Optiskā šķiedra piedāvāja jauna līmeņa sakaru atbalstu lielā ātrumā un ar optimizētu tehnisko bāzi. Bet, lai sasniegtu maksimāli pozitīvos šīs tehnoloģijas pielietošanas faktorus, ir nepieciešama kvalitatīva uzstādīšana. Fakts ir tāds, ka optiskās šķiedras kabelis tikai virspusēji atgādina pazīstamus un tradicionālus signālu pārraides līdzekļus, taču tā struktūra ir daudz sarežģītāka un prasīgāka lietošanai.
Kas ir šķiedra?
Pati par sevi optiskā šķiedra ir plānas kvarca caurules cilindrs ar dažādu blīvuma pakāpi. Arī tā sastāvs ir neviendabīgs, jo var pievienot leģējošus ieslēgumus, lai palielinātu individuālos parametrus pat ražošanas posmā. Funkcionālo struktūru veido divas daļas - serde un apvalks (neattiecas uz izolācijas pārklājumu).
Gaismas impulss vienmēr ir šo divu līmeņu robežās, bet tiek atspoguļots tikai līdz vadītāja kodolam. Faktiski šis darbības princips nosaka lielu datu pārraides ātrumu, izmantojot optiskās šķiedras kabeli. Starp citu, vītā pāra standarta formātos, piemēram, CAT3 un CAT5, tiek nodrošināts pārraides ātrums 10, 100, Mb/s, savukārt šķiedra sasniedz 1000 Mb/s.
Klasifikācija pēc kabeļa struktūras
Optiskās šķiedras līnija var saturēt vienu vai vairākus režīmus, kas tiek saprasti kā gaismas stara izplatīšanās veids. Viena režīma kabeļi nodrošina, ka visi stari tiek pārraidīti vienā virzienā. Viņi pārvietojas vienu un to pašu ceļu ar tādu pašu ātrumu, sasniedzot gala punktu tajā pašā laikā, neizkropļojot signālu. Tehnoloģiski vienmoda optiskās šķiedras kabeļa darbību nodrošina lāzera uztvērēji, kas izmanto gaismas starojumu tikai ar vienu viļņa garumu.
Daudzrežīmu šķiedras atbalsta vairākus gaismas ceļus, kas izraisa ievērojamu staru izplatīšanos, tāpēc signāls tiek izkropļots. Tiešo pārraidi nodrošina nevis lāzers, bet standarta LED, kas samazina līnijas ieklāšanas izmaksas. Tas pats lēmums ietekmē kabeļa kalpošanas laika palielināšanos salīdzinājumā ar vienmoda vadītāja veiktspēju.
Kabeļu klasifikācija pēc mērķa
Iespējams, viens no trūkumiem optiskās šķiedras kabeļa ielikšanā būs tā zemā daudzpusība. Sensitīvā struktūra bieži uzliekierobežojumi viena kabeļa lietošanai dažādos apstākļos. Parasti tas ir saistīts ar stieples biezumu un aizsargizolatoriem. Tāpēc pamatlīmenī izšķir šādus šķiedru veidus:
- Ārējai oderei. Parasti veido mugurkaula tīklus daudzu kilometru garumā. Izvirza augstas prasības pret ārējo aizsardzību – galvenokārt no mehāniskiem bojājumiem, tāpēc plaši izplatīta ir kļuvusi bruņu izolācija uz tērauda, alumīnija vai polikarbonāta bāzes. Stieples konstrukcijā tiek izmantota arī metāla stieple, lai nostiprinātu kontūru.
- Iekšējai oderei. Tipisks šīs grupas pārstāvis ir optiskās šķiedras kabelis internetam, kas var veidot daudzlīmeņu un sarežģītu tīklu informācijas pārraidīšanai plašam abonentu lokam nelielas apakšsistēmas ietvaros. Ja mēs runājam par iekšējām maģistrālēm, tad šķiedru var izmantot kombinācijā ar vītā pāra.
- Auklām. Optiskie vai komutācijas kabeļu segmenti, kas pilda ne tik daudz signāla vadītāja funkcijas, bet gan pārejas savienojumu uzdevumus nelielos attālumos.
Kabeļa specifikācijas
Tāpat kā citiem vadītāju veidiem, arī optiskajai šķiedrai ir plašs dažādu parametru klāsts. Ja mēs runājam par visizplatītākajiem formātiem un vidējo standartu, tad optiskās šķiedras kabeļa elektriskos raksturlielumus var attēlot šādi:
- Metāla izolācijas pretestība saskarē ar zemi/ūdeni 1 km attālumā - ne mazāka par 2000 MΩ.
- Spēja izturētspriegums ķēdē ar metāla izolāciju - līdz 20 kV.
- Maksimālā pieļaujamā pārsprieguma strāva līdz 105 kA.
- Liekuma rādiuss - līdz 20 ārējiem kabeļu diametriem.
- Optisko kabeļu kalpošanas laiks ir līdz 25 gadiem.
Runājot par serdeņu izmēriem, vienmoda šķiedras diametra diapazons ir 8–10 µm, un vairāku režīmu serdeņiem tas svārstās no 50 līdz 62,5 µm. Ārējā apvalkā standarta diametrs ir universāls visiem optiskās šķiedras veidiem un ir 125 mikroni. Šādus kabeļus var izmantot strukturētā kabeļu sistēmā ar noņemamiem un neatdalāmiem savienojumiem. Speciāliem lietojumiem īpašos apstākļos var izmantot izolācijas apvalka buferi, kura ārējais diametrs mainīsies no 250 līdz 900 mikroniem.
Tehniskie soļi optiskās šķiedras ieklāšanai
Pēc saskaņošanas par nepieciešamajiem dokumentiem varat sākt izstrādāt tehnisko risinājumu. Pirmajā posmā tiek izvēlēts optimālais kabeļu līnijas organizēšanas veids. Ja mēs runājam par galveno maršrutu, tad ir atļautas gandrīz visas dēšanas iespējas - pazemē, zem ūdens, pa gaisu vai pa sauszemi. Lielā mērā tas būs atkarīgs no paša vadītāja veida. Piemēram, pašnesošs optisko šķiedru kabelis, kura pamatā ir augstas stiprības aramīda pavedieni, ir optimāli piemērots balstiekārtai uz elektroenerģijas pārvades un sakaru atbalsta līnijām. Turklāt to izmanto gan nelielu ķēžu ierīkošanai starp mājām, gan kilometru maršrutiem. Jebkurā gadījumā izvēlētais kabelis ir rūpīgi pakļautskontrole un tikai pēc tam atļauta uzstādīšana.
Nākamajā posmā tiek gatavota pati trase. Galvenie izpildītāju uzdevumi šajā daļā ir nodrošināt vislabvēlīgākos apstākļus kabeļa ieguldīšanai, nostiprināšanai un turpmākai darbībai. Jānodrošina atbalsta nesošā infrastruktūra, un pati ieklāšanas līnija tiek veidota, cerot uz līdz minimumam samazināt līkumus un pagriezienus. Pēc tam varat pāriet tieši uz darba aktivitātēm.
Slēgta pazemes ieklāšana
Šķiedras optikas līnijas novietošanu pazemē var veikt atklātā tranšejā vai caur cauruļvadu. Izolācijas caurules kabeļu stiepšanai tajās parasti tiek izmantotas, ieklājot biezus maršrutus daudzu kilometru garumā. Visuzticamākais veids ir izveidot tranšeju 70-150 cm dziļumā un pēc tam uzstādīt atbalsta stabus vai blokus. Uz tiem tiek uzlikta caurule, kurā iepriekš ir ievīta līnija. Parasti optiskās šķiedras kabeļa ieklāšana pazemē tiek veikta segmentos. Aizsargcaurules pārmaiņus veido kontūru un tiek metinātas pa daļām, un līnija tiek novilkta, palielinoties attālumam. Pēdējā posmā trase ir klāta ar zemi.
Atvērt pazemes kabeļa maršrutēšanu
Šajā gadījumā viņi iztiek bez īpašām caurulēm, bet izmantojot kabeļa slāni. Šī ir ierīce, kas ļauj ievietot šķiedru tranšejā ar minimāliem izliekumiem un saglabājot paredzēto fiksācijas kontūru. Ieklāšanas laikā kabelis vienmērīgi tiek izvadīts cauri kabeļa ieguldīšanas naža kasetei ar iepriekšiestatīt lieces diapazonu. Svarīgi, lai ieklāšanas dziļums būtu vismaz 120 cm un lai ceļā nebūtu biežu krustojumu ar pazemes inženierkomunikācijām.
