Плюсы и минусы оптоволокна. Оптическое волокно: плюсы и минусы

О Т Ч Е Т

По производственной практике

Сроком с 17.06.13 по 13.07.13

Выполнил Муллабаев Амирхан

Группа ЕСК 2-10

Место прохождения практики: ремонтный отдел ОсОО Акнет

Руководитель от предприятия Абдурахманов Руслан Васильевич

Руководитель от кафедры Токтогонов Самат Алмазбекович

Бишкек 2013


1. Общие сведения о базе практики

2. Об оптоволокне

3. Цель и задачи работ

4. Плюсы и минусы оптоволокна

5. Программы работ

6. Сварка оптического волокна

7. Методы производства работ

8. Монтаж ВОЛП

9. Устройство и схема сети

10. Краткое сообщение о содержании и выполнении индивидуального задания

11. Заключение


Общие сведения о базе практики

О компании.

Компания «Акнет» появилась на рынке ИКТ в Кыргызстане в 1998 году, как научно-образовательная сеть. Первостепенной задачей работы «Акнет» стало обеспечение доступа ВУЗов, научных институтов Кыргызстана к интернету. Сегодня нам удалось добиться того, что почти 90% высших учебных заведений страны входят в нашу сеть. Начата работа по подключению школ. «Акнет» планирует завести в сеть 75 средних учебных заведений в Чуйской области.

В 2011 году «Акнет» запустил новое инновационное телевидение iTV. Это не только около ста каналов в отличном цифровом качестве, но и пакет интерактивных услуг, которые превращают телевизор из статичного «ящика» в живой инструмент, отвечающий желаниям зрителя.

«Акнет» является участником глобальных проектов, таких как «Виртуальный шелковый путь», объединяющий Казахстан, Кыргызстан, Туркменистан и Узбекистан, а так же страны Кавказа (Азербайджан, Армения, Грузия). Государства-участники подключены к европейским научным образовательным сетям посредством единого спутникового канала. В планах на будущее организация многоканальной видеоконференцсвязи с использованием технологий Voice/IP и multimedia conferencing.

Стратегия

Стратегия компании строится на политике ассортимента и политике качества:

→ Мы стремимся стать самым ценным и гибким партнером для наших клиентов, предлагая конкурентоспособные решения в бизнесе ITкоммуникаций.

→ Мы предлагаем современные решения связи и безупречный сервис.

Находясь в центре бизнеса IT коммуникаций, мы близки и доступны

для наших клиентов всегда и везде.

→ Мы прилагаем все усилия для предоставления качественных, надежных услуг, самых современных решений в области связи нашим клиентам, делая их жизнь еще комфортнее.

В ближайших стратегических планах развития компании: расширение географических зон присутствия сети "Акнет"; освоение новых рынков (Чуйская и Ошская области); увеличение доли компании на рынке до 65%.

Направления деятельности

· Оператор связи «Акнет» предоставляет услуги Бесплатного web-хостинга и предлагает размещение любых WEB-ориентированных проектов (от web-представительств компаний, до частных web-страниц) на серверах, размещенных в дата-центре нашей компании на безвозмездной основе.

· Комплексные системы ip-видеонаблюдения, устанавливаемые на базе волоконно-оптической сети «Акнет» и современного цифрового оборудования.

· Новое инновационное телевидение iTV. Более 75 каналов, в том числе и весь цифровой пакет «Первого канала».

· Обеспечение доступа в интернет как крупных корпоративных клиентов, так и пользователей, жителей многоквартирных домов и частного сектора.

География

Оптоволоконная сеть «Акнет» по праву считается самой протяженной в Кыргызстане. Сегодня полностью охвачена столица республики Бишкек и его окраины, г. Кант, в ближайшей перспективе г. Кара-Балта.

Об оптоволокне

Оптоволоконная связь - связь, построенная на базе оптоволоконных кабелей. Широко применяется также сокращение ВОЛС (волоконно-оптическая линия связи). Используется в различных сферах человеческой деятельности, начиная от вычислительных систем и заканчивая структурами для связи на больших расстояниях. Является сегодня наиболее популярным и эффективным методом для обеспечения телекоммуникационных услуг.

