Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta...

29
1 Instalacje światłowodowe W sieciach lokalnych 2 Zagadnienia Zalety światłowodów Rodzaje włókien a technologie Zagrożenia transmisji (tłumienie/dyspersja) Projekt łącza - bilans mocy o Nadajniki, odbiorniki Spawanie, złącza Kable, funkcje i konstrukcja o Luźna, ścisła tuba o Wewnętrzne, zewnętrzne palność Prowadzenie kabli Projekt - przykład obliczeniowy Projekt co robić, tok postępowania

Transcript of Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta...

Page 1: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

1

Instalacje światłowodowe

W sieciach lokalnych

2

ZagadnieniaZalety światłowodówRodzaje włókien a technologie Zagrożenia transmisji (tłumienie/dyspersja)Projekt łącza - bilans mocyo Nadajniki, odbiorniki

Spawanie, złączaKable, funkcje i konstrukcjao Luźna, ścisła tubao Wewnętrzne, zewnętrzne palność

Prowadzenie kabli Projekt - przykład obliczeniowyProjekt co robić, tok postępowania

Page 2: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

2

3

10 zalet włókien światłowodowych

1. Ogromna pojemność informacyjna pojedynczego włókna2. Małe straty = przesyłanie sygnałów na znaczne odległości3. Całkowita niewrażliwość na zakłócenia i przesłuchy e-m4. Mała waga5. Małe wymiary6. Bezpieczeństwo pracy (brak iskrzenia)7. Utrudniony (prawie niemożliwy) podsłuch przesyłanych danych.8. Względnie niski koszt (i ciągle spada)9. Duża niezawodność (poprawnie zainstalowanych łączy

światłowodowych)10 Prostota obsługi.

4

Miedź a światłowód

Page 3: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

3

5

SŁOWNICZEKhttp://www.fca.com.pl/edukacja/slowniczek.pdf

stosunek mocy optycznej (wyrażony w dB) powstałej w wyniku odbicia światła na elementach łączonych traktu światłowodowego lub w samym trakcie światłowodowym.

Reflektancja lub tłumiennośćodbiciowa

określa sumę strat energii światła biegnącego przez światłowód. Wielkość ta mówi, o ile decybeli zmniejszy siędynamika sygnału po przejściu 1 km. Jednostka: dB/km.

Tłumienność

kabel światłowodowy jednostronnie zakończony złączem światłowodowym, umożliwiający mechaniczne lub termiczne zespawanie z kablem w przełącznicy a następnie połączenie za pomocą złącza z patchcordemzewnętrznym.

Pigtail

kabel światłowodowy obustronnie zakończony złączami światłowodowymi umożliwiającymi podłączanie i przełączanie torów światłowodowych.

Patchcord

połączenie włókien metodą stykową. Kapilara, w której następuje zetknięcie się powierzchni włókien, wypełniona jest substancją immersyjną o współczynniku załamania zbliżonym do szkła, co zmniejsza wielkość strat przy połączeniu.

Łączniki mechaniczne

połączenie włókien światłowodowych w łuku elektrycznym zachowujące ciągłość struktury włókna. Spawy termiczne

wolnostojąca, o dużej pojemności, do zastosowań telekomunikacyjnych. Przełącznica stojakowa

przeznaczona jest do montowania bezpośrednio na ścianie.Przełącznica naścienna

przeznaczona jest do montowania w typowych stojakach i szafach 19”.Przełącznica panelowa

element toru światłowodowego umożliwiający zakończenie i przełączanie światłowodów, montowany na końcu linii. Posiada pole komutacyjne wyposażone w łączniki światłowodowe (adaptery). Pozwala to na podłączanie i przełączanie torów światłowodowych do urządzeń aktywnych za pomocą patchcordów.

Przełącznica światłowodowa

osprzęt, w którym następuje połączenie między dwoma lub większą liczbą kabli światłowodowych. W mufie instaluje się kasetę światłowodową, w której umieszcza się uchwyt pod spawy światłowodowe. Spawy umożliwiająpołączenie dwóch odcinków kabla liniowego lub połączenie kabla zewnętrznego z kablem wewnętrznym.

Mufa kablowa

droga optyczna składająca się z dwóch włókien światłowodowych umożliwiająca nadawanie i odbiór sygnału optycznego.

Droga optyczna

linia składająca się z odcinków kabla światłowodowego łączonych w mufach kablowych, kończąca się w przełącznicach światłowodowych.

