Услуги и решения TELECOM-SERVICE - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Малый вес и объем. Волоконно-оптические кабели (ВОК) имеют меньший вес и объем по сравнению с медными кабелями при одинаковой пропускной способности. Например, 900-парный телефонный кабель диаметром 7,5 см может быть заменен одним волокном диаметром 0,1 см. Если волокно имеет многослойное покрытие и покрыто броней из стальной ленты, диаметр такого ВОК составит 1,5 см, что составляет долю диаметра рассматриваемого телефонного кабеля.

Содержание

ВОЛС: волоконно-оптические линии связи

TELECOM-SERVICE имеет партнерские отношения с ведущими разработчиками решений для структурированных кабельных систем. Компания имеет полный пакет действующих лицензий, что позволяет ей выполнять весь спектр работ по сетевой интеграции в различных местах.

Специалисты компании осуществляют полный цикл проекта по созданию или модернизации сетевой инфраструктуры заказчика, прокладке оптоволоконных кабелей и СКС – от аудита до ввода системы в эксплуатацию и последующего обслуживания.

В то время как пропускная способность медных кабельных линий приближается к своему пределу, и дальнейшее развитие этой области требует все больших инвестиций, перспективы использования волоконной оптики становятся все более экономичными и эффективными. Сегодня оптоволоконные кабели, безусловно, являются одним из самых перспективных направлений в области связи. Пропускная способность оптических каналов на порядки превышает пропускную способность каналов передачи данных на основе медного кабеля. Кроме того, волоконно-оптические линии связи невосприимчивы к электромагнитным полям, что устраняет некоторые проблемы, характерные для медных систем связи.

Основные концепции и применение волоконной оптики

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) – это тип системы передачи данных, в которой информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, называемым “оптическими волокнами”.

Оптоволоконная сеть – это информационная сеть, между узлами которой установлены оптоволоконные линии связи. Помимо волоконной оптики, технологии VLS также включают вопросы, связанные с электронным оборудованием передачи, его стандартизацией, протоколами передачи, вопросами топологии сети и общими вопросами проектирования сети.

Оптоволоконные кабели в основном используются в строительстве, где монтаж СКС необходим для соединения многоэтажных или протяженных зданий, а также для соединения территориально разделенных зданий.

Структурная схема волоконно-оптической кабельной системы, используемой для формирования подсистемы внешней магистральной линии, показана на рисунке.

Области применения и классификация волоконно-оптических кабелей (ВОК)

Волоконно-оптические кабели, используемые при проектировании и монтаже СКС, предназначены для передачи оптических сигналов внутри зданий и между ними. Все три подсистемы СКС могут быть реализованы на их основе, хотя в горизонтальной подсистеме волоконная оптика все еще имеет ограниченное применение для работы в локальной сети. В подсистеме внутренней магистрали оптоволоконные кабели используются так же часто, как и витая пара, а в подсистеме наружной магистрали они играют доминирующую роль.

В зависимости от основного назначения волоконно-оптические кабели делятся на три основных типа:

Наружные кабели;
Внутренние кабели;
Натяжение тросов.

Внешние кабели используются для формирования подсистемы внешних магистральных линий и соединения отдельных зданий друг с другом. Основной областью применения кабелей для внутренней прокладки является организация внутренней магистрали здания, в то время как коммутационные кабели предназначены в основном для межсоединений и патчкордов, а также для горизонтальной прокладки кабелей в проектах “оптоволокно на стол” и “оптоволокно в комнату”. Общая классификация волоконно-оптических кабелей СКС может быть представлена, как показано на рисунке.

Преимущества волоконно-оптического кабеля

Передача информации по оптоволоконному кабелю имеет много преимуществ перед медным кабелем. Быстрое внедрение виртуальных локальных сетей в ИТ-сетях является следствием преимуществ характеристик распространения сигнала в оптических волокнах.

Широкая полоса пропускания – возникает из-за очень высокой несущей частоты 1014 Гц. Это позволяет передавать по одному оптическому волокну потоки информации со скоростью несколько терабит в секунду. Высокая пропускная способность – одно из важнейших преимуществ оптического волокна перед медным или любым другим средством передачи информации.

Низкое затухание светового сигнала в волокне. Современные промышленные оптические волокна, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями, имеют затухание 0,2-0,3 дБ на длине волны 1,55 мкм на километр. Низкое затухание и низкая дисперсия позволяют строить неповторяющиеся участки линий протяженностью до 100 км и более.

Низкий уровень шума в волоконно-оптическом кабеле Позволяет увеличить пропускную способность за счет передачи различных сигналов модуляции с низкой избыточностью кода.

Высокая устойчивость к помехам. Поскольку волокно изготовлено из диэлектрического материала, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам от окружающих медных кабельных систем и электрического оборудования, способного индуцировать электромагнитное излучение (линии электропередач, электромоторные установки и т.д.) Многоволоконные кабели также не имеют проблемы электромагнитных наводок, характерной для многопарных медных кабелей.

Малый вес и объем. Волоконно-оптические кабели (ВОК) имеют меньший вес и объем по сравнению с медными кабелями при одинаковой пропускной способности. Например, 900-парный телефонный кабель диаметром 7,5 см может быть заменен одним волокном диаметром 0,1 см. Если волокно “плакировано” несколькими защитными покрытиями и покрыто броней из стальной ленты, диаметр такого ВОК составит 1,5 см, что в разы меньше диаметра рассматриваемого телефонного кабеля.

Высокая степень защиты от несанкционированного доступа. Поскольку ВОК практически не излучает радиополосу, трудно подслушать передаваемую по нему информацию, не нарушив прием и передачу. Системы контроля целостности оптического канала (непрерывный мониторинг), используя высокочувствительные свойства оптического волокна, могут немедленно отключить “скомпрометированный” канал и подать сигнал тревоги. Сенсорные системы, использующие эффект интерференции распространяющихся световых сигналов (как по разным волокнам, так и с разной поляризацией), имеют очень высокую чувствительность к вибрациям, к небольшим перепадам давления. Такие системы особенно необходимы для линий связи в государственных, банковских и других специальных службах с высокими требованиями к защите данных.

Гальваническая изоляция элементов сети. Это преимущество оптического волокна основано на его изоляционных свойствах. Оптическое волокно помогает избежать электрических “петель заземления”, которые могут возникнуть, когда два сетевых устройства неизолированной компьютерной сети, соединенные медным кабелем, имеют контуры заземления в разных точках здания, например, на разных этажах. В этом случае может возникнуть большая разность потенциалов, которая может повредить сетевые устройства. Это просто не проблема волокна.

Взрыво- и пожаробезопасность. Волокно повышает безопасность сетей на химических и нефтеперерабатывающих предприятиях, обслуживающих процессы с повышенным риском из-за отсутствия возможности возникновения искр.

Экономически эффективный ВОК. Волокно изготавливается из кварца, в основе которого лежит диоксид кремния, распространенный и поэтому недорогой материал, в отличие от меди. В настоящее время стоимость оптоволокна по отношению к медной паре составляет 2:5. В этом случае ВОЛС позволяет передавать сигналы на гораздо большие расстояния без повторной передачи. Благодаря FOC сокращается количество ретрансляторов на длинных линиях. В солитонных системах передачи расстояние до 4000 км может быть достигнуто без регенерации (т.е. с использованием только оптических усилителей в промежуточных точках) при скорости передачи свыше 10 Гбит/с.

Длительный срок службы. Со временем волокно разрушается. Это означает, что затухание в проложенном кабеле постепенно увеличивается. Однако благодаря совершенству современных технологий производства волокна этот процесс происходит гораздо медленнее, а срок службы волокна составляет около 25 лет. За это время может смениться несколько поколений/стандартов приемопередающих систем.

Дистанционное питание. В некоторых случаях требуется удаленное питание узла информационной сети. Оптическое волокно не способно работать в качестве силового кабеля. Однако в таких случаях можно использовать смешанный кабель с медным проводящим элементом в дополнение к оптическому волокну. Такой кабель широко используется как в России, так и за рубежом.

Высочайшее качество соединения с минимальными потерями обеспечивается за счет сваривания волокон между собой. Этот метод используется для создания высокоскоростных ВОЛС. Сварка предполагает расплавление концов волокон, а в качестве источника тепловой энергии может использоваться газовая горелка, электрический заряд или лазерное излучение.

Преимущества волоконно-оптических кабелей

При правильном проектировании будущей системы (этот этап включает решение архитектурных вопросов, а также выбор правильного оборудования и способа подключения несущих кабелей) и профессиональном монтаже использование оптоволоконных линий связи дает ряд существенных преимуществ:

Высокая пропускная способность благодаря высокой несущей частоте. Потенциал одного оптического волокна составляет несколько терабит информации в секунду.
Оптоволоконный кабель характеризуется низким уровнем шума, что положительно сказывается на его пропускной способности и возможности передачи сигналов различной модуляции.
Пожарная безопасность (огнестойкость). В отличие от других систем связи, ВОЛС может без ограничений использоваться на объектах повышенной опасности, в частности, на нефтехимических предприятиях, благодаря отсутствию искр.
Благодаря низкому затуханию светового сигнала оптические системы могут объединять рабочие зоны на больших расстояниях (более 100 км) без необходимости использования дополнительных ретрансляторов (усилителей).

Информационная безопасность. Оптоволоконная связь обеспечивает надежную защиту от несанкционированного доступа и перехвата конфиденциальной информации. Такая способность оптики обусловлена отсутствием излучения в радиодиапазоне, а также высокой чувствительностью к вибрациям. В случае попытки подслушивания встроенная система мониторинга может отключить канал и предупредить о подозрении на несанкционированное вмешательство. Именно поэтому современные банки, исследовательские центры, правоохранительные органы и другие организации, работающие с конфиденциальной информацией, активно используют волоконную оптику.
Высокая надежность и устойчивость к системным помехам. Волокно, как диэлектрический проводник, не чувствительно к электромагнитному излучению, не боится окисления и влаги.
Экономическая эффективность. Хотя оптические системы дороже в создании, чем традиционные СКС, их владелец получает реальную экономическую выгоду. Оптическое волокно, которое изготавливается из кварца, примерно в 2 раза дешевле медного кабеля, к тому же при создании обширных систем можно сэкономить на усилителях. Если в случае с медными парами повторители необходимо размещать через каждые несколько километров, то в случае с оптическим волокном расстояние составляет не менее 100 километров. В то же время, скорость, надежность и долговечность традиционных СКС значительно хуже, чем оптоволокна.

Срок службы волоконно-оптических линий составляет полчетверти века. После 25 лет непрерывного использования в несущей системе увеличивается затухание сигнала.
Если сравнить медный и оптоволоконный кабель, то при одинаковой пропускной способности последний будет весить примерно в 4 раза меньше, а его объем будет в несколько раз меньше, чем у медного кабеля, даже с защитным покрытием.
Перспективы. Использование волоконно-оптических линий связи позволяет легко наращивать вычислительную мощность локальных сетей за счет установки более быстрых активных устройств, без необходимости замены коммуникаций.

/>
Монтажники протягивают новый кабель.

Как строятся оптоволоконные сети

Привет всем, меня зовут Дмитрий, и я проектирую и строю волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в компании DataLine. Сегодня я расскажу вам, как мы строим оптические маршруты для наших клиентов и как мы устраняем поломки.

Монтажник соединяет волокна двух кабелей в оптическом муфте.

Когда я пришел в компанию в 2016 году, магистральная сеть, или “хребет”, состоящая из 144 волокон, уже была построена. Он соединил наши узлы связи (центр обработки данных OST, центр обработки данных NORD) с ММТС-9 и ММТС-10 в одно кольцо. Протяженность магистральной сети на тот момент составляла около 210 км. Последние мили”, т.е. ответвления от магистральной сети, соединяющие удаленное местоположение клиента с нашим ближайшим узлом связи, составляли около 21 км. В то время в компании не было выделенных специалистов по ВОЛС, все выполнялось подрядчиками под руководством сетевого отдела.

В настоящее время мы не строим никаких “магистральных сетей”, поскольку существующих мощностей все еще достаточно. Все мои проекты связаны со строительством путей от нашей магистральной сети до офисов клиентов. Под моей опекой проложено 70 км таких маршрутов. На сегодняшний день протяженность всей сети составляет 301 км.

/>
Маршрут волоконно-оптической сети DataLine по состоянию на декабрь 2018 года.

Это кабель марки OKKM (OK – оптический кабель, K – кабелепровод, M – мультимодульная конструкция) производства компании Fujikura. Мы используем его в наших проектах.

Мы прокладываем оптические кабели в телефонных каналах, коллекторах, туннелях и мостах. Мы строим собственные канализации только в том случае, если рядом с трассой будущего маршрута нет подходящей инфраструктуры. Иначе это все равно, что строить себе отдельную дорогу от дома до работы – долго и дорого.

В сознании многих людей коллекторы и телефонная канализация – это более или менее одно и то же, но это не так. В канализацию помещают не только кабели связи. Через них проходят различные коммуникации: отопительные, газовые и силовые кабели. Некоторые канализационные трубы настолько велики, что по ним может проехать грузовик.

С другой стороны, телефонная канализация – это просто труба с кабелями, зарытая в землю. Единственный способ заглянуть в него – это инспекционные устройства – телефонные люки. Они бывают всех форм и размеров, но часто слишком малы, чтобы их можно было открыть. Иногда это просто ящик глубиной 20 см. В качестве исключения я видел в Москве несколько колодцев размером с трехкомнатную квартиру.

Смотровой колодец телефонного канала.

Вот такой вид открывается из смотрового колодца. Кабели просто вставляются в каналы в стене.

Для наших клиентов мы обычно прокладываем два оптоволоконных кабеля, идущих независимо друг от друга к нашему центру обработки данных. Это необходимо для резервирования на случай повреждения или полного обрыва основного кабеля. Многие сразу вспомнят предупреждение об экскаваторе, и они правы. Недавний пример: во время реализации программы “Моя улица” у одного из наших клиентов за три месяца произошло четыре поломки экскаватора. Хорошо, что у него был запасной путь, который не пересекался с основным маршрутом, и его служба не простаивала, пока мы восстанавливали поврежденный путь.

Небольшой трафик ведра – это большие проблемы для поставщика. Лопнувший кабель в телефонном канале.

Большинство клиентов понимают важность резервирования и сразу же просят нас разработать два отдельных маршрута к их помещениям. Или они заказывают у нас маршрут, который будет дублировать основной маршрут у другого поставщика.

О процессе

Например, клиент хочет проложить оптоволоконный кабель от нашего центра обработки данных NORD до своего офиса.
На основе эскизов линии и кабельных сооружений я определяю примерный маршрут будущей трассы. Я рассчитываю расстояние протяженности от офиса клиента до нашей сети и выбираю место для коннекторов. Одновременно я собираю информацию об участке клиента: есть ли на пути будущей трассы какие-либо линейно-кабельные сооружения, кому они принадлежат. Эта информация будет необходима при утверждении детального проекта.

Прокладка оптических маршрутов от центра обработки данных NORD до офиса клиента.

В этом проекте мы соединили два клиентских офиса.

Имея эту точку отсчета, я рассчитываю бюджет для новой ссылки. Сюда входят единовременные затраты на получение технических условий от владельцев линий и кабельных сооружений (Москоллектор, МГТС) и согласование с ними рабочего проекта, проектно-изыскательские работы по линейной части, строительно-монтажные работы по кабельной части, стоимость используемых материалов, а также ежемесячная арендная плата за линии и кабельные сооружения. На рынке проектирование и строительство “под ключ” волоконно-оптической линии протяженностью 1 км с емкостью до 32 волокон в настоящее время стоит в среднем 200 тысяч рублей.

Стандартный срок строительства составляет 45 календарных дней, но иногда бывает и быстрее. Это официальный крайний срок со всей необходимой документацией, а ее очень много. Мы готовим большой пакет документов для МГТС, Москоллектора, я готовлю спецификацию существенных условий заказа для подрядчиков. На основе наших требований они выполняют детальное проектирование линейной части, то есть участка трассы, проходящего по городу до здания заказчика. Подрядчики знают, как работает метро в Москве, имеют все необходимые сертификаты, лицензии ФСБ и разрешения на работы, связанные с государственной тайной.

Мы сами составляем рабочий проект прокладки кабеля в здании и согласовываем его с владельцем. В этом документе мы описываем, как будет выглядеть вход в здание, прокладка кабеля по зданию до конечного пункта назначения (серверной комнаты или офиса) и установка оптического кросса.

