Lightwave 2007 03

№3 2007

КАЧЕСТВЕННАЯСВАРКА ОВ


ТЕМА НОМЕРА:

«ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ СВЯЗИ»



ОДНОМОДУЛЬНЫЕ ПОДВЕСНЫЕОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ

ОДНОМОДУЛЬНЫЕ ПОДВЕСНЫЕОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ

ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ РОССИИ


ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

1www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE Russian Edition №3 2007

№3 2007

ССооддеерржжааннииее

3 Новости

6 WDM и оптические сети связи

❑ Преодоление проблем при включении

распределенных рамановских усилите-

лей в оптической сети

❑ Методика расчета протяженности ре-

генерационной секции волоконно-опти-

ческих систем передачи информации со

спектральным разделением

13 Широкополосный доступ

❑ Атмосферные оптические линии пере-

дачи и перспективы их внедрения в

местных сетях доступа России

16 Кабели

❑ Качественная сварка ОВ: уравнение

со многими неизвестными, или тернис-

тый путь в светлое будущее

❑ Одномодульные подвесные оптичес-

кие кабели для широкополосных сетей

доступа

❑ Оптические кабели для телекоммуни-

кационных сетей России – успех в сог-

ласованности действий участников ком-

муникационного рынка

❑ Цветовое кодирование волокон и мо-

дулей в оптических кабелях: особеннос-

ти и проблемы

❑ Низкодисперсные оптические волок-

на ITU-T G.655 в сочетании с система-

ми нового поколения: привлекательная

перспектива для сетей без компенса-

ции дисперсии

48 Измерительная техника

❑ Обеспечение точности оптических

измерений

52 Интернет-директории

53 Новые продукты

55 Адресная книга

Оформление подписки:• в почтовых отделениях

через агентство «Роспечать»,подписной индекс 36222;

• через агентство«Интер-Почта-2003»тел.: (495) 500-00-60, www.interpochta.ru

• через редакцию:тел.: (495) 505-57-53

Динамика производ-ства ОК российскими

предприятиями

стр. 31

Одномодульныеподвесные оптические

кабели для широкополосныхсетей доступа

стр. 23

№3 2007







МОНОМОДУЛЬНЫЕ ВОЗДУШНЫЕОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИМОНОМОДУЛЬНЫЕ ВОЗДУШНЫЕОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ



ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Обложка: Дмитрий Дуев

Научно�технический журнал №2/2007

Издается с 2003 года.Выходит 4 раза в год.

Учредитель: Pennwell Corp.98 Spit Brook Road, Nashua New Hampshire 03062-5737 USAТел.: +1 603 891-0123

Издатель: Издательство «Высокие технологии»по лицензии Pennwell Corp.E-mail: [email protected]

Главный редактор:Олег НанийТел.: (495) [email protected]

Заместитель генерального директора(маркетинг и реклама):Елена ШевелеваТел.: (495) [email protected]

Заведующий редакцией:Елена Дроздова

Ответственный секретарь:Марина КозловаТел.: (495) [email protected]

Редакторы:Сергей Мифтяхетдинов,Елена Павлова,Петр Поляков,Иван Таначев,Рустам Убайдуллаев

Верстка и дизайн:Анна Лазарева,Дмитрий Дуев

Для писем:Россия, 119311 Москва, а/я 107

Подписано в печать 17.09.2007. Формат 60х90/8.Гарнитура Helios. Печать офсетная.Бумага мелованная. Печ. л. 7,0. Тираж 4000 экз. Заказ № ---

Отпечатанов ООО «Типография «БДЦ-Пресс»Москва, Остаповский проезд, д. 5, стр. 6Тел./факс: 995-15-99, 995-45-99

Издание зарегистрированов Министерстве Российской Федерациипо делам печати, телерадиовещанияи средств массовых коммуникаций.Свидетельство о регистрации ПИ №77-14327 от 10.01.2003ISSN 1727-7248© Издательство «Высокие технологии», 2007

Низкодисперсныеоптические волокна ITU-T G.655

стр. 43

2 www.lightwave-russia.com LIGHTWAVE Russian Edition №3 2007

Дорогие читатели!

Третий номер журнала Lightwave Russian Edition по традиции продол�жает разговор о производстве оптического кабеля в России. Производство и потребление оптического кабеля растет во всем миревысокими темпами (10–20% ежегодно). В России рынок ОК развивает�ся еще быстрее. По оценке специалистов ВНИИ кабельной промыш�ленности, прирост производства оптического кабеля в одноволоконномисчислении в первой половине 2007 г. составил 40% по сравнению спервым полугодием 2006 г. (см. статью Ю.Т. Ларина, А.С. Воронцова иА.А. Ильина «Оптические кабели для телекоммуникаций России: залог

успеха – в согласованности действий участников телекоммуникационного рынка»). Это неслучайно, ведь волоконно�оптическая кабельная инфраструктура современных сетей свя�зи – это стратегически важный ресурс, и отставание здесь недопустимо. Производствооптических кабелей – одна из немногих успешно развивающихся высокотехнологичныхпромышленных отраслей России. Дальнейшее ее укрепление можно отнести к задачамгосударственной важности.Развитие производства оптического кабеля в Российской Федерации особенно важнов связи с огромной географической протяженностью страны и, как следствие, высокойпотребностью в коммуникациях. Сегодня наши потребности в ОК практически пол�ностью удовлетворяют отечественные производители. Для того чтобы такое положениедел сохранилось и в будущем, необходимо осваивать выпуск именно тех типов кабелей,которые необходимы операторам связи. Растет доля потребления оптических кабелей новыми (альтернативными) операторамисвязи, а самым обширным и динамично развивающимся сегментом рынка в стране явля�ются оптические сети доступа, в особенности оптические сети до многоквартирных домов(FTTB). В этом году в сооружении сетей FTTB начался бум практически во всех крупныхгородах. Как полагают авторы статьи «Одномодульные подвесные оптические кабели дляширокополосных сетей доступа» С.Г. Акопов, Н.А. Васильев и Е.Б. Гаскевич, одной из при�чин бума сетей FTTB стали значительное снижение цен на воздушные оптические кабель�ные системы (они уже дешевле, чем системы на основе коаксиальных кабелей) и ростспроса на широкую полосу со стороны населения, обусловленный быстрой компьютериза�цией и развитием цифрового видео. По мнению авторов, одномодульные подвесные опти�ческие кабели обеспечивают наибольшую эффективность при сооружении сетей доступа.Важная задача стандартизации и обеспечения единства принципов цветового кодирова�ния затронута в статье С.Х. Мифтяхетдинова «Цветовое кодирование волокон и модулейв оптических кабелях: особенности и проблемы». Еще одна традиционная проблема, кото�рая, по�видимому, будет интересовать операторов связи, пока используются волоконно�оп�тические кабельные сети: насколько качественное соединение можно получить при сваркеволокон разных типов и/или от разных производителей? Ответ дает директор по марке�тингу российского представительства компании OFS А.И. Микилев в статье «Качественнаясварка ОВ: уравнение со многими неизвестными, или тернистый путь в светлое будущее».Связанный с предыдущей темой вопрос о том, какой тип волокна лучше использовать припостроении различных сетей связи, обсуждается в статье специалистов компании CorningInc. «Низкодисперсные оптические волокна ITU�T G.655 в сочетании с системами новогопоколения: привлекательная перспектива для сетей без компенсации дисперсии». Надеюсь, дорогие читатели, что вас заинтересуют материалы этого номера. А нам оченьважно знать ваше мнение о своевременности и полезности публикуемых нами статей.

От редактора


Производители компонентов гибких сетевых

технологий – перестраиваемых лазеров, ре-

конфигурируемых оптических мультиплексо-

ров ввода-вывода и сетей «волокно в дом»

пожинают плоды успеха. Тем временем но-

вые технологии для других секторов рынка,

заявленные и продемонстрированные в Ана-

хайме на конференции OFC/NFOEC отрази-

ли возрождение интереса пректировщиков

к инновациям, а не только к снижению цен.

Взаимосвязанные задачи повышения скорос-

ти и дальности передачи информации, а так-

же уменьшения размеров передатчиков,

вызвали множество дискуссий 26–29 марта

в Конференц-комплексе в Анахайме.

Операторы связи продолжают искать пути

снижения стоимости оборудования, но те-

перь это уже не единственное, что их инте-

ресует. В последнее время на первый план

выходит стоимость передачи бита инфор-

мации. Другими словами, главную роль те-

перь играют расходы на поддержание сети,

что не обязательно означает использова-

ние дешевых компонентов, – сказал в сво-

ем интервью перед выступлением Джованни

Барбаросса, директор по технологиям компа-

нии Avanex. «На мой взгляд, нужны скорее

новые компоненты, обеспечивающие сниже-

ние капитальных и эксплуатационных затрат».

Например, операторы сталкиваются с пробле-

мой необходимости расширения полосы про-

пускания сети, которая упирается, в частности,

в нехватку магистральных участков со ско-

ростью 10 Гбит/с. Однако вместо того чтобы

устанавливать дополнительное волокно

и оборудование для 10 Гбит/с, операторы про-

являют интерес к 40-гигабитной передаче.

Представитель компании Verizon во время

выступления фактически объявил о планах пе-

редавать трафик между Нью-Йорком и Ваши-

нгтоном на скорости 40 Гбит/с. О таких же

планах своей компании, в частности в базовых

линиях и в региональных и городских распре-

делительных сетях, сообщил на форуме

OSA/Lightwave для руководителей Вик Саксе-

на, генеральный директор по архитектуре се-

тей из корпоративного центра американского

кабельного оператора многофункциональной

связи Comcast. Для того чтобы совершить по-

добный прыжок без ощутимого роста капи-

тальных и эксплуатационных издержек, опера-

торы связи захотят избежать прокладки ново-

го волокна или установки новых усилителей и

регенераторов сигнала. Однако усиление эф-

фекта поляризационно-модовой и хроматичес-

кой дисперсии на скорости 40 Гбит/с не позво-

ляет использовать уже существующие ресур-

сы. Кроме того, как подчеркивалось на семи-

наре по поляризационно-модовой дисперсии

26 марта, дисперсия может мешать и переда-

че со скоростью 10 Гбит/с. В связи с этим ис-

следования по компенсации дисперсии вызва-

ли огромный интерес на выставке.

Например, компании Avanex, Civcom и OFS

показали на выставке OFC подстраиваемые

модули компенсаторов дисперсии.

PowerShaper 3200 компании Avanex – уда-

ленно подстраиваемый компенсатор диспер-

сии для 100%-ной компенсации сдвига во

всем С-диапазоне, пригодный при передаче

сигнала и на 10 Гбит/с, и на 40 Гбит/с. Мо-

дуль может быть встроен в эрбиевый усили-

тель или демультиплексор DWDM. Civcom

включила в свою линейку управляемых ком-

пенсаторов дисперсии (M-DCM) поддержку

нескольких портов, что позволяет проводить

компенсацию и «в линии», и пре-, и постком-

пенсацию как в одноканальных, так и в мно-

гоканальных системах. Компания представи-

ла двухпортовый и многопортовые варианты

компенсатора (до 16 портов). Тем временем

OFS начала новый виток исследований по

разработке волокна, компенсирующего дис-

персию, с реконфигурируемым модулем ком-

пенсации дисперсионного сдвига.

Исследователи сосредоточились также на

альтернативах стандартному формату моду-

ляции без возврата к нулю как на сред-

стве борьбы с дисперсией, позволяющем

передавать 10-гигабитный сигнал на уве-

личенные расстояния или сигнал

с увеличенными скоростями на обычные

расстояния. На OFC/NFOEC состоялась

дискусиия о разнообразных форматах,

в том числе об оптическом дуобинарном,

о дифференциальной фазовой модуля-

ции (DPSK) и дифференциальной квад-

ратурной фазовой модуляции (DQPSK).

В то же время компания Mintera выступи-

ла за альтернативу DPSK – частичную

DPSK. Посетители выставки могли ознако-

миться с примерами устройств для всех этих

технологий в виде либо модуляторов, либо

совместимых интегральных схем, либо пере-

датчиков. DQPSK – привлекательное, но до-

рогое решение, оставляющее шансы дуоби-

нарной технологии. Дуобинарные передатчи-

ки были представлены такими компаниями,

как Civcom, Kodeos, Essex и Kailight.

Несколько участников выставки подчеркнули,

что эта область привлекает огромное внима-

ние. Компания Finisar объявила о своем ре-

шении приобрести компании Kodeos и AZNA

LLC. Технология частотно-модулируемого ла-

зера AZNA LLC дает преимущества, схожие с

преимуществами схем альтернативной моду-

Новости

Операторы связи по�прежнему ищут пути снижения стоимости оборудования, но в последнее время на первый план выходит

стоимость передачи бита информации, т.е. расходы на поддержание сети, что не обязательно означает использование

дешевых компонентов. Скорее требуются новые компоненты, обеспечивающие снижение капитальных и эксплуатационных

затрат. Поэтому вновь проснулся интерес к увеличению дальности и скорости передачи и уменьшению размеров модулей.

ВОЗРОЖДЕНИЕ ИНТЕРЕСА К НОВАТОРСКИМТЕХНОЛОГИЯМ НА OFC/NFOEC

СТИВЕН ХАРДИ (STEPHEN HARDY), главный редактор и издатель журнала Lightwave

Рис. 1. Перестраиваемый модуль для ком�пенсации дисперсии компании Avanex


ляции для высокоскоростной передачи ин-

формации. (Нужно заметить, что обе компа-

нии также обеспечивают компанию Finisar пе-

рестраиваемыми лазерами, а этот фактор,

безусловно, также привлекателен, как и опыт

работ по компенсации дисперсии.) Компания

Optium ответила приобретением Kailight всего

за две недели до открытия OFC/NFOEC. Это

новое приобретение приносит компании на-

работки в области DPSK и дуобинарной тех-

нологии, а также в кодировании без возврата

к нулю на скорости 40 Гбит/с.

Представители компании обсуждали также

преимущества на приемном конце схемы, ко-

торые дает технология когерентного приема.

Компания Discovery Semiconductor предста-

вила свой когерентный приемник Kitty Hawk,

монтируемый в стойке. Когерентные прием-

ники способны более точно измерять фазу

принимаемого сигнала, чем стандартные де-

текторы, – заявили представители Discovery

Semiconductor. Эта возможность очень инте-

ресна для альтернативного формата модуля-

ции – многоуровневой фазовой модуляции. В

настоящее время компания позиционирует

Kitty Hawk как 10-гигабитную платформу для

измерений. Однако Абхай Джоши, президент

компании, сообщил, что она планирует дора-

ботать технологию для применения в сетях.

В двух докладах сверх повестки дня подчер-

кивался потенциал этой технологии. В пер-

вом исследователи из компаний CoreOptics,

Siemens Networks/PSE и Эйндховенского уни-

верситета сообщили, что им удалось скомби-

нировать когерентные технологии с DQPSK

для передачи десяти длин волн в диапазоне

50 ГГц на расстояние 2,375 км со скоростью

111 Гбит/с. Одновременно Alcatel-Lucent и

Пармский университет объявили об объеди-

нении когерентного приемника с QPSK для

передачи сигналов со скоростью 40 Гбит/с на

расстояния более 4080 км с имитацией силь-

ной поляризационно-модовой дисперсии.

Большой шаг к малому

Участники OFC/NFOEC уделили большое вни-

мание тенденции развития передатчиков

SFP+. Этот формат, до сих пор проходящий

стандартизацию, предназначен для сменных

передатчиков для работы на разных расстоя-

ниях и более компакт-

ных, чем XFP*. До сих

пор передатчики были

более крупными.

Сменные модули малых

размеров (SFP+) были

продемонстрированы

несколькими компа-

ниями, в том числе

Avago Technologies,

EMCORE, Finisar,

Opnext, Picolight (недав-

но приобретенная ком-

панией JDSU) и Sumitomo

Electric Industries/ExceLight.

Представитель компании

Sumitomo предупредил,

что конечные стандарты

совместимости устройств для модуля не будут

готовы до конца первого квартала 2007 г., од-

нако заявил, что образцы SFP+ уже готовы

к производству.

SFP+ будет применяться для множества при-

ложений, в том числе в низкоскоростных

мультиплексорах (LRM) на скорости 10 Гбит/с.

Устройства электронной компенсации дис-

персии (EDC), необходимые для передачи со

скоростью 10 Гбит/с по 62,5-микронному мно-

гомодовому волокну на расстояния больше

220 м (хотя бы) не поместятся в модуле SFP+,

поэтому передатчики были разработаны

большеразмерными, как, например, Х2*,

большинство из которых также были пред-

ставлены на выставке. Появление модулей

SFP+ с EDC напрямую зависит от поставщи-

ков интегральных схем, которые должны вы-

пустить для SFP+ функциональные комбина-

ции, отличные от уже выпущенных для XEN-

PAK*, X2 и XFP. При обсуждении планов ком-

паний AMCC, Aeluros,

ClariPhy Communications

и Vitesse Semiconductor

(которая считается ли-

дером по передатчикам

Х2) производители чи-

пов заявили, что соби-

раются этим заняться.

Сотрудники старого

производителя чипов

Scintera Networks отве-

чали о своих планах от-

носительно SFP+ уклон-

чиво, но на своем стен-

де компания включила

их в перечень новых

разработок.

Наконец дело дошло и

до перестраиваемых сменных модулей. Нес-

колько научно-исследовательских лаборато-

рий пытаются интегрировать в одной плате пе-

рестраиваемый лазер и модулятор Маха-Цен-

дера. В результате должен появиться прибор

под названием ILMZ (лазер, интегрированный

с модулятором МЦ). Дискуссия на эту тему

прошла у стендов компаний Bookham и JDSU.

Перевод с английского

Lightwave Europe, May 2007

Новости

Рис. 2. Перестраиваемый мо�дуль компенсации дисперсииOFS может вставляться в разъ�ем для дополнительных плат

Примечания переводчика

SFP+, small form factor pluggable – cмен-

ный модуль малых размеров. Малогаба-

ритный передатчик нового поколения,

предназначен для работы с приложения-

ми Fibre Channel и Ethernet на скоростях

8,5 и 10 Гбит/с. Как и модули SFP, работа-

ющие на скоростях 1–4 Гбит/с, SFP+ на

30% меньше, чем XFP, и передает функ-

цию согласования сигнала на ведущую

плату вместе с функциями SerDes, CDR,

EDC и MAC. В результате получается уп-

рощенный модуль передатчика, предназ-

наченный для работы в диапазонах

10GBASE-SR (30–300 м для многомодово-

го волокна ОМ-3).

10GBASE-LR (10 км для одномодового во-

локна) и 10GBASE-LRM (220 м для многомо-

дового волокна).

XENPAK – стандарт оптико-волоконного

или медного передатчика, совместимого с

10-гигабитным Ethernet. XENPAK использу-

ется для разнообразных интерфейсов фи-

зического уровня, поддерживает передачу

по многомодовым и одномодовым оптичес-

ким кабелям и медным кабелям CX4

InfiniBand. Расстояния передачи варьиру-

ются от 100 м до 80 км для ОВ и до 15 м

для кабеля CX4. С недавнего времени

XENPAK используется для 10GBase-LX4 в

традиционном многомодовом волокне на

росстояниях до 300 м.

С недавнего времени XENPAK используется

для 10GBase-LX4 в традиционном многомо-

довом волокне на росстояниях до 300 м, из-

бавляя операторов от переукладки кабеля в

здании при переходе от 1 к 10 Гбит/с.

X2 – аналог XENPAK меньших размеров, с

тем же электрическим интерфейсом. Пред-

назначен для 10-гигабитных приложений.

10GBASE-LRM – cтандарт последовательного

оптического интерфейса 802.3aq. Разработан

комитетом IEEE для экономичных и компакт-

ных средств оптической связи малого форм-

фактора для сетей 10 Гбит/с Ethernet, исполь-

зующих многомодовое (62,5-мкм) ОВ.

PMD, polarization mode dispersion – поляриза-

ционная модовая дисперсия.


WDM и оптические сети связи

Введение

Широко известно, что использование расп-

ределенных рамановских усилителей в

системах связи со спектральным мультип-

лексированием (WDM) очень перспективно.

Основным преимуществом распределенно-

го рамановского усиления

является то, что оно осу-

ществляется непосред-

ственно в передающей

среде – волокне. Такое

усиление сигнала частич-

но компенсирует затуха-

ние, повышая отношение

сигнал/шум (SNR) [1, 2].

Недавно было показано [3],

что распределенное рама-

новское усиление позволяет

превратить обычное теле-

коммуникационное волокно в среду пере-

дачи без затухания сигнала! Еще одно

важное достоинство рамановских усилите-

лей – это возможность управления спект-

ром усиления. Подбором длин волн накач-

ки и их амплитуд можно добиться, чтобы

спектр усиления во всей области прозрач-

ности оптического волокна стал плоским.

Механизм распределенного усиления за-

ключается в том, что мощная волна накач-

ки, введенная в волокно, в результате ко-

герентного нелинейного процесса, полу-

чившего в отечественной литературе наз-

вание вынужденного комбинационного

рассеяния (ВКР), усиливает распространя-

ющиеся в этом же волокне световые сиг-

налы в спектральной полосе, сдвинутой

примерно на 13 ТГц в низкочастотную об-

ласть [4]. (Так, для усиления сигнала на

длине волны 1550 нм требуется накачка на

длине волны 1455 нм.) В результате обыч-

ное телекоммуникационное волокно прев-

ращается в распределенную активную

среду (рис. 1).

Для того чтобы обеспечить коэффициент

усиления, необходимый для работы сетей

связи, требуется достаточно большой уро-

вень мощности накачки. Отсутствие ис-

точников накачки требуемой мощности

было основной причиной задержки внед-

рения рамановских усилителей более чем

на 20 лет. Последние достижения в нап-

равлении повышения

выходной мощности

полупроводниковых

лазеров накачки реши-

ли эту проблему, одна-

ко их использование

для рамановского уси-

ления в традиционных

волоконных сетях, где

применяется стандарт-

ное одномодовое во-

локно (SSMF, standard

single mode fiber), выя-

вило ряд новых эффектов, затрудняющих

практическое внедрение рамановских уси-

лителей. В настоящей статье рассмотре-

ны физические механизмы этих эффектов

и предложены некоторые технические тре-

бования для производителей систем

WDM, которые позволяют преодолеть

трудности и использовать рамановские

усилители в традиционных волоконных се-

тях на основе SSMF.

А.В. ГОЛОВАНОВ, системный инженер компании Cisco Systems,О.Е. НАНИЙ, профессор кафедры оптики и спектроскопиифизического факультета МГУ,Е.Г. ПАВЛОВА, инженер кафедры оптики и спектроскопиифизического факультета МГУ,Д. ШРОТТЕР, технический консультант компании Cisco Systems

ПРЕОДОЛЕНИЕ ПРОБЛЕМ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ

РАСПРЕДЕЛЕННЫХ РАМАНОВСКИХ

УСИЛИТЕЛЕЙ В ОПТИЧЕСКИЕ СЕТИ

Высокий уровень мощности, необходимый для работы распределенных

рамановских усилителей, может стать источником проблем в старой

волоконно�оптической сети.

Рис. 1. Принцип работы распределенного рамановского усилителя(слева) и схема включения блока накачки распределенного рамановс�кого усилителя в оптическую линию связи (справа)



Обзор эффектов, затрудняющих

внедрение рамановских усилителей

Необходимость использования мощного из-

лучения накачки приводит к ряду отрица-

тельных явлений. Их физические механиз-

мы и последствия для оптических систем

связи стали предметом широких исследова-

ний в крупнейших научных центрах и лабо-

раториях мира. По своим разрушительным

последствиям для сетей связи наиболее

опасны следующие эффекты:

• оплавление передающего волокна;

• оплавление волокна в соединителях (кон-

некторах);

• риск возгорания и оплавления в местах

сильных перегибов.

Оплавление передающего волокна

Оплавление передающего волокна – это ка-

тастрофический по своим последствиям эф-

фект, возникающий в результате оптическо-

го разряда в волокне под действием мощ-

ного оптического излучения [5–7]. Как сооб-

щают авторы работы [7], пороговая мощ-

ность для возникновения оптического раз-

ряда лежит в пределах 1–1,5 Вт для одно-

модового волокна SSMF и 0,7–1,2 Вт для

волокна, компенсирующего дисперсию

(DCF, dispersion compensating fiber). Мощ-

ность излучения, необходимая для работы

распределенных рамановских усилителей в

современных сетях связи, достаточно близ-

ка к порогу возникновения оптического раз-

ряда, который приводит к разрушению опти-

ческого волокна. Плотность мощности излу-

чения в сердцевине SSMF при мощности

около 1 Вт и диаметре около 10 мкм состав-

ляет примерно 1 МВт/см2.

Хотя в принципе волокно способно переда-

вать гораздо большую световую мощность,

в нем существуют «слабые точки», в кото-

рых может быть инициирован оптический

разряд, и этого достаточно для запуска про-

цесса разрушения, потому что, возникнув

локально, оптический разряд распространя-

ется далее вдоль волокона навстречу свето-

вому излучению со скоростью приблизи-

тельно 1 м/с (волна разрушения). К «сла-

бым точкам» относятся торцы волокна,

сварные и механические стыки, оптические

разъемы. Схема для наблюдения эффекта

разрушения волокна под действием лазер-

ного излучения приведена на рис. 1. Зри-

тельно фронт волны разрушения виден как

яркая светящаяся «звездочка», бегущая

вдоль волокна. Волна разрушения распро-

страняется вдоль сердцевины волокна и мо-

жет проходить сквозь коннекторы, сплавные

и механические соединители. При этом мо-

гут прийти в негодность многие километры

оптического кабеля, а также пассив-

ные и активные элементы волоконно-

оптической системы связи.

Сердцевина волокна после воздей-

ствия оптического разряда оказывает-

ся полностью разрушенной и больше

не пропускает свет (рис. 3).

Оптический разряд и оплавление во-

локна как физическое явление еще не

до конца изучены, его эксперименталь-

ное и теоретическое исследования про-

должаются [5–7]. Поскольку уровни

мощности накачки распределенных ра-

мановских усилителей быстро приближаются

к пороговому значению, инициирующему оп-

тический разряд и оплавление волокна, воз-

никает вопрос о возможности их применения

в развернутых сетях операторов связи.

Как было отмечено выше, оптический раз-

ряд возникает в «слабых точках», к кото-

рым относятся места механических и свар-

ных соединений, участки с сильными пере-

гибами. Кроме того, к снижению порога оп-

тического разряда может приводить повы-

шенная концентрация германия. На-

помним, что многие развернутые се-

годня сети связи основаны на исполь-

зовании стандартного одномодового

волокна с относительно высоким со-

держанием германия.

Таким образом, по мере роста мощно-

сти источников накачки для рамановс-

ких усилителей вопрос о том, допустимо

ли их использование в действующих сетях

операторов связи, становится все более

актуальным. С другой стороны, выбор ти-

па волокна, используемого в строящихся

и проектируемых сетях, должен проводит-

ся с учетом возможного использования

распределенных рамановских усилителей.

С этой точки зрения предпочтительнее ис-

пользовать волокна типа TrueWave и одно-

модовое волокно нового поколения с малой

площадью поля, так как для рамановского

усиления в таких волокнах требуются мень-

шие мощности накачки.

Оплавление волокна в соединителях

(коннекторах)

Оптическое излучение относительно высо-

кой мощности вызывает также оплавление

волокна в коннекторах. Особенно опасно то,

что пороговая мощность возникновения это-

го эффекта составляет всего 500 мВт. Спо-

собствует оплавлению волокна в коннекто-

рах наличие сильных изгибов, паров воды в

воздушном зазоре или масла, уменьшающе-

го разницу в показателях преломления [8, 9].

Из-за поглощения оптического излучения

температура в коннекторе может поднимать-

ся до 1000�С, что приводит к оплавлению

волокна и разрушению коннектора.

Для увеличения стойкости сети к этому яв-

лению желательно использовать коннекто-

ры с большой эффективной площадью и

тщательно следить за ними, особенно при

периодических переключениях.

Возгорание и оплавление в местах

сильных изгибов

Еще одна возможная проблема при внедре-

нии рамановских усилителей – риск возго-

рания и оплавления оптического кабеля в

местах сильных изгибов с радиусом закруг-

ления от 5 до 15 мм. Как сообщают авторы

статьи [9], этот эффект может привести к

полному выходу из строя изогнутого участ-

ка (радиус изгиба 13 мм или меньше) при

уровнях мощности от 500 мВт до несколь-

ких ватт. Эксперименты, проведенные ис-

Рис. 2. Разрушение оптического волокнапод действием лазерного излучения

Рис. 3. Участок оптического волокна,разрушенный оптическим разрядом поддействием лазерного излучения. Отчет�ливо видны пустоты (пузыри), имеющиеформу снарядов или пуль, в сердцевиневолоконного световода. Деление шкалы10 мкм. Лазерное излучение распрост�ранялось слева направо [5]



следовательским подразделением компа-

нии Бритиш Телеком, показали, что разру-

шение происходит в течение 53 часов при

мощности около 1 Вт для всех стандартных

типов волокна при изгибе на 90 градусов с

радиусом закругления менее 13 мм. Разру-

шение оптического кабеля связано с нагре-

вом покрытия волокна излучением, выходя-

щим из сердцевины на изгибе. Изгибные

потери связаны с туннельным эффектом и

быстро растут с уменьшением радиуса из-

гиба [10]. Несмотря на то что поглощается

очень малая доля оптической мощности,

постепенный нагрев покрытия приводит к

изменению его структуры и росту поглоще-

ния. В результате изогнутый участок может

нагреваться до 1000�С и выше.

К проблемным участкам, где могут возни-

кать сильные изгибы волокна, относятся оп-

тические передатчики, распределительные

и соединительные панели, а также места

соединений с внешней сетью. Поэтому при

подготовке к работе распределенных рама-

новских усилителей требуется тщательная

проверка этих участков.

Требования к передающей аппаратуре

DWDM с рамановскими

распределенными усилителями

В связи с тем что существующая волокон-

но-оптическая инфраструктура является од-

ним из основных ресурсов любого операто-

ра связи, обеспечение ее сохранности и бе-

зопасности должно быть одним из главных

критериев при выборе оборудования спект-

рального уплотнения с распределенным ра-

мановским усилением.

Надлежащим образом разработанная систе-

ма DWDM может эффективно предотвращать

любые повреждения волокна, вызванные

распределенным рамановским усилением,

однако при ее проектировании должны быть

учтены эффекты, рассмотренные выше.