Linia światłowodowa

6

Realne proporcje• Proporcje w konstrukcji włókien FO

Page 4: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

4

7

Sieci światłowodowe - zalecenia konfiguracjielementów optoelektroniki (LAN)

LE MM S MM S MM 125 FDDI

LL SM LL MM LL MM 1250 1000Base-LX

SL MM SL MM 1250 1000Base-SX

LE MM S MM S MM 125 100BaseF

LE MM S MM S MM 120 100VG-AnyLAN

S MM S MM S MM 32 Token Ring

S MM S MM S MM 20 10BaseF

Campus < 2,000 m Media TX

Budynek < 300 m Media TX

Poziome < 100 M Media TX

Baud rateszybkości modulacjiMbaud

Zastosowanie Technologia

I => S – 850nm LED, SL – 850nm LD, II => LE – 1300nm LED; LL – 1300nm LD

8

Kody

Ciąg binarny

NRZ

RZ

Manchester

Page 5: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

5

9

Zagrożenia transmisji:tłumienie i dyspersja

10

Rodzaje włókien FO

• Włókna o nieprzesuniętej dyspersji (ITU G.652) najczęściej instalowany typ włókien optymalizowane dla transmisji fali o długości 1310 nm mogą byćużywane dla transmisji fali o długości 1550 nmkosztowne w użyciu dla transmisji o przepływności 10 Gbit/s i większej

• Włókna o przesuniętej dyspersji (ITU G.653) używane do transmisji na znaczne odległości optymalizowane dla transmisji o dużej przepływności przy długości fali 1550 nm mają ograniczenia jeśli chodzi o liczbę fal optycznych transmitowanych w oknie 1550 nm

• Włókna o niezerowej dyspersji (G.655) optymalizowane dla dużych przepływności z zastosowaniem transmisji DWDM w oknie 1550 nm

Page 6: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

6

11

.

Właściwości włókien optycznych oraz zjawiska zachodzące podczas propagacji impulsu światła przez swiatłowód.

wysokiwysokiniskiKoszt

b.dobrenietakPrzydatność dla DWDM

dużadużamałaPrzepływność

niskieniskieniskieTłumienie

ITU G.655ITU G.653ITU G.652

12

Straty mocy• straty absorpcyjne - pochłanianie w obszarze materiału

lub struktury• straty odbiciowe - wywołane odbiciami na

powierzchniach granicznych światłowodów i struktur

Złączka światłowodowa łączy dwa włókna tak, że światło może przechodzić z jednego do drugiego.

Podstawowe wymagania konstrukcji:• minimalizacja strat i odbić.• zapewnienie połączenia stabilnego mechanicznie i

optycznie.• Straty typowych złączek zawierają się w granicach od

0.25 do 1.5dB.

Page 7: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

7

13

Tłumienie światłowodu, dB (dBm)

Tłumienie światłowodu wyraża się w dB/km (znak minus pomija się):

• 3 dB = 50% = 2 razy• 20 dB = 1% = 100 razy• 30 dB = 0,1% = 1000 razy• 40 dB = 0,01% = 10 000 razy• 43 dB = (40 + 3 )dB = 0,005% = 20 000 razy

14

Inne podobne jednostki dBm i dBi

• dBm to jednostka miary mocy odniesiona do 1 mW, moc wyrażona w dBm mówi o ile decybeli moc ta jest większa od mocy 1 mW.

100 mW odpowiada 20 dBm1 mW -> 0 dBm,0.1 mW -> -10 dBm.

• dBi, dBd to jednostka miary wzmocnienia anteny,• wzmocnienie anteny wyrażone w dBi mówi o tym o ile decybeli

poziom sygnału jest większy w stosunku od hipotetycznej anteny izotropowej

• wzmocnienie anteny wyrażone w dBd mówi o tym o ile decybeli poziom sygnału jest większy w stosunku od hipotetycznej anteny dipolowej

Page 8: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

8

15

Przykład tłumienia

16

Projekt łącza - bilans mocy

• Rodzaj detektora (określony przez jego czułość)

• Rodzaj włókna (tłumienie)• Wybór złącz i dobór technologii sieci• Rodzaj źródła (moc wyjściowa)• Obliczanie długości odcinków

międzyregeneratorowych

Page 9: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

9

17

Bilans mocy - przykład 1

18

Bilans mocy w przykładzie 1Elementy pasywne • Straty w kablu:

1.5 dB/km dla 1300nm x 2km • Straty na złączkach stałych

1 złączka⋅0.3dB • Straty na złączach rozłącznych:

