56
Содержание Содержание Научнотехнический журнал №2/2003 Издается с 2003 года. Выходит 4 раза в год. Учредитель: Pennwell Corp. 98 Spit Brook Road Nashua New Hampshire 03062-5737 USA Тел.: +1 603 891-0123 Издатель: Издательство «Высокие технологии» по лицензии Pennwell Corp. E-mail: [email protected] Главный редактор: Олег Наний, Тел./факс: (095) 939-3194 [email protected] Ответственный секретарь: Александра Никонова, Тел./факс: (095) 505-5753 [email protected] Верстка и дизайн: С. Володина, Д. Дуев, И. Романовская Для писем: Россия, 105043 Москва, а/я 5 Подписной индекс по каталогу «Роспечать» – 82933 Подписано в печать 14.11.2003. Формат 60х90/8. Гарнитура Helios. Печать офсетная. Бумага мелованная. Печ. л. 7,0. Тираж 4000 экз. Заказ №269. Отпечатано в ООО «Типография Принтхаус» Москва, ул. Вавилова, вл. 9а, стр. 7. Тел./факс: 132-7218, 105-0798 Издание зарегистрировано в Мини- стерстве Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ №77-14327 от 10.01.2003 ISSN 1727-7248 © Издательство «Высокие технологии», 2003 3 От редактора 5 Новости OFC 8 Новости технологий 12 Новые книги 14 Экономика Экономика строительства ВОЛС подземной прокладки 21 WDM и оптические сети связи Оптические волокна, пред- ставленные на российском рын- ке, и их характеристики. Одно- модовые волокна Оптические передатчики на основе твердотельных лазеров с синхронизацией мод Линейные оптические усили- тели – новый класс полупровод- никовых усилителей 28 Кабели и строительство Маловолоконные кабельные системы – новая концепция для оптических "последних миль" Приемка оптических кабелей на заводах-изготовителях 38 Измерительная техника Измерения удлинения оптиче- ского волокна при испытании оп- тического кабеля на стойкость к растягивающей нагрузке 42 Новые продукты 43 Официальные документы Стандартизация параметров ВОСП 48 Основы ВОЛС Оптические передатчики 53 Интернет-директории 54 Адресная книга 55 Термины Формирование дружественной читателям терминологии в обла- сти оптической связи 56 Работа & Карьера Как увеличить свою стоимость на рынке труда и правильно вы- брать работу №2 2003 Обложка: Дмитрий Дуев Экономика строительства ВОЛС стр. 14 Маловолоконные кабельные системы стр. 28 Основы ВОЛС. Оптические передатчики стр. 48 1 www.lightwave-russia.com LIGHTWAVE russian edition №2 2003

Lightwave 2003-02

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Lightwave 2003-02

СодержаниеСодержание

Научно�технический журнал №2/2003

Издается с 2003 года.Выходит 4 раза в год.

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

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

Главный редактор:Олег Наний,Тел./факс: (095) [email protected]

Ответственный секретарь:Александра Никонова,Тел./факс: (095) [email protected]

Верстка и дизайн: С. Володина, Д. Дуев, И. Романовская

Для писем:Россия, 105043 Москва, а/я 5

Подписной индекс по каталогу «Роспечать» – 82933Подписано в печать 14.11.2003. Формат 60х90/8.Гарнитура Helios. Печать офсетная.Бумага мелованная. Печ. л. 7,0. Тираж 4000 экз. Заказ №269.

Отпечатанов ООО «Типография Принтхаус»Москва, ул. Вавилова, вл. 9а, стр. 7.Тел./факс: 132-7218, 105-0798

Издание зарегистрировано в Мини-стерстве Российской Федерации поделам печати, телерадиовещания исредств массовых коммуникаций.Свидетельство о регистрации ПИ №77-14327 от 10.01.2003ISSN 1727-7248© Издательство

«Высокие технологии», 2003

3 От редактора5 Новости OFC8 Новости технологий

12 Новые книги14 Экономика

❑ Экономика строительстваВОЛС подземной прокладки

21 WDM и оптические сетисвязи❑ Оптические волокна, пред-ставленные на российском рын-ке, и их характеристики. Одно-модовые волокна❑ Оптические передатчики наоснове твердотельных лазеров ссинхронизацией мод❑ Линейные оптические усили-тели – новый класс полупровод-никовых усилителей

28 Кабели и строительство❑ Маловолоконные кабельныесистемы – новая концепция дляоптических "последних миль"❑ Приемка оптических кабелейна заводах-изготовителях

38 Измерительная техника❑ Измерения удлинения оптиче-ского волокна при испытании оп-тического кабеля на стойкость крастягивающей нагрузке

42 Новые продукты43 Официальные документы

❑ Стандартизация параметровВОСП

48 Основы ВОЛС❑ Оптические передатчики

53 Интернет-директории54 Адресная книга55 Термины

❑ Формирование дружественнойчитателям терминологии в обла-сти оптической связи

56 Работа & Карьера❑ Как увеличить свою стоимостьна рынке труда и правильно вы-брать работу

№2 2003

Обложка: Дмитрий Дуев

Экономика строительства ВОЛС

стр. 14

Маловолоконныекабельные системы

стр. 28

Основы ВОЛС. Оптические передатчики

стр. 48

1www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 2: Lightwave 2003-02
Page 3: Lightwave 2003-02

Сегодня наша страна находится наподъеме, наблюдается устойчивый эко�номический рост. В отличие от "запад�ных" стран, в которых имеется избыток

проложенного волокна, в России по�прежнему наблюда�ется потребность в новых волоконно�оптических линияхсвязи. Прокладка ВОЛП дальней связи и городских се�тей становится локомотивом экономического развития влюбой стране, тем более в России с ее огромными про�странствами и удаленностью значительной части населе�ния от культурных, научных, медицинских и учебных цент�ров. Именно у нас могут и должны с особенной силойпроявиться преимущества информационного общества,предоставляющего возможности виртуального доступа кобразованию, медицинскому и юридическому обслужива�нию, к искусству, науке, да и просто к общению.Вот почему мы посвятили строительству ВОЛС целыйномер. Мы собрали во втором номере ряд актуальныхстатей, в которых даны не только техническое описание,но, что немаловажно, экономический анализ приводимыхрешений.Мои призывы к отечественным авторам о работе сLightwave Russian Edition не были "гласом вопиющего впустыне". Все больше новых авторов присылают намсвои работы, их статьи актуальны и интересны, и мы находу вынуждены менять редакторский план, пытаясь ихопубликовать.

Большой редакционный портфель привел к тому, что впервых номерах журнала нет переводов из американско�го и европейского изданий семейства Lightwave. Однаков будущем мы обязательно исправим этот недостаток ибудем публиковать наиболее важные материалы нашихзарубежных литературных "братьев".

Не может не радовать интерес к нашему журналу. Менееполугода прошло с момента выхода в свет первого номе�ра, а мы уже оформили более 2000 подписок, и процессподписки идет полным ходом. На выставках, у друзей, вИнтернет наши читатели находят и заполняют "запутан�ные" подписные формы, а мы аккуратно вносим их адресв нашу базу данных. Отчетливо сознавая недостатки,свойственные периоду становления и роста, тем не ме�нее я думаю, что такой успех заслужен, по крайней ме�ре, нашей напряженной работой, старанием обеспечитьвысокий уровень подготовки материалов. Нас очень ра�дуют положительные отзывы читателей, но я призываювас откровенно делиться с нами также критическими за�мечаниями. Именно конструктивная критика способству�ет повышению качества журнала.

Закончить это обращение мне бы хотелось призывом кнашим рекламодателям и тем, кто пока раздумывает,размещать рекламу или нет. Не пропускайте выход на�шего журнала! У вас осталась последняя возможностьпокрасоваться на обложке первого коллекционного томаLightwave RE – разместить рекламу в последнем сдвоен�ном номере 3 и 4 за 2003 год.

Давайте вместе создавать и расширять наш общий жур�нал Lightwave RE. Мы к этому готовы! А вы? Инициативаза вами! И она наказуема.

Олег Наний,главный редактор

журнала Lightwave Russian Editioneditor@lightwave�russia.com

3www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

От редактора

Подписка на журнал Lightwave RE идет полным ходом

Page 4: Lightwave 2003-02
Page 5: Lightwave 2003-02

5www.lightwave-russia.com

Новости OFCНовости OFC

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

С 23 по 28 марта 2003 года в Атланте (Джорджия,США) состоялись крупнейшая международная кон�ференция и выставка по волоконно�оптическойсвязи OFC�2003 (Optical Fiber Communication con�ference and exposition).

Общие сведения о конференции и выставке OFCКонференция и выставка OFC являются главным в области воло-

конно-оптической связи форумом, ежегодно собирающим тысячи

участников. Участники OFC имеют уникальную возможность полу-

чить самую последнюю информацию как о коммерческих продук-

тах, представленных на выставке, так и о самых последних научных

разработках, тенденциях развития отрасли и перспективах разви-

тия рынка на пленарных и регулярных сессиях конференции. Боль-

шое количество учебных курсов и тематических обзорных докладов

позволяют быстро освоить новую область тем, кто только недавно

пришел в отрасль волоконно-оптической связи. Следует отметить,

что новые разработки, такие, например, как перестраиваемые

фильтры и лазеры, неохлаждаемые лазеры накачки и другие, были

широко представлены не только на научных сессиях конференции,

но и в выставочных павильонах.

В 2003 году в выставке приняли участие около 900 компаний. 75%

участников выставки – американские компании, все остальные

страны составляют 25% участников. Число доложенных на конфе-

ренции докладов выросло на 9% по сравнению с 2002 годом, хотя

количество участников (примерно 15 000) сократилось. Технологи-

ческие новинки на выставке продемонстрировали многие компа-

нии, в том числе Sumitomo Electric Lightwave, Fiber Optic Center Inc.,

DataRay Inc., Infineon Technologies, Cisco Systems Inc., Bookham

Technology, JDS Uniphase, Intel Corp.

Экономические вопросы на OFC

Под влиянием изменений, происходящих в отрасли, все большее

внимание на конференции уделяется экономическим вопросам и

вопросам организации эксплуатации волоконно-оптических сетей.

В 2003 году впервые в рамках конференции OFC проводились спе-

циальное совещание провайдеров услуг (Service Provider Summit) и

рабочее совещание, посвященное обзору тенденций развития рын-

ка телекоммуникационных услуг (OFC's Market Watch: Business and

Technology™).

Основной докладчик на совещании провайдеров Билл Смит (Bill

Smith), руководитель отдела разработки новой продукции и CTO

компании BellSouth Corp., рассказал о планах компании. Основное

внимание в них уделено сетям доступа, базовым городским сетям и

продукции оптоэлектроники. Это связано, по словам Смита, с про-

исходящими в отрасли волоконно-оптической связи существенными

изменениями. Центр тяжести отрасли перемещается из области

дальней связи в городские сети и сети доступа. При этом сами го-

родские сети и сети доступа существенно трансформируются.

По мнению Смита, широкополосный доступ в Интернет является

ключевым элементом в генеральном плане преобразования компа-

нии. В этом направлении, по словам Смита, нет одного-единствен-

ного решения, используется целый набор инструментов, необходи-

мых для удовлетворения потребности в широкополосном доступе. В

указанный набор средств для широкополосного доступа надо вклю-

чить широкое внедрение в сети доступа мультиплексоров широко-

полосного доступа к цифровым сетям (DSLAM), решения на базе

FDI, устройства асимметричного широкополосного доступа ADSL с

использованием волоконного кольца и другие.

Пленарная сессия

Пленарная сессия и церемония награждения лауреатов премий ря-

да общественных организаций проходили в зале им. Томаса Мерфи

(Thomas Murphy Ballroom). С докладами на пленарной сессии вы-

ступили Кэвин Кэльхоун (Kevin Kalkhoven), бывший руководитель

(CEO) JDSU, а в настоящее время владелец и глава компании

Kalkhoven, Pettit & Levin Ventures LLC, Эрик Ментцер (W. Eric Ment-

zer), вице президент и главный технолог компании Intel Communica-

tions Group, и Эдуардо Гелбстейн (Eduardo E. Gelbstein), представи-

тель ООН, занимавший в период с 1993 по 2002 год пост директора

международного компьютерного центра организации объединенных

наций (UNICC).

Рисунок схематически иллюстрирует процессы технологических

изменений в сетях доступа. По мнению аналитиков, для выжи-

вания в сегодняшней экономической ситуации компании, произ-

водящие компоненты для телекоммуникационных систем, долж-

ны трансформироваться в соответствии с этими тенденциями.

Открытие конференции OFC-2003

Page 6: Lightwave 2003-02

6 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Новости OFCНовости OFC

Три докладчика на пленарной сессии OFC отметили, что измене-

ния, происходящие сегодня в отрасли, могут быть движущей си-

лой для обновления сообщества оптической связи. Каждый из до-

кладчиков изложил свой взгляд на этот процесс.

По словам Кэвина Кэльхоуна, телекоммуникационные капиталь-

ные затраты и потребительские расходы на услуги связи прибли-

зительно постоянны и такая ситуация сохранится до тех пор, пока

новые рынки неустойчивы и новые источники доходов не найдены.

Если не найти новые рынки, то расходы потребителей на телеком-

муникационные услуги смогут лишь поддержать существование

работающих в этой сфере фирм.

В чем же выход? По словам Кэльхоуна, – в продвижении на новые

рынки. Благодаря буму мобильных телефонов высока потребность

в дисплеях, датчики различных типов все в большей степени ис-

пользуются в системах предотвращения катастроф и в националь-

ной безопасности. Все больше применений оптика находит в ме-

дицине.

Существуют две возможности: либо внедриться на новые рынки,

либо ждать четыре-пять лет, пока потребности этих рынков в ин-

формации увеличат приток средств на рынок традиционных теле-

коммуникационных услуг.

Кэльхоун также отметил, что для того, чтобы выжить, компании

должны продвигаться на новые рынки, отслеживать новые тенден-

ции и не ограничиваться старыми технологиями.

Если просто сосредоточиться на ключевой технологии, то это при-

ведет к неминуемой смерти компании, поскольку ограничит рост

годового валового дохода (GDP) 2 процентами. Оптическое сооб-

щество должно, по его словам, обратить свой взор на потреби-

тельский рынок, где потенциал развития не ограничен традицион-

ными рамками.

Сегодня самым большим рынком для оптических технологий явля-

ется телекоммуникационный рынок. Тем не менее оптическая ин-

дустрия должна смотреть шире для того, чтобы выжить и благо-

денствовать. По мнению Кэльхоуна, объем приложений оптики в

отрасли связи будет расти не быстрее, чем валовой националь-

ный продукт. В области телекоммуникаций наиболее перспектив-

на мобильная связь. Поэтому производители оптического обору-

дования должны смотреть за пределы телекоммуникационной ин-

дустрии и искать новые области применения разработанным тех-

нологиям. Кэльхоун призвал оптические компании теснее взаи-

модействовать с производителями электроники и компьютеров.

По его мнению, только небольшая группа оптических компаний

вырастет до крупных размеров.

Эрик Ментцер отметил, что в условиях изменения законов разви�

тия отрасли и потребностей конечных пользователей более бы�

строе развитие процесса стандартизации и ускорение процесса

одобрения международных стандартов – это единственный путь к

успеху. На наш взгляд, доклад Э. Ментцера очень важен и отра-

жает стратегические изменения, происходящие в отрасли или гря-

дущие в ближайшем будущем. В связи с этим мы привели более

подробное изложение этого доклада в отдельной заметке (с. 8).

Увеличение обмена информацией способно привести к созданию

лучшего мира – таков лейтмотив доклада Эдуардо Гелбстейна,

посвященного анализу развития информационных технологий в

разных странах мира.

Несмотря на успехи в развитии телекоммуникаций, большинство

жителей нашей планеты до настоящего времени не имеет доступа

к информации, которой в цивилизованном мире люди пользуются

бесплатно. Развитие информационного пространства очень неод-

нородно. Удивительный факт – 80% жителей нашей планеты ни-

когда не пользовались телефоном. Число пользователей Internet в

Лондоне превышает число пользователей во всей Африке, а в

Нью-Йорке больше телефонов, чем в Центральной Азии.

Такая ситуация, когда лишь небольшая часть населения Земли

пользуется благами информационных технологий, очень опасна,

отметил Гелбстейн.

Поэтому задача обеспечения доступа к информации практически

6 миллиардов человек – это одна из важнейших задач, стоящих

перед ООН.

Конечно, как заметил Гелбстейн, "трудные проблемы невозможно

решить, их можно только видоизменить". Действительно, подклю-

чение к информационным сетям 6 миллиардов пользователей

приведет к непредсказуемым последствиям для развития цивили-

зации. Основную опасность могут представлять проникновение в

сферу информационных технологий представителей организован-

ной преступности, деятельность "кибертеррористов" и военное ис-

пользование киберпространства.

Гелбстейн выразил уверенность, что, несмотря на существование

некоторой доли непредсказуемости при расширении сетевого про-

странства, связанные с этим риски существенно меньше, чем

опасности, связанные с тем, что большинство населения нашей

планеты оторвано от океана знаний, окружающего нас.

Он отметил, что возможности для развития высоких технологий

есть и у стран, находящихся на стадии перехода от аграрной эко-

номика к индустриальной. В качестве примера он указал на Ко-

ста-Рику как на страну с типичной сельскохозяйственной экономи-

кой, в которой тем не менее достигнут 40%-ный рост экспорта

высокотехнологичной продукции.

Обзор регулярных сессийТематика конференции охватывает практически все направления

научных и прикладных исследований в области волоконно-опти-

ческой связи:

❏ дальняя связь;

❏ оптические усилители;

❏ хроматическая (CD) и поляризационная модовая (PMD) диспер-

сия. Природа, методы измерения и компенсации;

❏ городские сети и сети доступа, усилители и передатчики для го-

родских сетей, контроль переходных характеристик;

❏ полностью оптические сети и оптическая регенерация;

❏ микроструктурированные волокна и фотонно-кристаллические

устройства;

Капитальные затраты провайдеров телекоммуникационных услуг

в США достигли приблизительно $90 миллиардов в 2000 г., но

снизились до $30 миллиардов в 2002 г. Большинство аналитиков

считает, что эта цифра будет оставаться примерно постоянной в

течение еще четырех-пяти лет. В США провайдеры услуг истори-

чески тратят примерно 15% своих доходов на капитальные затра-

ты. Пока что фирмы и индивидуальные потребители тратят на ус-

луги связи примерно постоянную величину.

Page 7: Lightwave 2003-02

7www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

❏ нелинейные эффекты в волокне и распространение излучения

большой мощности;

❏ форматы передачи данных, коррекция ошибок;

❏ лазеры;

❏ компонеты, в том числе микроэлектромеханические устрой-

ства;

❏ решетки показателя преломления;

❏ оптические сети: структура, расчет и оптимизация, управление;

❏ планирование сетей и их экономическая эффективность;

❏ новые услуги в оптических сетях

Вместе с тем усилились тенденции, начавшиеся еще несколько

лет назад: исследования в области городских сетей и сетей до-

ступа начинают занимать главное место на конференции, потес-

нив исследования в области дальней связи. Эта тенденция про-

явилась не только на конференции, но и на выставке.

Вторая тенденция – сокращение дистанции между конференци-

ей и выставкой. Многие докладчики, заканчивая свое выступле-

ние на конференции, приглашали слушателей посетить свои

стенды на выставке, где демонстрировались не просто реализо-

ванные "в железе" новые устройства, но часто уже доведенные

до серийного производства продукты.

Третья тенденция – увеличение удельного веса докладов, посвя-

щенных планированию и эксплуатации сетей. Самостоятельная

сессия была посвящена защите и восстановлению работоспо-

собности сетей.

Четвертая тенденция – экономический анализ новых техниче-

ских решений. Такой анализ присутствует во многих докладах

почти на всех сессиях. Кроме того, впервые появилась само-

стоятельная экономическая сессия, посвященная новым услугам

в оптических сетях.

С 30 сентября по 3 октября 2003 года в

Москве, в культурно-выставочном цен-

тре "Сокольники", состоялась 2-я Меж-

дународная специализированная вы-

ставка кабелей, проводов, арматуры,

соединительных устройств, кабельных

систем, техники и технологий проклад-

ки и монтажа кабельно-проводниковой

продукции "Кабели, провода и аксес-

суары-2003" (CABEX-2003).

Выставка CABEX-2003 – это самая

крупная выставка, когда-либо проводи-

мая в России, посвященная данной те-

матике. Среди участников выставки

были такие производители оптического

кабеля, как ДЗАО "Армавирский завод

кабелей связи", ООО "Одескабель",

ОАО "Сарансккабель", ЗАО "Севка-

бель-оптик", ООО "Эликс-кабель", и

другие.

Весомость "оптического сектора" вы-

ставки возрастает с каждым годом. Од-

новременно растет доля докладов по

волоконно-оптической связи в тематике

научно-технического симпозиума, тра-

диционно проводимого на выставке

CABEX. На этот раз в докладах участ-

ников симпозиума рассматривались

такие актуальные вопросы, как роль

волоконно-оптической связи в мировой

информационной системе (Е.М. Дианов,

директор НЦВО ИОФ РАН), современ-

ное состояние развития производства

оптического волокна и оптических кабе-

лей в Российской Федерации (Ю.Т. Ла-

рин, зав. отделом ОАО "ВНИИКП"), оп-

тические и медные кабели связи для

СКС (Л.Г. Рысин, президент ООО

"Эликс-кабель").

Журнал Lightwave RE, участвовавший

в выставке на правах информационно-

го спонсора, впервые был представлен

широкому кругу специалистов и произ-

водителей волоконно-оптического ка-

беля. Приятно отметить интерес к жур-

налу, проявленный со стороны участ-

ников и гостей выставки, а также то,

что многие посетители были уже зна-

комы с первым номером.

Подводя итоги, мы с удовольствием от-

мечаем успех журнала, лучшим доказа-

тельством которому служат положи-

тельные отзывы посетителей выставки.

Журнал Lightwave RE на выставке CABEX 2003

НовостиНовости

Page 8: Lightwave 2003-02

8 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Новости технологийНовости технологий

Интеграция услуг имодульная технология

Сегодня уже стало очевидно, что страте-

гическое направление развития сетей свя-

зи заключается в переходе от разнород-

ных монофункциональных сетей, связы-

вающих соответствующее монофункцио-

нальное оборудование, к интегрирован-

ным сетям связи, предоставляющим одно-

временно услуги голосовой связи, переда-

чи данных и изображения.

