+375(17) 237-46-55
Заказать звонок
Режим работы: пн-пт с 9:00 до 18:00
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС)

27/11/2012

Оптоволоконные сети – одно из самых перспективных в области связи направлений. Оптические каналы обладают на порядок большей пропускной способностью, нежели информационные линии на основе медного кабеля. Помимо того, оптическое волокно характеризуется невосприимчивостью к электромагнитным полям, благодаря чему снимаются некоторые из типичных проблем медных систем связи. Посредством оптических сетей происходит передача сигнала на большие расстояния с меньшими потерями. И хотя данная технология пока еще дорогостоящая, однако цены на оптические компоненты со временем снижаются, а возможности медных линий в то же время приближаются к предельным значениям и на развитие этого направления требуется все больше затрат.

 

ВОЛС: основные понятия, области применения

Волоконно-оптическая линия связи представляет собой вид системы передачи, когда передача информации происходит по оптическим диэлектрическим волноводам, называемым «оптическими волокнами».

Технологии ВОЛС кроме вопросов волоконной оптики охватывают и вопросы, которые касаются электронного передающего оборудования, в т.ч. его стандартизации, протоколов передачи, а также вопросы топологии сети, общие вопросы построения сетей.

В основном волоконно-оптические линии связи используются при построении объектов, где посредством СКС необходимо объединить многоэтажное здание либо здание большой протяженности, а также объединить территориально разрозненные здания.

На рис. 1 представлена структурная схема ВОЛС, которая применяется для создания подсистемы внешних магистралей.

 

 

волс

Рис. 1. Структурная схема ВОЛС для создания подсистемы внешних магистралей

 

Области применения, классификация волоконно-оптических кабелей (ВОК)

Предназначение применяемых в СКС волоконно-оптических кабелей – передача оптических сигналов внутри зданий / между ними. На основе ВОК возможна реализация всех трех подсистем СКС, хотя волоконная оптика в горизонтальной подсистеме для обеспечения функционирования ЛВС применяется пока ограниченно. В подсистеме внутренних магистралей ВОК применяются с одинаковой частотой, что и кабели из витых пар, а в подсистеме же внешних магистралей у них доминирующая роль.

В зависимости от того, в какой области применяются волоконно-оптические кабели, они подразделяются на следующие три основных вида: 
1) кабели внешней прокладки (outdoor cables); 
2) кабели внутренней прокладки (indoor cables); 
3) кабели для шнуров.

 

При создании подсистемы внешних магистралей используются кабели внешней прокладки – они связывают отдельные здания. Основная область использования кабелей внутренней прокладки – организация внутренней магистрали здания. Предназначение кабелей для шнуров – в основном для изготовления соединительных / коммутационных шнуров, а также выполнения горизонтальной разводки, когда реализуются проекты класса «fiber to the desk» (или волокно до рабочего места), а также «fiber to the room» (или волокно до комнаты). На рис. 2 представлена общая классификация оптических кабелей СКС. 

 

волоконно-оптические линии связи

Рис. 2. Общая классификация оптических кабелей СКС

 

Преимущества ВОЛС

У передачи информации посредством ВОЛС есть целый ряд преимуществ перед передачей посредством медного кабеля. Быстрое внедрение в информационные сети волоконно-оптических линий связи – следствие преимуществ, связанных с особенностями распространения сигнала в оптическом волокне (ОВ).

