Кабели оптические 16 волокон G.652.D

Кабели оптические 16 волокон G.652.D: полный технический обзор

Оптический кабель на 16 волокон, построенный на основе одномодового волокна типа G.652.D, представляет собой стандартизированное и высокотехнологичное решение для создания магистральных, зоновых и городских сегментов волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), а также для развертывания сетей доступа (FTTx). Его конструкция и параметры оптимизированы для обеспечения высокой пропускной способности, надежности передачи данных на большие расстояния и соответствия современным требованиям к спектральному уплотнению (DWDM, CWDM).

Сердцевина системы: одномодовое оптическое волокно G.652.D

Ключевым элементом кабеля является оптическое волокно, стандартизированное МСЭ-Т (ITU-T) как Рекомендация G.652. Класс «D» (стандартное волокно с уменьшенным пиком потерь на водных группах OH) является наиболее совершенной и современной модификацией в этом семействе.

Основные технические характеристики волокна G.652.D:

• Тип: Одномодовое, со смещенной дисперсией.
• Диаметр модового поля: (8.6 — 9.5) ± 0.7 мкм на длине волны 1310 нм.
• Диаметр оболочки: 125.0 ± 0.7 мкм.
• Коэффициент концентричности модового поля/оболочки: ≤ 0.8 мкм.
• Коэффициент затухания:
  • ≤ 0.36 дБ/км на длине волны 1310 нм,
  • ≤ 0.22 дБ/км на длине волны 1550 нм,
  • ≤ 0.23 дБ/км на длине волны 1625 нм.
• Длина волны нулевой дисперсии (λ₀): 1300 — 1324 нм.
• Наклон дисперсии нулевой дисперсии (S₀): ≤ 0.092 пс/(нм²·км).
• Коэффициент поляризационной модовой дисперсии (PMD): ≤ 0.20 пс/√км (максимальное значение для кабеля, после укладки).
• Ключевая особенность: Отсутствие пика затухания на 1383 нм («водного пика»), что позволяет использовать весь диапазон от 1260 нм до 1625 нм (O-, E-, S-, C- и L-диапазоны) для передачи информации.

Конструктивное исполнение кабеля на 16 волокон

Кабель на 16 волокон является сбалансированным решением, сочетающим достаточную плотность упаковки с удобством разделки и сварки. Конструкции варьируются в зависимости от условий прокладки.

1. Кабель для внутренней прокладки (Indoor)

Имеет облегченную конструкцию, часто с противопожарными характеристиками (не распространяющий горение, с пониженным дымовыделением — LSZH). Волокна могут быть уложены в один или несколько центральных модулей-трубок или в виде плоской ленты. Внешняя оболочка обычно из поливинилхлорида (PVC) или безгалогенных компаундов (LSZH).

2. Кабель для наружной прокладки (Outdoor)

Имеет усиленную конструкцию, стойкую к влаге, ультрафиолету и механическим нагрузкам. Типичная структура:

• Центральный силовой элемент (ЦСЭ): Стеклопластиковый пруток или стальной трос, обеспечивающий стойкость к растяжению.
• Оптические модули: 16 волокон могут быть сгруппированы в один, два или более модулей-трубок, заполненных гидрофобным гелем для защиты от влаги.
• Гидрофобный заполнитель: Гель или порошок в модулях и под оболочкой.
• Броня (опционально): Стальная гофрированная лента или проволочная оплетка для защиты от грызунов и механических повреждений (кабель типа «труба-броня»).
• Внешняя полиэтиленовая оболочка (PE): Черного цвета, стойкая к УФ-излучению и атмосферным воздействиям.

3. Кабель универсальный (Indoor/Outdoor)

Объединяет преимущества: внешняя оболочка из полиуретана или LSZH-компаунда, стойкая к УФ и распространению горения, что позволяет прокладывать его как по улице, так и внутри зданий без перехода на другой тип кабеля.

Таблица: Сравнение типовых конструкций кабеля на 16 волокон G.652.D

Параметр / Тип кабеля	Внутренний (Indoor)	Наружный (Outdoor)	Универсальный (I/O)	С броней
Целевое применение	ЦОД, кроссы, этажные стояки	Кабельная канализация, грунт, воздушные линии	Комбинированная трасса (улица-здание)	Прокладка в грунте без защиты, районы с грызунами
Силовой элемент	Арамидные нити	Стеклопластиковый пруток	Стеклопластиковый пруток/арамид	Стальной трос + стеклопластик
Защита от влаги	Минимальная	Гель в модулях, гидрофобная лента	Гель или сухой заполнитель	Гель в модулях, гидрофобная лента
Броня	Нет	Нет (или опционально)	Нет	Гофрированная стальная лента
Оболочка	PVC, LSZH	Полиэтилен (PE)	Полиуретан (PUR), LSZH	Полиэтилен (PE)
Минимальный радиус изгиба	10×D кабеля	15-20×D кабеля	10-15×D кабеля	20×D кабеля

Области применения и проектные соображения

Кабель на 16 волокон G.652.D применяется в следующих инфраструктурных решениях:

• Магистральные и зоновые сети: Создание резервируемых физических трактов между крупными узлами связи.
• Городские сети (Metro): Соединение районных АТС, точек присутствия операторов.

Сети доступа FTTx (FTTH, FTTB): В качестве распределительного и магистрального кабеля от OLT к муфтам и точкам разветвления.

• Внутриобъектовые сети: Связь между зданиями (кампусные сети), внутри ЦОД.
• Системы видеонаблюдения и СКУД: Для передачи данных на большие расстояния без ретрансляторов.