По мнению господина Ментцера, одной из

причин кризиса в отрасли является недо-

статочная гибкость сегодняшней инфра-

структуры. Поэтому единственный извест-

ный путь выхода из кризиса – переход к

более гибкой модульной инфраструктуре

и внедрение открытых стандартов на всех

уровнях от физического до приложений.

Модульная конструкция снижает затраты

на строительство и эксплуатацию сети,

обеспечивает большую гибкость при под-

ключении новых приложений и в конечном

счете увеличивает прибыль операторов

связи.

Уроки кризиса грузоперевозок

Сегодняшняя ситуация в индустрии опти-

ческой связи, как отметил Э. Ментцер, во

многом аналогична ситуации, сложившей-

ся в недавнем прошлом в индустрии гру-

зоперевозок большегрузными автомоби-

лями – траками.

Долгое время ситуация в области грузопе-

ревозок была очень стабильной и регла-

ментированной. Перевозки производились

по установившимся маршрутам, оплата

определялась затратами и определенной

долей прибыли. Но в 1979 г. грянул энер-

гетический кризис, вызвавший коллапс

индустрии и полностью разрушивший фи-

нансовые отношения в отрасли. Количе-

ство заказов резко сократилось, и суще-

ствовавшая инфраструктура оказалась

неспособной противостоять неблагоприят-

ному развитию ситуации.

Возможности преодоления кризисных яв-

лений Ментцер показал на примере двух

компаний – производителей траков: круп-

ной компании "Мак" (Mack) и намного бо-

лее мелкой в то время компании "Кенворт"

(Kenworth).

Компания "Мак" представляла собой ти-

пичную компанию с жесткой вертикальной

структурой. Она производила траки пол-

ностью самостоятельно: сама изготавли-

вала и колесные пары, и двигатели, и кор-

пуса, и сцепления, и тормозные системы,

и практически все остальные элементы с

самого начала и до конца.

Компания "Кенворт" выбрала другую стра-

тегию. Менеджеры компании решили рас-

сматривать трак не как уникальный про-

дукт, а как конструкцию, собираемую из

набора стандартных элементов. Вырабо-

тав систему стандартов, они добились то-

го, что на раму будущего трака они могли

установить мотор любого производителя –

от "Катерпиллера" (Caterpillar) до "Камминза"

(Cummins), использовать любую тормоз-

ную систему и различные колесные пары.

Такой подход позволил компании за ко-

роткое время радикально сократить за-

держку между разработкой новой модели

и выпуском ее на рынок. "Кенворт" бук-

вально ворвалась на множество новых

рынков за счет предоставления потреби-

телям огромного разнообразия моделей.

В это время существенным прессом для

отрасли являлся стремительный рост цен

на бензин, вызванный нефтяным кризи-

сом, а все производившиеся траки имели

безобразную аэродинамику. Компания

"Кенворт", создав систему стандартов для

совместимости элементов конструкции,

смогла сосредоточить свои усилия на

улучшении всего одного, но ключевого

элемента конструкции – корпуса.

В результате была создана конструкция

трака, пробег которой на один галлон уве-

личился на 33%! Как раз в период кризи-

са это имело решающее значение, т.к.

снижало затраты на эксплуатацию траков.

За семь лет работы по-новому "Кенворт"

смогла увеличить в 4 раза объем производ-

ства, но самое поучительное в этой исто-

рии то, что компания "Мак" приняла в конце

Доклад Эрика Ментцера (W. Eric Mentzer)на пленарной сессии OFC 2003

Для выхода из кризиса телекоммуникационная отрасль должна продвигаться по путипринятия открытых стандартов в области связи и компьютеров для обеспечения сов-местимости технологий и ускорения развития приложений. Стратегический путь ра-звития отрасли – переход к модульным конструкциям на всех уровнях.

Рис.1. Типичный для начала 80-х трак (вверху)обладал плохими аэродинамическими характе-ристиками. Созданные компанией "Кенворт"(внизу) с применением модульной технологии об-текаемые модели экономят 33% топлива

Вице�президент и главный технолог телекоммуникационного отде�ления компании Intel (Intel Communications Group, сокращенно ICG)Эрик Ментцер отвечает за выработку стратегии технологическогоразвития компании Intel в области телекоммуникаций.

Page 9: Lightwave 2003-02

9www.lightwave-russia.com

Новости технологийНовости технологий

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

концов ту же идеологию производства

траков и воспользовалась разработанной

компанией "Кенворт" системой стандартов.

Современное состояние и тенденцииразвития волоконно�оптической связиПо мнению Э. Ментцера, главными факто-

рами, влияющими на характер развития

сетей связи, являются следующие:

❏ временное сокращение производства

оборудования для ВОЛС за последние

несколько лет, явившееся следствием

банкротств и несоответствия инфраструк-

туры потребностям рынка;

❏ ожидаемый постоянный рост потребно-

стей в информационных ресурсах в долго-

временной перспективе;

❏ потребность в интеграции предоста-

вляемых услуг.

Сегодняшняя инфраструктура информа-

ционных сетей унаследована от того пе-

риода, когда независимо друг от друга

развивались сети, предназначенные для

голосовой связи, компьютерные сети для

передачи данных и широковещательные

сети. Первоначально использовавшееся в

каждой из перечисленных сетей оборудо-

вание даже разных производителей было

очень похожим. Это касалось и оборудо-

вания конечных пользователей (телефон,

компьютер, телевизор) и технологии до-

ступа к сети и сетевого оборудования и

предоставляемых услуг.

Среди перечисленных сетей компьютер-

ные сети являются наиболее перспектив-

ными для интеграции услуг. Имея подклю-

чение к цифровой сети связи, клиенты

уже сегодня могут воспользоваться услу-

гами IP-телефонии и подключиться к ка-

бельной телевизионной сети. Чуть позже

появились интел-

лектуальные те-

лефоны, пере-

дающие данные,

обладающие ин-

формационными

строками и дис-

плеями. Позднее

процесс интегра-

ции коснулся и

телевидения. Се-

годня телевизор –

это уже не просто

дисплей для де-

монстрации теле-

визионных про-

грамм, теперь он может соединяться с Ин-

тернетом и у него есть возможность до-

ступа к базам данных и к локальным раз-

влекательным сетям. Таким образом, ин-

теграция на уровне пользовательского

оборудования уже во многом свершив-

шийся факт.

Сегодня провайдеры стремятся объеди-

нить сетевые ресурсы, чтобы иметь воз-

можность предоставить своим клиентам и

голосовую связь, и цифровую связь, и ши-

роковещательные услуги, используя уже

существующие интегрированные пользо-

вательские ресурсы (рис.2, 3).

Итак, на наших глазах идет процесс инте-

грации сетей. Этот процесс сопровожда-

ется появлением новых услуг и увеличе-

нием трафика.

Новые приложения, такие, как электрон-

ная торговля, будут стимулировать расшире-

ние полосы как внутри корпоративных се-

тей, так и в межсетевых трафиках. Обыч-

ный телефон в настоящее время прио-

брел цветной дисплей и предоставляет

все больше возможностей: обмен фото-

графиями, использование приложений

Java и т.д. – все это требует расширения

полосы.

Потребности клиентов растут, что требует

обновлять сеть примерно раз в 4 года,

увеличивая полосу примерно в 10 раз.

Господин Ментцер выразил уверенность в

том, что тенденции роста полосы имеют

долговременный характер. Подтверждени-

ем этого является бурный рост числа ши-

рокополосных подключений (DSL).

Экономические условия в отраслисвязиКак известно, экстенсивный путь развития

отрасли на основе уже сложившихся ин-

фраструктуры и технологий привел к кри-

зису, поскольку не удовлетворяет потреб-

ностям клиентов. В итоге 10 ведущих про-

изводителей сократили производство

вдвое за двухлетний период.

Конечно, трафик будет расти прежними

темпами, однако прибыль будет увеличи-

ваться незначительно. Единственная воз-

можность увеличить доход в этих условиях –

сокращение расходов на производство и

эксплуатацию. Задача сегодняшнего дня –

делать больше с меньшими затратами.

В связи с этим особенно важное значение

приобретает процесс стандартизации.

Модульная структура и стандартизация

интерфейсов – единственный путь сниже-

ния затрат на строительство и эксплуата-

цию ВОЛС.

Из анализа экономической ситуации сле-

дует необходимость уменьшения величи-

ны капитальных затрат (CapEx) и опера-

ционных издержек (OpEx). И эти показате-

ли также должны

меняться в соот-

ветствии с законом

Мура: каждые

12–18 месяцев луч-

ше, быстрее, деше-

вле.

Нельзя опираться

на уникальные тех-

нологии, которые

просто не позволя-

ют увеличивать по-

лосу в соответ-

ствии с ростом по-

требностей без су-

щественного роста затрат. При ограни-

ченности ресурсов и уникальности техни-

ческих решений разных производителей

Рис.2. Современная архитектура сети связи

Рис.3. Интегрированная архитектура сети связи будущего

Page 10: Lightwave 2003-02

10 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Новости технологийНовости технологий

невозможна реальная дифференциация,

обеспечивающая действительное много-

образие предложений для конечного поль-

зователя. Следовательно, в современных

условиях все элементы сети должны быть

масштабируемы. Именно поэтому так

важна для индустрии стандартизация.

Стандарты на оборудование сетейдоступаВ сетях доступа наблюдается большое

разнообразие платформ: свои платфор-

мы для передачи данных, голоса и видео.

Существует множество типов беспровод-

ных, медных и оптических транспортных

систем. А конечному пользователю нуж-

на интегрированная сеть, причем эконо-

мичная интегрированная сеть.

На уровне физических интерфейсов

стандартизуются соединения, например

PCI Express, и совершенствуются пере-

ключатели. Будущее за внедрением стан-

дартов на геометрические параметры

(форм-фактор), например Advanced TCA.

Сегодня, по словам Ментцера, нет един-

ства в выработке стандарта на форм-

фактор для телекоммуникационных сер-

веров. Множество производителей разра-

батывают собственные шасси и коннек-

торы. Различные производители плат-

форм продвигают различные сетевые

карты. Производители компьютеров и те-

лекоммуникационного оборудования так-

же разрабатывают свои собственные

платформы. Необходимо преодолеть это

разнообразие, и единственный путь –

стандартизация.

Современное оборудование сетей досту-

па – это электронные устройства, способ-

ные предоставлять заказчику сетевые ус-

луги при помощи операционной системы

провайдера.

По мере продвижения оптики в сети до-

ступа и к конечному пользователю и по

мере внедрения высокоскоростных техно-

логий на уровне 10 Гбит/с роль стандар-

тов становится все заметнее, а потреб-

ность в модульности и в снижении стои-

мости все увеличивается.

Стандартизация лазерных подсистемСледующий шаг в области стандартиза-

ции – переход от модульности на уровне оп-

тических подсистем к модульности и стан-

дартизации на уровне лазерных устройств.

Недавно компания Intel совместно с нес-

колькими лидерами индустрии начала ра-

боту по созданию коалиции заинтересо-

ванных компаний-разработчиков для вне-

дрения стандартов на модульные кон-

струкции перестраиваемых лазеров. За-

дача этой организации – ускорение вне-

дрения передовой технологии, основан-

ной на перестраиваемых лазерах, и обес-

печение масштабируемости сетей на ос-

нове перестраиваемых лазеров.

Современные перестраиваемые лазеры

очень надежны, так как в них нет движу-

щихся частей. В большинстве случаев

это термически перестраиваемые лазе-

ры. Освоение их массового производства

приведет в скором будущем к существен-

ному снижению цены и их широкому

внедрению в сети DWDM. Важной осо-

бенностью таких лазеров является то,

что современные технологии позволяют

вместо плавной перестройки частоты

осуществлять переключение частоты с

одного значения из решетки утвержден-

ных ITU частот на другое. Действитель-

ная важность этой новой технологии за-

ключается в способности обеспечить зна-

чительный запас полосы при умеренных

затратах. Применение этой технологии

экономит деньги провайдера на запасных

мощностях. В случае использования пе-

рестраиваемых лазеров не нужно иметь

резервный набор из 32 или 80 линейных

карт, нужна только одна. Перестройка

частоты обеспечивает возможность под-

ключиться к любой нужной спектральной

полосе из стандартной решетки частот. И

это опять приводит к снижению эксплуа-

тационных расходов.

Другие компоненты оптических подси-

стем развиваются в том же направлении.

Такая модульность позволяет обеспечить

многообразие дизайнов для множества

применений. Ориентированность на при-

ложения – это и есть главная цель стан-

дартизации подсистем.

Важнейшие источники расширенияполосы волоконно�оптических се�тей – мобильные локальные сетиНовые рынки сбыта, особенно связанные

с мобильными локальными сетями связи

(Wireless LAN – WLAN), по-видимому, мо-

гут быть наиболее перспективными обла-

стями для развития компаний – произво-

дителей оптоэлектронных компонент.

Ментцер отметил особую привержен-

ность компании Intel технологии мобиль-

ных локальных сетей WiFi. По его оцен-

кам, именно эта технология в наиболь-

шей степени подстегнет рост сети и ста-

нет главным потребителем нововведе-

ний. WiFi позволяет избавиться от физи-

ческой привязанности конечных пользо-

вателей к определенному месту. Эта тех-

нология позволяет очень мобильно обес-

печить потребителя широкополосным до-

ступом. Устройства растут как грибы по-

сле дождя и распространяются по всему

миру.

По его мнению, эта технология обруби-

ла пуповину, связывавшую лэп-топы с

сетью. Процесс обрубания кабеля-пупо-

вины господин Ментцер продемонстриро-

вал лично, очень эксцентрично орудуя

топором.

Новое направление работы коллектива

компаний – разработка технологии мо-

бильного доступа Centrino Mobile

Technology.

В дополнение к выражению любви к

WLAN Ментцер особо отметил точку зре-

ния компании Intel, заключающуюся в

том, что рынок телекоммуникационного

оборудования будет развиваться по сце-

нарию, сходному с развитием рынка PC.

Это означает, что развитие рынка компо-

нент будет определяться не появлением

собственных новых технологий произво-

дителей, а необходимостью обслуживать

новые появляющиеся приложения.

ВыводыПо мнению господина Ментцера, период

рецессии в сфере телекоммуникаций

явление временное и он сменится перио-

дом роста. Однако ошибаются те компа-

нии, которые думают, что следует спо-

койно переждать трудный период и дож-

даться нового подъема, ничего не меняя

в своей технической политике.

❏ Необходимы постоянные инвестиции в

новые технологии.

❏ Научно-исследовательская работа не

должна прекращаться.

Стратегическое направление развития

отрасли – переход к модульным кон-

струкциям и широкое внедрение стандар-

тов. Поэтому компания Intel тратит много

усилий на разработку стандартов и гос-

подин Ментцер призвал всех присутство-

вавших на его докладе подключиться к

этой работе.

Page 11: Lightwave 2003-02

Исследования лазеров с вертикальными

резонаторами продолжаются более 10

лет. Потенциальные преимущества при

массовом производстве и тестировании

определяют высокий интерес к этим

устройствам.

Лазеры с вертикальными резонаторами

на 850 нм уже в течение нескольких лет

представлены на рынке, но появление

VCSEL на 1310 нм задерживается. Глав-

ные проблемы состоят в трудностях по-

лучения высокой эффективности массо-

вого производства таких устройств и

обеспечение достаточно высокой выход-

ной мощности для применения в город-

ских сетях.

Трудности последних лет с созданием

коммерчески эффективных длинновол-

новых лазеров с вертикальным резона-

тором (1310 нм VCSEL) привели к суще-

ственному сокращению научно-исследо-

вательских работ в этой области. Свиде-

тельством этого явилось сокращение чи-

сла докладов по этой тематике на кон-

ференции OFC в 2002 и 2003 гг. Тем не

менее, несмотря на множество проблем,

ряд компаний надеется на успешное ра-

звитие коммерческого рынка лазеров с

вертикальными резонаторами.

Хотя на конференции OFC-2003 не было

ни одного доклада, посвященного иссле-

дованию длинноволновых VCSEL, на со-

путствующей конференции выставке

компания "Инфинеон" (Infineon Technolo-

gies AG) продемонстрировала VCSEL на

длину волны 1310 нм, рассеяв опасения

и слухи о том, что данная разработка

была прекращена прошлым летом. Од-

новременно компания "Пиколайт" (Pico-

light Inc.) впервые официально проде-

монстрировала аналогичный VCSEL на

длину волны 1310 нм.

Как сообщила компания "Пиколайт" 5 ав-

густа, вскоре после выставки OFC-2003

она начала тестирование своих мини-

атюрных трансиверов (передающих мо-

дулей), использующих длинноволновые

(1310 нм) лазеры с вертикальными резо-

наторами. Начало массового производ-

ства трансиверов на основе 1310 нм

VCSEL компания планирует в IV кварта-

ле текущего года. По сообщениям ком-

пании, цена при массовой закупке будет

на уровне или ниже цены обычных лазе-

ров с резонатором Фабри – Перо.

Коротковолновые (850 нм) лазеры с вер-

тикальными резонаторами доминируют

на рынке волоконно-оптических систем

передачи длиной до 2 км. Специалисты

компании "Инфинеон" выразили уверен-

ность в том, что лазеры с вертикальны-

ми резонаторами на 1310 нм окажутся

столь же успешными и востребованны-

ми для использования в системах пере-

дачи на расстояния до 15 км.

Компания "Е2О коммуникэйшн" (E2О

Communications Inc.) также рекламиро-

вала свои планы создания длинноволно-

вых лазеров с вертикальным резонато-

ром, хотя на выставке OFC она не про-

демонстрировала ни одного действую-

щего образца.

Ряд компаний, несмотря на все трудно-

сти, по-прежнему верит в коммерческий

успех длинноволновых лазеров с верти-

кальным резонатором. К их числу отно-

сится начинающая компания Lytek Corp.,

которая присоединилась к марафону по-

сле того, как сошли с дистанции такие

компании, как Gore Photonics Inc. и Cie-

lo. Для успеха нужно не просто проде-

монстрировать образцы с достаточной

выходной мощностью, но и организовать

их массовое экономичное производство.

Самые наполеоновские планы у компа-

нии E2О, сообщившей о достижении

уровня выходной мощности 6 мВ.

Предыдущий рекорд в 4 мВт был достиг-

нут компанией в 2001 г. По словам руко-

водства компании, отсутствие демон-

страционного образца на выставке OFC-

2003 объясняется еще недостаточной го-

товностью продукта для эффективного

производства.

Дальше всех по пути производства пе-

редающих модулей на основе VCSEL

продвинулась компания "Инфинеон".

Разработанные устройства рассчитаны

на скорость 2,5 Гбит/с и дальность пере-

дачи до 15 км. Они демонстрировались

на выставках OFC-2003 (Атланта, США)

и ECOC-2003 (Римини, Италия).

11www.lightwave-russia.com

Новости технологийНовости технологий

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

Коммерческие перспективы лазеровс вертикальными резонаторами (VCSEL)

Рис.1. 4 Гбит/с-трансивер компании"Инфинеон" на базе 1300 нм VCSEL

Свойства VCSEL 1310 нм:Битовая скорость передачи информации

2,5 Гбит/с

● Обеспечивает дальность работы ВОСП

длиной до 15 км

● Узкий спектр излучения и симметричный

световой пучок

● Низкая стоимость при массовом произ-

водстве

● Идут разработки модулей на 10 Гбит/с

Рис. 2. Схема лазера с вертикальным резо-натором

Рис. 3. Демонстрация работы передающегомодуля компании "Инфинеон" на выставкеECOC-2003

Page 12: Lightwave 2003-02

12 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Новые книгиНовые книги

Новые книги по волоконно оптической связиКнига "Оптические волокна для линий связи" А.В. Листвина, В.Н. Листвина и Д.В. Швыркова, выпущен�ная издательством "ЛЕСАРарт" в 2003 году, предназначена, как сказано во введении, для тех, кто толь�ко начинает знакомиться с волоконной оптикой. На наш взгляд, книга действительно может служитьучебным пособием для студентов технических вузов и, вместе с тем, представляет интерес для широ�кого круга специалистов в области волоконно�оптической связи.

Авторам рецензируемой книги во

многом удалась очень непростая

задача – описать четким и понят-

ным языком действительно слож-

ные физические явления, опре-

деляющие характер распростра-

нения световых сигналов в опти-

ческом волокне. Книга хорошо

иллюстрирована и содержит мно-

го числовых примеров, имеющих

практическое значение и относя-

щихся к реальным ситуациям в

волоконно-оптических линиях

связи (ВОЛС). Книга "Оптические волокна для линий связи" может

служить очень хорошим справочным пособием при проведении при-

ближенных расчетов простых волоконно-оптических линий связи. В

ней приведены, как правило, достаточно простые и удобные для

практического использования формулы. Это позволяет делать са-

мостоятельные расчеты инженерам и специалистам с общетехниче-

ским образованием, не прошедшим специализированной подготов-

ки в области оптических сетей связи.

Сформулированная авторами цель книги: "Дать читателю мини�

мальный набор сведений по волоконной оптике, необходимых при

строительстве волоконно�оптических линий связи", вполне достиг-

нута. Более того, книга очень полезна инженерам, менеджерам и

руководителям организаций, занимающихся эксплуатацией ВОЛС,

планированием развития сетей связи, производством оптического

кабеля и других компонентов ВОЛС. Поэтому редакция рекоменду-

ет книгу "Оптические волокна для линий связи" всем читателям

журнала Lightwave RE.

Важным достоинством книги является тот факт, что ее содержание

основано на самых последних технических достижениях и поэтому

является очень актуальным. Ценность книги как справочного посо-

бия увеличивает наличие обширного приложения, содержащего

спецификации оптических волокон практически всех производите-

лей телекоммуникационного оптического волокна. Жаль, что среди

производителей ОВ отсутствует такой гигант, как Fujikura.

Следует, однако, отметить некоторые недостатки или, правильнее

сказать, недочеты. Мы уже отмечали как достоинство книги тот

факт, что авторы использовали при изложении материала мини-

мальное, необходимое число формул, причем старались использо-

вать наиболее простые. Это очень правильный подход, полностью

соответствующий поставленной авторами цели. Однако простые

формулы имеют некоторые ограничения применимости. Такие огра-

ничения не во всех случаях четко определены, хотя в большинстве

случаев из текста книги эту информацию можно получить. Кроме

того, для читателей, стремящихся глубже вникнуть в проблему, це-

лесообразно было бы давать ссылки на первоисточник, из которого

данная формула или график, зависимость, гистограмма получены.