Для обеспечения безопасного применения

такая система DWDM должна отвечать сле-

дующим требованиям:

•• уровень вводимой в волокно мощности не

должен превышать 500 мВт;

•• функции обеспечения оптической безо-

пасности должны быть реализованы соглас-

но рекомендациям ITU-T G.664 [10]. Реали-

зация механизмов автоматического отклю-

чения лазера (ALS, automatic laser shutdown)

и автоматического понижения мощности

(APR, automatic power reduction) должна со-

ответствовать стандарту;

•• оборудование должно постоянно контро-

лировать величину отраженного сигнала и,

основываясь на результатах, задейство-

вать процедуру автоматического пониже-

ния мощности.

Только оборудование, которое отвечает

этим требованиям, безопасно при включе-

нии его в уже существующую оптическую

инфраструктуру и позволяет устанавливать

соединители и аппаратуру в местах ограни-

ченной доступности.

Выводы

Рамановское усиление существенно облег-

чает передачу оптического сигнала, особен-

но на большие расстояния. Однако из-за

высокой мощности излучения накачки необ-

ходимо учитывать все последствия, к кото-

рым может привести включение рамановс-

ких усилителей в существующую волокон-

но-оптическую инфраструктуру. Их исполь-

зование может вызвать оптический разряд,

оплавление соединителей и разрушение во-

локна на изгибах.

Эффекты, возникающие при малых радиу-

сах изгиба волокна, могут стать серьезной

проблемой для операторов связи, желаю-

щих внедрить аппаратуру распределенного

рамановского усиления в старую оптичес-

кую сеть. Операторам связи рекомендуется

внимательно отнестись к необходимости

контроля радиусов изгиба волокна во всей

оптической сети.

В случае если рамановские усилители пла-

нируется использовать на стандартном од-

номодовом волокне с относительно высо-

ким содержанием германия, следует уде-

лить особое внимание защите от оптичес-

кого разряда. Для стандартного одномодо-

вого волокна при отсутствии изгибов безо-

пасен уровень мощности до 1 Вт. Если уро-

вень оптической мощности приближается к

этому порогу, то существенно увеличива-

ется риск возникновения оптического раз-

ряда и должны быть приняты меры к сни-

жению этого риска. Однако в этом случае

имеется два возможных выхода: пониже-

ние мощности накачки или замена волок-

на. При замене существующей волоконной

инфраструктуры на новую рекомендуется

использовать одномодовые волокна нового

поколения, для которых требуются мень-

шие мощности накачки.

Большинство проблем, описанных в этой

статье, можно обойти или свести вероят-

ность их возникновения к минимуму путем

ограничения мощности лазеров накачки ра-

мановских усилителей до 500 мВт и внедре-

ния эффективных методов управления

мощностью и обеспечения безопасности

оборудования систем передачи. В раманов-

ском усилителе для платформы ONS 15454

MSTP, планируемом к выпуску компанией

Cisco Systems, учтены все описанные эф-

фекты и реализованы эффективные мето-

ды защиты от их негативного воздействия,

что обеспечит безопасное использование

рамановского усиления как в существую-

щей, так и во вновь разворачиваемой воло-

конно-оптической инфраструктуре.

Литература

1. Islam M.N. Raman amplifiers for telecommu�

nications // IEEE J. Selected Topics in Quantum

Electronics. 2002. Vol. 8, No. 3. P. 548.

2. Казанцева Н.А., Наний О.Е. Оптимальная

спектральная область работы ВОЛС с одно�

и двухкаскадным рамановским усилителем //

Вестн. Моск. ун�та. Физ. Астрон. 2004. № 5.

C. 70.

3. Турицын С.К. Распределенное усиление с

использованием сверхдлинных волоконных

лазеров: передающая среда с незатухаю�

щим сигналом // Lightwave Russian Edition.

2007. No. 2. C. 8.

4. Наний О.Е., Гладышевский М.А., Щербат�

кин Д.Д. Принцип работы рамановского

(ВКР) усилителя // Волоконная оптика. М.:

ВиКо, 2002. C. 153.

5. Буфетов И.А., Дианов Е.М. Оптический

разряд в волоконных световодах //

Lightwave Russian Edition. 2004. No. 4. C. 50.

6. Yoshito Shuto, Shuichi Yanagi, Shuichiro

Asakawa, Masaru Kobayashi, Ryo Nagase.

Fiber fuse phenomenon in step�index single�

mode optical fibers // IEEE J. Quantum

Electronics. 2004. Vol. 40, No. 8.

7. Shu Namiki, Koji Seo, Naoki Tsukiji, Shigeru

Shikii. Challenges of Raman amplification //

Proc. IEEE. 2006. Vol. 94, No. 5.

8. Yoshito Shuto, Shuichi Yanagi, Shuichiro

Asakawa, Masaru Kobayashi, Ryo Nagase,

Fiber fuse generation in single�mode fiber�optic

connectors // IEEE Photonics Technology

Letters. Vol. 16, No. 1.

9. Sikora E. et al. Bent fibers put networks at

risk. http://fibers.org/articles/news/5/8/7/1.

10. Davis I.M. et al. Optical fibres resilient to

failure in bending under high power // Proc.

ECOC�2005. Paper We3.4.5.

11. Рекомендация ITU�T G.664.

http://www.itu.int/rec/T�REC�G.664�20�06�03�I/en.



М.А. ШИРОКОВ,старший технический специалист ОАО «Мобильные ТелеСистемы»

Введение

В настоящее время в России широко и

активно развиваются новые магистраль-

ные транспортные сети и модернизиру-

ются старые. Работают в этом направле-

нии главным образом крупные операторы

дальней проводной связи (ОАО «Росте-

леком» и ОАО «ТрансТелеком»), альтер-

нативные операторы (ООО «СЦС Совин-

тел»), а также операторы сотовой связи

(ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ОАО

«ВымпелКом» и ОАО «Мегафон»). При

этом каждый оператор руководствуется

собственными инте-

ресами и принципа-

ми организации та-

кой сети.

Так, операторы

дальней проводной

связи организуют

сеть при отсутствии

собственных проме-

жуточных сетевых

узлов, и сетевая архи-

тектура в данном слу-

чае практически не зависит от располо-

жения объектов. У операторов сотовой

связи, напротив, уже есть развитая инф-

раструктура, а увеличение скорости дос-

тупа абонентов к сети и сквозная пакет-

ная передача информации предъявляют

новые требования к магистральному

(транспортному) уровню мультисервисной

мобильной связи, который обеспечивает

транспорт информации между функцио-

нальными элементами сети [1]. Для орга-

низации усилительных или регенерацион-

ных пунктов операторы мобильной связи

в целях экономии капитальных затрат

(отсутствие необходимости строитель-

ства новых базовых станций) и оптимиза-

ции технического решения (привязка

крупных радиорелейных узлов существу-

ющей транспортной сети) используют су-

ществующие базовые станции. Таким об-

разом, операторы исходят из разных на-

чальных условий.

При этом любое из направлений разви-

тия магистральной сети предполагает,

что заказчик самостоятельно управляет

проектом вплоть до ввода объекта в

эксплуатацию (получение разрешения

Россвязьнадзора). Однако этап проекти-

рования, качество которого определяет

дальнейшие возможности сети, оператор

связи практически не может контролиро-

вать. Производители оборудования ис-

пользуют для расчета сетей специальное

программное обеспечение и предостав-

ляют его во внешнее пользование лишь в

исключительных случаях. Либо они пос-

тавляют вместе с оборудованием демон-

страционную, функционально ограничен-

ную версию программного пакета. В ре-

зультате, несмотря на значительные фи-

нансовые затраты операторов связи, про-

ектирование сетей целиком осуществля-

ется производителем или поставщиком

оборудования – и лишь потому, что у

операторов нет незави-

симого инструмента для

достаточно точного ин-

женерного расчета сис-

темы связи. Поэтому

разработка удобной и

достаточно простой ме-

тодики расчета волокон-

но-оптических систем

передачи (ВОСП), в

частности предельной

протяженности регене-

рационной секции, представляется очень

важной задачей. Расчет предельной про-

тяженности регенерационной секции при-

нято производить исходя из ограничения

допустимой величины коэффициента

ошибок ВОСП. В настоящей работе

представлен новый подход к расчету ко-

эффициента ошибок ВОСП со спектраль-

ным разделением (ВОСП-СР).

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОТЯЖЕННОСТИ

РЕГЕНЕРАЦИОННОЙ СЕКЦИИ ВОЛОКОННО�

ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

СО СПЕКТРАЛЬНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ

Рис. 1. Регенерационная секция ВОСП с ОУ



Расчет коэффициента ошибок

Предлагается следующая новая формула

для расчета коэффициента ошибок, учи-

тывающая затухание сигнала и его иска-

жения:

где K�ош. – суммарный коэффициент оши-

бок; Kош. потери – коэффициент ошибок,

определяемый влиянием потерь на расп-

ространение сигнала; Kош. ДФМ – коэффи-

циент ошибок, определяемый влиянием

дисперсии и эффектами фазовой модуля-

ции (ФМ).

Выражение (1) справедливо при допуще-

нии, что механизмы снижения помехоус-

тойчивости из-за потерь, а также диспер-

сии и эффектов ФМ являются совместны-

ми событиями, т.е. одновременно влияют

на распространение оптического сигнала и

независимо формируют суммарный коэф-

фициент ошибок.

В работе [2] используется выражение, кото-

рое устанавливает зависимость между зна-

чением коэффициента ошибок и требуемым

отношением сигнал/шум:

Кроме того, в статье показано, что при

расчете степени воздействия межсимволь-

ной помехи на практике достаточно обес-

печить значение коэффициента ошибок

в 8 раз ниже, чем требование к качеству

передаваемого сигнала. Это снижает тре-

бование к отношению сигнал/шум и объяс-

няет вид второго слагаемого в выражении

для определения суммарного коэффициен-

та ошибок:

где Kс потери – отношение сигнал/шум,

связанное с влиянием потерь на распро-

странение сигнала (критерий оценки по

потерям); Kс ДФМ – отношение сиг-

нал/шум, связанное с влиянием диспер-

сии и эффектов фазовой модуляции на

распространение сигнала (критерий оцен-

ки по скорости).

Отношение сигнал/шум Kс ДФМ, связанное

с влиянием потерь, определяется как от-

ношение сигнал/шум на выходе оптичес-

кого тракта при условии отсутствия влия-

ния дисперсии и эффектов фазовой мо-

дуляции на распространение сигнала. Со-

ответственно отношение сигнал/шум

Kс ДФМ , связанное с влиянием дисперсии

и эффектов фазовой модуляции, рассчи-

тывается в предположении отсутствия

влияния потерь на распространение сиг-

нала. Таким образом, для расчета ука-

занных величин следует рассмотреть

предельные случаи.

В формуле (3) для расчета коэффициен-

тов ошибок, связанных с влиянием как по-

терь, так и дисперсии и эффектов фазо-

вой модуляции, в силу предположения об

их независимом влиянии на формирова-

ние суммарного коэффициента ошибок

использовано выражение (2).

Расчет отношений сигнал/шум

Теперь определим вид выражений для

оценки Kс потери и Kс ДФМ. При этом следует

учесть, что в формуле (2) отношение сиг-

нал/шум должно быть безразмерным, тогда

как в выражениях, приведенных ниже, они

задаются в децибелах (kс потери и kс ДФМ со-

ответственно). Взаимосвязь между ними

записывается в виде:

Отношение сигнал/шум, связанное с влия-

нием потерь на распространение сигнала,

выраженное в децибелах, может быть опре-

делено следующим образом [3]:

(при этом OSNR, используемое в [3],

в настоящей статье обозначено как

kс потери). В формуле (4) мощность опти-

ческого сигнала на входе каждого канала

ВОСП-СР (компонентного сигнала) опре-

деляется как

где Pагр – мощность агрегатного оптичес-

кого сигнала на входе ВОСП-СР; M – ко-

личество оптических каналов в тракте

ВОСП-СР; h – постоянная Планка; c/� оп-

ределяет значение частоты оптической

несущей (в [3] данный параметр обозна-

чен как � ); c = 3�108 м/с – скорость света

в вакууме; � – длина волны оптической

несущей сигнала; �fсигн – ширина спект-

ра цифрового сигнала, модулирующего

оптическую несущую в частотной облас-

ти (в [3] данный параметр обозначен как

�r); �� – суммарные потери на ЭКУ; NF –

фактор шума оптического усилителя; GM

– коэффициент усиления бустера (усили-

теля мощности) на входе ВОСП-СР. Ко-

личество линейных усилителей на участ-

ке регенерации равно k–1.

Однако выражение (4) не учитывает до-

полнительные потери оптической мощ-

ности из-за дисперсии и эффектов ФМ, а

также запас, связанный с временным

ухудшением характеристик ОВ. С учетом

вышесказанного, а также принимая во

внимание, что �fсигн может быть опреде-

лена как

где B – скорость передачи цифрового сиг-

нала и f определяет формат сигнала (f = 1

для сигнала без возврата к нулю (NRZ)),

выражение (4) приобретает вид

где �ДФМ – дополнительные потери опти-

ческой мощности (штраф по мощности)

из-за дисперсии и эффектов ФМ, �доп. –

дополнительный запас, связанный с вре-

менным ухудшением характеристик ОВ.

Отношение сигнал/шум, связанное с влия-

нием дисперсии и эффектов ФМ на распро-

странение сигнала, можно определить как

где P�помехи – суммарная мощность меж-

символьной помехи, возникающей в ре-

зультате уширения импульса.

Выражение (7) можно пояснить следую-

щим образом. Величина межсимвольной

помехи определяет математическое ожи-

дание для комплексного влияния различ-

ных шумовых составляющих, которые

имеют случайное распределение, т.е.

суммарный эффект может быть представ-

лен в виде гауссова распределения с ма-

тематическим ожиданием, равным вели-

чине межсимвольной помехи. Таким обра-

зом, справедливо утверждение о том, что

отношение сигнал/шум может быть опре-

делено как отношение величины сигнала

к мощности межсимвольной помехи. При

этом суммарная мощность межсимволь-

ной помехи, выраженная в ваттах, может

быть рассчитана следующим образом [2]:

��

��

��

��

�

��

��

�

�

��

��

�

��

�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

�

�

��

� ��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

��

� ��

��

� ��

��



где T – длительность импульса оптичес-

кого сигнала, вых. – длительность им-

пульса по уровню 0,5 на выходе оптичес-

кого тракта.

Окончательное выражение для определения

суммарной мощности помехи, выраженной

в дБ�м, может быть представлено в виде

Суммарные энергетические потери на

элементарном кабельном участке (ЭКУ)

учитывают влияние основных причин сни-

жения мощности исходного оптического

излучения и определяются выражением

где �сред – среднее километрическое за-

тухание оптического волокна, �рс – зату-

хание разъемного соединения, �нс – за-

тухание неразъемного соединения,

lЭКУ – протяженность элементарного

кабельного участка (ЭКУ), lстр –

средняя строительная длина воло-

конно-оптического кабеля.

Выводы

На рис. 2 представлены графические

зависимости предельной протяжен-

ности регенерационной секции в за-

висимости от требования к коэффи-

циенту ошибок, которые были пост-

роены для ВОСП со следующими па-

раметрами: � = 1,55 мкм – длина

волны оптической несущей сигнала;

��изл. = 0,1 нм – ширина спектраль-

ной линии источника излучения;

NF = 6,8 дБ – шум-фактор оптичес-

кого усилителя; k = 1 – количество

ЭКУ на участке регенерации;

�доп = 3 дБ – дополнительный запас,

связанный с временным ухудшением

характеристик ОВ; �ов = 0,25 дБ/км – ки-

лометрическое затухание оптического

волокна; �рс = 0,3 дБ – затухание разъ-

емного соединения; �нс = 0,1 дБ – затуха-

ние неразъемного соединения; lстр –

средняя строительная длина волоконно-

оптического кабеля; xp� = 17 пс/(км�нм)

– коэффициент хроматической дисперсии

для волокна G.652 на длине волны �;

kПМД = 0,08 пс/км1/2 – коэффициент поля-

ризационно-модовой дисперсии; С = 0 –

коэффициент линейной фазовой модуля-

ции; Wэфф. = 80 мкм2 – эффективная пло-

щадь моды.

Расчет проводился в предположении, что

все усилители имеют одинаковые пара-

метры, включая фактор шума NF.

Из рис. 2 видно, что коэффициент оши-

бок K�ош на расстоянии около 170 км на-

чинает резко расти. Этот объясняется ог-

раничением предельной протяженности

регенерационной секции по критерию

энергетических потерь, т.е. на этом рас-

стоянии Kс потери начинает вносить суще-

ственный вклад в суммарный коэффици-

ент ошибок. При этом на рис. 2 приведе-

ны также две кривые для случая, когда

влияние потерь на распространение сиг-

нала считается пренебрежимо малым.

Эти кривые продолжают расти плавно.

Рассмотренный пример характерен для

современных высокоскоростных ВОСП

со скоростями передачи 2,5 и 10 Гбит/с.

Предложенный подход позволяет операто-

рам связи независимо оценивать возмож-

ности проектируемых ВОСП-СР и рассчи-

тывать степень влияния основных факто-

ров, действующих на распространение оп-

тического сигнала. Безусловно, в зависи-

мости от решаемых задач предложенный

подход следует применять по-разному. Для

протяженных ВОЛС, где нет необходимос-

ти организовывать регенерационные пунк-

ты в промежуточных узлах, протяженность

всех ЭКУ, как правило, одинакова. Для се-

тей, где такая необходимость есть, требу-

ется индивидуальный расчет каждого ЭКУ.

Преимущество предложенного подхода

состоит в его универсальности: это расчет

одновременно для нескольких механизмов

снижения качества передаваемого сигна-

ла. Достаточно владеть информацией о

параметрах проектируемой ВОЛС, чтобы

оценить качество сигнала, т.е. коэффици-

ент ошибок при заданной протяженности

ВОЛС или предельную протяженность при

требуемом качестве передаваемого сигна-

ла. Это позволит операторам выполнять

независимые расчеты и полностью конт-

ролировать этап проектирования транспо-

ртной сети, учитывая большинство основ-

ных особенностей ВОЛС.

Кроме того, как сказано выше, реализа-

ция метода – достаточно простая задача,

поскольку все расчетные формулы легко

программируются в любом математичес-

ком пакете или с помощью средств основ-

ных языков программирования.

Список литературы

1. Закиров З.Г., Надев А.Ф., Файззулин

Р.Р. Сотовая связь стандарта GSM. Сов�

ременное состояние, переход к сетям

третьего поколения. М.: Эко�Трендз, 2004.

2. Алексеев Е.Б., Широков М.А. Влияние

хроматической дисперсии на предельную

протяженность регенерационной секции

ВОСП // Вестник связи. 2006. №10. С. 75.

3. Дополнение 39 к Рекомендациям МСЭ�Т

серии G. Рассмотрение вопросов расчета и

проектирования оптических систем.

0,5

��

� ��

��

�

��

� ��

� ��

�

�

��

��

��

Рис. 2. Предельная протяженность регенерационной секции


Широкополосный доступ

Введение

Волоконно-оптические системы передачи

(ВОСП) нашли широкое применение на

линиях дальней связи и в сетях большой

протяженности. Однако с началом их ис-

пользования в местных сетях доступа ока-

залось, что они низкооперативны и не

всегда предпочтительны, потому что

требуют проведения земляных работ.

В крупных городах такие работы, как

правило, требуют немало времени.

Одна из задач для любого оператора

сети доступа – обеспечить доступ

пользователей к услугам связи быст-

рее конкурентов и с меньшими затра-

тами [1]. Атмосферные оптические

линии передачи (АОЛП) во многих

случаях удовлетворяют данному тре-

бованию (например, при строитель-

стве корпоративных и ведомственных

сетей, при подключении абонентов к

сети Интернет и кабельному телеви-

дению, а также при использовании их

в качестве сегментов сотовой сети

связи. Однако внедрение АОЛП дол-

гое время задерживалось.

Цель настоящей работы – проанализиро-

вать причины такой задержки и оценить

сегодняшний уровень развития аппара-

туры АОЛП, позволяющий говорить о це-

лесообразности и эффективности ее

применения.

1. Основные достоинства

и преимущества использования АОЛП

в местных сетях доступа

В 1990-е гг. произошел всплеск производ-

ства аппаратуры АОЛП и одновременно вы-

рос спрос на нее. Это было обусловлено

прежде всего:

1) преимуществом данной технологии по

быстроте развертывания, широкополоснос-

ти и экономичности и

2) появлением новой высококачественной

элементной базы, разработанной к этому

времени для волоконно-оптических систем

передачи (достаточно мощные и экономич-

ные лазеры, высокочувствительные опти-

ческие приемники и т.д.).

Кроме того, использование АОЛП на

местных сетях доступа стимулировали:

1) отсутствие требования лицензирования

и разрешения на использование ИК-

спектра;

2) потенциально высокая защищенность

информации от перехвата;

3) отсутствие помех для других видов связи;

4) скорость передачи до 10 Гбит/с при ис-

пользовании уже произведенной или гото-

вящейся к выпуску аппаратуры АОЛП (в

перспективе до 160 Гбит/с) или выше при

спектральном уплотнении [2];

5) среднее время установки и подключе-

ния аппаратуры одной АОЛП (один-два

рабочих дня).

2. Специфические особенности АОЛП

У одиночных АОЛП имеется помимо ука-

занных выше ряд специфических особен-

ностей, к которым относятся:

1) ограниченная протяженность АОЛП в

условиях атмосферы: от 200 м на Ньюфа-

Н.М. ПАВЛОВ,ведущий научный сотрудник ЦНИИС

АТМОСФЕРНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ

ПЕРЕДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ВНЕДРЕНИЯ

В МЕСТНЫХ СЕТЯХ ДОСТУПА РОССИИ

ЧАСТЬ 1. АТМОСФЕРНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ И ИХ СВОЙСТВА

Рис. 1. Экспериментальные зависимости

KГ–АК = f (�макс.доп.):

1 – Москва (измерения 1995–1999 гг.),2 – С.�Петербург (изм. 1973 г., Пулков�ская обсерватория),3 – Манчестер (изм. 1975–1983 гг.),штриховые участки – предполагаемыйход кривых

14 www.lightwave-russia.com


LIGHTWAVE Russian Edition №3 2007

ундленде (Канада) до 10 км в Лас-Вегасе

(Флорида, США) при коэффициенте готов-

ности атмосферного канала (АК) KГ-АК =

0,997 и скорости передачи 10 Мбит/с [3–5];

2) зависимость максимально допустимой

длины LАК от географического региона (ГР).

В Московском регионе при KГ-АК = 0,997

и скорости передачи 10 Мбит/с длина оди-

ночного канала при использовании аппара-

туры АОЛП, доступной на рынке, может дос-

тигать 650 м, в Петербургском регионе –

950 м (расчетные величины получены в со-

ответствии с методикой расчета длины АК,

представленной в работах [6–8]);

3) обе указанные особенности определяют-

ся в конечном счете статистикой распреде-

ления километрического затухания ИК-из-

лучения в АК, заданного географическим

регионом, т.е. определяется интегральной

функцией распределения километрического

затухания (ИФРКЗ) в АК заданного региона

(рис. 1) [6];

4) до 2005 г. на рынке имелось два типа ап-

паратуры АОЛП: с узким лучом (угол излу-

чения 0,5–5 мрад) и с широким (угол излу-

чения 8–12 мрад);

5) аппаратура с узким лучом принципиаль-

но требует применения автоматического на-

ведения луча (АНЛ). В аппаратуре с широ-

ким лучом АНЛ не требуется, если угловые

флуктуации луча находятся в пределах угла

излучения.

3. Основные причины задержки

внедрения АОЛП в сетях доступа.

Кризис 2002 года

Согласно данным из статьи [9], сумма, вы-

рученная от продаж аппаратуры АОЛП в

США и Западной Европе, в 2000 г. состави-

ла 100 миллионов долларов США. На фоне

такого роста ожидалось, что к 2005 г. сумма

продаж составит 200–400 млн долл. Однако

в 2002 г. вследствие снижения числа про-

даж потерпел убытки ряд фирм, а некото-

рые зарубежные операторы, достаточно

широко применявшие аппаратуру АОЛП, ра-

зорились (поскольку оператор отвечал за

финансовое состояние его подразделения).

Причин кризиса было несколько.

Первая причина – широкое использова-

ние за рубежом операторами связи до

2006 г. (как и в России) завышенных длин

АК в АОЛП. Например, в Московском ре-

гионе широко использовались каналы

длиной 1–1,5 км и больше из-за пропуска

этапа проектирования и вследствие рек-

ламы завышенных длин АК производите-

лями аппаратуры. Реклама тех лет реко-

мендовала длины АК 1–2 км и более без

указания, к какому географическому реги-

ону относятся указанные длины, тогда как

максимальная длина АК при KГ-АК = 0,997

в Московском регионе при использовании

аппаратуры, доступной на рынке, как ука-

зано выше, не превышала 650 м и опре-

делялась максимально реализованным

энергетическим ресурсом аппаратуры

АОЛП (рис. 2).

Вторая причина – низкий коэффициент

готовности наведения оптических лучей

(KГ-НЛ) при использовании аппаратуры с

узким лучом из-за низкой стабильности

направления излучения в пространстве,

из-за отсутствия автоматического наведе-

ния луча, контроля точности наведения

оптических лучей и дистанционного уп-

равления.

В большой части аппаратуры АОЛП до

2006 г. АНЛ не использовалось или работа-

ло ненадежно (и в России и за рубежом).

Поэтому, хотя аппаратура с узким лучом

способна работать на атмосферных линиях

большей длины, чем аппаратура с широким

лучом, она не обеспечивала необходимого

коэффициента готовности наведения из-за

нестабильности положения луча в простран-

стве. Однако все отказы обычно списыва-

лись на погоду, так как при плохом совме-

щении отказ при ухудшении

прозрачности атмосферы насту-

пал раньше, ведь часть энергии

луча из-за рассовмещения луча

и антенны уже была потеряна.

Аппаратура с широким лучом

(фирмы «Катарсис», Россия, и

PAV, Англия) могла обеспечить

более высокую стабильность

совмещения луча с антенной,

хотя и не всегда достаточную.

Однако при обеспечении требуе-

мого коэффициента готовности

АК значительные потери вслед-

ствие расходимости луча на

практике сокращали каналы в

1,4–1,6 раза по сравненибю с

теми, что обеспечивала аппара-

тура с узким лучом.

Третья причина – отсутствие над-

лежащего проектирования при со-

оружении АОЛП в сети оператора.

Хотя методика расчета максималь-

но допустимой длины LАК была

опубликована в 2004 г., для операторов она

осталась практически неизвестной, поэто-

му, как правило, использовались длины АК,

указанные в рекламе производителей, т.е.

завышенные [10].

Четвертая причина – отсутствие дистанци-

онного контроля, дистанционного управле-

ния, дистанционного наведения или АНЛ в

аппаратуре АОЛП, т.е. несовершенство ап-

паратуры, из-за чего она не удовлетворяла

современным требованиям к линиям связи

по коэффициенту готовности [10].

Еще одна цель настоящей работы – пока-

зать, что в части длин АОЛП оператору

нельзя ориентироваться на рекламу произ-

водителя. Решать этот вопрос должен про-

ектировщик АОЛП. Производители же в

своей документации на производимую ими

аппаратуру должны указывать все основ-

ные технические параметры своей аппара-

туры, а именно:

1) мощность излучения на выходе передаю-

щей антенны;

2) угол излучения;

3) длину волны излучения;

4) чувствительность оптического приемника;

5) динамический диапазон входных уровней

оптического приемника;

6) площадь приемной антенны;

7) площадь передающей антенны;

8) параметры системы АНЛ (при ее наличии);

9) тип интерфейса;

Рис. 2. Сравнительная оценка максимальнореализуемых длин АК (1 – Московский реги�он, 2 – Петербургский регион) при использо�вании аппаратуры различных производите�лей при передаче сигнала ETH



10) параметры системы дистанционного

контроля и управления.

Указанные десять параметров, интегральная

функция распределения километрического

затухания для географического региона, где

устанавливается аппаратуры АОЛП и вели-

чина требуемого коэффициента готовности

атмосферного канала являются исходными

данными для проектирования АОЛП.

4. Современное состояние АОЛП

в местных сетях доступа

2003–2005 гг. были годами раздумий и по-

иска новых решений в части современных

требований к аппаратуре АОЛП и путей их

практической реализации. Менее всего кри-

зис затронул производителей аппаратуры

АОЛП с широким углом излучения, больше

пострадали производители аппаратуры с

узким лучом, а они и без того отставали по

продажам из-за проблем со стабильностью

наведения, хотя потенциально включение

АНЛ могло обеспечить большие длины АК.

В итоге производители за рубежом и в

России были вынуждены заняться разра-

боткой новой аппаратуры для АОЛП.

В 2006 г. в России ООО МОСТКОМ объя-

вил о разработке новой аппаратуры для

АОЛП типа ArtоLink со скоростью переда-

чи до 1 Гбит/с (как говорится, жизнь зас-

тавила), обеспечивающей АНЛ, дистанци-

онный контроль всех основных парамет-

ров и дистанционное управление.

В компьютер оператора стала поступать

вся информация о работе АОЛП, обеспе-

чивая возможность непрерывного дистан-

ционного контроля и управления работой

линии. Одновременно было заявлено о

начале разработки аппаратуры с пассив-

ной оптикой, но с активным наведением

(см. ниже) со скоростью передачи 1 Гбит/с

(в перспективе до 10 Гбит/с).

Данное обстоятельство принципиально

изменило ситуацию с АОЛП в сетях связи

и, по-видимому, сыграло решающую роль

в судьбе таких линий передач.

К сказанному следует добавить, что аппара-

тура ArtоLink при подключении ее к компью-

теру дает возможность автоматического оп-

ределения ИФРКЗ в процессе работы АОЛП

в географическом регионе установки аппа-

ратуры и соответственно на ее основе сама

определяет свой KГ-АК.

Аналогичные усовершенствования своей

аппаратуры провели и ведущие западные

производители: fSONA (лидер в США в об-

ласти разработки оптических систем связи

как в космосе, так и в условиях атмосферы)

и ряд других.

Усовершенствование своей аппаратуры

провел и «Катарсис» – ведущий в России

производитель аппаратуры АОЛП с широ-

ким лучом, – снабдив ее дистанционным

контролем параметров и управлением. Это

может фактически снять проблему нена-

дежной работы АОЛП с аппаратурой этой

фирмы при обеспечении требуемой ста-

бильности положения в пространстве как

самой аппаратуры АОЛП, так и ее внутрен-

них оптических элементов.