Проектные соображения:

• Затухание: При расчете бюджета мощности (Power Budget) линии необходимо учитывать затухание в волокне (макс. 0.22 дБ/км на 1550 нм), потери на сварных соединениях (0.05-0.1 дБ на стык), потери на разъемных соединениях (около 0.3 дБ на пару) и эксплуатационный запас.
• Дисперсия: На длинах волн 1550 нм дисперсия волокна G.652.D составляет примерно 17 пс/(нм·км). Это критичный параметр для высокоскоростных систем (10 Гбит/с и выше) на большие расстояния, требующий учета или компенсации.
• PMD: Низкое значение PMD (≤ 0.20 пс/√км) делает кабель пригодным для скоростей передачи 40 Гбит/с и 100 Гбит/с на значительные расстояния.
• Цветовая маркировка: 16 волокон имеют строгую цветовую маркировку согласно стандартам (TIA/EIA-598). Волокна в модуле маркируются: Синий, Оранжевый, Зеленый, Коричневый, Серый, Белый, Красный, Черный, Желтый, Фиолетовый, Розовый, Голубой, и т.д. (часто с использованием двойной маркировки для идентификации подгрупп).

Методы сварки и измерения

Монтаж кабеля осуществляется методом дуговой сварки на сварочных аппаратах. Для 16-волоконного кабеля критически важна качественная укладка и маркировка волокон в сплайс-кассете муфты или кроссового модуля. После монтажа проводятся измерения:

• Рефлектометрия (OTDR): Для оценки длины, общего затухания, затухания на километр и локализации неоднородностей (сварки, изгибы, обрывы). Типичная длина волны измерений – 1310 нм, 1550 нм, 1625 нм.
• Измерение вносимых потерь (IL): Метод «от конца в конец» с использованием источника излучения и измерителя мощности для точного определения полного затухания линии.
• Измерение обратного отражения (ORL): Важно для высокоскоростных цифровых и аналоговых систем.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем волокно G.652.D отличается от G.652.B или G.652.A?

Основное отличие – в уровне PMD и устранении «водного пика». G.652.D имеет самые строгие требования к PMD (≤ 0.20 пс/√км против 0.5 у G.652.B и без норматива у G.652.A) и гарантированно низкое затухание в E-диапазоне (1360-1460 нм), что открывает полный спектр для CWDM/DWDM. G.652.D полностью обратно совместимо с предыдущими версиями.

Почему именно 16 волокон? Это не мало/не много?

16 волокон – это компромисс между стоимостью, емкостью и удобством работы. Такой кабель достаточно компактен, имеет умеренный вес и диаметр, при этом предоставляет значительное количество резервных волокон для расширения или резервирования. Он удобен для разделки в стандартных муфтах и кроссах. Для более емких магистралей используются кабели на 24, 48, 96 и более волокон.

Можно ли использовать этот кабель для передачи 100G и выше?

Да, волокно G.652.D является предпочтительной средой для современных высокоскоростных систем. Для передачи 100G на расстояния более 10-20 км, как правило, используются когерентные технологии с модуляцией QPSK/16QAM, которые эффективно компенсируют дисперсию и PMD в цифровом виде. Низкий PMD кабеля является обязательным условием.

Какой тип кабеля выбрать: с гелевым заполнением или «сухой»?

Гелевое заполнение обеспечивает лучшую защиту от проникновения воды, что критично для кабелей, прокладываемых в затопляемой канализации или грунте. Однако «сухие» конструкции (с гидрофобными порошками или лентами) значительно чище и быстрее в монтаже, сокращают время подготовки волокон. Их выбирают для чистой кабельной канализации, внутриобъектовой прокладки или там, где важна скорость монтажа.

Как учитывать дисперсию при проектировании линии на 10G?

Для систем 10G на длине волны 1550 нм дисперсионный предел для G.652.D составляет примерно 60 км (при дисперсии ~17 пс/(нм·км) и типичном дисперсионном толерансе передатчика). На большие расстояния требуется установка модулей компенсации дисперсии (DCM) или использование передатчиков с собственной компенсацией. На 1310 нм (в области нулевой дисперсии) ограничение по дисперсии практически отсутствует, но затухание волокна выше.

Как маркируются волокна в таком кабеле?

Стандартная последовательность цветовой маркировки для 16 волокон: 1. Синий, 2. Оранжевый, 3. Зеленый, 4. Коричневый, 5. Серый, 6. Белый, 7. Красный, 8. Черный, 9. Желтый, 10. Фиолетовый, 11. Розовый, 12. Голубой (Aqua), 13. Синий с черной меткой, 14. Оранжевый с черной меткой, 15. Зеленый с черной меткой, 16. Коричневый с черной меткой. Каждый модуль или пучок в кабеле также имеет отдельную числовую и цветовую идентификацию.

Заключение

Оптический кабель на 16 волокон, использующий одномодовое волокно стандарта G.652.D, представляет собой универсальный, будущеустойчивый и технологичный продукт для построения широкого спектра телекоммуникационных инфраструктур. Его характеристики, такие как низкое затухание во всем диапазоне от 1260 до 1625 нм и ультранизкая поляризационная модовая дисперсия, делают его готовым к внедрению как современных, так и перспективных систем уплотнения и высокоскоростной передачи данных. Правильный выбор конструктивного исполнения кабеля в зависимости от условий прокладки и тщательный расчет параметров линии являются залогом долговечной и надежной работы волоконно-оптической линии связи.