3 x 0,75dB • Inne straty (splittery itp.) Suma strat elementów pasywnych:

Straty

3.0dB

0.3dB

2.3dB

0.0dB

5.6dB Elementy aktywne 1. Średnia moc nadajnika 2. Czułość odbiornika (10-9 BER) 3. Dynamika odbiornika 4. Sprzężenie systemowe (1. - 2.) 5. Margines bezpieczeństwa ze względu na

starzenie się systemu 6. Margines bezpieczeństwa ze względu na

ewentualne naprawy (dodatkowa para złącz)

Bilans strat (sprzężenie systemowe-marginesy bezpieczeństwa: Margines poprawnej pracy (bilans strat-bilans strat elementów pasywnych) (MIN 6 )

-15.0dBm -30.0dBm

12.0dB 15.0dB

2dB

0.6dB

12.4dB

6.8dB

Page 10: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

10

19

Tłumienie - składnikiLink Attenuation = Cable Attenuation +

Connector Insertion loss + SpliceInsertion loss

Cable Attenuation (dB) = AttenuationCoefficient (dB/km) x Length (km)

Wspóczynniki tłumienia AttenuationCoefficients:

• 3.5 dB/km @ 850 nm kabel wielomodowy• 1 5 dB/km @ 1300 nm kabel wielomodowy

20

Źródła światła stosowane w światłowodach

LED Laser

środek widma (okna) 850 lub 1300nm(1550 nm) 1310 lub 1550nm szerokość widma (okna) 40+ nm, 850nm

100+ nm, 1300nm 1-8 nm

częstotliwość modulacji <200MHz 500MHz - xGHz średnia moc wyjściowa -9 do -30dBm -3 do +1dBm typ włókna wielomodowe jednomodowe Koszt niski b. wysoki

typ materiał λ moc we włóknie

typ włókna Moc w dBm

pasmo 3 dB

nm µW dBm MHz SLED AlGaAs 860 95 -62.5/125

60 -50/125 2.5 -9/125

- 10 - 13 - 26

50

ELED InGaAsP 1300 20 -9/125 - 17 350 ELED InGaAsP 1550 8 - 9/125 - 20

Page 11: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

11

21

Diody laserowe

typ LD λ moc lasera moc we włóknie

typ włókna

nm mW mW

FP 1310 5 1 9/125

FP 1310 5 2 62.5/125 FP 1550 5 1 9/125

DFB 1550 5 1 9/125

LED Laser

środek widma (okna) 850 lub 1300nm (1550 nm) 1310 lub 1550nm szerokość widma (okna) 40+ nm, 850nm

100+ nm, 1300nm 1-8 nm

częstotliwość modulacji <200MHz 500MHz - xGHz średnia moc wyjściowa -9 do -30dBm -3 do +1dBm typ włókna wielomodowe jednomodowe koszt niski b. wysoki

22

Charakterystyki detektorów

PIN - Światłowodowa dioda PINAPD - (Avalanche Photo Diode) dioda lawinowa

Page 12: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

12

23

Porównanie czułości odbiorników

24

Fiber Port

Connector Type

Speed,

Std.

Mode

Std. km fdx

(hdx)

Wave-length

nm

Cable Size µm

X’mitr Output P

T ,dB

R’cvr Sens. P

R ,dB

Worst OPB,

dB

Worst* distance Km, fdx

typical OPB,

dB

typical* distance Km, fdx

Magnum (ST )

10 Mb FL

Multi- 2 (2)

850

62.5/125 100/140 50/125

-15.0 -9.5 -19.5

-31 -31 -31

14 19.5 9.5

5 5.9 3.4

17 23.5 13.5

6 7

4.8 Magnum

(ST ) 10 Mb

FL Single- 10

(5)

1310

9/125

-30.0

-39 7

14

13

26

Magnum (ST or SC)

100 Mb FX

Multi-mode

2 (0.4)

1310 62.5/125 50/125

-20 -23.5

-31 -31

9.0 5.5

3.0 2.0

14 12

5 4

Magnum (SSC)

100 Mb FX

Single- 18+ (0.4) 1310 9/125 -15 -31 14 28

17.5 35

Magnum (MTRJ)

100 Mb FX

Multi- 2 (0.4)

1310 62.5/125 50/125

-19 -23.5

-31 -31

10 5.5

3.5 2.0

15.8 12.2

5.5 4.0

Magnum (MLC) 100 Mb

FX Multi- 2

(0.4) 1310 62.5/125 -19 -31 12 4

16 5.7

Magnum (SLC) 100 Mb

FX Single- 15+

1310 9/125 -15 -28 11 22

- -

Magnum(SSCL)Long Reach

100 Mb FX

Single- 40 1310 9/125 -5 -34 29 58

32.5 65

Magnum(SSCX) 1510nm spcl.

