Сравнение оптического волокна и витой пары.

Федеральное агентство связи

ГОУ СПО «Чебоксарский электротехникум связи»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

По предмету:__ Линейные сооружения

Наименование работы:

Кабели структурированных кабельных систем.

Для специальностей: СС и СК, МТКС

Работа рассчитана на 2 часа

Разработал преподаватель

________Кондина В.Г.

(подпись, Ф.И.О.)

«____»___________2010 г.

Г.Чебоксары.

Лабораторная работа № 6

Кабели структурированных кабельных систем.

1. Цель работы

Изучить образцы кабелей. Научиться по конструкции определять тип (марку) структурированных кабелей.

2. Инструмент, оборудование и приборы

Специальные инструменты по разделке кабеля, куски структурированных кабелей длинной 100- 150мм.

3. Задание:

Изучить конструкцию приложенных образцов структурированных кабелей и определить марку каждого кабеля.

4. Подготовка к работе:

4.1. Изучить рекомендуемую литературу.

4.2 Подготовить бланк отчета

4.3. Ответить на вопросы допуска:

4.3.1. Преимущества витой пары и оптического волокна.

4.3.2. Требования к структурированным кабелям.

4.3.3. Область применения структурированных кабелей.

5. Литература-

5.1. Приложение.

5.2. Гроднев И. И. «Линейные сооружения связи» - Изд. «Радио и связь», Москва, 1987г.

5.3. Андрюшенко Л.М.; Гроднев ИИ; Панцилэв ИП «Волоконно-оптические линии связи» - Изд. «Радио и связь», Москва 1987г.

5.4. Э.Л.Портнов; « Оптические кабели связи. Конструкции и характеристики»-Москва 2002г.

5.5. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети.

6. Контрольные вопросы.

6.1 Классификация структурированных кабелей связи.

6.2 Конструкции структурированных кабелей связи.

6.3 Каковы типы покрытий структурированных ?

6.4 Назовите элементы конструкции структурированных , оболочки СКС, гидрофобные материалы в СКС?

6.5 Назовите марки структурированных кабелей?

Порядок выполнения работы.

В процессе выполнения работы студент должен проделать следующие операции:

- определить конструкцию защитного покрова кабеля;

- определить тип и ёмкость витой пары ;

- определить количество оптических ;

- определить тип структурированных ОВ и количество ОВ;

- определить тип изоляции структурированных ОВ;

- определить марку из предложенных образцов кабеля;

- назвать область применения изучаемых образцов кабеля.

Выполнив лабораторную работу студент составляет письменный отчет.

Отчет по работе:

Отчет по работе должен быть составлен в соответствии с предложенной формой и содержать: 1. Поперечный разрез кабелей предложенных образцов с указанием конструктивных элементов;

Примеры выполнения разрезов кабеля показаны на рисунках в приложениях.

2. Ответы на поставленные контрольные вопросы.

Сравнение оптического волокна и витой пары.

Наличие кабельных систем трех стандартов ( MMF-PMD, SMF-PMD и TP-PMD) предоставляет пользователю выбор в зависимости от конкретной ситуации. Приведем сравнительный анализ оптического волокна и витой пары.

Главные преимущества функционирования сети с использованием волоконно-оптического кабеля следующее:большие расстояния между станциями ( пунктами ретрансляции); высокая помехозащищенность; отсутствие излучаемых помех; высокая степень защищенности от несанкционированного доступа; гальваническая развязка элементов сети; взрыво- и пожаробезопасность.

Причины, по которым заказчик может предпочесть медный кабель волоконно-оптическому, следующие: низкая стоимость восстановления обрывов; удобство использования в небольших рабочих группах.

Низкая стоимость подключения к рабочей станции. Витые пары STP IBM Type 1 и UTP cat. 5могут существенно уменьшить затраты на сетевое оборудование, так как они не требуют установки дорогостоящих оптических прёмопередатчиков и пассивных компонентов волоконной оптики.

Низкая стоимость восстановления обрывов.Для устранения обрыва витой пары не требуется дорогостоящее специальное монтажное оборудование, как в случае обрыва оптического кабеля. Можно также целиком заменить поврежденную витую пару, что оправдано её низкой стоимостью.

