Дальность действия Wi-Fi роутера зависит от типа используемого роутера или точки доступа. Факторами, определяющими диапазон действия роутера (точки доступа) являются:
1. Общая мощность передатчика;
2. Тип используемого протокола 802.11;
3. Длина и затухание кабелей, подключенных к антенне;
4. Препятствия и помехи на пути сигнала в данном помещении;
5. Коэффициент усиления антенн роутера.
Дальность Wi-Fi роутера стандарта 802.11g, со штатной антенной (усиление порядка 2dBi) примерно равняется 150м на открытой местности и в помещении - 50 м. Но кирпичные стены и металлические конструкции могут сократить этот радиус действия на 25% и более. Для стандарта 802.11a используются частоты выше, чем для стандартов 802.11b/g, поэтому он более чувствителен к различным препятствиям. Кроме того, на радиус действия Wi-Fi сетей стандарта 802.11b или 802.11g сильно влияют помехи от микроволновых печей. Листва деревьев тоже является сильным препятствием, поскольку содержит воду, которая поглощает микроволновое излучение используемого диапазона. Например, проливной дождь ослабляет сигнал в диапазоне 2.4GHz до 0.05 dB/км, густой туман - 0.02 dB/км, а лес (густая листва, ветви) - до 0.5дб/метр.
Выбрав вай фай роутер, радиус действия можно приблизительно рассчитать с помощью специального калькулятора (http://www.nix.ru/art/swf/wirecalc.swf), предназначенного для оборудования D-Link, но примененные там формулы и методика подойдут для любого другого.
Если создавать радиомост между двумя сетями, то нужно учитывать, что пространство вокруг прямой линии, проведённой от приёмника к передатчику должно быть свободно от поглощающих и отражающих препятствий в радиусе, равным 0.6 радиуса первой зоны Френеля. Размер этой зоны можно рассчитать по следующей формуле:
Зона Френеля:
В реальных условиях уровень сигнала на различном расстоянии от передающего устройства можно измерять специальным устройством (Wi-Fi детектором).
Если нужно увеличить дальность, роутер WiFi можно объединить в цепь из нескольких роутеров или беспроводных точек доступа, или заменить штатные антенны на более мощные.
КАК УВЕЛИЧИТЬ ДАЛЬНОСТЬ РОУТЕРА
Существует много решений вопроса, как увеличить радиус действия роутера.
Если роутер не обеспечивает необходимую зону покрытия, то для увеличения радиуса действия можно установить WiFi репитер, который будет работать усилителем для роутера. Репитер принимает сигнал и передает его дальше. Репитер нужно устанавливать посередине, между вашим компьютером и роутером (точкой доступа).
Менее затратным способом является замена штатной антенны роутера на антенну с большим коэффициентом усиления или на направленную.
Устанавливая в помещении wi-fi сеть нужно располагать роутер приблизительно на одном расстоянии от всех комнат, чтобы мощность сигнала была примерно одинакова во всем помещении.
Между роутером и компьютером должно быть как можно меньше кирпичных стен и железных конструкций, которые могут сильно ослабить сигнал. Также нужно учитывать возможные помехи от микроволновых печей.
Для увеличения дальности роутера можно использовать специальный усилитель сигнала, подключив его вместо антенны.
КАК УВЕЛИЧИТЬ МОЩНОСТЬ РОУТЕРА
Для увеличения мощности сигнала роутера можно использовать метод отражения сигнала. Можно использовать отражающую пленку. В качестве отражающей пленки подходит обычная фольга или зеркало из консервной банки, из которой делается экран, который предотвращает распространение сигнала в ненужную сторону.
ПОМОЩЬ В НАСТРОЙКЕ РОУТЕРА
Сначала нужно уточнить аппаратную версию роутера, посмотрев на наклейку на днище роутера.
По маркировке роутера в интернете можно скачать новую версию микропрограммного обеспечения (прошивки) для роутера. Новая версия прошивки значительно повышает работу устройства.
Сетевые подключения
В операционной системе Windows Vista / Windows 7
нужно выбрать:
«Пуск» → «Панель Управления» → «Центр управления сетями и общим доступом» → «Управление сетевыми подключениями».