Состоит оптоволокно из центрального проводника света (сердцевины) - стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла – оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выходят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки. В оптоволокне световой луч обычно формируется полупроводниковым или диодным лазером. В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое.

Цель и задачи работ

Работа с роутерами TP-Link, свитчами Cisco, STB-приставками для цифрового телевидения, оказание технической поддержки пользователям, контроль линии связи, выезд по заявкам абонентов, протягивание и замена волоконно-оптического кабеля, переобжим UTP cat.5e кабеля коннекторами RJ-45, установка шасси, плат медиаконвертеров, свитчей Cisco, монтаж и подключение оборудования на квартальных узлах, замена вышедших из строя плат медиаконвертеров, разбор муфт, сварка оптоволокна.

Цель работ:

Приобретение студентом практических навыков и закрепление теоретического материала.

Плюсы и минусы оптоволокна

Преимущества оптоволоконного типа связи

· Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей. Это означает, что по оптоволоконной линии можно передавать информацию со скоростью порядка 1 Тбит/с;

· Очень малое затухание светового сигнала в волокне, что позволяет строить волоконно-оптические линии связи длиной до 100 км и более без регенерации сигналов;

· Устойчивость к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем, электрического оборудования (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.) и погодных условий;

· Защита от несанкционированного доступа. Информацию, передающуюся по волоконно-оптическим линиям связи, практически нельзя перехватить неразрушающим кабель способом;

· Электробезопасность. Являясь, по сути, диэлектриком, оптическое волокно повышает взрыво- и пожаробезопасность сети, что особенно актуально на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска;

· Долговечность ВОЛС - срок службы волоконно-оптических линий связи составляет не менее 25 лет.

Недостатки оптоволоконного типа связи

· Относительно высокая стоимость активных элементов линии, преобразующих электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы;

· Относительно высокая стоимость сварки оптического волокна. Для этого требуется прецизионное, а потому дорогое, технологическое оборудование. Как следствие, при обрыве оптического кабеля затраты на восстановление ВОЛС выше, чем при работе с медными кабелями.

5. Программы работ

Ознакомление с техникой безопасности, вводный инструктаж, объяснение принципов работы сети на основе волоконно-оптической линии связи, выезд к квартальным узлам, домашним узлам, к абонентам и устранение неполадок, таких как: замена платы медиаконвертера, переобжим кабеля типа витая пара. Ознакомление с приборами для работы, проверки, тестирования оптоволоконной сети оптическим рефлектометром


Похожая информация.


Оптический кабель отличается от обычного кабеля тем что в оптическом кабеле имеется совершенно иная подача энергии, и осуществляется она не по средствам электрического тока, а за счет светового потока. Другими словами, оптический кабель представляет собой тончайшую световую нить, с большой степенью изоляции и защиты, по которой происходит передача энергии при помощи перемещения света. Материалом для изготовления оптического кабеля является ультрасовременное оптическое волокно. Этот способ подачи электроэнергии является не только современным, но и самым надежным. Так как свет по оптическим волокнам передается очень быстро, без потерь, что позволяет обеспечивать четкий сигнал, без перебоев с хорошей скоростью.

Плюсы и минусы оптического кабеля.

Положительные качества.

Самым первым и самым главным преимуществом оптического кабеля является его высокая пропускная способность. Так как в отличии от других, оптический кабель способен за доли секунды передавать огромное количество информации.

Второе его преимущество, это отсутствие электромагнитных волн. Это очень важно. Так как сигнал поступает без искажения электромагнитным полем.

Еще одним немаловажным фактором, который относится к преимуществам является надежная защита кабеля от постороннего вмешательства. Попытка вмешаться в целостность кабеля и его работоспособность, приводит к полной потери сигнала и прекращение передачи данных.

Четвертое. Невысокий сигнал затухания. Это позволяет расположить соседние повторители на расстоянии до 100 метров.

