Подключение оптического волокна (ОВ) – непростая задача. Ее выполнение невозможно без специального инструмента, оборудования. Даже небольшие ошибки могут привести к значительному снижению скорости передачи данных, неработоспособности линии связи. Какие устройства требуются для правильного подключения оптоволокна – объясняем в статье.
Оборудование для оптоволоконного интернета – виды и характеристики
Классификационных признаков множество – спецификация, назначение, функции, технические параметры. Каждая категория требует подробного рассмотрения.
1. Сварочные аппараты для оптоволокна
Для соединения отрезков оптического кабеля в линию необходимы сварочные аппараты. Современные версии универсальны, подходят для работы с многомодовым и одномодовым волокном. Процесс автоматизирован, электроника выравнивает сердцевины, исключает даже минимальные их смещения в сотые доли миллиметра. Точность – залог уверенной передачи сигнала, исключающей потери пакетов и снижение скорости.
2. SFP-модули
Это оптические приемопередатчики, преобразующие сигнал, обеспечивающие его стабильное, быстрое распространение по оптоволоконному кабелю. Компонент размещается на сетевой плате; к другому торцу, скрытому защитным колпачком, подсоединяется коннектор провода.
Максимум скорости передачи для SFP-технологии – 1.25 гигабит в секунду. Обойти это ограничение можно при помощи устройств SFP+, увеличивающих ее до 10 гигабит, чего достаточно даже для особо требовательных систем.
Ориентир при подборе – не только тип устройства, но и его характеристики, в частности:
- Длина волны передаваемого светового импульса.
- Максимальная дальность передачи.
- Тип подключаемого разъема.
- Оптический бюджет.
- Допустимые эксплуатационные температуры.
- Тип корпуса.
- Индекс защиты IP.
Параметры должны соответствовать условиям, в которых работает приемопередатчик.
3. Медиаконвертеры
Устройства необходимы для преобразования оптического сигнала в электрический, либо обратного. Позволяют обойти ограничения, связанные с характеристиками витой пары, увеличить протяженность сети.
Пример – видеонаблюдение. Камеры снимают изображение в формате 4K, передают его на медиаконвертер по Ethernet-кабелю, а он – отправляет его по оптике на пульт охраны, расположенный в нескольких сотнях метров. Для медных проводов такая дистанция чрезмерна.
4. Делители и сплиттеры
Задача оптических делителей – распределение мощности сигнала между портами в определенной пропорции. Например, они используются в сетях GPON, позволяют подключить к общему каналу несколько абонентов.
Для большинства сетей подойдут сплавные сплиттеры, для наиболее ответственных – планарные. Они дороже, но технологичнее, обладают несколькими преимуществами:
- Максимальная точность распределения сигнала.
- Компактность, упрощающая монтаж.
- Универсальность, поддержка сигналов, различных по длине волны.
- Отказоустойчивость.
5. Адаптеры, разъемы, розетки
Не самое заметное оборудование для подключения оптоволокна, но плотность соединения, уверенность передачи сигнала без него невозможна. Это разъемы или коннекторы для подсоединения кабеля к конечному устройству, приемнику, передатчику, измерителю.
Адаптеры или розетки – компоненты для соединения двух коннекторов, сращивания терминированных отрезков кабеля в единую линию. Критерии подбора – количество портов, тип совместимого волокна, материал центратора. Оптимум – центраторы из керамики или бронзы. Они точно позиционируют волокно, препятствуют затуханию сигнала, защищают от появления обратных отражений и других проблем.
6. Оптические муфты
Прокладка оптоволоконной линии связи подразумевает стыковку отрезков механическим или сварным методом. Независимо от способа, точки стыковки должны быть надежно защищены от механических, атмосферных нагрузок, статического и динамического давления. Такую защиту обеспечивают оптиковолоконные муфты – герметичные “контейнеры” из прочного полимера. Основные классы устройств:
- Проходные. Назначение – стыковка оптоволокна сваркой, его транзит по технологии транзитной петли. Отличие – двустороннее расположение кабельных вводов. Совместимы с подземными и воздушными ВОЛС.
- Тупиковые. Применяются при сращивании или разветвлении кабеля. Допускают монтаж в условиях повышенной влажности. Герметичность обеспечивается цельнолитым корпусом из технологичного полимера, механической системой запирания, вставками и прокладками.
- Универсальные. Сочетают функции предыдущих, востребованы при прокладке различных ВОЛС.
- Кросс. Применяются для терминации магистральной линии, распределения волокон по кабелям внутри объекта. Вторая задача – терминация ОВ-кабеля, соединение волокон с активными устройствами патч-кордами.
Подбирая муфту, нужно руководствоваться не только спецификацией, соответствием конкретной линии связи, но и конструкцией. Для монтажа в особо сложных условиях, предполагающих выраженные механические воздействия, контакт с влажной средой, требуются бронированные, армированные, герметичные модели.
7. Оборудование для спектрального уплотнения
Технологии WDM, CWDM, DWDM помогают увеличить пропускную способность сети. Их суть – передача в одном кабеле множества световых импульсов, различных по длине волны. Это упрощает масштабирование существующей системы, формирование каналов передачи без прокладки новых кабелей. Такие комплексы надежнее стандартных. При проблемах передачи на одном из каналов сигнал автоматически перенаправляется по соседнему.
Мультиплексоры CWDM и другие устройства, поддерживающие технологию, применяются при подключении оптоволокна в следующих системах:
- Видеонаблюдение, СКУД.
- Центры обработки данных.
- СКС университетов, больниц, библиотек и других организаций, взаимодействующих с большими объемами данных.
8. Оптические кроссы
Оптический кросс – пассивное устройство, позволяющее терминировать кабель, распределить волокна по адаптерам, портам через оптоволоконные пигтейлы. Точки сварки волокон и пигтейлов обязательно закрываются гильзами КДЗС, защищающими от механических нагрузок.
Главные функции волоконно-оптических кроссов:
- Защита от физических воздействий.
- Фиксация волокон в правильном положении, соответствующем допустимым радиусам изгиба, исключающем потери мощности.
- Упрощение обслуживания, повторной коммутации.
Кроссы представлены стоечными и настенными версиями. Первые монтируются в 19-дюймовые телекоммуникационные стойки, вторые – фиксируются на вертикальном основании анкерами, шурупами.
Помимо конструкции, важна вместимость, количество портов подключения, защищенность конструкции (подробнее в статье про виды и выбор кроссов). В местах с неограниченным доступом рекомендуется установка антивандальных моделей с прочной стальной рамой, мощной стальной дверцей, закрывающейся на замок.
9. Оптоволоконные патч-корды (шнуры)
Представляют собой терминированные отрезки ОВ-кабеля, укомплектованные разъемами. Это позволяет сразу подключить их к оборудованию для оптоволоконного интернета. Не приходится тратить время на подготовку, обрезку, установку адаптеров и коннекторов. С монтажом справятся даже работники невысокой квалификации. Используется принцип “подключил – работает”.
Конфигураций оптических патч-кордов множество. Симплексное или дуплексное волокно, стандартная ПВХ или модифицированная LSZH-изоляция, LC, SC и другие коннекторы – все можно выбрать под конкретное оборудование, систему связи.
10. Оптические кабельные сборки
Кабельная сборка – оптоволоконный кабель, в фабричных условиях укомплектованный коннекторами для подключения к активному и пассивному оборудованию (подробнее в статье). Их преимущества:
- Ускорение прокладки сети.
- Повышение качества монтажа. Даже при привлечении персонала невысокой квалификации исключены ошибки, например, появления точек со слабым контактом, нарушающим стабильность передачи сигнала.
- Простота переподключения оборудования.
Как и патч-корды, кабельные сборки представлены множеством классов. Различия касаются длины, типа волокна, изоляционного материала. Для любых условий удастся найти решение, которое окажется надежным, выдерживающим нагрузки, обеспечивающим надежность коммутационной линии.
11. Инструменты для ВОЛС
Грамотное подключение оптоволоконного кабеля, комплектация его разъемами, сварка невозможны без подготовки. Провести ее поможет набор инструментов, в который обычно входит следующее:
- Ножницы по кевлару. Необходимы для работы с армированными проводами, усиленными кевларовой нитью, защищающей от разрывов, растяжения.
- Дозатор с изопропиловым спиртом. Эффективно удаляет загрязнения, быстро сохнет, не оставляя следов, гарантирует чистоту волокна перед сопряжением.
- Палочки с наконечниками из безворсового материала. Используются для чистки адаптеров, разъемов и коннекторов, не оставляют на поверхности ворсинок, нарушающих распространение светового импульса.
- Нож со сменными лезвиями. Универсальный инструмент для различных работ, снятия изоляции, нарезки проводов.
- Стриппер. Устройство для быстрого и безопасного снятия оболочки с кабеля. Не повреждает сердцевину, гарантирует чистоту реза.
Также применяются при прокладке скалыватели. Их задача – подготовка оптоволокна к сварке. Устройство формирует ровный, гладкий срез стеклянного световода, обеспечивающий максимальную плотность контакта с соседним отрезком. При подрезке не возникают механические напряжения, удается избежать появления мельчайших трещин, мешающих распространению световой волны.
12. Сетевое оборудование для оптоволокна: абонентское и линейное
Технологии PON, GPON, GEPON востребованы при подключении абонентов к высокоскоростному интернету, IPTV, IP-телефонии в частных и многоквартирных домах. Основа сети в данном случае – линейный OLT-терминал, установленный на стороне провайдера. Его задача – передача широкополосного трафика на абонентскую сторону.
У клиентов установлены ONU-терминалы или ONT-маршрутизаторы. Они принимают данные от линейного модуля, распределяют их по конечным устройствам: смартфонам, ноутбукам, компьютерам. В зависимости от класса, распределение возможно по Ethernet-проводам или по Wi-Fi.
Спрашивали? Отвечаем!
1. Какая максимальная длина оптической трассы без активного оборудования?
Максимально возможное расстояние ВОЛС определяется характеристиками трансивера. Например, SFP+ модуль, поддерживающий многомодовый режим связи, генерирующий световой сигнал с длиной волны 850 нм, обеспечит дальность всего в 300 метров.
Передатчик же с поддержкой длины волны 1310 нм покроет 3-километровую дистанцию, 1550 нм – можно использовать на 80 км. Предельные размеры оптических трасс, скорости, достижимые на них, и условия подключения, всегда фиксируются в описаниях оборудования.
2. Чем отличается оптоволоконный интернет от обычного Ethernet на витой паре?
По витой паре сигнал передается в виде электрического импульса, по оптике – световой волны. Скорость распространения второй на порядки выше, что увеличивает пропускную способность. Предел Ethernet-кабеля – 40 гигабит в секунду, оптики – сотни и тысячи Гб/сек.
Для большинства абонентов, впрочем, будет достаточно интернета, подключенного по Ethernet-кабелю. Даже 200 мегабит в секунду хватит для быстрой загрузки объемных файлов, просмотра потокового видео в 4K, стриминга, онлайн-игр.
3. Можно ли подключить Wi-Fi роутер напрямую к оптоволоконному кабелю?
Допустимо, если он укомплектован соответствующим портом, как правило SFP. Если оптический входной интерфейс не предусмотрен, потребуется предварительное преобразование оптического сигнала в электрический с помощью медиаконвертера.
4. Что такое ONT (ONU) и чем он отличается от обычного роутера?
Различия в функциях. Задача ONT, оптического терминала – получение сигнала по оптоволоконному кабелю от провайдера, его трансформация в электрический импульс, отправка на устройства, формирующие домашнюю сеть. Передача ведется по кабелю или беспроводному интерфейсу.
Роутер же отвечает за распределение трафика между сетевыми устройствами. Он также позволяет изолировать внутреннюю сеть от внешней, задействовать протоколы защиты, заблокировать некоторые IP-адреса, что недоступно ONT и ONU. Как правило, роутер подключают к интернету витой парой через WAN-порт, но некоторые современные версии допускают прямое подключение к оптике через SFP.
5. Можно ли подключить интернет по оптоволокну без ONT-терминала?
Да, потребуется GPON-роутер. Он:
- Сочетает функции ONT и маршрутизатора.
- Принимает сигнал в виде световой волны.
- Преобразует в электрический импульс.
- Раздает сетевым устройствам по кабелям или Wi-Fi.
Что в итоге?
Оптоволокно – основа скоростных линий связи, протяженность которых может составлять десятки и сотни километров. Чтобы на 100% раскрыть его потенциал, исключить сбои передачи, потери информации и другие неприятности, нужно правильно провести подключение. Точный выбор оборудования, его покупка у поставщиков с хорошей репутацией – залог успеха.