Настройка сетевой карты
Если протокол подключения — DHCP или Static IP, то открыв папку «Сетевые подключения» Вы увидите следующее:
Подключение по локальной сети
Для уточнения протокола щелкните правой кнопкой мыши ярлык «Подключение по локальной сети» и выберите в меню «Свойства». В появившемся окне выберите протокол TCP/IP v4 и нажмите кнопку «Свойства». Откроется новое окно.
Если в открывшемся окне точки стоят напротив надписи «Получить IP-адрес автоматически», то значит протокол подключения - DHCP.
Если точками отмечено «Использовать следующий IP-адрес», а в окнах возле надписей «Маска подсети», «IP-адрес» и «Основной шлюз» стоят числовые значения, то значит тип подключения - Static IP.
Эти числа нужно записать, и отметив «Получить IP-адрес автоматически» нажать кнопку «ОК».
После уточнения протокола и типа подключения к провайдеру нужно правильно подключить роутер.
После этого нужно определить заводской IP-адрес роутера. Его можно узнать из инструкции к устройству. Этот IP-адрес вводится в адресную строку интернет-браузера и нажимается клавиша «Enter».
В открывшемся окне авторизации введите логин и пароль из инструкции (обычно логин и пароль - admin).
После авторизации можно приступить к настройке роутера. В открывшемся web-интерфейсе зайдите в раздел «Main», выберите подраздел «WAN» и затем в меню «Connection Type» (протокол подключения) выберите «DHCP Client or Fixed IP». Нажмите кнопку «Clone MAC Address», а потом кнопку «Apply».
Для протокола DHCP проведенных действий достаточно для настройки доступа к сети интернет.
Для протокола Static IP (когда провайдер присвоил статический IP-адрес для сетевой платы компьютера), в разделе «Main» выберите подраздел «WAN», а в меню «Connection Type» выберите «DHCP Client or Fixed IP» и нажмите кнопку «Clone MAC Address». Потом поставьте точку возле «Specify IP» и введите в трех полях «Маску подсети», «IP-адрес» и «Адрес основного шлюза», которые записали ранее.
Когда будет нажата кнопка «Applly», на компьютере, для которого выполнялась настройка, будет доступ к сети интернет.
Май 2014 — Lanset
Радиус действия Wi-Fi роутера
Типы и стандарты оптических волокон
В девяностых годах, на всевозможных курсах учили, что выпускается два типа стеклянных оптических волокон: многомодовое и одномодовое. Назначение многомодовых волокон это сети небольшой протяжённости, а одномод используется для дальней связи. На момент 2012 года всё гораздо сложнее, типов волокон различают гораздо больше и они сильно разняться по назначению и оптическим характеристикам.
О рекомендациях Международного союза электросвязи [МСЭ-Т] (International Telecommunication Union [ITU-T])
Общепринятым правилом при классификации оптоволокна являются рекомендации "Международного союза электросвязи", сокращённо МСЭ-Т (последнее "Т" - Телекоммуникационный). На английском пишется как "ITU-T" (International Telecommunication Union - Telecommunication standardization sector). Рекомендации эти в различной документации кратко обозначают как "рекомендации МСЭ-Т G.651", "ITU-T G.652" или "G.655". Многие из них дополнительно описывают несколько подтипов, различия между которыми указаны в таблицах этих стандартов-рекомендаций. Далее коротко о каждом из них.
G.651.1
G.651.1 иногда по старому пишут как "G.651", что не совсем правильно, так как рекомендация G.651 была исключена в августе 2008 года. G.651.1 описывает "Многомодовые оптические волокна с градиентным показателем преломления и диаметром световпроводящей сердцевины 50 мкм." Этот тип волокон применяется для оптических сетей небольшой протяжённости, примерно, в 1 км
Другой распространённый тип многомодовых оптических волокон, с диаметром сердцевины 62,5 мкм МСЭ-Т не описывает, поэтому стандарт таких волокон указывают как IEC 60793, но об этом ниже.
G.652
G.652 впервые была издана в октябре 1984 года. Официальное русскоязычное название "Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля" Рекомендация описывает оптическое волокно часто называемое как стандартное одномодовое. Волокна этого типа оптимизированы для передачи на длине волны 1310 нм. Последнее издание стандарта-рекомендации содержит 4 таблицы А, В, С и D.