Аналогичную систему мониторинга и управ-

ления, но из единого центра, ввела фирма

MicroMax для оборудования SkySell, уста-

новленного в различных регионах России.

Это еще один важный шаг вперед в области

развития АОЛП.

В настоящее время данная система дистан-

ционного контроля и управления успешно

используется в компании сотовой связи

«ВымпелКом», использующей АОЛП в сво-

ей сети [11].

5. Три типа аппаратуры АОЛП

Поиски новых решений после кризиса

2002 г. привели к появлению в 2004 г. но-

вого типа аппаратуры АОЛП – пассивной

АОЛП (ПАОЛП), которая не содержит ак-

тивных элементов и не требует электропи-

тания (имеется ввиду та ее часть, которая

находится на открытом воздухе). Вся

электронная часть такой линии устанавли-

вается в помещении, откуда на ПАОЛП по

оптическому кабелю подается оптический

сигнал, т.е. модулированное оптическое

излучение, которое вводится в передаю-

щую антенну, формирующую оптический

луч (одновременно обеспечивается защи-

та от удара молнии).

Оптический луч, приходящий с противо-

положной стороны, поступает на прием-

ную антенну и посредством оптического

согласующего устройства (типа фокона)

вводится в оптическое волокно, после че-

го через соединительный оптический ка-

бель оптический сигнал поступает на при-

емную аппаратуру, размещенную в зда-

нии. Из-за потерь в согласующем устрой-

стве приемного канала разработанная

ПАОЛП может использоваться для обес-

печения связи между соседними здания-

ми при длине АК до 0,6–0,65 от длины АК

с активной аппаратурой АОЛП. Достоин-

ства и недостатки двух решений надо

оценивать экономически. В перспективе

можно существенно снизить указанные

потери, поскольку для волоконных опти-

ческих усилителей уже разработаны но-

вые согласующие устройства, что позво-

лит повысить длину АК для ПАОЛП до

0,7–0,8 от длины АК с активной АОЛП.

Таким образом, к двум типам аппаратуры

АОЛП – с узким лучом с АНЛ и с широким

лучом без АНЛ – добавился третий тип –

ПАОЛП. Такая линия проще, дешевле и на-

дежнее (во всяком случае, в перспективе).

Аппаратуру для пассивных АОЛП выпус-

кают фирмы MRV, Англия (Terescope 1,

или TS1) и НПП «Лазерные технологии»,

Екатеринбург (ОСС-2005). ГРПЗ (Рязань)

подготовил к производству аппаратуру ти-

па Artolink-1Гб/с с пассивной оптикой и ак-

тивным наведением.


1. Яременко Ю.И. Особенности использова�

ния различных линий передачи в СД // Ин�

формост. 2005. № 2. С. 40.

2. Nycolak G., Raybon G., Mikkelsen B., Brown

B., Szajowski P.F., Auborn Y.Y., Presly H.M.

A 160 Gbit/s free space transmission link //

Proc. of SPIE. 2001. 4214.

3. Kim I. Wireless optical transmission of fast

Ethernet, FDDI, ATM and ESCON protocol

data using the TerraLink laser communication

system // Opt. Eng. 1998. 37, N 12. P. 3143.

4. Heatly D.J.T. et al. Optical wires: the story

so far // IEEE Commun. Mag. 1998. December.

5. Павлов Н.М. Параметры атмосферного

канала и надежность АОЛП // Технологии и

средства связи. 2003. №2.

6. Павлов Н.М. Классификация аппаратуры

и методика определения длины АОЛП //

Технологии и средства связи. 2004. Спец.

вып. Системы абонентского доступа. С. 74.

7. Павлов Н.М. Коэффициент готовности ат�

мосферного канала АОЛП и методы его оп�

ределения // Фотон�Экспресс. 2006. №6. Ок�

тябрь, спец. вып. С. 78.

8. Павлов Н.М. Аппаратура атмосферных

оптических линий передачи и методы ее

классификации // Фотон�Экспресс. 2006.

№6. Октябрь, спец. вып. C. 91.

9. Telford M. Free Space optics takes off //

Lightwave Europe. April 2003. P. 14.

10. Павлов Н.М. Что препятствует внедрению

АОЛП? // Фотон�Экспресс. 2005. №4. С. 45.

11. Оптические системы связи: вчера, се�

годня, завтра // Connect. 2005. №7. С. 70.


Кабели


Введение

Качество стыков оптического волокна (ОВ)

в сварных соединениях (СС) всегда было и,

без сомнения, останется одной из главных

проблем, стоящих перед монтажниками и

эксплуатационниками волоконно-оптических

линий передачи (ВОЛП). Ежегодно в мире

прокладывается более 60 млн км волокна.

Считая среднюю строительную длину опти-

ческого кабеля равной примерно двум кило-

метрам, несложно оценить соответствующее

количество СС – около 30 миллионов в год,

из которых на Россию приходится примерно

два миллиона. Для соединения ОВ все шире

применяются разного рода механические со-

единители, однако основная доля соедине-

ний ОВ пока что приходится именно на свар-

ку, выполняемую при помощи специальных

автоматических сварочных аппаратов (СА).

Все большее применение находит так назы-

ваемая массовая сварка ОВ, т.е. сварка од-

новременно нескольких ОВ (до 12–24) в со-

ставе волоконно-оптических лент (ribbon),

однако в России подобного опыта пока нет.

В настоящей статье рассматриваются воп-

росы, связанные со сваркой одиночных ОВ.

1. Критерии качества сварных

соединений

За 30 лет после появления первых промыш-

ленных ОВ для телекоммуникаций и пара-

метры волокна, и характеристики свароч-

ных аппаратов достигли высокой степени

совершенства. Среднее затухание сигнала

в сварном соединении 0,02 дБ для одномо-

довых оптических волокон (ОМ ОВ) в наши

дни стало нормой, если же затухание пре-

вышает 0,05 дБ, то это уже нередко воспри-

нимается строителями и операторами с оп-

ределенной долей недовольства.

По-видимому, у строителей и операторов

было бы меньше вопросов к качеству свар-

ки, характеристикам и совместимости раз-

личных типов ОВ, если бы имелась надеж-

ная нормативная база и были разработаны

обоснованные критерии качества СС. Но,

как показывает опыт, существующие нормы

иногда противоречат реальной статистике

по выполненным соединениям, вызывая не-

нужные споры между строителями, заказчи-

ками и поставщиками.

Если попытаться установить общие крите-

рии качественного СС, то в них в первую

очередь должны фигурировать следующие

параметры: затухание в СС (в децибелах),

его механическая прочность и работоспо-

собность в заданном интервале темпера-

тур. Кроме того, по-видимому, настала по-

ра разработать и технические требования

по таким параметрам, как стойкость СС к

вибрациям, ударным нагрузкам, воздей-

ствиям агрессивных факторов окружающей

среды (растворители, топливо и пр.). По-

добные вопросы, насколько известно авто-

ру, не поднимались. К тому же перечислен-

ные характеристики могут зависеть от

свойств не только ОВ, но также в некото-

рой степени и других применяемых матери-

алов (термоусаживаемые гильзы и пр.).

Иногда говорят о «влиянии» СС на такие

параметры, как, например, хроматическая

дисперсия. Но это, пожалуй, нелогично, так

как дисперсия ОВ характеризует разность

задержки сигналов по длине ОВ, а линей-

ные размеры СС (порядка 0,001 м) столь

малы в сравнении с расстоянием передачи

(десятки и сотни километров), что постанов-

ка вопроса не имеет смысла, пока не пред-

ложены более-менее понятные физические

механизмы подобного влияния.

Итак, будем считать, что все же главным кри-

терием качества СС является затухание на

сростке. Опуская ссылки, на основании опы-

та, по-видимому, можно утверждать, что па-

раметры ОВ, используемого в настоящее

время в российских сетях, сегодня позволяют

получать по меньшей мере 99% стыков с за-

туханием менее 0,05 дБ. Качество ОВ и СА и

опыт строителей для этого достаточны. Одна-

ко проблемы и «белые пятна» еще остаются.

2. Проблема «затухания OTDR в одну

сторону»

Говоря о критериях качества СС, я созна-

тельно не упомянул еще один параметр,

который, хотя и не характеризует реальное

качество смонтированных кабельных сек-

ций, но чрезвычайно важен как «диагнос-

тический» параметр, на который ориенти-

руются многие строители и заказчики.

Этот параметр – тоже «затухание», но не

то, о котором шла речь выше. К сожале-

нию, тут есть принципиальная терминоло-

гическая трудность. Употребляемых в нас-

тоящее время терминов недостаточно для

адекватного описания существа дела. Од-

нако уже предпринимаются попытки по

уточнению терминологии [1].

А.И. МИКИЛЕВ,директор по маркетингу российского представительства компании OFS

КАЧЕСТВЕННАЯ СВАРКА ОВ:

УРАВНЕНИЕ СО МНОГИМИ НЕИЗВЕСТНЫМИ,

ИЛИ ТЕРНИСТЫЙ ПУТЬ В СВЕТЛОЕ БУДУЩЕЕ


Кабели


«Затухание» или «потери» – это измене-

ние (ослабление) мощности оптического

сигнала, проходящего некоторый участок

ОВ, например сварной сросток. В этом

случае мы имеем дело с реальным зату-

ханием, которое численно выражается в

децибелах. Однако когда мы начинаем

сравнивать эталонные и альтернативные

методы определения затухания, возника-

ет неясность [2].

По определению, для того чтобы правиль-

но измерить затухание на каком-либо

участке ОВ, в частности в месте располо-

жения СС, необходимо измерить сигнал

как минимум два раза – до срост-

ка и после него. Такие измерения

проводят с помощью оптического

тестера, но это удобно только в

лабораторных условиях. При быст-

ром строительстве ВОЛС данный

метод практически бесполезен –

«локальное» измерение затухания

(тестером) потребовало бы разры-

ва сростка, что делает сварку бес-

смысленной, а подключение при-

емника к другому концу строи-

тельной длины оптического кабеля

(ОК), на расстоянии нескольких

километров от СС внесет дополни-

тельную погрешность из-за

собственного затухания ОВ на дан-

ной строительной длине.

На практике общепризнанным для

определения «затухания считается метод

оптической рефлектометрии OTDR (optical

time domain reflectometry) [3]. Однако, к со-

жалению, «затухание», измеренное реф-

лектометром (назовем его здесь «затуха-

нием OTDR») – это не то же самое, что

затухание, определяемое другими метода-

ми. В настоящей статье автор не может

останавливаться на принципах работы

OTDR. Стоит только подчеркнуть, что при

определении «затухания OTDR» рефлек-

тометром анализируется не проходящий

свет, а рассеянный обратно с того же кон-

ца ОВ, откуда посылается зондирующий

сигнал. Преимущества OTDR – это как

минимум возможность проводить все из-

мерения только с одного конца ОВ, а так-

же возможность анализировать неодно-

родности по всей длине исследуемого

участка. Недостатки OTDR менее извест-

ны – затухание, определяемое рефлекто-

метром в одну сторону, не есть истинное

затухание. Когда СС анализируется с по-

мощью OTDR, сигнал проходит через

сросток дважды – сначала зондирующий

сигнал в прямом направлении, затем сиг-

нал, рассеянный назад, – в обратном нап-

равлении. Последний сигнал и несет ин-

формацию о «затухании» на сростке.

Причина многих проблем в том, что зату-

хание в правильном понимании, т.е. в

смысле уменьшения оптической мощнос-

ти на СС, и «затухание» на сростке, из-

меряемое рефлектометром, т.е. «затуха-

ние OTDR», – это совершенно разные па-

раметры как по физическому смыслу, так

и по методам измерения и расчета. До-

полнительную путаницу вносит то, что и

просто затухание, измеренное оптичес-

ким тестером, и «затухание, измеренное

OTDR», выражаются в одних и тех же

единицах, а именно в децибелах. Но ведь

в них можно выразить и уровень шума,

хотя никому не приходит в голову анало-

гия шума с затуханием на СС. К сожале-

нию, путаница с децибелами и «затухани-

ем на сварке» пока что отнимает много

времени и строителей и поставщиков ОВ,

поскольку каждый из них может вклады-

вать собственный смысл в термин «зату-

хание». Здесь, кстати, трудно обвинить в

чем-то рядовых монтажников – они имеют

дело с красивыми картинками на экране

рефлектометра и, естественно, доверяют

только прибору, а вникать в физический

смысл этих картинок и заниматься инте-

рпретацией рефлектограмм – не их зада-

ча. Тем не менее сегодня каждый мон-

тажник все же обязан знать, что «истин-

ное затухание» СС, может быть либо из-

мерено оптическим тестером [4] (неизве-

стно только, как это сделать в полевых

условиях), либо рассчитано по двум од-

носторонним рефлектограммам, получен-

ным при поочередном подключении реф-

лектометра с двух сторон СС.

3. Проблема разработки технических

норм на сварку ОВ

Итак, опуская некоторые подробности,

констатируем, что практически важными и

злободневными, на наш взгляд, критерия-

ми качества СС являются как минимум

три параметра:

•• истинное затухание на СС, определяемое

в децибелах;

•• «затухание OTDR в одну сторону», опре-

деляемое в децибелах;

•• механическая прочность СС.

В России есть технические нормы на истин-

ное затухание на СС, и они не вызывают

особых возражений. Эти нормы подразуме-

вают, что 50% СС должны давать затуха-

ние (истинное) менее 0,05 дБ, а 100% сты-

ков – не более 0,1 дБ. В исключительных

случаях допускается затухание (истинное)

менее 0,15 дБ [5].

К механической прочности СС также воп-

росов немного. Все ОВ поставляются хоро-

шего качества, изготовлены из синтетичес-

кого сверхчистого кварцевого стекла (КС).

Кроме того, современные СА обычно авто-

матически проверяют СС на растяжение

(более 200 г), поэтому все СС оказываются

проверенными и механически надежными,

тем более что они сразу же после выпол-

нения сварки надежно защищаются термо-

усаживаемой гильзой.

Относительно же «затухания OTDR» ав-

тор полагает, что об эту проблему будет

сломано еще немало копий. Более того,

проблемы понимания (или непонимания)

сущности характеристики «затухание

ODTR» и особенно «затухание (OTDR) в

одну сторону», возникают даже при свар-

ке ОВ одного производителя и одного ти-

па. Если же необходимо сваривать волок-

на разных типов и/или производителей, то

чаще всего можно услышать абстрактные

рассуждения о «нерегулярных светово-

дах», «совместимости», «оптимизации», о

выборе «правильного режима» или «под-

боре» режима сварки и т.п.

Автор уверен в том, что последователь-

ный подход к разработке обоснованных

технических норм на параметры СС пред-

Рис. 1. Стык с затуханием 0,00 дБ – обыч�ный результат использования качествен�ного ОВ, исправных сварочного аппаратаи скалывателя


Кабели

полагает сначала устранение «белых пя-

тен» в терминологии, а потом подробный

разбор методик испытаний и корректное

представления результатов измерений

параметров СС.

А пока подход часто бывает «волевым».

Например, в виде критерия качества выд-

вигается требование, чтобы «затухание

OTDR в одну сторону» не превышало

0,15 дБ. То, что «затухание OTDR в одну

сторону» равно 0,15 дБ, при некоторых

условиях означает, что истинное затуха-

ние равно 0,02 дБ, хотя и осознается уже

операторами и строителями, но еще не

получило должного отражения в норма-

тивных документах. Иначе говоря, норма

«0,15 дБ по рефлектометру в одну сторо-

ну» представляется скорее инструментом

для того, чтобы загнать строителей в

угол, чем реально необходимым улучше-

нием характеристик ВОЛС.

4. Физические факторы, влияющие

на качество сварных соединений

Итак, параметры СС, как показывает

практика, в основном, но не всегда на все

100% удовлетворяют «норме». Пред-

положим, что нормы жестко установ-

лены – для определенности пусть это

будет, например, истинное затухание

на СС, равное 0,05 дБ, или, как отме-

чено выше, некое предельное «зату-

хание OTDR в одну сторону». Пред-

положим, что некоторая доля СС вы-

ходит за установленные пределы.

Тогда мы сразу сталкиваемся с необ-

ходимостью выяснить причину, по ко-

торой это происходит. Предваритель-

ный вывод очевиден – причиной мо-

жет быть как собственно «плохое»

СС, физически не соответствующее не-

которому «образцу», так и погрешности

измерений или одновременно и то и

другое. На практике бывает и что-то

третье, четвертое и т.д., что еще больше

усложняет картину.

Оставим теперь в стороне возможные ме-

тодические нюансы, связанные с правиль-

ным определением затухания СС и пра-

вильной терминологией и обратим внима-

ние на «физические» факторы, определя-

ющие качество сварки. Вернемся к самому

«объекту исследований» – паре сплавлен-

ных торцов OB. Независимо от особеннос-

тей технологии изготовления оптические

волокна имеют как минимум кварцевую

оболочку и сердцевину, выполненные из

кварцевого стекла (КС) разного состава и

соответственно отличные по свойствам

[6–8]. К настоящему времени разработано

множество новых типов ОВ с различными

характеристиками и областью примене-

ния, которые имеют достаточно сложную

конструкцию поперечного сечения. Кроме

того, фирмы-производители ОВ не стоят

на месте и постоянно вносят изменения и

усовершенствования, что в принципе мо-

жет потребовать еще большего внимания

к свариваемости и проблемам стыковки

ОВ, выпущенных даже одной фирмой, но в

разные годы. В частности, с целью повы-

шения производительности сегодня широ-

ко используется технология типа «стер-

жень в трубе» (overcladding). Помимо улуч-

шения геометрических параметров ОВ она

позволяет получить ОВ длиной до 5000 км

из одной заготовки [9]. Таким образом, се-

годняшнее ОВ конкретного изготовителя

уже чем-то отличается от вчерашнего.

Кроме того, на любой рынок, в частности

на российский, приходят новые «игроки»

со своими конструкциями ОВ, в большей

или меньшей степени отличными от пре-

дыдущих. Сварка ОВ, как однотипных так

и в различных комбинациях, может или не

вызывать проблем, или наоборот – быть

связана с неожиданностями.

Процесс сварки ОВ, как известно, включает

следующие операции [10]:

1) снятие полимерного покрытия с ОВ

(зачистка);

2) подготовка поверхности ОВ (кварцевой) к

скалыванию (два ОВ);

3) подготовка скола торца ОВ, перпендику-

лярного оси (два скола);

4) укладка обоих ОВ в держатели СА;

5) выбор программы сварки и выполнение

сварки ОВ;

6) защита СС термоусаживаемой гильзой

(комплект для защиты сварных стыков, КДЗС).

Все указанные этапы хорошо освоены

строителями. В случае, когда выполнен-

ный сросток удовлетворяет принятой нор-

ме, вопросов у строителей нет. В против-

ном случае монтажник обычно делает до

трех попыток минимизировать затухание

стыка (на жаргоне – «переварка»), и, ес-

ли эти новые попытки не приводят к успе-

ху, результат последней сварки принима-

ется за окончательный и заносится в про-

токол, что впоследствии является основа-

нием для официальных претензий, кото-

рые чаще всего предъявляются произво-

дителю оптического кабеля (ОК) и далее

по цепочке производителю ОВ. К изгото-

вителям СА претензий чаще всего не

предъявляют. Знаменитая фраза «волок-

но не варится» (или «плохо варится») оз-

начает следующее: «Наши монтажники

произвели несколько попыток выполнения

сварного соединения на данной паре ОВ,

но во всех случаях затухание (или «за-

тухание OTDR в одну сторону») на

сварном соединении превысило столь-

ко-то десятых (сотых) децибела».

Итак, что может повлиять на качество

сварного соединения? Разумеется, все

вышеперечисленные операции 1–5, од-

нако наиболее «таинственной» и ответ-

ственной операцией является собствен-

но сварка ОВ (операция 5), хотя сегодня

именно она в наименьшей степени за-

висит от мастерства монтажника, ведь

всю «интеллектуальную» работу авто-

матически выполняет СА по заранее за-

данной программе. Конечно, монтажник

может допустить ошибки при подготовке

скола, зачистке, укладке ОВ в канавки и

т.п., однако едва ли причиной может быть

неопытность персонала. Чаще всего рабо-

ты выполняются монтажниками с много-

летним опытом, и случается, что все зави-

сящее от строителей сделано, СА в поряд-

ке, скалыватель в порядке, все возможные

помехи устранены, а некоторая пара ОВ

все равно упорно «не варится».

Собственно сварка ОВ на современных

СА упрощенно, без подробностей выгля-

дит следующим образом: подведение обо-

их торцов ОВ к области дугового разряда

(в нормальной атмосфере) и в простран-

Рис. 2. «Рабочее пространство» современ�ного аппарата для сварки ОВ


Кабели


ство между электродами (вольфрамовы-

ми и т.п.); автоматическая оценка качест-

ва сколов (угол наклона скола) по изобра-

жению торцов; очистка торцов короткой

дугой; основная (первая) дуга и нагрев

торцов до температуры размягчения КС

(около 2000�С); контакт и сведение разог-

ретых торцов на расстояние порядка 20

мкм; окончательная (вторая) дуга; остыва-

ние торцов; автоматическая оценка зату-

хания стыка по смещению изображения

сердцевин и т.п.; оценка механической

прочности СС; защита СС термоусажива-

емой гильзой [11].

Как отмечено в статье [4], имеется целый

ряд «внешних» и «внутренних» факторов,

влияющих на свойства СС. «Внешние»

факторы обусловлены особенностями ме-

тода сварки, т.е. устройством СА, парамет-

рами данной программы сварки, качеством

подготовки скола и т.д. Для «проблемы

свариваемости» внешние факторы имеют

существенное, но, по мнению автора [4], не

принципиальное значение, так как рано

или поздно могут быть определены и уст-

ранены (например путем замены скалыва-

теля, замены электродов сварочного аппа-

рата, заменой СА, оптимизацией програм-

мы сварки и пр.).

Но наиболее принципиален и интересен для

более глубокого понимания процесса свар-

ки ОВ и возможности улучшения статистики

результатов анализ как раз «внутренних»

факторов, т.е. свойств ОВ и его основного

материала – КС. Сегодня можно утверж-

дать, что многие поставщики ОВ хорошо

понимают важность улучшения статистики

и поддержания стабильности (в больших

объемах поставок) таких параметров ОВ,

как диаметр модового поля (ДМП), некон-

центричность сердцевины, некруглость

сердцевины и прочих геометрических пара-

метров ОВ [8], чтобы статистический раз-

брос этих параметров был как можно мень-

ше, а случайные отклонения не доставляли

особых хлопот строителям. И даже к наибо-

лее жесткому и не очень понятному требо-

ванию «затухания OTDR в одну сторону не

более 0,15 дБ» ведущие поставщики ОВ по-

немногу приспосабливаются.

5. Есть много волокон, хороших

и разных

Сказанное выше относится к сварке ОВ

одного типа и одного производителя. Ус-

ловия существенно усложняются, если

производится сварка, скажем, ОВ различ-

ных изготовителей. Типичный случай:

свариваются два типа ОВ от производи-

телей 1 и 2 при помощи СА производите-

ля 3. Если волокно «не варится», то фор-

мально строитель не может предъявить

никому претензии, так как невозможно

определить, виноват ли первый, второй

или третий производитель, или все вмес-

те, и в какой степени. Разумеется, пос-

тавщики ОВ, желающие укрепить свои

позиции на рынке, все же вынуждены ра-

но или поздно заниматься решением «чу-

жих» проблем, что положительно воспри-

нимается заказчиками, а затраченные

усилия рано или поздно окупаются. Одна-

ко не исключено, что помимо формаль-

ных трудностей могут иметь место неиз-

вестные факторы более глубокой, науч-

ной природы.

Кварцевое стекло – это уникальный мате-

риал, во многом еще загадочный. Его фи-

зические и химические свойства исследо-

ваны недостаточно [12]. В этом смысле

каждый отдельный сварной сросток ОВ,

представляющий собой всего лишь не-

большой по размерам образец, – тоже

интересный объект исследований. Реко-

мендации, ТУ на ОК и руководства по

сращиванию ОВ иногда содержат советы

по «подбору режимов» и правильных

программ сварки ОВ в случаях, когда во-

локно разных производителей или разных

типов «не варится». Но некоторый

собственный практический опыт автора

указывает на то, что «подбор режимов»

едва ли может оказать существенную по-

мощь в реальных условиях монтажа ли-

ний в ограниченные сроки, если только

строители не обладают достаточным опы-

том, наработанным годами. Если же и

удастся «подбором режимов» или «пра-

вильным выбором программ» улучшить

параметры СС, то это, по-видимому, сле-

дует рассматривать как счастливую слу-

чайность. Обычно же предполагается, что

для данного типа ОВ или для данной па-

ры ОВ производители СА в лабораторных

условиях, путем более или менее дли-

тельного экспериментирования уже уста-

новили оптимальные параметры сварки

(программу). Однако «степень оптималь-

ности» этих программ является скорее

собственным «ноу-хау» производителей

СА. Чем все же одна программа сварки

«оптимальнее» и лучше другой, почему,

скажем, длительность дуги для одного ти-

па ОВ в три-четыре раза больше, чем для

другого? Ответ можно получить не всег-

да. Поэтому заказчикам в случае «проб-

лем со сваркой» рекомендуется обра-

щаться за советом в первую очередь

именно к изготовителю ОВ.

6. Стандартный режим сварки –

стандартному и «нестандартному» ОВ

Точка зрения автора не изменилась за

последние десть лет и состоит в том, что

важность процесса «оптимизации прог-

рамм» сварки и необходимость специаль-

ной программы для каждого типа и про-

изводителя ОВ несколько преувеличена.

В разное время пробные сварки различ-

ных типов ОВ на новом, заведомо исп-

равном сварочном оборудовании на ОВ с

хорошей геометрией показали, что прак-

тически всегда удавалось получить зату-

хание на стыке менее 0,02–0,03 дБ с по-

мощью всего лишь одной программы для

стандартного волокна и не было необхо-

димости выбирать другую программу. В

частности, переход в 2004–2006 гг. ряда

изготовителей кабеля на волокно без пи-

ка воды (AllWave) вместо стандартного

(Mathed Clad) не привел к необходимости

каких-либо корректировок программ и ре-

комендаций. Все потребители кабеля с

волокном AllWave продолжали пользо-

ваться старыми программами сварки,

предназначенными для стандартного ОВ.

Более того, программа для стандартного

волокна подходила и в случае, если сва-

ривались ОВ с ненулевой дисперсией ти-

па True Wave RS производства OFS. Объ-

яснение этому видится в том, что наи-

большее влияние на свойства СС должна

оказывать наиболее «тугоплавкая» часть

структуры ОВ, а именно оболочка, сво-

бодная от примесей и легирующих доба-

вок. ОВ из синтетического КС содержат в

сечении область, свободную от примесей

(наружная оболочка ОВ), а условием

«правильной» сварки является предвари-

тельный прогрев стыков ОВ до необходи-

мой температуры при сохранении их фор-

мы, без перегрева и последующего иска-

жения геометрии за счет сил поверхност-

ного натяжения, которые стремятся

«скруглить» торцы ОВ. Стандартный ре-

жим сварки для стандартного ОВ удов-

летворяет требованиям в отношении уме-

ренной температуры нагрева и длитель-


Кабели


ности дуги. Безусловно, в случае если по-

падется ОВ с худшей геометрией, в част-

ности с повышенной неконцентричностью

сердцевины, может потребоваться более

сильный прогрев ОВ и совмещение серд-

цевин, чему «обучены» самые последние

модели СА. Однако современные ОВ,

поставляемые российским заказчикам,

имеют неконцентричность сердцевины не

более 0,5 мкм, а в среднем не более

0,2 мкм. Это также говорит в пользу того,

что лучше «недогреть» чем перегреть СС,

если речь идет только о «затухании» сты-

ка, так как перегретую и искаженную

структуру уже невозможно исправить ни-

какой «оптимизацией» и сварку приходит-

ся повторять сначала.

Если учесть также механическую проч-

ность стыка как один из критериев его

качества, то здесь «правильные» реко-

мендации по сварке дать очень сложно.

Первичным критерием качественной

сварки, по мнению автора, должно быть

его истинное затухание, а в случае, если

режим сварки не оптимален с точки зре-

ния максимизации механической прочнос-

ти стыка, она все равно должна быть ав-

томатически проверена сварочным аппа-

ратом после выполнения сварки. Разуме-

ется, эти рассуждения следует рассмат-

ривать как предварительные, основанные

в том числе на практическом опыте авто-

ра, но есть надежда, что они будут подт-

верждены экспериментально и обоснова-

ны статистически.

Ключевым фактором для окончательных

выводов о важности «оптимизации» и не-

обходимости «выбора» и «подбора» прог-

рамм сварки ОВ с целью минимизации

затухания СС автор считает, как мини-

мум, возможное различие свариваемых

ОВ по зависимости вязкости КС от темпе-

ратуры. Это свойство КС (вязкость), еще

очень мало исследовано даже для объем-

ных образцов КС [12] и, по-видимому,

вовсе не изучено (по крайней мере, соот-

ветствующие публикации автору неизве-

стны) для КС в структуре ОВ. Таким обра-

зом, стандартный режим сварки, если нет

других обоснованных возражений, предс-

тавляется достаточно универсальным и

очень часто достаточным для большин-

ства задач, решаемых строителями

ВОЛС. Когда же речь пойдет о более

сложных ОВ – легированных эрбием, сох-

раняющих поляризацию, «дырчатых» и

пр., – то для их сварки одного только

стандартного режима, наверное, будет

недостаточно [13].

7. Светлое будущее технологии

сварки ОВ

Процитируем автора статьи [4]: «Вяз-

кость КС является одной из важнейших

характеристик, определяющих совмести-

мость ОВ при сварке. Сведения о вязкос-

ти КС… говорят о том, что эта вязкость

будет разной у волокон, изготовленных

по разным технологиям. Не представля-

ется возможным оценить численно эту

разницу; видимо, она незначительна, но

она существует…».

Итак, различие вязкости, по крайней ме-

ре, для кварцевой оболочки, у разных ОВ,

по-видимому, незначительно. Это объяс-

няет универсальность стандартной прог-

раммы сварки для стандартного волокна и

пригодность ее для многих типов ОВ,

включая и ОВ с ненулевой дисперсией ти-

па True Wave RS, волокна AllWave Flex и

пр. Различие вязкости сердцевин свари-

ваемых ОВ и промежуточных оболочек –

наоборот, скорее всего, может быть заме-

чено и каким то образом оценено или из-

мерено. Различие вязкости сердцевин ОВ

различных типов и производителей также

весьма вероятно, но его пока очень слож-

но численно охарактеризовать. В то же

время практическая необходимость реко-

мендаций для стыковки разных типов ОВ

не подлежит сомнению.