  • Широкая полоса пропускания. Обусловлена она очень высокой частотой несущей – 1014 Гц. Благодаря этому по одному оптическому волокну возможна передача информационного потока в несколько Тбит/с. Широта полосы пропускания является одним из наиболее важных преимуществ ОВ над медной либо другой средой передачи данных.
  • Малое затухание светового сигнала в ОВ. Сегодня производители (как отечественные, так и зарубежные) выпускают промышленное оптоволокно, имеющее затухание 0,2–0,3 дБ на длине волны 1,55 мкм в расчете на 1 км. Благодаря малому затуханию и небольшой дисперсии есть возможность построения участков линий без ретрансляции, имеющих протяженность до 100 и более километров.
  • Низкий уровень шумов. Благодаря данному преимуществу возможно увеличение в волоконно-оптическом кабеле полосы пропускания путем передачи различной модуляции сигналов с малой избыточностью кода.
  • Высокая помехозащищенность. Так как оптическое волокно изготовлено из диэлектрика, оно обладает невосприимчивостью к электромагнитным помехам, создаваемым окружающими медными кабельными системами и электрическим оборудованием, способным индуцировать электромагнитное излучение (ЛЭП, электродвигательные установки и т.п.). А в многоволоконных кабелях не возникает в том числе такая проблема, как перекрестное влияние электромагнитного излучения, которая присуща многопарным медным кабелям.
  • Малые вес и объем. Оптические кабели характеризуются меньшими весом и объемом в сравнении с медными при идентичной пропускной способности. К примеру, 900-парный телефонный кабель, имеющий диаметр 7,5 см, можно заменить одним волокном, имеющим диаметр 0,1 см. Если оптическое волокно «одеть» в большое число защитных оболочек, а затем покрыть его стальной ленточной броней, то диаметр этого ВОК составит 1,5 см, то есть меньше в несколько раз, чем диаметр рассматриваемого телефонного кабеля.
  • Высокая защищенность от несанкционированного доступа. Так как ВОК почти не излучает в радиодиапазоне, следовательно, информацию, передаваемую по нему, трудно подслушать без нарушения приема-передачи. Системами мониторинга (непрерывного контроля) целостности ВОЛС используются свойства высокой чувствительности ОВ, благодаря чему они могут мгновенно отключить «взламываемый» канал связи, а также подать сигнал тревоги. Сенсорные системы, которые используют интерференционные эффекты распространяемых световых сигналов (как по разным волокнам, так и разной поляризации), характеризуются очень высокой чувствительностью к колебаниям и небольшим перепадам давления. Данные системы особенно нужны при создании линий связи в таких службах, как правительственные, банковские и некоторые другие специальные службы, где к защите данных предъявляются повышенные требования.
  • Гальваническая развязка элементов сети. Заключается данное преимущество ОВ в его изолирующем свойстве. Оптическое волокно помогает избежать электрических «земельных» петель, могущих возникать в ситуации, когда 2 сетевых устройства неизолированной вычислительной сети, которые связаны медным кабелем, имеют заземления в разных точках здания, к примеру на разных этажах. В данном случае возможно возникновение большой разности потенциалов, а это способно повредить сетевое оборудование. Для ОВ этой проблемы не существует.
  • Взрыво- и пожаробезопасность. Так как искрообразование в ОВ отсутствует, благодаря оптическому волокну повышается безопасность сети на нефтеперерабатывающих, химических предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска.
  • Экономичность ВОК. Изготовлено оптическое волокно из кварца, в основе которого – двуокись кремния, широко распространенный, а потому недорогой материал, в отличие от меди. Сейчас стоимости оптического волокна и медной пары соотносятся как 2:5. При этом посредством ВОК сигналы передаются на значительно большие расстояния без ретрансляции. При использовании ВОК сокращается количество повторителей на протяженных линиях. При использовании солитонных систем передачи достигнуты дальности в 4000 км без регенерации (это значит, только с использованием оптических усилителей на промежуточных узлах) при скорости передачи выше 10 Гбит/с.
  • Длительный срок эксплуатации. Волокно со временем испытывает деградацию. Это означает увеличение затухания в проложенном кабеле. Благодаря же совершенству современных технологий производства ОВ данный процесс значительно замедлен, в связи с чем срок службы ВОК – примерно 25 лет. За это время может смениться несколько поколений/стандартов приемо-передающих систем.
  • Удаленное электропитание. Иногда необходимо удаленное электропитание узла информационной сети. ОВ не способно выполнять функции силового кабеля. Но в этих случаях возможно использование смешанного кабеля, когда кабель наряду с ОВ оснащается медным проводящим элементом.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРКИРОВКИ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ ПО ПАРАМЕТРАМ
Подобрать