Серьёзное отличие таблиц С и D в отсутствии пика воды и возможности использования волокон на всём диапазоне от 1360 нм до 1530 нм Соответственно в маркировке этот стандарт указывается вместе с типом таблицы G.652.В или G.652.D
Диаметр модового пятна всех волокон G.652 на длине волны 1310 нм - 8,6-9,5 мкм.
G.653
G.653 впервые была издана в 1988 году официально называется "Одномодовое оптического волокно со сдвигом дисперсии". Оптическое волокно данного типа имеет нулевую дисперсию на длине волны 1550 нм, поэтому иногда упоминается как ОВ со смещенной нулевой дисперсией
Основной рабочий диапазон 1550 нм, может быть использовано для систем грубого мультиплексирования
Диаметр модового пятна на длине волны 1 550 нм - 7,8-8,5 мкм. Остальные параметры этого оптоволокна на странице: "G.653 Одномодовое оптоволокно с нулевой смещенной дисперсией (ZDSF- zerodispersion-shiftedfibre)"
G.654
G.654 впервые издана в 1988 году официальное называние "Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной дисперсией и отсечкой".
Описывает одномодовые оптические волокна, которое имеют нулевую дисперсию при длине волны около 1300 нм с минимальным уровнем потерь, и одномодовые волокна со смещенной дисперсией и отсечкой при длине волны около 1550 нм, которые оптимизированы для использования в диапазоне длин волн 1530-1625 нм. Предназначены для передач на большие расстояния, такие как наземные системы дальней связи и магистральные подводные кабели с оптическими усилителями.
Диаметр модового поля на длине волны 1550 нм: 9,5-10,5 мкм (табл. А,С); 9,5-13 мкм (табл. В).
G.655
G.655 впервые была издана в 1996 году официальное называние "Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля с ненулевым дисперсионным смещением"
В Рекомендации G.655 содержится описание одномодового волокна с коэффициентом хроматической дисперсии (абсолютное значение), величина которого превышает некоторое ненулевое значение на всех длинах волн, больших 1530 нм. Эта дисперсия подавляет рост нелинейных эффектов, которые особенно вредны в системах плотного волнового мультиплексирования (DWDM), для которых в основном и предназначены эти волокна
Оптимизированы для использования в предписанном диапазоне длин волн от 1530 нм до 1565 нм. Предусмотрена поддержка перехода на более высокие длины волн вплоть до 1652 нм и на более низкие - до 1460 нм.
Диаметр модового поля на длине волны 1550 нм: 8,0 -11,0 мкм.
G.656
Рекомендация МСЭ-Т G.656 утверждена 14 декабря 2006 года официальное называние "Характеристики волокна и кабеля с ненулевой дисперсией для широкополосной оптической передачи"
Рекомендация G.656 описывает геометрические и механические характеристики, а также характеристики передачи одномодового оптоволокна, имеющего положительное значение коэффициента хроматической дисперсии, превышающее ненулевое значение в диапазоне 1460-1625 нм. В таком оптическом волокне ненулевая дисперсия используется для уменьшения четыхволнового смешивания и перекрестной фазовой модуляции в более широком диапазоне длин волн, чем в оптическом волокне, описанном в Рекомендации МСЭ-Т G.655.
Диаметр модового поля на длине волны 1550 нм: 7,0 - 11,0 мкм.
G.657
Рекомендация МСЭ-Т G.657 впервые утверждена 14 декабря 2006 года официальное называние: "Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля, не чувствительного к потерям на макроизгибе, для использования в сетях доступа"
Волокна описанные в рекомендации G.657 допускают очень малые радиусы изгибов. Основное назначение это прокладки внутри помещений. По остальным оптическим характеристикам этот тип оптоволокна аналогичен рекомендациям G.652.D
Диаметр модового поля на длине волны 1310 нм: 6,3-9,5 мкм.