Какие окончательные критерии качествен-

ного сростка ОВ должны быть выработа-

ны – минимальное затухание, максималь-

ная прочность? Каким образом должны и

должны ли быть оптимизированы прог-

раммы сварки для получения оптимально-

го СС? На эти вопросы и теория и прик-

ладная наука универсального ответа пока

не дают. Работает больше практика: это

последовательное улучшение геометри-

ческих параметров ОВ, разработка новых

моделей СА, наработка практического

опыта и обучение персонала процессам

сварки ОВ. Эти тенденции, а также все

более возрастающие объемы строитель-

ства ВОЛС и осознание необходимости

разработки обоснованных норм и критери-

ев приемки ВОЛС внушают оптимизм и

последовательно приближают нас к тому,

чтобы все сварные соединения на любой

линии были практически стопроцентно ка-

чественными и надежными, а это наш ма-

гистральный «путь в светлое будущее»,

который, вероятно, будет эволюционным,

а не революционным.


1. Микилев А.И., Павлычев М.И. «Затуха�

ние А�Б», или К вопросу об оценке качества

сварки ОВ рефлектометром // Фотон�

Экспресс. 2006. № 5[53]. С. 30.

2. Рек. МСЭ�Т G.650. Definition and test meth�

ods for linear, deterministic attributes of single�

mode fibre and cable.

3. Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектомет�

рия оптических волокон. М.: ЛЕСАРарт, 2005.

4. Питерских C.Э. Влияние технологиче�

ских процессов производства на свойства

оптических волокон, определяющих опти�

ческие потери в сварных соединениях //

Электросвязь. 2003. № 2. C. 27.

5. Нормы приемо�сдаточных измерений эле�

ментарных кабельных участков магистраль�

ных и внутризоновых подземных волоконно�

оптических линий передачи сети связи об�

щего пользования. Утв. Приказом Госком�

связи России № 97 от 17.12.97.

6. Питерских C.Э. Оптические волокна,

представленные на российском рынке и их

характеристики. Одномодовые волокна //

LightWave Russian Edition. 2003. № 2. С. 21.

7. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В.

Оптические волокна для линий связи. М.: ЛЕ�

САРарт, 2003.

8. Микилев А.И., Павлычев М.И. Эволюция

характеристик затухания одномодовых ОВ,

применяемых на сети связи России //

LightWave Russian Edition. 2007. № 2. С. 31.

9. Chang K.H., Fletcher J.P., Rennell J.,

Nakajima A., Vydra J., Sattmann R. Next

generation fiber manufacturing for the high�

est performing conventional single mode

fiber // Optical Society of America.

2005. JWA5.

10. Туркин АН., Щербаткин Д.Д. Высокока�

чественная сварка оптических волокон –

методы и применение // LightWave Russian

Edition. 2004. № 1. С. 37.

11. FTS�B271�2. Сварочный аппарат S177A:

Руководство по эксплуатации. Furukawa

Electric Co. Ltd. Issue 2.

12. Леко В.К., Мазурин О.В. Свойства квар�

цевого стекла. Л.: Наука, 1985.

13. Yablon A.D. Optical Fiber Fusion Splicing.

Berlin; Heidelberg: Springer�Verlag, 2005.

14. Соединение оптических волокон.

http://www.opticlan.ru/pro.


Кабели

Введение

Современные тенденции развития проводных

сетей доступа определяют прежде всего тре-

бования к полосе пропускания каналов пос-

ледней мили, к качеству доставки сигнала и

возможности предоставления мультисервис-

ных услуг («трипл-плэй»). Растущий спрос

абонентов на услуги, связанные с цифровым

видео, накладывает повышенные требования

к полосе пропускания и гарантированному

времени доставки пакетов. Особенно жесткие

требования предъявляются к полосе для сети,

подготовленной для транспорта цифрового

видео высокого разрешения (HDTV). В свою

очередь спрос на цифровое видео из сети

доступа вызван так называемой «революцией

экранов» – население активно меняет телеви-

зоры на основе ЭЛТ на ЖК-телевизоры и

плазменные панели, как правило, готовые к

отображению HDTV-контента (HD Ready –

HDTV 720p, Full HD – HDTV 1080p – полное

HD качество). В развитых странах, ориентиро-

ванных на широкополосный проводной дос-

туп, в сетях, охватывающих население, пред-

полагается скорость абонентских каналов

25–50 Мбит/с от оператора к абоненту и бо-

лее 10 Мбит/с для восходящего трафика

(США, страны Азиатско-Тихоокеанского реги-

она, Европа). Такие же требования к полосе

предъявляются и в России для новых сетей.

Это означает, что они должны быть оптичес-

кими (типа FTTx*). Наиболее перспективными

технологиями доступа при этом считаются

технологии EPON, GPON** и Metro Ethernet.

Для перехода на оптическую передачу в се-

тях доступа с широким охватом пользова-

телей нужно проложить огромное количест-

во оптических кабелей (ОК). Это можно

сделать традиционным способом, прокла-

дывая кабели в телефонной канализации.

Такой подход характерен для крупных теле-

фонных операторов, которые имеют воз-

можность ее использовать. Альтернативные

операторы часто не имеют такой возмож-

ности и вынуждены использовать другие

способы прокладки ОК между домами –

прежде всего, воздушную прокладку. Охва-

тывая разнообразные сети FTTx (волокно

до многоквартирного дома, волокно до кот-

теджа, сельская связь), ОК воздушной

прокладки во многих случаях имеют значи-

тельные преимущества по сравнению с ОК,

прокладываемыми в канализации и в грун-

те. Особенно эти преимущества проявляют-

ся при использовании ОК, которые рас-

сматриваются в настоящей статье. В лите-

ратуре кабели такого типа известны также

как мономодульные ОК, unitube (monotube,

single-tube) fiber optic cables.

Сети FTTx

Волокно до многоквартирного дома

Самым обширным и динамично развиваю-

щимся сегментом рынка в России являются

оптические сети, охватывающие многоквар-

тирные дома (FTTB). В этом году в сооруже-

нии сетей FTTB начался бум практически во

всех крупных городах. Можно предположить,

что через 3–4 года почти каждый многоквар-

тирный дом даже в малых городах будет

подключен к оптико-волоконной сети. При-

чиной бума сетей FTTB стало значительное

снижение цены на воздушные кабельные

системы (они уже дешевле, чем системы

на основе коаксиальных кабелей), снижение

цен на оборудование Metro Ethernet с гига-

битными оптическими магистральными пор-

тами, рост спроса на широкую полосу со

стороны населения в связи с компьютериза-

цией и развитием цифрового видео.

Новые оптические сети доступа ориентируют-

ся в основном на предоставление широкопо-

лосного подключения к Интернету и платное

цифровое телевидение. Эти услуги не обяза-

тельно должны обладать той повышенной

степенью надежности, которая требуется от

телефонных сетей. Оптические кабели воз-

душной прокладки обеспечивают достаточ-

ный коэффициент готовности таких сетей

доступа, поскольку Интернет, IP-телефония и

кабельное телевидение не относятся к услу-

С.Г. АКОПОВ, к.ф.�м.н., технический директор,компания Corning Optical Fiber,

Н.А. ВАСИЛЬЕВ, к.т.н., генеральный директор,кабельный завод ОКС�01,

Е.Б. ГАСКЕВИЧ, генеральный директор,компания Тералинк

ОДНОМОДУЛЬНЫЕ ПОДВЕСНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ

КАБЕЛИ ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СЕТЕЙ

ДОСТУПА

* FTTHome – волокно до дома/квартиры/коттеджа,FTTPremises – волокно до владения (коттедж с при-легающими постройками, большой частный дом),FTTBuilding – волокно до многоквартирного жило-го дома, таунхауса, FTTCurb – волокно до распре-делительного шкафа, подъезда, лестничной клет-ки, части квартир, группы коттеджей, таунхауса.** Сети PON – пассивные оптические сети, пред-полагают использование пассивных оптическихкомпонентов – оптических сплиттеров, оптическихволновых мультиплексоров для концентрации або-нентского трафика с множественным подключени-ем в одном волокне.

гам первой необходимости, в отличие от ста-

ционарных телефонов и систем охранно-по-

жарной сигнализации. Прокладка ОК по воз-

духу от крыши к крыше – это намного более

экономичный и быстрый способ, чем проклад-

ка ОК в канализации. Воздушная кабельная

система обладает большой гиб-

костью и ремонтопригодностью.

Следует заметить, что веща-

тельные проводные сети тради-

ционно были сетями воздушной

прокладки. Это радиотрансляци-

онные сети, которые служат уже

более полувека, и сети кабель-

ного телевидения (КТВ) с воз-

душной прокладкой коаксиаль-

ных сегментов между домами,

работающие уже около 20 лет.

Волокно до коттеджа

в элитных коттеджных

поселках

Из эстетических соображений

ОК, уложенные в кабельную ка-

нализацию или в грунт, – несом-

ненно более приемлемый вари-

ант для элитных поселков. Одна-

ко многие поселки проектирова-

лись в конце 1990-х – начале

2000-х гг., когда строили прежде

всего жизненно важные комму-

никации. О слаботочной канали-

зации во многих случаях тогда

редко задумывались. Сейчас та-

кие поселки стоят перед дилем-

мой – или проводить земляные

работы «по живому» или

прокладывать ОК по опорам,

например, столбам освещения.

Волокно до коттеджа

в поселках программы

«Доступное жилье»

В поселках программы «Доступное жилье»

проектируется большое количество компактно

расположенных домов (несколько тысяч или

даже десятков тысяч) и таунхаусов. Разводка

сети энергоснабжения, как правило, будет вы-

полнена воздушными ЛЭП на 0,4 кВ. В таких

поселках внутренние улицы обычно узкие и,

следовательно, мало места для прокладки

подземных коммуникаций. Поэтому разумно

будет прокладывать коммуникации проводной

связи по воздуху с использованием опор воз-

душных ЛЭП. Для этой задачи лучше всего

подходят малогабаритные одномодульные

ОК, которые, с одной стороны, удовлетворяют

требованиям надежности и безопасности, а с

другой – являются современной, экономичной

кабельной системой доступа. К тому же мало-

габаритные ОК имеют значительно меньшее

сечение, чем, например, силовые кабели типа

СИП (самонесущий изолированный провод),

смонтированные на опорах для разводки пи-

тания домов и уличного освещения, и не бу-

дут портить внешний вид поселка.

Затраты на воздушную кабельную оптическую

систему могут быть в несколько раз меньше,

чем на строительство подземной кабельной

канализации с множеством колодцев, так как

при этом используется готовая система опор

ЛЭП. Операционные затраты на обслужива-

ние воздушных кабелей также ниже, чем зат-

раты на обслуживание подземной кабельной

канализации, поскольку кабельные колодцы

практически всегда заполняются водой.

Сельская связь

Сельская связь в ее современном понимании

в развитых странах – это телефония, интер-

нет, телевидение, видеомосты для школы и

фельдшерского пункта (дистанционное видео-

обучение, видеомедицина), каналы связи для

администрации, милиции,

служб быстрого реагирова-

ния. Конечно, на такую

связь не могут претендо-

вать все деревни и села в

нашей стране. Однако в

южных областях относи-

тельно велика плотность

сельских населенных пунк-

тов, и в то же время – это

основные производители

сельскохозяйственной про-

дукции. Инфраструктура

связи позволяет «прибли-

зить» жителей села к совре-

менной цивилизации, обу-

чить молодежь и сохранить

ее на селе, повысить эф-

фективность труда, стиму-

лировать развитие сельско-

хозяйственных технологий

благодаря информационной

обеспеченности.

Оптическое волокно до

сельского населенного

пункта – не фантастика,

это возможно уже сегодня.

Подвесные оптические ли-

нии передачи – современ-

ный и экономичный способ

решения проблем сельской

связи. Наиболее эффек-

тивны навивка одномо-

дульного ОК на провода

ЛЭП 6, 10 и 35 кВ и под-

веска одномодульного ОК

с несущим тросом на деревянных опорах.

Волоконно-оптические сети доступа к заго-

родным коттеджным поселкам и садовым то-

вариществам по сути аналогичны сетям дос-

тупа к сельским объектам.

Подвесные одномодульные ОК

с вынесенным силовым элементом

Детали конструкции и характеристики

Одномодульный ОК с вынесенным силовым

элементом представляет собой конструкцию

с сечением типа «восьмерки» (рис. 1, в). Как

правило, в таких кабелях размер несущего

троса совпадает по размеру или близок к оп-


Кабели


Рис. 1. ОК воздушной прокладки. Одномодульные: навивной (а),бронированный (б), с вынесенным силовым элементом – несу�щим тросом (в) и многомодульный ОК с несущим тросом (г)

а

б

в

г


Кабели

тическому модулю, поэтому сечение имеет

вид симметричной восьмерки [1]. Это удобно

при работе с кабелем, в частности при его

намотке на транспортные катушки. Основная

идея для таких кабелей – использование не-

сущего троса в качестве силового элемента

для модуля с волокнами. При этом крайне

желательно уменьшить или совсем устра-

нить перешеек между обеими частями кабе-

ля. В мономодульных кабелях воздушного

применения количество волокон доходит до

48, прочность на разрыв – до 12 кН. В каче-

стве несущего элемента используется сталь-

ной трос, стеклопруток (диэлектрический ва-

риант) или стальная проволока (отводной ка-

бель, «drop cable»). Мономодульные кабели

гораздо меньше в поперечных размерах по

сравнению с традиционными многомодуль-

ными конструкциями и соответственно менее

подвержены гололедно-ветровым нагрузкам

(рис. 2, 3) [2]. Наличие одного силового эле-

мента (а не двух, как в традиционном много-

модульном ОК), который к тому же служит

несущим тросом, повышает живучесть ОК

при вибрациях, перекрутках, температурном

расширении и сжатии.

Малогабаритный ОК не портит внешний

вид города/поселка, монтаж одномодульно-

го малогабаритного ОК удобнее, а раздел-

ка в муфте позволяет не разрывать волок-

на, кроме тех, которые нужно состыковать

с волокнами отводного кабеля.

В качестве несущего элемента ОК чаще

всего используется оцинкованный стальной

трос плотной скрутки «6 + 1», позволяющий

ОК оптимально «работать» как на растяже-

ние, так и на сжатие, при плюсовых и мину-

совых температурах. Плотность оцинковки

проволок троса для качественного кабеля

составляет не менее 100 г/м2.

Одномодульный ОК современной конструкции

может содержать до 48 волокон при толщине

троса в оболочке 5,5 мм и модуля в оболочке

5,5 мм. Другими словами, поперечное сечение

представляет собой симметричную «восьмер-

ку» 5,5�11,0 мм. Типовые характеристики ОК с

различным числом волокон показаны в табл. 1.

Внешняя оболочка кабеля изготавливается

из полиэтилена средней или высокой плот-

ности, имеющего высокую механическую

стойкость на разрез. При этом стенка поли-

этилена может быть тонкой (0,5 мм).

ОК некоторых производителей допускает вре-

менный поперечный изгиб в процессе монта-

жа с радиусом изгиба, равным 10 диаметрам

оптического модуля. Так, при размерах

кабеля 4�8 мм2 минимальный радиус

изгиба составит 4 см. Возможен вре-

менный технологический изгиб с ради-

усом кривизны до 5 мм. Однако в этом

случае ОК подлежит разделке в месте

изгиба, и волокна должны быть осво-

бождены для укладки в сплайс-пласти-

ну, что позволяет выделять часть воло-

кон без разрыва остальных при раз-

делке кабеля в отводных муфтах.

Если число волокон в ОК больше 16, то

волокна группируются в пучки, обматы-

ваемые скрепляющими цветными нитя-

ми. Для безошибочной идентификации

цветов некоторые производители выпус-

кают специальные карточки-шаблоны.

При монтаже кабеля его можно скрутить

между точками крепления в спираль

с шагом 2 м и более. Скрутка подавляет явле-

ние галопирования при сильном ветре.

Внутренняя структура одномодульно-

го ОК, в отличие от многомодульного,

проста, и он в меньшей степени под-

вержен разрушению при многолетней

работе в условиях сильной вибрации.

Стоимость одномодульного ОК ниже

стоимости аналогичного по парамет-

рам многомодульного, если кабели

обоих типов изготовлены из качест-

венных компонентов.

Одномодульный ОК

с бронепокровом

из стальных проволок

Конструкция ОК показана на рис. 1, б.

Этот кабель условно можно считать при-

годным для воздушной прокладки. Ско-

рее это кабель для канализации и прок-

ладки в здании (в негорючем варианте). Его

основное преимущество – большое раздавли-

вающее усилие при небольшом диаметре, с

которым связана повышенная стойкость к

вандализму (при прокладке по стоякам много-

этажных жилых домов). Он также пригодится

для прокладки в уже перегруженной канали-

зации. Такой ОК наиболее экономичен и на-

дежен, если нужно, например, комбинировать

прокладку вдоль крыши длинного здания с

прокладкой участков внутри здания.

Разновидность мономодульного ОК с несущей

броней – кабель с трубкой-модулем из нержа-

веющей стали. При этом наличие полиэтиле-

новой внешней оболочки не обязательно. Для

него допустимы бо�льшие пролеты, чем для ОК

с модулем из ПБТ (полибутилентерефталата),

но он не может конкурировать по цене с ОК,

имеющим вынесенный силовой элемент.

Крепления для него сложны, и из него практи-

чески невозможно выделить и уложить в муф-

те на сплайс-пластину транзитные оптические

Числоволокон

Предель-ное натя-жение, кН

Сечение,

мм2 Вес, кг/км

до 12 5,5 4,0�8,4 55

до 24 7,5 4,2�8,6 65

до 32 9,5 5,1�10,5 95

до 48 11,5* 5,5�11,0 115*

Таблица 1

Типовые характеристики

одномодульных подвесных ОК

с вынесенным силовым элементом

* Ориентировочно.

Рис. 3. Зависимость натяжения с учетомгололедно�ветровой нагрузки от длиныпролета для одномодульного (а) и много�модульного (б) ОК с вынесенным сило�вым элементом

Рис. 2. Зависимость ветровой нагрузки отдлины пролета для одномодульного (а) имногомодульного (б) ОК с несущим тросом

волокна без разрыва. Цена и сложность креп-

лений серьезно ограничивают применение

этого ОК для сетей типа «волокно в каждый

многоквартирный дом». Однако надежность и

стойкость к раздавливающим нагрузкам –

крайне привлекатель-

ные характеристики

для инвестиций с

большим временем

отдачи (десятки лет).

Одномодульный на-

вивной ОК

Одномодульный на-

вивной ОК имеет

простую на вид, но

сложную по расчетам

и исполнению конструк-

цию (рис. 1, а). В качест-

ве несущего элемента

для навивного кабеля (при прокладке воздуш-

ных ВОЛС) используется внешний трос – как

правило, провода ЛЭП. Обычно это фазный

провод воздушной линии электропередачи на

напряжение 6, 10, 35 или 110 КВ. Внешняя по-

лиэтиленовая оболочка навивного ОК должна

быть стойкой к кратковременному нагреву

фазного провода при коротком замыкании и

обладать антитрекинговыми свойствами.

ВОЛС на основе навивного одномодульного

ОК являются наименее затратными на этапе

строительства при умеренных операционных

издержках во время эксплуатации. Экономич-

ность достигается путем вто-

ричного использования суще-

ствующей инфраструктуры

(провода и опоры ЛЭП) в ка-

честве кабельной канализа-

ции. В силу своих особеннос-

тей (малогабаритный – диа-

метр 4 мм, легкий – 13 кг/км и

простой) навивной ОК не име-

ет конкурентов по стоимости

и затратам на монтаж.

Методы

механизированного

монтажа одномодульных

ОК воздушной прокладки

Монтаж одномодульных ОК

для воздушной прокладки с

вынесенным силовым элементом

по зданиям и существующим опорам

Малая масса и сечение одномодульных ОК

позволяют разработать компактное оборудо-

вание для механизированной прокладки. В

настоящее время подавляющее большинство

ОК между крышами многоэтажных домов в

городах прокладывается ручным способом.

Между домами пробрасывается веревка-фал,

к ней прикрепляется конец заранее подготов-

ленной бухты кабе-

ля, и конец ОК

вручную перетяги-

вается с крыши од-

ного здания на кры-

шу соседнего. Ка-

бель монтируется

небольшими длина-

ми, как правило,

несколько бо�льши-

ми, чем расстояние

между зданиями

(150–200 м). В ред-

ких случаях строи-

тельные длины мо-

гут достигать 500 м. Стоит отметить, что 500-

метровый сегмент типичного многомодульно-

го ОК имеет массу около 70 кг. Такое количе-

ство кабеля достаточно сложно поднять на

крышу. Интересно наблюдать, как рабочие,

сбрасывая с барабана петли кабеля и расп-

ределяя их между тремя «баранками», втро-

ем, друг за другом втискиваются в лифт и,

координируя действия, выходят на крышу до-

ма. Одномодульный ОК легче, что позволяет

монтировать вручную сегменты вдвое боль-

шей длины, вплоть до километра. Километро-

вый сегмент одномодульного ОК емкостью

16 волокон имеет массу 65 кг, или около

22 кг на одного рабочего.

Подвеска ОК по осветительным или трол-

лейбусным столбам, как правило, тоже про-

изводится вручную. Однако в этом случае

допустимы большие строительные длины,

так как ОК в процессе прокладки можно ук-

ладывать на грунт, если нет препятствий.

Механизированная прокладка одномодуль-

ного ОК с несущим тросом выглядит прак-

тически так же, как прокладка самонесуще-

го диэлектрического кабеля ОКСН (оптичес-

кий кабель самонесущий неметаллический)

по опорам ЛЭП под тяжением на роли-

ках [3]. Отличие – в компактности оборудо-

вания. Фал тоньше, ролики легче, раскаточ-

ное устройство проще. Вытяжная машина

легкая и компактная и может устанавли-

ваться на крыше. Вытяжной машиной мож-

но вообще не пользоваться – кабель могут

протянуть за фал два или три человека.

Процедура монтажа выглядит следующим об-

разом. На места крепления кабеля развеши-

ваются ролики, и через них пропускается лег-

кий фал (рис. 4). Протяжка фала проводится

вручную, что нетрудно сделать при длине сег-

ментов 1–2 км. Значительный эффект дает

система переброски фала на основе пневмо-

катапульты, которая позволяет проходить про-

леты с крыши на крышу до 100 м. По опыту

монтажа, четверо рабочих способны протянуть

фал вдоль крыш на 1,5 км за 4–5 часов. Фал

спускают вниз через ролик, установленный на

краю стартового здания, и прикрепляют к кон-

цу ОК. Катушка с кабелем устанавливается на

раскаточное устройство с тормозным механиз-

мом. Потом фал вытягивают, а на его место

затягивается ОК. Оператор раскаточного уст-

ройства подает кабель

вверх и далее по роликам,

контролируя натяжение по

провису (рис. 5). Четверо

рабочих при ручной вытяж-

ке фала проводят эту про-

цедуру для полуторакило-

метрового сегмента за час.

Финальная процедура –

это анкерование кабеля и

вытяжка петель для заве-

дения его в подкрышное

пространство. Это

действие выполняется

последовательно для всех

зданий начиная с послед-

него. При анкеровании

следует пользоваться ле-

бедкой, монтажными зажимами и динамо-

метром, контролируя натяжение в пролетах

(провисы). Для анкерования ОК эффектив-

нее всего использовать клиновые анкерные

зажимы (рис. 6). На эту процедуру бригада


Кабели


Рис. 4. Монтаж ОК под тяжением.Пропускание фала через ролики

Рис. 5. Монтаж ОК под тяжением. Подача кабеля в пролеты


из четырех человек для монтажа сегмента

1,5 км тратит полный рабочий день. Если

бригада не укладывается в один рабочий

день, запас ОК можно выложить на старто-

вом здании и отрезать от барабана. Сегмент

должен быть надежно закреплен на концах,

если он остается на роликах на ночь.

Петли ОК заводятся в подкрышное простра-

нство для стыковки с отводными кабелями,

или пигтейлами, если ОК непосредственно

заходит в шкаф домового узла. Следует осо-

бо отметить, что конструкция одномодульно-

го ОК позволяет завести петлю без разрыва

в здание через отверстие или трубу малого

диаметра (20–30 мм), и затем – в муфту или

шкаф. Это дает возможность не резать и за-

тем не сваривать транзитные оптические во-

локна, значительно экономя на количестве

сварных соединений волокон (рис. 7). Напри-

мер, при использовании ОК емкостью 16 во-

локон и выделении в каждом здании двух во-

локон экономия составляет 14 сварных сое-

динений на здание (87%)! С многомодуль-

ным ОК такое невозможно, поскольку он не

допускает изгибов малого радиуса. Более то-

го, для механизированного монтажа тяжело-

го многомодульного кабеля требуется громо-

здкое оборудование, аналогичное оборудо-

ванию для монтажа самонесущего ОК с кев-

ларовыми силовыми элементами (ОКСН).

Механизированная прокладка обеспечивает

существенно более высокое качество мон-

тажа. Работу ведет малочисленная бригада

высокооплачиваемых и ответственных спе-

циалистов. При протяжке по роликам ОК

выпускают на крыши непосредственно с

транспортной катушки и не волочат по кры-

шам и парапетам, как это часто делают при

ручном монтаже.

Аналогично – по роликам под тяжением –

можно прокладывать ОК по столбам и опо-

рам, обходя препятствия. Такая технология

особенно эффективна при строи-

тельстве воздушной сети доступа в

коттеджных поселках, так как выде-

ления волокон для отвода в дома

нужно делать через каждые несколь-

ко десятков метров. Ручной монтаж

коротких сегментов резко увеличива-

ет количество сварных соединений

оптических волокон. Монтаж длин-

ных сегментов позволяет избежать

крепления на столбах непривлека-

тельных петель с запасом ОК для

монтажа муфт, к тому же одномо-

дульный ОК малого диаметра дает

возможность применения компактных муфт

(рис. 8). Например, при использовании 32-

волоконного кабеля, при двухкаскадной сис-

теме оптических разветвителей (технология

доступа EPON или GPON) к одному кабель-

ному сегменту можно подключить 64 дома (к

одной отводной муфте подключается два

дома на противоположных концах улицы).

При этом для отводов необходимо провести

всего 32 сварки в полевых условиях.

Навивка ОК на фазные провода ЛЭП

(6, 10, 35, 110 кВ)

Технология навивки предназначена для

строительства ВОЛС с использованием

опор и проводов воздушных ЛЭП в качестве

несущих конструкций [4].

Одномодульный навивной ОК (ОКНН) содер-

жит минимум силовых элементов и потому су-

щественно легче, тоньше и дешевле, чем

ОКСН и ОКГТ. Разработаны технические ус-

ловия на одномодульный навивной ОК для

российских климатических условий. Навивка

кабеля на провод ЛЭП технологически проще

и дешевле, чем подвеска самонесущего ОК

или замена грозозащитного троса на ОКГТ

(оптический кабель, грозозащитный трос).

Подвеску навивного кабеля выполня-

ет обычная монтажная бригада энер-

гокомпании или местной строитель-

ной организации. Курс обучения зани-

мает один день и проводится на мес-

те. Пересечения с реками, авто- и же-

лезными дорогами, другими ЛЭП ма-

ло влияют на стоимость и скорость на-

вивки ОК. Навивной ОК малого диа-

метра и массы практически не увели-

чивает гололедные и ветровые нагруз-

ки на ЛЭП, в отличие от ОК типа ОКСН

или ОКГТ. Не требуется перерасчета

нагрузок на линию и укрепления опор.

Технология навивки может применяться

на сложных участках, где ограничена возмож-

ность использования спецтехники, – в горной

или сильно пересеченной местности, на боль-

ших пролетах, например, при переходах через

широкие реки. Кабель, навитый на фазный

провод ЛЭП, находится под напряжением (в

отличие от ОКСН), что обеспечивает высокую

защищенность ВОЛС от актов вандализма.

Для среднего класса напряжений навитый ОК

не уменьшает просвета под ЛЭП (в отличие

от ОКСН), что исключает обрывы кабеля про-

езжающими под ЛЭП транспортными сред-

ствами. Он плотно прилегает к поверхности

фазного провода и практически не подверга-

ется электрической эрозии.

Прокладка навивного ОК по одному из фазо-

вых проводов не закрывает возможность в

дальнейшем проложить самонесущий ОК или

заменить грозотрос на ОКГТ на той же ЛЭП.

Навивной ОК диаметром 4 мм может содер-

жать до 12 волокон. При необходимости

можно для увеличения числа оптических во-

локон до 24 использовать два фазных про-

вода для навивки ОКНН. При этом во много

раз увеличивается надежность ВОЛС.

Описание технологии

Катушка с ОК установлена на навивочной

машинке (рис. 9). Машинка перемещается

по проводу ЛЭП и одновременно вращает

катушку с кабелем вокруг провода. Катуш-

ка движется по спирали и накручивает ОК

на провод с постоянным шагом. Масса ма-

шинки с ОК не превышает 45 кг. Апертура

вращения катушки – не более 40 см. Запас

кабеля на одной катушке – до 1,5 км. Стро-

ительная длина при использовании двух

катушек достигает 3 км.

Машинка приводится в движение бензобук-

сировщиком или вручную с земли с по-

мощью буксировочного троса. Все опера-

Кабели


Рис. 7. Монтаж ОК под тяжением. Раз�делка ОК без разрыва транзитных воло�кон. Укладка петель волокон в сплайс�пластину

Рис. 6. Монтаж ОК под тяжением. Анке�рование кабеля с использованием клино�вого зажима


ции по монтажу выполняются бригадой

монтажников, состоящей из четырех верхо-

лазов и двух подсобных рабочих.

Технология навивки имеет особую эффектив-

ность в сетях доступа к сельским и загород-

ным объектам. При этом вторично использу-

ется существующая инфраструктура в каче-

стве «кабельной канализации». Нет необхо-

димости проводить землеотвод и множество

согласований, кроме одного типового согла-

сования с энергокомпанией.

Монтаж одномодульных подвесных ОК

с вынесенным силовым элементом по

вновь установленным деревянным

опорам

Во многих странах воздушные линии связи

монтируют на деревянных опорах. Современ-

ные технологии пропитки дерева обеспечива-

ют срок службы опор до 40 лет даже в райо-

нах с болотистой почвой (Финляндия) [5].

Одномодульные ОК малого диаметра, смон-

тированные на вновь установленных дере-

вянных опорах, позволяют делать пролеты

до 70–100 м, в том числе в регионах с повы-

шенной ветровой и гололедной нагрузкой.

