Способы сращивания оптических волокон

Для сращивания оптических волокон используются следующие средства.

1. Специальные сварочные аппараты, обеспечивающие:

· возможность сваривать любые типы волокон в ручном и автоматическом режимах;

· предварительное тестирование волокна;

· оценку качества поверхности волокон перед сваркой;

· установку оптимальных параметров работы;

· измерение потерь в точке их соединения.

Достоинства:

· высокое качество сварки;

· большая скорость проведения работ, что немаловажно при ликвидации аварий на магистральных линиях связи.

Недостаток: высокая стоимость сварочных аппаратов;

2. Механические "сплайсы" (splice), представляющие собой пластиковые устройства размером со спичечный коробок (40х7х4 мм) и состоящие из крышки и корпуса со специальным желобом, в который с двух сторон вставляются соединяемые волокна, закрепляемые крышкой-замком. Особая конструкция сплайса обеспечивает надежное центрирование, герметичное и качественное соединение волокон с потерями на стыке порядка 0,1 дБ.

Достоинства:

· простота и дешевизна способа соединения;

· малое время на соединение двух волокон (около 30 с после соответствующей подготовки волокон);

· удобство при работе в труднодоступном месте, так как монтаж ведется без применения клея и специального оборудования.

3. Прецизионные втулки, в которых в месте стыка волокон находится гель на основе силикона высокой прозрачности с показателем преломления, близким к показателю преломления оптического волокна, что обеспечивает оптический контакт между торцами сращиваемых волокон и одновременно герметизирует место стыка.

В местах сращивания оптических волокон возникают потери энергии, обусловленные:

1) внешними факторами:

· линейное смещение оптических волокон;

· угловое смещение оптических волокон;

· воздушный зазор между сращиваемыми волокнами;

2) внутренними факторами:

· эксцентриситет сердцевины;

· эллиптичность сердцевины.

Перспективы ВОЛС

Работы по увеличению пропускной способности оптических сетей ведутся в двух направлениях:

· увеличивается скорость передачи данных на одной длине волны: в коммерческих системах достигнут уровень 40 Гбит/с, а в тестовых – 320 Гбит/с;

· увеличивается число длин волн, передаваемых по одному волокну: 80 длин волн в коммерческих системах и до 1000 в тестовых.

Теоретическая пропускная способность одного волокна составляет около 300 Тбит/с, что превышает объем всего Интернет-трафика. С учетом того, что в выпускаемых сегодня кабелях может находиться до 864 волокон, можно говорить о неограниченной полосе пропускания оптических сетей связи.

Кроме того, появляются новые полностью оптические сетевые устройства, обрабатывающие трафик без преобразования оптических сигналов в электрические и обратно.

Кабельные системы. Структурированные кабельные системы. Беспроводные системы связи. Общие принципы организации беспроводной связи. Виды беспроводной связи. Характеристики ЭПИ. Условия распространения ЭПИ разных частот.

Кабельная система представляет собой совокупность:

· кабелей разных типов (неэкранированная витая пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель);

· соединительных розеток;

· кроссовых кабелей;

· распределительных панелей.

Основными причинами сбоев и отказов в работе локальной вычислительной сети являются:

· отказ кабельной системы – около 50% (в крупных сетях – до 70%);

· сбои программного обеспечения – около 20%;

· сбои серверов и рабочих станций – около 15%;

· сбои сетевых плат – около 5%;

· прочие – около 10%.

Для диагностики и сертификации кабельных систем используется специальное оборудование, а именно:

· сетевые анализаторы – дорогостоящие измерительные приборы для диагностики и сертификации кабелей и кабельных систем в лабораторных условиях специально обученным персоналом;

· приборы для сертификации кабельных систем – более простые и компактные (размером с видеокассету) приборы, чем сетевые анализаторы, выполняющие те же функции, но обеспечивающие меньшую точность;

· кабельные сканеры – приборы для определения длины кабеля, электромагнитных характеристик (NEXT, затухание, импеданс), схемы разводки кабеля, уровня электрических шумов;

· тестеры (мультиметры) – наиболее простые и недорогие приборы, позволяющие определить только факт обрыва кабеля.

Структурированные кабельные системы

К современным кабельным системам, используемым, в первую очередь, в компьютерных сетях, предъявляются следующие требования:

· интеграция систем связи, реализующих передачу различных видов данных (компьютерных, речи, видео), с системами контроля и управления;

· открытость архитектуры кабельной системы, обеспечивающей монтаж, последующее обслуживание и развитие комплексных, стыкующихся со всем сертифицированным оборудованием систем проводки для различных сооружений;

· обеспечение эффективного функционирования и развития компьютерных сетей;

· обеспечение высокой скорости передачи данных – 100 и более Мбит/с.

Для достижения указанных требований была разработана истандартизована технология построения кабельных систем, получившая название «СКС - структурированная кабельная система».

Структурированная кабельная система (СКС) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы, основными среди которых являются:

· вертикальная проводка между этажами здания;

· горизонтальная проводка на этажах;

· кроссовые (коммутационные) панели (кросс-панели);

· модульные розетки на рабочих местах.

К основным особенностям СКС можно отнести следующее:

· для передачи компьютерных данных, голоса и видеоинформации используется единая кабельная система;

· б о льшие капиталовложения (по сравнению с традиционным подходом) оправдываются за счет длительной эксплуатации сети;

· обладают модульностью и возможностью внесения изменений и наращивания кабельной сети;

· допускают одновременное использование нескольких различных сетевых протоколов;

· не зависят от изменений сетевых технологий и смены поставщика оборудования;

· используют стандартные компоненты и материалы и позволяют комбинировать в одной сети кабели разных видов.

К достоинствам структурированного подхода относятся:

· максимальная гибкость в размещении соответствующего коммуникационного оборудования;

· возможность внедрения новых приложений и технологий;

· гарантированное соответствие всех ее компонентов международным стандартам;

· возможность подключения различных видов оборудования с помощью универсальных розеток на рабочих местах.

Недостатки структурированного подхода:

· б о льший срок построения, чем при традиционном подходе;

· дополнительные капитальные затраты на избыточное оборудование (кабели, розетки, кросс-панели), которые, впрочем, быстро окупаются в процессе эксплуатации.

Беспроводные системы связи

Недостатки, присущие кабельным линиям связи (включая оптоволоконные):

· высокая стоимость арендуемых выделенных каналов;

· подверженность механическим воздействиям в процессе эксплуатации (обрывы и замыкания) и, в связи с высокой трудоемкостью их устранения, выход системы из строя на длительный срок;

· невозможность организации мобильной (подвижной) связи.

Общие принципы организации беспроводной связи

Беспроводная связь основана на использовании в качестве информационных сигналов радиоволн или, точнее, электромагнитного поля излучения (ЭПИ). Источниками и приемниками ЭПИ являются разного вида антенны.

Виды беспроводной связи

· наземную радиосвязь в диапазоне частот от 30 МГц до нескольких десятков ГГц;

· радиорелейную связь (РРС) в диапазоне частот от 1 до 300 ГГц;

· спутниковую связь в диапазоне частот от 1 до 100 ГГц;

· лазерную (на ИК-лучах) в диапазоне частот от 300 до 400 ТГц.

Эти же виды беспроводной связи находят всё более широкое применение и в компьютерных сетях.

Характеристики ЭПИ

Основными характеристиками ЭПИ (радиоволн) являются:

· длина волны:

· мощность излучения P (энергия за секунду), измеряемая в ваттах;

· напряженность поля излучения, измеряемая в вольтах на метр.