Удобства использования в небольших группах.Витая пара будет удобной при использовании концентратора в рабочих группах, в конструкторских бюро. Это удобство является следствием меньшей стоимости FDDI-концентратора, имеющего порты для подключения витых пар.

Оптические кабели для прокладки внутри зданий

Конструкция и механические характеристики, а также методы испытаний волоконно-оптических кабелей для участков, проходя­щих внутри зданий, в основном такие же, как и волоконно-оптических кабелей, применяемых на участках линейно-кабельных сооружений. Существенное отличие состоит в использовании для оболочки менее воспламеняющихся материалов и отсутствии гид­рофобных компаундов, поскольку таковые не требуются.

Система прокладки волоконно-оптического кабеля внутри зданий и помещений была разработана как для локальных сетей (сетей LAN), так и внутренних систем передачи, а также для реализации вы­сокоскоростной широкополосной цифровой связи и видео-конференцсвязи. Такие системы прокладки волоконно-опитческих ка­белей представлены на рис. 7.1 и 7.2.

Систему прокладки волоконно-оптического кабеля внутри зданий можно классифицировать следующим образом:

• основная распределительная часть [1]. Представляет собой систему прокладки кабеля в вертикальной кабельной канали­зации внутри шахтных стволов от главной панели переклю­чений к промежуточным или в таких местах соединения кабе­лей, как шкаф;

• горизонтальная распределительная часть. Представляет со­бой систему горизонтальной прокладки кабеля между такими местами соединения кабелей, как, например, стена, подпол, пол;

• оконечная часть. Представляет собой систему прокладки ка­белей, идущую от таких мест соединения кабелей, как шкаф, до устройства цифровой связи или выходов. Часто в качестве оконечной части применяются одно - или двухволоконные кабели;

• место соединения кабелей. Волоконно-оптические кабели и относящиеся к ним устройства внутри зданий в отличие от внешних кабелей могут применяться на ограниченных участ­ках сети электросвязи.

При выборе конструкции кабеля и относящихся к нему устройств необходимо тщательно проанализировать и учесть условия окру­жающей среды. Факторы, связанные с различными условиями ок­ружающей среды, представлены в табл. 7.1 и 7.2.

Иерархически современная локальная кабельная сеть имеет конфигурацию физической звезды. Внутриквартальный распреде­литель (как центральный коммутационный пункт) соединяется кабе­лями с домовыми распределителями в отдельных зданиях по звез­дообразной конфигурации. Внутри зданий этажные распределители также звездообразно соединяются кабелем с домовым распредели­телем. На горизонтальном уровне звездообразная конфигурация используется для подключения выходных устройств (например, на­стенных розеток к этажным распределителям). Распределители, используемые для подсоединения кабелей, размещаются в шкафах и стойках.

Обычно в горизонтальной и рабочей зонах применяются высоко­качественные экранированные симметричные кабели и компоненты, обеспечивающие подключение большого числа индивидуальных интерфейсов.

Таблица 7.1.

Структурированная кабельная сеть (СКС) [13] включает в себя все волоконно-оптическое оборудование для прокладки подсистемы внутриквартальной кабельной сети, подсистемы кабельной сети в зоне стояков зданий и кабельных линий от этажных распредели­телей к оконечному оборудованию («световод - стол»):

• волоконно-оптические кабели (ВОК) для наружной и внут­ренней прокладки;

• распределители и соединительная арматура для соедине­ния, ответвления и оконцевания ВОК, а также системы сра­щивания световодов и разъемы;

• испытательное оборудование, монтажные инструменты и принадлежности.

Кроме того, организуется обучение персонала по использованию оборудования.

Для СКС характерны:

• большая пропускная способность;

• пригодность для всех сетевых уровней и протоколов;

• хорошо совместимые ВОК, системы разъемов и соедините­лей, а также распределительные компоненты;

• кабели внутренней прокладки из некоррозионных материа­лов и материалов, не содержащих галогены, в исполнении «многоволоконный (минираспределительный) кабель» и «распределительный кабель»;

• волоконно-оптические (ВО) кабели, монтируемые в течение нескольких минут без склеивания и полировки;

• семейство легко монтируемого распределительного обору­дования с высокой плотностью компоновки;

• ВО настенные выходные розетки с запатентованными встро­енными устройствами разводки световодов для кабельных линий к конечному оборудованию («световод - стол»).