Перевозка, установка деревянных опор

намного проще и дешевле, чем бетонных

столбов. Деревянные столбы не контрасти-

руют с природным ландшафтом. Область

применения таких линий – сельская связь,

линии доступа к коттеджным поселкам как

доступной, так и элитной категорий.

Требования к волокнам

для одномодульных подвесных ОК

Несмотря на то что одномодульные ОК яв-

ляются достаточно распространенными ка-

бельными изделиями и, следовательно,

должны быть совместимы с основными ти-

пами волокон, некоторые особенности при-

менения волокна в таких конструкциях в со-

четании с предложенной технологией

тем не менее существуют. Речь идет

как о механической прочности волок-

на в условиях возможного изгиба на

малом радиусе, так и о возможном

приросте затухания в волокне на та-

ких изгибах, например при работе

ОК в условиях отрицательных темпе-

ратур. Исторически ограничения на

минимальный диаметр изгиба волок-

на устанавливаются для коротких

длин. Значение минимального диа-

метра изгиба на уровне 60 мм были уста-

новлены в документах МСЭ-Т из-за огра-

ничений по приросту затухания. Вероят-

ность обрыва неповрежденного волокна

при таком диаметре отсутствует. Однако

параметры современных волокон катего-

рии G.652 заметно лучше (см., напр., вы-

держку из спецификации на волокно

Corning SMF-28e(+), табл. 2) [6].

Естественно, что при уменьшении допус-

тимого диаметра изгиба до 30 мм и даже

меньше возникает опасность обрыва по

причине снижения долговременной меха-

нической прочности. Здесь мы попадаем

в зону потенциально возможного обрыва

волокна (рис. 10). Тем не менее после

перемотки на заводе-изготовителе во-

локна с удлинением 1% в течение 1 с ве-

роятность обрыва можно считать пренеб-

режимо малой.

Разумеется, предполагается, что волокно

будет изогнуто с радиусом менее 30 мм

только в момент прокладки ОК. После про-

хождения соответствующих отверстий ка-

бель должен быть уложен по бо�льшим ради-

усам. Это требование должно быть введено

в технологическую инструкцию. При этом

гарантируется низкое оптическое затухание

в ОК даже без использования специализи-

рованных волокон категории G.657.

Остается проблема долговременной меха-

нической прочности. Поскольку время уста-

новки ОК вряд ли может быть нормировано,

имеет смысл специфицировать минималь-

ный радиус изгиба волокна во время прок-

ладки исходя из времени воздействия изги-

ба, заведомо превышающее любое разум-

ное время прокладки. Следует также задать

приемлемое значение отличной от нуля ве-

роятности обрыва волокна, возникающей в

результате данного воздействия.

Если принять, что волокно изогнуто на ма-

лом радиусе в течение одного месяца, а до-

Кабели

Рис. 8. Воздушная оптическая сеть доступа в коттеджных поселках. Два вари�анта отвода ОК в дома

Рис. 9. Прокладка навивного ОК

Диаметроправки,

мм

Числовитков

Длинаволны, нм

Приростзатуха-ния*, дБ

32 1 1550 0,03

50 100 1310 0,03

50 100 1550 0,03

60 100 1625 0,03

Таблица 2

Затухание в оптическом волокне

при изгибах


пустимая вероятность последующего обры-

ва не должна превышать пяти случаев на

миллион в год, то минимальный радиус во-

локна во время прокладки может быть выб-

ран на уровне 5 мм, что заведомо гаранти-

рует прохождение отверстий, через которые

в состоянии провести кабель указанного ти-

па при монтаже внутри здания без разрыва

транзитных волокон.

Следующее требование к оптическим волок-

нам – достижение качественной сварки в за-

частую неудобных условиях и с применением

простых сварочных аппаратов. Здесь на пер-

вый план выходит геометрия оптического во-

локна. Таблица 3 иллюстрирует наи-

лучшие на сегодняшний день значе-

ния параметров из этой группы.

Экспериментально доказано, что

при такой геометрии возможна каче-

ственная сварка без адаптивной юс-

тировки волокон, достаточен аппа-

рат с фиксированными V-образными

канавками для удержания волокна.

Другая часть требований к волокну

определяется необходимостью обеспече-

ния гибкости системы передачи для буду-

щих решений. Так как сети сооружаются

не на один год, совершенно необходимо

применять волокна без водяного пика (сов-

ременный тип G.652.D), что дает возмож-

ность работать с аппаратурой WDM. Более

того, современные технологии доступа

triple-play, такие как GPON 64 c дополни-

тельным аналоговым сигналом КТВ, требу-

ют от волокна повышенного предела про-

пускания по мощности. Волокно SMF-28e(+)

имеет уровень насыщения по интенсивнос-

ти сигнала на 3 дБ выше, чем стандартное

волокно. Другими

словами, оптичес-

кие сегменты,

построенные на во-

локне SMF-28e(+)

охватывают вдвое

большее количест-

во абонентов. Это

особенно актуаль-

но в городских се-

тях типа «волокно

до многоквартир-

ного дома». В бли-

жайшем будущем

ожидается резкий

рост полосы, пот-

ребляемой клиен-

том, с одной сторо-

ны, и рост процен-

та проникновения

оператора к клиен-

тской базе – с дру-

гой. При таком раз-

витии сети будут

мигрировать к типу

«волокно до подъ-

езда» и далее «во-

локно до кварти-

ры». Нагрузка тра-

фиком в расчете

на одно волокно

возрастет в сотни

раз. Прокладка ОК с самыми современны-

ми волокнами сегодня во много раз умень-

шит дополнительные инвестиции для рекон-

струкции сетей доступа завтра.

Заключение

Авторы полагают, что одномодульные под-

весные ОК, обеспечивая большую эффек-

тивность, вытеснят многомодульные ОК в

сектор ВОЛС с большим числом волокон

(> 48 волокон). Что касается сетей доступа,

то подавляющее большинство оптических

сегментов будут строится и в настоящее

время уже строятся на основе маловолокон-

ных ОК (до 32 волокон). Поэтому среди ком-

паний-операторов, ориентированных на воз-

душные сети FTTx, будет быстро расти доля

тех, кто выберет одномодульные ОК в каче-

стве основного решения для сети доступа.


1. Гаскевич Е.Б., Шевцов С.Л., Убайдулла�

ев Р.Р. Маловолоконные кабельные систе�

мы – новая концепция для оптических

«последних миль» // Lightwave Russian

Edition, 2003, №2, с. 28.

2. СНиП 2.01.07�85 «Нагрузки и воздей�

ствия». Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003.

3. Гаскевич Е.Б. Способ воздушной прок�

ладки волоконно�оптического кабеля на

стойках городской радиотрансляционной

сети // Патент на изобр. № 2222854.

17.09.2001.

4. Гаскевич Е.Б., Хегай И.И. Навивная воло�

конно�оптическая линия передачи //

Lightwave Russian Edition, 2006, №1, с. 26.

5. Пропитанные деревянные опоры – иде�

альный материал для ВЛ // Новости элект�

ротехники, 2003, №4, с. 22;

http://www.news.elteh.ru/arh/2003/22/10.php.

6. Проспект компании Corning Optical Fiber,

http://doclib.corning.com/OpticalFiber/

pdf/pir1463.pdf.

Кабели


Рис. 10. Прочностные характеристикиоптического волокна при изгибах

Собственный изгиб волокна� 4,0 м

радиус кривизны

Диаметр оболочки 125,0 � 0,7 мкм

Неконцентричность сердцевиныи оболочки

0,5 мкм

Некруглость оболочки 0,7%

Таблица 3

Геометрия оптического волокна


Ю.Т. ЛАРИН, д.т.н., заведующий отделом ОАО «ВНИИКП»,А.С. ВОРОНЦОВ, к.т.н., заместитель заведующего отделом,А.А. ИЛЬИН, референт

Безальтернативность оптических

кабелей

Оптические кабели (ОК) представляют

собой среду передачи, близкую к идеаль-

ной. По объемам и скорости передачи ин-

формации, надежности и дальности ее

доставки ОК значительно опережают дру-

гие технологические решения. Поэтому

им нет альтернативы и в XXI веке, по

крайней мере, в стационарных телеком-

муникационных сетях и в ближайшей

перспективе. Постоянно возрастающий

спрос на ОК стимулируется быстрым раз-

витием сетей передачи информации, в

том числе стационарных сетей связи, пе-

реходом к полностью оптическим сетям

и потребностью в глобальном информа-

ционном обмене разнообразными видами

услуг (голосовой трафик, интернет, циф-

ровое телевидение и т.п.).

Мировой рынок потребления ОК в одно-

волоконном исчислении начиная с 2005 г.

растет примерно на 20%, и по некоторым

оценкам его прирост в будущем может

составить не менее 10% ежегодно. А что

в России? Россия в развитии телекомму-

никаций идет по существу в том же на-

правлении, хотя и несколько запаздывает

с внедрением новых технологий, отстает

по объемам внедрения. Однако темпы

развития рынка ОК высоки. Так, его объ-

ем в России по отношению к мировому не

превышает 3%, но в то же время темпы

роста производства ОК за последние два

года составляли около 40%, что свиде-

тельствует о перспективности инвестиций

и позволяет рассматривать это производ-

ство как стратегическое направление в

развитии кабельной техники и кабельного

производства в целом.

Правовое поле

Определяющим для телекоммуникацион-

ной отрасли России, в чьем правовом по-

ле она должна развиваться, является Фе-

деральный закон №126-ФЗ «О связи» от

07.2003 г. [1], вступивший в силу 1 января

2004 г. Этот закон определил в качестве

сетевой основы телекоммуникационных

сетей Единую сеть электросвязи (ЕСЭ),

входящую наряду с почтовой связью в

состав Федеральной связи России.

ЕСЭ в свою очередь включает в себя сле-

дующие категории сетей связи:

•• сеть связи общего пользования (ОП);

•• выделенные сети связи;

•• технологические сети связи;

•• сети связи специального назначения.

Сеть связи общего пользования является

главенствующей; в соответствии со стать-

ей 13 ФЗ «О связи» она предназначена

для возмездного оказания услуг элект-

росвязи любому пользователю на терри-

тории Российской Федерации.

Другие сети в соответствии с их назначе-

нием (ст. 14, 15 и 16 ФЗ «О связи») мож-

но отнести к сетям ограниченного пользо-

вания. Так, выделенные сети связи пред-

назначены для возмездного оказания ус-

луг электросвязи ограниченному кругу

пользователей; технологические сети

связи – для обеспечения производствен-

ной деятельности организаций, управле-

ния технологическими процессами в про-

изводстве; сети связи специального наз-

начения – для нужд государственного уп-

равления, обороны страны, безопасности

государства и обеспечения правопорядка.

Разное функциональное назначение се-

тей предопределяет и разные подходы к

выработке требований к средствам связи

для сетей разных категорий. Так, соглас-

но ст. 14 и 15 ФЗ «О связи», технологии и

средства связи, применяемые для органи-

зации выделенных и технологических се-

тей связи, а также принципы их построе-

ния устанавливаются собственниками или

иными владельцами этих сетей.

С другой стороны, согласно ст. 41 ФЗ «О

связи», средства связи, используемые в

сети ОП, технологических сетях связи и

сетях связи специального назначения, в

случае присоединения этих сетей к сети

Кабели

ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ

ДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ РОССИИ:

ЗАЛОГ УСПЕХА – В СОГЛАСОВАННОСТИ ДЕЙСТВИЙ

УЧАСТНИКОВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО РЫНКА


связи ОП должны соответ-

ствовать установленным

требованиям. В соот-

ветствии со статьей 12

ФЗ «О связи» такие тре-

бования устанавливаются

Федеральным органом

исполнительной власти в

области связи, иными сло-

вами – Мининформсвязи

России. В основе этих тре-

бований лежат критерии

обеспечения целостности,

устойчивости функциони-

рования и безопасности

ЕСЭ, при этом обязатель-

но подтверждение соотве-

тствия средств связи уста-

новленным требованиям.

В настоящее время требо-

вания к ОК регламентиро-

ваны действующими «Пра-

вилами применения опти-

ческих кабелей связи, пас-

сивных оптических устройств

и устройств для сварки опти-

ческих волокон» [2]. «Правила…» разрабо-

таны в развитие ФЗ «О связи». Отметим,

что они распространяются на типы ОК сог-

ласно рис. 1 и устанавливают требования

к конструктивным, механическим, клима-

тическим, передаточным и электрическим

характеристикам ОК. Соответственно тех-

нические условия заводов-изготовителей

ОК и национальные стандарты [3] в части

регламентируемых параметров должны со-

ответствовать требованиям «Правил…»

Мининформсвязи России.

Подтверждение соответствия требовани-

ям осуществляется принятием декларации

о соответствии, порядок декларирования

определен статьей 43 ФЗ «О связи».

Необходимо учитывать то, что в отличие

от аппаратурных средств передачи кабе-

ли связи являются самым консерватив-

ным компонентом телекоммуникационных

сетей, поэтому ОК должны отвечать тре-

бованиям сетей в течение длительного

периода эксплуатации при работе в раз-

личных природно-климатических услови-

ях России.

Предприятия�изготовители ОК

На сегодня в странах СНГ насчитывается 17

предприятий-изготовителей ОК (13 в Рос-

сии и по два на Украине и в Белоруссии).

Следует отметить, что основные инвести-

ции в производство ОК были осуществле-

ны в конце 1990-х гг. Это позволило мо-

дернизировать имеющиеся и ввести в

строй пять новых производств: ООО «Са-

рансккабель-оптика»; цех ОК на заводе

«Воронежтелекабель», ныне ЗАО «ОФС

Связьстрой-1 ВОКК»; цех ОК на заводе

«Москабель», ныне ЗАО «Москабель-Фуд-

жикура»; ЗАО «Трансвок» и ЗАО «Самар-

ская оптическая кабельная компания».

Помимо этих производств в 2002 г.

в Санкт-Петербурге присту-

пило к работе специали-

зированное предприятие по

производству ОК –

ЗАО «ОКС 01», одно из са-

мых мощных производств в

России. В 2003 г. в г. Щел-

ково (Московская обл.)

введено в строй еще одно

предприятие по производ-

ству ОК – ООО «Еврока-

бель 1». На рубеже

2005/2006 гг. в ООО «Са-

рансккабель-Оптика» было

введено в эксплуатацию

оборудование по производ-

ству ОК, встроенного в грозо-

защитный трос. Проектирует-

ся новый завод по про-

изводству ОК в Мос-

ковской области.

Выросли мощности по

производству ОК и в

странах СНГ: в значи-

тельной степени мо-

дернизирован оптиче-

ский цех ОАО «Одеска-

бель» (Украина,

г. Одесса), с 2005 г. на-

чали производство ОК

специализированный

цех ОАО «Южкабель»

(Украина, г. Харьков),

специализированный

цех СП ЗАО «Белтеле-

кабель» и специализи-

рованный завод «Со-

юзкабель» (Белорус-

сия, г. Витебск).

Российские предприя-

тия по производству ОК

формируют и успешно

осваивают отечествен-

ный телекоммуникаци-

онный рынок, охватывая все его ниши.

К основным (по объемам выпуска) из ука-

занного списка можно отнести, пожалуй,

первые десять предприятий, на долю ко-

торых в 2006 г. пришлось 97% всего объ-

ема производства ОК. Лидерами, несом-

ненно, являются ЗАО «ОКС 01» и

ООО «Еврокабель 1». Их доля в произ-

водстве ОК за год составила 38,5%.

Номенклатура ОК, которая может выпус-

каться российскими производителями

согласно действующим техническим усло-

Кабели


Рис. 1. Типы оптических кабелей связи

Рис. 2. Динамика производства ОК российскимипредприятиями


виям, ранжированная по типу бронепок-

ровов, приведена в табл. 2.

Более полная информация о конструкци-

ях, марках и некоторых технических пара-

метрах ОК российского производства

приведена в [4, 5]. Отметим лишь, что ОК

внешней прокладки (кроме встроенного в

грозозащитный трос) изготавливаются с

двумя типами оптических сердечников:

•• с многомодульным оптическим сердеч-

ником, в центре которого расположен

центральный силовой элемент (ЦСЭ) с

окружающим ЦСЭ повивом из оптических

модулей (ОМ) и корделей заполнения.

В ТУ этот тип оптического сердечника

называется модульной конструкцией,

а ОК – кабелем модульной конструкции;

•• с одномодульным оптическим сердечни-

ком, в центре которого расположена по-

лимерная или металлическая трубка, вы-

полняющая функции центрального ОМ.

В ТУ этот тип сердечника именуется труб-

чатой конструкцией, а ОК – кабелем

трубчатой конструкции.

ОК модульной конструкции выпускаются

всеми предприятиями-изготовителями ОК;

максимальная заявленная емкость ОК

составляет 384 оптических волокон (ОВ).

Производство кабеля с одномодульным

сердечником в виде полимерной или метал-

лической трубки, выполняющей роль цент-

рального ОМ, внутри которой могут поме-

щаться от 2 до 48 ОВ, осуществляется не

всеми российскими кабельными заводами.

Динамика роста производства российс-

кими заводами ОК в одноволоконном ис-

числении (начиная с 1995 г., с прогнозом

до 2010 г.) приведена на рис. 2.

Из рис. 2 видна устойчивая

тенденция роста производства

ОК с 1995 г. Исключение –

скачок в 2000 г. и заметное

падение в 2002 г. В основном

они обусловлены тем, что к

2002 г. Министерство путей

сообщения РФ практически

завершило свой проект по

созданию магистральной воло-

конно-оптической линии связи

(ВОЛС), в связи с чем ЗАО

«ТрансВОК» (учредителем ко-

торого является ОАО «РЖД»,

преемник МПС РФ) резко сок-

ратил производство ОК (почти

в 10 раз: с 320 тыс. км в 2000

г. до 34 тыс. км в 2002 г.).

Специалисты ОАО «ВНИИКП»

прогнозируют дальнейший рост

производства ОК, с ежегодны-

ми темпами прироста около

15%. Очевидно, что это осто-

рожный прогноз, так как

в первом полугодии 2007 г.

в России было уже произведе-

но 1 175,5 тыс. км ОК в одно-

волоконном исчислении, что

примерно на 40% выше показа-

телей первой половины 2006 г.

Одновременно растет и сред-

нее количество ОВ в составе

ОК, заказываемое потребите-

лями: от 6–8 ОВ в 1995 г. до

20–22 на 2007 г.

Потребители ОК в России

В России за последние годы проложены в

грунте и подвешены на опорах десятки

тысяч километров ОК. Наряду с этим про-

должает функционировать огромная сеть

кабелей связи с металлическими жилами,

оснащенных устаревшей аппаратурой. По

сути дела, в России функционируют пер-

вичные сети связи двух классов, плохо

стыкующихся друг с другом: современные

цифровые сети с использованием ОК и

цифровые радиорелейные линии и уста-

ревшие сети, в которых используются ка-

бели связи с металлическими жилами,

оборудованные в основном аналоговыми

системами передачи.

Следует иметь в виду, что оборудование

аналоговых систем передачи снято с про-

изводства. Значительная часть этих сис-

тем, а также многие проложенные линии

Кабели

C бронепокровом изодного повива круглыхстальных проволок

+ + + + + + + + + + + + +

C бронепокровом издвух повивов круглыхстальных проволок

– + – + + + + + + + + + –

C бронепокровом изкруглых стекло-пласти-ковых стержней

– – – + + – + + + – – + –

C бронепокровом изгофрированной сталь-ной ленты

– + + + + + + + + + + + –

Без бронепокрова, дляпрокладки в трубах иколлекторах

– + + + + + + + + + + + –

Самонесущие, пол-ностью диэлектрическиеОК (несущий элемент –арамидные нити)

– + + + + + + + + + + + –

С внешним несущимтросом (сечение в видецифры «8»)

– + + + + + – + – + + + –

С бронепокровом изнескольких повивов(1–3) стальных прово-лок, для морских глубо-ководных и прибреж-ных участков

– – – + – – – – – – – – –

ОК, встроенные в гро-зозащитный трос

– – – – – – – + – – – – –

Небронированные –внутриобъектовые имонтажные ОК

– + + – + – – + – – + + +

Таблица 1

Номенклатура ОК, производимых российскими кабельными заводамиД

ЗА

О «

Ар

ма

ви

рски

йза

во

д с

вязи

»

Предприятие-изготовитель

ОК

ОК, по типубронепокров

ОО

О «

Евр

ока

бел

ь 1

»

ЗА

О «

Мо

ска

бел

ь-

Фуд

жи

кур

а»

ЗА

О «

ОК

С 0

1»

ОО

О «

Опте

н»

ЗА

О «

ОФ

СС

вязьстр

ой

-1В

ол

око

нно

-О

пти

ческа

яК

аб

ел

ьна

яК

ом

па

ни

я»

«О

ФС

Связьстр

ой

-1 В

ОК

К»

ЗА

О «

Са

ма

рска

яо

пти

ческа

я к

а-

бел

ьна

я к

ом

па

ни

я»

(ЗА

О «

СО

КК

»)

ЗА

О «

Севка

бел

ь-

Опти

к»

ОО

О «

Са

ра

нск-

ка

бел

ь-О

пти

ка

»

ЗА

О «

Тр

ансво

к»

ЗА

О «

Эл

ектр

о-

пр

ово

д»

ОО

О «

Эл

икс

-ка

бел

ь»

ЗА

О «

Яуза

-ка

бел

ь»


кабелей связи с металлическими жилами

уже исчерпали свой ресурс и подлежат

изъятию из эксплуатации. Естественным

заполнением этой освобождающейся «ни-

ши» станут оптические кабели. Можно

предположить, что по-

тенциальная потреб-

ность в них только для

замены металличес-

ких кабелей должна

быть равна суммар-

ной протяженности

последних.

Конечно, ОК будут

использоваться и

для строительства

новых линий пере-

дачи. Наконец, са-

мым огромным по-

тенциальным полем

внедрения являются сельские сети и сети

доступа при решении проблемы «послед-

ней мили». Поэтому по-прежнему основ-

ными потребителями ОК будут оставать-

ся операторы сетей связи (рис. 3).

Традиционные операторы

На первый взгляд, основными потреби-

телями ОК должны быть традиционные

операторы связи. Для того чтобы убе-

диться в этом, достаточно ознакомиться

с данными по протяженности кабелей

связи в сетях общего пользования, кото-

рые приведены в табл. 2 [6].

Однако в сетях связи общего пользова-

ния холдинга ОАО «Связьинвест»,

в структуру которого входят ОАО «Росте-

леком», межрегиональные компании свя-

зи и некоторые ГТС, ОК составляли

на 1 января 2006 г. только 42,3%. Что же

касается основной

массы городских и

сельских телефонных

сетей, то там доля ОК

пока незначительна.

Данные о вводе в

эксплуатацию магист-

ральных и зоновых ли-

ний передачи приведе-

ны на рис. 4 (использо-

ваны данные из докла-

да генерального дирек-

тора ОАО «Связьин-

вест» А.Н. Киселева

на расширенном засе-

дании коллегии Минин-

формсвязи России 19.03.2007 г.).

Даже если предположить, что все введен-

ные за последние четыре года магистраль-

ные и внутризоновые линии передачи пост-

роены на основе ОК, возникает вопрос, ку-

да же ушли осталь-

ные тысячи километ-

ров кабеля, изготов-

ленного за то же вре-

мя только российски-

ми заводами (рис. 5).

Может быть, их пот-

ребляют операторы

технологических се-

тей связи?

Операторы

технологических

сетей связи

Известно, что в нас-

тоящее время в России помимо традици-

онных операторов электросвязи действу-

ют и независимые ведомственные компа-

нии этого профиля. Они создаются, как

правило, национальными корпорациями,

чей бизнес рассредоточен по всей терри-

тории РФ (табл. 3). Сегодня собственны-

ми сетями связи располагают ОАО

«РЖД» (оператор «ТрансТелеком»), РАО

«ЕЭС России» (оператор «Федеральная

сетевая компания Единой энергетической

системы России» (ФСК ЕЭС), РАО «Газп-

ром» (операторы: «ГазСвязь», «ГазТеле-

ком»), ОАО «Транснефть» (оператор

«Связьтранснефть»).

Из табл. 3 видно, что и здесь имеются боль-

шие потенциальные возможности для внед-

рения ОК. Посмотрим, каковы же факты.

ОАО «РЖД» после всплеска потребления

в 1999–2001 гг., вызванного строитель-

ством магистральной оптический сети,

за последующие годы проложило немно-

гим более 5 тыс. км ОК.

РАО «ЕЭС», несмотря на неоднократные

заявления в СМИ о намерении проложить

не-сколько десятков тысяч километров

ОК по ЛЭП, на начало 2006 г. проложило

лишь около 10 тыс. км, используя в ос-

новном импортные кабели. Правда, сле-

дует отметить, что до 2006 г. российские

кабельные заводы не производили ОК

надлежащего качества, встроенные в гро-

зозащитный трос (ОКГТ).

Что касается предприятий нефтяной и га-

зовой промышленности, то и здесь пот-

Кабели


Рис. 3. Сегментация российского телекоммуникацион�ного рынка по потребителям

СетиКабели связи (всего),

тыс. км

ОАО Ростелеком 110

МРК (межрегио-нальные компании)

150

ГТС (городская те-лефонная сеть)

600

СТС (сельскаятелефонная сеть)

1400

Таблица 2

Сети связи общего

пользования в России

Рис. 4. Ввод магистральных и внут�ризоновых линий передачи, тыс. км

Рис. 5. Динамика производства ОК вРоссии в физической длине, тыс. км

СетьИнфраструкту-

ра, тыс. кмКабели (всего),

тыс. км

Железныедороги

86 136

Энергетика 2500 54

Транснефть 47 43,7

Газпром - 87,6

Таблица 3

Основные технологические сети связи


ребление ОК в сравнении с потенциаль-

ными возможностями невелико. Только в

последние годы стало расти использова-

ние ОК в связи со строительством новых

нефте- и газопроводов.

Итак, несмотря на то что операторы тех-

нологических сетей связи сегодня обеспе-

чивают связь не только в интересах своих

ведомств, но и выходят на сети связи об-

щего пользования, их доля потребления

ОК также невелика. Значит, львиную до-

лю кабеля российского производства пот-

ребляет кто-то другой. Кто же?

Новые операторы

К категории потребите-

лей, играющих сегодня

наиболее активную роль

на рынке телекомму-

никационных услуг,

относятся новые опе-

раторы. Кстати, ФЗ

«О связи» не делит

операторов на тради-

ционных и новых. На

самом деле новые

операторы – это

обычные операторы,

а новыми мы назвали их

для ясности, о ком идет речь.

Откуда же они появились, эти «новые»

операторы связи?

«Новые» операторы в России выходят на

рынок либо с предложением новых услуг,

которые не оказывали традиционные опе-

раторы, либо с предложением традицион-

ных услуг в более короткие сроки и с повы-

шенным уровнем сервиса. «Новые» опера-

торы успешны потому, что предоставляют

клиентам услуги, которые не сумели своев-

ременно предложить традиционные опе-

раторы. Таким образом, «новые» операто-

ры сами создают рынок потребления.

Рост капиталовложений в телекоммуника-

ционную отрасль позволяет развивать но-

вые услуги – доступ в Интернет, корпора-

тивные сети, мобильную связь. Лидирую-

щие позиции в новых сегментах связи за-

нимают «новые» операторы (табл. 4), без

участия которых уровень развития этих

услуг был бы намного ниже.

«Новые» операторы практически пол-

ностью обеспечивают телефонизацию в

рамках triple play (телефония, широкопо-

лосный доступ в Интернет и цифровое те-

левидение) в офисных и жилых зданиях.

Безусловно, при сравнимых ка-

питальных затратах на строи-

тельство сети для корпоративных

клиентов и населения «новым»

операторам выгоднее работать

на корпоративном рынке, где та-

рифы не регулируются и высока

доходность. Однако после созда-

ния инфраструктуры и насыще-

ния рынка корпоративных клиен-

тов операторы начинают оказы-

вать услуги и населению,

поскольку для подключения уже

не требуются крупные дополни-

тельные капитальные затраты.

Сегодня «но-

вые» опера-

торы являются ос-

новными потребите-

лями ОК, фактичес-

ки создавая новую

инфраструктуру свя-

зи. Многие километ-

ры кабеля, базовые

станции мобильной

связи и орбитальные

спутники – это инф-

раструктура, кото-

рая будет работать

на развитие информационного простран-

ства в течение десятков лет.

Сегодня на российском рынке наблюдается

увеличение спроса на ОК со стороны «но-

вых» операторов для городских, локальных и

даже магистральных сетей при одновремен-

ном сокращении потребления традиционны-

ми и технологическими операторами. В то же

время в дальнейшем традиционные операто-

ры будут по-прежнему играть основную роль

на рынке благодаря своей мощной первичной

инфраструктуре и развитой клиентской базе.

В целом ситуацию на российском рынке

следует рассматривать как благоприят-

ную. Конкуренция «новых» операторов

стимулирует развитие традиционных опе-

раторов связи.

Кабели

Рис. 6. Нормативные документы, регламен�тирующие требования к ОК

Рис. 7. Параметры ОК, регламенти�руемые нормативными документа�ми: Правила Минин�формсвязиРоссии (а); технические условия за�

водов�изготовителей (б); ГОСТ Р 52226. Кабели оптические. ОТУ (в)

а

б

в

Услуги связи Оператор связи

Мобильная связьМТС, Вымпелком,Мегафон

Коммутируемыйдоступ в Интернет

Россия-он-Лайн,МТУ-Интел

Широкополосныйдоступ в Интернет

МТУ-Интел, ГолденТелеком, Комкор-ТВ

Таблица 4

Услуги связи, оказываемые

«новыми» операторами


Однако все ли так хорошо?

Можно ли увеличить эффектив-

ность внедрения ОК?

Проблемы

Обратимся к рис. 6 и 7, на ко-

торых приведен перечень рос-

сийских нормативных доку-

ментов, регламентирующих

требования к ОК, и парамет-

ров, регламентируемых этими

документами.

Основная особенность Пра-

вил Мининформсвязи России

в том, что они содержат толь-

ко требования параметрам

ОК, оказывающим дестаби-

лизирующее воздействие на

безопасность, целостность и

устойчивость функциониро-

вания сетей ЕСЭ России, и

при этом не включают в себя

требования, касающиеся:

•• срока службы;

•• маркировки и упаковки;

•• транспортирования и хранения;

•• монтажа и эксплуатации;

•• гарантии изготовителя.

