Журнал о компьютерных сетях и телекоммуникационных технологиях
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК:
    Домой
 
   
АРХИВ ЖУРНАЛА
   

2008: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2007: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2006: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2005: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2004: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2003: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2002: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2001: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2000: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1999: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1998: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1997: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1996: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Rambler's Top100

  

Сварка оптических волокон: плюсы и минусы

Бетси Зайоброн

Использовавшаяся прежде преимущественно лишь во внешних кабельных проводках технология сваривания оптических волокон находит сегодня применение и во внутриобъектовых системах.

Сращивание волокон сплавлением, или свариванием (fusion splicing), применяется вот уже несколько десятков лет. Используемая для формирования линий связи заданной длины или для ликвидации обрывов линий сварка волокон по-прежнему остается самым распространенным и надежным методом неразъемного соединения волокон во внешних кабельных инфраструктурах.

Хотя сварка оптоволокна в основном применяется для сращивания одномодового волокна во внешних системах большой протяженности, она находит применение и в инфраструктурах ЛВС, в которых используются как одномодовые, так и многомодовые волокна. Да и в центрах обработки данных (ЦОД), в которых упор делается на высокую плотность инсталляции оборудования и большую пропускную способность каналов, некоторые инсталляторы предпочитают сварку волокон полевому терминированию волокон разъемами.

Тенденции и цены

При сварке волокон для расплавления их концов используется локальный источник тепла. В процесс подготовки к сварке волокон входят удаление защитного покрытия с каждого волокна, прецизионное скалывание и обследование торцов волокон. Последняя процедура очень важна, поскольку оптические потери в сростке (сплавном соединении) непосредственно связаны с углом скоса торцов и качеством их шлифовки. При завершении всех подготовительных операций волокна помещаются в устройства для сращивания сплавлением, или в сварочные аппараты (fusion splicer), совмещаются друг с другом и свариваются.

Сварка волокон обеспечивает очень низкие оптические потери — менее 0,02 дБ, и, следовательно, такое соединение на общую пропускную способность канала оказывает незначительное влияние.

В настоящее время используются два базовых способа сварки оптических волокон — с совмещением по сердцевине волокон (core alignment) и с помощью V-образных канавок, причем первый способ позволяет совмещать за один раз лишь одну пару волокон, обеспечивает более высокую точность совмещения и более низкие потери сварного сростка.

«В большинстве ситуаций лучше использовать сварочный аппарат с совмещением по сердцевине волокон, поскольку никогда нельзя знать заранее, какой уровень потерь оптического сигнала потребуется от инсталлируемой системы в будущем, — говорит Грег Пикерал, менеджер по продуктам сваривания волокон компании AFL Telecommunications, дочерней фирмы японской компании Fujikura (www.afltele.com). — Хотя в случае со сваркой большого числа волокон более эффективным считается применение многоволоконного аппарата с совмещением волокон с помощью V-образных канавок, инженеры-проектировщики должны понимать недостатки такого аппарата и с учетом этого находить правильное компромиссное решение».

Сегодня цена аппаратов для сварки волокон варьируется в диапазоне от 7 тыс. до 40 тыс. долл. Самые дорогие устройства ориентированы на сварку волокон специального назначения — например, поддерживающих поляризационное излучение и использующихся при производстве неэлектрических датчиков. Самые дешевые сварочные аппараты (от 7 тыс. до 10 тыс. долл.) — это в основном одноволоконные устройства с совмещением волокон с помощью V-образной канавки. Популярные сварочные аппараты с совмещением по сердцевине волокон стоят от 17 тыс. до 19 тыс. долл., что гораздо ниже цен (порядка 30 тыс. долл.) на аналогичные устройства, применявшиеся 20 лет назад.

«Сварочные аппараты резко подешевели благодаря более эффективным методам их производства и возросшему объему продаж, связанному с тем, что оптоволокно стало сегодня распространенной средой передачи и многие инсталляторы широко используют его в своей работе, — говорит г-н Пикерал. — В последнее время мы наблюдаем, что большое число оптоволоконных трактов с не слишком жесткими требованиями к суммарным потерям инсталлируется все ближе к помещениям пользователей, что приводит к росту спроса на сварочные аппараты начального уровня со стороны линейных служб таких операторов связи, как, например, Verizon и AT&T».

Аппараты для сварки волокон сегодня активно применяются в системах FTTP (Fiber-To-The-Premises) для терминирования абонентских кабелей. При этом задействуются новая технология монтажа коннекторов с помощью сварки (splice-on connector) и сварочные аппараты с V-образной канавкой начального уровня.

«Обычно терминирование оптоволокна выполнялось либо свариванием волокна с полушнуром (pigtail), либо путем инсталляции коннектора традиционным методом с ручной полировкой торцов волокна. В последнем случае вносимые потери и другие характеристики канала полностью определялись квалификацией инсталлятора, — продолжает г-н Пикерал. — Сегодня предлагаются коннекторы, при монтаже которых для соединения керамического наконечника с волокном используется сварка, после чего все детали коннектора монтируются вокруг полученного сростка».

Новые монтируемые при помощи сварки коннекторы позволяют сервис-провайдерам формировать абонентские кабели нужной длины, в результате отпадает необходимость хранить излишки оптоволокна в уличном монтажном шкафу или в помещении клиента.

За закрытыми дверями

Впервые в телекоммуникационной отрасли сварка волокон стала использоваться при инсталляции линий связи во внешних (подземных и воздушных) оптоволоконных кабельных системах. Появившиеся за последние 15 лет инновационные решения, такие, как усовершенствованные разъемы (для установки которых в полевых условиях не нужны ни эпоксидная смола, ни полировка наконечников) и универсальные кабели (indoor/outdoor cable), привели к резкому снижению потребности в сварке волокон во внутриобъектовых инсталляциях.

Уоррен Хикс, менеджер по маркетинговой стратегии Corning Cable Systems (www.corningcable-systems.com), говорит о том, что обычно волокна сваривали при переходе с кабеля наружной прокладки на кабель внутренней прокладки неподалеку от входа линии в здание. Связано это было, в частности, с тем, что, согласно требованиям Национального электрического кодекса США и с учетом класса огнестойкости кабеля наружной прокладки, его можно заводить внутрь здания не более чем на 15 м. Появление универсального кабеля свело к минимуму необходимость сварки волокон при переходе с кабеля наружной прокладки на кабель внутренней прокладки. Тем не менее нельзя сказать, что сварка волокон в сетях внутри помещений больше не используется.

Вместе с тем г-н Хикс полагает, что, поскольку для наружной кабельной проводки характерны большие длины кабелей, использование стандартного кабеля наружной прокладки и сварка волокон неподалеку от точки входа в здание может оказаться более экономичным вариантом.

«Сделать правильный выбор вам помогут математические расчеты, — говорит он. — Если расстояние между зданиями А и В небольшое, имеет смысл использовать новый универсальный кабель и завести его непосредственно на кросс. Однако, учитывая тот факт, что универсальный кабель стоит обычно дороже, при значительном удалении зданий друг от друга и при малом числе волокон может оказаться выгоднее купить кабель наружной прокладки и «перейти» с него посредством сварки на кабель внутренней прокладки, причем даже с учетом дополнительной стоимости сварки волокон и защитного кожуха для сростков волокон».

Нередко выбор варианта инсталляции определяется тем, кто «правит бал». Если это подрядчик, имеющий необходимое сварочное оборудование, то он может выбрать более дешевый вариант, поскольку это для него означает дополнительную прибыль. Если же выбор делает заказчик, он может решить, что дополнительные оптические потери, связанные с переходным сростком, ему ни к чему и выбрать универсальный кабель.

Хотя инфраструктуры «волокно до рабочего места» (FTTD) все еще редкость, необходимо понимать, что их развертывание тоже может потребовать сварки волокон. «Если вы хотите организовать оптический тракт длиной порядка 300 м непосредственно к рабочей станции, вам придется либо сваривать волокна, либо организовывать коммутационный пункт по схеме интерконнект. Однако соединение по такой схеме может добавлять потери порядка 0,75 дБ, тогда как потери в сварном сростке, как правило, не более 0, 02 дБ, — объясняет г-н Хикс. — Таким образом, самым простым способом сведения к минимуму потерь в кабельной системе FTTD является прокладка индивидуальных волокон от рабочих станций в телекоммуникационную комнату и сварка их с волокнами многоволоконного кабеля. Этот подход позволяет также разместить активное оборудование в центре сети и более эффективно использовать его порты».

Многие инсталляторы все еще испытывают затруднения при полевом монтаже одномодовых коннекторов, поэтому во внутриобъектовых системах чаще осуществляется сварка именно одномодовых волокон. «Для продления срока эксплуатации одномодовых систем мы рекомендуем заменить более трудоемкую операцию шлифовки коннекторов в полевых условиях сваркой волокон с претерминированными полушнурами, — говорит Руди Монтджелас, старший менеджер по оптическому волокну компании Ortronics, входящей в группу Legrand. — При полевом терминировании оптических коннекторов имеют место широкий разброс характеристик передачи и более высокие потери соединений, тогда как предварительно установленные в заводских условиях на полушнуры коннекторы обеспечивают значительно лучшие характеристики передачи. Учитывая, что сварные соединения характеризуются очень низкими потерями, использование претерминированных полушнуров позволяет значительно улучшить характеристики передачи».

Вариант для ЦОДов

Результатом значительного роста числа поддерживаемых ЦОДами приложений стало столь же значительное увеличение числа инсталлируемых в них кабелей, что превратило проблему доступности пространства в одну из главных проблем ЦОДов. Как результат, многие менеджеры ЦОДов делают выбор в пользу решений с более высокой плотностью соединений, таких, как групповые коннекторы MTP/

MPO и многоволоконные кабели, занимающие меньше места в кабельном канале, чем связки индивидуальных дуплексных кабелей. Поскольку инсталлируемые в полевых условиях коннекторы MTP/

MPO выпускают лишь немногие фирмы, в большинстве случаев менеджеры выбирают либо многоволоконные магистральные кабели с установленными на каждом конце в заводских условиях разъемами MTP/MPO, либо полушнуры с разъемами MTP/MPO или коннекторами LC. При использовании полушнуров требуется сварка их волокон с волокнами основного кабеля.

«Сегодня для терминирования волокон в офисных сетях и в ЦОДах все чаще используются портативные сварочные аппараты с совмещением волокон в V-образных канавках, — отмечает Джош Сиуэлл, менеджер по сварочным аппаратам компании Sumitomo Electric Lightwave. — Сварка волокон позволяет быстро и легко получить неразъемное соединение с низкими вносимыми потерями, что является существенным преимуществом сварки по сравнению с конкурирующими технологиями. Кроме того, современные портативные сварочные аппараты имеют ряд улучшенных возможностей, обеспечивают повышенное качество сварки и в то же время вполне доступны по цене».

Сращивание волокон в ЦОДе предполагает использование для хранения и организации сростков специальных сплайс-кассет. «Их можно размещать либо в задней части коммутационного шкафа, либо, в случае очень высокой плотности соединений, в отдельном шкафу», — говорит г-н Монтджелас из компании Ortronics. — Преимущества и недостатки сварки волокон в полевых условиях по сравнению с использованием претерминированного магистрального кабеля должны оцениваться в каждом конкретном случае путем сравнения затрат на оплату труда техников, на оборудование и материалы, с одной стороны, и стоимости претерминированного кабеля — с другой».

Когда менеджеры ЦОДов выбирают магистральные кабели с коннекторами на обоих их концах, то зачастую они определяют длину кабелей с небольшим запасом, поскольку не могут достаточно точно спрогнозировать расстояния между оборудованием. Однако при этом приходится иметь дело с излишками кабеля. Когда же счет соединений идет на тысячи, излишки кабеля могут стать серьезной проблемой: накапливаясь, они будут мешать движению воздушных потоков и охлаждению оборудования. Альтернативой использованию претерминированного кабеля является покупка многоволоконного полушнура и сварка его волокон с волокнами кабеля, что и предпочитают делать многие инсталляторы.

Господин Сиуэлл из компании Sumitomo отмечает, что проекты с использованием групповых разъемов типа MTP/MPO вместе с ленточным оптоволоконным кабелем или возможностью укладки индивидуальных волокон в одну линию (ribbonize) позволяют инсталляторам экономить массу времени за счет сваривания за один раз нескольких волокон. Сварочные аппараты для массовой сварки волокон или ленточные сварочные аппараты существуют уже десятки лет, и сегодня имеются их портативные модели, такие, как аппарат Type-25eM TomCat 4-ct компании Sumitomo для одновременной сварки 4 волокон. Среди продуктов этой компании есть и сварочный аппарат Type-66 TuffCat 12-ct для одновременной сварки 12 волокон.

Одним из немногих производителей инсталлируемого в полевых условиях разъема MTP — вариант для тех заказчиков, кто не хочет покупать претерминированные кабели и потом возиться с излишками длины, — является компания Corning Cable Systems. «Требующие использования эпоксидной смолы и полировки торцов разъемы MTP/MPO трудно терминировать. Мы же предлагаем основанный на нашей фирменной технологии UniCam разъем MTP, для его монтажа не требуется ни эпоксидной смолы, ни полировки наконечников, говорит представитель этой компании г-н Хикс. — Данный разъем можно инсталлировать в полевых условиях примерно за 4 мин».

Хотя разъемы UniCam MTP соответствуют всем отраслевым стандартам и проходят все тесты на оптические характеристики, они содержат механический сплайс, который вносит чуть большие оптические потери, чем сварной сросток.

«Если у меня есть сварочный аппарат и нет проблем с местом в ЦОДе или телекоммуникационной комнате, то с целью снижения потерь в оптическом тракте я, возможно, предпочту сварку волокон кабеля с волокнами претерминированного в заводских условиях полушнура, — продолжает г-н Хикс. — Однако в нашей компании придерживаются мнения, что инсталляция разъемов в полевых условиях более экономичный метод, так как при этом исключаются как капитальные расходы на сварочный аппарат, так и дополнительные затраты на расходные материалы. Кроме того, за счет отсутствия сплайс-кассет достигается максимальная плотность установки оборудования».

Выбор за вами

«Новые сварочные аппараты имеют массу преимуществ, начиная с небольшого веса и компактной конструкции и заканчивая возможностью работы от аккумуляторной батареи, — сообщает г-н Сиуэлл из компании Sumitomo. — Они идеально подходят для использования в тесных технологических помещениях. Кроме того, суммарное время цикла сварки составляет менее одной минуты, что позволяет техникам быстро выполнять все необходимые соединения».

А вот г-н Хикс считает, что популярность сварки волокон будет снижаться. Клиенты, не желающие возиться с излишками кабелей, будут ориентироваться на устанавливаемые в полевых условиях разъемы. Но гораздо большее число заказчиков станут использовать претерминированные магистральные кабели — даже несмотря на необходимость убирать излишки длины, потому что такие кабели обеспечивают быстрое развертывание каналов связи.

Господин Монтджелас тоже агитирует за использование претерминированных решений: «Претерминированные кабели просты в инсталляции, а, учитывая то, что такой кабель можно заказать любой нужной вам длины, его излишки можно свести к минимуму». Он уверен, что, выбирая между сваркой волокон и использованием инсталлируемых в полевых условиях разъемов, следует руководствоваться совсем иными критериями. Сварка волокна представляет большой интерес для ЦОДов, поскольку на этих объектах прокладывается много одномодовых кабелей, однако насколько большим успехом она будет пользоваться по сравнению с инсталлируемыми в полевых условиях разъемами, сказать пока трудно.

Если вам приходится иметь дело с достаточно большим числом волокон, то в отличие от инсталляции разъемов сварка позволяет экономить время. Однако подрядчики и инсталляторы, не имеющие сварочного аппарата или опыта сварки волокон, возможно, задумаются над тем, стоит ли им тратить деньги на сварочный аппарат, а также время на обучение своего персонала..

  
7 '2008
СОДЕРЖАНИЕ

инфраструктура

• Накопители на жестких магнитных дисках уходят в прошлое

• Изоляция воздушных потоков в ЦОДе

• Современные технологии в инженерной инфраструктуре здания

бизнес

• Зашло ли лицензирование ПО в тупик?

• ZyXEL: 10 лет в одной лодке

• Планирование ресурсов контакт-центра

• Простился ли Fraport с ИТ?

информационные системы

• «Заплаты», которыми мы управляем

• Как заставить работать ILM

сети связи

• Тестовое оборудование для сетей xDSL

• Перспективные услуги сетей 3G

• Технологии для широкополосного доступа

кабельные системы

• Рынок кабеленесущих систем: развитие по всем направлениям

• Сварка оптических волокон: плюсы и минусы

защита данных

• Тестируем системы предотвращения «выжимки» данных

• Тестируем сканеры уязвимостей


• Калейдоскоп


Реклама:
 Copyright © 1996-2008 ООО "Сети и Системы Связи". вверх