Bilgi

Fiber optik kablo, verileri elektrik yerine ışık olarak taşır. Bu tek fark, nerede kullanılacağını belirler: Bir ağın bakırın taşıyabileceğinden daha fazla kapasiteye, bakırın ulaşabileceğinden daha fazla mesafeye veya içinden geçtiği ortamın elektriksel gürültüsüne karşı tam bağışıklığa ihtiyaç duyduğu her yerde.

Bu kılavuz üç soruyu sırayla yanıtlıyor: Fiber optik kablo gerçekte ne için kullanılır, size gerçekten ne kazandırır (ve maliyeti nedir) ve tahmin etmeden bir uygulamadan belirli bir kablo yapısına nasıl geçilir.

Fiber Optik Kablo Nerede ve Neden Kullanılır?

Bu makalenin geri kalanı bunların her birini genişletiyor ve ardından seçim mantığını takip edebileceğiniz bir sıraya dönüştürüyor.

Fiber Optik Kablo Nasıl Çalışır?

Optik bir alıcı-verici, elektrik verilerini modüle edilmiş ışığa dönüştürür. Fiber, ışığı bir cam çekirdek boyunca yönlendirir ve uzak uçtaki bir alıcı-verici onu geri dönüştürür. Kablonun kendisi pasiftir -; kazanç, işlem ve güç eklemez.

Bunu iki sonuç takip eder ve aşağıdaki hemen hemen her uygulama bunların bir varyasyonudur. Birincisi, kayıp son derece düşüktür:ITU-T Tavsiyesi G.652standart tek-modlu fiber için zayıflama sınırlarını belirler ve ticari G.652.D, 500 MHz'de bakır bükümlü çift için yaklaşık 100 m başına 20 dB'ye karşılık, 1550 nm'de genellikle 0,18–0,20 dB/km civarında çalışır. İkincisi, cam iletken değildir, dolayısıyla tamamen-dielektrik kablo topraklama döngüsü oluşturmaz, hiçbir paraziti toplamaz ve ekipmanınıza arıza akımı taşıyamaz.

Birbirinin yerine kullanılan iki terimi ayırmakta fayda var. Optik fiber saçın-ince dalga kılavuzudur. Fiber optik kablo, etrafında inşa edilen her şeyden oluşur - tampon tüpleri, su-bloklama, güç elemanları, zırh, ceketler. Fiber, optik performansınıza karar verir; kablo, bağlantının kuruluma ve yirmi yıllık hava şartlarına dayanıp dayanamayacağına karar verir.

Fiber Optik Kablo Ne İçin Kullanılır?

Başvurular dört gruba ayrılır. Aynı derecede talepkar değiller ve içlerindeki kablo kararları da çok farklı.

Grup 1: Kamu İletişim Ağları

Omurga ve metro ağları.Bu, elyafın en eski ve en geniş kullanımıdır. Uzun mesafeli rotalar, şehirler ve ülkeler arasında toplu trafik taşır; her fazladan 0,01 dB/km, doğrudan daha az amplifikatör kulübesine dönüşür. Yüksek fiber sayısı, zayıflama kadar önemlidir: 288- veya 576 fiber şerit kablo, bir kanalın tüm rotaya hizmet etmesine izin verir ve 12 fiber şeritlerin toplu füzyon eklemesi, tek fiber eklemeyle karşılaştırıldığında fiber başına ekleme süresini kabaca bir büyüklük sırası kadar azaltır.

FTTH ve FTTB erişimi.Pasif bir optik ağda fiber, merkez ofisten veya erişim düğümünden ayırıcılar aracılığıyla abonedeki bir optik ağ terminaline doğru ilerler. Copper VDSL bu erişimde simetrik gigabit hizmeti sunamaz; Sabit kablosuz kullanılabilir, ancak yoğun binalarda aynı çekişme davranışına sahip değildir. Buradaki baskın teknik risk zayıflama değil - erişim aralıklarının kısa olması - ancak bükülmedir. Bağlantı kabloları kapı çerçevelerinin etrafına zımbalanır ve küçük muhafazaların içine sarılır; bu nedenle G.657.A2 bükülmeye-duyarsız fiber, son dönemde büyük ölçüde standart G.652'nin yerini almıştır. Bu segmenti belirtiyorsanız, pratik değiş tokuşlar bu{10}}kılavuzda belirtilmiştir.bir FTTH saplama kablosu seçme.