Объём и вес кабеля. Если сравнивать оптический кабель с другими кабелями, то можно обратить внимание на то что оптический кабель имеет меньший объём. Если рассматривать само проводимое волокно, то оно в диаметре имеет размер – 0,1 см. все остальное в кабеле это защита.


Благодаря изолирующим свойствам оптического волокна, оболочка кабеля не нуждается в заземлении.

Пожаробезопасность. Этот фактор очень важен. Поэтому именно благодаря такой способности многие предприятия стали переходить именно на оптоволоконный кабель. Так как отсутствует возможность искрообразования и как следствие ЧП.

Невысокая стоимость. Оптический кабель имеет практически такую же цену что и обычный кабель, а все это потому что само волокно изготовлено из кварца, материала недорогого и удобного.

Долговечность. Срок бесперебойной работы оптического кабеля 25 лет.

Недостатки оптического кабеля.

Высокая стоимость установки оптического кабеля, так как при монтаже, необходимо использовать дорогостоящее оборудование. Сам кабель недорогой.

Сложность и точность работы с разъёмами, которые должны быть установлены предельно точно.

Соединение кабеля происходит сваркой либо склейкой, недопустимо образование зазоров.

Монтаж оборудование происходит только квалифицированными специалистами, стоимость услуг которых иногда «кусается».

Из-за перепада температур стекловолокно может трескаться. Для того что бы установить оптический кабель в тех местах, где возможны перепады температур, стоит приобретать более дорогой кабель, который изготовлен из специального волокна.

Оптическое волокно с каждым днем набирает все большую популярность как среда для передачи информации. Это обусловлено множеством преимуществ по сравнению с медными парами. Рассмотрим основные преимущества и недостатки оптических волокон.

Преимущества оптических волокон:

  1. Помехозащищенность.

Никакие виды электромагнитных помех не влияют на качество передачи информации в оптическом волокне. Благодаря этому, оптическое волокно может располагаться вблизи таких мощных источников электромагнитных помех как: радиоантенны, неоновая реклама, оборудование АТС (особенно декадно шаговых), станки на заводах и др. Кроме того, многие ЛЭП уже имеют в своем составе ВОЛС, вмонтированную в грозо трос.

  1. Вследствие того, что оптическое волокно не проводит электрический сигнал, то обеспечивается полная гальваническая развязка между передатчиком и приемником. Это облегчает схема технику канало образующего оборудования.
  2. Электро магнитная совместимость и информационная безопасность

Оптическое волокно не только не чувствительно к внешним электро магнитным воздействиям, но и само не излучает никаких сигналов в окружающую среду. Последнее существенно усложняет перехват информации, которая передается по оптическому волокну. Для того, чтобы перехватить информацию, необходимо удалить слой за слоем оболочку оптического кабеля до самого оптического волокна. (см рисунок 1). Далее необходимо изогнуть оптическое волокно, после чего часть сигнала будет выходить за пределы волокна. Эта часть излучения и может быть перехвачена. Вместе с тем, этот изгиб (макро изгиб) оптического волокна легко зафиксировать при помощи оптического рефлектометра. В отличии от этого, подняв в неподходящий момент трубку домашнего аналогового (если у кого-то остался) телефона можно случайно «подслушать» соседа, или послушать радио.

Рисунок 1 - оптоволоконный кабель

Такой способ «врезки» в оптическое волокно активно используется связистами для организации служебного канала связи. В качестве устройства для ответвления трафика в этом случае используются .

  1. Оптическое волокно имеет малое погонное затухание. Уровень затухания сигнала зависит от рабочей длины волны, но он имеет намного меньшие значения чем медный кабель. Вследствие этого, возможна организация протяженных высокоскоростных систем передачи. (Например, применение одного оптического усилителя позволяет передавать цифровую информацию со скоростью до 10 Гбит/с на расстояние до 250 км.)
  2. Оптические волокна имеют большую широкополосность и пропускную способность. Благодаря улучшенной очистке оптического волокна, удалось расширить количество окон прозрачности, что привело к появлению систем волнового уплотнения WDM (СWDM, DWDM. DWDM мультиплексирование позволяет по одному оптическому волокну организовать до 160 независимых каналов передачи, в каждом из которого передавать информацию со скоростью до 40 а то и больше Гбит/с.
  3. Оптические кабели имеют меньшие габариты и вес, а зачастую и стоимость.