Межэтажная и поэтажная разводка внутри зданий осуществляется внутриобъектовым кабелем (indoor cables), отличающимся от кабеля внешней прокладки повышенной гибкостью и улучшенными массогаба-ритными показателями за счет использования в конструкции облегчен­ных упрочняющих покрытий, а также отсутствием защиты от влаги. Светово­ды в кабелях этого класса снабжаются буферным покрытием толщиной 0,9 мм, которое позволяет осуществлять непо­средственно установку коннекторов. Некоторое увеличение затухания, вы­зываемое применением оболочки, не имеет принципиального значения из-за сравнительно небольших длин кабель­ных трасс в пределах зрения. Конструк- покрытии о.э мм ция такого кабеля показана на рис. 7.3.

Максимальное число волокон серийных _{рис ?3 к четы}

внутриобъектовых кабелей, как прави- _{ВОЛОКОН}ного внутриобъектово-ло, не превышает 12 (фирма AMP вы- _го оптического кабеля пускает кабели с 18 волокнами).

При необходимости создания внутриобъектовых кабелей с большим числом волокон применяют конструкцию аналогичную кабелям внешней прокладки: вокруг центрального силового элемен­та укладывают несколько (в большинстве случаев шесть, реже двенадцать) обычных кабелей и полученный сердечник покрывают общей защитной оболочкой. Для получения в рассматриваемой структуре более мелкой дискретности по числу волокон некоторые из таких модулей могут заменяться упрочняющими прутками. Кабе­ли подобной конструкции обычно изготавливают на заказ.

Конструкции кабелей внутриобъектовой прокладки, в которых не используются материалы, образующие густой дым под воздействи­ем высокой температуры и не выделяющие при этом удушливые галогеносодержащие газы, обозначаются аббревиатурой LSZH .

Кабели Plenum используются при организации горизонтальных участков структурированных кабельных систем и прокладываются, как правило, над фальшпотолком и в защитных декоративных коро­бах коридоров. Кабели Riser используются для вертикальных маги­стралей.

Рабочая температура внутриобъектовых кабелей составляет

- 20...+ 70 °С. Некоторые модели кабелей серии LGDC производст­ва Lucent Technologies нормально функционируют в диапазоне

- 40...+ 85 °С. Такие конструкции можно применять для внешней прокладки на линиях небольшой протяженности при условии обес­печения защиты от попадания влаги (обычно это выполняется за счет прокладки в защитной трубке).

Подавляющее большинство внутриобъектовых кабелей имеют многомодовые световоды. Одномодовые внутриобъектовые кабели применяются в ограниченном объеме, главным образом, для со­единения входного коммутационно-распределительного кабеля внешней подсистемы с полкой или муфтой административной точ­ки. Такие кабели не отличаются от многомодовых и выпускаются, например, фирмами Lucent Technologies и Mohawk.

Кабели внутриобъектовой прокладки с одним или двумя волок­нами, каждое из которых уложено в индивидуальный защитный шланг, выделяются в специальную группу и называются мини-кабелями. Мини-кабели бывают одинарные (simplex) и двойные (duplex) (рис. 7.4).

Дуплексные кабели используются для:

• изготовления соединительных шнуров;

• создания кабельной разводки в технических помещениях ло­кальных сетей:

• формирования горизонтальных магистралей крупных струк­турированных кабельных систем с прокладкой в декоратив­ных коробах до рабочего места.

Диаметр внешней оболочки мини-кабеля обычно составляет 2,4...3,0 мм. В последнее время появились конструкции со шлангом диаметром 1,6 мм.

Для изготовления монтажных шнуров (пигтейлов), присоединяе­мых к магистральным кабелям в процессе сборки оконечных разде­лочных устройств, используется одинарное волокно в буферном по­крытии 0,9 мм. Такую конструкцию иногда называют микрокабелем.