Mobil ön taşıma, orta taşıma ve geri taşıma.Kullanıcılar kablosuz olarak bağlanır; radyonun arkasındaki ağ bunu yapmıyor. Tek bir 5G alanı, sıkı gecikme ve zamanlama bütçeleriyle birden fazla 10G veya 25G ön taşıyıcı bağlantı gerektirebilir ve fiber, bunu sokak ölçeğinde tutarlı bir şekilde sağlayan tek ortamdır. Kuledeki kablo seçimi optikten ziyade mekanik tarafından yönlendirilir: FTTA kablosu rüzgar yüküne, UV'ye ve kablo merdiveninde tekrarlanan esnemeye maruz kalır, bu nedenle kılıf malzemesi ve çekme performansı fiber sayısından daha önemlidir. Amaca uygun-oluşturulmuş5G fiber optik kablotasarımlar tam olarak buna hitap ediyor.

Dürüst bir uyarı: Her baz istasyonu fiberle beslenmez. Kanal açma maliyetlerinin fahiş olduğu veya alanın geçici olduğu durumlarda mikrodalga ve milimetrik-dalga ana taşıyıcısı ekonomik çözüm olmaya devam ediyor.

Grup 2: Veri Altyapısı

Veri merkezleri ve ara bağlantılar.Rafın içinde doğrudan-bağlanan bakır hala daha ucuzdur ve birkaç metre için daha düşük güç sağlar. Bir bağlantı bir sırayı geçtiği anda, bakır bir seçenek olmaktan çıkar: 10GBASE-T 100 m ile sınırlıdır ve 400G bağlantının bükümlü-çifti hiçbir şekilde eşdeğer değildir. İlgili erişimler şurada tanımlanmıştır:IEEE Std802.3ve fiber kararını herhangi bir genel tercihten daha fazla yönlendiriyorlar -, örneğin,IEEE 802.3cu, tek modlu fiberde 100GBASE-FR1'i en az 2 km ve 100GBASE-LR1'i en az 10 km olarak tanımlarçok modlu SR arayüzleri ise yaklaşık 100 m olarak belirtilir.

Uygulamada önemli olan karar sırası alıcı-vericiden geriye doğru çalışır: PMD'yi sabitleyen hızı ve erişimi seçin, PMD tekli-modu veya çoklu modu düzeltir ve bağlantı noktası sayısı çift yönlü LC veya MPO/MTP hatlarıyla kablolama yapmanızı düzeltir. Bu sırayı yanlış almak en yaygın ve en pahalı veri merkezi kablolama hatasıdır - 40G için kurulan çok modlu bir tesis 800G yenilemesine dayanamayabilir, oysa tek-mod birkaç nesil optikten daha uzun süre dayanır. Yapılandırılmışveri merkezi bağlantı çözümlerigenellikle günümüzün hızından ziyade bu yükseltme yoluna göre belirlenir.

Kablolu televizyon ve IPTV.Hibrit fiber{0}}koaksiyel ağlar, fiberi her yıl daha da derine itiyor ve koaksiyelliği yalnızca son düşüşte bırakıyor. Sürücü, video kalitesi değil amplifikatör kademesidir: Uzun bir koaksiyel çalışmadaki her RF amplifikatörü, gürültü ve bir arıza noktası ekler ve fiber, başlık ile optik düğüm arasında bunları ortadan kaldırır.

Grup 3: Kritik Altyapı

Güç hizmetleri.Trafo merkezleri, ticari ağlarda elektriksel açıdan en düşmanca ortamdır. Trafo merkezleri arasındaki bakır telemetri, toprak arızası sırasında, kablo boyunca toprak potansiyelindeki artışın ortaya çıkabileceği gerçek bir risk taşır. Dielektrik fiber bu yolu tamamen ortadan kaldırır; bu nedenle SCADA, telekoruma ve akıllı-şebeke bağlantıları neredeyse varsayılan olarak fiberdir.

İki yapı hakimdir. OPGW, havai topraklama kablosunun yerini alır, bu nedenle hattın uygulayabileceği kısa-devre akımına dayanmalıdır -, tüpün etrafındaki alüminyum-kaplı çeliğin boyutlarını fiber sayımı değil, bu gereksinim belirler. ADSS, hiçbir haberci olmadan faz iletkenlerinin altında asılı kalır ve sınırlayıcı faktörü, bağlantı noktasında indüklenen alan potansiyelidir: belirli bir alan kuvvetinin üzerinde, kuru-bant arkı standart bir polietilen kılıfı bozar ve yola-dayanıklı bir ceket zorunlu hale gelir.IEEE Std1222ADSS kablosu için elektriksel ve mekanik test rejimini tanımlar ve kamu hizmetleri normalde doğrudan buna göre belirtir. Bu dökümde ikisinin kısa bir karşılaştırması mevcuttur.ADSS kablosu ve OPGW karşılaştırması.

Toplu taşıma.Demiryolları, metrolar, otoyollar, tüneller ve havalimanları tek bir profili paylaşıyor: uzun mesafelere dağılmış ekipmanlar, yakınlarda cer akımı veya motor sürücüleri ve kesinti süresine-yakın sıfır tolerans. Fiber mesafeyi ve paraziti tek seferde çözer. Seçim riski optik değil mekaniktir, kablo oluklarındaki kablolar kemirgenlere, balast aşınmasına ve su girişine maruz kalır, dolayısıyla zırh türü ve-su engelleme genellikle spesifikasyonu belirler.

Güvenlik ve gözetim.Çevredeki yüksek-çözünürlüklü kameralar, kontrol odasından kilometrelerce uzakta, Ethernet'in bakır sınırının çok ötesinde ve genellikle güçle aynı kutuplarda bulunabilir. Fiber her iki kısıtlamayı da ortadan kaldırır. Yapmadığı tek şeye dikkat edin: dielektrik fiber güç taşımaz, bu nedenle uzak kameraların hâlâ yerel güce, hibrit kabloya veya ayrı bir güç kaynağına ihtiyacı vardır.

Grup 4: Özel Ortamlar

Endüstriyel otomasyon.Bir kaynak atölyesi veya maden, bakır - değişken- frekanslı sürücüler için en kötü durumdur, kaynakçılar ve transformatörler, hiçbir korumanın tamamen bastıramadığı gürültüyü enjekte eder ve binalar arasındaki uzun bakır hatları, toprak potansiyeli farklılıkları yaratır. Fibere geçiş için tipik bir tetikleyici, ağır makinelerin çalıştırılmasıyla ilişkili olarak aralıklı, tekrarlanamayan paket kaybı gösteren, üretim salonları arasındaki birkaç yüz metrelik bir tesis ağıdır. Kablonun bu durumda yağa, kimyasal maddelere, titreşime ve aşınmaya dayanması gerekir; bu nedenle endüstriyel spesifikasyonlar genellikle zırhlı veya ağır kılıflı bir yapıyla sonuçlanır; bu kılavuzda-ödemeler şu şekilde karşılaştırılmıştır:zırhlı fiber optik kablo seçimi.

Sağlık hizmeti.Hastaneler çok büyük görüntüleme dosyalarını taşıyor ve görüntüleme odaları ile arşivler arasındaki PACS trafiği, tıbbi binalarda fiber omurgaların ortaya çıkmasının ana nedenidir. Binalar arasındaki elektriksel izolasyon ikincil fakat gerçek bir faydadır. Hastane yükselticileri ve plenumları katı yerel yangın kurallarına tabi olduğundan yangın performansı genellikle buradaki kablo seçiminde belirleyicidir.

Denizaltı sistemleri.Kıtalararası trafik uydu üzerinden değil, kablo üzerinden akmaktadır. Buna göreTeleGeography'nin denizaltı kablosuyla ilgili SSSFCC verileri, uyduların ABD uluslararası kapasitesinin yüzde bir kısmını oluşturduğunu gösteriyor ve aynı kaynak, Uluslararası Kablo Koruma Komitesi verilerine göre kablo arızalarının dünya çapında yılda yaklaşık 200 rutin - olduğunu belirtiyor. Denizaltı kabloları farklı bir mühendislik sınıfıdır: tekrarlayıcılar, güç iletkenleri, basınca-dayanıklı yapılar ve ağır kıyı-uç zırhlaması, iletim kadar onarım ekonomisi de dikkate alınarak tasarlanmıştır.

Fiber Optik Kablonun - Temel Faydaları Nelerdir ve Sınırları Nelerdir?

Fiberin avantajları gerçektir ancak sınırlıdır. Sınırın belirtilmesi onları bir spesifikasyonda kullanılabilir kılan şeydir.

• Kapasite.Tek bir fiber çifti, dalga boyu-bölmeli çoğullamalı terabitleri taşır. Tavan, cam tarafından değil, alıcı-vericiler ve optik hat sistemi tarafından belirlenir.
• Mesafe.10-80 km'lik pasif tek-modlu bağlantılar rutindir; bakır Ethernet 100 m'de durur. Erişim, bağlantı bütçesinin - fiber zayıflamasının, ekleme ve konnektör kaybının ve alıcı-verici hassasiyetinin birlikte bir fonksiyonudur.
• Parazite karşı bağışıklık ve elektriksel izolasyon.Tamamen-dielektrik kablo EMI'dan etkilenmez ve iletken bir yol oluşturmaz. Bu, bakırın hiçbir fiyata ulaşamayacağı tek faydadır.
• Boyut ve ağırlık.144 fiberli bir dış mekan kablosu, bir avuç bakır çiftinden daha incedir ve bu, sıkışık kanallarda ve yüklü direklerde önemlidir.
• Güvenlik.Bir fibere dokunmak fiziksel erişim gerektirir ve tespit edilebilir bir kayıp olayı üretir.
• Bir uyarıyla birlikte gecikme -.Silikadaki ışık, yaklaşık c'nin-üçte ikisi, yani kilometre başına yaklaşık 5 µs hızla yayılır. Fiber, esas olarak daha kısa, daha doğrudan bir rotaya izin vererek ve parazitin neden olduğu yeniden iletimleri ortadan kaldırarak gecikmeyi azaltır. Uçtan-uca-gecikmeye anahtarlama, protokol ve yönlendirme hakimdir, dolayısıyla "fiber düşük gecikmelidir" ifadesi yalnızca fiziksel katman için doğrudur.

Buna karşı dürüst sınırlamalar:

• Kısa mesafelerde bağlantı başına daha yüksek kurulum maliyeti ve birleştirme, eğitimli teknisyenler ve bir füzyon birleştirme uzmanı gerektirir.
• Performans tamamen alıcı-vericilere bağlıdır - kablo uyumsuz bir optiği telafi edemez.
• Bükülme hassasiyeti, G.657 fiberin dışında bir alan arıza modu olarak kalır.
• Onarımlar bir kıvırma aletine değil, bir ekleme mahfazasına ve gevşek bir depolamaya ihtiyaç duyar.
• Dielektrik fiber güç sağlayamaz. Güç ve verinin aynı rotayı paylaşması gereken durumlarda hibrit veya fotoelektrik kompozit kabloya ihtiyacınız vardır.

Fiber ve Bakır: Bakır Hala Kazandığında

Bakır, raf içi kısa bağlantılar için, masalara ve erişim noktalarına yatay kablolar-kurmada ve Ethernet üzerinden Güç'ün gerçek iş yaptığı her yerde en iyi çözüm olmaya devam ediyor. Minimum aletle yerinde sonlandırmak da daha kolaydır. Fiber bant genişliği, mesafe, parazite dayanıklılık ve izolasyon açısından avantajlıdır. Seçim, hangi ortamın teorik olarak daha hızlı olduğuna değil, sistem mimarisine ve erişime göre yapılır.

Fiber Optik Kablo Nasıl Seçilir: Altı-Adımlı Sıra

Seçim kılavuzlarının çoğu değişkenleri listeler. Değişkenler birbiriyle bağlantılıdır ve bunları çözme sırası her adımda - bir sonraki adımı belirler.

1. İletim sistemini ve erişimi tanımlayın.Veri hızı, arayüz standardı ve bağlantı uzunluğu ilk sırada gelir çünkü bunlar, diğer her şeyin sığması gereken kayıp bütçesini belirler.
2. Fiber tipini adım 1'den türetin.Birkaç yüz metrenin ötesinde veya bağlantının gelecekteki hız yükseltmelerine dayanması gereken yerde, tek-mod. Çoklu mod yalnızca erişimin kısa olduğu ve alıcı-verici maliyet tasarrufunun önemli olduğu durumlarda. Pratik ayrım çizgileri bu karşılaştırmada ele alınmıştır.tek-mod ve çok modlu fiber. Yedek fiberleri buraya ekleyin, daha sonra değil - ikinci bir kabloyu çekmek, birincisine fiber eklemekten çok daha pahalıya mal olur.
3. Kurulum yöntemini düzeltin.Kanal, doğrudan gömme, anten,-bina yükselticisi veya su altı. Bu, herhangi bir çevresel soru sorulmadan önce mukavemet elemanına, su-bloklama sistemine ve cekete karar verir.
4. Kablo yapısını bu yöntemle eşleştirin.Hava açıklıkları çekme yükünü, sarkmayı ve buz/rüzgar yükünü belirler. Kanal kurulumu, kanal kapasitesine göre maksimum çekme gerginliğini ve çapını ayarlar. Doğrudan gömme, ezilme ve kemirgen direncini artırır. Rotanın - dış mekandan iç mekana - karakterini değiştirdiği durumlarda ya bir bağlantı muhafazasından geçiş yaparsınız ya da çift-dereceli iç/dış kablo belirtirsiniz veiç ve dış kablo arasındaki farklarBir kablonun her ikisini de yapabileceğini varsaymadan önce kontrol etmeye değer.
5. Çevresel ve düzenleyici kısıtlamaları uygulayın.Çalışma sıcaklığı, UV, kimyasallar, nem, yüksek elektrik alanları - ve yangın performansı, mühendislikten ziyade kanunla belirlenen tek kısıtlamadır. İç mekan kabloları, yetki alanınızın gerektirdiği yangın derecesine sahip olmalıdır; Kuzey Amerika'da bu, OFNP veya OFNR gibi NEC Madde 770 listeleri ve diğer yerlerde eşdeğer yerel veya IEC sınıflandırması anlamına gelir.
6. Standartları, testleri ve kabulleri kilitleyin.Kuruluşları listelemek yerine geçerli ITU-T, IEC, IEEE veya TIA belgelerini adlandırın. Sipariş vermeden önce fabrika test raporlarını, varil uzunluklarını, paketleme ve kabul kriterlerini tanımlayın ve saha testini planlayın -fiber optik kablo testiKurulumdan sonra, 1. adımda hesapladığınız bağlantı bütçesini kanıtlayan şey budur.

Sıkça Sorulan Sorular

Fiber optik kablo sadece internet iletişimi için mi kullanılır?

Hayır. Mobil ulaşım, veri merkezleri, güç sistemi koruması ve SCADA, ulaşım sinyalizasyonu, endüstriyel kontrol, gözetim, tıbbi görüntüleme ağları, yayın ve denizaltı sistemlerinde kullanılır. Bunların birçoğu elektriksel izolasyonun bant genişliğinden daha önemli olduğu kontrol ve güvenlik uygulamalarıdır.

Fiber optik kablo elektrik taşır mı?

Standart dielektrik kabloda bu yoktur. Hibrit ve fotoelektrik kompozit kablolar, özellikle uzak radyo üniteleri ve kameralar için genellikle tek bir rotada - güç ve veri iletmek üzere optik fiberleri metalik iletkenlerle birleştirir.

Fiber her zaman bakırdan daha mı hızlıdır?

Fiber çok daha fazla kapasite ve erişim sunar, ancak elde ettiğiniz verim alıcı-vericiler, protokol ve ağ tasarımı tarafından belirlenir. 3 m'lik raf bağlantısı üzerinden-bakır bir DAC kablo, aynı 100G'yi daha düşük maliyet ve güçle sunar.

Fiber optik kablo amplifikasyon olmadan ne kadar uzağa gidebilir?

Yalnızca kabloya değil, bağlantı bütçesine bağlıdır. Tipik tek-modlu Ethernet arayüzleri 2 km'den 40 km'ye kadar belirlenir ve uzun-mesafeli sistemler güçlendirmeyle çok daha uzağa uzanır. Ekleme kaybı, konnektör kaybı ve fiber zayıflaması birlikte belirli bir rota için gerçek sınırı belirler.

Optik fiber ile fiber optik kablo arasındaki fark nedir?

Optik fiber cam dalga kılavuzudur. Fiber optik kablo, etrafındaki - tampon tüpleri, su-blokajı, güç elemanları, zırh ve ceketleri içeren tam korumalı yapıdır. Aynı fibere sahip iki kablo tamamen farklı mekanik ve yangın performansına sahip olabilir.

Aynı kablo iç ve dış mekanlarda kullanılabilir mi?

Yalnızca her ikisi için de belirtilmişse. Dış mekan kabloları genellikle bir binanın içinde gereken yangın dayanımına sahip değildir ve birçok iç mekan kablosu da UV-su engelleme performansından yoksundur. Alternatifin her bina girişinde bir bağlantı muhafazası olması nedeniyle, çift-dereceli iç/dış kablo mevcuttur.

Çözüm

Fiber optik kablo, kapasitenin, mesafenin veya elektrik izolasyonunun bakırın sağlayabileceği kapasiteyi aştığı her yerde kullanılır -; bu, günümüzde kamu ağlarının, veri merkezlerinin, elektrik şebekelerinin ve taşıma sistemlerinin taşıma katmanının çoğunu kapsarken, bakır son birkaç metreyi ve güç taşıması gereken her şeyi tutar.

Pratik nokta, "lif"in bir ürün kararı olmamasıdır. Fiber türü iletim sisteminden, yapı kablonun nasıl döşendiğinden ve kılıf yaşadığı yerden ve yangın yönetmeliğinin ne söylediğinden kaynaklanır. Bunları sırasıyla çözün ve spesifikasyon kendini yazar; bunları arızalı bir şekilde çözerseniz, fabrika testlerini geçen ve sahada başarısız olan bir kabloyla karşı karşıya kalırsınız.