Мягко говоря, с этим трудно согласиться.

При таком подходе «Декларация о соот-

ветствии» не является для потребителя

гарантией качества товара. К примеру,

разве кабель со сроком службы, меньшим

25 лет, улучшает характеристики надеж-

ности сети? Конечно, нет. Разве требова-

ния к условиям транспортирования и хра-

нения могут быть произвольными и не

должны регламентироваться?

Коснемся вопросов маркообразования и

системы кодового обозначения ОК и ис-

пользуемых в их составе оптических воло-

кон (рис. 8, табл. 5 и 6).

Кабели


Нормативный документМарка

ОКПринцип маркообразования

Основные условияприменения

ЗАО «ОКС 01»ТУ 3587-001-56318613-2002

ДПС

На основе базовых конструктивных элементов ОК:Д – диэлектрический центральный силовойэлемент (ЦСЭ);П – внутренняя полиэтиленовая (ПЭ) оболочка;С – однослойная броня из стальных проволок иПЭ-оболочка

В грунтах всех категорий,кроме мерзлотных грунтов

ЗАО «Москабель-Фуджикура»ТУ 16.К87-001-00

ОМЗКГМ

На основе принадлежности ОК к сети:О – оптический кабель;М – магистральный;З – внутризоновый;К – кабельная канализация;Г – грунт;М – многомодульный

То же

ООО «Еврокабель 1»ТУ 3587-001-58743450-2005

ОГД

На основе условий применения ОК:О – оптический кабель;Г – прокладка в грунте;Д – диэлектрический ЦСЭ

То же

ГОСТ Р 52226.Кабели оптические. ОТУ

ОКЗНа основе условий применения ОК:ОК – оптический кабель;З – подземная прокладка

В кабельной канализации, втрубах, в блоках, коллекто-

рах, в грунтах всех категорий,в воде при пересечении бо-лот, озер, рек с максималь-ной глубиной не более 10 м

Таблица 5

Примеры разных принципов маркообразования ОК с многомодульным сердечником

и бронепокровом из одного повива круглых стальных проволок

Нормативный документ

Многомодовые ОВ – ОВ для примене-ния на длинах волн 850 нм и 1300 нм

Одномодовое ОВ

с соотношениемразмеров сердцеви-

на/оболочка50/125 мкм

с соотношениемразмеров сердце-

вина/оболочка62,5/125 мкм

с нулевойдисперси-ей на дли-не волны1310 нм

с длиной волны,смещеннойв область

1550 нм, и нуле-вой дисперсией

с нулевой дисперсиейна длине волны 1310 нми минимизированнымзатуханием на длине

волны 1550 нм

с ненулевой дис-персией на дли-нах волн, сме-щенных в об-ласть 1550 нм

с ненулевойдисперсией дляширокополос-

ной оптическойпередачи

Правила МининформсвязиРоссии

М5 М6 Е2 Е3 Е4 Е5 Е6

ГОСТ Р 52226 ОТУ МГ1 МГ2 Е1 Е4 Е2 Е5 –

ООО «Еврокабель 1», ТУ М5 М6 А, Е – – С –

ЗАО «Москабель-Фуджикура», ТУ

50 62,5 10; 10А – – 9,5 –

ЗАО «ОКС 01», ТУ М В А, Е, Т, Р – – C, D –

ООО «Оптен», ТУ Г М A, E C – H –

«ОФС Связьстрой-1», ТУ 0 1 2, 6 3 4 5 –

ЗАО «СОКК», ТУ 50/125 62,5/125 10/125 – – 9,5/125 –

«Сарансккабель-Оптика»,ТУ

0,7(50) 0,7(62,5) 0,22 – – 0,22С –

«Севкабель-Оптик», ТУ МА МВ А, Е – – С, Н D

ЗАО «Трансвок», ТУ 1/50 1/62,5 2 – – 5 –

«Электропровод», ТУ М В А, Е – – Н –

ООО «Эликс-кабель», ТУ М Г А, Е, Т – – С, Н –

Таблица 6

Системы кодового обозначения типов оптических волокон, используемых в ОК


Очевидно, что здесь далеко не все

однозначно.

Отсутствие унификации системы маркооб-

разования и кодового обозначения ОК –

это болезненная проблема не только для

потребителя, но и для из-

готовителя. В дальней-

шем, если не найти ее ре-

шения, она будет только

усугубляться.

Рассмотрим вопросы

регламентирования нор-

мативными документами

конкретных значений ос-

новных технических па-

раметров ОК (табл. 7).

Из табл. 7 видно, что

единообразия нет даже

в нормировании такого

параметра, как пере-

даточные характеристи-

ки ОВ и ОК. Не лучше

обстоят дела и с норми-

рованием механических

и климатических пара-

метров (табл. 8 и 9).

Вопрос терминологии –

тоже запущенная проб-

лема. Срок действия

ГОСТов по терминоло-

гии, касающейся воло-

конной оптики, давно

истек (например ГОСТ

26599-85 Системы пере-

дачи волоконно-опти-

ческие. Термины и опре-

деления; ГОСТ 26823-86

Внешние воздействующие

факторы. Термины и определения). Но-

вые отечественные нормативные доку-

менты по терминологии не разработаны,

в действующих же Правилах Мининфор-

мсвязи России, в ТУ

предприятий-изготовите-

лей ОК и в ГОСТ Р 52226

«Кабели оптические.

ОТУ» в терминах и опре-

делениях наблюдаются

разночтения. Отсутству-

ют правовые определе-

ния понятий безопаснос-

ти, целостности, устойчи-

вости функционирования

ЕСЭ, а без них разработ-

ка НПА и требований к

техническим средствам,

по крайней мере, некорректна.

В сущности, проблема состоит в том, что

«старая» нормативная база уже не действу-

ет или неэффективна, а новая либо еще не

создана, либо требует модернизации.

Задачи

Задачи вытекают из обозначенной проб-

лематики. Среди них, имея в виду пер-

спективы дальнейшего развития произ-

водства и эффективное внедрение ОК

в сетях разных операторов связи, можно

выделить следующие.

•• Гармонизация требований стандартов,

которая означает, прежде всего:

♦ унификацию требований к ОК;

♦ унификацию перечня регламентируе-

мых параметров;

♦ правовое определение терминов

и понятий;

♦ принципы классификации ОК;

♦ принципы маркообразования и систем

кодового обозначения марок ОК и ОВ;

♦ унификацию методов контроля.

По существу это стратегическая задача.

•• Переработка стандарта ГОСТ Р 52226

«Кабели оптические. ОТУ» как основы

для гармонизации требований и методов

контроля ОК. Он должен содействовать

внедрению ОК, соот-

ветствующих требова-

ниям международного

уровня и требованиям

для сетей связи ЕСЭ

(ФЗ «О связи», «Пра-

вила Мининформсвя-

зи России»).

•• Создание единого

стандарта отраслево-

го уровня для рос-

сийских заводов-изго-

товителей – единых

технических условий

на ОК для сетей ЕСЭ

России с учетом того,

что в соответствии с

ФЗ «О техническом

регулировании» [7]

требования нацио-

нальных стандартов,

в частности ГОСТ

Р 52226, могут приме-

няться изготовителем

на добровольной

основе.

Следует отметить, что

сегодня российские

предприятия выпуска-

ют ОК по собствен-

ным ТУ. Фактически

операторам связи

поступают кабели,

изготовленные по различным ТУ, вслед-

ствие чего:

♦ ТУ распространяются только на марки

ОК, выпускаемые конкретным заводом;

Кабели

Рис. 8. Принципы маркообразования ОК

Тип одномодовогоОВ

Коэффициент затухания, дБ/км, на длинах волн ��

«Правила примененияМининформсвязи Росии»

ТУ «ОКС 01» /ТУ «Еврокабель 1»

ГОСТ Р 52226.Оптические кабели. ОТУ

Рек. G.652� = 1310 нм� = 1550 нм� = 1625 нм� = 1383 нм

� 0,36� 0,22

–� 0,35

� 0,36 / 0,35� 0,22 / 0,22

� 0,22... 0,23 / –� 0,32 / –

� 0,4� 0,3

Рек. G.653� = 1550 нм

� 0,22 –� 0,5 (� = 1310 нм)

� 0,3

Рек. G.654� = 1550 нм

� 0,22 – � 0,25

Рек. G.655� = 1550 нм� = 1625 нм

� 0,22� 0,25

� 0,22 / 0,25–

––

Рек. G.656� = 1310 нм� = 1550 нм� = 1625 нм

� 0,22� 0,25� 0,40

–––

–––

Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм·км

Рек. G.652� = (1285–1330) нм� = (1525–1575) нм

� 3,5� 18

� 3,5� 18

� 3,5� 17

Рек. G.653� = (1525–1575) нм

� 3,5 – –

Рек. G.654� =(1525–1575) нм

� 20 – –

Рек. G.655� = (1530–1565) нм

� (0,1–10) – –

Рек. G.656� =(1530–1565) нм

1,0–14,0 – –

Таблица 7

Передаточные параметры одномодовых оптических волокон*

* Для сопоставления здесь и в ниже по тексту используются данные из ТУ двух самыхмощных на сегодняшний день российских предприятий-изготовителей ОК.


♦ не обеспечивается унификация в мар-

кообразовании ОК даже одного и того же

функционального назначения;

♦ есть расхождения в перечне регламен-

тируемых параметров и норм, в термино-

логии, методах контроля и др.

•• Уточнение Правил Мининформсвязи, ко-

торые содержат ряд не-

точностей в перечне па-

раметров и требований

к ним, технически не-

корректных утвержде-

ний, введенных терми-

нов, понятий и др.

•• Создание новых

стандартов, например

стандарта, регламенти-

рующего требования к

кабельным материа-

лам. Сегодня либо эти

требования отсутству-

ют в ТУ, либо дается

ссылка на сертификаты

фирм-поставщиков. К

другим необходимым

стандартам можно отнести стандарт

по терминологии.

•• Создание новой нормативно-техничес-

кой документации, учитывающей особен-

ности выбора, прокладки и эксплуатации

ОК в условиях высокой пожарной опас-

ности, воздей-

ствия высоких

токов и напря-

жений (мол-

ния, ЛЭП),

низких темпе-

ратур, в регио-

нах с вечно-

мерзлыми

грунтами,

а также на бе-

реговых и глу-

боководных

участках

морей.

Даже упомяну-

тая часть нор-

мативно-тех-

нической доку-

ментации, не-

обходимой

потребителям

и изготовите-

лям ОК, де-

монстрирует,

что системный подход к комплексной

разработке нормативных документов

различного уровня и их гармонизация

позволят создать технологически проз-

рачные требования к ОК для их произво-

дства, проектирования, строительства и

эксплуатации.

Следует отметить, что в согласованности

действий, в системном подходе и

конструктивном решении обозначенных и

других задач (инвестиционная и ценовая

политика, «серый» импорт, ВТО и его

последствия и др.) должны быть заинте-

ресованы все участники телекоммуни-

кационного рынка (рис. 9). А коль скоро

это так, то они и должны скоординиро-

вать усилия в этом направлении.


1. Федеральный закон «О связи». 2�е изд.

М.: Ось�89, 2004.

2. Правила применения оптических кабе�

лей связи, пассивных оптических уст�

ройств и устройств для сварки оптичес�

ких волокон. Утверждены приказом Ми�

нистерства ин�формационных технологий

и связи Российской Федерации № 47

от 19.04.2006.

3. ГОСТ Р 52226�2004. Кабели оптичес�

кие. Общие технические условия.

4. Воронцов А.С., Гурин

О.И., Мифтяхетдинов С.Х. и

др. Оптические кабели свя�

зи российского производ�

ства: Справочник. М.: Эко�

трендз, 2003.

5. Ларин Ю.А., Ильин А.А.,

Нестерко В.А. Кабели опти�

ческие. Заводы�изготовите�

ли. Общие сведения.

Конструкции, оборудование,

техническая документация,

сертификаты: Справочник.

М.: Престиж, 2007.

6. Ларин Ю.Т., Воронцов А.С.,

Ильин А.А. Российский рынок

оптического кабеля // Техно�

логии и средства связи. 2007.

№ 1, ч. 3. Спец. вып. «Кабели связи и кабель�

ное оборудование – 2007».

7. Федеральный закон «О техническом

регулировании». Принят Государственной

Думой РФ 15.12.2002. Одобрен Советом

Федерации 18.12.2002.

Кабели


Рис. 9. Участники телекоммуника�ционного рынка

Тип ОК

Устойчивость (стойкость) к раздавливанию, кН/100мм, не менее

«ПравилаМининформсвязи

России»ТУ «ОКС 01»

ТУ «Евро-кабель 1»

ГОСТ Р 52226. Оп-тические кабели.

ОТУ

Подземные 3 … 10

[3, 4, 7, 10]

4,0 … 15[4, 7, 10, 15]

определяется призаказе

7,02,0 … 60

[2, 4, 10, 25, 60]

Подвесные 3 … 10[3, 10]

2,0 … 4,0[2, 4]

определяется призаказе

5,010 … 20[10, 20]

Подводные 10 … 15[10, 15]

15,0определяется при

заказе–

10 … 80[10, 15, 30, 60,80]

Устойчивость (стойкость) к растяжению, кН, не менее

Подземные 10 … 20

[1, 1,5, 2,5, 7, 20]

1,5 … 80[1,5, 4, 5, 20, 40, 80]определяется при

заказе

1,5 … 80[1,5; 2,7;

7,0; до 80]

1 … 80[1, 1,5, 2,5, 2,7, 7,

20, 80]

Подвесные 1,0 … 7,0[1, 3, 7]

1 … 15[1, 3, 4, 8, 10, 15]определяется при

заказе

40 … 45[4, 6, 8, 10

и 45]

3,0 … 30[3, 3,5, 7, 7,5, 10,

15, 20, 25, 30]

Подводные 20 … 50

[20, 25, 50]

25 … 400определяется при

заказе–

5 … 50[5, 7, 20, 25, 30, 50]

Таблица 8

Механические параметры

ТИП ОК

Устойчивость (стойкость) к воздействию температуры, �С

«Правила Мининформ-связи России»

ТУ«ОКС 01»

ТУ «Евро-кабель 1»

ГОСТ Р 52226.Оптические кабели. ОТУ

Подзем-ные

–40 … +50–50 … +50

– по мостами эстакадам

–40 … +60–60 … +70 –

при эксплуата-ции на откры-том воздухе

–40 … +50–70 … +70

–[70, 60, 50, 45 и 40] …+[50, 55, 60 и 70]

Подвес-ные

–60 … +70

–40 … +60–60 … +70 –при эксплуа-тации на отк-

рытом воздухе

–60 … +70–60 … +70

–[60, 50, 45] …+[60, 65 и 70]

Подвод-ные

–40 … +50+4 … +50

– на морских глубоко-водных участках

–40 … +50–40 … +60

–[40, 10, 5] … +[50, 55 и 60]

Таблица 9

Климатические параметры


Кабели

В настоящее время телекоммуникационные

линии сооружаются во всем мире главным

образом на основе оптических кабелей свя-

зи (ОК). Объем применения ОК постоянно

возрастает, производство их в России по

состоянию на 2007 г. осуществляют 14

предприятий.

В отличие от конструкций электрических ка-

белей связи, выбор которых определяется

в основном участком сети, где они применя-

ются (магистральная, зоновая, абонентская),

конструкции ОК разбиты на две группы по

условиям их прокладки: кабели внутренней

прокладки и кабели наружной прокладки

(в защитных пластмассовых трубах, в ка-

бельной канализации, в грунте, через вод-

ные преграды, подвесные и т.д.). ОК наруж-

ной прокладки различаются между собой

главным образом защитными покровами.

Особенности конструкций, прокладки и

монтажа современных ОК достаточно под-

робно рассмотрены в справочнике [1].

Оптические волокна (ОВ) в конструкциях

ОК российского производства размещают-

ся преимущественно в трубчатых оптиче-

ских модулях (ОМ). Выпускаются ОК как

с одномодульным сердечником (содержа-

щим до 48 ОВ), так и с многомодульным

(до 144 или 288 ОВ). В отечественных ОК

одномодульной конструкции ОВ собирают-

ся в пучки до 12–16 волокон в каждом;

в многомодульных ОК каждый ОМ содер-

жит до 12 или до 24 ОВ.

Среднее количество ОВ в составе ОК,

которые заказывают сейчас российские

потребители отечественным кабельным

заводам, не превышает 24 штук. Потреб-

ность в ОК большей емкости весьма не-

велика. Очевидно, обусловлено это

прежде всего тем, что ОК применяются в

основном для сооружения первичных се-

тей связи, где потребность в большом ко-

личестве ОВ или отсутствует, или доста-

точно просто компенсируется применени-

ем систем спектрального уплотнения

(WDM, CWDM или DWDM). Применение

ОК для сооружения сетей Интернет и се-

тей передачи информации также не тре-

бует наличия в них большого количества

ОВ, оптические же абонентские сети,

требующие применения ОК большой ем-

кости, в России сооружаются пока в

весьма ограниченном объеме.

Требования к ОК для применения в

сети связи общего пользования Рос-

сии определены правилами [2].

Однако наряду с этим документом

целесообразно учитывать и

действовавшие ранее технические

требования Минсвязи России, пос-

кольку в [2] отсутствует ряд важ-

ных для потребителя характери-

стик (срок службы, маркировка,

упаковка, транспортировка и т.д.),

в ряде случаев используются не-

корректные термины (например

«устойчивость» вместо «стой-

кость»), имеются опечатки.

Обязательная система маркооб-

разования ОК в России отсут-

ствует, поэтому каждое предприятие-из-

готовитель применяет собственную сис-

тему маркировки кабелей – или на осно-

ве базовых конструктивных элементов

ОК, или исходя из условий применения,

или по принадлежности ОК к участку се-

ти передачи. Это создает неудобства как

потребителям (ОК одинаковой конструк-

ции разные кабельные заводы могут вы-

пускать под разными марками), так и из-

готовителям (снижается конкурентоспо-

собность ОК). Под термином «марка» в

данном контексте понимается ОК, имею-

щий определенную конструкцию сердеч-

ника и защитных покровов; параметры

ОК одной и той же марки могут варьиро-

ваться в широких пределах в зависимос-

С.Х. МИФТЯХЕТДИНОВ,начальник отдела ЗАО «Связьстройдеталь»

ЦВЕТОВОЕ КОДИРОВАНИЕ ВОЛОКОН

И МОДУЛЕЙ В ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЯХ:

ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ

белый RAL 1013

красный RAL 3000

черный RAL 9005

желтый RAL 1021

синий RAL 5015

зеленый RAL 6018

оранжевый RAL 2003

серый RAL 7000

коричневый RAL 8003

бирюзовый RAL 6027

фиолетовый RAL 4005

розовый RAL 3015

Таблица 1

Цветовое кодирование согласно

стандарту IEC 60304

ти от количества и характеристик приме-

няемых в нем конструктивных элементов,

что, собственно, и оговаривается в тех-

нических условиях изготовителей.

Очевидно, что эту проблему следует ре-

шать как можно скорее, что отмечалось

участниками «круглого стола», проведенно-

го журналом Lightwave Russian Edition в

рамках выставки «Экспокомм-2007» [3].

Представляется, что первым шагом в нап-

равлении унификации конструкций и ма-

рок ОК российского производства, наибо-

лее простым и логичным, практически не

требующим затрат от предприятий-изгото-

вителей ОК, должна стать унификация

цветового кодирования ОВ и ОМ. В после-

дующем можно было бы перейти и к ре-

шению более сложной проблемы – унифи-

кации марок кабелей с учетом их

конструкции, определяющей условия при-

менения.

В составе ОК российского производства в

настоящее время используются в основ-

ном:

• одномодовые ОВ, соответствующее реко-

мендации ITU-T G.652;

• одномодовые ОВ, соответствующее рек.

ITU-T и G.655;

• многомодовые ОВ, соответствующее рек.

ITU-T G.651;

• многомодовые ОВ с соотношением диа-

метр сердцевины/диаметр оболочки

62,5/125 мкм.

Во избежание путаницы

с разнотипными ОВ их распо-

лагают в различных ОМ

многомодульных ОК и в

различных пучках ОВ одно-

модульных ОК.

ОВ, используемые отече-

ственными предприятия-

ми-изготовителями ОК,

поставляются изготовите-

лями волокна в основном

не окрашенными. Окраска

(цветовое кодирование)

ОВ производится изгото-

вителями ОК путем нане-

сения на неокрашенные

ОВ красок ультрафиолето-

вого отверждения, слоем

около 5 мкм. Краски обеспе-

чивают стойкость цвета в те-

чение всего срока службы

ОК, не влияют на характе-

ристики передачи ОВ, стойки

к применяемым в конструк-

циях ОК химическим матери-

алам. Прозрачность красок

для оптического излучения

позволяет использовать ис-

точники видимого излучения

для визуального поиска пов-

реждений ОВ в муфтах и

оконечных устройствах, использовать при

сварке ОВ системы юстировки LID (ло-

кальный ввод

и обнаружение

излучения) и

подключать к

ОВ в местах

изгиба опти-

ческие теле-

фоны для ор-

ганизации слу-

жебной связи.

Мировым ли-

дером в раз-

работке и про-

изводстве ОВ

и ОК являются

США, где в

ОМ типовых

конструкций

многомодуль-

ных кабелей

размещается

максимум 12

волокон.

Вследствие этой «двенадцатиричности»

среди муфт и кроссового оборудования

наиболее распространены конструкции

кассет или модулей для монтажа ОВ с ем-

костью, кратной двенадцати ОВ (рассчи-

танные на монтаж одного-двух ОМ). Это

обеспечивает удобство проведения как

монтажных, так и ремонтных работ на ОК.

В 1982 г. стандартом IEC 304 Междуна-

родного электротехнического комитета

(МЭК) [3] были определены двенадцать

стандартных цветов изоляции низкочас-

тотных кабелей и проводов (табл. 1), ко-

торые используются и для цветового ко-

дирования ОВ в группах, содержащих до

12 ОВ. Нумерация же ОВ, сопоставляе-

мая с цветом, предусмотренным назван-

ным стандартом МЭК, определяется на-

циональными стандартами (табл. 2). Сис-

тема нумерации и цветового кодирования

ОВ, используемая некоторыми российс-

кими предприятиями-изготовителями ОК

согласно их каталогам или описаниям от-

дельных конструкций ОК, представлена

в табл. 3.


Кабели


№ ОВ Belden (США) 1) nkt (ФРГ) 2) R&M (Швейцария)

1 синий красный красный

2 оранжевый зеленый зеленый

3 зеленый синий синий

4 коричневый желтый желтый

5 серый натуральный белый

6 белый серый серый

7 красный коричневый коричневый

8 черный фиолетовый фиолетовый

9 желтый бирюзовый бирюзовый

10 фиолетовый белый черный

11 розовый розовый оранжевый

12 бирюзовый оранжевый розовый

Таблица 2

Цветовое кодирование ОВ, используемое

зарубежными изготовителями ОК

1) Цветовое кодирование производится в соответствии со стан-

дартом TIA/EIA-598; для цветового кодирования ОВ № 13–24;25–36; 37–48 используются те же цвета и в той же последова-тельности, с дополнительным нанесением контрастных (чер-ных) сплошных или штриховых кольцевых полос (черточек),угол нанесения которых определяется номером дюжины ОВ,нанесением продольных сплошных или штриховых полос.

2) Для цветового кодирования ОВ № 13…48 используются те

же цвета и в той же последовательности, с применением до-полнительной маркировки:

ОВ 13…24 – одиночная кольцевая полоска, интервал междуполосками 50 мм, ОВ 25…36 – одиночная кольцевая полоска, интервал междуполосками 25 мм,ОВ 37…48 – сдвоенная кольцевая полоска, интервал междуполосками 50 мм.

ОКС-013)

(г. С.-Петербург)

ООО Интегра-кабель(г. Москва)

ЗАО Москабель-Фуджикура(г. Москва)

1 натуральный красный синий

2 зеленый желтый оранжевый

3 красный зеленый зеленый

4 синий синий коричневый

5 бирюзовый коричневый серый

6 желтый черный белый

7 коричневый оранжевый красный

8 оранжевый фиолетовый черный

9 розовый белый желтый

10 фиолетовый серый фиолетовый

11 серый бирюзовый розовый

12 черный розовый бирюзовый

Таблица 3

Цветовое кодирование ОВ, применяемое российскими

изготовителями ОК

3) Дополнительно к приведенным в таблице 1 применяются цвета: оливко-

вый, лимонный, бежевый, сиреневый, которые используются соответственнодля цветового кодирования ОВ №№ 13–16.


Кабели

Из табл. 2 и 3 видна рассогласованность

систем нумерации, применяемых различны-

ми изготовителями, а также видно, что из

российских предприятий только ЗАО «Мос-

кабель-Фуджикура» использует одну из ши-

роко используемых типовых систем нуме-

рации (согласно стандарту TIA/EIA-598).

Следует отметить, что в технических ус-

ловиях указанных российских предприя-

тий цветовое кодирование ОВ не оговоре-

но (как, впрочем, и у всех остальных рос-

сийских изготовителей ОК); предусмотре-

но лишь (и то не у всех), что в партии ОК,

поставляемой по одному договору, расц-

ветка ОВ должна быть одинаковой.

Таким образом, если цветовое кодирова-

ние ОВ не оговорено заказчиком, то при

изготовлении ОК, содержащих в модулях

менее 12 волокон, изготовитель вправе

применять любое цветовое кодирование

по собственному выбору (например, из

соображений равномерного расходования

запаса красок для ОВ). Поэтому волокна

в кабелях одной и той же марки, изготов-

ленных одним и тем же предприятием, но

поставленных потребителю по разным до-

говорам (например, для строительства

линии и для пополнения эксплуатационно-

го запаса ОК) могут оказаться кодиро-

ванными по-разному. Вероятность рас-

хождения кодировок ОВ в ОК разных пос-

тавок существенно возрастает, если пос-

тавки осуществляются не напрямую, а че-

рез торговые компании, или если приоб-

ретается дополнительная партия кабеля

у другого изготовителя. Разумеется, та-

кую практику трудно считать нормальной,

поскольку различия в цветовой кодировке

волокна неизбежно приводят к путанице

при монтаже и эксплуатации кабеля,

а также усложняют проведение аварийно-

восстановительных работ на оптических

линиях передачи.

В связи с изложенным унификация систе-

мы цветового кодирования и нумерации

ОВ на российских предприятиях-изготови-

телях ОК представляется важной зада-

чей – нужно перейти к единой системе,

которая обеспечивала бы как идентич-

ность цветов красок для ОВ, так и одноз-

начную нумерацию ОВ в ОМ или пучках

волокон. При этом лучше воспользоваться

одной из широко известных систем, чем

вводить новую, особую (т.е. не стоит, нап-

ример, нумеровать ОВ в соответствии с

последовательностью цветов в спектре).

Так, в качестве прототипа можно было бы

использовать систему цветового кодиро-

вания и нумерации ОВ, применяемую

компанией R&M. Привлекательна она

тем, что в ней первые четыре цвета ОВ

(красный, зеленый, синий и желтый –

№№ 1, 2, 3 и 4) соответствуют системе

кодирования жил высокочастотных сим-

метричных кабелей, которая уже несколь-

ко десятилетий применяется в отечест-

венной сети связи. Если придер-

живаться этой системы, то в

двухволоконном ОМ волокна

должны быть окрашены в крас-

ный и зеленый цвета (№ 1 и 2);

в четырехволоконном – в крас-

ный, зеленый, синий и желтый

(№ 1, 2, 3 и 4 соответственно)

и т.д. Другие сочетания (напри-

мер, синий, черный, оранжевый

и зеленый) недопустимы.

Разумеется, одновременно следо-

вало бы принять и унифицирован-

ную систему цветового кодирова-

ния и нумерации оптических моду-

лей. В США из соображений пре-

емственности система цветового

кодирования и нумерации ОМ ана-

логична системе цветового коди-

рования и нумерации ОВ.

Европейские и российские ка-

бельные заводы практикуют сис-

тему кодирования ОМ, при кото-

рой в повиве сердечника ОК при-

меняются два ОМ с контрастны-

ми друг другу цветами (счетный и

направляющий модули), осталь-

ные модули при этом не окраши-

ваются (натуральные цвета).

В этом случае ОМ нумеруются в

порядке возрастания от счетного

ОМ к направляющему и далее

(счетный ОМ – № 1, направляю-

щий – № 2 и т.д.).

Следует отметить, что в настоя-

щее время в технических усло-

виях российских предприятий-из-

готовителей ОК не оговорено,

как должны кодироваться ОМ, а

оговорено обычно лишь то, что

два соседних модуля должны от-

личаться цветом друг от друга и

от остальных ОМ. Из каталогов

и описаний продукции трех упо-

мянутых выше российских

предприятий-изготовителей ОК

видно несоответствие систем цветового

кодирования ОМ, применяемых различ-

ными российскими изготовителями кабе-

лей (табл. 4). Разумеется, учитывая, что

эти предприятия поставляют только часть

общего объема ОК, картина в целом выг-

лядит куда более пестрой.

Таким образом, исходя из сказанного

представляется целесообразным преду-

смотреть единую для российских предп-


Кабели


риятий-изготовителей ОК систему цвето-

вого кодирования также и для ОМ. Ло-

гично использовать следующее цветовые

коды для модулей: № 1 (счетный) – крас-

ный, № 2 (направляющий) – зеленый, ос-

тальные нумеруются в направлении от

№ 1 к № 2 и не окрашиваются (цвет на-

туральный), если в ОК используются од-

нотипные ОВ.

Следует иметь в виду, что ОК может со-

держать и комбинацию различных типов

ОВ, т.е. ОВ, соответствующие рекомен-

дациям G.652, G.655, G.651, а также мно-

гомодовое ОВ 62,5/125 мкм. Для этого

случая следует также предусмотреть еди-

ное цветовое кодирование ОМ, содержа-

щих ОВ разного типа. При этом целесо-

образно учитывать наличие де-факто

стандартных цветовых кодов оболочек

оптических шнуров в зависимости от ти-

пов ОВ в составе кабеля:

• ОМ с ОВ, соответствующими рек.

G.652, – желтые;

• ОМ с ОВ, соответствующими рек.

G.651, – серые;

• ОМ с ОВ типоразмера 62,5/125 мкм –

оранжевые.

Таким образом, возможным вариантом

цветового кодирования ОМ при изготовле-

нии гипотетического многомодульного ОК,

содержащего шесть ОМ, четыре из кото-

рых содержат ОВ, соответствующие реко-

мендации G.652, и два – ОВ, соответству-

ющие рекомендации G.651, может быть

следующий:

• № 1 (цвет красный) – с ОВ, соответству-

ющими рек. G.652;

• № 2 (зеленый) – с ОВ, соответствующими

рек. G.652;

• № 3 и № 4 (натуральный или желтый) –

с ОВ, соответствующими рек. G.652;

• № 5 и № 6 (серый) – с ОВ, соответству-

ющими рек. G.651.

При комбинации в ОК одномодовых ОВ

различного типа следует предусмотреть

кодировку ОМ и другими цветами. Напри-

мер, при изготовлении ОК, содержащего

восемь ОМ, четыре из которых содержат

ОВ, соответствующие рек. G.652, два –

ОВ, соответствующие рек. G.655, и два –

рек. G.656, цветовое кодирование ОМ мо-

жет быть выполнено по следующей схеме:

• № 1 (красный) – с ОВ, соответствующими

рек. G.652;

• № 2 (зеленый) – с ОВ, соответствующими

рек. G.652;

• № 3 и № 4 (натуральный или желтый) –

с ОВ, соответствующими рек. G.652;

• № 5 и № 6 (синий) – с ОВ, соответствую-

щими рек. G.655;

• № 7 и № 8 (коричневый) – с ОВ, соответ-

ствующими рек. G.656.

Разумеется, настоящие предложения не

следует рассматривать в качестве един-

ственного приемлемого варианта, однако

унификация систем цветового кодирования

необходима в интересах как потребителей,

так и заводов-изготовителей и может стать

первым шагом к унификации системы мар-

кообразования ОК российского производ-

ства. Рычагами, способствующими ускоре-

нию этого процесса, очевидно, могут слу-

жить заинтересованность предприятий-из-

готовителей ОК и давление на них со сто-

роны потребителей, если последние при за-

казе ОК будут оговаривать жесткую при-

вязку нумерации ОВ и ОМ к унифицирован-

ным цветовым кодам.

Конечно, нельзя не учитывать и наличие

уже работающих сетей передачи на осно-

ве ОК со специфичной кодировкой, для

расширения или ремонта которых могут

понадобиться новые партии ОК с анало-

гичной кодировкой. В таком случае заказ-

чик и изготовитель могут оговорить в до-

говоре о поставке применение в виде иск-

лючения нетипового цветового кодирова-

ния как ОВ, так и ОМ.

Представляется полезным получить отклики

на высказанные предложения как от заво-

дов-изготовителей ОК, так и от эксплуатаци-

онных предприятий, использующих в своей

практике ОК.


1. Воронцов А.С., Гурин О.И., Мифтяхетди�

нов С.Х. и др. Оптические кабели связи

российского производства. Справочник. М.:

Эко�трендз, 2003.

2. Правила применения оптических кабелей

связи, пассивных оптических устройств и

устройств для сварки оптических волокон.

(Утв. приказом Мининформсвязи № 47 от

19.04.2006 г.) http://www.minsvyaz.ru.

3. Круглый стол по проблемам и перспекти�

вам развития производства оптических ка�

белей в России // Lightwave Russian Edition.

2007. № 2. С. 5.

4. Standard colors for insulation for low�fre�

quency cables and wires. IEC 60304:1982.

5. Fiber Optic Solutions / Product Catalogue

2002/2003. Reichle & De�Massari AG

(Швейцария).

6. Master Catalog. Belden Inc. (США).

7. Сайт компании Corning Inc. (США)

http://www.corning.com.

8. Кабели связи оптические. ТУ 3587�001�

56318613�2002 / Оптические кабели связи:

Каталог ЗАО «ОКС 01».

9. Кабели связи оптические. ТУ 3587�004�

14584720�2005 / Оптические кабели связи:

Каталог ООО «Интегра�кабель».

10. Кабели оптические для Взаимоувязан�

ной сети связи России. ТУ 16.К87�001�00;

спецификации на кабели ЗАО «Москабель�

Фуджикура».

11. Оптические кабели типа OPGW. ТУ

3587�001�nkt�2005. NKT Cables GmbH.

12. Кабели оптические. ТУ 3587�001�

58743450�2003. ООО «Еврокабель 1».

№ оптическогомодуля

ЗАО ОКС-01(г. С.-Петербург)

ООО Интегра-кабель(г. Москва)

ЗАО Москабель-Фуджикура(г. Москва)

1 (счетный) натуральный красный синий

2 (направляющий) зеленый желтый желтый

3 красный натуральный натуральный

4 синий натуральный натуральный

5 бирюзовый натуральный натуральный

6 желтый натуральный натуральный

7 коричневый натуральный натуральный

8 оранжевый натуральный натуральный

9 розовый натуральный

10 фиолетовый натуральный

11 серый натуральный

12 черный

Таблица 3

Цветовое кодирование ОМ в ОК


Кабели

Введение

При разработке нового поколения опти-

ческих систем передачи важно добиться

их максимальной гибкости, простоты и

низкой стоимости. Долгое время диспер-

сия рассматривалась в качестве сущест-

венного фактора, препятствующего раз-

витию оптических сетей в этом направле-

нии. Так, в первых системах без компенса-

ции дисперсии дальность передачи по

стандартному одномодовому оптическому

волокну (ОВ) ITU-T G.652 составляла по-

рядка 80 км при скорости

10 Гбит/с. После разра-

ботки в начале 1990-х гг.

эрбиевых волоконных

усилителей (EDFA) и

мультиплексирования по

длинам волн (WDM) дис-

персия в оптических сис-

темах компенсировалась

при помощи пассивных

модулей компенсации

дисперсии (DCM), уста-

навливаемых на линии

передачи через равные

интервалы. Однако эти

модули увеличивали

стоимость и сложность

систем, требовались двух-

каскадные усилители для

компенсации дополнительного затухания,

вносимого модулями, росла суммарная

PMD в линии, и тем самым они осложня-

ли повышение скорости передачи данных

и ограничивали возможности организа-

ции прозрачных сетей с применением пе-

реконфигурируемых оптических мультип-

лексоров ввода-вывода (ROADM). Поэто-

му так заманчива для проектировщиков

сетей идея отказа от устройств компенса-

ции дисперсии.

В последнее время пристальное внима-

ние уделялось телекоммуникационным

технологиям, устойчивым к воздействию

дисперсии в линии. В частности, широко

рекламируются возможности дуобинар-

ной модуляции и электронных средств

компенсации дисперсии в приемном уст-

ройстве, которые позволяют эксплуатиро-

вать сети без применения линейных ком-

пенсаторов дисперсии, и все эти техноло-

гии способны соперничать между собой в

борьбе за звание «предпочтительного ва-

рианта» компенсации дисперсии [1, 2].

Усовершенствованные схемы

модуляции

Формат модуляции, используемый для

кодирования потоков данных при переда-

че по оптическим сетям, может сущест-

венно влиять на устойчивость потока

к искажениям, вызванным нелинейными

свойствами системы передачи и хромати-

ческой дисперсией. Традиционные систе-

мы кодирования данных в оптических се-

тях, такие как код без возвращения к ну-

лю (NRZ) и код с возвращением к нулю

(RZ) используют сигнал с

двумя уровнями амплитуды,

соответствующими логиче-

ским единице и нулю. Были

разработаны два новых фор-

мата, названные дуобинар-

ной модуляцией и модуляци-

ей с попеременной инверси-

ей блоков (ABI), которые от-

личаются высокой степенью

устойчивости к дисперсион-

ным искажениям импульсов

по сравнению с традицион-

ными схемами модуляции ти-

па кода NRZ. За счет введе-

ния альтернативных фазо-

вых состояний в качестве

третьего уровня при кодиро-

вании сигнала дуобинарная

модуляция и ABI снижают межсимволь-

ные помехи, вызванные дисперсией, и

обеспечивают значительное повышение

устойчивости к воздействию дисперсии.

Дуобинарная модуляция – более зрелая

технология по сравнению с ABI, а выпус-

НИЗКОДИСПЕРСНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА

ITU�T G.655 В СОЧЕТАНИИ С СИСТЕМАМИ НОВОГО

ПОКОЛЕНИЯ: ПРИВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ПЕРСПЕКТИВА

ДЛЯ СЕТЕЙ БЕЗ КОМПЕНСАЦИИ ДИСПЕРСИИ

Рис. 1. Сравнение схем компенсации дисперсии в передатчикеи приемнике

ДЖО ДЕМПСИ (JOE DEMPSEY), менеджер по новым продуктам,МЕРРИОН ЭДВАРДС (MERRION EDWARDS), менеджер по маркетингу,КЛАУДИО МАЗАЛИ (CLAUDIO MAZZALI), менеджер по маркетингу новых продуктов, Corning Inc.


Кабели


каемые серийно ретрансляторы с дуоби-

нарной модуляцией без компенсации

обеспечивают для оптических волокон

G.652 типовое значение дальности пере-

дачи 80 км на длине волны 1550 нм, при-

чем дальность может быть увеличена

почти до 200 км для скорости передачи

10 Гбит/с [1].

Электронная компенсация дисперсии

Электронной компенсацией дисперсии

(EDC) называется новая технология,

предназначенная для увеличения даль-

ности передачи в оптических сетях по

сравнению с передачей без компенса-

ции. В настоящее время приближается

стадия коммерческого внедрения. Разра-

ботка систем EDC, как показано на

рис. 1, проходила по двум направлениям

– коррекция дисперсии в передатчике

(Tx-based EDC) и в приемнике (Rx-based

EDC). Коррекция дисперсии в приемнике

основана на использовании современных

методов обработки сигнала на уровне

приемного устройства для успешного де-

кодирования искаженных дисперсией

сигналов. Три наиболее распространен-

ных метода коррекция дисперсии в при-

емнике – это компенсация с решающей

обратной связью (decision feedback

equalisation, DFE), компенсацией с пря-

мой связью (feed forward equalisation,

FFE) и с оценкой последовательности по

максимальному правдоподобию (maxi-

mum likelihood sequence estimation,

MLSE). Исследования, проведенные ком-

панией Corning, показали, что методы

DFE и FFE не обеспечивают той степени

компенсации, которая может быть дос-

тигнута при использовании метода

MLSE. Было показано, что коррек-

ция дисперсии в приемнике с ис-

пользованием метода MLSE спо-

собна увеличить дальность переда-

чи до 60% при традиционной моду-

ляции без возврата к нулю (БВН)

и дополнительно на 10–15% благо-

даря дуобинарной модуляции [3].

Тем не менее из общей картины

ясно, что совместное применение

дуобинарной модуляции и компен-

сации дисперсии в приемнике по-

тенциально способно обеспечить

значительное увеличение дальнос-

ти передачи по сравнению с система-

ми без компенсации. Ожидается, что

после внедрения

этих технологий

дальность переда-

чи по стандартно-

му одномодовому

волокну без при-

менения модулей

компенсации дис-

персии составит

до 250 км.

Характеристики

дисперсии

оптических

волокон

Различные значе-

ния дисперсии,

описываемые

действующими

рекомендациями

ITU-T, и соответ-

ствующие годы их

утверждения по-

казаны на рис. 2.

Усилия по дости-

жению оптималь-

ной дисперсии не

имели четкой це-

ли, что привело к

колебаниям при

выборе техноло-

гии компенсации.

После нескольких лет использования пя-

ти различных типов волокон наиболее

распространенными становятся два из

них – G.652 и G.655, причем каждый об-

ладает преимуществами в конкретных

условиях. Попытка объединения двух

этих стандартов в рамках одной реко-

мендации (G.656) с промежуточным зна-

чением дисперсии оказалась неудачным

компромиссом, поскольку такое ОВ на

практике в большинстве случаев облада-

ет худшими рабочими характеристиками

по сравнению с G.652 и G.655 и в то же

время не представляет ценности в плане

унификации, учитывая распро-

страненность ОВ других ти-

пов. С течением времени от-

сутствие четких целей и еди-

ного мнения в отношении дис-

персии в ОВ привели к поис-

кам действенных способов

преодоления эффектов дис-

персии. Логичной кульминаци-

ей этих исследований стали

технологии, обеспечивающие

очень высокую устойчивость

систем передачи к дисперсии

– например EDC (электронная

компенсация дисперсии) и

AMF (усовершенствованные

форматы модуляции).

Рис. 2. Эволюция дисперсии волокон для длиныволны 1550 нм


Кабели

Оптические волокна

с ненулевой смещенной

дисперсией и технологии,

устойчивые к эффекту дисперсии

У темы устойчивости волокна к эффек-

ту дисперсии есть еще один аспект.

В 1990-е гг. впервые появились опти-

ческие волокна с ненулевой смещенной

дисперсией (волокна NZDS, подробно

описанные в рекомендации G.655). Они

отличаются наименьшей дисперсией в C-

диапазоне и позволяют значительно уве-

личить дальность передачи без компен-

сации дисперсии в диапазоне 1550 нм.

Подобно ОВ G.652 волокна G.655 требу-

ют компенсации дисперсии для передачи

в городских, региональных сетях и сетях

дальней связи. Но при этом в ОВ такого

типа, подобных волокну LEAF® компании

Corning, дисперсия составляет 25% от

дисперсии в волокнах G.652. Поэтому

ОВ LEAF® позволяют создавать сети без

модулей компенсации дисперсии и с мо-

дуляцией типа БВН протяженности уже

до 320 км (снижение дисперсии в ОВ до

25% от дисперсии в ОВ G.652 позволяет

в четыре раза увеличить протяженность

сетей без компенсации). Благодаря дуо-

бинарной модуляции при передаче по ОВ

LEAF® можно дополнительно увеличить

протяженность сетей без компенсации

дисперсии до 600 и более километров

[4]. Применение метода компенсации

дисперсии в приемнике к сигналам с мо-

дуляцией БВН, передаваемым по ОВ

LEAF®, по заключению исследователей

компании Corning, также позволяет до-

биться протяженности сетей без компен-

сации около 600 км. Это позволяет боль-

шинству существующих оптических сетей

работать без линейных устройств ком-

пенсации дисперсии, однако такой даль-

ности передачи недостаточно для боль-

шинства сетей дальней связи.

На повестке дня стоит вопрос: чего мож-

но было бы достигнуть путем объедине-

ния преимуществ усовершенствованных

форматов модуляции, электронной ком-

пенсации дисперсии и волокон типа

NZDS? Позволит ли сочетание этих техно-

логий осуществлять оптическую передачу

в рамках одной сети дальней связи

с мультиплексированием по длинам волн

(WDM) без линейных устройств компенса-

ции дисперсии?

Интеграция системы: электронная

компенсация дисперсии

в приемнике, дуобинарная

модуляция и волокно NZDS

Для ответа на поставленные вопросы

компания Corning провела в своих лабо-

раториях в Салливан-Парке исследова-

ния рабочих характеристик системы на

основе низкодисперсного ОВ в сочета-

нии с новыми технологиями, устойчивы-

ми к дисперсии. Исследования продемо-

нстрировали возможность передачи 38

каналов со скоростью 10,7 Гбит/с с раз-

несением каналов на 50 ГГц в длинно-

волновой части C-диапазона (случай, со-

ответствующий наихудшим условиям) с

применением дуобинарной модуляции и

электронной компенсации дисперсии в

приемнике по методу MLSE на расстоя-

ние свыше 900 км по ОВ LEAF® без ис-

пользования каких-либо промежуточных

компенсаторов оптической дисперсии

[4, 5]. Дальнейшие исследования показа-

ли, что применение одного оптического

модуля предварительной компенсации в

передатчике с фиксированными предыс-

кажениями – 3360 пс/нм для длины вол-

ны 1550 нм – позволяет увеличить это

расстояние до 1500 км без каких-либо

линейных или выходных устройств ком-

пенсации [5, рис. 2]. Начиная с 1500 км

дисперсия в каналах с самой большой

длиной волны ограничивает использова-

ние системы, потому что в них накапли-

вается самая высокая дисперсия. Но

важно отметить, что рабочая характерис-

тика системы остается тем не менее дос-

таточно плоской для всех каналов на

расстоянии до 1200 км, и потому каждый

из них может быть отведен на любом

расстоянии вплоть до 1500 км без внесе-

ния в приемник каких-либо изменений.

Эта особенность исключительно полезна

для организации прозрачных и перекон-

фигурируемых сетей. Объединение

электронной компенсации дисперсии в

приемнике по методу MLSE с дуобинар-

ной модуляцией и ОВ LEAF® позволяет

выдвинуть новую концепцию организа-

ции телекоммуникационных сетей: высо-

коскоростная (10 Гбит/с) передача по оп-

тическим линиям без линейных компен-

саторов дисперсии для всех сетей про-

тяженности до 1500 км.

Рис. 3. a) Значения оптического отношения сигнал/шум (OSNR) и Q�фактор* для 38 каналов после передачи со скоростью10,7 Гбит/с на расстояние 1500 км по ОВ NZDS с дуобинарной модуляцией и электронной коррекцией дисперсии в приемни�ке. б) Значения Q�фактор периферийных и центрального канала как функция расстояния в ОВ NZDS при скорости передачи10,7 Гбит/с с дуобинарной модуляцией и электронной компенсацией дисперсии в приемнике

* Для получения более подробной информации о

Q-факторе см. статью: Р.Р. Убайдуллаев Протяжен-

ные ВОЛС на основе EDFA // LWRE, 2003, №1, с. 22.


Кабели


Исходя из этих данных можно

предположить, что примене-

ние электронной компенса-

ции дисперсии в приемнике и

дуобинарной модуляции с од-

ним стационарным модулем

предыскажений позволит уве-

личить расстояние передачи

без компенсации дисперсии

на базе ОВ G.652 до 450 км,

а для волокон со средним

уровнем дисперсии (подоб-

ным волокнам типа NZDS, от-

вечающим требованиям ITU-T

G.656) – до 900 км (табл. 1).

Совершенно очевидно, что перс-

пектива обеспечения оптической

передачи без линейных уст-

ройств компенсации дисперсии в

большинстве видов сетей путем

интеграции дуобинарной модуля-

ции с электронной коррекцией

дисперсии в приемнике и пере-

дачи по ОВ G.655 с низким уров-

нем дисперсии крайне заманчи-

ва. Однако, учитывая, что разра-

ботка оптических систем всегда бывает

сопряжена с тщательным анализом затрат,

будет ли новая технология, совмещенная с

ОВ G.655, достаточно экономичной для

крупномасштабного внедрения?

Экономические преимущества

использования электронной

компенсации дисперсии в приемнике

и дуобинарной модуляции совместно

с низкодисперсионными ОВ

Для того чтобы понять соотношение зат-

рат и экономии применения электронной

компенсации дисперсии в приемнике и

дуобинарной модуляции для передачи со

скоростью 10 Гбит/с по низкодисперсион-

ному ОВ G.655, компания

Corning провела сравне-

ние стоимости такой

системы, построенной

на базе оптических во-

локон с различным

уровнем дисперсии

(волокно LEAF®, сов-

местимое с G.655, во-

локно со средним

уровнем дисперсии

(MDF) и волокно G.652).

Многие из новых техни-

ческих решений отбрасы-

ваются при первой оценке из-за несколь-

ко повышенных первоначальных капи-

тальных затрат (FIC). И действительно,

дуобинарные ретрансляторы в настоящее

время стоят на 10–15% дороже ретранс-

ляторов обычного типа [1]. При этом про-

ектировщики часто упускают из вида тот

факт, что новые решения способны обес-

печивать непрерывную экономию в тече-

ние всего срока службы сети. Например,

применение электронной компенсации

дисперсии в приемнике и дуобинарной

модуляции совместно с низкодисперсны-

ми ОВ позволяет экономить на модулях

компенсации дисперсии при каждом вво-

де в эксплуатацию нового волокна в рам-

ках наращивания пропускной

способности.

Для корректного расчета этого

фактора используется модель

чистой приведенной стоимости

(NPV), которая учитывает не

только первоначальные капи-

тальные затраты (FIC), но и буду-

щую экономию. Для сбалансиро-

ванной оценки при сравнении

суммарных затрат по каждому

типу ОВ будущие капитальные

затраты на модули компенсации

дисперсии пересчитываются в те-

кущую стоимость в денежном вы-

ражении. Кроме того, чтобы от-

делить и лучше понять влияние

экономии затрат, связанной толь-

ко с модулями компенсации дис-

персии, в этой модели не рас-

сматривается какая-либо эконо-

мия на усилителях.

Несмотря на то что в реальных

системах модули компенсации

дисперсии обычно бывают равно-

мерно распределены по сети, для

упрощения интерпретации результатов и

их большей наглядности модель построе-

на на основании предположения о том,

что каждый отдельный тип ОВ требует

установки первого модуля компенсации

только после достижения максимальной

протяженности без компенсации, т.е.

1500 км для оптических волокон LEAF®,

900 км для оптических волокон со сред-

ним уровнем дисперсии и 450 км для оп-

тических волокон G.652 с высоким уров-

нем дисперсии. Результаты анализа

представлены на рис. 3. Через 450 км

для ОВ G.652 требуется применение мо-

дулей компенсации дисперсии, в резуль-

тате чего экономия для ОВ LEAF® и MDF,

где эти модули пока не

нужны, дает положитель-

ную чистую приведенную

стоимость по сравнению с

G.652, начиная с 650 км и

далее. Для MDF значения

чистой приведенной стои-

мости растут до 900 км,

но затем модули компен-

сации дисперсии требуют-

ся и для них, и экономия

чистой приведенной стои-

мости начинает быстро

сокращаться. Наоборот,

Рис. 4. Экономия чистой приведенной стоимости ОВ

LEAF® и MDF в сравнении со стандартным одномодо�

вым ОВ. Экономия стоимости сети обеспечена исклю�чением линейных модулей компенсации дисперсии

(DCM) на расстоянии в 1500 км для ОВ LEAF® (900 км

для MDF), тогда как для одномодового ОВ необходимаустановка DCM всего через 450 км. Экономические пре�

имущества ОВ LEAF® сохраняются до 2550 км, а MDF –

только до 1050 км. Значения чистой приведенной стои�мости рассчитаны для кабеля с 24 ОВ, исходя из пере�дачи 32 каналов по 10 Гбит/с с полной защитой, еже�годного роста потребности в пропускной способностина 100% и первоначальной потребности 300 Гбит/с

Тип волокна БВНДуоби-нарн.

EDC в при-емн. MLSE +

БВН

Дуобинарн. +EDC в приемн.

Дуобинарн. +EDC в приемн. +предыскажения

G.652 80–100* 200* 135–170* 250* 450**

G.656 (MDF) 160–200** 400** 270–340** 500** 800–900**

LEAF 350* 700–750** 550–600** 900* 1500*

Таблица 1

Дальность передачи по волокнам G.652, G.656 и LEAF (км)

* Экспериментальные данные.** Определено на основании экспериментальных данных, исходя из предположения,что для длины волны 1550 нм дисперсия составляет 8 пс/нм·км для ОВ G.656и 17 пс/нм·км для ОВ G.652.


Кабели

ОВ с низкой дисперсией LEAF® обеспечи-

вают рост чистой приведенной стоимости

вплоть до 1500 км, а начиная с 1500 км

набранный запас позволяет поддержи-

вать положительное значение NPV

вплоть до 2500 км. Этот анализ доказы-

вает, что для сетей протяженностью до

2500 км дуобинарная модуляция совмест-

но с электронной коррекцией дисперсии

в приемнике и ОВ LEAF® позволяют дос-

тичь значительной экономии затрат.

Выводы

После долгих лет разработки новых ти-

пов оптических волокон, различающихся

в отношении величины дисперсии, ОВ

G.655 и G.652 стали наиболее распрост-

раненными типами волокон во всем ми-

ре. Это объясняется их точно определен-

ными рабочими характеристиками, широ-

кой распространенностью и всеобщей

поддержкой. Однако отсутствие единых

дисперсионных характеристик волокон

стимулировало разработку таких нечув-

ствительных к дисперсии технологий, как

дуобинарная модуляция и электронная

компенсация дисперсии в приемнике. Но-

вые технологии привлекли к себе внима-

ние в 2006 г. Несомненно, они окажут су-

щественное влияние на развитие сетей

малой протяженности без компенсации

дисперсии с применением волокна G.652.

В настоящее время многие компании

предлагают изделия, работающие с дуо-

бинарным форматом модуляции, т.е. нас-

тупает период зрелости этих технологий.

Однако для включения в широкомасштаб-

ные прозрачные сети более протяженных

линий требуется волокно с меньшей дис-

персией. Оптическое волокно LEAF® ком-

пании Corning, соответствующее требова-

ниям G.655, совместно с дуобинарной мо-

дуляцией и с электронной компенсацией

дисперсии в приемнике способно обеспе-

чить передачу на расстояние 1500 км при

привлекательных показателях экономии

затрат. И если конечная цель состоит в

построении экономически выгодных ли-

ний дальней связи без линейных уст-

ройств компенсации дисперсии, что обес-

печит значительные преимущества при

создании прозрачных и переконфигуриру-

емых сетей, то соответствующее волокно

существует уже сегодня.


Lightwave, February 2007


1. Hardy S. Optical duobinary promises improved

reach, greater flexibility // Lightwave. May 2006.

2. Hardy S. Dispersion Tolerant Technologies

Battle for Attention // Lightwave. June 2006.

3. Downie J.D., Sauer M., Hurley J.

Experimental measurements of uncompensat�

ed reach increase from MLSE�EDC with regard

to measurement BER and modulation format //

Opt. Express. 2006. Vol. 14. P. 11520;

http://www.opticsinfobase.org/

abstract.cfm?URI=oe�14�24�11520.

4. Downie J.D., Sauer M., Hurley J. Flexible

10.7 Gb/s DWDM Transmission over up to

1200 сm without optical in�line or post�compen�

sation of dispersion using MLSE�EDC // ???

5. Downie J.D., Sauer M., Hurley J. 1500 km

Transmission over NZ�DSF without in�line or

post�compensation of dispersion for 38

10.7Gbit/s channels // Electronics Letters.

2006, May 25. Vol. 42, No. 11.


Измерительная техника


РИК РАЦИНСКАС (RICK RACINSKAS), главный инженер компании Tellabs

Пользуясь своим любимым измерительным

прибором со множеством функций и воз-

можностей, мы обычно доверяем результа-

там проводимых измерений. Но соответ-

ствуют ли фактические параметры измере-

ний (точность, динамический диапазон и

др.) тем, за которые мы платим или на ко-

торые хотя бы надеялись, приобретая при-

бор? Возможно, совсем не соответствуют.

Оптическое волокно – это не медный провод

в разноцветной изоляции. Для выполнения

корректных измерений с ним следует обра-

щаться предельно аккуратно, соблюдая осо-

бенную чистоту при соединении. Последова-

тельные, точные и воспроизводимые резуль-

таты измерения требуют знаний, некоторых

инструментов и неустанной бдительности.

В этой статье рассматриваются некоторые

причины, снижающие точность измерений,

и предложения по их устранению.

Соединительные шнуры

Можно сказать, что измерительный прибор

начинается на дальнем конце соединитель-

ного кабеля (патчкорда). При использовании

некачественного кабеля прибор за 50 тысяч

долларов способен вести себя, словно в сот-

ню раз более дешевая подделка. Дешевый,

поврежденный или загрязненный соедини-

тельный кабель внесет грубые ошибки в из-

мерение мощности. Мы не жалеем 50 дол-

ларов на щуп к высококачественному 10-ги-

гагерцовому осциллографу. Так же следует

относиться и к оптическому волокну. Деше-

вый, поврежденный или загрязненный сое-

динительный кабель внесет грубые ошибки

в измерение мощности. Если после несколь-

ких подсоединений обнаруживается сниже-

ние мощности сигнала на 0,5–1 дБ, то патч-

корд следует заменить или очистить разъе-

мы. В норме каждое соединение должно вы-

зывать снижение мощности на 0,02 дБ или

даже меньше. Поскольку очистка разъемов

внутри соединительной розетки (адаптера)

весьма сложна, выходом тут может стать

постоянное подключение метрового патч-

корда. Следует выбрать качественные изде-

лия и избегать пользоваться шнурами неиз-

вестных производителей.

Из-за больших размеров фотодетектора под-

соединение практически любого разъема к

измерителю мощности не будет сильно вли-

ять на точность измерения. Однако подсое-

динение к источнику излучения требует осо-

бой тщательности. Ведь при этом крошеч-

ные линзы юстируются с допуском в милли-

онные доли дюйма фактически по трем

пространственным осям. Для подсоединения

нужна также хорошая оптическая розетка.

Дешевая, нестойкая к износу не подойдет.

Лучше всего применять розетку с керамиче-

ской втулкой и держать ее закрытой защит-

ным колпачком. Перед особо важными изме-

рениями розетку всегда необходимо чистить,

используя специальную чистящую палочку.

При чистке разъемов оптических передатчи-

ков необходима осторожность, чтобы не пов-

редить сильным нажатием или избытком

чистящей жидкости внутреннюю линзу.

Излучение лазерных и других источников

может стать нестабильным вследствие из-

носа торца разъема. Восстановить его ра-

ботоспособность зачастую способна повтор-

ная полировка в заводских условиях. Но

постоянно подключенный патчкорд остается

самым дешевым решением. Идея проста –

уменьшение числа соединений с прибором,

упрощение осмотра и очистки разъема.

Не следует хранить патчкорд туго смотанным

и производить измерения со смотанным кабе-

лем. Его деформация вызывает дополнитель-

ные потери, особенно для длин волн

1490/1550 нм. Кабель требует проверки и ос-

торожного обращения во время измерений.

После нескольких сотен соединений его следу-

ет заменять и всегда очищать оба его конца.

Чем плох соединительный кабель неизвест-

ного происхождения? Очень многим. Он мо-

жет вносить до 1 дБ нестабильных потерь –

это критический уровень для измерений вы-

сокой точности. Отдел закупок вашей про-

вайдерской компании может считать патч-

корд дешевым материалом, но на деле это

не совсем так. Лишь около трети кабелей от

неизвестного производителя пригодны для

лабораторного использования. Что же оста-

нется от экономии после очистки вручную и

тестирования каждого из них?

Еще один пример. Соединительные феррулы

изготавливаются достаточно большими для

удобства сборки схемы измерения. Процесс

сборки вызывает расцентровку волокна и вы-

зывает дополнительные потери и нестабиль-

ность. Резьба некоторых разъемов может

быть неточной, и привинчивание коннектора

вызывает ослабление сигнала вследствие

механических напряжений. Основные потери

вносит механическое рассогласование, воз-

никающее при повторном подсоединении.

Многие кабели могут оказаться загрязнен-

ными уже при покупке, поэтому их следует

сразу проверять. Более надежные прода-

ются с приложением результатов заводс-

кого тестирования.

