Монтаж ВОЛС.
Оптические разъемы
Один из заключительных этапов монтажа ВОЛС – это разводка и подключение входящего оптоволоконного кабеля непосредственно в точке назначения: в серверной, дата-центре и т.д. Для этого кабель заводится в оптический кросс и волокна подсоединяются к разъемам. На этом этапе используется такая группа, как оптические компоненты – это патчкорды, пигтейлы, адаптеры (розетки) и всякого рода зажимы. Их также объединяют под названием пассивное оптоволоконное оборудование.
Пигтейл – это кусок оптического кабеля, оконцованный коннектором только с одной стороны.
Патчкорд имеет коннекторы на обоих концах, типы разъемов при этом могут отличаться (переходной патчкорд) или быть одинаковыми (соединительный).
Оптический адаптер – это, собственно, розетка, в которую подключается пигтейл или патч-корд.
Что важно учитывать?
Может показаться, что на стадии подключения коннектора в оптический адаптер нет ничего сложного. Как воткнуть вилку в розетку. Однако, нет.
Давайте посмотрим хотя бы с точки зрения технологии. Что представляет собой комплект – патчкорд/пигтейл + адаптер? Это стыковка двух оптических волокон, толщина которых примерно равна толщине человеческого волоса. При этом сдвиг соединения даже на 1 микрон вызывает потерю мощности.
То есть кроссовое соединение должно обеспечить:
- идеально точное соприкосновение сердечников (оптоволокна);
- защиту этого идеального соприкосновения от внешних влияний – сдвигов, возникновения воздушного зазора и т.п.;
- механическую защиту волокон при многократном соединении-разъединении;
- механическую защиту кабеля в коннекторе при изгибе, выдергивании и т.д.
В частности, именно поэтому создано столько типов оптических коннекторов. Каждый производитель стремился создать идеальный разъем именно под свое оборудование.
Но это еще не все сложности
Для обеспечения точного соединения наконечники оптических коннекторов не должны иметь трещин (если трещина пересекает оптоволокно, такой коннектор заменяется), не должны быть пыльными и грязными. Даже если вы просто прикоснулись к нему пальцем – след нужно тщательно вытереть спиртовой салфеткой. Каждая пылинка, загрязнение и т.д. – это ослабление, затухание сигнала, обратные отражения.
Поэтому оптические коннекторы регулярно протираются спиртом, а розетки – продуваются сжатым воздухом или очищаются специальными палочками.
На рисунке справа – наконечник коннектора после прикосновения пальца и после очистки.
Механическая прочность соединений обеспечивается в каждом типе разъемов по-разному, но в основном это:
- особо прочный материал наконечника коннектора – керамика, металлокерамика;
- защитные пластиковые и металлические колпачки над разъемами;
- защелки и фиксаторы положения как в оптических адаптерах, так и в “вилках”;
- кевларовые и другие армирующие нити под оболочкой отрезка кабеля, ведущего к разъему.
Виды оптических патчкордов, пигтейлов, адаптеров
Классификация оптических пигтейлов, патчкордов и адаптеров в целом одинакова и основана на следующих параметрах:
- стандарт коннектора (разъема);
- тип шлифовки;
- тип волокна – многомодовое или одномодовое;
- тип коннекторов – одинарный иди дуплекс.
В результате различных комбинаций всех этих типов получается огромное множество модификаций коннекторов и адаптеров. На этой картинке далеко не все:
Что означают все эти буквы?
Возьмем типичную маркировку оптического патчкорда. К примеру, SC/UPC-LC/UPC MultiMode Duplex.
- SC и LC – это типы коннекторов. Здесь мы имеем дело с патчкордом – переходником, так как два разных типа разъема;
- UPC – тип шлифовки;
- Multimode – вид волокна, здесь многомодовое волокно, еще может быть обозначено аббревиатурой MM. Одномодовое маркируется как SinglеMode или SM;
- Duplex – два разъема в одном корпусе, для более плотного расположения. Обратный случай – это Simplex, один коннектор.
Типы полировки (шлифовки) оптоволоконных разъемов
Шлифовка или полировка оптоволоконных разъемов призвана обеспечить идеально плотное соприкосновение сердечников оптоволокна. Между их поверхностями не должно быть воздуха, так как это ухудшает качество сигнала.
На данный момент используются такие типы полировки, как PC, SPC, UPC и APC.
PC – прародитель всех остальных видов полировки. Разъем, обработанный методом PC (в том числе вручную), представляет собой скругленный наконечник.
Обратите внимание, на рисунке видно, что соединение коннекторов с плоским торцом чревато возникновением воздушной прослойки. В то время как скругленные торцы соединяются более плотно.
Может применяться в сетях небольшой дальности, предполагающих небольшую скорость передачи данных.
SPC – улучшенный вариант PC, но шлифовка производится только машинным способом.
UPC – почти плоский (но не свосем) разъем, который производится с применением высокоточной обработки поверхности. Дает отличные показатели отражательной способности (по сравнению с PC и SPC), поэтому активно применяется в высокоскоростных оптических сетях.
Коннекторы с этим типом разъема чаще всего – синие.
APC – разъем, обработанный по совсем другому принципу: концы скошены под углом 8 градусов. Такая полировка поверхности дает самые лучшие результаты. Обратные отражения сигнала практически сразу покидают покидают оптоволокно, и благодаря этому снижаются потери.
Разъемы с полировкой APC применяются в сетях с высокоми требованиями к качеству сигнала: передача голосовых, видеоданных. Как пример – кабельное телевидение.
Коннекторы с этим типом разъема – зеленого цвета.
Внимание!
Коннекторы с шлифовкой APC не подходят к разъемам с другой полировкой ( PC, SPC, UPC) и вызывают взаимное повреждение.
Полировки PC, SPC, UPC взаимно совместимы.
Сравнение формы наконечника и пути отраженного сигнала в разъемах с полировкой UPC и APC:
Зависимость потерь на линии от типа полировки оптического коннектора изложена в таблице:
Как видим, полировка UPC (скругленные торцы) и APC (скошенные торцы) – эффективнее всего. Поэтому патчкорды и пигтейлы с этим типом шлифовки чаще всего применяются.
Типы оптических разъемов
На практике наши монтажники оптоволоконных сетей в подавляющем большинстве случаев работают с типами FC, LC, SC. На более редких видах коннекторов мы пока останавливаться не будем.
FC
Старый, зарекомендовавший себя стандарт. Отличное качество соединения, особенно FC/UPC, FC/APC.
- подпружиненное соединение, за счет чего достигается “вдавливание” и плотный контакт;
- металлической колпачок – прочная защита;
- коннектор вкручивается в розетку, а значит, не может выскочить, даже если случайно дернуть;
- шевеление кабеля не влияет на соединение.
Однако плохо подходит для плотного расположения разъемов – необходимо пространство для вкручивания/выкручивания.
SC
Более дешевый и удобный, но менее надежный аналог FC. Легко соединяется (защелка), разъемы могут располагаться плотно.
Однако пластиковая оболочка может сломаться, да и на затухание сигнала и обратные отражения влияют даже прикосновения к коннектору.
В общем, используется наиболее часто, но не рекомендован на важных магистралях.
LC
Уменьшенный аналог SC. За счет малого размера применяется для кроссовых соединений в офисах, серверных и т.п. – внутри помещений, там где требуется высокая плотность расположения разъемов.
Автор разработки этого типа коннектора – ведущий производитель телекоммуникационного оборудования, Lucent Technologies (США) – изначально прогнозировал своему детищу судьбу лидера рынка. В принципе, так оно и есть. Особенно учитывая то, что этот тип разъема относится к соединениям с повышенной плотностью монтажа.
Виды и назначение патч кордов
В настоящее время без структурированной кабельной сети (СКС) невозможно представить ни одно предприятие, магазин или квартиру. Патч-корды являются одним из самых распространенных элементов СКС. По сути это кусок многожильного кабеля, обжатый с обоих концов коннекторами. Нередко патч-корды называют коммутационными шнурами.
Их основная задача заключается в соединении различных устройств. Коммутационные шнуры для удобства пользователей изготавливают в разных цветах. Использование патч-кордов разных цветов помогает сократить время локализации проблемного участка структурированной кабельной сети и устранения проблемы.
Что такое патч-корд — пояснение и видео
Патч – корд (коммутационный шнур) представляет из себя электрический или оптоволоконный кабель для подключения или соединения между собой электрических устройств. Они различаются по типам и длине. Обе стороны кабеля обязательно должны быть обжаты соединительными разъемами. Эти специфические разъемы называют коннекторами.
Для объединения двух рабочих станций часто применяют кроссовер. Он также является коммутационным шнуром, но с перекрестной схемой соединения. Другим названием такого соединения является «кроссовое соединение».
Патч-корды могут быть любых размеров, но не должны превышать длины в 5 м по стандарту ANSI EIA TIA 568B.1. Для открытых офисов допускаются патч-корды большей длины.
Область применения
Чаще всего патч-корд применяют для подключения рабочих станций к СКС, также для соединения сетевого и серверного оборудования.
Основа из многожильных проводов является главным преимуществом коммутационного шнура в сравнении с обычным кабелем UTP с цельным проводом. Улучшаются такие параметры кабеля, как устойчивость к излому и его гибкость. При этом, у гибкого коммутационного шнура происходит ухудшение основных электрических параметров, что, в конце концов, сказывается на скорости передачи информации.
В зависимости от области применения выделяют следующие виды патч-кордов: для телефонных сетей, коммутационные (для роутера, коммутатора и прочего аналогичного оборудования) и оптоволоконные (оптоволоконный кабель, оконцованный с обоих концов оптическими коннекторами).
Какие бывают
Классификация патч-кордов может быть проведена по различным признакам и параметрам.
Чаще всего патч-корды классифицируют:
- по размеру. Стандартные размеры: 0.5м, 1м, 1.5м, 2м, 4м, 5м. Нестандартные размеры могут быть сделаны на заказ;
- по типу коннектора. У переходных патч-кордов на концах разные разъемы, у соединительных – одинаковые;
- по типу разъема. Чаще всего используют разъемы RJ-45 и RJ-12. Реже встречается разъем 110-го типа;
- по наличию экранирования. Различают экранированные (FTP) и неэкранированные (UTP).
Длина, а также цвет подбираются с учетом личных предпочтений. При этом важно знать, что длины патч-корда и магистральной линии должны суммироваться, и суммарная длина должна соответствовать существующим стандартам структурированной кабельной сети. Сейчас максимальная длина сегмента СКС не должна превышать 100 м.
Между кабелем и патч-кордом имеются различия. Кабеля закрепляются неподвижно и остаются без движения в течении длительного периода, на патч-корды же наоборот, постоянно оказывается определенная механическая нагрузка, может произойти их скрутка. При неаккуратном обращении с патч-кордом, кабель в нем может быть поврежден, что в значительной степени снизит его параметры. Многожильные патч-корды более приспособлены к постоянным воздействиям.
Использование экранирования для коммутационного шнура не является обязательной необходимостью. Экран защиты позволяет защитить кабель от воздействия внешних электромагнитных волн. Заземление является обязательным условиям применения FTP патч-кордов.
В компьютерных сетях нередко используют литые патч-корды. Основное их отличие заключается в наличии пластмассового колпачка. Он может быть припаян прямо к кабелю, в отличие от обычного, в котором он может беспрепятственно перемещаться по всей длине. Литой патч-корд может быть только заводского производства, его невозможно изготовить в домашних условиях.
В условиях ограниченного пространства на сетевых объектах удобны для использования по своей конструкции плоские патч-корды.
Видео: Обжимка кабеля UTP 5
Категории патч-кордов
Каждый заводской патч-корд проходит процедуру сертификации, по результатам которой ему присваивается определенная категория. Категория определяет, где может быть использован данный патч-корд, какую скорость передачи данных он может поддержать.
Сегодня в основном используются экранированные патч-корды категории 5e. Их отличает обеспечение качественного соединения в СКС любого размера. Они прекрасно поддерживают скорость передачи данных, до 100 Мбит/сек, которая является необходимым минимумом в настоящее время.
Для организации гигабитной локальной сети патч-корд 5 категории не подойдет, обязательно необходим патч-корд 6 категории. В его основе кабель, каждая из восьми жил которого состоит из семи медных проволок, изолированных в прочном полиэтилене.Патч-корд 6 категории имеет немного больший внешний диаметр кабеля (6.2 мм), что нужно учитывать при его прокладке.
Патч-корды 7 категории предназначены для передачи данных со скоростью до 10 Гбит/с. В таких патч-кордах экранируется не только кабель целиком, но и экранируется отдельно каждая пара.
Основные характеристики
Каждый патч-корд обладает рядом характеристик. К основным относятся материал оболочки, диаметр и тип проводника, а также средняя скорость распространения сигнала. Кроме основных, выделяют передаточные, геометрические и механико-климатические характеристики.
К передаточным характеристикам причисляют коэффициент затухания и коэффициент хроматической дисперсии на опорных длинах волн.
Толщина оболочки, номинальный диаметр кабеля и номинальная масса являются базовыми геометрическими параметрами патч-корда.
Среди механико-климатических характеристик выделяют радиус изгиба, допустимые растягивающее и раздавливающее усилия, стойкость к кручениям и ударам, температуры эксплуатации и монтажа.
Значения данных характеристик зависят от конкретного производителя патч-кордов.
Схема подключения
Существуют две основные схемы подключения: прямая и перекрестная.
Прямая схема подключения используется для соединения рабочих станций со свитчами, а также для соединения свитчей между собой через порт Uplink.
Перекрестная или кроссовая схема подключения необходима для непосредственного соединения двух рабочих станций. Также с помощью перекрестной схемы происходит подключения сетевых концентраторов между собой без использования порта Uplink . Ниже приводится схема подключения кабелей. Нумерация контактов на разъеме слева направо, если держать коннектор вверх контактами и кабелем к себе.
прямая разводка | перекрестная разводка | ||||
контакт | цвет провода | контакт | контакт | цвет провода | контакт |
1 | бело-оранжевый | 1 | 1 | бело-оранжевый | 3 |
2 | оранжевый | 2 | 2 | оранжевый | 6 |
3 | бело-зеленый | 3 | 3 | бело-зеленый | 1 |
6 | зеленый | 6 | 6 | зеленый | 2 |
5 | бело-синий | 5 | 5 | бело-синий | 5 |
4 | синий | 4 | 4 | синий | 4 |
7 | бело-коричневый | 7 | 7 | бело-коричневый | 7 |
8 | коричневый | 8 | 8 |