Читатель при знакомстве с некоторыми разделами должен быть до-

статочно подготовлен. Например, обсуждение измерения распреде-

ленных потерь сразу начинается с анализа погрешностей оптиче-

ского рефлектометра, без описания принципа его работы (с. 34).

Некоторые неточности содержатся в §20 главы 1, посвященной ши-

рине спектра импульсов с чирпингом (термин "чирпинг" использует-

ся авторами, хотя, по нашему мнению, более употребителен термин

"чирп" или "линейная частотная модуляция"). Неточно утверж-

дение о том, что импульс с частотной модуляцией "не Фурье�

уширен – произведение ширины спектра на длительность импульса

больше, чем это следует из преобразования Фурье". Спектр свето-

вого импульса и временная зависимость амплитуды электромагнит-

ного поля этого импульса однозначно связаны преобразованием

Фурье так же, как и для любого другого импульса, что, собственно,

авторы данной книги совершенно правильно проиллюстрировали

на рис. 1.30 и 1.31. Произведение ширины спектра импульса с ча-

стотной модуляцией (импульс с чирпингом в терминологии кни-

ги) на его длительность больше, чем аналогичное произведение

для импульса без частотной модуляции. Поэтому импульсы без

частотной модуляции называются спектрально ограниченными,

импульсы же с частотной модуляцией не являются спектрально

ограниченными.

Не совсем корректно авторами книги объясняется понятие штрафа

по мощности (с. 41). В общем случае неверно утверждение о том,

что "изменение пиковой амплитуды импульсов принято характери�

зовать величиной штрафа по мощности: q = log(P1 / P2)". Штраф по

мощности (power penalty) – понятие более сложное, которое нельзя

свести к отношению пиковых мощностей импульсов или к отноше-

нию их длительностей.

В книге "Оптические волокна для линий связи" используется тер-

мин "мультиметр" в значении, для которого обычно применяется

термин "оптический тестер".

Отмеченные неточности, однако, не влияют на правильность

конечных приводимых формул, оценок и выводов, содержа-

щихся в книге.

Книга формирует правильное понимание природы основных

физических явлений в оптическом волокне, дает представле-

ние о характере распространения и причинах расширения

оптических импульсных сигналов в волокне, информирует

читателей об основных специфицируемых параметрах опти-

ческих волокон.

Редакция Lightwave RE считает, что книга "Оптические во-

локна для линий связи" А.В. Листвина, В.Н. Листвина и

Д.В. Швыркова станет настольной справочной книгой для

многих читателей журнала.

Page 13: Lightwave 2003-02

13www.lightwave-russia.com

Новые книгиНовые книги

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

В книге изложены основы кон-

струирования и методы испыта-

ний современных оптических

кабелей связи. Приведены ос-

новные требования к организа-

ции и проведению работ по

прокладке (подвеске) оптиче-

ского кабеля, а также к органи-

зации технической эксплуата-

ции оптического кабельного хо-

зяйства. Изложены также ос-

новные методы производства

волоконных световодов и фи-

зика распространения световых волн в волоконных светово-

дах. Однако в книге имеется значительное количество неточ-

ностей, а кое-где и прямых ошибок. В основном неточности

содержатся в разделах, в которых описывается распростране-

ние света в волоконных световодах и объясняется физическая

природа световых волн.

Они появляются уже при обсуждении авторами природы све-

та (с.10): "Таким образом, свет ведет себя различным спосо�

бом при различных обстоятельствах. Поэтому, чтобы описать

свет, необходимо использовать, в зависимости от обстоя�

тельств, различные подходы (положения геометрической оп�

тики, волновой оптики или квантовой оптики)". К сожалению,

авторы поменяли местами причину и следствие: природа све-

та не меняется в зависимости от обстоятельств, хотя для его

описания действительно используются различные подходы.

Очень существенная ошибка допущена при описании принци-

па действия волоконного световода (ВС) (с. 13 – 14 и

рис.2.7). И рисунок и приведенное авторами обсуждение ха-

рактера распространения света относятся в действительности

к металлическому волноводу, а не к волоконному световоду. К

волоконному световоду не применимы ни описание характера

распространения электромагнитной волны вдоль волновода,

приведенное авторами, ни выводы. Неправильное описание

физики процесса ведет к ряду неправильных выводов. Оши-

бочны, в частности, следующие утверждения (с.14):

● "при определенной длине волны λ ≅ d (рис.2.7в) наступает

такой режим, когда θ = 0, волна падает на оболочку свето�

вода и отражается перпендикулярно. В световоде устана�

вливается режим стоячей волны, и энергия вдоль световода

не перемещается. Этот режим соответствует критической

длине волны λ0=d и критической частоте f0=c/d";

● "в световоде могут распространяться лишь волны длиной

меньшей, чем диаметр сердцевины световода" .

В действительности в отличие от металлических волноводов в

двухслойном волоконном световоде теоретически могут рас-

пространяться волны с длиной волны большей диаметра серд-

цевины волоконного световода. В волоконных световодах

(или, как их чаще называют в технической литературе, опти-

ческих волокнах) существует некоторая критическая длина

волны, называемая длиной волны отсечки. Но этот термин от-

носится к значению длины волны, отделяющей одномодовый

режим распространения света от многомодового.

Вызывает недоумение следующая фраза на с.15: "…в геоме�

трической оптике принято утверждение, что плоские волно�

вые фронты распространяются под прямыми углами к каждо�

му лучу и свет уменьшается пропорционально квадрату рас�

стояния". В этой короткой фразе содержатся сразу несколько

ошибок.

1. В геометрической оптике понятия волнового фронта просто

нет. С точки зрения волновой оптики волновой фронт рас-

пространяется вдоль волновых векторов, которые можно

считать аналогами лучей в геометрической оптике, но ни-

как не перпендикулярно им.

2. Утверждение о том, что "…свет уменьшается пропорцио�

нально квадрату расстояния", неверно ни по форме (невоз-

можно догадаться, о какой характеристике света идет

речь), не по существу.

Некоторая неразбериха присутствует при объяснении поляри-

зации света. Как, например, понимать следующие утвержде-

ния авторов (с.16): "Свет может рассматриваться как волна,

состоящая из двух полей, направленных перпендикулярно

друг к другу: электрического поля и магнитного поля (рис.2.9).

Эти поля синхронны с полевыми векторами, с разностью фаз

между собой в 90°. Нормальный свет имеет бесконечное чи�

сло перпендикулярно колеблющихся плоскостей, распростра�

няющихся в направлении перемещения света"? Из приведен-

ной фразы и рис.2.9 может сложиться неверное впечатление,

что переменные электрические и магнитные поля могут суще-

ствовать независимо одно от другого. Что такое полевой век-

тор и как поле может быть с ним синхронно? И наконец, какие

такие перпендикулярно колеблющиеся плоскости имеет нор-

мальный свет?

Ошибочно и следующее утверждение: "Свет, в котором интен�

сивность электрического поля остается неизменной, в то вре�

мя как интенсивность магнитного поля уменьшается, назван

ТЕ�поляризованным светом".

Неправильно в книге объяснено рэлеевское рассеяние света.

Ошибочно утверждение о том, что "гидроксильная груп�

па (ОН), ионы металлов, примеси и т.д. объясняют это явле�

ние" (с.18). Совершенно непонятно изложен закон отражения

света.

Таким образом, наличие серьезных недостатков в нужной чи-

тателям книге существенно снижает доверие к ней и соответ-

ственно пользу от ее прочтения. По мнению редакции, каче-

ство данной книги и других книг по волоконно-оптической свя-

зи (да и вообще книг по высоким технологиям) могло бы быть

существенно выше при наличии рецензирования рукописей.

Редакция журнала Lightwave RE предлагает всем издатель-

ствам, заинтересованным в повышении качества книг по воло-

конной оптике, свою помощь в проведении такого рецензиро-

вания.

Книга "Волоконно�оптические кабели и линии связи" Д.В. Иоргачева и О.В. Бондаренко, выпущеннаяиздательством "Эко�Трендз" в 2002 году, предназначена для специалистов в области кабельной техникии линий передачи, исследователей, конструкторов, инженеров, аспирантов и студентов.

Page 14: Lightwave 2003-02

14 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

Экономика строительства ВОЛСподземной прокладки

Н.К. Сабинин, генеральный директор"Оптиктелеком",[email protected]

Современное состояние отрасли связи диктует необходимость по-

стоянного увеличения пропускной способности сетей связи при од-

новременном снижении стоимости внедрения новых решений, обес-

печивающих повышение скорости передачи информации. Узким

местом сети, затрудняющим модернизацию и порой делающим ее

практически невозможной, зачастую бывает оптический кабель

(ОК), содержащий недостаточное количество оптических волокон

или волокна неудовлетворительного качества. Не секрет, что имен-

но первичная сеть, а более конкретно – ее линейно-кабельная

часть, составляет основную стоимость скелета современных сетей

связи. Поэтому замена оптического кабеля, который по тем или

иным параметрам не удовлетворяет новому качеству сети, может

оказаться невозможной по финансовым соображениям.

Постоянно растущие цены на землеотвод, потравы посевов и пр. не

позволяют обеспечить снижение стоимости введения в эксплуата-

цию новых ВОЛС, в то время как материалы и стоимость строи-

тельства из-за применения новых технологий имеют тенденцию к

удешевлению. Для решения проблем землеотвода используются

различные пути. Это использование инфраструктуры железных до-

рог ("Раском", "Компания Транстелеком") или линий электропередачи

("Ростелеком", "Сонера") и прокладка кабеля в полосе отчуждения

газопроводов ("Газтелеком") и нефтепроводов ("Связьтранснефть").

Однако для стороннего к владельцу инфраструктуры инвестора, ко-

им являются традиционные операторы связи, найти незанятую воз-

можность использовать право прохода становится все труднее и

труднее. Кроме того, использование чужой инфраструктуры диктует

определенные технические решения, в которых заложены недостат-

ки, проявляющиеся позже.

Прокладка кабеля в городской черте осложняется таким фактором,

как заполненная или требующая восстановления кабельная канали-

зация, принадлежащая в большинстве случаев оператору-конкурен-

ту. Как правило, технические условия (ТУ) на проход включают в се-

бя докладку канализации на определенных участках, что оказывает-

ся основной строкой расхода в бюджете строительства ВОЛС.

Замена ОК или докладка дополнительного ОК – это проблема, ре-

шение которой должно быть предусмотрено на стадии проектирова-

ния первоначальной ВОЛС. И тогда исходя из условий прогнозиро-

вания развития оператор сможет правильно выбрать технологию

строительства.

На сегодняшний день на территории бывшего СССР применяются

три технологии строительства с прокладкой в грунт: непосредствен-

ная прокладка в грунт бронированного круглой проволокой кабеля –

Броня, задувка (затяжка) легкого небронированного кабеля в пред-

варительно проложенную в грунт защитную пластмассовую трубку

(ЗПТ) – Труба и малогабаритный небронированный кабель с за-

дувкой в Микротрубки, предварительно задутые в ЗПТ анало-

гично методу трубы – Микротрубка. Отметим, что наиболее рас-

пространенным методом строительства в России по-прежнему ос-

тается Броня. Однако, например, в соседнем Казахстане Броня

применяется крайне редко и основной технологией строительства

является Труба.

Технология Микротрубки, будучи малоизвестной сегодня, находит

ограниченное применение, однако перспективы использования Ми-

кротрубки достаточно высокие и это связано именно с экономиче-

ской целесообразностью ее применения.

В настоящей статье приводится сопоставление приведенной стои-

мости и коэффициента окупаемости инвестиций при использовании

3 технологий прокладки в грунт: Брони, Трубы и Микротрубки.

Описание технологийБроняТрадиционные технологии прокладки бронированного кабеля доста-

точно известны [1, 2].

В странах СНГ расположены 14 заводов-изготовителей, выпускаю-

щих бронированные оптические кабели связи (13 из них в России).

Конкуренция в данном сегменте очень высока, и цены на кабели су-

щественно ниже импортных аналогов.

К основным недостаткам Брони можно отнести следующие.

➊ Необходимость перемотки кабеля при каждом пересечении.

(Немногие принимают во внимание, что каждая перемотка дает

нагрузку на кабель и в ТУ производители обычно указывают,

сколько перемоток с барабана на барабан может производиться

без ухудшения технических характеристик кабеля). Кроме того,

это трудоемкая операция, требующая денег и времени.

➋ Связанная с необходимостью перемотки температура прокладки

кабеля, как правило, не ниже -10� С, что ограничивает продолжи-

тельность строительного сезона.

Достоинства технологии Брони:

➊ распространенность – практически все кабельные заводы выпу-

скают данную номенклатуру, во всех странах бывшего СССР

почти в любой точке есть подрядчики, способные выполнить ра-

боты по прокладке,

Проблемы операторов связи

● Ограниченная пропускная способность сети

● Заполненная кабельная канализация

● Срезание инвестиционной составляющей бюджета

● Непомерно высокие цены на землеотвод

● Нехватка кадров

● Жесткие сроки

● Высокая стоимость организации работ

Page 15: Lightwave 2003-02

15www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

➋ существенно меньший ассортимент аксессуаров и запасных ча-

стей, нежели в других технологиях,

делают этот метод строительства наиболее распространенным. Од-

нако наращивание количества волокон в данной технологии требу-

ет дополнительного полного технологического цикла прокладки ка-

беля: землеотвод/плата за потрав посевов/вырубку и т.д; строи-

тельно-монтажные работы и пр. Поэтому целесообразно заклады-

вать значительное количество волокон на перспективу.

Технология пластмассовых трубопроводов – основная альтер-

натива Броне в странах США и Западной Европы. Данная техноло-

гия достаточно полно описана в литературе [3, 4] и используется в

мире с начала 90-х годов. В странах бывшего СССР получила пре-

имущественное распространение в Казахстане и республиках

Средней Азии и Закавказья, из-за влияния компании "Сименс" на

формирование отрасли строительства ВОЛС. К сожалению, в Рос-

сии применяется ограниченно (около 10% всех объемов строитель-

ства идут в ЗПТ), практически не используется в Белоруссии и на

Украине.

Технология пластмассового трубопровода имеет следующие основ-

ные преимущества.

➊ Возможность относительно легкой докладки второго кабеля (до-

задувки) или замены кабеля на более совершенный.

➋ Простота прохода пересечений: в месте пересечения труба режет-

ся и соединяется муфтой – нет перемоток, как в Броне.

➌ Увелечение строительного сезона, т.к. практически возможна ра-

бота при более низких температурах.

Среди основных недостатков технологии упоминают:

➊ увеличение общей стоимости объекта, связанной с тем, что ма-

териалы – труба плюс легкий кабель – стоят дороже, нежели бро-

нированный кабель;

➋ неотработанность технологии – связана с невысоким уровнем под-

готовки ряда строительных организаций, которые берутся за вы-

полнение работ, не имея должного оснащения;

➌ неотработаность эксплуатации – связана с отсутствием норматив-

ной документации и опыта компаний операторов, а также попыт-

кой экономии на инструментах для эксплуатации при непонимании

последствий подобной экономии. Здесь же можно добавить, что

техника для задувки кабеля в трубки достаточно дорогостоящая.

Наращивание числа волокон в данной технологии, как правило,

возможно без проведения масштабных земляных работ и сопут-

ствующей оплаты землеотвода/потрава посевов/вырубки просеки.

Наращивание числа волокон здесь может идти двумя путями. При

перенаправлении трафика и неиспользовании волокон на время

проведения работ можно извлечь проложенный кабель и задуть но-

вый более емкий. При невозможности "отключения" существующе-

го кабеля в определенных случаях можно дозадуть второй, а иног-

да и третий кабель. Однако процедура дозадувки стоит в два и бо-

лее раза выше, нежели инсталляция первого кабеля, что вызвано

меньшей дальностью задувки, вероятностью повреждения старого

кабеля и необходимостью использовать дополнительное оборудова-

ние (Y-разветвитель). Риски в данной операции, связанные с пов-

реждением старого кабеля, вызваны возможностью сплетения кабе-

лей в трубе, когда извлечь обратно новый кабель без повреждения

старого не удается. К сожалению, оценить в денежном выражении

данные риски не представляется возможным.

Технология МикротрубкиДанная технология относительно новая и появилась в Западной Ев-

ропе в конце 90-х годов, но основное развитие она получила в по-

следние годы. Первые опыты по применению технологии были ини-

циированы для уплотнения проложенных ЗПТ, уже содержащих

один или два оптических кабеля и не позволяющих провести доза-

дувку дополнительных кабелей [5], однако в дальнейшем техноло-

гия была преобразована как самостоятельная для строительства

ВОЛС полного цикла.

Суть технологии состоит в создании миниатюрных систем кабель-

ной канализации с использованием микротрубок. В грунт тради-

ционным способом прокладывается ЗПТ, но в нее задуваются не

оптический кабель, а тонкие и очень маленькие трубки, в которые,

в свою очередь, задуваются легкие и малогабаритные оптические

кабели.

Использование данной технологии позволяет по мере необходимо-сти

увеличивать число волокон в линии без опасности повреждения сосед-

них кабелей, т.к. воздушное давление подается только в пустую ми-

кротрубку и в каждой микротрубке находится не более одного кабеля.

Конфигурации микротрубок в ЗПТ могут быть различными – все за-

висит от плана развития данной линии. Так, стандартно выпуска-

емые микротрубки бывают следующих диаметров: 7 мм, 8, 10 и 12 мм.

Рис.1. Задувка 4 микротрубок 10/8 мм и 48-волоконного кабеля вПоволжье, 2003 г.

Тип ка-беля

Центральный Лента Стальной Модульный

Эскиз

ЧислоОВ

∅∅, мм Масса,кг

∅∅, мм Масса,кг

∅∅, мм Масса,кг

∅∅, мм Масса,кг

12 4,0 12 – – 3,9 16 – –

24 4,3 13 – – 4,2 21 – –

36 5,2 21 – – 5,0 29 – –

48 5,4 26 5,8 31 5,0 34 6,2 35

72 5,9 36 7,5 49 5,5 40 6,6 45

Таблица 1. Диаметр и масса микрокабелей

Page 16: Lightwave 2003-02

16 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

Их различные сочетания могут задуваться в ЗПТ. Как правило,

дозадувка дополнительных микротрубок в ЗПТ не производится.

А все необходимые микротрубки инсталлируются в самом

начале.

Чтобы ответить на вопрос, как сформировать набор микротрубок,

необходимо определиться, какой кабель будет применяться на дан-

ной линии.

Малогабаритные оптические кабели (микрокабели), применяемые

для задувки в микротрубки, выпускаются следующих типов:

● диэлектрический с центральной трубкой, выполненной из ПБТ

или поликарбоната;

● с центральной трубкой, выполненной из нержавеющей стали;

● диэлектрический модульной конструкции.

Внешний диаметр и масса микрокабелей приведены в табл. 1.

Диэлектрический микрокабель с центральной трубкой –ЦентральныйТакие кабели выпускаются двух типов: с использованием стандартных во-

локон без плотного вторичного покрытия для свободной укладки в модуль и

с использованием ленточных волокон (лента) [6].

Ввиду низкого потребления многоволоконных кабелей (свыше 48 ОВ) в

странах СНГ практически не применяют ленточные волокна. Поэтому рынок

таких кабелей ограничен.

Данный оптический кабель представляет из себя набор пучков из оптиче-

ских волокон, заключенных в трубку, выполненную из ПБТ. Поверх трубки

накладываются защитные покровы из арамидных или иных композитных

нитей и оболочка из п/э высокой плотности или иных материалов. Посколь-

ку кабели содержат 12 и более волокон, то формируются пучки по 12 воло-

кон, каждый из которых обмотан кодирующей цветной нитью, по которой

производится идентификация пучка при стыковке кабелей в муфтах.

Общие характеристики таких кабелей следующие: максимальная даль-

ность задувки, которая обусловлена низкой массой кабеля и достаточно вы-

сокой его жесткостью; этот кабель наиболее экономичный из всех пред-

ставленных.

Возможно изготовление кабеля в исполнении, стойком к вмораживанию в

лед согласно FOTP-98 [7]. Однако поскольку кабель диэлектрический, то его

локализация затруднена и требует дополнительных мероприятий.

Кабель с трубкой из нержавеющей стали – Стальной

Данный тип кабеля – результат миграции технологии производства модуля

из нержавеющей стали, которая используется для изготовления оптических

грозотросов ОКГТ [8]. Он представляет из себя набор пучков оптических во-

локон, заключенных в трубку из нержавеющей стали, поверх которой нало-

жена оболочка из п/э высокой плотности или иных материалов.

Общие характеристики таких кабелей следующие: высокая дальность за-

дувки, которая обусловлена высокой жесткостью трубки из нержавеющей

стали. Высокая стойкость к раздавливающим усилиям. Стальной кабель

без труда выдерживает вмораживание в лед по самым тяжелым тестам

FOTP-98b. Кроме того, наличие металла в кабеле позволяет с легкостью

проводить поиск трассы. Однако данный кабель наиболее дорогой из пред-

ставленных микрокабелей.

Кабель модульной конструкции – МодульныйМодульный кабель – это попытка минимизации размеров традиционных ка-

белей. На данном пути производители кабелей выказывают чрезвычайную

изобретательность, по-

скольку приходится ми-

ниатюризовать все эл-

ементы и существенно

перестраивать оборудо-

вание, снижать скорости

производства и приме-

нять другие, как правило,

более дорогостоящие ма-

териалы. Однако достичь

размеров, сопоставимых с

размерами стального и центрального кабелей при малом числе волокон в

модульном кабеле не удается, поэтому целесообразно применять данную

конструкцию при числе волокон более 24 [9]. Тем не менее у такого кабеля

есть ряд преимуществ:

➊ возможность замены одного из модулей в скрутке на медную жилу для

локализации трассы;

➋ стойкость к низким температурам (вплоть до -50oС);

➌ преимущества при отпайке волокон – можно вскрывать только один

необходимый модуль;

➌ идентификация волокон для сварки проще.

Однако ввиду тонкой стенки модуля стойкость к раздавливанию такого ка-

беля невысока и он не выдерживает вмораживание в лед.

Правила при задувке в микротрубкиПри задувке в микротрубки по сложившейся практике внешний диаметр ка-

беля должен заполнить микротрубку не более чем на 2/3, однако универ-

сальных рецептов здесь нет. Чем меньше места занимает кабель, тем даль-

ше его можно задуть за один прием.

Так, согласно этой достаточно общей рекомендации кабели типа Стальной

и Центральный с числом волокон до 24 включительно могут задуваться в

трубку 7/5,5. Кабели Стальной, Центральный с числом волокон до 72 и Лен-

та до 48 могут задуваться в микротрубку 10/8. А Модульный кабель и Лента

до 72 волокон задуваются в трубку 12/10 мм. В исключительных случаях

можно задувать Модульный до 60 ОВ в 10/8 микротрубку, однако нужно

быть готовым к небольшой дальности задувки, которая редко превысит 1 км.

Таким образом, планируя развитие сети, нужно определиться с пучком ми-

кротрубок для установки в проложенную ЗПТ. Это могут быть любые ком-

бинации (рис. 3), включающие в себя различное число микротрубок разного

диаметра и удовлетворяющие правилу плотности заполнения. Плотностью

заполнения ЗПТ называют отношение диаметра, заполненного микротруб-

ками к полному диаметру ЗПТ (рис. 4). Общее правило, определяющее воз-

можность задувки набора микротрубок в ЗПТ (правило плотности заполне-

ния): плотность заполнения не должна превышать 60%.

РазмерЗПТ, мм

Размер микротрубки, мм

12/10 10/8 7/5,5

25 нет 1 3

32 2 3 5

40 4 5 10

50 6 8 15

63 8 10 20

Таблица 2. Число микротрубок в ЗПТ

Рис.2. Кабель Стальной в микротрубке 10/8 мм

Page 17: Lightwave 2003-02

17www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

В результате применения данного правила можно получить все доступные

комбинации микротрубок для ЗПТ заданного диаметра.

Отметим, что в открытых источниках не было упоминаний про одновремен-

ную задувку с одной установки комбинации из более чем 10 микротрубок.

Наиболее распространенной конфигурацией в технологии Микротрубки яв-

ляется набор из пяти 10/8-мм трубок.

ПреимуществаОбщие преимущества использования микрокабелей и микротрубок заклю-

чаются в снижении размеров и массы малых кабелей и труб, а значит, рас-

ходования материалов, транспортных расходов, уменьшения стоимости

оборудования для строительства и эксплуатации.

Недостатки● Малая распространенность.

● Отстутвие (на момент напи-

сания статьи) нормативной

документации на технологию

Микротрубок.

● Необходимость покупки спе-

циального оборудования экс-

плуатации и строительства.

ЭкономикаТаким образом, бегло ознакомив-

шись с преимуществами и недостатками, можно начать упрощенный эконо-

мический анализ применения различных технологий при строительстве и

развитии сети на примере одного сегмента ВОЛС.

В данном анализе мы не будем рассматривать достоинства второго по-

рядка, предоставляемые технологией Микротрубок при строительстве

разветвленных сетей (это особый анализ, выходящий за рамки настоя-

щей статьи).

В рамках данного анализа для выяснения экономической эффективности

трех вышеописанных технологий мы сопоставим затраты по созданию и

сравним коэффициенты окупаемости инвестиций, используя для этого

упрощенную модель.

Предположим, что планируется создать сегмент ВОЛС.

Для расчета стоимости строительства воспользуемся некоторыми исходны-

ми данными, обобщенными на основании личного опыта автора.

Землеотвод и проектирование – данные затраты включают проектные

работы, согласование трассы прохода, пересечений, порубочные билеты,

рубку просеки, оплату потрав посевов, восстановление зеленого покрова,

восстановление дорог и т.д. Эти затраты очень индивидуальны и зависят в

существенной мере от территории, по которой проходит трасса, от статуса

компании-заказчика и других, как правило, субъективных, неоцениваемых

факторов. Приведенные оценки

этих затрат неприменимы для строи-

тельства вдоль полосы отвода есте-

ственных монополий, авто- и же-

лезных дорог, но согласование про-

хода по "их" земле часто может

оказаться еще дороже.

Траншея – условное обозначение всех земляных работ по бестраншейной

прокладке и подготовке траншеи ручным или механизированным способом

в грунтах 1 – 3 групп с последующей укладкой кабеля или ЗПТ.

Коэффициент на перемотку – скидка , которую могут предоставить строи-

тельные компании на рытье "Траншеи", если не нужно перематывать ка-

бель (нет пересечений или можно резать ЗПТ).

Задувка в ЗПТ – стоимость пневмопрокладки ОК или микротрубок в проло-

женную и смонтированную ЗПТ.

Задувка в микротрубку – стоимость пневмопрокладки микрокабеля в под-

готовленную и смонтированную микротрубку.

В табл. 4 приведена стоимость кабелей для трех технологий.

Броня – стоимость оптического кабеля, бронированного круглой стальной

проволокой.

Труба – стоимость диэлектрического оптического кабеля для задув-

ки в ЗПТ.

Микротрубка – стоимость оптического кабеля (Центральный) для

задувки в микротрубки.

Сварка – стоимость сварки и монтажа оптических муфт на кабелях

заданной волоконности и входной контроль, включая муфты (здесь

мы пренебрегаем различием в стоимости разделки ОК, т.к. сюда

входят рытье котлована для всех технологий, монтаж чугунной муф-

ты для Брони и установка камер для технологий Трубы и Микро-

трубки).

Рис. 3. Пример конфигурации микротрубок и микрокабелей в ЗПТ 40 мм

Рис. 4. Плотность заполнения ЗПТ

Все нижеприведенные цены в расчете на 1 км весьма условны и не

претендуют на какую-либо коммерческую информацию. Более того,

реальная стоимость материалов и работ в каждом конкретном слу-

чае может существенно отличаться от приведенных значений в ту

или иную сторону. Здесь лишь собраны иллюстративные примеры

цен для моделирования эффективности методов. Более того, если

вы, уважаемый читатель, не согласны с какими-либо из приведен-

ных начальных условий, самостоятельно на сайте журнала [10] мо-

жете ввести свои данные и получить собственные оценки и сделать

выводы об эффективности того или иного из сравниваемых мето-

дов строительства (здесь и далее начальные изменяемые условия

выделены жирным курсивом). Также в анализе опущены некоторые

общие затраты (константы), необходимые для всех технологий

(например, лента, столбики и т.д.), как не влияющие на конечные

результаты, а также транспортные расходы и НДС.

Землеотвод + проект, $ 2500Траншея, $ 2500Коэф. на перемотку 20%Задувка в ЗПТ, $ 500Задувка в микротрубку, $ 250

Таблица 3. Исходные данные. Общая часть

Число волокон 12 24 48 72 96Броня, $ 1053 1360 2267 3960 5600Труба, $ 972 1016 1580 3600 5200Микротрубка, $ 580 950 1400 4300 н/дСварка, $ 185 370 740 1480 2960

Таблица 4. Исходные данные. Стоимость кабелей и работ по сварке

Page 18: Lightwave 2003-02

18 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

В табл. 5 в стоимость ЗПТ и микротрубок входит стоимость необхо-

димых аксессуаров к ним.

На основании вышеприведенных данных можно сформировать сто-

имость строительства и докладки кабеля (табл. 6).

Отметим, что также можно варьировать применение различных

ЗПТ и микротрубок – здесь мы рассматриваем наиболее распро-

страненный вариант ЗПТ 40/33 мм (стенка 3,5 мм для прокладки в

грунт) и Микротрубки 10/8.

Далее введем переменные для варьирования (жирным курсивом в

табл. 7 – 9). Можно изменять число волокон в строящейся линии и

число волокон при докладке (добавлении) кабеля.

Также важными параметрами являются общие параметры бизнес-

среды и развития сети: число осваиваемых в год волокон и про-

цент дисконтирования, численно равный банковской ставке про-

центов.

Интервал учета – это внутренний параметр, связанный с ограничен-

ностью программы анализа, – шаг анализа.

Также не поясненным остался параметр "число ЗПТ" – он вво-

дит ограничение по наращиванию емкости Трубы: мы принима-

ем, что только два кабеля могут быть задуты в одну ЗПТ. Таким

образом, в технологии Трубы после заполнения всех ЗПТ двумя

кабелями на канал требуется новое полноценное строительство.

ЗПТ, мм 32 40 50

Цена, $ 480 700 1000

Микротрубка, мм 7/5,5 10/8 12/10

Цена, $ 85 120 170

Техн

олог

ия

Труб

а

Мик

ротр

убка

ОВ

Зем

леот

вод,

$

Тран

шея

, $

Коэ

ф.

СМ

Р(1

– к

оэф

. на

пере

мот

ку)

Зад

увка

втр

убку

, $

Зад

увка

ОК

, $

Каб

ель,

$

Сва

рка,

$

Труб

ка,

$

Мик

ротр

убка

,$ С

трои

тель

-ст

во,

$

Доб

авле

ние

кабе

ля,

$

Броня 12 2500 2500 1 0 0 1053 185 0 0 6 238,00 6 238,00

Броня 24 2500 2500 1 0 0 1360 370 0 0 6 730,00 6 730,00

Броня 48 2500 2500 1 0 0 2267 740 0 0 7 959,00 7 959,00

Броня 72 2500 2500 1 0 0 3960 1480 0 0 10 368,00 10 368,00

Броня 96 2500 2500 1 0 0 5600 2960 0 0 13 464,00 13 464,00

Труба 40 12 2500 2500 0,8 0 500 972 185 700 0 6 875,00 2 157,00

Труба 40 24 2500 2500 0,8 0 500 1016 370 700 0 7 086,00 2 386,00

Труба 40 48 2500 2500 0,8 0 500 1580 740 700 0 8 020,00 3 320,00

Труба 40 72 2500 2500 0,8 0 500 3600 1480 700 0 10 780,00 6 080,00

Труба 40 96 2500 2500 0,8 0 500 5200 2960 700 0 13 860,00 9 160,00

Микротрубка 40 7 12 2500 2500 0,8 500 250 580 185 700 850 7 565,00 1 015,00

Микротрубка 40 7 24 2500 2500 0,8 500 250 950 370 700 850 8 120,00 1 570,00

Микротрубка 40 7 48 2500 2500 0,8 500 250 1400 740 700 850 8 940,00 2 390,00

Микротрубка 40 7 72 2500 2500 0,8 500 250 4300 1480 700 850 12 580,00 6 030,00

Таблица 6. Сводная стоимость строительства и докладки кабеля

Таблица 5. Исходные данные. Стоимость трубок

Приведенная стоимостьДля сравнения затрат будущего периода и их привязки к текущим ценам

используют так называемое вычисление текущей стоимости (Present va-

lue), или, другими словами, приведенную стоимость.

Содержательно приведенная стоимость Тn обозначает ту минимальную

сумму денег, которую надо положить в банк под проценты годовых, Q на n-

летний срок, с тем, чтобы в конце срока получить нужную сумму, – акту-

альную стоимость. Таким образом, формула для вычисления

C Tn = ————.

(1+Q)n

Коэффициент окупаемости инвестицийКоэффициент окупаемости инвестиций Kn (KOИ, return on investment, ROI) –

это отношение приведенных доходов к приведенной стоимости инвести-

ций в n-й год с момента освоения инвестиций. При этом для сравнения

методов / технологий само значение доходов несущественно.

∑Ni /(1+Qi

Kn = ———————.Tn

Сравнительный коэффициент окупаемости инвестиций 1-го и 2-го мето-

дов выражается в процентах и численно равен отношению КОИ 1-го ме-

тода к КОИ 2-го метода и обратно пропорционален отношению приведен-

ной стоимости 1-го метода к приведенной стоимости 2-го метода.

1�й метод Kn1�й метод

Tn2�й метод

Hn2�й метод

= —————— = —————— .

Kn2�й метод

Tn1�й метод

Таким образом, если на графике зависимости СКОИ от времени кривая

пересекает уровень 100%, то в данный момент времени изменяется прив-

лекательность методов. Так, если СКОИ меньше 100%, то предпочтитель-

нее 1-й метод, если больше 100%, то 2-й.

Page 19: Lightwave 2003-02

19www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

Рассмотрим три варианта застройки.

➊ "Медвежий угол" – малонаселенный район с низким освоени-

ем волокон, под такие проекты привлечь средства трудно –

процент дисконтирования высокий. Услуг мало, активность

низкая.

➋ "Пастбище" – пригородная зона, районный центр и т.д. со средней

скоростью освоения волокон. Процент дисконтирования средний

по стране.

➌ "Селедки в банке" – высокая плотность населения, областной

центр. Высокая активность, много услуг. Процент дисконтирова-

ния низкий.

Для этих вариантов проанализируем стратегию развития.

Комментарий по поводу выбора стратегии развитияВыбор числа волокон в кабеле для строительства и добавления обуслов-

лен максимизацией коэффициента окупаемости инвестиций (прямого, а

не сравнительного) и минимизацией приведенной стоимости. Так из об-

щих соображений очевидно, что при достаточно высоком проценте ди-

сконтирования выгоднее сначала затратить меньше, т.е. заложить мень-

ше волокон, а потом наращивать больше, т.е. большие затраты отодви-

нуть на потом. Поэтому кабель на добавление у нас все время имеет

большее или такое же число волокон, что и кабель для строительства.

Размеры ЗПТ и микротрубок диктуются, во-первых, размерами ми-

крокабеля, так, 48-волоконный микрокабель не годится для задувки

в 7-мм микротрубку, а во-вторых, количеством необходимых заду-

вок – в варианте "Медвежий угол" достаточно и 32-мм ЗПТ.

Технология Броня Труба Микротрубка

Стройка, число ОВ 24 12 12

Цена стройки, $ 6730 6637 6920

Добавление, число ОВ 24 24 24

Цена добавления, $ 6730 2386 1570

Размер ЗПТ, мм 32 32

Размер микротрубки, мм 7

Число ЗПТ 1 1

Интервал учета, лет 2

Освоение волокон в год 2

Процент дисконтирования 18%

Таблица 7. "Медвежий угол"

Рис. 5. Приведенная стоимость варианта "Медвежий угол"

Рис. 6. СКОИ варианта "Медвежий угол"

Технология Броня Труба Микротрубка

Стройка, число ОВ 48 24 24

Цена стройки, $ 7959 7086 8120

Добавление, число ОВ 48 48 24

Цена добавления, $ 7959 3320 1570

Размер ЗПТ, мм 40 40

Размер микротрубки, мм 7

Число ЗПТ 1 1

Интервал учета, лет 2

Освоение волокон в год 6

Процент дисконтирования 12%

Таблица 8. "Пастбище"

Рис. 7. Приведенная стоимость варианта "Пастбище"

Рис. 8. СКОИ варианта "Пастбище"

Page 20: Lightwave 2003-02

20 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

ЭкономикаЭкономика

По графикам варианта "Медвежий угол" (табл. 7, рис. 6,7) можно заме-

тить, что использование бронированного кабеля здесь предпочтительнее.

Технология Микротрубки на начальном этапе дороже других технологий и

даже в отдаленной перспективе (25 лет) выгода от использования Микро-

трубки меньше, чем переплата за Микротрубку вначале. Так и на графике

СКОИ Броня / Микротрубка кривая находится ниже отметки 100%. То же

наблюдается и с кривой Броня / Труба. Таким образом, можно сделать од-

нозначный вывод о предпочтительности Брони. Если же по каким-то при-

чинам Броня не может применяться, то из 2 оставшихся технологий Труба

предпочтительнее на краткосрочную перспективу (5 – 6 лет), а в долгос-

рочной выигрывает Микротрубка. Итак, места распределились следую-

щим образом:

➊ Броня / ➋ Труба / ➌ Микротрубка.

В варианте "Пастбище" (табл. 8, рис. 8,9) в отличие от "Медвежьего угла"

можно отметить серьезное долгосрочное преимущество Микротрубки. Графи-

ки СКОИ находятся в большинстве своем выше отметки в 100%, что свиде-

тельствует о преимуществах Микротрубки и Трубы. Однако на краткосрочной

перспективе Броня и Труба незначительно выигрывают у Микротрубки. Эти

технологии идут практически "ноздря в ноздрю" на долгосрочной перспективе.

Поэтому проранжировать здесь нелегко, но все-таки Труба в первоначальных

вложениях дешевле, поэтому места распределяются следующим образом:

➊ Микротрубка / ➋ Труба / ➌ Броня.

В варианте "Селедки в банке" (табл. 9, рис. 9,10) разброс технологий самый

большой. И это неслучайно. Именно в этих условиях наиболее полно рас-

крываются преимущества новых технологий по сравнению с отживающими

свой век. График СКОИ Броня / Микротрубка зашкаливает на уровне 150 –

160%, а приведенная стоимость Микротрубки на долгосрочный период поч-

ти в ДВА (!!!) раза ниже стоимости Брони. Труба также имеет преимущества

перед Броней, однако они не столь впечатляющи.

Итак:

➊ Микротрубка / ➋ Труба / ➌ Броня.

ВыводыНа основе описанной выше экономической модели можно сравнить затраты

на развитие сети с использованием различных технологий. Модель позволяет

оценивать как порядок наращивания числа волокон на сети для минимизации

стоимости на заданную перспективу, так и сравнивать технологии по экономи-

ческой эффективности во временном разрезе. Однако модель плоская и не

прогнозирует изменение стоимости материалов, работ и землеотвода. Резуль-

таты сравнения технологий в данной модели достаточно предсказуемы из об-

щих соображений, однако с ее помощью можно проводить численные оценки.

Технология Микротрубки целесообразна к использованию в населенных

районах с высоким уровнем потребления услуг связи. Чем выше плотность

и больше освоение волокон в год, тем привлекательнее данная технология.

Технология Трубы имеет преимущества в средненаселенной местности,

там, где развитие требуется, но его скорость не очень высока.

Удел Брони – малонаселенные регионы без перспектив развития.

Литература

1. Руководство по прокладке, монтажу и сдаче в эксплуатацию волоконно-

оптических линий связи магистральных сетей (линейно-кабельные соору-

жения). М.: ССКТБ-ТОМАСС, 1995.

2. Руководство по проведению ППР и АВР на ЛКСС ВОЛП. М.: Минсвязи

РФ, 2001.

3. Инструкция по прокладке и монтажу оптического кабеля в ПВП трубах

"Silicore". М.: ОАО "ССКТБ-ТОМАСС", 1998.

4. Правила по строительству волоконно-оптических линий железнодорож-

ной связи с прокладкой кабелей в пластмассовых трубопроводах. СПб:

ГТСС, 2000.

5. Griffioen W., Greven W., Pothof T. "A new fiber optic life for old ducts", Proc.

51st IWCS, 2002, Paper 7.3, pp. 244-250.

6. Debban H.P. et al. "Development of lightweight ribbon cables for blown installa

tion", Proc. 51st IWCS, 2002, Paper 7.4, pp. 251-259.

7. EIA/TIA-455-98-A, "FOTP-98 - Fiber Optic Cable External Freezing Test", 2000.

8. Microcore Cable, AFL Telecommunications, 2003,

http://www.alcoa.com/afl_tele/en/product_category.asp?cat_id=104

9. MiDia FX Cable, OFS, 2003, http://www.ofsoptics.com/product_info/documents/

Midia%20FX%20cable%20osp-132-0503%20-%20web.pdf

10. Сабинин Н. Программа экономического анализа Броня – Труба –

Микротрубка. Lightwave RE, 2003,

http://www.lightwave-russia.com/economics-btm.htm

Технология Броня Труба Микротрубка

Стройка, число ОВ 48 48 24

Цена стройки, $ 7959 8320 8530

Добавление, число ОВ 72 48 48

Цена добавления, $ 10 368 3320 2390

Размер ЗПТ, мм 50 50

Размер микротрубки, мм 10

Число ЗПТ 1 1

Интервал учета, лет 2

Освоение волокон в год 12

Процент дисконтирования 9%

Таблица 9. "Селедки в банке"

Рис. 9. Приведенная стоимость варианта "Селедки в банке"

Рис. 10. СКОИ варианта "Селедки в банке"

Page 21: Lightwave 2003-02

Оптические волокна, представленные на российском рынке, и их характеристики.Одномодовые волокна С.Э. Питерских, к.т.н.

Высокие темпы и объемы строительства

магистральных волоконно-оптических линий

связи большой протяженности, а также

имевшая место тенденция к увеличению чи-

сла волокон в кабеле привели в конце 90-х

годов к дефициту оптического волокна (ОВ)

в мире, поскольку его производство отста-

вало от спроса. Дефицит ОВ в эти годы рез-

ко поднял его цену. В это время цена на

стандартное ОВ доходила на рынке России

до 30 – 35 $/км (начало 2001 г.).

Создавшийся дефицит ОВ тотчас привел к

провозглашению крупнейшими компаниями

мира планов резкого расширения производ-

ства ОВ, к крупным финансовым вложе-

ниям, что способствовало созданию боль-

ших объемов ОВ на мировом рынке. Однако

коммерческий трафик и соответственно до-

ходность магистральных сетей связи росли

существенно медленнее, чем ожидалось.

Одной из причин этого являлось отставание

в развитии городских сетей связи и сетей

доступа.

В целом вся ситуация привела к снижению

спроса на оптические волокна, кабели и

оборудование и к значительному спаду на

мировом телекоммуникационном рынке на-

чиная со второй половины 2001 г. Этому

способствовало и насыщение наиболее ем-

кого Северо-Американского региона маги-

стральными линиями связи. В настоящее

время на рынке оптического волокна пред-

ложение опережает спрос. Соответственно

реагирует и цена ОВ, снизившаяся почти

вдвое.

Оценка предельно достижимой скорости пе-

редачи по кварцевому оптическому волокну

( более 10 Тбит/с) и сравнение ее с имеющи-

ми место в настоящее время скоростями

передачи показывает, что полоса пропуска-

ния ОВ действующих российских линий ис-

пользуется менее чем на 1%. Тем не менее

в будущем следует ожидать интенсифика-

ции и строительства городских сетей и се-

тей доступа, что сделает востребованным

тот запас пропускной способности, который

закладывался при строительстве маги-

стральных сетей связи.