Недостатки оптических волокон

Основным недостатком оптических волокон являются повышенные требования к обслуживающему персоналу как на этапе монтажа оптического кабеля, так и в ходе обслуживания. Львиная доля повреждений в ВОЛС как раз и связана с недостатком знаний и навыков по работе с активными и пассивными компонентами ВОЛС. Среди основных проблем, которые допускаются по незнанию или халатности можно выделить грязные коннекторы и макро изгибы.

Рисунок 2 - грязный коннектор

Еще одним недостатком является появление микротрещин и повышение затухания оптического волокна за счет водородной коррозии. Распространенным заблуждением является утверждение, что оптическое волокно не боится попадания воды в оптическую муфту. Посмотрим на рисунок 3.

Рисунок 3 - зависимость погонного затухания в оптическом волокне от длины волны

На рисунке видно три “холма”, которые называются также водяными пиками. Эти повышения потерь обусловлены повышенным содержанием в сердцевине оптического волокна примесей SiOH. Если разобраться в химической формуле, то:

  • Si - кремний, его достаточно в оптическом волокне. (это основной элемент, из которого оно изготовлено)
  • О - кислород
  • Н - водород.

Если теперь обратить внимание на формулу воды Н 2 О, то видим, что в ней присутствует и кислород и водород. Конечно, сигнал передается только в сердцевине оптического волокна, поэтому требуется время чтобы под воздействием внешних факторов из воды и кремния получится SiOH, а после произошла диффузия этой примеси в сердцевину оптического волокна через его оболочку и буферный слой. В результате - вода негативно влияет на характеристики оптического волокна, однако, в отличие от медного кабеля, такое воздействие имеет отсрочку во времени и необратимо.

Вебинар “Теоретические основы передачи информации по оптическому волокну”

Чтобы задать вопрос докладчику вебинара отправьте письмо на адрес: info@сайт

Что такое оптическое волокно?

– это волновод с круглым поперечным сечением очень малого диаметра (сравним с толщиной человеческого волоса), по которому передается электромагнитное излучение оптического диапазона. Длины волн оптического излучения занимают область электромагнитного спектра от 100 нм до 1 мм, однако в ВОЛС обычно используется ближний инфракрасный (ИК) диапазон (760-1600 нм) и реже – видимый (380-760 нм). Оптическое волокно состоит из сердцевины (ядра) и оптической оболочки, изготовленных из материалов, прозрачных для оптического излучения.

Типы оптических волокон

Одномодовое волокно

Одномодовое волокно-диаметр сердечника составляет 10 мкм и меньше. В волокне с таким диаметром вероятность дисперсии значительно снижается, что позволяет передавать данные на большие расстояния. позволяет передавать данные со скоростью 10 Гб/с. Но в то же время одномодовое волокно и коммутирующее оборудование к нему дороже.

Многомодовое волокно

Диаметр сердечника волокна многомодового кабеля составляет 50 мкм и более. Такая ширина как раз и позволяет подавать несколько мод в одно волокно, но так же и увеличивает вероятность отражения света от внешней поверхности сердечника, что и вызывает затухание сигнала. Соответственно для подачи сигнала на дальние расстояния использование подобного кабеля возможно, только если увеличивать количество ретрансляторов, что значительно удорожает проект. Скорость передачи данных составляет 2,5 Гб/с

Пластиковое оптическое волокно (POF)

Пластиковое оптическое волокно представляет собой многомодовое оптоволокно большого диаметра, сердцевина и оболочка которого изготовлены из полимерных материалов.Хотя пока такое оптоволокно не может достичь показателей стеклянных волокон в различных аспектах, таких как (потери при распространении) и способность передачи информации, они очевидно более стойкие и являются более дешевым решением в некоторых сферах применения. Типичная сфера применения – оптическая передача данных на небольшие расстояния.

Оптическое волокно: плюсы и минусы

Несмотря на очевидно большую скорость и пропускную способность оптического волокна по сравнению с медным кабелем, стоит учитывать, что у него также есть и определенные недостатки. Ниже мы решили разобраться в плюсах и минусах оптического волокна.

Оптическое волокно: преимущества

Высокая скорость -позволяет быстро и бесперебойно передавать большой объем данных с помощью одного волоконно-оптического кабеля.(от 10 Гбит/сек)

Помехозащищенность -никакие виды электромагнитных помех не влияют на качество передачи информации в оптическом волокне. Благодаря этому, оптическое волокно может располагаться вблизи таких мощных источников электромагнитных помех как.

Высокая пропускная способность -Благодаря улучшенной очистке оптического волокна, удалось расширить количество окон прозрачности, что привело к появлению систем волнового уплотнения WDM (СWDM, DWDM. DWDM мультиплексирование позволяет по одному оптическому волокну организовать до 160 независимых каналов передачи, в каждом из которого передавать информацию со скоростью до 40 а то и больше Гбит/с.

Стоимость - можно купить по более низкой цене, чем аналогичный медный провод. Оптические кабели имеют меньшие габариты и вес, а зачастую и стоимость.

Надежность -в отличие от электрических сигналов, передаваемых в медных проводах, световые сигналы от одного волокна не влияют на сигналы других волокон в одном и том же оптоволоконном кабеле, что позволяет достичь более высокого качества телефонной связи ил прием ТВ-сигнала.

Безопасность информации - Электро магнитная совместимость и информационная безопасность

Оптическое волокно: недостатки

Ограниченное использование -оптическое волокно можно использовать только на поверхности, что не позволяет применять его в работе с мобильной связью.

Риск повреждений -оптическое волокно является довольно хрупким и более уязвимым к повреждению по сравнению с медным проводом. Для продления срока службы волокна не следует перекручивать и сгибать его.

Расстояние -чтобы не пришлось использовать усилители сигнала, передатчик и приемник необходимо установливать близко друг к другу.

Волоконно-оптическое решение от сайт

Оптическое волокно обеспечивает быстрое, стабильное подключение к Интернету, которое позволяет передавать большой объем данных на большие расстояния. Поскольку требования к объему данным постоянно увеличиваются, волоконно-оптические кабели являются отличным решением для предоставления гибкости сети и ее бесперебойной работы. сайт - надежный производитель, который занимается разработкой и поставкой оптического волокна всех типов, в том числе патч-кордов, внутреннего/наружного оптического кабеля, волоконно-оптического кабеля FTTH и т. д. Каждое оптическое волокно проходит обязательное тестирование в строгих условиях, чтобы гарантировать высокую производительность и надежность работы. сайт также предоставляем кастомизированное оптическое волокно, соответствующее Вашим целям и задачам. Более того, наша глобальная складская система обеспечивает быструю доставку в день заказа, что значительно повышает уровень сервиса и уменьшает время ожидания.

Сейчас при устройстве компьютерных сетей всё большую популярность приобретает оптоволокно – специальный светопроводящий кабель, в котором информация передаётся с помощью света. Но также распространена и витая пара – обычный кабель с проводниками, сплетёнными определённым образом. Разные интернет-провайдеры предлагают разные варианты, да и дома можно использовать любой из них. Так какой выбрать: оптико-волоконный кабель или привычную всем витую пару? Рассмотрим, какие преимущества они имеют и в каких ситуациях лучше использовать каждый из этих вариантов.

Что лучше выбрать: оптико-волоконный кабель или витую пару?

Оптоволокно принципиально отличается от обычных проводов. Информация в нём передаётся с помощью коротких световых импульсов, которые испускаются лазером и считываются специальным приёмником. В каждом таком кабеле множество оптических волокон, причём металла в нём нет совсем. Поэтому оптоволокно имеет немало достоинств:

  • Обеспечивается высокая пропускная способность. Оптико-волоконные линии легко могут обеспечить скорость в 1000 Мбит/с и более.
  • Не восприимчиво к любым электрическим помехам. Проходящие рядом силовые линии и даже гроза на передачу информации совсем не влияют.
  • Не зависит от климата – может прекрасно работать как при +500 С, так и при -600 С.
  • Оптоволокно можно прокладывать на большие расстояния – до 15 км. без использования промежуточных станций.
  • Гарантия достигает 25 лет, то есть обеспечивается долговечность линии. Главная опасность – лишь механический разрыв.

Однако есть и недостатки:

  • Требуется довольно дорогостоящее оборудование.
  • Оптоволокно отличается гораздо большей стоимостью, чем витая пара. Разница достигает 10 раз за одинаковый метраж.
  • Требуют аккуратности при монтаже, чтобы не повредить светопроводящее волокно – для этого достаточно сильного изгиба.
  • Замена или поиск неисправного места требуют вызова специалиста. Самостоятельно это сделать не получится.

Недостатков не очень много, однако они довольно важные и могут влиять на выбор предпочтительного варианта.

Кабели такого типа – сейчас одни из самых распространённых. Они бывают разного типа, но в целом имеют следующие плюсы:

  • Недорогие.
  • Легко заменяются, так как имеют стандартные коннекторы. Поменять неисправный провод зачастую может и неспециалист.
  • Обеспечивают довольно большую скорость передачи – 100 Мбит/с и даже больше.
  • Позволяют соединять устройства на довольно больших расстояниях – до 300 метров, что для городских условий вполне неплохо.

Но имеются и некоторые важные недостатки:

  • Так как в кабеле используются металлические провода, то на передачу информации влияют разные электрические помехи.
  • Нельзя протянуть на большие расстояния, скажется сопротивление провода.

Теперь мы можем сравнить и посмотреть, что лучше: оптоволоконный кабель или витая пара, и почему их применяют в разных случаях.

Чтобы решить, лучше оптоволокно или обычная витая пара, нужно определить, в каких условиях они будут использоваться. Если нужно просто соединить несколько компьютеров в сеть, конечно, лучше всего подойдёт витая пара. Такую сеть можно создать очень быстро и дёшево, а скорость передачи будет вполне приличной. Кроме того, витая пара очень удобна в доме или в офисе по причине её непритязательности. Провод можно свободно изгибать, протягивать в самых неудобных местах. Даже если он случайно повредится, цена ему – копейки.

Оптоволокно в офисном варианте – довольно дорогая штука. Требуется оборудование, да и сам кабель не так уж и дёшев. Поэтому для устройства локальных сетей его использование просто финансово неоправданно. Единственное преимущество – высокая скорость передачи, не проявит себя, так как вряд ли даже десяток компьютеров смогут создать такой непрерывный трафик, на который рассчитано оптоволокно. Однако у оптоволокна есть немалый плюс – расстояние прокладки и независимость от помех. Поэтому его и используют для прокладки интернета к населённым пунктам или многоэтажкам. А вот дальше уже идет разводка по абонентам с помощью витой пары. Так используются преимущества обоих типов кабелей.

Кроме того, вот уже несколько лет провайдеры для одного абонента предоставляют скорость не более 100 Мбит/с, а на практике гораздо меньше. С такой нагрузкой вполне справляется витая пара. Но много абонентов из одного дома способны нагрузить и оптоволоконный кабель, поэтому его и удобнее проводить не от каждой квартиры к провайдеру, а от целого многоквартирного дома. Поэтому, если вы делаете выбор между обычным проводом типа витая пара и оптико-волоконным кабелем, учитывайте их плюсы и минусы. Там, где расстояния небольшие, нет особых помех, и скорости около 100 Мбит/с достаточно, можно обойтись витой парой. Там, где нужна помехоустойчивость, соединение на километры, и ожидается высокая нагрузка, лучше подойдёт оптоволокно.