Нумерация световодов оптических кабелей производится в соот­ветствии с их цветовой кодировкой и позволяет существенно упро­стить процедуру укладки оконечных разделочных устройств (муфт и полок), а также последующее тестирование и паспортизацию трассы.

Присваивание волокнам номеров осуществляется, исходя из цвета модулей, которые имеют различную окраску. Обычно кабель имеет два цветных модуля, остальные шесть выполнены бесцвет­ными.

При наличии в модуле только одного световода его номер сов­падает с номером модуля. При двух и более волокнах присваивание номеров световодам производится с привлечением цветов буфер­ных покрытий 250 мкм. Какой-либо системы в выборе цветовой ок­раски отдельных волокон не существует, поэтому нумерация вы­полняется в каждом отдельном случае индивидуально (обычно пер­вый номер присваивается световоду с неокрашенным буферным слоем).

В тех случаях, когда красный и цветной модули располагаются не рядом друг с другом, принцип нумерации не меняется: номер 1 присваивается модулю красного цвета.

Нумерация волокон в кабелях импортного производства осуще­ствляется в соответствии с индивидуальным цветовым кодом:

Цвет волокна или буферной оболочки

Синий

Оранжевый

Зеленый

Коричневый

Серый

Белый

Красный

Черный

Желтый

Фиолетовый

Розовый

Голубой

Встречаются также другие варианты окраски, определяемые на­циональными нормами (например, в кабелях производства фирмы ABB). Окрашиваются как буферные оболочки 0,9 мм, так и 250 мкм. В многоволоконных кабелях модульной конструкции аналогичная цветовая кодировка применяется и для модулей.

В кабелях с числом волокон выше 12 применяется группировка световодов в пучки, которые скрепляются цветными нитками.

В некоторых случаях для облегчения попарной группировки во­локон они окрашиваются в одинаковые цвета с кольцевыми метка­ми через каждые 2...3 см на втором световоде пары.

Стандарты не устанавливают определенных правил цветовой кодировки мини-кабелей, которая на практике отличается большим разнообразием. Тем не менее в этой области удаётся выделить некоторую систему.

Для маркировки внешних шлангов мини-кабелей большинство изготовителей поддерживают следующей цветовой гаммы.

Кабель 62,5/125

Кабель 50/125

Одномодовый кабель

Кабель без содержания галогенов

Внешнее покрытие кабелей Heavy duty duplex имеет оранжевый цвет.

Внутриобъектовые кабели производства Lucent Technologies представлены серией LGBC. Кабели LGBC имеют от 2 до 12 свето­водов типа 62.5/125 в буферном покрытии 0,9 мм, расположенных под общей полиэтиленовой оболочкой. Защиту кабеля от механиче­ских растягивающих и частично сдавливающих воздействий осуще­ствляет слой кевларовых нитей. Затухание и коэффициент широко­полосное™ световодов соответствует значениям для кабелей внешней прокладки, приведенным в табл. 7.3, 7.4. Рабочий диапа­зон температур составляет - 40...+ 85 "С, внешний диаметр кабеля в зависимости от числа световодов колеблется от 3,0 до 5,7 мм; масса - от 9,5 до 30,5 кг/км.

Для облегчения идентификации отдельных волокон и модулей применяется цветовая маркировка в соответствии со стандартом EIA/TIA 598.

Для повышения механической прочности кабелей используются:

• центральный силовой элемент в виде стеклопластикового прутка;

• стеклопластиковые прутки, расположенные в повиве сердеч­ника вместо модулей;

• одна или несколько оплеток или слоев из кевларовых нитей;

броневой покров из стальной гофрированной ленты.

Для внешних оболочек кабеля могут применяться термоплен, полиэтилен, поливинилхлорид, в том числе с нулевым содержанием галогенов. В некоторых конструкциях кабелей внешней прокладки используются две оболочки, между которыми располагается броне­вой покров или упрочняющая кевларовая оплетка.

Для облегчения разделки во всех многоволоконных кабелях (кроме distribution), предусматривается размещение под оболочками разрывной нити.