Тенденции развития волоконно-оптических

сетей связи показывают, что при их плани-

ровании следует учитывать потенциальные

возможности и преимущества применения

перспективных оптических волокон, что га-

рантированно обеспечит потенциальный

рост скорости передачи и снижение стоимо-

сти каналов.

Сейчас на рынке ОВ имеется широкая гам-

ма новых марок оптических волокон, разра-

ботанных специально под те задачи, кото-

рые выполняют конкретные линии связи.

Учитывая это, грамотный выбор волокна не-

пременно даст как технический, так и эко-

номический эффект при эксплуатации ли-

ний связи.

Характеристики одномодовых оптических

волокон и кабелей, предназначенных для

использования в сетях связи, регламентиру-

ются рекомендациями Международного со-

юза электросвязи – сектора стандартизации

электросвязи (МСЭ-Т) [1 – 2].

Однако рынок оптического волокна в мире

и соответственно российский рынок из все-

го многообразия ОВ, представленных в ре-

комендациях МСЭ-Т, ориентирован лишь на

несколько типов ОВ, которые в основном и

применяются в настоящее время при строи-

тельстве линий связи.

Прежде всего это стандартное ОВ, соответ-

ствующее рекомендации МСЭ-Т G.652. С

1999 г. на рынке появилась принципиально

новая модификация этого типа ОВ – волок-

но марки AllWave, разработанное компани-

ей Lucent Technologies. Это волокно харак-

теризуется полным отсутствием гидроксиль-

ного пика на длине волны 1383 нм и ста-

бильностью коэффициента затухания на

этой длине волны даже после испытаний

на водородное старение.

Позже технология производства волокон та-

кого типа была освоена компаниями

Corning Inc. (марка SMF-28е), Fujikura, Alca-

tel (ESMF) и Sumitomo (марка Pureband).

Применение ОВ без гидроксильного пика

позволило увеличить на 100 нм рабочий

диапазон длин волн по сравнению со стан-

дартным ОВ, открыв окно прозрачности

1360 – 1460 нм, а также дало возможность

обеспечить многоканальную передачу без

компенсации дисперсии в городских и вну-

тризоновых сетях с использованием относи-

тельно недорогого оборудования (CWDM).

Эти волокна соответствуют рекомендациям

МСЭ-Т G.652.С и G.652.D, полностью сов-

местимы со стандартными ОВ и существую-

щим оборудованием, могут заменить стан-

дартные ОВ в сетях связи, при этом цена их

не отличается от цены стандартных ОВ.

Компания Corning в этой связи заявила о

снятии с производства стандартного ОВ и

полной замене его волокном без гидрок-

сильного пика.

Прочное место при строительстве высоко-

скоростных многоканальных протяженных

сетей связи с оптическими усилителями по-

прежнему занимают волокна с ненулевой

смещенной дисперсией в диапазоне 1530 –

1625 нм, соответствующие рекомендации

МСЭ-Т G.655. Именно на этот тип волокон

ориентированы линии связи, имеющие в

перспективе возможность увеличения про-

пускной способности до 40 Гбит/с ( на длину

волны) и более. И хотя в целом в настоящее

время объем строительства протяженных

линий связи несколько сократился, следует

отметить подтвержденные практикой техни-

ческие и экономические преимущества ис-

пользования этого типа волокон.

Многомодовые волокна будут рассмотрены

во второй части статьи.

Оптические волокна, используемые россий-

скими производителями при изготовлении

ОК, поставляются ведущими фирмами, кото-

рые являются лидерами мирового, и в том чи-

сле российского, рынка оптического волокна.

Это компании Corning Incorporated, США; Opti-

cal Fiber Solution – OFS (бывшее подразделе-

ние фирмы Lucent Technologies, теперь Furu-

kawa), США; Fujikura, Япония; Alcatel, Франция;

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

21www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 22: Lightwave 2003-02

22 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Параметр Ед. изм.Corning Inc. OFS Fujikura Alcatel Sumitomo (SEI)

SMF-28e MC-SM AllWave SM.10/125UV S-SMF ESMF SMOF Pureband

Геометрические характеристикиДиаметр оболочки мкм 125,0±0,7 125,0±0,7 125,0±0,7 125,0±1,0 125,0±1,0 125,0±0,7 125,0±1,0 125,0±0,5Некруглость оболочки % ≤ 0,7 ≤ 1,0 ≤ 0,6 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 0,5Погрешность концентричности сердцеви-ны

мкм ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,8 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,4 ≤ 0,4

Диаметр покрытия мкм 245±5 245±5 245±5 245±5 242±7 242±5 245±10 245 1

Погрешность концентричности покрытия мкм ≤ 12 ≤ 12 ≤ 12 ≤ 12 ≤ 12,4 ≤ 12,4 н/д н/дРадиус собственной кривизны м ≥ 4,0 ≥ 4,0 ≥ 4,0 ≥ 4,0 н/д н/д ≥ 4,0 н/д

Передаточные характеристикиРабочий диапазон длин волн нм 1285...1625 1285...1330

1530...15651260...1625 1285...1330

1530...15651285...13301530...1565

1285...13301530...1565

1285...13301530...1565 1285...1565

Диаметр модового поля на длине волны:1310 нм1550 нм

мкм9,2±0,410,4±0,5

9,2±0,410,4±0,6

9,2±0,410,4±0,5

9,2±0,410,4±0,6

9,1±0,310,2±0,8

9,1±0,310,2±0,8

9,2+0,4н/д

9,2 1

н/д Длина волны отсечки в кабеле λcc нм ≤ 1260 ≤ 1260 ≤ 1260 ≤ 1260 ≤ 1260 ≤ 1260 ≤ 1260 1160 1

Коэффициент затухания на опорной дли-не волны:1310 нм1550 нм1625 нм

дБ/кмI кат II кат≤0,33 ≤0,34≤0,19 ≤0,20≤0,20 ≤0,23

≤ 0,34≤ 0,21н/д

≤ 0,34≤ 0,21≤ 0,22

≤ 0,34≤ 0,20н/д

≤ 0,344≤ 0,195н/д

≤ 0,34≤ 0,19≤ 0,23

≤ 0,35≤ 0,22н/д

≤ 0,33≤ 0,19н/д

Коэффициент затухания на длине волныгидроксильного пика 1383+3 нм

дБ/км н/д ≤ 1,0 ≤ 0,31 ≤ 0,55 ≤ 1,5 ≤ 0,33 н/д ≤ 0,31

Коэффициент затухания на длине волны1383 нм после водородного старения

дБ/км ≤0,31 ≤0,34 н/д ≤ 0,31 н/д н/д ≤ 0,32 н/д ≤ 0,32

Прирост коэффициента затухания в ин-тервале рабочих длин волн относительнокоэффициента затухания на опорной дли-не волны:1285...1330 нм (1310 нм)1530...1565 нм (1550 нм)

дБ/км

≤ 0,03≤ 0,02

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,03≤ 0,02

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,03≤ 0,03

≤ 0,03≤ 0,03

н/дн/д

н/дн/д

Локальные неоднородности затухания винтервале рабочих длин волн около 1310 нм и 1550 нм

дБ ≤ 0,05 ≤ 0,10 ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,10 н/д

Длина волны нулевой дисперсии λ02 нм 1302<λ0<1322 1302<λ0<1322 1302<λ0<1322 1301<λ0<1320 1300<λ0<1320 1300<λ0<1320 1300<λ0<1324 1313 1

Наклон дисперсионной кривой S02 пс

нм2км≤ 0,089 ≤ 0,092 ≤ 0,092 ≤ 0,092 ≤ 0,092 ≤ 0,090 ≤ 0,092 ≤ 0,090

Коэффициент поляризационной модовойдисперсии:- индивидуальные волокна- протяженная линия

пс/�км

≤ 0,2≤ 0,08

н/д≤ 0,1

≤ 0,2≤ 0,08

≤ 0,2н/д

≤ 0,2≤ 0,08

≤ 0,2≤ 0,08

≤ 0,2н/д

0,2 1н/д

Коэффициент рэлеевского рассеяния надлине волны:1310 нм1550 нм

дБ

– 77– 82

– 79,6– 82,1

– 79,6– 82,1

н/дн/д

н/дн/д

– 79,4– 81,7

н/дн/д

н/дн/д

Прирост коэффициента затухания из-замакроизгибов (один виток ∅ 32 мм) надлине волны 1550 нм

дБ ≤ 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 н/д

Прирост коэффициента затухания из-замакроизгибов (100 витков, ∅ 75 мм)

3на

длине волны:1310 нм1550 нм

1625 нм

дБ

≤ 0,05 (∅50)≤ 0,05 (∅50)≤ 0,05 (∅60)≤ 0,10

≤ 0,05 (∅50)≤ 0,01 (∅50)

≤ 0,10

≤ 0,05 (∅50)≤ 0,01 (∅50)

≤ 0,10

≤ 0,05 (∅50)≤ 0,01 (∅50)

н/д

≤ 0,05≤ 0,05

н/д

≤ 0,05≤ 0,05

н/д

н/д ≤ 0,01(∅50)

н/д

н/д н/д

н/д

Прирост коэффициента затухания привоздействии факторов окружающей сре-ды на длинах волн 850 нм и 1300 нм:- температура от -60 до +85о С- цикл от -10 до +85о С

при влажности 98%- погружение в воду при +23о С- ускоренное старение при 85о С

дБ/км

≤ 0,05< 0,05

< 0,05< 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05(–40...+55о С)н/дн/д

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05

н/дн/д

н/дн/д

Рабочий интервал температур оС -60...+85 -60...+85 -60...+85 -60...+85 -60...+85 -60...+85 -60...+85 н/дЭффективный групповой показатель пре-ломления:1310 нм1550 нм

отн.ед.

1,46771,4682

1,4661,467

1,4661,467

1,46751,4681

1,4691,470

1,4691,470

1,4661,467

н/дн/д

Механические характеристикиУровень напряжений при proof-test-испытаниях ГН/м2 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,86 0,86

Параметр динамической усталости n отн.ед. ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 н/дУсилие стягивания покрытия Н 3,0 1,3...8,9 1,3...8,9 3,2 1,3...8,9 1,3...8,9 1,3...8,9 н/д

Примечание.1

– типовые значения;2

– коэффициент хроматической дисперсии D(λ) в интервале длин волн 1200 ≤ λ ≤1625 нм конкретного волокна рассчитывается поформуле: D(λ) ≈ (S0/4)[λ – λ0

4/λ

3] пс/(нм км), где S0 – наклон дисперсионной кривой конкретного волокна на длине волны нулевой дисперсии: λ – рабочая длина волны; λ0 –

длина волны нулевой дисперсии; 3

– цифра в скобках в таблице указывает на диаметр изгиба волокна, отличающийся от 75 мм.

Таблица 1. Характеристики одномодовых ОВ типа G.652

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

Page 23: Lightwave 2003-02

23www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Параметр

Еди

ница

изм

.

Alcatel Sumitomo (SEI) 1

LEAF MetroCor True-WaveRS

True WaveRich

NZDSM.9/125UV

Tera-LightUltra

TeraLightMetro

PureGuide PureMetro

Геометрические характеристикиДиаметр оболочки мкм 125,0±0,7 125,0±1,0 125,0±0,7 125,0±0,7 125,0±1,0 125,0±1,0 125,0±1,0 125,0 125,0Некруглость оболочки % ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 н/д н/дПогрешность концентричности сердцевины мкм ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,8 ≤ 0,6 ≤ 0,6 ≤ 0,1 ≤ 0,1Диаметр покрытия мкм 245±5 245±5 245±5 245±5 245±5 245±7

2245±7

2 245 245Погрешность концентричности покрытия мкм ≤ 12 ≤12 ≤ 12 ≤ 12 ≤12 ≤12,4 ≤ 12,4 н/д н/дРадиус собственной кривизны м ≥ 4 ≥ 4 ≥ 4 ≥ 4 ≥ 4 н/д н/д н/д н/д

Передаточные характеристикиРабочий диапазон длин волн нм 1530...1625 1280...1605 1530...1625 1460...1620 1530...1565 1530...1620 1285...1625 1460....1625 1285...1625Диаметр модового поля на длине волны:1550 нм

мкм9,6±0,4 8,1±0,5 8,4±0,6 8,6±0,4 9,6±0,4 9,2±0,5 9,2±0,5 9,2 8,3

Длина отсечки в кабеле λcc нм н/д ≤ 1260 н/д н/д ≤ 1480 ≤ 1300 ≤ 1260 ≤1250 ≤ 1100Коэффициент затухания на опорной λ:1310 нм1550 нм1625 нм1605 нм

дБ/кмн/д≤ 0,22≤ 0,24

≤ 0,50≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,4≤ 0,22≤ 0,24

н/д≤ 0,22≤ 0,24

н/д≤ 0,22н/д

н/д≤ 0,22≤0,25

≤ 0,40≤ 0,25≤ 0,28

н/д≤ 0,20≤ 0,21

≤ 0,35≤ 0,2≤ 0,21

Коэффициент затухания на длине волны ги-дроксильного пика 1383±3 мкм дБ/км ≤ 1,0 ≤ 0,40 н/д ≤ 0,5 н/д ≤ 0,74 ≤ 1,0 ≤ 0,32 ≤ 0,32

Локальные неоднородности затухания в ин-тервале рабочих длин волн:

1285...1330 нм1530...1565 нм

дБ/км

н/д≤ 0,05

≤ 0,10≤ 0,10

н/д≤ 0,10

н/д≤ 0,05

н/д≤ 0,10

н/д≤ 0,10

н/д≤ 0,10

н/дн/д

н/дн/д

Прирост коэффициента затухания в интерва-ле рабочих длин волн относительно коэффи-циента затухания на опорной длине волны:1285...1330 нм (1310 нм)1530...1565 нм (1550 нм)1530...1625 нм (1550 нм)

дБ/км

н/д≤ 0,02≤ 0,03

≤ 0,05н/д≤ 0,05

н/д≤ 0,02≤ 0,05

н/д≤ 0,05≤ 0,05

н/дн/дн/д

н/д≤ 0,03≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,03≤ 0,05

н/дн/дн/д

н/дн/дн/д

Коэффициент хроматической дисперсии винтервале длин волн:

1285...1330 нм1530...1565 нм

1565...1625 нм

пснм км

н/д2,0...6,0

4,5...11,2

н/д– 1,0...– 10,0(1530...1605 нм)

н/д

– 8,02,6...6,0

4,0...8,9

н/д5,5...8,9

6,9...11,4

н/д2,0...6,0

н/д

н/д5,5...10,4

7,5...13,4

н/д5,5...10,4

7,5...13,8

н/д8,0

12,4

н/д– 13,5...8,5(1285...1625 нм)

н/дЭффективная площадь сечения на длиневолны 1550 нм мкм2 72 н/д н/д 55 72 н/д н/д 63 н/д

Наклон дисперсионной кривой пснм2км

н/д н/д ≤ 0,05 ≤ 0,045 н/д 0,058 0,058 0,060 0,058

Коэффициент поляризационной модовойдисперсии протяженной линии пс/�км ≤ 0,04 ≤ 0,1 ≤ 0,06 ≤ 0,04 ≤ 0,1 ≤ 0,04 ≤ 0,08 ≤ 0,04 ≤ 0,02

Прирост коэффициента затухания из-за мак-роизгибов (один виток ∅ 32 мм) на длиневолны 1550 нм

дБ ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 н/д н/д

Прирост коэффициента затухания из-за мак-роизгибов (100 витков, ∅ 75мм) на длиневолны:1310 нм1550 нм

1625 нм

дБ

н/д≤ 0,05

≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,01(1550...1605 нм)н/д

н/д≤ 0,05

≤ 0,05(∅60)

н/д≤ 0,05

≤ 0,05(∅60)

н/д≤ 0,05

н/д

н/д≤ 0,05

≤ 0,05

н/д≤ 0,05

≤ 0,05

н/дн/д

н/д

н/дн/д

н/дПрирост коэффициента затухания при воз-действии факторов окружающей среды надлинах волн 850 нм и 1300 нм:- температура от -60 до +85о С- цикл от -10 до +85о С при влажности 98%- погружение в воду при +23о С- ускоренное старение при 85о С

дБ/км

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05≤ 0,05

н/дн/дн/дн/д

н/дн/дн/дн/д

Рабочий интервал температур оС –60...+85 –60...+85 –60...+85 –60...+85 –60...+85 –60...+85 –60...+85 –60...+85 –60...+85Эффективный групповой показатель пре-ломления:1310 нм1550 нм

отн.ед.

1,469н/д

1,469н/д

1,4701,470

1,465н/д

1,465н/д

1,470н/д

1,4701,470

н/дн/д

н/дн/д

Механические характеристикиУровень напряжений при proof-test-испыта-ниях

ГН/м2 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,86 0,86

Параметр динамической усталости n отн.ед. ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 н/д н/д ≥ 20 ≥ 20 н/д н/дУсилие стягивания покрытия Н 2,7 2,7 1,3...8,9 н/д н/д 1,3...8,9 1,3...8,9 н/д н/д

Примечание.1

– типовые значения; 2

– диаметр окрашенного покрытия.

Таблица 2. Характеристики одномодовых ОВ с ненулевой смещенной дисперсией типа G.655

Corning Inc. OFS Fujikura

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

Page 24: Lightwave 2003-02

24 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Sumitomo Electric Industries (SEI), Япония. Доля

других фирм на российском рынке очень мала.

Несмотря на то что оптические волокна изго-

тавливаются фирмами-производителями с ис-

пользованием различных, принципиально от-

личающихся друг от друга технологических

процессов, параметры ОВ, указанные в спе-

цификациях ведущих фирм, незначительно

отличаются друг от друга. Это обстоятельство

говорит о высоком совершенстве технологи-

ческих процессов изготовления оптического

волокна, достигнутом к настоящему времени.

В табл. 1, 2 приведены характеристики од-

номодовых ОВ, которые нашли применение

при изготовлении отечественных кабелей

для строительства волоконно-оптических

сетей связи на территории Российской

Федерации.

Спецификации фирм – производителей ОВ

обычно содержат комплекс характеристик

волокна, причем каждая характеристика

представляет собой совокупность гарантиру-

емых параметров, позволяющих всесторонне

оценить качество ОВ.

При анализе были использованы специфика-

ции, представленные фирмами – производите-

лями ОВ по состоянию на конец 2003 г. Значе-

ния параметров ОВ, как правило, имеют более

высокий уровень, чем соответствующие значе-

ния параметров, указанные в рекомендациях

МСЭ-Т, и усилия фирм-производителей напра-

влены на еще большее ужесточение техниче-

ских требований к оптическому волокну.

Выбор ОВ при строительстве сетей связи яв-

ляется самостоятельной задачей и осущест-

вляется на основе технико-экономического

анализа эффективности применения того или

иного типа ОВ в конкретной линии связи. Тех-

нические требования к ОВ в кабеле разраба-

тываются в зависимости от необходимых па-

раметров передачи линии, ее топологии и ис-

пользуемой аппаратуры. Одним из основных

критериев выбора ОВ является его способ-

ность обеспечивать увеличение пропускной

способности сети связи в будущем.

Литература

1. ITU-T Recommendation G.652.

Characteristics of a single-mode optical fibre

and cable, 2003.

2. ITU-T Recommendation G.655.

Characteristics of a non-zero dispersion-

shifted single-mode optical fibre and cable,

2003.

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

Page 25: Lightwave 2003-02

На уникальных экспериментальных волоконно-оптических системах

передачи информации в исследовательских центрах достигнуты ско-

рости передачи 320 Гбит/с, сообщалось о реализации системы связи

со скоростью более 1 Тбит/с [1,2]. Коммерчески доступные системы

обладают сегодня скоростями передачи, достигающими 40 Гбит/с.

Для получения таких высоких скоростей необходимо обеспечить

одновременную работу множества потоков информации меньшей

скорости с использованием временного разделения на основе опти-

ческих методов (OTDM-технология, или технология вре-

менного мультиплексирования оптическими методами).

Сущность OTDM-технологии поясняет рис.1, на котором

приведена блок-схема передатчика системы связи со

скоростью 40 Гбит/с. В этой системе объединяются че-

тыре независимых потока информации со скоростями

10 Гбит/с. Каждый из четырех потоков информации

(ИП-1...4) модулирует с использованием электрооптиче-

ских модуляторов М-1...4 одну из четырех непрерывных

последовательностей световых импульсов от импульс-

но-периодических лазеров ИПЛ-1...4. Импульсы от

ИПЛ-1...4 следуют с частотой fn = 10 ГГц, что соответ-

ствует периоду Тn = 100 пс. Принципиально важным

для работы рассматриваемой OTDM-системы со ско-

ростью 40 Гбит/с является условие, ограничивающее

длительность τ световых импульсов, генерируемых

ИПЛ-1...4, величиной τ�Тn/m , где m – число одновре-

менно передаваемых каналов. Для рассматриваемого

случая четырех каналов (m = 4) и скорости 10 Гбит/с на

канал получаем максимально допустимую длительность

импульсов τ�25 пс. Первоначально взаимно синхронизи-

рованные импульсы от четырех источников ИПЛ-1...4 с помощью

трех линий задержки ЛЗ-1...3 распределяются на периоде 100 пс с

задержкой относительно друг друга, равной 25 пс.

При длительности импульсов менее 25 пс пространственно-времен-

ное перекрытие их может быть сделано незначительным. В этом

случае объединение четырех информационных потоков по 10 Гбит/с

каждый в один поток 40 Гбит/с в мультиплексоре не приводит к по-

тере информации. В качестве мультиплексора используется про-

стейший волоконный соединитель 4x1.

На приемном конце волоконно-оптической линии связи происходит

разделение информационных каналов также с использованием не-

линейно-оптических методов. Блок-схема одного из возможных ва-

риантов реализации демультиплексора, выделяющего один из че-

тырех каналов, приведена на рис.2. Работа демультиплексора осно-

вана на чувствительности нелинейного волоконного интерферомет-

ра Саньяка, образованного делителем Р-2, петлей из оптического

волокна и нелинейно-оптческим элементом НО, к наличию внешне-

го оптического сигнала на нелинейно-оптическом элементе НО. В

отсутствие такого управляющего сигнала информационные сигна-

лы проходят через интерферометр без отражения, а при наличии

управляющего сигнала – отражаются от него. Период следования

управляющих сигналов – 100 пс, и, следовательно, отражаются

только импульсы первого информационного потока (ИП-1), попа-

дающие на фотоприемник ФП-1. Аналогично можно выделить лю-

бой канал, а каскад описанных устройств позволяет демультиплек-

сировать полностью весь информационный поток.

Таким образом, для работы систем связи, использующих OTDM-

технологию, необходимы высокостабильные источники периодиче-

ской последовательности коротких световых импульсов. Идеальны-

ми устройствами такого рода являются лазеры с синхронизирован-

ными продольными модами. Такие лазеры генерируют непрерыв-

ную последовательность световых импульсов. Отношение периода

следования импульсов к их длительности (скважность) равно числу

Рис.1. Блок-схема 4-канального передатчика с OTDM-мультиплексированием:ГСИ – генератор синхроимпульсов; ИПЛ-1...4 – импульсно-периодические лазе-ры; М-1...4 – модуляторы; ИП-1...4 – информационные управляющие сигналы;ЛЗ-1...3 – линии задержки; МП – мультиплексор (соединитель)

Оптические передатчики на основе твердотельныхлазеров с синхронизацией мод

Д.Д. Щербаткин, аспирант кафедры оптикии спектроскопии МГУ им. М.В. Ломоносова

Рис.2. Блок-схема выделения первого канала (слева) и осциллограммысигналов:ИПЛ-1 – импульсно-периодический лазер; НО – нелинейно-оптическийэлемент; ИЗ – оптический изолятор; ФП-1 – фотоприемник; Р1, Р2 – де-лители; ИП-Σ – суммарный информационный поток; ИП-1 – информацион-ный поток выделенного канала; ПИ – прошедшее световое излучение; ОИ – отраженный сигнал; УИ – управляющее излучение

25www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

Page 26: Lightwave 2003-02

26 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

N синхронизованных мод. Период же следования импульсов опре-

деляется формулой

Тn=2Lопт/с, (1)

где Lопт – оптическая длина резонатора, с – скорость света в ваку-

уме [4].

Среди различных типов лазеров, возможно, наиболее перспектив-

ным источником излучения для OTDM-систем является лазер на эр-

биевом стекле с пассивной синхронизацией мод. Оптическая схема

такого лазера приведена на рис.3. Активный элемент (АЭ) эрбиево-

го лазера накачивается излучением полупроводникового лазера с

длиной волны 980 нм. Длина волны генерации – 1550 нм. Перед од-

ним из зеркал З2 резонатора расположен насыщающийся поглоти-

тель НП, который и обеспечивает синхронизацию продольных мод

лазера. На пространственно-временном языке это означает, что в

резонаторе формируется короткий световой импульс. Форма им-

пульса поддерживается за счет того, что затухание света в НП об-

ратно пропорционально интенсивности: минимальные потери испы-

тывает центральная область светового сигнала, а на фронте и спа-

де потери возрастают.

При каждом обходе резонатора часть импульса выходит через по-

лупрозрачное зеркало. Таким образом формируется очень стабиль-

ная последовательность коротких световых импульсов, следующих

с высокой частотой повторения, определяемой формулой (1). Осо-

бенно важными для применения в оптической связи являются два

фактора: очень малые шум и джиттер (дрожание, или нестабиль-

ность периода следования оптических импульсов). Поскольку фор-

мирование выходной последовательности световых импульсов осу-

ществляется в эрбиевом лазере с пассивной синхронизацией мод

полностью оптически, то при использовании жесткой конструкции

резонатора достигается возможность снижения джиттера до уровня

не выше 100 фс [5].

Литература

1. Дианов Е.М. На пороге Тера-эры. Квантовая электроника, 2000,

т.30, с.659.

2. Наний О.Е., Гладышевский М.А., Щербаткин Д.Д. Методы

компенсации хроматической дисперсии. – В сб.: Волоконная оп-

тика. М.: ВиКо, 2002, с.52.

3. Наний О.Е., Гладышевский М.А., Щербаткин Д.Д. Солитонные

волоконно-оптические линии связи. – В сб.: Волоконная оптика.

М.: ВиКо, 2002, с.117.

4. Корниенко Л.С., Наний О.Е. Физика лазеров. М.: МГУ, 1996.

5. Brownell M. Active synchronisation of 106 Hz pulse-generating lasers.

Intern. Opt. Commun., Autumn 2002, p. 30.

Рис.3. Оптическая схема лазера на эрбиевом стекле с пассивной син-хронизацией мод:ЛН – лазер накачки; З1 – глухое зеркало; АЭ – активный элемент; НП – насыщающийся поглотитель; З2 – выходное полупрозрачноезеркало; ПП – пьезоэлемент для подстройки длины резонатора

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

Page 27: Lightwave 2003-02

Внедрение новых видов информационно-

телекоммуникационных услуг предъявляет

к городским сетям повышенные требова-

ния. Современные городские сети должны

обеспечивать подключение и отключение

новых пользователей, переключение ин-

формационных каналов и управление их

пропускной способностью. Пассивные и ак-

тивные компоненты таких динамически пе-

рестраиваемых сетей, в частности оптиче-

ские усилители, должны удовлетворять сле-

дующим требованиям:

● одновременно усиливать большое число

информационных каналов в системах со

спектральным разделением (WDM);

● обеспечивать постоянство коэффициента

усиления при изменении мощности вход-

ных сигналов или количества усиливае-

мых спектральных каналов;

● иметь малые размеры и возможность

интеграции с другими элементами сети.

В полной мере всем перечисленным требо-

ваниям не удовлетворяют ни эрбиевые уси-

лители (EDFA) [1], ни полупроводниковые

усилители (SOA) [2]. В обоих типах усилите-

лей наблюдаются значительные изменения

коэффициента усиления при вариациях

суммарной входной мощности. Усилители

EDFA, кроме того, относительно крупные и

дорогие устройства, в то время как SOA

компактны, экономичны и интегрируемы с

другими устройствами на единой полупро-

водниковой подложке из InP.

Нелинейность работы оптических усилите-

лей, в том числе SOA, обусловлена эффек-

том насыщения, который заключается в

уменьшении коэффициента усиления G при

увеличении мощности Pin входного усили-

ваемого сигнала:

G = G0 exp[�(G – 1) (Pin / Psat)],

где G0 – коэффициент усиления слабого

сигнала (ненасыщенный коэффициент уси-

ления), Psat – мощность насыщения.

Недавно разработан и экспериментально

исследован новый тип полупроводникового

усилителя, в котором осуществлена оптиче-

ская стабилизация коэффициента усиления [3].

Этот тип усилителей назван авторами ли-

нейным оптическим усилителем (LOA –

Linear Optical Amplifier).

Принцип оптической стабилизации коэффи-

циента усиления заключается в том, что

усиливающая область помещается в резо-

натор лазера, генерирующего на нерабочей

длине волны. Хорошо известное свойство

лазеров заключается в том, что коэффици-

ент усиления в них в режиме генерации в

точности равен потерям в резонаторе [4].

Если на активный элемент лазера одновре-

менно подать внешнее излучение на неге-

нерирующей длине волны, то выходная

мощность лазера изменится, а коэффици-

ент усиления останется прежним. Лазерное

излучение оказывается некоторым балласт-

ным излучением, обеспечивающим постоян-

ство коэффициента усиления полупровод-

никового усилителя.

Линейный оптический усилитель LOA со-

держит стандартный полупроводниковый

усилитель (SOA) и дополнительные брэг-

говские отражатели с очень высоким ко-

эффициентом отражения, расположенные

над и под зоной усиления (рис.1). Резона-

тор, образованный такими отражателями,

и усиливающая среда – это и есть лазер с

вертикальным резонатором (VCSEL). Ла-

зерное излучение занимает всю активную

область и направлено перпендикулярно

направлению распространения усиливае-

мых световых сигналов.

Экспериментальные исследования проде-

монстрировали постоянство статического

коэффициента усиления при изменении

мощности Pout выходного сигнала от 0 до

10 дБм. Для исследования динамических

характеристик LOA измерялись временные

зависимость коэффициента усиления при

резком изменении мощности накачки. Такие

зависимости для трех усилителей, работаю-

щих в примерно одинаковых условиях, пока-

заны на рис.2. Выходная мощность LOA из-

меняется не более чем на 0,035 дБ. В анало-

гичных условиях выходная мощность SOA

практически мгновенно изменяется на 2 дБ, а

выходная мощность EDFA в течение 100 мкс

возрастает более чем на 3 дБ. Исследования

динамических характеристик LOA в систе-

ме со спектральным разделением 8 инфор-

мационных каналов продемонстрировали

постоянство выходной мощности тестируе-

мого канала при быстром отключении или

включении семи остальных каналов одно-

временно.

Оценивая экономические и технологические

перспективы LOA, можно отметить, что

LOA, несомненно, вызовет повышенный ин-

терес как со стороны гигантов телекомму-

никационной индустрии, так и со стороны

начинающих компаний.

Литература

1. Srivastava A.K., Sun Y., Zyskind J.L., and

Sulhoff J.W., EDFA Transient Response to

Channel Loss in WDM Transmission Sy-

stem, IEEE Photon. Technol. Lett., 9 (3),

pp.386 – 388, 1997.

2. Spiekman L.H., at al. Recent Advances in

WDM Applications of Semiconductor Optical

Amplifiers, ECOC Invited, Vol 1, pp.35 – 38,

2000.

3. Francis D.A., DiJaili S.P, Walker J.D.

A single-chip linear optical amplifier. OFC

Postdedline Papers, PD13, Anaheim, 2001.

4. Корниенко Л.С., Наний О.Е. Физика лазе-

ров, ч.1, М.: МГУ, 1996.

Линейные оптические усилители – новый класспопупроводниковых усилителей О.Е. Наний

Рис.1. Оптическая схема линейного оптическо-го усилителя LOA. Совмещение полупроводни-кового усилителя и лазера с вертикальным ре-зонатором линеаризует работу усилителя

Рис.2. Временные зависимости изменения ко-эффициента усиления при изменении мощно-сти накачки в EDFA, SOA и LOA.

27www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

WDM и оптические сети связиWDM и оптические сети связи

Page 28: Lightwave 2003-02

28 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Кабели и стооительствоКабели и строительство

ВведениеНесмотря на стремительный рост телеком-

муникаций во всем мире, большинство опе-

раторов услуг связи сталкиваются с вызо-

вом, который бросает им "последняя миля".

Практически во всем мире наблюдается за-

метное отставание в строительстве инфра-

структур сетей доступа от магистралей.

Объяснение этому явлению довольно про-

стое – при низкой финансовой отдаче от но-

вых потенциальных абонентов строитель-

ство сетей доступа требует больших капита-

ловложений, главным образом из-за затрат

на строительство и обслуживание кабель-

ных систем.

Наша страна здесь не является исключени-

ем, в регионах практически нет широкопо-

лосных телекоммуникационных инфраструк-

тур для подключения абонентов. Более то-

го, в России, где концентрация населения

относительно низка, а расстояния велики,

решение этой задачи представляется значи-

тельно более сложным, чем, например, в гу-

стонаселенной Европе. Поэтому более акту-

альной становится разработка дешевых и

массовых решений при построении широко-

полосных сетей доступа.

С появлением современных технологий пе-

редачи информации по волокну рост пропу-

скной способности магистральных волокон-

но-оптических линий связи (ВОЛС) происхо-

дит не за счет увеличения количества ис-

пользуемых волокон, а за счет увеличения

скорости передачи.

Сети доступа целесообразно строить таким

образом, чтобы одно волокно использова-

лось для обслуживания нескольких абонен-

тов. Это означает, что при построении ра-

спределительных и в ряде случаев маги-

стральных волоконно-оптических сетей нет

необходимости прокладывать большое ко-

личество оптических волокон "на будущее".

Развитие сети можно обеспечить только за

счет обновления систем передачи и досту-

па. Снижение количества волокон в прокла-

дываемых кабелях при использовании спе-

циальных кабельных технологий значитель-

но экономит ресурсы и ускоряет разверты-

вание сети.

Цель статьи – показать, что на рынке ка-

бельных телекоммуникаций имеется широ-

кий спектр задач, которые могут быть эф-

фективно решены с использованием мало-

волоконных кабельных систем. В статье

рассматриваются области применения кабе-

лей с малым числом волокон, даются эконо-

мические и технологические предпосылки

их использования и предлагаются к рассмо-

трению две такие системы для городской

застройки и сельской местности.

МВКС – что это такое?Маловолоконная кабельная система

(МВКС) – это линия или сеть связи на осно-

ве оптического кабеля (ОК) с небольшим

числом волокон (4, 8, 16). В некотором смы-

сле указанные цифры условны, и главная

цель приведенного определения – концепту-

ально противопоставить маловолоконные

оптические кабели оптическим кабелям и

кабельным системам с большим 24, 36, 96,

или очень большим 144, 216, 648 и т.д. чи-

слом волокон (рис.1).

За счет ограничения максимального числа

волокон в ОК можно достичь значительной

экономии в стоимости кабеля, расходах на

прокладку и дальнейшую поддержку ка-

бельной системы. При этом целесообразно

рассматривать такие применения МВКС,

для которых благодаря малому числу воло-

кон стоимость "под ключ" существенно сни-

жается в сравнении со стандартными реше-

ниями, и именно такие системы предлагает-

ся понимать под аббревиатурой МВКС. На-

пример, использование тонкого и легкого

самонесущего 8-волоконного кабеля, опи-

санного далее в статье, дает экономию в

два раза и более (с учетом стоимости мон-

тажа), чем прокладка ОК в грунт и подве-

ска – решения, применяемые в настоящее

время (рис.2).

Маловолоконные кабели не характеризуют-

ся какой-либо специальной структурой, од-

нако это должна быть простая конструкция.

С другой стороны, с ростом числа волокон

Маловолоконные кабельные системы –новая концепция для оптических "последних миль"

Е.Б. Гаскевич,С.Л. Шевцов,

Р.Р. Убайдуллаев"Телеком Транспорт", [email protected]

Рис.1. Маловолоконный оптический кабель (а), оптические кабели для прокладки в канализации(б, в), многопарный медный кабель (г)

Станет или не станет когда�нибудь наша страна

цветущей, решительно зависит не от Москвы…

а от провинции.

Александр Солженицын

"Как нам обустроить Россию"

Page 29: Lightwave 2003-02

29www.lightwave-russia.com

Кабели и строительствоКабели и строительство

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

конструкция кабеля, как правило, усложня-

ется, что приводит к увеличению размера,

веса, стоимости кабеля [1, 2]. В этой связи

маловолоконные ОК выгодно отличаются от

ОК с большим числом волокон, представляя

более экономичное решение.

При разработке новых типов МВКС надо

стремиться уменьшать:

I стоимость кабеля;

II стоимость использования инфраструк-

туры под кабельную канализацию;

III затраты на монтаж;

IV типовые длины участков сети.

Например, для самонесущего "крышного"

кабеля, рассматриваемого далее, экономия

достигается за счет следующих факторов.

● Тонкий и легкий кабель имеет более про-

стую структуру армирующих элементов

при обеспечении требуемых прочностных

характеристик. Использование мономоду-

ля и отсутствие брони упрощают произ-

водство кабеля, снижают расход материа-

лов – его себестоимость ниже, чем для

традиционных кабелей (I).

● Использование существующей инфра-

структуры в качестве "кабельной канали-

зации" (например, опор радиотрансля-

ционной сети – РТС) позволяет суще-

ственно снизить затраты на инсталляцию

(II).

● Для длинных пролетов (например, пере-

ход через широкую улицу) укладка легко-

го кабеля "под тяжением" значительно

проще и технологичнее, чем укладка тра-

диционного кабеля (III).

● Тонкий кабель меньше подвержен ветро-

вым и гололедным нагрузкам, благодаря

чему в большинстве случаев не требуется

дополнительно укреплять опоры (III).

● Малый вес кабеля и оборудования позво-

ляет при укладке обойтись ручным тру-

дом и средствами малой механизации.

Все оборудование и компоненты системы

могут переноситься вручную (III).

● Путь по крышам домов, как правило, в

полтора-два раза короче, чем по подзем-

ной кабельной канализации (IV).

МВКС для городской прокладкиМаловолоконные кабельные системы могут

использоваться в решениях "последней ми-

ли" при наличии плотной застройки здания-

ми. Предлагается самонесущий кабель с

тросом и мономодулем в одной оболочке

("крышный" кабель), который может быть

как полностью диэлектрическим, при ис-

пользовании стеклопрутка, так и с металли-

ческим тросом (рис.3).

При прокладке ОК, которая ведется под тя-

жением, можно использовать существую-

щие стойки РТС. Прокладка ОК может про-

исходить без схода на уровень земли.

Предлагаемые "крышные" кабели могут

быть применены не только для подвеса

между домами, но также и для монтажа на

опоры троллейбусной/трамвайной контакт-

ной сети, столбы городского освещения и

на другие возможные удобные сооружения.

Технология прокладки "крышного" кабеля

позволяет значительно упростить, ускорить

и удешевить строительство волоконно-опти-

ческих линий связи. Для таких МВКС были

разработаны кабели упрощенной конструк-

ции со стальным несущим тросом или сте-

клопрутком и тонкой полиэтиленовой обо-

лочкой. Число волокон не превышает 12.

Все волокна уложены в один мономодуль

повышенной прочности, в сечении кабель

представляет собой цифру "8" и имеет раз-

меры 4х8,5 мм2. Вес одного километра ка-

беля со стальным несущим тросом соста-

вляет 50 кг при прочности на разрыв более

полутонны. Технологические расчеты, прове-

денные по такой конструкции кабеля, показы-

вают высокую надежность кабельной систе-

мы в любых климатических условиях России.

Если кабель предполагается прокладывать

между домами, то могут использоваться су-

ществующие опоры РТС или телевизион-

ные антенны. Если использовать суще-

ствующие опоры в качестве "кабельной кана-

лизации" невозможно, то на крышах домов

Рис.2. Стоимость кабеля с учетом стоимости монтажа как функция числа волокон

Следует отметить, что маловолоконныекабели применяются в сложных подвод-ных океанических кабельных системах.Так, крупнейшая мировая компания –оператор услуг связи FLAG Telecom(FLAG аббревиатура от Fiber Line Aroundthe Glob) 15 июня 2001 г. объявила овводе в эксплуатацию первой в миремультитерабитной сети FLAG Atlantic–1(FA–1) [3]. Оптический кабель диаме-тром около 5 см содержит всего лишь 6пар волокон. Столь малое число воло-кон обусловлено большими накладнымирасходами, связанными с питанием ли-нейных эрбиевых и рамановских усили-телей – силовой провод, обеспечиваю-щий их питание, встроен в ОК. Волоконв кабеле достаточно, чтобы обеспечитьскорость передачи 2,4 Тбит/с в каждомиз направлений: благодаря технологииплотного волнового мультиплексирова-ния (DWDM) в одном волокне передает-ся 40 каналов (длин волн) по 10 Гбит/cна канал. При проектировании транс-портной DWDM-системы предусмотренонаращивание в будущем до 80 каналовв расчете на одно волокно при сохране-нии скорости передачи на канал 10Гбит/с. Является очень примечательнымфактом то, что супермагистральныетрансатлантические кабели и кабелидля последних миль эффективно ис-пользую один и тот же принцип.

Рис.3. "Крышный" маловолоконный опти-ческий кабель

Page 30: Lightwave 2003-02

30 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Кабели и строительствоКабели и строительство

могут быть установлены парапетные

кронштейны.

На рис.4 приведена схема выполнения опе-

раций по прокладке ОК по крышам домов.

На опоры крепятся кронштейны для кабеля,

к которым временно присоединяются укла-

дочные ролики. С крыши вниз (при начале

работ) или на другую крышу (при переходе

между зданиями) пробрасывается фаловый

шнур, к которому крепится конец кабеля.

Затем кабель протягивается по роликам

под тяжением на 200–300 м, после чего его

конец временно закрепляется. Лебедка с

фаловым шнуром переносится на следую-

щее здание и процесс повторяется. Таким

образом протягивается кусок кабеля дли-

ной 2–3 км. После протяжки на кабель по-

дается расчетное натяжение, и ролики за-

меняются постоянными поддерживающими

или анкерными зажимами. Одна бригада из

6–8 человек за рабочий день способна ин-

сталлировать 2–3 км кабеля. Именно малое

количество волокна и, как следствие, ма-

лый вес кабеля позволяют вести монтаж ка-

беля с протяжкой по роликам под тяжением

и при этом использовать легкую ручную ле-

бедку, что существенно уменьшает стои-

мость работ.

Основные области применения "крышных"

МВКС:

● городские распределительные волоконно-

оптические линии операторов услуг связи

и кабельного телевидения, корпоратив-

ных сетей связи;

● резервные магистральные ВОЛС, когда

основной кабель проведен в коллекторе

канализации.

В качестве примера приведем мультисер-

висную сеть доступа, построенную на осно-

ве "крышной" технологии с отводом волокон

в каждое здание. На рис.5 показано, как,

используя 8-волоконный оптический кабель

в виде одного линейного сегмента, можно

охватить десятки многоэтажных домов, пре-

доставляя абонентам широкополосный Inter-

net, кабельное телевидение и IP-телефо-

нию. Несколько волокон в кабеле – много-

модовые, что уменьшает стоимость распре-

делительного оборудования Ethernet.

При среднем расстоянии между центрами

домов 250 м себестоимость подключения

150-квартирного дома (без стоимости вну-

тридомовой кабельной разводки) соста-

вляет в данном примере $2100 на дом.

При охвате 100% квартир кабельным ТВ

и подключении 10% квартир к IP-сети (In-

ternet) получаем себестоимость подклю-

чения абонента к сети KТВ – $6,5, себе-

стоимость подключения к сети Internet: –

$76.

Технология навивки ОК на фазовыйпровод низковольтных ЛЭПНавивка ОК на проводники линии электро-

передачи – давно предложенный и апроби-

рованный метод строительства волоконно-

оптических сетей связи. Основная идея ме-

тода навивки ОК – максимальное использо-

вание существующих инфраструктур воз-

душных ЛЭП. Этот подход в строительстве

ВОЛС реализуется в основном двумя ком-

паниями: AFL Telecommunications [4] (в про-

шлом английская компания FOCAS) и Furu-

kawa Electric. Проведены сотни инсталляций

практически во всех географических зонах.

Общая протяженность эксплуатируемых ли-

ний, построенных методом навивки, – десят-

ки тысяч километров.

При этом в отличие от других технологий

ВОЛС по ЛЭП, таких, как монтаж самонесу-

щего диэлектрического кабеля или замена

грозотроса на грозотрос со встроенным во-

локном, навивная технология использует су-

ществующие инженерные компоненты ЛЭП

в полной мере, насколько это только воз-

можно.

В России для высоковольтных магистраль-

ных ЛЭП (110 кВ и выше) применение на-

вивной технологии оправдано там, где ис-

пользование способов прокладки ВОЛС

осложнено какими-либо препятствиями. На-

пример, по трассе предполагаемой ВОЛС

встречается большое количество водных

преград, крупных автомобильных дорог.

Еще один пример – прокладка ВОЛС в гор-

ной местности.

С другой стороны, самой распространенной

инфраструктурой, если не считать автомо-

Рис.4. Инсталляция "крышной" МВКС

Рис.5. Участок широкополосной сети доступа на основе МВКС

Page 31: Lightwave 2003-02

31www.lightwave-russia.com

Кабели и строительствоКабели и строительство

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

бильные дороги, являются низковольтные

распределительные воздушные ЛЭП – сум-

марная протяженность ЛЭП 6, 10, 35 кВ в

России составляет около одного миллиона

километров. Распределительные воздуш-

ные ЛЭП подходят практически к каждому

загородному объекту и имеют древовидную

структуру с кратчайшими расстояниями

между объектами.

И как раз для этой инфраструктуры приме-

нение навивной технологии на основе мало-

волоконного кабеля является наиболее

перспективным для устройства загородной

связи. (Подземные кабельные ЛЭП исполь-

зуются только для городской и приравнен-

ным к ней застройкам). Тем более что с

1 октября 2003 года вступили в силу ПУЭ

(Правила устройства электроустановок)

седьмой редакции, в которые добавлена

глава, регламентирующая монтаж ВОЛС по

воздушным ЛЭП 0,4–35 кВ [5].

Почему использование именно инфраструк-

туры низковольтных ЛЭП важно для заго-

родных распределительных сетей? Органи-

зация доступа до загородных абонентов

представляет большую проблему для опера-

торов связи (проблему "последней мили")

по причине низкой плотности абонентов и

б /ольших, чем в городе, расстояний до точек

присутствия оператора. Фактически понятие

"последней мили" трансформируется в по-

нятие более протяженного участка – "по-

следней мультимили".

В России, если распределение предусма-

тривается среди сельских абонентов, про-

блема еще больше усугубляется из–за низ-

кой платежеспособности заказчиков катего-

рии "сельская связь". Для загородной/сель-

ской связи необходима технология доступа

с низкими затратами на строительство.

Радиодоступ – оптимальный вариант с точ-

ки зрения многих операторов. При этом он

хорошо решает задачу предоставления

только одной услуги. Так, для фиксирован-

ной телефонной связи эффективно можно

использовать модифицированный DECT,

для подключения к Internet – беспроводный

Ethernet, а для телевещания, аналогичного

кабельному телевидению, – MMDS. Но ра-

диодоступ – это не "три в одном", мульти-

сервисные технологии радиодоступа доста-

точно дорогие. Кроме того, радиодоступ не

обеспечит будущие потребности в полосе

пропускания и разнообразии услуг, связан-

ных с широкой полосой. Высоки затраты на

обслуживание абонентских фиксированных

терминалов при массовом подключении, на-

пример, из-за уязвимости систем гаранти-

рованного питания абонентского оборудова-

ния.

Для оценки этого порога отметим, что, в

частности, для Подмосковья "последняя

мультимиля" приравнивается к "последней

миле" в Москве при цене за ВОЛС "под

ключ" 3000 $/км. Типичная "последняя миля"

в Москве имеет длину 1–3 км для большин-

ства операторов и стоит 6000 $/км "под

ключ". Ожидаемая "мультимиля" в Подмо-

сковье – 2–6 км.

ПримерОт загородной точки присутствия телеком-

муникационному оператору необходимо

обеспечить связь для группы из трех объек-

тов, удаленных на расстояния 3–5 км. Лес-

ной ландшафт не представляет условий

прямой видимости между узлом связи опе-

ратора и объектами. Необходимо к каждому

объекту подвести каналы E1 для подключе-

ния к АТС, Ethernet для доступа в Internet,

пакет телевизионных каналов. Даже в слу-

чае приема каналов ТВ со спутника для

предоставления каналов E1 и Ethernet по

радиолинку требуется обеспечение прямой

видимости, т.е. установка четырех вышек

высотой 20–30 м.

Рассматриваемые групповые объекты, как

правило, подключаются к одной подстан-

ции воздушными ЛЭП 10 кВ, которые

обычно идут кратчайшим путем от под-

станции. В данном случае решение о про-

кладке ВОЛС по существующим линиям

электропередач может выглядеть экономи-

чески более целесообразным, чем офор-

мление радиочастот и строительство четы-

рех вышек для организации радиодоступа.

Навивная технология прокладки ОК на

провода распределительных воздушных

ЛЭП позволяет решить поставленную на

данном примере задачу за $30–40 тысяч.

В то же время только одна установленная

вышка с оборудованием будет стоить при-

мерно столько же.

Этот пример типичен для организации свя-

зи в коттеджных поселках Подмосковья и

В отличие от других технологий ВОЛС по

ЛЭП, навивная технология максимально

использует существующие инженерные

компоненты ЛЭП, вследствие чего харак-

теризуется низкой себестоимостью строи-

тельства ВОЛС "под ключ" и высокой ско-

ростью подготовки и монтажа участков.

Во многих случаях для доступа к загород-

ным/абонентским объектам была бы более

эффективна ВОЛС и с точки зрения раз-

вития, и с точки зрения разнообразия ус-

луг, и с точки зрения полосы пропускания,

и с точки зрения обслуживания. НО! При

цене за километр, не превышающей опре-

деленный порог. Кандидат на выполнение

этого требования – МВКС для низковоль-

тных ЛЭП с применением навивной техно-

логии, рассматриваемой далее в статье.

Page 32: Lightwave 2003-02

32 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Кабели и строительствоКабели и строительство

и пригородов других мегаполисов России.

Коттеджные поселки и садовые товарище-

ства, как правило, собраны в группы; рай-

центр и окружающие его села; загородный

комбинат и разбросанные в окрестности це-

ха и площадки и т.п.

МВКС, использующие воздушные ЛЭП, мо-

гут иметь и другую область применения.

Дело в том, что ЛЭП 6, 10 кВ проложены

вдоль практически всех протяженных инду-

стриальных объектов – железных дорог, га-

зо- и нефтепроводов. Для владельцев этих

объектов необходима корпоративная и тех-

нологическая связь. Проводная технологи-

ческая связь была бы эффективна на газо-

вых и нефтяных месторождениях, где дре-

вовидные структуры ЛЭП питают каждую

скважину. Распределение электроэнергии

между цехами на крупных комбинатах так-

же часто осуществляется посредством воз-

душных ЛЭП. Для таких случаев решения

на основе МВКС с использованием инфра-

структур ЛЭП значительно сократили бы

затраты на организацию линий связи.

Предложенная технология находится в ру-

сле интересов энергетиков. АСКУЭ – авто-

матизированные системы контроля и учета

потребления электроэнергии – требуют все

более глубокого проникновения к потреби-

телю. Уже сейчас на многих объектах уста-

навливают счетчики с цифровым интерфей-

сом для автоматизированного дистанцион-

ного снятия показаний энергопотребления.

Однако строительство технологических се-

тей связи на основе традиционных решений

слишком затратно. Совместное использова-

ние оператором связи и энергокомпанией

оптоволоконных сетей, проложенных по ин-

фраструктуре воздушных ЛЭП к абонентам

связи и к потребителям электроэнергии, бы-

ло бы хорошим решением обозначенной

проблемы.

Давайте представим себе возможное бли-

жайшее будущее. Стоимость четырехволо-

конного кабеля толщиной 4 мм и его про-

кладки "под ключ" с учетом стоимости всех

аксессуаров меньше чем 2000 $/км. При

этом будут обеспечены для каждого отдель-

ного коттеджного поселка или села и теле-

фоны, и Internet, и КТВ, и даже видео по за-

просу, и другие широкополосные

сервисы. И уже сейчас все это до-

ступно по цене в 1,5–2 раза выше.

Технология навивки – реализацияКак упоминалось выше МВКС с ис-

пользованием навивной техноло-

гии наиболее целесообразна для

распределительных ЛЭП 6, 10, 35 кВ.

Основное внимание при этом необходимо

уделить весу и размерам машинки для

навивки кабеля, проблемам перехода че-

рез высоковольтные изоляторы промежу-

точных, анкерных и угловых опор, крепле-

ниям кабеля на анкерных и угловых опо-

рах, изоляторам для спуска оптического

кабеля с фазового провода, конструкции

и технологии монтажа оптических муфт

(табл.1).

Суть способа навивки заключается в сле-

дующем. Катушка с ОК перемещается

вдоль провода ЛЭП. При этом катушка рав-

номерно вращается вокруг провода, опи-

сывая спиральную траекторию, в результа-

те чего кабель спирально накручивается

на провод с постоянным шагом навивки

(рис. 6).

Катушка с кабелем устанавливается на на-

вивочной машинке (рис.7). Машинка катит-

ся по проводу воздушной ЛЭП и одновре-

менно вращает катушку с кабелем вокруг

провода. Для того чтобы ОК надежно и без

провисаний навивался на провод, кабель

постоянно должен находиться под тяжени-

ем, даже при остановке машинки и откате

ее назад. Кроме того, необходимо учиты-

вать, что при смотке кабеля масса катушки

уменьшается, в результате чего растет раз-

балансировка машинки при вращении ка-

тушки, что приводит к нарушению ее рабо-

ты. Поэтому в конструкции машинки следу-

ет предусмотреть компенсацию этой разба-

лансировки.

Компанией "Телеком Транспорт" разработа-

на, изготовлена и испытана уникальная, не

имеющая аналогов в Рос-

сии и за рубежом, нави-

вочная машинка для про-

кладки ОК по ЛЭП 6, 10,

35 кВ. Масса машинки с

кабелем не превышает

35 кг, максимальный раз-

мах вращения катушки не

более 0,4 м, запас кабеля

на одной катушке до 500 м,

а при использовании кас-

сеты из двух катушек максимальная строи-

тельная длина составляет 1 км. Машинка

приводится в движение с помощью буксиро-

вочного троса вручную с земли. Скорость

движения машинки по проводу составляет

порядка 0,5–1 м/с, переход через опору за-

нимает не более 10 мин. Поднятие машинки

на опору, буксировка, переходы через опору

могут производиться бригадой монтажни-

ков, состоящей из 5–8 человек, а на про-

кладку прямолинейного участка длиной 1 км

требуется всего около 3–5 часов.

Строительные длины навитого волоконно-

оптического кабеля соединяются друг с дру-

гом с использованием сварки волокон.

Сварка волокон производится на земле с

помощью стандартного оборудования.

Сварные соединения закрепляются в обыч-

ной сварочной кассете (сплайс-пластине),

затем кассета закрепляется на специальной

катушке, а катушка с запасом кабеля, в

свою очередь, помещается в герметичную

муфту, которая подвешивается на проводе

Полный вес машинки и катушки с кабелем менее 37 кг

Максимальный радиус апертуры вращения менее 0,4 м

Вес сварочной муфты с запасом кабеля в 20 м 5 кг

Число волокон в кабеле 4, 6, 8, 12 или 16

Масса кабеля (диаметр 6,5 мм, 16 волокон) 35 кг/км

Строительная длина кабелядиаметр 6,5 мм, до 16 волокондиаметр 4,5 мм, до 8 волокон

1000 м2000 м

Таблица 1. Характеристики оборудования для навивки ОК на фа-зовый провод ЛЭП

Рис.6. Навивка кабеля

Рис.7. Навивочная машинка

Навивная технология при использовании

маловолоконных кабелей – кандидат на са-

мую экономичную загородную проводную

связь.

Page 33: Lightwave 2003-02

33www.lightwave-russia.com

Кабели и строительствоКабели и строительство

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

(рис.8) с помощью стандартного зажима.

Диаметр соединительной муфты ~40 см,

высота ~5 см, а вес муфты с запасом кабе-

ля и сплайс-пластиной не превышает 5 кг.

Соединительная муфта имеет обтекаемую

форму, подобную диску, подвешивается на

проводе параллельно поверхности земли

для того, чтобы не оказывать большого со-

противления ветру, тем самым незначитель-

но увеличивая ветровую нагрузку на опоры.

В процессе эксплуатации линии все муфты

находятся под высоким напряжением, что

исключает несанкционированный доступ к

ним или проявление вандализма. Для защи-

ты муфты от попадания дроби из ружей

охотников нижняя, обращенная к земле

крышка муфты, изготавливается из стали

толщиной 5 мм. Все металлические детали

муфты, имеющие контакт с атмосферой, на-

дежно защищены атмосферостойким по-

крытием в соответствии с требованиями

стандартов.

Важным преимуществом навивки является

то, что при переходе через штыревые изо-

ляторы промежуточных опор на прямоли-

нейных участках ВЛ волоконно-оптический

кабель не закрепляется зажимами. Будучи

плотно примотанным к проводу, кабель на-

дежно опирается на высоковольтный изоля-

тор, а для защиты оболочки кабеля от исти-

рания на участках перехода через изолятор

применяется специальный протектор из

сшитого полиэтилена. В местах поворота,

разветвления линии, а также в местах

установки анкерных опор и в других слу-

чаях, когда токонесущий провод ВЛ подве-

шен с использованием гирлянд подвесных

изоляторов и шлейфов, кабель дополни-

тельно прикрепляется к проводу фиксатор-

ными зажимами и плотно приматывается к

шлейфу.

Особое внимание разработчиков техноло-

гии было посвящено вопросам, связанным с

переходом ОК с высоковольтного провода

на заземленные конструкции опоры. Несмо-

тря на то что в конструкции кабеля приме-

нены только диэлектрические материалы,

существует опасность стекания токов корот-

кого замыкания по загрязненной поверхно-

сти полиэтиленовой оболочки кабеля. Это

может привести к повреждениям кабеля в

результате электрической эрозии защитных

покрытий. Чтобы этого не происходило, для

свода кабеля с проводов в начале и конце

навивного участка применяется специально

разработанный сводной изолятор, внешний

вид которого показан на рис.9. По виду

сводной изолятор напоминает высоковоль-

тный полимерный изолятор для ЛЭП 6, 10,

35 кВ. Однако по продольной оси сводной

изолятор имеет канал для пропускания по

нему навивного ОК. На концах сводного

изолятора имеются герметичные разъемы,

при помощи которых ввод и вывод кабеля

надежно защищены от попадания атмо-

сферных осадков в канал изолятора. Свер-

ху сводной изолятор оснащен зажимом стан-

дартной конструкции для крепления его к

проводу ВЛ, а снизу с помощью кронштейна

изолятор прикрепляется к опоре ЛЭП.

Схема выполнения операций по навивке ОК

на провода ВЛ 6, 10 кВ приведена на

рис.10. Здесь навивочная машинка 1 дви-

жется по проводу ЛЭП 2, схематически изо-

бражена установленная соединительная

муфта 3 с зажимом 4, и показан сводной

изолятор 5 со своим зажимом 6, с крон-

штейном 7 и выводом кабеля 8 в подзем-

ный участок линии.

Аналогично тому, как это было сделано ра-

нее для крышного кабеля, покажем, что эта

технология в полной мере удовлетворяет

требованиям экономичной МВКС (табл. 2).

● Тонкий и легкий навивной кабель не со-

держит дорогостоящих армирующих эл-

ементов и имеет низкую цену (I).

● Использование существующей инфра-

структуры ЛЭП существенно снижает сто-

имость монтажа (II).

● Упрощены переходы через реки дороги и

другие препятствия. Не требуется земле-

отвод (III).

● Тонкий кабель меньше подвержен ветро-

вым и гололедным нагрузкам, благодаря

чему в большинстве случаев не требуется

дополнительного укрепления опор ЛЭП,

траверс и изоляторов (III).

● Малый вес кабеля и навивной машинки

позволяет при укладке обойтись ручным

трудом и средствами малой механизации

(III).

● Путь по ЛЭП, как правило, более корот-

кий по сравнению с прокладкой оптиче-

ского кабеля в грунт (IV).

МВКС и новые технологии передачиданныхПрименение МВКС становится возможным

во многом благодаря тому, что в послед-

ние годы получают развитие множество

новых технологий широкополосной муль-

тисервис-ной передачи по волокну для ма-

гистралей и сетей доступа. Это PON, Gi-

gabit Ethernet, системы Micro SDH с инте-

грацией услуг, RPR и Metro DWDM

(CWDM).

PON – пассивная оптическая сеть, обеспе-

чивающая множественный широкополосный

доступ по одному волокну с полной интегра-

Рис.8. Внешний вид подвесной соедини-тельной муфты для навивного волокон-но-оптического кабеля

Рис.9. Сводной изолятор

Рис.10. Навивка кабеля – обход опоры, соединение строительных длин ВОК, отвод кабеля с про-вода ЛЭП

Page 34: Lightwave 2003-02

34 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Кабели и строительствоКабели и строительство

цией услуг – данные, телефония, видео –

"три в одном". На одно волокно по сущест-

вующим стандартам G.983.x подключается

до 32 абонентов со скоростью передачи

622 Мбит/с (BPON), 1,2 и 2,5 Гбит/с

(GPON) [7].

Gigabit Ethernet. Благодаря наследованию

архитектур с иерархией скоростей

10/100/1000 Мбит/с решения на основе се-

тей доступа Ethernet продолжают оставать-

ся достаточно недорогими. Новые функцио-

нальности позволяют легко добавлять но-

вые услуги, такие, как IP-телефония, Ether-

net-видео, выделенные каналы с гарантиро-

ванной полосой пропускания. В стадии раз-

работки находится стандарт IEEE 802.3ah,

регламентирующий, в частности, использо-

вание одного волокна (топология "точка-

точка"), а также дерева PON с пассивными

сплиттерами (топология "точка-многоточ-

ка") – EPON [8].

Micro SDH – одноплатные мультиплексоры

уровня STM-1/4 c интеграцией Fast Ethernet

и каналов E1, используемые для абонент-

ского доступа.

RPR – устойчивое пакетное кольцо. Груп-

па IEEE 802.17 в настоящее время разра-

батывает стандарт RPR (resilient packet

ring), основу которого составляет двухво-

локонное кольцо пропускной способности

1, 2, 5 или 10 Гбит/с. Транспортная маги-

страль способна быстро реконфигуриро-

ваться при повреждениях кабеля и отказе

сетевого оборудования.

Кольцевая топология метро-DWDM так

же, как и RPR, позволяет использовать

МВКС и на уровне магистралей. Метро-

DWDM фактически увеличивает число

"виртуальных" волокон (λ-поднесущих) в

десятки раз.

Все перечисленные технологии, кроме Micro

SDH, обладают гигабитными и мультигига-

битными скоростями. При этом очевидно,

что много волокон для таких сетей не требу-

ется.

Литература

1. Bellcore GR�20�CORE, "Generic Require�

ments for Optical Fiber and Fiber Optic Cab�

le", Issue 2, July 1998.

2. ICEA–S–87–640–1999, "Optical Fiber Outsi�

de Plant Communication Cable", September

1999.

3. World's first multi�terabit trans�Atlantic loop

system carrying commercial traffic, 2001,

http://www.flagatlantic.com/

4. Компания AFL Telecommunications,

http://www.alcoa.com/afl_tele/en/home.asp

5 Правила устройства электроустановок.

Раздел 2. Передача электроэнергии. Гла�

вы 2.4, 2.5.– 7�е изд. – М.: НЦ ЭНАС, 2003,

с. 92 – 95.

6. Правила проектирования, строительства

и эксплуатации волоконно�оптических ли�

ний связи на воздушных ЛЭП напряжени�

ем 0,4–35 кВ, МЭ, МРФСИ. М., 2003.

7. Орлов С. Оптика вплотную к клиентам.

Журнал сетевых решений LAN, 2003,

№ 5, с. 50 – 60.

8. IEEE 802.3ah Ethernet in the First Mile Task

Force, http://www.ieee802.org/3/efm/

Характеристика Подвеска диэлектрического самонесущего ВОКна опоры воздушной ЛЭП [6]

Навивка ВОК на фазный провод воздушной ЛЭП

Конструкция используемого кабеля С армирующими элементами из стеклопрутка икевлара

Легкий, армированный стеклопрутком

Диаметр используемого кабеля, мм 11,5–22,0 4–6,5

Вес кабеля, кг/км 100–400 35 и менее

Рекомендованная монтажная бригада, число людей 33 9

Скорость монтажа, км/день 3–4 2–3

Необходимость в дополнительных элементах и прис-пособлениях при монтаже

Моторизированные машины тяжения, автокран,автовышка, фаловый трос, ролики (до 50 шт./км)

Навивочная машинка, носимое подъемное устрой-ство, автовышка (необязат.)

Подверженность линии внешним воздействиям Ветровые и гололедные нагрузки (возрастают на40%), вандализм

Ветровые и гололедные нагрузки (возрастаютпримерно на 7% ), вандализм минимален, так каки кабель, и все элементы ВОЛС находятся под на-пряжением

Влияние ВОЛС на ЛЭП Уменьшается просвет между линией и землей,возможны перехлесты кабеля с токонесущимипроводами

Отрицательные влияния отсутствуют

Дополнительные причины аварий Обрывы кабеля из-за вандализма или поврежде-ние кабеля крупногабаритной техникой, проез-жающей под ЛЭП

Неаккуратная работа электриков при обслужива-нии изоляторов и проводов ЛЭП

Оценочная стоимость "под ключ" ВОЛС 8 волокон,средняя полоса России, тыс.$/км

4,5–8 3–5

Таблица 2. Сравнение навивного и самонесущего диэлектрического ВОК для ЛЭП 6, 10, 35 кВ

Page 35: Lightwave 2003-02

35www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Стоимость линейно-кабельных сооружений

сетей связи составляет наибольшую долю

стоимости систем связи, поэтому качество,

надежность и долговечность оптических ка-

белей (ОК) имеют важное значение для за-

казчиков строящихся сетей связи. Проверке

параметров ОК при их приемке заказчиком

на заводах-изготовителях необходимо уде-

лять самое серьезное внимание, а сама

приемка должна быть полноценной, объек-

тивной и исчерпывающей. Нельзя экономить

на процедурах приемки и полноте их прове-

дения. Игнорирование приемкой ОК может

привести к использованию при строительстве

волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

кабелей с отклонениями от требований за-

казчика. Например, при строительстве ВОЛС

Москва – Новороссийск было принято реше-

ние не принимать оптические кабели, изгото-

вленные фирмой Siemens, полагаясь на га-

рантии фирмы. При проверке на кабельной

площадке после двух месяцев хранения об-

наружилось, что затухание кабеля выше до-

пустимого значения при отрицательных тем-

пературах. Совместная российско-немецкая

экспертиза установила, что в кабеле было ис-

пользовано недостаточно качественное опти-

ческое волокно. Пришлость заменить всю

партию кабеля, который, к счастью фирмы,

еще не был проложен. Но строители вынуж-

дены были простаивать весь период замены

кабеля, который растянулся на три месяца.

