.

  • Стандарт или вендор – у кого показатели самые точные?

Мнения специалистов говорят, что ориентир на стандарты будет более правильным. Тогда гарантирована стабильная работа вне зависимости от выбранного вендора.

  • Волокна много- и однодомового типа. Как выбирать?

По сравнению с MM, использование SM всегда обходится дороже. Если вендор поддерживает один конкретный вариант – то применение аналогов будет недопустимым.

Тип волокон и их класс

Тип и класс волокна – разные термины, в которых люди часто путаются.

  1. Типы волокон.

Всего есть два основных типа – много- и однодомовое волокно.

Тип волокон волс и их класс

В случае с многодомовыми волокнами требования к качеству заметно ниже, а компоненты отличаются низкой стоимостью. Но характерны ограничения по расстояниям. Для 1000 Мбит/секунду это 550 м, либо 2000 метров для 100 Мбит/секунду. Однодомовые волокна не требуют применения репитеров, даже если речь идёт о расстояниях до нескольких километров.

Диаметр сердцевины у этих двух типов тоже отличается друг от друга.

Для задач по проектированию ВОЛС этой информации достаточно.

  1. Класс волокна.

Скорость и расстояние увеличиваются по мере того, как выше становится класс волокон. Для многодомовых используют обозначения OM1-OM5, для однодомовых – OS12, OS2. Стандарты TIA предполагают существование других классов, но они не получили такого широкого распространения.

Класс надо выбирать в зависимости от действующего стандарта. Он определяет, какое расстояние гарантируется для передачи данных при использовании того или иного класса.

Читайте также  Сжатие Видео H.264

Выбор компонентов и составление схемы ВОЛС

Различные задачи решают, выбирая и комбинируя друг с другом разные компоненты. Лучше для иллюстрации использовать типовую схему с уличным узлом.

Можно описать такие стандартные компоненты:

  • В коммутаторе установлен SFP-модуль.
  • Его соединяют с патчкордом через проходной адаптер с пигтейлом.
  • С волокном в кабеле сваривается хвостик пигтейла.
  • КДЗС применяют для защиты места сварки.

Внутри бокса тоже размещается сразу несколько компонентов:

  1. Ввод кабеля.
  2. Проходные адаптеры.
  3. Пигтейлы.
  4. Места сварки.
  5. Сплайс кассета.

Оптоволоконный кабель проходит через границу здание-улица. Потом через муфту разновидность этого компонента меняется, в зависимости от выбранного класса. На кроссе последовательность разбора кабеля будет обратной. Через FPS модуль идёт соединение проводов с другими видами активного оборудования.

Важно строгое соответствие компонентов классу и типу волокна. Если хоть у одного компонента класс будет ниже, то и всё оборудование опустится до этих показателей.

Кросс волоконно-оптической линии связи

По сути, кросс волоконно-оптической линии – это место, где жилы волоконно-оптического кабеля разделываются и свариваются с волокнами от пигтейлов, которые установлены внутри проходных адаптеров.

Боксы для кросса выпускают для установки в 19-дюймовую стойку или настенные. Удобнее всего приобретать оборудование в полном комплекте:

  • Наборы пластин под разные проходные адаптеры.
  • Место для размещения КДЗС.
  • Сплайс-кассета.

Пигтейл соединяется с патчкордом посредством проходных адаптеров. Именно здесь сердцевины волокон контактируют друг с другом на физическом уровне. Главные отличия между разными моделями – тип разъёма. Но чаще применяют компоненты с одинаковыми характеристиками для патчкорда и пигтейла.

Тип оптического разъёма выбирают тоже в зависимости от нескольких параметров:

  1. Условия эксплуатации.
  2. Предпочтения проектировщика.
  3. Пожелания заказчика.

LC, SC, FC – самые распространённые разновидности.

FC ВОЛС

FC выигрывает в плане надёжности. Соединение с уплотнительными кольцами, завинчивающегося типа. В уличном кроссе это решение будет оптимальным.

SC – самое удобное соединение, когда речь о частых коммуникациях.

LC можно назвать самым компактным. LC duplex – сдвоенная разновидность того же класса. В большинстве SFP модулей выбирают именно такой вариант. Стандарт для внутренних кроссов с высокой плотностью.