Таблица 7.3.

Таблица 7.4.

Таблица 7.5.

Таблица 7.5.

Кабели внутриобъектовой прокладки имеют две основные конст­руктивные разновидности. В distribution-кабелях реализована тра­диционная структура, состоящая из 2... 12 волокон в буферном по­крытии 0,9 мм, окруженных слоем упрочняющих кевларовых нитей и общей защитной термостойкой пластмассовой оболочкой. При чис­ле волокон свыше 12 данная конструкция выполняет функции мо­дуля, причем трубки модулей укладываются вокруг центрального стеклопластикового силового элемента, скрепляются полистироль-ной лентой и снабжаются общей защитной оболочкой [13, 26].

Применение подобного варианта конструктивного исполнения наряду с увеличением числа волокон позволяет более чем вдвое повысить допустимое разрывное усилие (до 3300 Н и выше). Стан­дартный рабочий температурный диапазон кабелей внутриобъекто­вой прокладки составляет - -20°... +70°С.

Основные параметры распределительных кабелей приведены в табл. 7.6

Так называемые breakout-кабели имеют конструкцию, близкую к традиционной модульной, но без гидрофобного гелиевого запол­нителя и содержат трубчатые модули диаметром 2,0 и 2,5 мм с во­локнами в буферном покрытии 0,9 мм и слоем упрочняющих кевла­ровых нитей. Модули укладываются вокруг центрального силового элемента, изготовленного из стеклопластикового прутка. Дополни­тельную механическую прочность им придает слой кевларовых ни­тей, который расположен вокруг трубок модулей непосредственно под оболочкой сердечника. Конструкция рассматриваемого типа позволяет при необходимости после установки коннекторов осуще­ствлять подключение к оптическим интерфейсам сетевой аппарату­ры без использования переходных муфт и полок.

Аналогично мини-кабелям распределительные кабели также на­шли широкое применение. Их параметры приводятся в табл. 7.7.

Промежуточное положение между кабелями внутриобъектовой и внешней прокладки занимают так называемые кабели для соеди­нения зданий. В конструкции в качестве буферной оболочки приме­няется кембрик диаметром 0,9 мм, в котором в гелиевом гидрофоб­ном заполнителе уложено волокно. Такая конструкция микромодуля позволяет, не меняя технологию установки коннекторов, получить эффективную защиту от влаги.

На рис. 7.5 и 7.6 представлены конструкции ОК фирмы Siemens для СКС, а на рис. 7.7 - соединительный мини-кабель. Аналогичные конструкции предлагает фирма Ericsson. Вместе с тем, фирма Ericsson предлагает одноленточную конструкцию ОК для внутрен­ней прокладки СКС с четырьмя волокнами и конструкцию с профи­лированным сердечником, с ленточными элементами ОВ (4...96 ОВ), а также с профилированным сердечником, в пазах кото­рого размещены трубки с ОВ (2...48 ОВ).

Для прокладки в пожароопасных помещениях может быть при­менена конструкция, представленная на рис. 7.8. В этой конструк­ции использовано ОВ в полиакрилатном покрытии, которое облада­ет лучшей устойчивостью к воздействию пламени (рис. 7.9).

Характеристики внутриобъектовых ОК, производимых АО НФ «Электропровод», приведены в табл. 78.

Таблица 7.8.

Рисунок 7.6. Ок для внутренней прокладки

Рис 7.7 Строительный ОК

Аналогичные конструкции выпускает ЗАО «Оптен», фирма «Эликс-кабель» и другие.

Оптические шнуры в виде цилиндрической пружины изготавли­ваются из одноволоконного ОК (рис. 7.10).

Длина ОК составляет 3 м, диаметр - 5 мм, внешний диаметр спирали - 20 мм, масса с неметаллическими соединителями -70 г/3 м. ОК выдерживает до 100 000 циклов продольных растяже­ний-сжатий цилиндрической пружины без ухудшения оптических характеристик. ОК может применяться в робототехнике, ЭВМ, те­лефонии, для соединения с подвижными устройствами (графопо­строители, устройства лазерной резки и пр.).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: