Кабели 8 волокон

Кабели с 8 оптическими волокнами: конструкция, стандарты и применение

Кабель на 8 оптических волокон представляет собой стандартизированное волоконно-оптическое изделие, содержащее восемь отдельных световодов, объединенных в единую защитную оболочку. Это один из наиболее распространенных типов кабелей для организации магистральных, распределительных и абонентских линий связи в сетях FTTx, ЦОД, СКС и промышленных системах передачи данных. Конструкция обеспечивает баланс между достаточной пропускной способностью для большинства типовых задач и экономической эффективностью, предлагая резервные волокна для расширения сети и восстановления после повреждений.

Конструктивные особенности кабелей на 8 волокон

Конструкция кабеля определяется условиями прокладки и эксплуатации. Основные элементы остаются общими для всех типов.

• Оптическое волокно: В кабелях на 8 волокон применяются волокна типов SMF (G.652.D – стандартное одномодовое), MMF (OM2, OM3, OM4 – многомодовое) или, реже, волокна с нулевой смещенной дисперсией (G.655). Диаметр буферного покрытия (первичного покрытия) волокна обычно составляет 250 мкм.
• Модуль (трубка) или пучок: Восемь волокон могут быть объединены в один компактный пучок, свободно уложены в центральной трубке (модуле), заполненной гидрофобным гелем, или сгруппированы в несколько мини-модулей (например, 2×4 волокна). Бесгелевая технология (Dry) также широко распространена, особенно для кабелей, прокладываемых внутри зданий.
• Силовой элемент: Для компенсации механических нагрузок (растяжение, сжатие) используется центральный силовой элемент (ЦСЭ) из стеклопластика (FRP) или стальной проволоки. В некоторых конструкциях силовые элементы интегрированы в броню.
• Защитные оболочки и броня:
  • Внешняя оболочка: Изготавливается из полиэтилена (PE) для наружной прокладки, поливинилхлорида (PVC) для внутренней, либо из безгалогенных материалов с низким дымовыделением (LSZH) для помещений с людьми.
  • Броня: Применяется для защиты от грызунов и механических повреждений. Может быть выполнена в виде гофрированной стальной ленты (CSL), стальных проволок (Wire Armoured) или стеклоружейной оплетки.
• Гидрофобный заполнитель: В наружных кабелях все пространства между элементами заполняются гидрофобным тиксотропным гелем или гидрофобными порошками/нитями для блокировки влаги.

Классификация по условиям прокладки

Выбор конкретного типа кабеля напрямую зависит от трассы прокладки.

• Кабель для наружной прокладки (Outdoor): Имеет оболочку из черного полиэтилена, стойкого к УФ-излучению, гидрофобный заполнитель и, как правило, броню. Предназначен для прокладки в кабельной канализации, грунте, по воздуху (на опорах).
• Кабель для внутренней прокладки (Indoor): Оболочка из PVC или LSZH, часто облегченной конструкции, без гелевого заполнения (сухой), гибкий. Для прокладки в лотках, стояках, кабель-каналах внутри зданий.
• Универсальный кабель (All-Dielectric Self-Supporting, ADSS): Кабель без металлических элементов, предназначенный для подвеса на опорах ЛЭП или отдельно. Имеет встроенный силовой элемент из арамидных нитей для восприятия ветровых и ледовых нагрузок.
• Кабель для прокладки в грунт (Direct Buried): Обязательно имеет броню из гофрированной стальной ленты или стальных проволок для защиты от давления грунта и грызунов.
• Пожаробезопасный кабель (Fire-Resistant): С оболочкой из LSZH-материалов, с барьерами из слюдяных лент, способен сохранять работоспособность в течение заданного времени при пожаре (категории IEC 60331).

Цветовая маркировка волокон и соединений

Строгая цветовая маркировка является основой для идентификации волокон при сварке и коммутации. Стандарт TIA-598-C определяет следующую последовательность для 8-волоконного кабеля или модуля:

Позиция волокна	Цвет буфера (первичного покрытия)	Условный номер
1	Синий (Blue)	1
2	Оранжевый (Orange)	2
3	Зеленый (Green)	3
4	Коричневый (Brown)	4
5	Серый (Slate)	5
6	Белый (White)	6
7	Красный (Red)	7
8	Черный (Black)	8

Внешняя оболочка кабеля также имеет маркировку, указывающую на тип волокна, количество, стандарт и метраж.

Ключевые технические параметры и стандарты

При выборе и проектировании систем на основе 8-волоконного кабеля необходимо учитывать следующие параметры:

• Затухание (α): Основной параметр потерь. Для одномодового волокна на длине волны 1310 нм типично ≤ 0,36 дБ/км, на 1550 нм – ≤ 0,22 дБ/км. Для многомодового (OM4) на 850 нм – ≤ 3,0 дБ/км.
• Диаметр модового поля/сердцевины: Для SMF ~9.2 мкм, для MMF OM4 – 50 мкм.
• Диаметр кабеля и вес: Зависят от конструкции. Пример: наружный кабель с броней – диаметр ~10-13 мм, вес ~150-250 кг/км.
• Допустимое растягивающее усилитие (Максимальная нагрузка при растяжении): Для наружных кабелей – от 1.5 до 6 кН и более (для ADSS).
• Температурный диапазон эксплуатации: Обычно от -40°C до +70°C для наружных, от -10°C до +60°C для внутренних.
• Стандарты: Основные стандарты: IEC 60794 (серия), ГОСТ Р 54429-2011 (Россия), TIA-568.3-D, ITU-T G.65x (для волокон).

Сценарии применения и схемы организации связи

Кабель на 8 волокон является универсальным решением для построения сегментов сетей различного масштаба.

• Магистрали FTTx (PON): В пассивных оптических сетях одно волокно (с использованием технологий WDM) может обслуживать до 64 абонентов. Кабель на 8 волокон позволяет создать несколько резервных магистралей или разделить потоки для разных районов.
• Соединения в ЦОД и между серверными: Для организации межстоечных и межшкафных соединений на короткие расстояния (до 500 м) используются многомодовые 8-волоконные кабели (OM3/OM4) с разъемами LC или MTP/MPO. Одно волокно может передавать данные со скоростью 10, 40, 100 Гбит/с и выше.
• Горизонтальная и вертикальная кабельная система (СКС): В качестве оптической магистрали между этажными распределительными пунктами.
• Промышленные сети и АСУ ТП: Для соединения контроллеров, удаленных вводов/выводов в условиях сильных электромагнитных помех. Применяются кабели с усиленной защитой и пожаробезопасным исполнением.
• Системы видеонаблюдения (IP): Для передачи видео с нескольких камер высокой четкости по одному волокну с использованием оптических мультиплексоров.

Методы сварки и коммутации

Для постоянного соединения отрезков кабеля применяется сварка на сварочном аппарате. Волокна защищаются термоусаживаемыми гильзами или механическими сплайс-кассетами, которые укладываются в оптические кроссы или муфты.

Для коммутации с активным оборудованием используются пигтейлы и патч-корды с разъемами (чаще всего LC или SC). Кабель на 8 волокон обычно терминируется в 19-дюймовую оптическую кросс-панель (патч-панель) на 8 или 12 портов. Для высокоплотных ЦОД применяются гибридные решения с кабелями MTP на 12 волокон, которые разветвляются на 6 дуплексных LC-соединений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель на 8 волокон от кабеля на 12 волокон?

Основное отличие – количество оптических световодов и, как следствие, потенциальная пропускная способность и резервирование. Кабель на 12 волокон более плотный и часто используется в ЦОД для работы с интерфейсами 40/100G с применением разъемов MTP. Кабель на 8 волокон более распространен для распределительных сетей FTTx и магистралей СКС, где требуется стандартное дуплексное подключение (прием/передача) для 4-х магистральных линий с полным резервом.

Можно ли использовать только 4 волокна из 8, оставив остальные в резерв?

Да, это стандартная практика. Часто при построении сети 4 волокна задействуются для текущих задач (например, 2 на передачу и 2 на прием для двух направлений), а остальные 4 остаются в качестве резерва на случай расширения сети или аварийного восстановления. Неиспользуемые волокна должны быть корректно уложены в сплайс-кассете или кроссовой панели.

Какой тип волокна выбрать: одномодовое (SM) или многомодовое (MM)?

Выбор зависит от расстояния, скорости передачи данных и бюджета.

• Одномодовое (G.652.D): Для расстояний более 500-1000 м, скоростей 1G/10G/100G и выше на большие дистанции. Активное оборудование дороже, но кабель дешевле. Является стандартом для наружных магистралей.
• Многомодовое (OM3/OM4): Для коротких дистанций внутри ЦОД и зданий (до 100-550 м в зависимости от скорости). Активное оборудование (трансиверы) дешевле. Оптимально для высоких скоростей (40/100G) на коротких расстояниях.

Нужна ли броня для кабеля, прокладываемого в кабельной канализации?

Прокладка в существующей пластиковой или бетонной кабельной канализации не всегда требует брони. Однако, если канализация негерметична, возможно попадание грунтовых вод и риск повреждения грызунами. В таких условиях, а также при прямой прокладке в грунт, кабель с броней из гофрированной стальной ленты (CSL) является обязательным. Для подвеса на опорах в агрессивных условиях (птицы, ветер) может потребоваться кабель с броней из стальных проволок.

Как рассчитать общее затухание линии на основе 8-волоконного кабеля?

Общее затухание (А) рассчитывается по формуле: A = α L + Nс Ac + Nсв

• Aсв, где:
• α – коэффициент затухания волокна (дБ/км, берется из паспорта кабеля для рабочей длины волны).
• L – длина линии (км).
• Nс – количество соединений (сварных или механических).
• Ac – затухание на одном соединении (для сварки ~0.05-0.1 дБ, для коннектора ~0.3 дБ).
• Nсв – количество разъемных соединений (коннекторов).
• Aсв – затухание на одном разъемном соединении (обычно ≤ 0.5 дБ).

Полученное значение должно быть меньше оптического бюджета (Optical Budget) используемого передатчика/приемника с запасом 2-3 дБ.

Что означает маркировка «8F G.652.D PE/AT» на кабеле?

Эта маркировка расшифровывается следующим образом:

• 8F – количество волокон (8 Fibers).
• G.652.D – тип одномодового оптического волокна (стандартное, с улучшенными характеристиками на «водяном пике» 1383 нм).
• PE – материал внешней оболочки (полиэтилен, для наружной прокладки).
• AT – наличие брони (Armoured Tape, гофрированная стальная лента).

Таким образом, это 8-волоконный одномодовый кабель с броней для прокладки в грунт или кабельную канализацию.