100 Mb FX

Single- 100 1550 9/125 -3 -34 31 105

- -

Magnum(SXSC) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Multi - 0.55 1310

62.5/125 50/125 -9.5 -17 5.5 2

12.5 4

Magnum(LXSC 10) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 10 1310 9/125 -9.5 -20 8.5 17

10.5 21

Magnum(LXSC 25) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 25 1310 9/125 -4.0 -21 15 38

17.5 43

Magnum(ZXSC 40) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 40 1550 9/125 -4.0 -21 15 60

17.5 70

Magnum(ZXSC 70) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 70 1550 9/125 -3.0 -23 18 90

20.5 102

Realne dane wg GarretCom Inc

213 Hammond Ave, Fremont, CA 94539, www.GarrettCom.com .

Page 13: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

13

25

Bilans łącza i dynamika odbiornika

26

Spawanie światłowodów włóknistychWykonanie połączenia spawanego obejmuje kolejno:

• Identyfikację światłowodów w kablu i wybór łączonych par• Zdjęcie pokryć ochronnych z kabla (przygotowanie i rozwinięcie

odpowiednich długości kabla i swobodnych światłowodów; przygotowanie

• zapasu światłowodu na wypadek konieczności poprawienia spawu)

• Zdjęcie pokryć ochronnych ze światłowodów (metoda mechaniczna, termiczna lub chemiczna; mechanicznie nie więcej niż 5cm jednorazowo)

• Przygotowanie powierzchni czołowych światłowodów (maksymalne dopuszczalne pochylenie czoła światłowodu 2°, dobrej jakości obcinaczki 0,5°)

• Justowanie i połączenie światłowodów• Zabezpieczenie wykonanego złącza

Page 14: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

14

27

Fiber alligmentzgrywanie (justowanie) światłowodów

Metoda ręczna – po zbliżeniu światłowodów ustalenie położenia światłowodów w kierunku poprzecznym

Metody automatyczne:• kontrola mocy transmitowanej z wykorzystaniem źródła i

detektora (niezbędny dostęp do obu końców światłowodu)• pomiar za pomocą reflektometru optycznego OTDR ( szybki

pomiar )• pomiar metodą LID (Local injection and detection) (ścisłe

opasanie włókna na małych walcach)• dopasowanie na podstawie profilu (rdzenia lub płaszcza,

obraz wideo lub „gorący” obraz )• dopasowanie pasywne wg. położenia w rowkach

(dokładność zależy od koncentryczności rdzenia i płaszcza)

http://www.corning.com/docs/opticalfiber/an103_09-01.pdf

28

Zdjęcia ze spawania

Page 15: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

15

29

Spawanie w łuku elektrycznym -etapy

30

spawawanie

Page 16: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

16

31

Technologie wytwarzania złączek światłowodowych

1. Złączki klejone przy pomocy żywic epoksydowych, utwardzane na gorąco

2. Złączki klejone technologią HotMelt (3M)3. Złączki zaciskane - technika bez kleju

(LightCrimp - AMP)

Złączki rozłączane 0,2 – 1 dBŁączenia mechaniczne 0,05 – 0,3 dBSpawanie 0,05 – 0,1 dB

32

Ciekawe linki i opisy

• Transmisje i spawanie– http://www.jisp.neostrada.pl

• Opisy kabli– http://www.teleoptics.com.pl

Page 17: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

17

33

Kable światłowodowe –funkcje kabla

• zabezpieczenie światłowodów przed uszkodzeniem w trakcie produkcji, instalacji i eksploatacji kabla

• zapewnienie stabilności parametrów transmisyjnych światłowodów przez cały okres eksploatacji kabla

• zapewnienie odporności kabla na działanie czynników mechanicznych i środowiskowych

34

Rodzaje kabli światłowodowychKable światłowodowe o konstrukcji luźnej tuby

(ang. Loose Tube Cable)

Kable o konstrukcji luźnej tuby tradycyjnie stosowane na zewnątrz budynku. Włókna umieszczone są w luźnych tubach wypełnionych żelem, zawierających wiele włókien światłowodowych. Umieszczenie jednego lub wielu włókien wypełnionej żelem poszerzonej izolacji zapewnia najlepszą ochronę przed działaniem ekstremalnych temperatur, wilgoci naprężeń.

Page 18: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

18

35

Luźna tuba, co daje

przy naprężeniach rozciągających, włókna zajmują w tubach pozycjęnajbliższą osi kabla

przy braku jakichkolwiek naprężeń, włókna przyjmują pozycję neutralnąprzy działaniu naprężeń ściskających, włókna zajmują pozycję najbardziej

odległą od osi kabla (niskie temperatury

36

Luźna tubaKabel może być wykonany z:pojedynczą izolacją lub podwójną, ze zbrojeniem umieszczonym pomiędzy

nimi. Najczęściej stosowanym materiałem na izolację jest polietylen (PE). Ze

względu na przepisy przeciwpożarowe, kable z izolacją z polietylenu nie mogą być wprowadzane do budynku na odległość przekraczającą 15m (nie spełniają norm dotyczących emisji dymu i palności), chyba, że będąprowadzone w metalowych, ognioodpornych rurkach instalacyjnych.

Wiele firm oferuje kable w luźnych tubach do użytku wewnątrz budynku (oznaczenia OFN, OFNR, LSZH - Low Smoke Zero Halogen także LS0H).

Page 19: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

19

37

Kabel rozetowy

a. element wytrzymałościowy centralnyb. rozeta polipropylenowac. rowek rozetyd. włókno optycznee. osłona rozetyf. wzmocnienie ośrodkag. powłoka kabla

38

Rodzaje kabli światłowodowychKable światłowodowe o konstrukcji ścisłej tuby (ang. Tight Buffered Cable)

Kable światłowodowe w ścisłej tubie zazwyczaj sąstosowane wewnątrz budynku.

Dobór materiałów do produkcji kabla w ścisłej tubie podyktowany jest w dużym stopniu wymogami przeciwpożarowymi dotyczącymi palności izolacji i emisji dymu

Zwykle mają polimerowy bufor o średnicy 900µm.

Page 20: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

20

39

Klasyfikacja kabli ze względu na miejsce stosowania

• kable kanałowe, • kable układane w sieci komunalnej, • kable doziemne, • kable samonośne, • kable instalowane wewnątrz budynków, • kable instalowane na zewnątrz lub wewnątrz

(uniwersalne), • kable łączeniowe i zakończeniowe (pigtaile i

patchcordy).

40

SŁOWNICZEKhttp://www.fca.com.pl/edukacja/slowniczek.pdf

stosunek mocy optycznej (wyrażony w dB) powstałej w wyniku odbicia światła na elementach łączonych traktu światłowodowego lub w samym trakcie światłowodowym.

Reflektancja lub tłumiennośćodbiciowa

określa sumę strat energii światła biegnącego przez światłowód. Wielkość ta mówi, o ile decybeli zmniejszy siędynamika sygnału po przejściu 1 km. Jednostka: dB/km.

Tłumienność

kabel światłowodowy jednostronnie zakończony złączem światłowodowym, umożliwiający mechaniczne lub termiczne zespawanie z kablem w przełącznicy a następnie połączenie za pomocą złącza z patchcordemzewnętrznym.

Pigtail

kabel światłowodowy obustronnie zakończony złączami światłowodowymi umożliwiającymi podłączanie i przełączanie torów światłowodowych.

Patchcord

połączenie włókien metodą stykową. Kapilara, w której następuje zetknięcie się powierzchni włókien, wypełniona jest substancją immersyjną o współczynniku załamania zbliżonym do szkła, co zmniejsza wielkość strat przy połączeniu.

Łączniki mechaniczne

połączenie włókien światłowodowych w łuku elektrycznym zachowujące ciągłość struktury włókna. Spawy termiczne

wolnostojąca, o dużej pojemności, do zastosowań telekomunikacyjnych. Przełącznica stojakowa

przeznaczona jest do montowania bezpośrednio na ścianie.Przełącznica naścienna

przeznaczona jest do montowania w typowych stojakach i szafach 19”.Przełącznica panelowa

element toru światłowodowego umożliwiający zakończenie i przełączanie światłowodów, montowany na końcu linii. Posiada pole komutacyjne wyposażone w łączniki światłowodowe (adaptery). Pozwala to na podłączanie i przełączanie torów światłowodowych do urządzeń aktywnych za pomocą patchcordów.

Przełącznica światłowodowa

osprzęt, w którym następuje połączenie między dwoma lub większą liczbą kabli światłowodowych. W mufie instaluje się kasetę światłowodową, w której umieszcza się uchwyt pod spawy światłowodowe. Spawy umożliwiająpołączenie dwóch odcinków kabla liniowego lub połączenie kabla zewnętrznego z kablem wewnętrznym.

Mufa kablowa

droga optyczna składająca się z dwóch włókien światłowodowych umożliwiająca nadawanie i odbiór sygnału optycznego.

Droga optyczna

linia składająca się z odcinków kabla światłowodowego łączonych w mufach kablowych, kończąca się w przełącznicach światłowodowych.

Linia światłowodowa

Page 21: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

21

41

Przykład kabel zewnętrzny

Budowa a. element wytrzymałościowy centralny: dielektryczny pręt FRP w powłoce z PE,

lub bez powłoki. b. tuba: luźna ze światłowodami wypełniona żelem optycznym. c. wypełnienie tuby: żel optyczny. d. włókno optyczne: jednomodowe J lub jednomodowe z przesuniętą dyspersją Jp,

wielomodowe G/50 lub wielomodowe G/62,5. e. ośrodek kabla: skręcone tuby lub tuby i wkładki wokół elementu centralnego;

ośrodek jest 6-cio, 8-mio lub 12-to elementowy. f. uszczelnienie ośrodka: żel hydrofobowy. g. powłoka kabla dwuwarstwowa: poliamidowo-polietylenowa (VX-poliamid na

zewnątrz, XV-PE wysokiej gęstości na zewnątrz), Barwa powłoki czarnalub pomarańczowa,

h. wkładka: polietylenowa.

Optotelekomunikacyjne kable tubowe kanałowe, przeciwgryzoniowe

VXOTKtd, XVOTKtd

42

Przykład kabel wewnętrzny

a. włókno optyczne: jednomodowe J lub jednomodowe z przesuniętą dyspersją Jp,

wielomodowe G/50 lub wielomodowe G/62,5. b. tuba: ścisła 0.9mm. c. włókna: aramidowe. d. powłoka kabla: polwinitowa (nierozprzestrzeniająca płomienia).

Optotelekomunikacyjne kable stacyjne w ścisłej tubie jednowłóknowe i dwuwłóknowe NOTKS, NXOTKS, NYOTKS

Opcja 1 - powłoka kabla bezhalogenowa.Opcja 2 - powłoka kabla polwinitowa uodporniona na palenie

Page 22: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

22

43

Dodatkowe parametry kabli

60246,0(+/-0,4)x 3,0(+/-0,2)

60205,6(+/-0,4)x 2,8(+/-0,2)

50

800

185,0(+/-0,4)x 2,5(+/-0,2)

0,90+0,5-0,12

60123,0+/-0,2

60102,8+/-0,2

500 +/- 5

50

400

92,5+/-0,2

0,90+0,5-0,11

Standardowa długość

fabrykacyjna [m]

Minimalny promieńzginania [mm]

Dopuszczalna siła rozciągająca [N]Masa kabla [kg/km]

Wymiary zewnętrzne kabla

[mm]

Średnica ścisłej tuby [mm]

Liczba włókien w kablu

Ile jest włókien (par włókien)

Jaka jest maksymalna długość odcinka

Siła rozciągająca przy układaniu

Promień gięcia

44

Prowadzenie kabli FO

Szereg norm szczegółowych:

http://www.man.poznan.pl/~stanecki/telekom/normy/TPSA/13.htm

http://www.rtt.com.pl/Normy_TP_SA.htm

Page 23: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

23

45

Szafka światłowodowa

46

Elementy instalacji

Panel 19”6xEuromod

Panel 19” 24xST

Page 24: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

24

47

Przykładowa konfiguracja toruWedług FCA Sp. z o.o.http://www.fca.com.pl/fca_eduk.html

48

Projekt łącza1,6 km 70 m

Skrzynka Zapasu

Tacka Skrzynka Zapasu

Tacka

12 m 5 m 5 m

30 m

Panel światłowodowy

Tacka

Pigtail 2 m

Kabel stacyjny

Kabel wewnętrzny

Budynek A/B

Budynek A i B są identyczne, w kablu 1,6 km będzie jeden spaw

Page 25: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

25

49

Fiber Port

Connector Type

Speed,

Std.

Mode

Std. km fdx

(hdx)

Wave-length

nm

Cable Size µm

X’mitr Output P

T ,dB

R’cvr Sens. P

R ,dB

Worst OPB,

dB

Worst* distance Km, fdx

typical OPB,

dB

typical* distance Km, fdx

Magnum (ST )

10 Mb FL

Multi- 2 (2)

850

62.5/125 100/140 50/125

-15.0 -9.5 -19.5

-31 -31 -31

14 19.5 9.5

5 5.9 3.4

17 23.5 13.5

6 7

4.8 Magnum

(ST ) 10 Mb

FL Single- 10

(5)

1310

9/125

-30.0

-39 7

14

13

26

Magnum (ST or SC)

100 Mb FX

Multi-mode

2 (0.4)

1310 62.5/125 50/125

-20 -23.5

-31 -31

9.0 5.5

3.0 2.0

14 12

5 4

Magnum (SSC)

100 Mb FX

Single- 18+ (0.4) 1310 9/125 -15 -31 14 28

17.5 35

Magnum (MTRJ)

100 Mb FX

Multi- 2 (0.4)

1310 62.5/125 50/125

-19 -23.5

-31 -31

10 5.5

3.5 2.0

15.8 12.2

5.5 4.0

Magnum (MLC) 100 Mb

FX Multi- 2

(0.4) 1310 62.5/125 -19 -31 12 4

16 5.7

Magnum (SLC) 100 Mb

FX Single- 15+

1310 9/125 -15 -28 11 22

- -

Magnum(SSCL)Long Reach

100 Mb FX

Single- 40 1310 9/125 -5 -34 29 58

32.5 65

Magnum(SSCX) 1510nm spcl.

100 Mb FX

Single- 100 1550 9/125 -3 -34 31 105

- -

Magnum(SXSC) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Multi - 0.55 1310

62.5/125 50/125 -9.5 -17 5.5 2

12.5 4

Magnum(LXSC 10) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 10 1310 9/125 -9.5 -20 8.5 17

10.5 21

Magnum(LXSC 25) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 25 1310 9/125 -4.0 -21 15 38

17.5 43

Magnum(ZXSC 40) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 40 1550 9/125 -4.0 -21 15 60

17.5 70

Magnum(ZXSC 70) GBIC

1000 Mb FX

(Gigabit)

Single- 70 1550 9/125 -3.0 -23 18 90

20.5 102

Realne dane wg GarretCom Inc

213 Hammond Ave, Fremont, CA 94539, www.GarrettCom.com .

50

Przykład obliczeniowy

Elementy pasywne • Straty w kablu:

1600 + 2*(30+70 + 12 +10) metrów 1.5 dB/km dla 1300nm x 1,8 km

• Straty na złączkach stałych: 3 złączka⋅0.3dB x 2 strony

• Straty na złączkach rozłącznych: 2 x⋅0.75dB X 2 strony

• Straty na spawie: 1 x 0,1dB

Suma strat elementów pasywnych:

Straty

2.7dB

1,8 dB

3,0 dB

0.1dB

7.6dB

Elementy aktywne 1. Średnia moc nadajnika 2. Czułość odbiornika (10-9 BER) 3. Dynamika odbiornika 4. Sprzężenie systemowe (1. - 2.) 5. Margines bezpieczeństwa ze względu na

starzenie się systemu (1-2 dB) 6. Margines bezpieczeństwa ze względu na

ewentualne naprawy (dodatkowa para złącz) Bilans strat (sprzężenie systemowe-marginesy bezpieczeństwa: Margines poprawnej pracy (bilans strat-bilans strat elementów pasywnych) (MIN 6 dB ) (3dB)

-19.0dBm -31.0dBm

12.0dB 12.0dB

2dB

0.6dB

9.4 dB

1,8 dB ???

Fiber Port Connector Type

Speed, Std.

Mode Std. km fdx (hdx)

Wave-length nm

Cable Size µm

X’mitr Output PT , dB

R’cvr Sens. PR ,dB

Magnum (MLC) 100 Mb FX

Multi- 2 (0.4)

1310 62.5/125 -19 -31

Page 26: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

26

51

Przykład obliczeniowy, co robić?

• Znaleźć rezerwy w planie łącza– Osunąć „zbędne” łączenia kabli– Zastąpić łączenia doskonalszymi

mechaniczne -> spawy• Zmienić technologię na „wolniejszą”• Znaleźć lepsze elementy optyczne• Zmienić kabel MM -> SM lub I okno na II

52

Przykład obliczeniowykorekta: złącza na spawy

Elementy pasywne • Straty w kablu:

1600 + 2*(30+70 + 12 +10) metrów 1.5 dB/km dla 1300nm x 1,8 km

• Straty na złączkach stałych: 3 złączki⋅0.1dB x 2 strony

• • Straty na złączkach rozłącznych:

2 x⋅0.75dB X 2 strony • Straty na spawie:

1 x 0,1dB Suma strat elementów pasywnych:

Straty

2.7dB

Było 1,8 dB 0.6 dB

3,0 dB

0.1dB

7.6dB 6,4 dB

Elementy aktywne 1. Średnia moc nadajnika 2. Czułość odbiornika (10-9 BER) 3. Dynamika odbiornika 4. Sprzężenie systemowe (1. - 2.) 5. Margines bezpieczeństwa ze względu na

starzenie się systemu (1-2 dB) 6. Margines bezpieczeństwa ze względu na

ewentualne naprawy (dodatkowa para złącz) Bilans strat (sprzężenie systemowe-marginesy bezpieczeństwa: Margines poprawnej pracy (bilans strat-bilans strat elementów pasywnych) (MIN 6 dB ) (3dB)

-19.0dBm -31.0dBm

12.0dB 12.0dB

2dB

0.6dB

9.4 dB

1,8 dB 3 dB !!!!

Fiber Port Connector Type

Speed, Std.

Mode Std. km fdx (hdx)

Wave-length nm

Cable Size µm

X’mitr Output PT , dB

R’cvr Sens. PR ,dB

Magnum (MLC) 100 Mb FX

Multi- 2 (0.4)

1310 62.5/125 -19 -31

Page 27: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

27

53

Przykład obliczeniowykorekta: oproszony projekt łącza

1,6 km 70 m

Skrzynka Zapasu

Tacka Skrzynka Zapasu

Tacka

12 m 5 m 5 m

30 m + 70 m

Panel światłowodowy

Tacka

Pigtail 2 m

Kabel stacyjny

Kabel wewnętrzny

Budynek A/B

Budynek A i B są identyczne, w kablu 1,6 km będzie jeden spaw

54

Przykład obliczeniowykorekta: oproszony projekt łącza bilans

Elementy pasywne • Straty w kablu:

1600 + 2*(30+70 + 12 +10) metrów 1.5 dB/km dla 1300nm x 1,8 km

• Straty na złączkach stałych: 3 2 złączka⋅0.3dB x 2 strony

• Straty na złączkach rozłącznych:

2 x⋅0.75dB X 2 strony • Straty na spawie:

1 x 0,1dB Suma strat elementów pasywnych:

Straty

2.7dB

Było 1,8 dB 1,2 dB

3,0 dB

0.1dB

7.6dB 7,0 dB

Elementy aktywne 1. Średnia moc nadajnika 2. Czułość odbiornika (10-9 BER) 3. Dynamika odbiornika 4. Sprzężenie systemowe (1. - 2.) 5. Margines bezpieczeństwa ze względu na

starzenie się systemu (1-2 dB) 6. Margines bezpieczeństwa ze względu na

ewentualne naprawy (dodatkowa para złącz) Bilans strat (sprzężenie systemowe-marginesy bezpieczeństwa: Margines poprawnej pracy (bilans strat-bilans strat elementów pasywnych) (MIN 6 dB ) (3dB)

-19.0dBm -31.0dBm

12.0dB 12.0dB

2dB 1 dB 0.6dB

9.4 dB 10,4 dB

1,8 dB 3,4 dB

Fiber Port Connector Type

Speed, Std.

Mode Std. km fdx (hdx)

Wave-length nm

Cable Size µm

X’mitr Output PT , dB

R’cvr Sens. PR ,dB

Magnum (MLC) 100 Mb FX

Multi- 2 (0.4)

1310 62.5/125 -19 -31

Page 28: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

28

55

EIA 568 test

56

Co robić po kolei ( sam tor)

Według FCA Sp. z o.o.http://www.fca.com.pl/fca_eduk.html

Page 29: Instalacje światłowodowe - Urząd Miasta Łodzizskl.p.lodz.pl/arendt/local/Instalacjeswiatlowodowe.pdf · 2007-10-15 · 5 9 Zagrożenia transmisji: tłumienie i dyspersja 10 Rodzaje

29

57

Co robić po kolei ( urządzenia )

Według FCA Sp. z o.o.http://www.fca.com.pl/fca_eduk.html