Пример прокладки оптического кабеля внутри здания.

После утверждения всех проектов начинается долгожданное строительство. В существующую оптоволоконную сеть врезается новый кабель, который будет подведен к зданию клиента. Ниже приведены фотографии работ.

Иногда телефонные колодцы оснащаются антивандальными устройствами (заглушками). Чтобы открыть их с помощью специального подъемника, требуется некоторое время.

/>
Монтажники протягивают новый кабель.

На пути к зданию заказчика возник непроходимый участок: обнаружился перегиб в кабелепроводе, и кабель не удалось вытолкнуть из колодца. Тротуар пришлось убрать и обнажить землю.

На столе лежал оптический соединитель. Велась подготовка к прокладке нового кабеля в автобусе.

Вставка нового кабеля в шину.

Мы составляем схемы реализации для сплайсеров. На основе этих диаграмм специалисты определяют необходимые волокна в магистральных кабелях и сращивают их с волокнами нового кабеля. Затем сваренные волокна вставляются в оптическую розетку.

На фотографии вы можете видеть зачищенный кабель. Если присмотреться, можно увидеть, как волокно проходит в сплайсер.

Оптическая розетка с соединенными волокнами двух кабелей.

Так оптический кабель входит в здание.

Когда кабель достигает здания, на его конце приваривается оптический кроссовер, который монтируется в шкафу или на стене.

Оптический кроссовер в Meet-Me-Room Центра обработки данных OST.

Затем мы параллельно с подрядчиком тестируем новую трассу: измеряем кабель с помощью импульсной рефлектометрии. Показания оптического перехода снимаются с помощью рефлектометра. Приведенные ниже значения показывают, что все работает. Они также фиксируются в SLA с клиентом:

≤ 0,2 дБ максимальные потери на фиксированных разъемах (сварка) при двухстороннем усредненном измерении.
≤ 0,5 дБ затухание оптического сигнала на длинах волн 1310 и 1550 нм в местах разъединения (транзита) оптических волокон.
≤ 40 дБ коэффициент отражения на событие.
≥ 29 дБ Значение оптических возвратных потерь (ORL) на измеряемом участке.

РЕФЛЕКТОМЕТР.

Если все показания в норме, трасса принимается в эксплуатацию и вводится в эксплуатацию. Клиенту просто нужно подключиться к нужному порту.

Вежливые люди, коллекторные пожары: как проводятся работы и как устраняются неисправности на линиях

Мы информируем наших клиентов обо всех запланированных работах. Даже если это просто прокладка нового кабеля, клиент получает письмо с контактными данными дежурного, менеджера по обслуживанию клиентов и планом участка с указанием мест проведения работ. В такой работе все идет гладко, но случаются и забавные происшествия. Однажды, через несколько минут после начала работы над розеткой возле Красной площади, к монтажникам подъехал автомобиль с номерным знаком EKX. Мужчины в костюмах и с оружием вышли из машины. После проверки наличия у монтажников разрешения на работу, их вежливо попросили работать в этом районе осторожно. Они стояли там, пока работа не была завершена. Очевидно, один из этих “кремлевских” кабелей попал в колодец, и сработала сигнализация.

Когда происходит авария, не всегда сразу понятно, где нанесен ущерб. Мы работаем с инженерами для проведения контрольных измерений с помощью рефлектометра на оптическом проходе в наших центрах обработки данных для определения предполагаемого места повреждения. Пока аварийная бригада собирается, у меня есть время показать им, куда идти, и я сам отправляюсь на место сбоя.

В то же время мы составляем список клиентов, чьи услуги были нарушены в результате инцидента, а коллеги из смежных отделов уведомляют клиентов. Наш отдел переключает клиентов на резервные каналы – каналы клиента и наши собственные (на запасном волокне) – если у клиента нет запасного. При необходимости мы протягиваем новые развязки и начинаем переключение.

Последний крупный сбой был вызван пожаром в канале Nowa-Dorogomiłowska. Все поставщики смогли работать только через 5 дней, потому что город и спецсвязь были восстановлены в первую очередь. Все те, у кого не было резерва, должны были ждать (опять вопрос о резерве:)). Но такие случаи – скорее исключение, и обычно мы быстро восстанавливаем услуги, в случае серьезных сбоев – максимум 8 часов.

Вот как выглядят сгоревшие кабели. Последствия пожара в Ново-Дорогомиловском коллекторе.

Ремонтные работы в том же коллекторе. Монтажники делают кабельную вставку для поврежденного кабеля. Запах гари после пожара все еще очень сильный, поэтому они работают в дыхательных аппаратах.

Повсеместное распространение ВОЛС требует квалифицированного персонала для их строительства и эксплуатации. Учебный центр VOLS.Expert проводит как очные, так и онлайн курсы. Повышение квалификации монтажников, сварщиков, проектировщиков и других специалистов по волоконной оптике.

Типы волоконно-оптических сетей

Типы оптоволоконных сетей по способу их прокладки:

Непосредственно в землю. Существует два метода строительства: траншейный и бестраншейный. В первом случае ОК прокладываются в заранее подготовленную траншею, а во втором – с помощью кабелеукладчика или горизонтально-направленного бура в грунте. Читайте нашу статью о прокладке оптического волокна в земле. Основным преимуществом является простота установки – кабель можно просто снять и заменить новым.
В защитных тубах из полиэтилена (PPT). Неармированные кабели прокладываются в трубах, и труба обеспечивает защиту от внешних факторов, включая грызунов. ПЭ трубы прокладываются непосредственно в земле, через различные водные преграды, на мостах и виадуках и внутри зданий. . Подвеска самонесущего или 8-жильного кабеля, оптического кабеля, встроенного в молниеотводы или оптического кабеля, встроенного в фазные проводники, намотка оптического кабеля.
Внутри зданий и помещений. Прокладка в кабельных лотках, кабельных каналах, подвесных потолках и под фальшполами.
Укладка грунта. Самый “экзотический” метод построения сети связи. Покрытие оптического кабеля не должно распространять пламя, поэтому необходимо использовать только огнестойкие кабели. И обязательным условием является соответствие цвета внешней оболочки цвету грунта.

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) – Источник … Глоссарий

Оптоволоконные кабели могут создавать новую сеть или использоваться для соединения существующих сетей – участков оптоволоконных шин, соединенных между собой физически – на уровне волокна или логически – на уровне протоколов передачи данных.

В случае соединений физического уровня для создания физического соединения между отправителем и получателем сигнала используется оптоволоконная сварка или механические соединения, что обеспечивает высокий уровень безопасности передаваемых данных.

Для соединений на логическом уровне используются протоколы маршрутизации, реализованные в соответствии со стандартами (расширениями) вычисляемых векторов данных с пакетной коммутацией.

Волоконно-оптические кабели целесообразно использовать при соединении локальных сетей в разных зданиях, в многоэтажных и протяженных зданиях, а также в сетях с особо высокими требованиями к информационной безопасности и защите от электромагнитных помех. Оптоволоконные кабели сегодня считаются самым современным физическим средством передачи информации.

Именно эта технология используется в волоконно-оптической связи. Сердцевина и внешняя оболочка имеют разную плотность и структуру, что заставляет луч света отражаться дальше. Для передачи и воспроизведения света используется полупроводниковый или диодный лазер.

Передача данных в сетях

Все это работает примерно одинаково. Первоначально устройство-отправитель кодирует информацию в пакеты. Затем данные преобразуются в формат, который может быть передан с помощью света в оптическом волокне. Затем информация передается по линиям связи. Она достигает получателя почти мгновенно. Затем он должен преобразовать данные в формат, который может понять компьютер, коммутатор, маршрутизатор или другое сетевое устройство.

Сегодня почти во всех городах есть оптоволоконные сети. Дома подключены напрямую через “оптоволокно”. Кабель идет к центральному коммутатору. Оттуда витые провода идут к каждому дому. Некоторые провайдеры уже начали подключать клиентов с помощью оптоволокна. Это означает, что вместо той же витой пары используется “стекло”.

Скорость на таких соединениях выше. В то же время качество связи и Интернета также выше. Благодаря более высокой надежности значение отклика ниже, а задержки меньше. Но здесь следует учитывать, что для подключения такого кабеля необходимы специальные маршрутизаторы.

И у нас есть статья Блондина на аналогичную тему.

Читайте далее: