Приемы монтажа оптоволоконных систем

Данный раздел опишет некоторые требования по монтажу оптоволоконных кабелей. Оптические волокна различны по своей конструкции, в отличие от своих медных коллег. Это происходит по той причине, что полная оптическая схема требует только две связующие нити - одна пара (хотя и не витая, мы |надеемся). Следовательно, наиболее простым оптоволоконным соединением будут две волоконные нити с минимальной защитой волокна. С другой стороны, оптическое соединение может включать те же две волоконные нити, но с плотным буфером, усиливающими элементами, толстым покрытием, а также броней или защитным стальным кабелем. Первый тип кабеля потребует несколько видов защитных приспособлений при монтаже, а второй тип - почти ничего.

Защита оптического кабеля

Уровень физической защиты оптического соединения зависит от двух факторов: конструкции волоконного кабеля и положения кабеля. На оптоволоконной распределительной панели очень немногое требуется, чтобы обеспечить физическую защиту волокон. Единственное, что нужно, - это прокладка и расположение кабеля. С другой стороны, волокна, используемые в горизонтальных и магистральных кабелях, нуждаются в большей защите. Данные оптические кабели требуют средний уровень защиты, короба и кабелепровода для обеспечения достаточной физической защиты. При прокладке оптических кабелей в готовых конструкциях относительно незащищенные волокна располагаются внутри пластиковых трубок, заранее проложенных между телекоммуникационным помещением и рабочим местом. Технически трубки являются кабелепроводами. Они должны соответствовать требованиям пожарной безопасности и задымления, если в этом есть необходимость. Подобным же образом закрытые волокна должны быть предназначены для использования в соответствующих помещениях.

Другой вид кабелепроводов для защиты волокон - это шланги, которые Используются в системах, где несколько оптических кабелей должны быть защищены (рис. 88). Шланги обычно гофрированы, что позволяет легко изгибать их по довольно большому радиусу, не затрагивая внутренней части, в отличие от гладкой трубки. Гофрированная конструкция также обеспечивает механическую защиту от повреждений. Шланг может быть расположен внутри специальных структур, которые представляют собой трубки круглой или квадратной формы, расположенные между зданиями. Шланги используются для разделения проходящего пучка кабелей, а также для обеспечения дополнительной защиты для оптического кабеля.

Рис. 88 Шланги, используемые для защиты оптических кабелей

Шланг является естественным выбором для вертикальных кабелей, расположенных между этажами или телекоммуникационными помещениями на одном этаже. Шланги также очень полезны для горизонтальных кабелей, так как они изолируют оптические кабели от медных. Шланг также может использоваться в кабельном коробе до прокладки кабеля. Следовательно, вы можете просто проложить шланг там, где должен проходить оптический кабель и затем протянуть по нему этот кабель и подключить его к сети. Данное действие предотвращает возможные повреждения протянутого кабеля, которые могут возникнуть при проведении строительных работ. Как и в случае со всеми остальными кабельными компонентами, шланг должен соответствовать определенным требованиям и располагаться в пожаробезопасном месте.

Кабельные короба используются для помощи в организации и защите кабельной инфраструктуры на горизонтальных участках. Они могут быть использованы в системах любых размеров, но в большинстве случаев существуют в больших зданиях для защиты всех видов кабелей. Также они очень полезны как альтернатива «подвескам» для кабелей, удерживающих множество кабельных жил. Кабель плоско лежит в коробе и может быть легко протянут на большие расстояния без помощи специальных проталкивающих устройств. Дополнительный кабель может быть с легкостью размещен в коробах, если в этом есть необходимость. Кабельные короба практически необходимы во всех средних и больших телекоммуникационных помещениях. Короба бывают пластиковыми или металлическими и должны соответствовать таким рее противопожарным требованиям, что и все кабели. Углы и изгибы требуют использования кабельных протяжек при прокладке кабеля.

Подключение оптических кабелей

Процедуры физического подключения оптических волокон значительно различается в зависимости от конкретного типа или марки используемого оптического коннектора. Соответственно мы не будем описывать здесь все возможные варианты. Но существует несколько общих принципов, которые мы опишем вкратце, чтобы вы понимали, что именно нужно для выполнения сложных операций. Все оптические подключения требуют подготовки оголенного волокна для присоединения к нужному коннектору. Внешняя оболочка и усиливающие элементы должны быть сняты, если вы используете защищенный кабель. В данном виде кабеля внешняя оболочка надрезается по окружности и может быть снята с конца кабеля. Далее кевларовые волокна смещаются на одну сторону и обрезаются по краю остающейся оболочки. Волокна остаются в полном порядке, а для того, чтобы поместить их обратно, нужно воспользоваться высококачественным специальным инструментом.

Теперь рассмотрим подготовку волокон (или волокна) с буферной оболочкой. Плотный буфер удаляется с помощью инструмента, который обычно используется для очистки проволоки. Инструмент для удаления буфера обычно имеет фиксированный размер лезвия, соответствующий диаметру самого волокна (сердцевины и оболочки), чтобы волокно не было повреждено в ходе удаления буфера. Любой надрез способен значительно снизить гибкость кремневого волокна и привести к внезапному обрыву. Основное правило состоит в том, что подобное повреждение всегда происходит в самый Последний момент, поэтому монтажнику приходится начинать все с самого Начала. Следовательно, мораль в том, что надрезов волокна не должно быть вообще, и не сгоит экономить время в ущерб качеству работы.

Далее волокно обрезается до нужной длины, что обычно делается с помощью инструмента, который определенным образом обрабатывает (надрежет) волокно, а затем удаляет его ненужную часть. Процесс удаления называется зачисткой волокна, и после зачистки конец волокна должен быть перпендикулярным к его оси. Это заставляет вспомнить некоторые базовые законы оптики. Первое - если обрез волокна не находится под углом 90° к его оси, то свет будет выходить из волокна под небольшим углом к его оси. Ворое - обрез не может составлять угол точно в 90° с осью волокна. Выход из такой ситуации при использовании коннектора быстрого подключения состоит в размещении конца волокна в согласующей жидкости, чтоб отклонение от оси практически не давало отрицательного эффекта. При использовании коннектора монтажного соединения с более медленным подключением конец волокна вставляется через наконечник коннектора таким образом, чтобы он слегка выступал за наконечник. Затем конец волокна полируется до тех пор, пока он не перестанет выступать за наконечник, а следовательно, станет перпендикулярным к оси волокна.

Окончательная сборка включает вставку волокна в коннектор, а также механическое закрепление волокна (рис. 89). Старые виды коннекторов типа SMA и ST обычно требуют использования эпоксидного клея для обеспечения фиксации волокна в коннекторе. Более современные коннекторы быстрого подключения используют механическое обжимание вместо эпоксидного клея. Оба метода и быстрого, и медленного подключения - используются в большинстве новых коннекторов, в том числе SC и SFF.

Рис. 89 Подключение оптоволоконных кабелей

Каждый коннектор предназначен либо для быстрого, либо для медленного подключения, поэтому вам нужно приобрести коннектор, подходящий для вашей системы. Вы должны иметь в виду, что возможны существенные различия потерь в коннекторе между двумя способами подключения.

Например, Avaya (ранее Lucent Technologies), один из производителей коннекторов SFF, заявляет потери в 0,2 дБ при монтажном подключении. Следовательно, монтажное подключение потенциально дает лучшие результаты, но также может потребовать больших знаний, специального оборудования и большего времени на установку. Это не говорит о том, что неопытный монтажник не выйдет за нормы по потерям, поэтому обучение у конкретного производителя довольно полезно.

Горизонтальный и вертикальный оптические кабели на обоих концах, соединяются с коннекторами одинаково, если только нет причин, чтобы сде-I лать по-другому. В большинстве случаев оптические кабели должны подключаться к коммутационной панели в телекоммуникационном помещении. Провод от коммутационной панели до оборудования представляет собой | вполне подходящее место для того, чтобы перейти от одного типа коннектора к другому. Например, коннектор SC на стороне оборудования может быть легко подключен к коммутационной панели с коннекторами SFF с помощью соответствующего адаптера. Подобное действие может быть проделано и на участке кабеля пользователя.

Типы коннекторов SFF настолько различаются, что существует масса кабелей-адаптеров. Помимо переходников для старых типов коннекторов (в том числе 568SC), должны быть кабели-переходники между всеми популярными видами коннекторов SFF. Будет полезно попробовать минимизировать количество комбинаций коннекторов, оценив типы коннекторов, которые обычно присутствуют на используемом вами сетевом оборудовании. Устройства с высокой плотностью будут склоняться к одному из коннекторов SFF. Таким образом, концентраторы и коммутаторы в телекоммуникационном помещении будут иметь коннектор SFF, чтобы достичь максимальной плотности соединения. В сетевой карте рабочей станции плотность коннекторов не является проблемой, поэтому решение использовать соединитель SFF будет на совести производителя. И хотя производители постоянно соревнуются между собой за право установки типа оптического коннектора для горизонтальных кабелей, совершенно нет гарантии, что сетевые администраторы будут принимать решения относительно используемого оборудования исключительно на основе выбора типа коннектора. Так как горизонтальные кабели редко подключаются напрямую к сетевому оборудованию, то вполне возможно использовать кабель-адаптер независимо от выбранного типа коннектора.

По мере роста количества типов оптоволоконных коннекторов растет необходимость в качественном обучении монтажников. Многие коннекторы невозможно присоединить, если руководствоваться только интуицией. Для того Чтобы коннектор работал на уровне своих возможностей, весь процесс его установки должен контролироваться вплоть до мельчайших подробностей. Виды коннекторов очень сильно отличаются в зависимости от производителя. Монтажники должны быть обучены установке коннекторов нужной марки, а сетевыe администраторы должны требовать наличия навыков и сертификации монтажников и подрядчиков. И хотя в этом нет ничего принципиально нового, сам процесс не особенно прост, а качество и долговечность вашего оптического кабеля будет зависеть от качества и последовательности монтажа.