Способ физического контакта между сердцевинами в соединении зависит от типа полировки волокон. Если полировка с углом 8-9 градусов, либо плоский вид. UPC, SPC и PC – плоские и самые простые. Для них характерно высокое обратное отражение. Качество и уровень обратных отражений становятся главными отличиями между разными типами. PC обладает максимальными значениями, UPC – минимальными.

PC – один тип полировки, предназначенный для многодомовых типов волокон. Это связано с распространением модов не по прямой линии, а через многократные переотражения. Из-за подобных обстоятельств к месту соединения компоненты подходят под разными углами, тогда и соответствующая полировка не приводит к уменьшению обратного отражения. Одномодовые волокна предполагают строго прямую линию вдоль волокна, здесь полировка тоже играет существенную роль.

В одном соединении одномодового волокна запрещено использовать полировку разных типов. Из-за этого образуются сколы, соединение с большой вероятностью перестаёт быть работоспособным.

Пигтейл – метровые отрезки оптических волокон, с одной стороны разделённые для монтажа в проходной адаптер, с другой у них есть свободные концы. Они предназначаются для сварки с жилами кабеля.

Читайте также  Как использовать телефон, как видеонаблюдение?

Комплект деталей защиты сростка обозначается как КДЗС. Это термоусаживающая трубка с металлическим стержнем и клеевой трубкой. Место сварки надёжно фиксируется при нагревании, когда клеевая трубка начинает плавиться. Стержень требуется для повышения прочности всей конструкции, термоусаживающая трубка делает конструкцию монолитной, выдавливая изнутри весь воздух.

Материалы не будет лишним добавлять в спецификацию по проекту. Выпускают комплекты с длиной до 40 и 60 мм. КДЗС 60 мм можно встретить чаще всего.

Разъёмы активного оборудования соединяют патч-кордом. Выпускается множество патч-кордов, которые отличаются друг от друга по следующим характеристикам:

  • Типы разъёмов с одной и другой стороны.
  • Класс и тип кабеля.
  • Длина.

На этом мы закончили компоновку сетевого узла ВОЛС. В каталогах выбранного типа требуется изучить все позиции, чтобы найти подходящую. Проблемы возникают лишь в том случае, если специалист не определился с выбором одного из компонентов.

Стоимость кабелей на 4 и 8 волокон будет практически одинаковой. Но прокладка дополнительных кабелей в случае необходимости доставляет немало проблем. Поэтому нужны неразделанные жилы, чтобы был определённый запас. Но при аварии такие жилы свариваются друг с другом. Лучше брать уже разделанные в кроссе на пигтейле изделия.

О муфтах в оптоволоконных сетях

Её используют, чтобы решить несколько задач сразу:

  1. Если есть жилы, которые необходимо направить в другие стороны.
  2. Кабель с длиной отрезка меньше, чем у линии в целом.
  3. Необходимо изменить кабель с внутреннего типа на внешний, либо с варианта в грунте на внутренний и так далее.
муфта в оптических сетях

Муфта – это конструкция для сварки жил. Её выбирают по факторам, которые воздействуют на конструкцию из окружающей среды. Бокс для оптического кросса работает в качестве муфты в обычных зданиях. Главное – чтобы легко размещались КДЗС всех сварок и была возможность подключить все необходимые кабели. Все волокна свариваются заново, даже если нужно небольшое ответвление.

Чем больше комплект муфты с самого начала – тем лучше, таким изделиям и рекомендуется отдать предпочтение.

Волоконно-оптические кабели

Конструкция оптоволоконного кабеля

Конструкция оптоволоконного кабеля влияет на его стоимость больше всего. Волокна сами по себе строятся из обычных кварцевых стёкол. Материал нужно полностью защищать от внешних воздействий, поскольку сам по себе он относится к хрупким основаниям. По условиям эксплуатации и защите от внешних воздействий изделия принято разделять на такие группы:

  • Подвесные с тросами.
  • Самонесущие подвесные.
  • Для укладки в грунт.
  • Бронированные для канализации.
  • Небронированные канализационные.
  • Для внутренней прокладки.

В каталогах все производители пишут, для чего предназначен тот или иной кабель.

Переход на внутренний кабель обязателен при вводе уличных кабелей внутри зданий. В области противопожарной защиты такие требования предъявляются согласно действующим документам и стандартам. Для решения этой задачи берут подходящую муфту. LSZH –аббревиатура, чаще всего используемая в случае с внутренними кабелями. Но у производителя должен быть и специальный сертификат, который гарантирует только применение продукции внутри зданий.

Чтобы придать дополнительную прочность на изгиб, многомодульным кабелям добавляют центральные силовые элементы. Диэлектрики используются для самонесущих изделий, помогающих организовать воздушную проводку. Это арамидные нити или стеклопластик. Гидрофобные наполнители обеспечивают дополнительную защиту от влаги.

Читайте также  Защита от подключения к камере видеонаблюдения

Проволока или специальная лента применяются для бронирования изделий. От грызунов хватит и обычной ленты. Проволока требуется, если возникают значительные механические воздействия.

Для раздела можно привести такие типовые вопросы.

  1. Нужна ли муфта на входе в здание при использовании универсальных и уличных кабелях?

Ответ на вопрос отрицательный, но вендоры и сами накладывают ограничения в этой области.

  1. При топологии в виде звезды лучше к каждому узлу тянуть отдельный кабель, или выбрать многожильный магистральный кабель, где идут ответвления с помощью муфт?

Протягивание отдельного кабеля от каждого узла считается более надёжным вариантом. Особенно, если расстояния измеряются в единицах километров, а количество самих узлов ограничено. Места сварки и лишние потери в муфтах могут отсутствовать, хотя само обустройство такой линии обходится дороже. При больших расстояниях промежуточные муфты могут стать более рациональным решением. Лучше в каждом конкретном случае проводить расчёты с экономической точки зрения.

  1. В чём необходимость кроссов?

Другие технологии для решения таких же задач оказываются слишком дорогими. Их используют, только когда соединения требуется обеспечить прямо в поле.

  1. Чем лучше или хуже остальных подключения с одним волокном?

Такие SFP модули в одном волокне работают на разных длинах волн для передачи и приёма. Это более дорогое решение, но часто оно и обеспечивает стабильную защиту.

Вопросы по расчёту затуханий

Здесь посетителей обычно интересуют такие проблемы.

  • Почему не идёт учёт мощности модуля SFP?

Любые методики рассчитаны на то, чтобы выполнять требования стандартов. Значит, гарантирована стабильная работа любого вида оборудования на построенной ВОЛС. Бюджет мощности SFP модуля можно использовать, если расчёт проводится под конкретного производителя. Но тогда и линия работает только с конкретным выбранным модулем.

  • Если расчёт показывает возможность удлинения более 550 метров, будет ли работать линия?

Здесь ответ отрицательный. Ведь, по сути, учитывается и межмодовая дисперсия, которая тоже влияет на стабильную работу.

  • Можно ли опираться на реальные условия и расчёты?

Лучше всё-таки выбирать стандарт. Тогда работа гарантирована при любых условиях, даже если они ухудшаются.

Проект и документирование

Проектная документация обязательно должна содержать:

  1. Указания для формирования запасов, на сплайс-кассете и перед кроссом.
  2. Указания для дальнейшего монтажа кабеля. Из спецификации можно взять такие параметры, как минимальная температура воздуха при укладке, допустимое растяжение, минимальные радиусы изгиба.
  3. Спецификация по материалам.
  4. Общая схема ВОЛС.
Проект и документирование ВОЛС

Максимальное растяжение кабеля между опорами обязательно учитывается при воздушной прокладке. Это сложный вид расчётов, для которых рекомендуется применять целые программные комплексы.

Выводы

Специалисты компании VIDEOMIR.PRO готовы помочь с решением таких вопросов, как выбор оборудования и компонентов по совместимости, определение основных решений и проектной схемы. Компании важно создавать системы безопасности, которые долгое время функционируют без сбоев. Оборудование при этом должно быть самым современным. В этом деле надо постоянно развиваться и пополнять разум новыми знаниями, тогда вероятность успеха выше.

поделиться постом: