Что такое оптический кабель на ТВ

Оптическим кабелем называют проводное изделие, содержащее оптические волокна, которые соединены в одну цепочку и защищены наружной оболочкой.

Защитный поверхностный слой может быть различным и применяется та или иная разновидность в зависимости от дальнейших условий эксплуатирования изделия.

Преимущества оптического кабеля

Оптоволокно – современный высокосовершенный материал для перемещения информации и данных.

Положительные качества оптоволокна:

• Отсутствие вероятности потери сигнала;
• Мгновенное перемещение сигнала;
• Устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды.

Оптическому кабелю не страшны изменения погодных условий, он не подвергается коррозии и электрическим разрядам. Внутренние волокна кабеля защищены экранами, что предотвращает излучение, кроме того, кабель легкий, что облегчает работы по транспортировке и укладке.

Оптоволоконный кабель широко применяется: его закладывают в грунт, пускают по воздуху и дну океана.

Оптический кабель UGREEN!

В зависимости от назначения и условий эксплуатации оптические кабеля подразделяют на:

• Междугородние;
• Городские;
• Подводные;
• Объектовые;
• Монтажно-оптические.

Витая пара

Витой парой называют пару обособленных проводников, закрученных между собой через некоторое постоянное расстояние. Эти проводки имеют дополнительную изолирующую прослойку.

Под защитной оболочкой располагаются не одна пара проводников, а две и четыре, и восемь, и все равно такой кабель называется витой парой.

Различия по виду защиты:

• Неэкранированный провод;
• Экранированный провод.

Экранирование повышает надежность передачи сигнала, уменьшает возможность возникновения ошибок, устраняет влияние внутренних, внешних факторов и воздействий, тем самым обеспечивая высокую скорость передачи информации.

Производство выпускает и оптические кабели с удвоенным слоем защиты, состоящим из сетчатой оплетки, обмотанной фольгой. По международным практикам неэкранированные витые пары обозначаются как UTP, а экранированные –STP.

Источник: olmi-connect.ru

Волоконно-оптический кабель: виды и характеристики

В современных системах телекоммуникаций ключевую роль играет оперативность, с которой осуществляется обмен информацией. Лучшим инструментом для функционирования сетей является применение волоконно-оптических кабелей (ВОК), которые обеспечивают рекордную скорость передачи данных.

Именно изобретение оптического волокна обеспечило прямой доступ к высокоскоростному интернету огромному количеству людей, в том числе непосредственно в жилищах.

Оптические и цифровые кабели

Как работает волоконно-оптический кабель

В обычных кабелях передается электрический сигнал. В материале с высокой электропроводностью под действием электрического напряжения происходит направленное движение электронов.

В волоконно-оптическом кабеле носитель сигнала — световое излучение, посредством которого передается оптический импульс. Внутри прозрачного материала перемещаются кванты света — фотоны. Скорость света в оптоволокне приблизительно 200’000 км/с, которое различается в зависимости от количества не прямолинейных участков. Источником выступают лазеры или светодиоды.

Сигнал доходит мгновенно. Ограничения накладывает пропускная способность волоконно-оптического кабеля, которая в десятки раз выше, чем у электрических линий. Под пропускной способностью понимают количество информации, переданной в единицу времени. При этом потери чрезвычайно малы, что позволяет передавать сигнал на расстояние до нескольких сотен километров, если использовать соответствующее оборудование.

Оптическое волокно представляет собой нить из материала, способного пропускать свет. Благодаря эффекту полного внутреннего отражения луч, отражаясь от стенок, удерживается внутри нити, которую называют волоконно-оптическим световодом. Необходимое количество таковых помещается внутрь изолирующей оболочки и образуют оптоволоконный кабель.

Сфера применения ВОК

Сразу после изобретения оптоволокно не получило массового распространения. Виной тому высокая стоимость кабелей и укладки. Со временем цены снизились и стали демократичнее, что привело к бурному росту популярности волоконно-оптической технологии.

Основное применение ВОК — телекоммуникационные сети различного уровня сложности. С помощью волоконно-оптического кабеля можно создать как сеть для офиса, так и единый канал передачи данных для целого региона и даже страны.

Как осуществляется монтаж

Укладка оптических кабелей почти не отличается от таковой при использовании электрических кабелей. Необходимо учитывать, что оптоволокно является прочным, но хрупким материалом. При прокладке нельзя превышать предельные углы изгиба. Кабели поставляются намотанными на барабаны, имеющие немалый вес, поэтому необходимо убедиться в отсутствии повреждений, неразрывности волокна. На длине оптического кабеля до 2 км неразрывность можно проверить обычным лазерным фонариком.

Затем кабель протягивается по трассе. Усилие протяжки не должно превышать указанную производителем величину. Места соединений должны находиться в доступных, но защищенных от внешних воздействий местах.

Наибольшую сложность представляет сочленение концов оптического кабеля для последующей сварки. Для этого кабель разделывается, освобождается от гидрофобного материала. Зачищенные концы под микроскопом юстируются (совмещаются) и свариваются за счет нагрева электрической дугой. Современные сварочные аппараты полностью автоматизированы и высококачественно выполняют данную операцию.

Конструкция ВОК

Конструкция кабелей различается в зависимости от области применения. К подземному кабелю требования гораздо выше, чем к линии внутри здания. Различия вызваны необходимостью обеспечить нужную прочность кабеля и достаточную изоляцию от внешних воздействий в разных условиях.

Конструкция световода во всех случаях одинакова. Это нить из сверхчистого кварцевого стекла или пластика.

Когда требуется высокая прочность на растяжение, в центре кабеля прокладывается сердцевина из гибкого металла или прочного пластика, вокруг которой располагаются оптические модули с трехслойной изоляцией.

Как классифицируются кабели

Международная электротехническая комиссия предложила свою классификацию ВОК в зависимости от того, где прокладывается кабель:

• непосредственно в грунте;
• в трубах, коллекторах;
• на воздушных линиях (подвесные, с несущим тросом, самонесущие);
• под водными преградами небольшого размера;
• для прокладки внутри строений;
• для прокладки между сооружениями;
• комбинированный кабель с токопроводящими жилами (для подключения оборудования).

Для каждого вида разработана своя конструкция ВОК, удовлетворяющая требованиям по прочности и влагостойкости, которые зависят от области применения волокна. Для надежной защиты применяются материалы с высокими изоляционными свойствами, которые заключают в прочную металлическую броню.

По принципу распространения оптического сигнала различают два вида волокна:

• одномодовое;
• многомодовое.

Одномодовый кабель

Световод, который пропускает один луч света (его называют модой), имеет сердечник диаметром менее 10 мкм. В кабелях с небольшим сечением на распространение сигнала мало влияет модовая дисперсия (рассеяние), величина которой прямо пропорциональна диаметру сердечника. Низкая дисперсия помогает передавать данные на значительные расстояния без затухания сигнала. Соответственно, не требуется большое количество ретрансляторов. Пропускная способность таких кабелей превышает 10 Гбит/с.

Одномодовые кабели по типу волокна подразделяют на два класса.

1. Кабели с одномодовым оптическим волокном, соответствующее рекомендации ITU-T G.652.D / G.657.A — волокно с малыми изгибными потерями, т.е. волокно с пониженной чувствительностью к изгибам.
2. Кабели с одномодовым оптическим волокном с ненулевой смещенной дисперсией, соответствующее рекомендации ITU-T G.655. Предназначены для магистральных волоконно-оптических систем передачи данных со спектральным DWDM уплотнением, работающих в C- и L-диапазонах.

Многомодовый волоконно-оптический кабель

Такой кабель позволяет пропускать сквозь себя несколько лучей, которые распространяются по независимым друг от друга путям. В этом случае необходимо применять сердечники большего диаметра, что приводит к значительному возрастанию модовой дисперсии.

Результат более интенсивного рассеяния света внутри кабеля — ускоренное затухание сигнала, что существенно снижает протяженность линии передачи данных. Когда сигнал необходимо передавать на значительные расстояния, появляется потребность в дополнительных ретрансляторах.

В свою очередь, многомодовые кабели по классу оптоволокна подразделяются следующим образом:

Тип волокнаПолоса пропускания, МГц/кмРасстояние передачи, м

850 нм	1300 нм	1GBase-SR	10GBase-SR	40GBase-SR4 / 10GBase-SR10
62,5/125 ОМ1	более 160	более 500	275	—	—
50/125 ОМ2	более 500	более 500	600	83	—
50/125 ОМ3	более 1500	более 500	1000	300	140
50/125 ОМ4	более 3500	более 500	1100	550	170

Одномодовый или многомодовый кабель, как выбрать

Характеристиками, определяющими выбор между этими типами кабелей, является пропускная способность и протяженность линии.

Трудно переоценить влияние волоконно-оптических линий связи на современное общество. Пользоваться интернетом без задержек и сбоев, получить наличные в любом банкомате, связаться с человеком в любой стране, и многое другое стало возможным благодаря изобретению оптоволокна.

Источник: intg.ru

Что такое оптический кабель на тв

В подавляющем большинстве случаев выбор падет в сторону «оптики до дома». И вот почему:

Стоимость оптического кабеля уже ниже стоимости хорошего магистрального или даже субмагистрального коаксиального кабеля.

Отсутствие влияния электромагнитных помех (грозы, близлежащие РЛС, ТВ передатчики и т.п.)

Возможность подачи нескольких услуг по одному кабелю/волокну без протяжки дополнительных кабелей

Больший срок эксплуатации

Из «недостатков» выбора оптики можно выделить:

сравнительная дороговизна монтажного и измерительного оборудования

более высокие требования к квалификации персонала

более высокая суммарная стоимость оборудования, устанавливаемого на доме

За гибридным вариантом преимущество останется в случае небольших сетей, когда абоненты не готовы оплатить стоимость подключения по оптике, а оператор не готов вкладывать свои собственные средства в нерентабельную сеть. Нерентабельность в данном случае обуславливается малым количеством абонентов и низкой абонентской платой, ведь такие абоненты справедливо будут требовать одинаковой абонентской платы с абонентами из «рентабельных» участков сети.

1310 или 1550

Грубый расчет требуемого на сеть оптического бюджета сводится к подсчету количества домов, на которых будут установлены оптические приемник. Для нормальной работы современного оптического приемника требуется оптическая мощность -5. -1 dBm. Если грубо учесть различные потери на расстония, коммутацию и т.п., то можно допустить, что на один оптический приемник нужно примерно 1 мВт оптической мощности (0 dBm). Суммируем количество домов — получаем суммарную оптическую мощность, которую должны выдавать все источники оптического сигнала.

Например, в сети 500 домов. Значит общая необходимая мощность порядка 500 мВт / 27 dBm

При использовании технологии 1310 нм, потребуется около 25 передатчиков мощностью 20 мВт. При использовании 1U передатчиков это целая 19″ стойка, к которой нужно подвести 2.5-3 кВт электроэнергии.

При использовании технологии 1550 нм потребуется 1 передатчик с внешней модуляцией и 1-2 оптических усилителя. Стоимость передатчика с внешней модуляцией достаточно высока. Но на всю сеть, а то и на сеть соседних населенных пунктов потребуется всего один такой передатчик (максимум два под резерв), т.к. расширение будет идти за счет оптических усилителей стоимость которых уже вполне низка. Использование оптических передатчиков на длину волны 1550нм с внутренней модуляцией ограничено максимум двумя усилителями в каскаде и максимальным расстоянием от передатчика до приемника около 15 км. Есть случаи успешного эксплуатирования таких передатчиков на больших сетях, но это скорее всего исключения.

Технология 1310 нм применима на сетях с относительно небольшим колличеством оптических приемников. В качестве показательного примера разумного экономического подхода в выборе технологии можно привести сеть одного из дальневосточных операторов: основная городская сеть оператора построена с использованием технологии на 1550нм; сигнал (DVB-C) от основной сети на остров (2 км) передается по радиоканалу; разводка ТВ сети по острову (10 домов) выполнена с использованием передатчика на 1310 нм.

Технологию на 1310 нм имеет смысл так же использовать в гибридных сетях (см. выше), в случае принятия решения о строительстве таковой.

Проектирование

Главным вопросом при проектировании оптической ТВ сети является выбор топологии. Первая мысль, которая приходит в голову — использовать коаксиальную модель, т.е., по сути, топологию шины, когда основной сигнал имеет ответвления на каждом доме по пути от головной станции до последнего дома в цепи.

Плюсы очевидны: низкий расход оптических волокон. собственно на этом плюсы и закончились. Дальше начинаются сплошные минусы:

трудоемкость расчета — каждый ответвитель в цепи должен быть посчитан отдельно. если отвести на дом много, то останется меньше сигнала для последующих домов; если отвести мало, то при строительстве рядом дома, подать на него сигнал будет весьма проблематично, вплоть, до протяжки нового кабеля. Помимо расчета ответвителей, с большой долей вероятности в расчетах выяснится, что потребуются разные источники оптического сигнала (усилители на разную мощность)

ограничение количества домов на шине — в одну жилу можно подать ограниченную оптическую мощность, которую, соответственно, можно поделить/ответвить ограниченное количество раз

низкая надежность — любая неисправность на промежуточном ответвлении неизбежно влияет на всю последующую цепочку. А неисправности будут (некачественный монтаж, некачественные материалы, вандализм). В конечном итоге все это приведет к недовольству абонентов и, как следствие, к их уходу к конкурентам

поддержание эксплуатационного запаса оборудования и материалов — для оперативного устранения возникающих неисправностей нужно будет имет в распоряжении весь «зоопарк» делителей и передатчиков/усилителей

Для сети масштаба города, особенно, если есть или планируется строительство параллельной сети передачи данных, удобней использовать ту же топологию: кольцо или дерево для ядра и узлов агрегации и звезда для сети распределения. Тем самым две разные сети будут «связаны» не только физически (волокна в кабеле), но и структурно. Иерархия, которая доказала свое удобство при проектировании, масштабировании и эксплуатации сетей передачи данных, может быть легко адаптирована под оптическую ТВ сеть.