Lai optisko šķiedru kabelis būtu novietots visā trasē ar vienādiem pieļaujamā slīpuma leņķa parametriem, lieces rādiusam krāvējā ir jāpaliek vienādam visā distancē. Pēc ieklāšanas virs kabeļa līmeņa tiek uzlikta signāllente, un vietās, kur krustojas ar citām komunikācijām, tiek uzstādīti elektroniskie marķieru informatori.
Pneimatiskā piekare
Lai uzstādītu kabeli šādā veidā, atkarībā no maršruta īpašībām un mērķa var izmantot esošo elektrolīniju, dzelzceļa vai pilsētas transporta infrastruktūru. Kā jau minēts, vienkāršākā optiskās šķiedras kabeļa uzstādīšana pa gaisu tiek veikta, izmantojot pašnesošu vadu. Šajā gadījumā kabeļu saišķis tiek likts vienā virzienā. Stiprinājums tiek veikts uz iepriekš izstiepta kabeļa. Cietajai stieplei atritinoties, optiskā šķiedra tiek pielīmēta pie tā un sasieta ar polietilēna diegu. Saites un skavas var izmantot tikai kā papildinājumu fiksācijas sistēmai. Nelielā optiskās šķiedras masa ļauj tās kabeļus nospriegot daudzu kilometru garumā.
Optisko šķiedru savienošanas metodes
Vēlams izvairīties no biežiem savienojuma mezgliem, taču tos tik un tā pilnībā novērst nebūs iespējams. Neatkarīgi no kabeļa ieklāšanas metodes un mērķajums vajadzēs saplacināt abas kontūras.
Tas tiek darīts šādos veidos:
- Ar savienotājiem. Dizaina iespēja, kas ietver mehānisku ierīču izmantošanu - sava veida sadalītājus. Metode ir ērta, taču komunikācijas kvalitāte un šāda savienojuma uzticamība atstāj daudz vēlamo.
- Līme. Drošāka opcija optiskās šķiedras kabeļa pievienošanai, ko veic, izmantojot epoksīda līmi. Vēlams izmantot divkomponentu kompozīcijas ar refrakcijas raksturlielumiem, kas atbilst konkrētai šķiedrai. Šī metode nodrošina labu darbības efektu, taču pats instalēšanas process var radīt daudz problēmu.
- Metināšana. Divu šķiedru līniju galu termiskai apstrādei tiek izmantots īpašs lodāmurs, pēc kura lokanā struktūra veido monolītu savienojumu. Šuve ir pastiprināta ar termosarūkošām piedurknēm un pēc kāda laika ļauj izmantot kabeli turpmākās uzstādīšanas darbībās.
Šķiedras optiskais savienojums
Kad līnija tiek nogādāta tiešajā darbības objektā, atliek tikai pabeigt uzstādīšanas procesu ar elektroinstalācijas palīdzību. Kontaktligzda būs šīs infrastruktūras pamatelements. Tas atrodas mājā vai dzīvoklī pie ieejas un savieno patērētāja aprīkojumu ar sadales skapi.
Lai ievadītu kabeli kontaktligzdā, vēlams izmantot optisko plākstera vadu. No šī mezgla jūs varat liktoptiskās šķiedras kabelis internetam zem maršrutētāja, līnija telefonam vai televizoram. Uzstādīšanas laikā tiek izmantoti gofrēšanas gofrētāji standarta RJ11 savienotājam, RJ formāta spraudnis, kā arī kabeļu noņemšanas instrumenti.
Secinājums
Ir grūti pārvērtēt optiskās šķiedras nozīmi mūsdienu telekomunikāciju līniju organizēšanā. Praktiskums un daudzpusība kopā ar augstiem tehniskajiem un ekspluatācijas datiem ir padarījusi optisko šķiedru kabeli par populārāko informācijas vadītāju gan komerciālās struktūrās, gan mājsaimniecības līmenī. Protams, šī kabeļa izmantošanas negatīvie faktori vēl nav pabeigti, kas izpaužas gan augstās izmaksās, gan atsevišķās uzstādīšanas niansēs. Taču prakse rāda, ka šīs nepilnības vairāk nekā kompensē lietojumprogrammas pozitīvā ietekme, nemaz nerunājot par ražotāju vēlmi optimizēt optiskās šķiedras maršrutu ieklāšanas tehnoloģiju.