Требования к монтажу оптоволоконных кабелей касаются размещения запаса волокна в точках присоединения. Причиной тому является обеспечение возможности замены коннекторов и повторного присоединения оптического кабеля из-за возможных повреждений после установки системы.

Дополнительное волокно должно быть расположено так, чтобы предотвратить возможные повреждения. В розетке на рабочем месте кабель теоретически может быть уложен в розеточной коробке, если она используется. Однако кабельная система локальной сети обычно создается с помощью розеточных блоков, которые полностью открыты и сообщаются с пространством внутри стен. Безопасной альтернативной будет использование одной из специальных оптических розеточных коробок, которые устанавливаются на стенку и имеют возможности для хранения и защиты волоконных нитей.

С другой стороны, как это происходит и с медным кабелем, для определения работоспособности оптического соединения требуется гораздо более сложное тестирование. Оно проводится с помощью оптоволоконного кабельного сканера (рис. 91). В некоторых случаях сканер может быть адаптерным модулем для медного кабельного сканера.

Рис. 90 Оптоволоконная розетка с ячейкой для дополнительного кабеля

Тестирование оптоволоконных кабелей

После установки оптический кабель должен быть протестирован на работоспособность. Простое наличие связи может быть определено при помощи обычного источника и детектора аналогично стандартному тесту на наличие связи в медном кабеле. Простейшим источником может быть фонарь (возможно, с адаптером для оптоволоконного кабеля), а простейшим детектором - человеческий глаз. Принимая во внимание правила безопасности из последующего раздела, следует убедиться, что в данном тестировании используется источник видимого света низкой мощности, но даже в этом случае не стоит смотреть прямо на конец оптического кабеля.

Рис. 91 Тестер для оптоволоконного кабеля

Однако из-за того, что сканирование медных кабелей более сложное и дорогое, а также из-за того, что установкой оптоволоконных кабелей может наниматься другой персонал, вам может понадобиться отдельный оптоволоконный тестер.

Все оптоволоконные тестеры полевого назначения имеют локальный и дистанционный блоки. Локальный блок отправляет свет известной мощности по тестируемому кабелю. Дистанционный блок считывает модуль амплитуды полученного света и подсчитывает потери. Производится индикация успешного/неудачного прохождения теста, которая может быть функцией длины кабеля. Дистанционный блок может быть пассивным (для монтажника) и только передавать результаты локальному блоку. Оба блока могут быть взаимозаменяемыми или как минимум иметь двойные дисплеи, поэтому монтажник на дальнем конце будет знать, что именно происходит. Многие пары тестеров имеют микрофоны/наушники и оптический «порядковый кабель», чтобы оба монтажника могли переговариваться при подключении к одному кабелю.

Тестирование установленного оптического кабеля используется для измерения потерь соединения. В целом, если потери соединения находятся в пределах стандарта (и в пределах более жестких требований по соединениям в определенных системах), то ваш кабель в норме. Вы должны проводить тестирование на подходящих для системы длинах волн, а тестер должен использовать временную рефлектометрию, чтобы удостовериться, что длина кабеля находится в допустимых пределах. Некоторые более продвинутые тестеры могут предоставить информацию о том, что потери на отражение находятся в допустимых пределах, но если вы используете подходящие кабели и коннекторы, то это не должно представлять собой проблему. Действительно доскональное тестирование необходимо для измерения пропускной способности канала и позволяет определить те кабели, которые имеют недостаточную пропускную способность для передачи данных с гигабитной скоростью на большие расстояния.

Большинство оптоволоконных тестеров используют метод тестирования с «переполненным запуском», когда весь диаметр сердцевины волокна заполняется светом, исходящим в большинстве случаев от светодиодного источника. Данный метод эффективен при работе с диаметрами сердцевины в 50-62,5 мкм. В тестерах, которые используют источник с диодом VSCEL, используется метод модовой дисперсии для избежания блокирования моды, которое может возникать в многомодовых кабелях. Вы должны быть в курсе, что метод тестирования может скрыть некоторые проблемы, которые могут возникнуть при подключении кабеля к оборудованию. Будьте в курсе указаний и ограничений относительно вашего конкретного тестера. Это позвояи вам видеть некоторые проблемы, возможные даже при успешном прохождении базового теста на наличие связи.

Устранение проблем в соединении - это уже другой вопрос. Одна из проблем, с которой вы столкнетесь в нерабочем соединении, - это определение того места, где именно относительно концов кабеля произошел сбой. Данный вопрос будет проблематичен независимо от того, установлен ли кабель, только что установлен или был установлен некоторое время назад и уже проработал какой-либо отрезок времени.

Ваш тестер помимо базового измерения потерь может работать как полевой динамический рефлектометр. Если данная функция присутствует, то будет несложно определить место обрыва волокна или небрежной установки коннектора. Если знать, какой именно коннектор не работает или где именно волокно было повреждено, то времени на восстановление будет затрачено меньше. Обрывы связи в волоконном кабеле могут быть заделаны сращенными волокнами, так как сращенные участки обладают низкими потерями. Ненадежные коннекторы должны быть просто заменены, поэтому запас оптического кабеля в точке соединения будет очень кстати.