Во главе такой оптической сети помещается оптический передатчик на длину волны 1550 нм с внешней модуляцией. Сразу после передатчика, в зависимости от размера сети, ставится либо оптический усилитель с многопортовым делителем (каждый отвод питает отдельный узел агрегации), либо оптический делитель, питающий несколько оптических усилителей, питающих отдельные узлы агрегации.

Вариант группировки домов по узлам агрегации (красные круги)

Узел агрегации может быть как активным (устанавливается оптический усилитель), так и пассивным (устанавливается PLC делитель). При выборе типа узла агрегации стоит учитывать несколько факторов:

максимальная мощность оптического сигнала, подаваемого в волокно не должна превышать 18 дБм. Если мощность усилителя больше, то сигнал нужно сразу делить делителем, что бы уровень не превышал 18 дБм;

возможность установки источника бесперебойного питания на узле агрегации

варианты установки оборудования на узле агрегации

На узле агрегации можно ставить равнозначный делитель. Лучше конечно PLC, не смотря на его бОльшие внутренние потери, по сравнению со сварным делителем: PLC делители менее подвержены изменениям характеристик при изменении внешних факторов, прежде всего, температуры; PLC делители имеют менее габаритные размеры, что позволяет их устанавливать даже в небольших муфтах/кроссах.

Вариант PLC делителя

Желательно, что бы 1-2 порта были свободными: пригодятся при эксплуатации для контроля сигнала и при внезапном стоительстве нового дома по-близости.

Установка равнозначного делителя удобней, как в плане унификации, так и в плане расчетов. Узлы агрегации обычно располагаются в месте скопления домов и расстояния от домов до узла обычно находятся в диапазоне 0~3 км. Т.к. рабочий диапазон современных оптических приемников достаточно широкий (-7. 0 дБм), то разница между оптическими уровнями на входах приемников, установленных на разном расстоянии от узла агреации несущественна и легко компенсируется АРУ приемника или настройкой его выходного ВЧ уровня.

Каждый оптический приемник (или дом) получает ТВ сигнал от узла агрегации по отдельной жиле. Расход жил больше? Да. Но надежность сети и удобство эксплуатации такой сети с лихвой перекроют разницу в стоимости кабеля, тем более, что оптический кабель в последние годы существенно подешевел.

Несколько слов про выбор оптических усилителей. Для удобства эксплуатации желательно всю сеть проектировать/строить под 1-3 вида оптических усилителя. Кто-то за основу берет усилитель небольшой мощности, кто-то склоняется к многопортовым усилителям, кто-то в сети использует и те и те усилители. Все варианты имеют свои плюсы и минусы. Оптимальное решение всегда зависит от конкретной ситуации на сети и предпочтений оператора.

И немного про выбор жильности кабелей и распределение волокн. Исходя из топологии можно выделить т.н. магистральные волокна (питают узлы агрегации) и волокна распеределения (питают дома). Волокна, в свою очередь, могут группироваться в магистральные модули, модули сети распределения.

На этапе проектирования необходимо определиться с жильностью кабелей на всех участках сети с учетом проходящих магистральных жил/модулей и жил сети распределения, а так же резервных волокн. Рекомендуется в магистральных кабелях оставлять 1-2 резервных модуля (модуль 8-16 волокон). В модулях, питающих узлы агрегации желательно оставлять 4-6 свободных волокна. В кабелях распределения (до дома) желательно иметь 2-4 свободных волокна.

Эксплуатация

Предложенный вариант построения ТВ оптической сети имеет три важных преимущества:

надежность сети — чаще всего неисправности сети возникают на домах, как местах более простого доступа к кабелям. Это могут быть акты вандализма, происки конкурентов. При вышеописанном подходе влияния каждого дома на работоспособность остальной части сети минимально, а по сути, нет влияния. «Умер» дом, все остальные продолжают работать. Единственно, возрастает роль домов, на которых располагаются узлы агрегации, но в любом случае проще обеспечить безопасность оборудования и кабелей на нескольких домах.

удобство — использование типовых решений ведет уменьшению ошибок проектировщиков и монтажников в процессе работы. так же ускоряется процесс обучения нового персонала. уменьшается скорость устранения аварийных ситуаций. При правильно поставленном процессе оповещения абонентов и регламенте работ на узлах агрегации сводится к минимуму время прекращения подачи услуг и, как следствие, уменьшается недовольство абонентов.

оптимизация аварийных запасов материалов и оборудования — на складе можно поддерживать небольшой ассортимент делителей, усилителей.

Источник: shs-systems.ru