Стоит заметить, что производители оптоволокна выпускают оптические волокна лучшего качества, чем описывают рекомендации ITU-T. Так рекомендация G.652 ограничивает коэффициент затухания оптоволокна на длине волны 1310 нм в 0,4 дБ/км, а, например, волокно SMF-28e+™ фирмы "Corning" имеет этот же коэффициент в 0,33 - 0,35 дБ/км.
О cтандарте IEC 60793, разработанном Международной Электротехнической Комиссией (МЭК)
IEC 60793
Стандарт разработанный Международной Электротехнической Комиссией (МЭК) или на английском: International Electrotechnical Commission (IEC). Стандарт этот имеет несколько частей и изданий. Русский устаревший, но ещё действующий аналог ГОСТ Р МЭК 793-1-93.
Стандарт IEC 60793 довольно объёмен. Первая часть описывает методы испытаний оптических волокон. Вторая - различные типы оптоволокна. Каждая из частей в свою очередь то же поделена на несколько документов. В результате вид ссылки на отдельный документ стандарта выглядит, например, как IEC 60793-2-60.
Типов оптических волокон этот стандарт описывает много, и чтобы обозначить определённый тип оптоволокна указывают пункт тип и таблицу из этого стандарта. Чтобы не повторяться далее приводятся соответствия типов оптоволокна по IEC 60793 и рекомендаций ITU-T.
Для многомодовых волокон:
Тип A1а.1 и A1а.2: эквивалент ITU-T G.651.1 (Диаметр сердцевины 50 мкм)
Тип A1b: эквивалента у ITU-T не имеет (Диаметр сердцевины 62.5 мкм)
Для одномодовых волокон:
Тип B1.1: эквивалент ITU-T G.652a, b;
Тип B1.2: эквивалент ITU-T 654 b, c (654.a поддержка не продлена);
Тип B1.3: эквивалент ITU-T G.652c, d;
Тип B2: эквивалент ITU-T G.653a, b;
Тип B4: эквивалент ITU-T G.655c, d, e (655.a, 655.b поддержка не продлена);
Тип B5: эквивалент ITU-T G.656;
Тип B6: эквивалент ITU-T G.657.
Таблица соответствия рекмендаций ITU - T и стандарта IEC 60793-2-60 (с диаметрами модового поля)
ITU-T | IEC 60793-2-50:2008 | MFDmin (nm) |
MFDmax (nm) |
± (nm) | Длина волны (nm) |
G652a, b | Тип B1.1 | 8.6 | 9.5 | 0.6 | 1310 |
G654a | - | 9.5 | 10.5 | 0.7 | 1550 |
G654b | Тип B1.2 b | 13.00 | |||
G654c | Тип B1.2 c | 10.5 | |||
G652c, d | Тип B1.3 | 8.6 | 9.5 | 0.6 | 1310 |
G.653a, b | Тип B2 7.8 | 7.8 | 8.5 | 0.8 | 1550 |
G.655a | - | 8.0 | 11.0 | 0.7 | 1550 |
G.655b | - | ||||
G.655c | Тип B4 c | ||||
G.655d | Тип B4 d | ||||
G.655e | Тип B4 e | ||||
G.656 | Тип B5 | 7.0 | 11.0 | 0.7 | 1550 |
G.657 A1/2 | Тип B6 a | 8.6 | 9.5 | 0.4 | 1310 |
G.657 B2/3 | Тип B6 b | 6.3 | 9.5 | 0.4 | 1310 |
Обозначение типов оптических волокон в маркировках различных производителей
Производитель | Стандарт/обозначение | |||||||||
IEC* | G.651 | G.652 (A,B) | G.652 (C,D) | G.653 | G.654 | G.655 | G.656 | G.657 | ||
Еврокабель-1 | М6 | М5 | Е | А | С | |||||
Инкаб | Г | М | А,У | Н | ||||||
Интегра-кабель | В | М | Е | А | Н | С | ||||
МКФ | 1 | 62,5 | 50 | 10 | 10А | 9,5 | ||||
2 | М2 | М1 | Е1 | Е3 | Е5 | |||||
СарКо | 0,7(62,5) | 0,7(50) | 0,22 | 0,22С | ||||||
Связьстрой-1 | 0 | 1 | 2 | 6 | 3 | 5 | ||||
Севкабель | МА | МВ | Е | А | Н, С | D | ||||
Старлинк | М6 | М5 | Е2 | Е3 | Е4 | Е5 | Е6 | Е7 | ||
СОКК | 62,5 | 50 | 10 | 9,5 | ||||||
Союз-кабель | В | М | Е | Н | А | |||||
Трансвок | (2) | (5) | ||||||||
Одескабель | М2 | М | Е | Е1 | Е3 | Е4 | Е5 | Е6 | Е7 | |
Южкабель | В | М | Е | А | С | |||||
ОКС 01 | В | М | Е | А | по своему | |||||
Оптен | М | Г | Е | А | Н | В | К | |||
Союз-кабель | В | М | Е | Н | А | |||||
Эликс-Кабель | Г | М | Е | А | Н | В | К | |||
Яуза-Кабель | 1 | 62,5 | 50 | 10 | ||||||
2 | М6 | М5 | Е2 | Е3 | Е4 | Е5 | Е6 | |||
3 | М | Г | Е | С | Н | А |
Как разделывать кабель СЛ-ОКМБ в кроссах...
Время от времени возникают вопросы типа: «как разделывать кабель СЛ-ОКМБ в кроссах»?
В поисках простого решения мы нашли элементарный способ как правильно смонтировать кабель СЛ-ОКМБ как в миникроссе (сплайс-пластина на 8 разъемов), так и в любом другом стандартном кроссе.
Кроме ножа для зачистки оболочки и кусачек для откусывания излишков брони понадобятся, обычно входящие в комплект к кроссам:
Монтажная пластинка для крепежа кабеля к стенке кросса и нейлоновая кабельная стяжка(хомут) для фиксации кабеля за оболочку на выходе из кросса.
При этой технологии защищенность волокна от острых граней концов прядей брони защищает не трубочка, как ранее предлагалось, а то что волокна выводятся в сторону, в окно в броне кабеля образовавшееся в результате выплетения 2 прядей брони.
Чтобы края выплетенных прядей брони не повредили волокна, их необходимо отогнуть в сторону более чем на 90 градусов. И после этого «откусить» на расстоянии 3-5мм от места выплетения.
Оставшиеся после выплетения 4 пряди брони используются в качестве силового элемента крепления кабеля, и в качестве заземления, если это требуется.
Кроме этого на выходе из кросса требуется для надежности фиксация кабеля за оболочку кабельной стяжкой подходящего размера (в случае с СЛ-ОКМБ подойдет любая).
Современные топологии оптических кабелей
PON
PON (аббр. от англ. Passive optical network, пассивная оптическая сеть) — технология пассивных оптических сетей.
Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации. При этом архитектура PON обладает необходимой эффективностью наращивания узлов сети и пропускной способности, в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов.
История
Первые шаги в технологии PON были предприняты в 1995 году, когда влиятельная группа из 7 компаний (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefoniсa и Telecom Italia) создала консорциум для претворения в жизнь идеи множественного доступа по одному волокну. Эта организация, поддерживаемая ITU-T, получила название FSAN (англ. full service access network). Много новых членов, как операторов, так и производителей оборудования, вошло в неё в конце 1990-х годов. Целью FSAN была разработка общих рекомендаций и требований к оборудованию PON для того, чтобы производители оборудования и операторы могли сосуществовать вместе на конкурентном рынке систем доступа PON. На сегодня FSAN насчитывает 40 операторов и производителей и работает в тесном сотрудничестве с такими организациями по стандартизации как ITU-T, ETSI и ATM форум.
Стандарты
• ITU-T G.983
• APON (ATM Passive Optical Network).
• BPON (Broadband PON)
• ITU-T G.984
• GPON (Gigabit PON)
• IEEE 802.3ah
• EPON или GEPON (Ethernet PON)
• IEEE 802.3av
• 10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON)
Принцип действия PON
Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приёмопередающего модуля в OLT (англ. optical line terminal) для передачи информации множеству абонентских устройств ONT (optical network terminal в терминологии ITU-T), также называемых ONU (optical network unit в терминологии IEEE) и приёма информации от них.
Число абонентских узлов, подключенных к одному приёмопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приёмопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT — прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1490 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. Для передачи сигнала телевидения используется длина волны 1550 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки.
Прямой поток
Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с распределённым демультиплексором.
Обратный поток
Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче данных с учётом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC.
Топологии сетей доступа
Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа:
• «кольцо»
• «точка-точка»
• «дерево с активными узлами»
• «дерево с пассивными узлами»
Преимущества и недостатки
Преимущества архитектуры PON:
• отсутствие промежуточных активных узлов
• экономия оптических приёмопередатчиков в центральном узле
• экономия волокон
• лёгкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных).
Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей исходя из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети.
К недостатку можно отнести возросшую сложность технологии PON и отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева.
По материалам Официальный сайт FSAN и Пассивные оптические сети (PON/EPON/GEPON), статья, Семенов Ю. А. (ГНЦ ИТЭФ)
Сварка оптического волокна
Сварка оптического волокна — процесс соединения оптических волокон (жил оптического кабеля) с помощью высокотемпературной термической обработки. В настоящее время выполняется в автоматическом режиме специальными сварочными аппаратами.
Сварочные аппараты
Сварка оптического волокна производится с использованием специальных сварочных аппаратов, которые позволяют провести весь комплекс сварочных работ от совмещения свариваемых концов до защиты соединения.
Современные сварочные аппараты являются промышленными роботами, снабженными автоматической системой управления. Управляет аппаратом человек (оператор). Размер современного сварочного аппарата примерно 150*150*150 мм, без выступающих частей.
Аппарат состоит из следующих узлов или блоков:
1. Блока питания.
2. Электронного блока. Сюда входят: материнская плата, преобразователь питающего напряжения, блок дуги и тд.
3. Механической части. Сюда входят: электроприводы, каретки, V-канавки, оптическая система, печь для термоусадки и тд.
4. Монитора (видеоконтрольного устройства).
Полное название сварочного аппарата звучит так: сварочный аппарат для автоматической сварки оптических волокон. После этого обычно называют фирму-производителя и модель. Все аппараты имеют собственное программное обеспечение, уникальное для каждой модели. Интерфейс пользователя состоит из клавиатуры, меню и монитора. Меню всегда имеет два раздела, открытый — для пользователя и секретный — для сервиса. Секретный раздел меню закрыт паролем или комбинацией клавиш, он используется во время настройки сварочного аппарата.
Современные сварочные аппараты подразделяются на три группы:
1. Сварочные аппараты с выравниванием по сердцевине.
2. Сварочные аппараты с зафиксированными V-канавками.
3. Сварочные аппараты для ленточного оптического волокна.
Процесс сварки
1. Разделка оптического кабеля. Обычно включает в себя снятие внешней изоляции кабеля, затем снятие изоляции отдельных модулей. В каждом модуле, как правило, находится 6-8 волокон.
2. Очистка волокон от гидрофобного материала - чаще всего используется бесцветный, либо слегка окрашеный гель или спирт изопропиловый (пропанол-2).
3. На волокна одного из кабелей надеваются специальные гильзы — КДЗС (комплект для защиты соединений), состоящие из двух термоусадочных трубок и силового стержня.
4. С концов волокон (2—3 см) специальным инструментом (стриппером) снимается цветной лак и защитный слой, волокна протираются спиртом специальными безволоконными салфетками.
5. Зачищенное волокно скалывается специальным прецизионным скалывателем. Плоскость скола волокон должна быть перпендикулярна оси волокна. Допустимое отклонение — до 1,5° на каждый скол.
6. Волокна, предназначенные для сварки, укладываются в зажимы сварочного аппарата (V-образные канавки).
7. Под микроскопом с помощью манипуляторов происходит их совмещение (юстировка). В современных сварочных аппаратах юстировка происходит автоматически.
8. Электрическая дуга разогревает до установленной температуры концы волокон с микрозазором между ними, торцы волокон совмещаются микродоводкой держателя одного из волокон.
9. Аппарат осуществляет проверку прочности соединения посредством механической деформации и оценивает затухание, вносимое стыком.
10. КДЗС сдвигается оператором на место сварки и этот участок помещается в тепловую камеру, где происходит термоусадка КДЗС.
11. Сваренные волокна укладываются в сплайс-пластину, кассету оптической муфты или кросса.
Использованы материалы Creative Commons и ООО ЛАНСЕТ
Оптическое волокно
Оптическое волокно — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.
Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи.
История
Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован во времена королевы Виктории(1837—1901 гг.), но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение лазеров сделало возможным построение волоконно-оптических линий передачи, превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи.
Материалы
Стеклянные оптические волокна делаются из кварцевого стекла, но для дальнего инфракрасного диапазона могут использоваться другие материалы, такие как флуоро-цирконат, флуоро-алюминат и халькогенидные стекла. Как и другие стекла, эти имеют показатель преломления около 1,5.
В настоящее время развивается применение пластиковых оптических волокон. Сердечник в таком волокне изготовляют из полиметилметакрилата (PMMA), а оболочку из фторированных PMMA (фторполимеров).
Конструкция
Оптическое волокно, как правило, имеет круглое сечение и состоит из двух частей — сердцевины и оболочки. Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления оболочки. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479. Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней. Возможны и более сложные конструкции: в качестве сердцевины и оболочки могут применяться двумерные фотонные кристаллы, вместо ступенчатого изменения показателя преломления часто используются волокна с градиентным профилем показателя преломления, форма сердцевины может отличаться от цилиндрической. Такие конструкции обеспечивают волокнам специальные свойства: удержание поляризации распространяющегося света, снижение потерь, изменение дисперсии волокна и др.
Оптические волокна, используемые в телекоммуникациях, как правило, имеют диаметр 125±1 микрон. Диаметр сердцевины может отличаться в зависимости от типа волокна и национальных стандартов.
Классификация
Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми. Диаметр сердцевины одномодовых волокон составляет от 7 до 9 микрон. Благодаря малому диаметру достигается передача по волокну лишь одной моды электромагнитного излучения, за счёт чего исключается влияние дисперсионных искажений. В настоящее время практически все производимые волокна являются одномодовыми.
Существует три основных типа одномодовых волокон:
1. Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) (SMF — Step Index Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.
2. Одномодовое волокно со смещённой дисперсией (DSF — Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в третье окно прозрачности, в котором наблюдается минимальное затухание.
3. Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией (NZDSF — Non-Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.655.
Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 микрон в европейском стандарте и 62,5 микрон в североамериканском и японском стандартах. Из-за большого диаметра сердцевины по многомодовому волокну распространяется несколько мод излучения — каждая под своим углом, из-за чего импульс света испытывает дисперсионные искажения и из прямоугольного превращается в колоколоподобный.
Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению рефракции в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть параболическим, треугольным, ломаным и т. д.
Применение
Волоконно-оптическая связь
Кабель для волоконно-оптической линии связи.
Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение оптических волокон для линий связи обусловлено тем, что оптическое волокно обеспечивает высокую защищенность от несанкционированного доступа, низкое затухание сигнала при передаче информации на большие расстояния и возможность оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи. Уже к 2006-ому году была достигнута скорость модуляции 111 ГГц , в то время как скорости 10 и 40 Гбит/с стали уже стандартными скоростями передачи по одному каналу оптического волокна. При этом каждое волокно, используя технологию спектрального уплотнения каналов может передавать до нескольких сотен каналов одновременно, обеспечивая общую скорость передачи информации, исчисляемую терабитами в секунду.
Ипользованы материалы Creative Commons
Витая пара
Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных полей от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма «8P8C», который часто неверно называют «RJ45».
Виды кабеля, который применяется в сетях
В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:
Неэкранированная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair) — без защитного экрана;
Фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
Экранированная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
Фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;
Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.
В последнее время появился кабель Витая пара с индексом CCA (Copper Cover Aluminum), где проводником служит омедненный алюминий. Этот кабель гораздо дешевле медного, но уступает ему по характеристикам и монтажным качествам.
В зависимости от структуры проводников — кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы и называется жила-монолит, а во втором — из нескольких и называется жила-пучок.
Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим терминированием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.
В свою очередь многожильный кабель плохо переносит «врезание» в разъёмы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах и скручивании. Кроме того, многожильный провод обладает бо́льшим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (patchcord), соединяющих периферию с розетками.
Конструкция витопарного кабеля
Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26AWG или 22AWG соответственно. В стандартных 4-х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0,51 мм (24AWG). Толщина изоляции проводника — около 0,2 мм, материал обычно поливинилхлорид (английское сокращение PVC), для более качественных образцов 5 категории —полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур.
Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.
Внешняя оболочка 4-парных кабелей имеет толщину 0,5—0,9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Кроме этого, для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen). Кабели, не поддерживающие горение и не выделяющие дым, разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции.
В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки.
Отдельно нужно отметить маркировку. Кроме данных о производителе и типе кабеля, она обязательно включает в себя метровые или футовые метки.
Форма внешней оболочки кабеля витая пара может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель.
Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки.
Категории кабеля
Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 (правильно category или категория, сокращение "CAT", "Cat" следует писать с точкой - "Cat.", потому как категория и кошка - разные вещи) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 (перевод американского ANSI/TIA/EIA-568B) и ГОСТ Р 53245-2008 (перевод одного из руководств производителя).
CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.
CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.
CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.
CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.
CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Кабель обеспечивает скорость передач данных до 100 Мбит/с. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.
CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с и до 10 гигабит на расстояние до 50 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.
CAT6a (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гбит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.
CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).
Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление100±25 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.
Схемы обжима
Существует два варианта обжима разъёма на кабеле:
*Для создания прямого кабеля — для соединения порта сетевой карты со свитчом или хабом.
*Перекрёстного (использующий кроссированный MDI, MDI-X) кабеля, имеющего инвертированную разводку контактов разъёма для соединения напрямую двух сетевых плат, установленных в компьютеры, а также для соединения некоторых старых моделей хабов или свитчей (uplink-порт).
Обжимается разъём 8P8C RJ-45 категории 5 или 5е (на фото 5 категории не экранированный)
Обжим 4-х жильного (двух парного UTP2/FTP2) кабеля
Вариант по стандарту 10Base-T/100Base-TX
Прямой кабель (straight through cable)
Вариант по стандарту EIA/TIA-568A
Вариант по стандарту EIA/TIA-568B (используется чаще)
Перекрёстный кабель (crossover cable)
Используется для соединения однотипного оборудования (например, компьютер-компьютер). Однако некоторые сетевые карты способны автоматически определить метод обжима кабеля и подстроиться под него.
Вариант для скорости 100 Мбит/с
Общие положения
Обжимной инструмент (кримпер) HT-568 для обжима коннекторов RJ-45, RJ-12
Рабочая часть «обжимки»: для восьми-, шестиконтактных разъёмов и регулируемый резак, позволяющий снять внешнюю изоляцию, без повреждения проводов пар.
Инструкция по установке штекера
Пара 1-2 (TDP-TDN) всегда требуется для передачи от порта MDI к порту MDI-X, пара 3-6 (RDP-RDN) — для приёма портом MDI от порта MDI-X; пары 4-5 и 7-8 применяются в зависимости от потребности (например, при использовании кабеля категории 3 в спецификации 100Base-T4) и обычно двунаправленные.
Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести (в зависимости от длины кабеля) к тому, что кабель не будет работать совсем или будет очень большой процент потерь передаваемых пакетов.
Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, используют специальные устройства — кабельные LAN-тестеры. Такое устройство состоит из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии, соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр.
При использовании 100-мегабитного соединения используются только 2 из 4 пар, а именно оранжевая и зелёная. Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два кабеля, но под одной изоляцией. Однако данная схема подключения может снизить скорость и качество передачи информации. При использовании гигабитного соединения используются 4 пары проводников.
Также существуют ограничения на выбор схемы перекрёстного соединения жил, накладываемые стандартом Power over Ethernet (POE), Power over Ethernet стандартизирован по стандарту IEEE 802.3af-2003). При прямом соединении жил в кабеле («один к одному»), данный стандарт будет работать автоматически.
Монтаж
При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться минимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля). Больший изгиб может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля.
При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб кабеля приводит к разрушению экрана, что ведёт к снижению устойчивости к электромагнитным помехам. Дренажный провод должен быть соединен с экраном разъема.
Использованы материалы Creative Commons и ООО ЛАНСЕТ.