В США качественный соединительный ка-

бель с очень низкими потерями на входе

(IL, insertion loss) можно купить за 20 долла-

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ

ИЗМЕРЕНИЙ




ров. Для лабораторной калибровки и вооб-

ще при высоких требованиях к точности

следует использовать дорогой образцовый

патчкорд, который выпускают многие фир-

мы-производители. Следует пометить и

хранить этот патчкорд, так как он может по-

надобиться в любой момент для выявления

и устранения необъяснимых неполадок.

Другие источники проблем и методы

их преодоления

Среди других потенциальных причин пони-

жения точности измерений стоит упомянуть

следующие.

Защитные колпачки. Большой источник

проблем. Колпачок может

оказаться загрязненным и ис-

пачкать поверхность стыка.

Колпачки необходимо очи-

щать и хранить в чистых па-

кетах. Необходимо всегда

закрывать наконечники опти-

ческих разъемов. Даже ма-

ленький электростатический

заряд на разъеме способен

притягивать атмосферную

пыль и влагу.

Разъемы измерительных

приборов. После серии

подключений разъемы могут

сами стать источником за-

грязнения, поэтому их следу-

ет очищать. В лабораторных ус-

ловиях для восстановления

первоначальных свойств разъе-

ма можно использовать ульт-

развуковой очиститель.

Внешний осмотр. Основная область сердце-

вины для одномодового разъема – 9 мкм. Че-

ловеческий волос в несколько раз толще.

Пятнышко грязи, просто осадок от табачного

дыма, который даже невозможно увидеть,

способны вызвать серьезное ослабление, об-

ратное отражение сигнала в разъеме и даже

его деградацию. При этом обыкновенная

очистка может оказаться недостаточной для

устранения помехи. Для осмотра торца перед

соединением можно использовать 400-крат-

ный микроскоп с чистым адаптером. Кроме

того, на коннекторе могут оказаться царапи-

ны или даже его может повредить мощное

излучение эрбиевого усилителя (EDFA).

Важно учитывать, что мельчайшая пыль

может вносить не очень большие потери –

скажем, около 0,5 дБ. Но она может увели-

чить мощность отраженного сигнала на

10–30 дБ. Это критично для AM-видеосис-

тем или для одноволновой передачи дан-

ных. Более того, простое повторное соеди-

нение разъема может изменить параметры

потока данных, и качество измерений и пе-

редачи информации может упасть непредс-

казуемым образом.

Чистка и калибровка

Из изложенного ясно, насколько важна

чистка разъемов для гарантии точности из-

мерений. Однако на практике к ней часто

относятся удивительно легкомысленно: для

высокоточно отполированных микроповерх-

ностей оптоволокна используется очисти-

тель окон, спирт, ве-

тошь и тому подоб-

ные подручные сред-

ства.

Полная (желательно

сухая) очистка –

ключ к низким поте-

рям и точным изме-

рениям. Не рекомен-

дую применять боль-

шинство жидких

очистителей из-за

лишних сложностей и

из-за того, что после

них нужна сухая про-

тирка во избежание

испарения остатков

жидкости и оседания

налета. Использова-

ние спиртосодержа-

щих растворов опас-

но. Использование

бутылок из-под других жидкостей – еще од-

на распространенная ошибка, так как спирт

растворяет загрязнения и постепенно мо-

жет превратиться в «настойку» на грязи.

Какой метод очистки самый лучший? Это

зависит от некоторых дополнительных усло-

вий. В лаборатории и на производстве нуж-

на в основном очистка от пыли, но для опти-

ческого волокна, проложенного вне помеще-

ний или в центрах связи, может понадобить-

ся более сложная и регулярная очистка. Для

описания методов правильной очистки нуж-

на отдельная статья, а здесь имеет смысл

посмотреть на последствия неправильной

очистки через 400-кратный микроскоп, с тем

чтобы изменить процедуру или даже поме-

нять поставщика материалов.

Если вы еще не провели серьезного осмот-

ра и очистки волокна, пожалуйста, займи-

тесь этим немедленно. Загрязнение может

в конечном счете влететь в копеечку. Ком-

пания Westover Scientific выпустила три ви-

деоролика, посвященных этой теме, под об-

щим названием «Проверяйте перед соеди-

нением!». По подсчетам крупных телекомму-

никационных компаний, загрязнение волок-

на вызывает от 65% до 75% проблем опти-

ческой связи. Поэтому следует проводить

профилактические проверки, или вам при-

дется содержать большой штат сотрудников.

Перспектива сокращения объема работ

по очистке волокна крайне заманчива.

Вот список соответствующих «разумных»

доводов:

1) разъемы уже очищены изготовителем;

2) очищать нужно будет, когда связь

прервется;

3) мы лишь устанавливаем компоненты во-

локонной оптики, а не производим их;

4) кончилось чистящее средство;

5) нас этому почти не учили;

6) видно невооруженным глазом, что оно

чистое!

Нетрудно сообразить, стоит ли принимать в

расчет эти доводы.

Волокно, проложенное по улице, активнее

всего подвергается загрязнению пылью, ге-

лями, нефтепродуктами и т.д. При проклад-

ке, перед соединением, следует очищать

оба конца линии. Один из секретов отрасли

оптической связи – количество возвращае-

мых с рекламацями панелей, которые бла-

годаря простой очистке проходят повтор-

ные тесты без неполадок.

Подчеркну важность очистки «уличного»

волокна исходя из собственного опыта ра-

боты по обслуживанию сетей «волокно в

дом» (FTTH). Монтажники без необходи-

мости вызывали меня повторно, а я просто

очищал волокно, и телевизионные каналы

снова обретали высокую четкость. Им ну-

жен был измеритель оптической мощности,

а они тестировали линию по картинке ка-

бельного телевидения. Пришлось в обеден-

ный перерыв прочесть лекцию по чистке и

осмотру.

На рис. 1 показано, как выглядит отпечаток

пальца (чистого!) при 400-кратном увеличе-

нии. Подобное загрязнение нельзя заме-

тить невооруженным глазом. После очистки

область сердцевины хорошо распознается

и готова для создания соединения с низки-

ми потерями.

Сказанное относится не только к сотрудни-

кам вашей компании. Допустим, некая фир-

Рис. 1. Фотоснимок срезаоптоволокна с отпечаткомпальца. Очистка исправля�ет положение

ма «Сезонная калибровка» предлагает вам

огромную скидку, присылает квалифициро-

ванных специалистов, которые отлично от-

калибруют ваше оборудование. Но почис-

тят ли они линзы, адаптеры и прочее? Нас-

колько хорошо они об-

ращаются с самим во-

локном? Иногда ка-

либровщики даже

опечатывают оборудо-

вание стикерами и

предоставляют вам

пожинать плоды этой

гарантии: оборудова-

ние вдруг начинает

работать хуже, чем до

калибровки. Если на

этом этапе очистить

оптические поверх-

ности, то работа обо-

рудования улучшится.

Если же вы будете пос-

тоянно содержать их в

чистоте, то регулярных

подстроек просто не

потребуется.

Очистку лучше проводить

как перед измерениями,

так и после них. Зайдите к калибровщикам.

Их приборное оснащение должно быть лучше

вашего, но вас может удивить, как оно ис-

пользуется. Посмотрите, знают ли они, как

очищать и осматривать волокно. Результаты

измерений очень чувствительны к соблюде-

нию правил этой процедуры. Сравните ре-

зультаты с независимыми замерами или с ре-

зультатами доступных вам измерений. Опи-

райтесь на надежные

фирмы или на завод-

скую калибровку.

Проблемы,

связанные

с производителем

Если вы полагаете,

что, заключив дого-

вор на монтаж воло-

конно-оптического

оборудования, мож-

но больше ни о чем

не беспокоиться,

приведу еще нес-

колько соображений.

Если ваш постав-

щик использует

микроскоп (видео-

систему) для визу-

ального контроля

чистоты разъемов,

то настроить яр-

кость и контраст довольно легко. При этом

повреждение сердцевины или загрязнение

могут остаться незамеченными. Не стоит

надеяться, что настройщики с помощью

этой процедуры заметят пятнышко диамет-

ром 27,2 мкм. Предпочтительнее использо-

вать объективную компьютеризованную

систему с USB-интерфейсом (рис. 2). По-

мимо того что она дает точные результаты,

это отличная новость для тех, кто не любит

жирных пятен на экране прибора.

Есть и другие факторы, которые необходи-

мо учитывать при работе с поставщиками.

Умеют ли они обращаться с оптикой? За-

меняют ли патчкорды по мере износа?

Чистят ли разъемы всякий раз? Вы обна-

ружите, что большинство производителей

не тратят деньги на замену кабеля или на

очистку без крайней необходимости. Для

долгосрочного проведения надежных из-

мерений требуется соблюдение одних и

тех же условий. Только регулярные про-

верки и строгое соблюдение всех правил

сохранят точность ваших измерений.

Обучение

Можно только удивляться, насколько ма-

ло внимания уделяется обучению персо-

нала и каких результатов можно добиться

за счет простого инструктажа на рабочем

месте. Отпечаток пальца, показанный на

большом мониторе, оставляет сильное

впечатление.

Даже дорогое оборудование при непра-

вильном использовании может давать оши-

бочные результаты. В основном инженеры

выбирают хорошее оборудование для

измерений, но они верят, что кто-то

другой опишет процедуры, обучит тех-

ников и монтажников, проследит за

соблюдением технологии и проверит

результат. Но часто этого не происхо-

дит. Мы проводим проверку оборудо-

вания на электростатический заряд,

поскольку все хорошо знают, чем гро-

зит статика. Пришло время повысить

знания менеджеров среднего звена об

оптическом волокне.

Для того чтобы оптическое оборудова-

ние проявило свои лучшие качества,

необходимо приложить знания и труд.

Надеюсь, что из этой статьи вы узнали

кое-что новое о проведении точных из-

мерений при обслуживании и монито-

ринге сетевого оборудования. Главное

– тщательность измерений повысит ка-

чество и практическую отдачу от рабо-

ты вашей компании.


Lightwave, April 2007



Рис. 2. Снимок загрязнения, по�лученный при помощи прибораWestover Scientific's FiberChek2.Подобная компьютеризованнаясистема позволяет провестибыстрый простой тест по стан�дарту, который обещает вскорестать всемирным


Интернет�директории


ООО «ВэлкомТрейдинг»

Широкий спектроборудования, кабеля ирасходных материалов длямонтажа и эксплуатацииволоконно�оптических иэлектрических линий связи

www.velcom-t.ru

Кабельный завод«Оптен»Производствои поставкиоптических кабелейсвязи. Проектированиеи строительствоВОЛС

www.opten.spb.ru

Компания

«ОПТИКТЕЛЕКОМ»

Материалы, технологии и решениядля строительстваи эксплуатации ВОЛС

www.optictelecom.ru

ЗАО «ОКС 01»

Производство оптическихкабелей связидля различных условийпрокладки и эксплуатации

ЗАО «Пластком»

Производство защитныхпластмассовых трубдля линейных сооруженийсвязи

www.ocs01.ru www.plastcom.spb.ru

Компания

«ТЕРАЛИНК»

Оборудованиеи материалыдля монтажа,строительстваи тестирования ВОЛС

www.teralink.ru

Компания

«PHOTONIUM»

Оборудование для производ�ства телекоммуникационногои специального оптическоговолокна, сборочные и упако�вочные линии для сотовыхтелефонов, аккумуляторов,зарядных устройств, антенн,высокочастотных фильтров,оптических компонентов и др.

www.photonium.fi

Компания«ИНСТИТУТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ»

Производитель контроль�но�измерительного обору�дования для ВОЛС, системмониторинга, приборовдля испытания оптическогокабеля при производствеэталонных приборов

www.beliit.com

КомпанияООО «ОПТЕЛ»Производство пассивныхкомпонентов ВОЛС, пос�тавка кабеля, измеритель�ных приборов, инструмен�тов и кабельной арматуры.Курсы повышения квали�фикации по ВОЛС

www.optel.ru www.optel.com.ua

Введение

Оптическая модульная система

WaveReady 3000 компании JDSU – это

простое, готовое к работе решение для

добавления дополнительных каналов

DWDM к уже существующим каналам

CWDM. Поддержка работы такой гибрид-

ной конфигурации относится к основным

достоинством платформы WaveReady.

Известно, что CWDM – прекрасное эконо-

мичное решение для первого этапа раз-

вертывания масштабируемой городской

сети. Недорогая транспортная система

WaveReady CWDM обеспечи-

вает работу до восьми кана-

лов со скоростями 2,5 Гбит/с.

Этого достаточно для многих

сетей городского масштаба,

при чем, если нужно увели-

чить емкость сети сверх

восьми каналов,

WaveReady позволяет

плавно перейти к исполь-

зованию каналов DWDM

дополнительных к каналам

CWDM.

Это позволяет операторам

связи добавить много но-

вых каналов в сеть, перво-

начально разработанную

для более ограниченной ем-

кости и меньшей дальности,

характерных для сетей

CWDM. Такая гибридная

сеть позволяет постепенно

наращивать емкость сети,

оплачивая только новую ем-

кость и тем самым экономя

на инвестициях.

Для операторов главными

преимуществами гибридно-

го решения CWDM/DWDM

состоят в следующем.

• Пониженная стоимость:

CWDM значительно де-

шевле, чем DWDM, из-за

меньшей стоимости ис-

пользуемых лазеров

и спектральных

фильтров. Боль-

шее расстояние

между каналами

снижает требова-

ния к стабильнос-

ти частоты ис-

пользуемых ком-

понентов. Именно

поэтому CWDM-

передатчики и

фильтры проще в

производстве и де-

шевле. Экономия

наиболее заметна

в крупных сетях.

• Принцип оплаты

по мере роста сети

(pay-as-you-grow):

позволяет предос-

тавлять в аренду

заказчикам новые

спектральные ка-

налы, оплачивая

оборудование для

этих каналов по

мере поступления

заказов. Такой

подход минимизи-

рует начальные ин-

вестиции и опера-

ционные расходы

в первый период

эксплуатации сети.

• Защита инвести-

ций: несмотря на то

что восьми каналов

может быть доста-

точно при развер-

тывании сети и на

первом этапе ее

эксплуатации,

очень существенна

возможность в бу-

дущем по мере роста количества корпора-

тивных заказчиков модернизировать сеть

с использованием оборудования DWDM.

Операторы связи теперь избавлены от

выбора между системами CWDM и

DWDM: оба варианта можно разворачи-

вать одновременно или последовательно

в соответствии с планом развития емко-

сти и размеров сети. Приобретая плат-

форму WaveReady, оператор связи ока-

зывается во всеоружии также и в заман-

чивой ситуации взрывного роста числа

клиентов – модульная система обеспечи-

вает очень быстрое и удобное наращива-

ние и модернизацию сети в любой ее

точке. Важно отметить, что при модерни-

зации сети действующее оборудование

всегда будет продолжать работать и пос-

ле модернизации.

Как работает гибридная система?

Частотный план для систем CWDM содер-

жит 16 каналов, разделенных интервала-

ми шириной 20 нм. Чаще всего использу-

ются восемь следующих каналов: 1470,

1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590 и

1610 нм. Рис. 1 иллюстрирует работу

восьмиканальной системы CWDM.


Новые продукты

ГИБРИДНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СЕТЬ DWDM/CWDM

Материалы раздела «Новые продукты» публикуются

на правах рекламы.

Экономичная и масштабируемая гибридная оптическая система DWDM/CWDM WaveReady™компании JDSU обеспечивает сохранение инвестиций.

Рис. 1. Принцип работы восьмиканальной системы связиCWDM. Восемь независимых каналов от передатчиковТХ1–ТХ8 объдиняются мультиплексором и передаются поволоконно�оптической линии связи. На приемной сторонелинии каналы демультиплексируются и подаются на при�емники RX1–RX8

1521,02 1540,56

1521,79 1541,35

1522,56 1542,14

1523,34 1542,94

1524,11 1543,73

1524,89 1544,53

1525,66 1545,32

1526,44 1546,12

1527,22 1546,92

1527,99 1547,72

1528,77 1548,51

1529,55 1549,32

1530,33 1550,12

1531,12 1550,92

1531,90 1551,72

1532,68 1552,52

1533,47 1553,33

1534,25 1554,13

1535,04 1554,94

1535,82 1555,75

1536,61 1556,55

1537,40 1557,36

1538,19 1558,17

1538,98 1558,98

Таблица 1

Теоретическая и реальная

доступность спектральных

каналов в диапазонах 1530 нм

и 1550 нм. Реально доступные

каналы выделены цветом

1530 н

м ��

20 н

м

1550 н

м ��

20 н

м

Новые продукты


Внутри спектральной полосы, предназна-

ченной для канала-CWDM на длине вол-

ны 1530 нм, можно разместить 25 кана-

лов DWDM, разделенных интервалом

100 ГГц (на данной

длине волны это со-

ответствует интерва-

лу примерно 0,8 нм).

Еще 25 каналов

DWDM можно раз-

местить внутри

спектральной поло-

сы, предназначенной

для канала CWDM

на длине волны

1550 нм. Разумеет-

ся, это возможно

только при использо-

вании спектральных

фильтров с резкими

границами.

В табл. 1 приведены частоты каналов

DWDM из стандартного частотного

набора ITU, которые теоретически можно

разместить в спектральных полосах, от-

носящихся к двум спектральным кана-

лам СWDM.

На практике, однако, добавление

25 DWDM-каналов в спектральные CWDM-

каналы как на 1530 нм, так и на 1550 нм

оказывается неосуществимым из-за не-

достаточной резкости спектральных

фильтров. Поскольку реальный профиль

спектрального фильтра не прямоугольный,

часть DWDM-каналов оказывается вне ра-

бочей области. Тем не менее используе-

мые компанией JDSU спектральные

фильтры позволяют разместить дополни-

тельно 38 DWDM-каналов в двух CWDM-

каналах, как показано в табл. 1.

Практическая реализация гибридной сис-

темы заключается в последовательном

подключении к существующему мульти-

плексору/демультиплексору CWDM еще

нескольких элементов – мультиплексо-

ров/демультиплексоров DWDM, каждый

из которых рассчитан на каналы, распо-

ложенные в соответ-

ствующем спект-

ральном диапазоне,

попадающем в поло-

су пропускания

действующего

CWDM-фильтра.

Рис. 2 иллюстрирует

принцип создания

44-канальной гибрид-

ной системы

CWDM/DWDM из 8-

канальной системы

CWDM путем добав-

ления двух 19-ка-

нальных наборов, за-

меняющих два кана-

ла CWDM, к оставшимся шести каналам.

Для перехода от архитектуры, показан-

ной на рис. 1, к новой гибридной архи-

тектуре, требуется добавить два муль-

типлексора и демультиплексора и 38 пар

передатчик–приемник. Дополнительные

вносимые потери определяются потерями

в мультиплексоре и демультиплексоре

и потерями в соединителях.

Рис. 2. Принцип работы 44�канальной гибридной системы связиCWDM/DWDM. К шести независимым каналам от передатчиков ТХ1–ТХ3и ТХ6–ТХ8 добавляются 38 дополнительных каналов



Адресная книга

OFS

Aдрес: Россия, 103104, Москва,Спиридоньевский пер., 9,б/ц Марко Поло, офис 315 (OFS)

Тел.: +7 495 202�7659Факс: +7 495 901�9711E-mail: [email protected];

[email protected]Сайт: www.ofsoptics.com

Компания OFS (Optical fiber solutions – Оп-тико-волоконные решения) – разработчик,производитель и поставщик оптических во-локон, оптических кабелей, компонентов иустройств специальной фотоники для широ-кого диапазона применений в телекоммуни-кационной индустрии. OFS, бывшие оптико-волоконные подразделения LucentTechnologies, работают на рынке телеком-муникационной волоконной оптики с момен-та его зарождения и были первым промыш-ленным производителем оптоволокна длятелекоммуникаций. Свое новое названиеOFS получили после продажи подразделе-ний волоконной оптики Lucent Technologiesкомпании Furukawa в 2001 г. FurukawaElectric Co. является владельцем OFS.OFS имеет головной офис и головной заводв г. Норкросс, шт. Джорджия, США, а такжепредприятия и офисы в ряде стран, вклю-чая Россию. В Москве с 2001 г. работаетпредставительство OFS. В Воронеже в1998 г. было создано совместное предприя-тие по производству волоконно-оптическихкабелей «ОФС-Связьстрой-1 Волоконно-оп-тическая кабельная компания».

ОКС 01, Пластком

Aдрес: Россия, 198323, Санкт�Петербург,

Волхонское шоссе, 115

Тел.: +7 812 380�3901

Факс: +7 812 380�3903

E-mail: [email protected]

Сайт: www.ocs01.ru


Волхонское шоссе, 115, литера Ж

Тел.: +7 812 746�1761

Факс: +7 812 746�1140


Сайт: www.plastcom.spb.ru

Группа компаний ЗАО «ОКС 01»и ЗАО «Пластком» являются ведущимиотечественными производителями опти-ческих кабелей связи (ОК) и защитныхпластмассовых труб (ЗПТ), предназначен-ных для строительства ВОЛП.Выпускаемая продукция обладает широ-ким спектром преимуществ, что позволя-ет нам быть конкурентоспособными нароссийском рынке и удовлетворять все-возможным требованиям заказчиков (оп-тимальность конструкций изделий, сов-ременные материалы, высокотехнологич-ное производство и т.д.).Нашим потребителям предоставляютсяуслуги, связанные с консультациями, ре-комендациями при проектировании истроительстве линий связи, а также комп-лектной поставке ОК и ЗПТ с необходи-мыми аксессуарами и принадлежностями.

Diamond SA

Aдрес: Via die Patrizi 5

CH�6616 Losone

Switzerland

Тел.: +41 91 785 45 45

Факс: +41 91 785 45 00

E-mail: diamond@diamond�fo.com

Сайт: www.diamond�fo.com

Производство оптоволоконных продуктов,

в том числе: E-2000™, F-3000™ (LC), ST,

DIN, DMI, FC, SC, MU, MPO, MFS, соедини-

тельные панели, внешние, промышленные

и специальные коннекторы. Кроме того,

Fan-out, Break-out, активные и пассивные

компоненты FTTx, гибриды, аттенюаторы,

ограничители и отражатели. Коммутаци-

онные шнуры, инструменты подготовки и

осмотра волокна, оборудование для про-

ведения тестирования и измерений.

ООО «ОПТЕН»КАБЕЛЬНЫЙ ЗАВОД

ООО «ОПТЕН» КАБЕЛЬНЫЙ ЗАВОД


шоссе Революции, д. 58

ООО «Оптен-Кабель»

Aдрес: Россия, 188689,

Ленинградская обл.,

Всеволожский район,

дер. Суоранда, ул. Строителей д. 19

Тел.: (812) 226�78�72, 225�02�86

Факс: 226�81�00, 226�78�72

E-mail: [email protected],

[email protected]

Сайт: www.opten.spb.ru

Санкт-Петербургский кабельный завод«ОПТЕН», основанный в 1991 году, первоев России предприятие по выпуску оптичес-ких кабелей связи. Основной вид деятель-ности – производство оптических кабелейсвязи. В соответствии с утвержденнымиМинсвязи России техническими условиямизавод выпускает более 30 марок кабелей,среди которых: самонесущие кабели дляподвески на опорах, кабели для прокладкив грунте и кабельной канализации; кабелидля прокладки в трубах; кабели для вод-ных переходов, локальных сетей и т.д. Вы-сокий уровень подготовки персонала, при-менение современного производственногооборудования и технологий, взаимодей-ствие с лидерами в области производствакабельных материалов – слагаемые успе-ха, позволяющие «Оптену» обеспечиватьстабильно высокое качество продукции.

ТЕРАЛИНК

Aдрес: Россия, 117997, Москва,ул. Профсоюзная, 84/32,корп. Б2�2, офис 27�30

Тел.: +7 495 787�1777Факс: +7 495 333�3300E-mail: [email protected]Сайт: www.teralink.ru

Компания «Тералинк» образованав 2005 г. в результате реорганизации ком-пании «Телеком Транспорт». Миссия ком-пании «Тералинк» – поиск, разработкаи внедрение в России инновационных ре-шений и технологий:• системы PON;• системы передачи «видео по волокну»;• строительство оптических распредели-тельных сетей доступа (FTTP/FTTH) мето-дом пневмопрокладки волокна;• технология навивки оптического кабеляна провода ЛЭП;• пассивные оптические компоненты.

ИнститутИнформационных Технологий

Aдрес: Беларусь, 220088, Минск,

ул. Смоленская, 15, офис 907

Тел.: +375 17 294�5972

Факс: +375 17 294�4935


Сайт: www.beliit.com

Компания ИИТ – разработчик и произво-

дитель широкого спектра контрольно-изме-

рительного оборудования для ВОЛС: сис-

тем мониторинга, рефлектометров, локато-

ров, тестеров, переговорных устройств. От-

дельным направлением является производ-

ство сложных приборов для испытания оп-

тического кабеля при производстве, а так-

же наукоемких эталонных приборов.


Адресная книга


PHOTONIUM

Aдрес: Photonium Oy, Maksjoentie 11,

Virkkala FI�08700, FINLAND

Тел.: +358 19 357381

Факс: +358 19 3573848


Сайт: www.photonium.fi

Тел.: +358 40 5626797*

E�mail: [email protected]*

Компания «Photonium» является ведущимпроизводителем и поставщиком оборудова-ния для производства оптического волокна.Мы предлагаем новую технологию FCVD,которая позволяет повысить производи-тельность и качество процесса MCVD.«Photonium» – ключевой партнер для раз-работчиков полимерных, микроструктури-рованных и легированных волокон.«Photonium» работает в области автомати-зации сборки в электронике и фотонике. Мыпроизводим сборочные и упаковочные ли-нии для сотовых телефонов, аккумуляторов,зарядных устройств, антенн, высокочастот-ных фильтров, оптических компонентов.«Photonium» – партнер, которомудоверяет финская полупроводниковаяпромышленность* Контактное лицо:Малинин Алексей Андреевич

Связьстройдеталь

Aдрес: Россия, 115088, Москва,

ул. Южнопортовая, 7а

Тел.: +7 495 786�3434

Факс: +7 495 786�3432


Сайт: www.ssd.ru, www.fot.ru

Компания «Связьстройдеталь» разра-

батывает, производит и поставляет ши-

рокий ассортимент материалов для

строительства и ремонта линий связи.

Ассортимент продукции «Связьстройде-

таль» включает более 1000 наименова-

ний изделий, среди которых соедини-

тельные муфты для всех видов кабелей

связи, монтажные материалы, кроссо-

вое и монтажное оборудование, прибо-

ры и инструменты для ВОЛС, изделия

для строительства кабельной канализа-

ции и железобетонные изделия.

Ассортимент предлагаемой продукции

постоянно обновляется за счет разра-

боток конструкторского отдела и служ-

бы маркетинга, а также в ходе совмест-

ных разработок с отраслевыми НИИ,

КБ, заводами и др.

Компания «Связьстройдеталь» являет-

ся дистрибьютером всемирно известных

поставщиков телекоммуникационного

оборудования 3М, Tyco Electronics

Raychem, Seba, Corning Cable Systems.

ОПТЕЛ

Aдрес: Россия, 111024, Москва, а/я 141

Тел./факс: +7 495 786�3497

(многоканальный)


Сайт: www.optel.ru

Aдрес: Украина, 61106, Харьков,

ул. Индустриальная, 3

Тел./факс: +38 057 717�6681


Сайт: www.optel.com.ua

ООО ОПТЕЛ разрабатывает и производит:• пассивные компоненты ВОЛС: патч-корды, разветвители, спектральные муль-типлексоры, изоляторы, аттенюаторы,кроcсовые коробки, стойки и шкафы;• измерительные приборы: источникиизлучения, измерители уровня мощности,тестеры, оптические телефоны; поставляет:• измерительную и монтажную технику:рефлектометры, сварочные аппараты,инструменты и расходные материалы,арматуру для подвески кабеля.

При фирме работает лицензированныйучебный центр повышения квалификациипо ВОЛС, компьютерным сетям и гиб-ридным сетям кабельного ТВ.

ДЕЛЬТАКОМ


ул. Красноказарменная, д.17

Тел.: +7 495 362�7059

Факс: +7 495 362�7059


Сайт: www.deltakom.ru

ООО «Дельтаком» – динамично развива-ющаяся компания, организованная в2003 г., основными видами деятельностикоторой являются:• производство шнуров оптических сое-динительных (патчкордов и пигтейлов)всех типов;• производство многоволоконных кабель-ных сборок с любым количеством волокон;• производство оптических разветвителей;• сборка, поставка и продажа оптическогокроссового оборудования;• 19-дюймовых шкафов и стоек;• поставка и продажа пассивного и актив-ного оптического оборудования, монтаж-но-измерительного оборудования, опти-ческого кабеля;• монтаж волоконно-оптических сетей.Изготавливаем патчкорды и пигтейлы лю-бой длины с качеством полировки PC,SPC, UPC, APC и с любым типом коннек-торов: FC, SC, ST, LС, MTRJ, MU, Е2000.

ОФС Связьстрой�1 Волоконно�Оптическая Кабельная Компания

Aдрес: Россия, 394019, Воронеж,

ул. Жемчужная, 6

Тел.: +7 (4732) 67�27�95, 79�07�55

Факс: +7 (4732) 67�27�95, 79�07�55


Сайт: www.ofssvs1.ru

Производство и продажа практически лю-бых видов волоконно-оптических кабелейдля магистральных, внутризоновых, горо-дских и воздушных линий связи. Все опти-ческие кабели сертифицированы для ис-пользования на Взаимоувязанной сети свя-зи РФ. Сертифицированы СДС «Военныйрегистр» и «Оборонный регистр». Самоне-сущие кабели дополнительно сертифициро-ваны для использования в электроэнерге-тике РФ, на воздушных линиях передач.На предприятии внедрена система менедж-мента качества ISO 9001-2000 (сертификат№ 092294 QM, выдан компанией DQS).

ОПТИКТЕЛЕКОМ


Дмитровское ш., 71

Тел.: +7 495 901�9186 (многоканальный)

+7 495 755�9088

+7 495 487�0125

Факс: +7 495 901�9186


Сайт: www.optictelecom.ru

Aдрес: Казахстан, 050004, Алматы,

ул. Маметовой, 67, офис 204

Тел.: +7 3272 664�002, 664�003

Факс: +7 3272 507�327

Компания «ОПТИКТЕЛЕКОМ»: материа-

лы, технологии и решения для строитель-

ства и эксплуатации ВОЛС.

Lightwave 2007 03

Documents

Transcript of Lightwave 2007 03