Можно привести другой пример: недостаточ-

но полная проверка первой партии оптиче-

ских кабелей завода "Москабельмет" для

ВОЛС Ставрополь – Махачкала привела к то-

му, что при строительстве были использова-

ны кабели с повышенным натяжением воло-

кон. Этот дефект смог быть выявлен только

благодаря измерениям натяжений волокон с

помощью бриллюэновского рефлектометра.

Полевые измерения позволили выявить две

проложенные строительные длины кабеля с

недопустимо высоким значением натяжения

волокон, которые и были заменены на новые

длины кабеля с проверенными параметрами.

Значительные потери понес завод-изготови-

тель, который бесплатно поставил заказчику

дополнительные две строительные длины

кабеля, а также оплатил затраты на измере-

ния и новую прокладку кабелей. Заказчик

также понес существенные убытки из-за бо-

лее позднего срока сдачи объекта.

Незначительная экономия финансовых

средств на организацию и проведение прие-

мок оптических кабелей может обернуться

весьма существенными потерями как для за-

вода-изготовителя, так и для заказчика. В за-

висимости от объемов строительства эти по-

тери могут достигать нескольких сот тысяч

долларов.

Для оптимизации приемок оптических кабе-

лей на кабельных заводах следует учиты-

вать имеющийся мировой и отечественный

опыт заводских проверок. Данный опыт по-

зволяет уменьшить количество проверок до

минимально необходимого, но при этом

обеспечивается полнота оценки качества

принимаемых кабелей.

Следует также иметь в виду, что оптические

кабели служат не менее 25 лет, и за время их

службы может быть осуществлена не одна за-

мена или модернизация аппаратуры связи.

Как правило, установка новой аппаратуры со-

провождается увеличение диапазона исполь-

зования пропускной способности оптических

волокон. Поэтому ОК следует проверять с уче-

том возможных будущих модернизаций аппа-

ратуры связи. Например, перспективное ис-

пользование систем со спектральным уплотне-

нием требует проверки таких параметров оп-

тических волокон, как поляризационно-модо-

вая дисперсия и хроматическая дисперсия.

Как правило, заказчик при заказе ОК выдает

заводу-изготовителю свои требования к про-

дукции, причем эти требования могут отлича-

ться от требований заводских технических

условий. Поэтому на первом этапе приемки

необходимо проверить, какими технологиче-

скими средствами обеспечивается выполне-

ние дополнительных требований к кабелю и

как контролируется это выполнение.

ОК – это сложные и ответственные изде-

лия, от надежности которых зависит надеж-

ность сетей связи. Поэтому современное

производство ОК включает в себя автомати-

зированные технологические линии и средства

контроля за параметрами оптических волокон

на всех технологических переделах. Для систе-

матизации контроля качества продукции и кон-

троля технологического уровня производства

ОК на кабельных заводах вводятся соответ-

ствующие международные стандарты норми-

рования системы обеспечения качества про-

дукции – ИСО 9001 и нормирования системы

обеспечения технологического уровня –

ИСО 9002. Прежде чем приступать к приемке

ОК, проводится проверка действия на заводе

систем ИСО 9001 и ИСО 9002. В первую оче-

редь на заводах должны быть в наличии соот-

ветствующие сертификаты со сроками их дей-

ствия на весь период изготовления кабелей.

Несмотря на наличие сертификатов

ИСО 9001 и ИСО 9002, следует провести про-

верку основных технологических линий произ-

водства принимаемых оптических кабелей.

Это связано с наличием так называемого "че-

ловеческого фактора" и слабой загрузкой

большинства российских кабельных заводов,

приводящей к большим перерывам в работе

основных технологических линий.

Проверка начинается с контроля качества

исходных материалов и компонент для про-

изводства ОК. Проверка включает в себя:

● проверку мест хранения исходных материа-

лов и компонент;

● проверку правильности выбора исходных

материалов и компонент на соответствие

требованиям заказчика к ОК;

● проверку заводского входного контроля ка-

чества исходных материалов и компонент;

● проверку заводского контроля за правиль-

ностью использования исходных материа-

лов и компонент на технологических линиях,

на которых произведен заказанный ОК.

Следует оценить результаты входного кон-

троля основных материалов, влияющих на

параметры ОК: гидрофобного заполнителя

и полиэтилена.

Проверка технологических линий, на кото-

рых изготовлен принимаемый кабель, вклю-

чает в себя следующее.

1. Проверка технологической линии покраски

оптических волокон. Проверяется соблюде-

Приемка оптических кабелейна заводах изготовителях

В.Н. Спиридонов, к.т.н., начальник инжинирингового центра ОАО "ССКТБ�ТОМАСС", [email protected]

Кабели и строительствоКабели и строительство

Page 36: Lightwave 2003-02

36 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

ние требований по чистоте помещения, си-

стема контроля за температурными режима-

ми покраски, система проверки оптических

параметров волокон, а также система учета и

идентификации оптических волокон.

2. Проверка технологической линии по изго-

товлению модулей. Особо проверяется систе-

ма контроля обеспечения избыточной длины

оптических волокон в модуле и правиль-

ность функционирования устройства подачи

внутрь модуля гидрофобного заполнителя.

3. Проверка технологической линии скрутки

оптических модулей в сердечник. Проверяет-

ся равномерность скрутки, шаг скрутки, гео-

метрия скрученного сердечника.

4. Проверка технологической линии наложе-

ния внутренней полиэтиленовой оболочки.

Проверяется функционирование системы по-

дачи гидрофобного заполнителя, равномер-

ность геометрических размеров полиэтилено-

вой оболочки.

5. Проверка технологической линии наложе-

ния круглой проволочной брони. Проверяется

наличие устройств перфоминга для прово-

лок, равномерность и плотность наложения

круглых проволок в броне, раскручиваемость

проволок в наложенной броне.

6. Проверка технологической линии наложе-

ния наружной полиэтиленовой оболочки. Про-

веряется наличие устройства подачи гидро-

фобного заполнителя между проволоками

брони и наружным шлангом, равномерность

геометрических размеров наружной оболочки.

7. Проверка комплекса контрольно-измери-

тельных приборов и средств контроля техно-

логических переделов на всех технологиче-

ских линиях и испытательных стендах. Осо-

бое внимание уделяется проверке соответ-

ствия класса точности приборов требуемой

точности измерения параметров ОК.

Исключение из программы приемок проверки

технологии изготовления кабелей, организа-

ции входного контроля исходых материалов

может привести в дальнейшем к так называ-

емым скрытым заводским дефектам, зало-

женным в кабеле из-за недостаточно каче-

ственных исходных материалов и отклонений

от оптимальных технологий изготовления.

Эти дефекты трудно выявить в процессе за-

водских и приемочных испытаний, а знать о

себе дают они, как правило, через несколько

лет после ввода ВОЛС в эксплуатацию.

Если результаты проведенных проверок не

вызывают замечаний, то далее обычно осу-

ществляется проверка правильности запол-

нения протоколов заводских испытаний пара-

метров оптических кабелей. Определяется

полнота измерений на соответствие требова-

ниям договора с заказчиком. По результатам

проверки результатов, отраженных в протоко-

лах заводских испытаний, определяются те

строительные длины кабелей, параметры ко-

торых требуют уточнения или перепроверки,

на этих строительных длинах и проводятся

дополнительные измерения.

Как правило, в программу приемочных испы-

таний отобранных строительных длин кабе-

лей включаются следующие проверки.

1. Визуальная проверка внешнего вида опти-

ческих кабелей. Проверяется наличие пузы-

рей, наличие перепадов диаметров оболочки,

наличие задиров, наличие наплывов оболоч-

ки на разных участках длины кабеля, чет-

кость нанесения маркировки.

2. Проверка барабанов, на которые намотан

ОК. Проверяется наличие незагнутых, высту-

пающих гвоздей (гвозди должны быть утоп-

лены), наличие неровностей внутренних по-

верхностей щек барабанов, правильность вы-

полнения крепления щек барабанов стальны-

ми шпильками, наличие надежно закреплен-

ных осевых втулок, законтренности гаек на

шпильках (шайбами и краской).

3. Проверка качества намотки кабеля на ба-

рабан, проверка рядности и равномерности

намотки кабеля.

4. Проверка надежности герметичной за-

делки концов кабеля колпачками, провер-

ка надежности крепления концов кабеля

(длина которых должна быть не менее 3 м)

к щекам барабана.

5. Контроль соответствия строительных длин

кабеля условиям заказчика, строительная

длина должна быть не менее указанной в до-

говоре поставки.

Соблюдение заводами-изготовителями тре-

бований заказчика по данным параметрам в

значительной мере определяет профессио-

нальный подход завода к проблемам изгото-

вления ОК.

6. Проведение испытаний электрических па-

раметров наружного шланга, а именно:

- измерение электрического сопротивления

изоляции наружного шланга выбранных

строительных длин (предварительная вы-

держка в воде в течение одного часа, испы-

тательное напряжение постоянного тока в

пределах от 500 до 1000 В), нормируемое

значение должно быть не менее

2000 МОм/км;

- испытание внешнего защитного полиэтиле-

нового шланга выбранных строительных

длин напряжением 10 кВ переменного тока

или 20 кВ постоянного тока в течение 5 с

в нормальных климатических условиях по-

сле предварительной выдержки кабеля в

воде в течение одного часа. Нормируемый

параметр – не должно быть электрического

пробоя при указанных условиях.

Указанные проверки важны для обеспечения

на построенной с проверяемыми кабелями

ВОЛС возможностей эксплуатационных про-

верок трассы прохождения кабеля и целост-

ности проложенных кабелей.

7. Проведение испытаний на вытекание ги-

дрофобного заполнителя. Испытания прово-

дятся в термостате по стандартной методике

на трех образцах кабеля при температуре

плюс 70о С. Критерий годности – не должно

быть вытекания заполнителя. Данная провер-

ка гарантирует, что в кабеле использован ка-

чественный гидрофобный заполнитель, по-

зволяющий эксплуатировать его в диапазоне

температур согласно требованиям заказчика.

8. Проведение измерений коэффициента за-

тухания. Измерения затухания оптических

волокон проводятся на выбранных комисси-

ей строительных длинах кабелей в нормаль-

ных климатических условиях. Значения коэф-

фициента затухания должны быть в преде-

лах, указанных в договоре поставки, а при

отсутствии в договоре этого параметра – в

пределах, указанных в технических условиях

завода-изготовителя.

Эта проверка позволяет выявить возможные

влияния заводских технологических переде-

лов на важнейший параметр оптических во-

локон – затухание: затухание волокон не дол-

жно увеличиваться на всех этапах изготовле-

ния кабелей.

9. Проведение испытаний стойкости к растя-

гивающим усилиям. Стойкость к статистиче-

ским и динамическим растягивающим уси-

лиям проверяется на одном образце кабеля

длиной не менее 50 м на испытательном

стенде завода. Все волокна образца кабеля

должны быть соединены шлейфом. Статиче-

ское растягивающее усилие прикладывается

той величины, которое определено договором

поставки, время действия нагрузки – 1 мин.

Значение динамического растягивающего

усилия также оговаривается в договоре. Если

в договоре нет требований по этому параме-

тру, то значение параметра берется из тех-

нических условий завода. Прирост затуха-

ния в обоих случаях не должен превышать

0,05 – 0,1дБ в зависимости от требования за-

казчика. При прикладывании статистического

Кабели и строительствоКабели и строительство

Page 37: Lightwave 2003-02

37www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

усилия контролируется и относительное уд-

линение кабеля. После прекращения воздей-

ствия растягивающего усилия затухание дол-

жно вернуться к исходному значению.

Данное измерение в значительной мере га-

рантирует возможность прокладки кабелей

механизированными методами, сопровож-

дающимися рывками и растяжениями, ука-

занными в требованиях заказчика.

10. Проведение испытаний стойкости к раз-

давливающим усилиям. Испытания к разда-

вливающим усилиям проводятся на трех об-

разцах кабеля от разных строительных длин,

каждый образец должен быть длиной не ме-

нее 3 м. Все волокна кабеля должны быть со-

единены шлейфом. Значение раздавливаю-

щего усилия выставляется то, которое указа-

но в договоре или в ТУ на данный тип кабе-

ля. На каждом образце кабеля количество

участков, последовательно подвергаемых ис-

пытательному воздействию, должно быть не

менее трех. Время каждого воздействия со-

ставляет не менее 1 мин. Прирост затухания

за время воздействия усилия раздавливания

не должен превышать 0,05 – 0,1 дБ в зависи-

мости от требований договора или ТУ. После

прекращения воздействия усилия раздавли-

вания затухание должно вернуться к исход-

ному значению.

Эти испытания позволяют оценить соответ-

ствие требованиям заказчика на раздавли-

вающие усилия, которые могут возникнуть

при прокладке кабеля или после его про-

кладки в процессе эксплуатации (рис.1).

11. Проведение испытаний стойкости к цикли-

ческой смене температур. Испытания прово-

дятся на одной строительной длине кабеля в

температурной камере при двух циклических

сменах температуры от 70о С до минус 60о С.

Все волокна кабеля должны быть соединены

шлейфом. Прирост затухания во время экстре-

мумов циклических изменений не должен пре-

вышать 0,05 – 0,1 дБ в зависимости от требо-

ваний договора или ТУ. После прекращения

воздействия температурных циклов затухание

должно вернуться к исходному значению.

Особенно важно проверять данный параметр

для кабелей, подвешиваемых на воздушных

линиях электропередачи, на которых кабель

подвержен систематическим циклическим из-

менениям температур.

12. Проведение испытаний на морозостой-

кость. Этот вид испытаний определяет преж-

де всего устойчивость конструкции кабеля:

ее надежность и правильность выбора ком-

поновки. Конечно, этот вид испытаний харак-

теризует и собственно морозостойкость. Но

эти испытания проводятся и в тех случаях, ког-

да кабель реально не предназначен работать

при больших отрицательных температурах.

Испытание на морозостойкость заключает-

ся в проведении 20 циклов изгиба кабеля

на 90о на оправку радиусом, равным 20-

кратному внешнему диаметру кабеля, при

температуре минус 30о С со скоростью 1

цикл изгиба в минуту. Во время испытаний

контролируется величина изменения опти-

ческого затухания. Отклонение величины

затухания не должно превышать значения,

указанного в требованиях заказчика. По

окончании испытаний величина затухания

должна вернуться в исходное состояние.

Испытания проводятся на одной строитель-

ной длине кабеля на одном его конце дли-

ной не менее 3 м. Все волокна кабеля сое-

диняются в шлейф.

Невыполнение данного требования означает,

что конструкция кабеля "рыхлая", неустойчи-

вая. Такой кабель использовать для строи-

тельства ВОЛС нельзя.

13. Проверка стойкости к водопроницаемо-

сти кабеля. Испытаниям подвергается один

образец кабеля по методу МЭК 794-1-F-5 на

заводском стенде.

Это испытание позволяет оценить в том чи-

сле стойкость ВОЛС к проникновению влаги

вдоль кабеля в соединительные муфты. Не-

соблюдение этого требования на ВОЛС Мос-

ква – Санкт-Петербург привело к необходи-

мости перемонтажа более сотни соедини-

тельных муфт, что вылилось в существенные

затраты для заказчика.

14. Проверка запаса длины оптических воло-

кон в кабеле. Проверка осуществляется в це-

лях контроля заданного расчетом превыше-

ния длины волокон относительно физической

длины кабеля. Проверка осуществляется на

образце строительной длины кабеля длиной

5 м, вырезанном на расстоянии не менее 25 м

от его конца. Вырезание образца осущест-

вляется одномоментно в обеих точках выре-

зания. Образец кабеля разбирается, из мо-

дулей извлекаются оптические волокна, а

затем измеряется их длина. Превышение

длины оптических волокон над длиной кабе-

ля должно быть в пределах, указанных в тех-

нологических картах завода-изготовителя.

Данный вид испытаний позволяет гарантиро-

вать в значительной степени строящиеся ка-

бельные линии от недопустимых натяжений

волокон в кабеле в процессе их прокладки,

чтобы не повторять ошибок, имевшихся на

ВОЛС Ставрополь – Махачкала.

15. В последние годы на волоконно-оптиче-

ских сетях связи некоторых операторов стали

устанавливаться системы со спектральным

уплотнением DWDM и WDM. Для обеспечения

безотказной работы систем со спектральным

уплотнением очень важное значение имеют

параметры хроматической (XД) и поляризаци-

онно-модовой дисперсий (ПМД). Поэтому при

заказе ОК заказчик часто устанавливает тре-

бования по параметрам дисперсии. В этом

случае при приемке оптических кабелей дол-

жна осуществляться проверка значений XД и

ПМД. Как правило, проверка указанных пара-

метров носит выборочный характер и осу-

ществляется на всех волокнах трех строитель-

ных длин принимаемых кабелей. Критерием

оценки параметров дисперсии является их со-

ответствие требованиям заказчика.

При положительных результатах приемочных

испытаний проводится проверка подготовки

кабелей к отгрузке. Проверяется качество об-

шивки кабельных барабанов, наличие защи-

ты выведенных концов кабелей, наличие за-

водских паспортов и полнота заполнения

всех разделов этих паспортов.

Результаты приемочных испытаний и прове-

рок оформляются актом приемки. При прием-

ке различных типов ОК порядок приемки и

виды их испытаний могут изменяться, но не-

изменным должна оставаться обязательность

приемок, которая дисциплинирует как завод-

изготовитель, так и заказчика. Затраты на

приемку кабелей с лихвой окупаются при

строительстве и эксплуатации волоконно-оп-

тических линий связи, так как в значительной

степени гарантируют их высокое качество.

Литература

1. IEC-60794 Optical fibre cables.

2. IEC-60793 Optical fibres.

Рис.1. Испытание на стойкость краздавливающим усилиям при приемке ОК

Кабели и строительствоКабели и строительство

Page 38: Lightwave 2003-02

38 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Измерительная техникаИзмерительная техника

1. ВведениеВеличина продольного напряжения (удлине-

ния) оптического волокна (ОВ) в оптическом

кабеле (ОК) является важным параметром,

который необходимо учитывать при его про-

изводстве, прокладке и эксплуатации. Дли-

тельное воздействие нагрузки вызывает ми-

кроповреждения, а затем и обрыв ОВ. Неко-

торые конструкции ОК или процессы его

производства могут вызывать постоянное

статическое напряжение в ОВ. Во время

прокладки к ОК прикладываются значитель-

ные нагрузки, которые могут передаваться

на само ОВ, приводя к его растяжению. На-

пряжение ОВ может возникнуть также из-за

провисания ОК, проложенного по воздуш-

ным линиям.

Растягивающие нагрузки, приводящие к на-

пряжению ОВ, не должны превышать безо-

пасных пределов для обеспечения надеж-

ной работы ОК. В табл. 1 приведены в каче-

стве примера максимально допустимые на-

грузки для ОВ производства компании Cor-

ning в зависимости от длительности воздей-

ствия [1].

Надежность ОК и его стойкость к растяги-

вающей нагрузке проверяются при разра-

ботке новых конструкций кабелей, при про-

изводстве и сертификации. При этом осо-

бое внимание должно уделяться повыше-

нию точности измерения удлинения ОВ. В

данной статье описаны метод, оборудова-

ние и результаты таких испытаний оптиче-

ских кабелей.

2. Испытание ОК на стойкость к растягивающей нагрузкеИспытание ОК на стойкость к растяги-

вающей нагрузке проводится в соответ-

ствии с требованиями стандарта

IEC 60794-1-2:1999, метод E1A, E1B.

Стенд для испытаний на растяжение дол-

жен создавать контролируемые нагрузки

на кабель. Обычно он выглядит так, как

показано на рис. 1 [2].

В качестве регистрирующей аппаратуры ис-

пользуются многоканальные измерители

приращения затуха-

ния и многоканальные

измерители удлине-

ния. В данной работе

рассматриваются во-

просы измерения уд-

линения ОВ и ОК.

Данному стандарту

соответствует уста-

новка для испытаний

кабеля на стойкость к

растягивающей на-

грузке производства

компании SWISSCAB,

используемая в ЗАО

"Самарская Оптиче-

ская Кабельная Компа-

ния".

Испытание обычно проводится путем созда-

ния нагрузки и удержания ее в течение оп-

ределенного периода времени. За это вре-

мя структура ОК достигает состояния рав-

новесия. Затем нагрузка увеличивается и

снова удерживается.

Типичный порядок действий испытателя мо-

жет быть следующим:

❏ установить нагрузку на ОК для устране-

ния провисания, установить на нуль изме-

ритель удлинения ОВ;

❏ увеличить нагрузку на первый шаг (1 кН),

удерживать 5 мин, провести измерение

удлинения ОВ и ОК;

❏ увеличить нагрузку на второй шаг (2 кН),

удерживать 5 мин;

❏ продолжать таким же образом до нагрузки,

максимально безопасной для данной кон-

струкции ОК (например,10 кН);

❏ уменьшать нагрузку по тем же шагам и

Продолжительность нагрузки

Безопасно допустимоенапряжение, %

40 л 0,194 ч 0,321 с 0,48

ИЗМЕРЕНИЕ УДЛИНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНАПРИ ИСПЫТАНИИ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ НА

СТОЙКОСТЬ К РАСТЯГИВАЮЩЕЙ НАГРУЗКЕА.А. Марьенков, к.т.н., М.Л. Гринштейн Институт Информационных Технологий[email protected]

Е.А. Каменская, В.Н. Деков "Самарская Оптическая Кабельная Компания"[email protected]

Рис.1. Стенд для испытаний ОК на стойкость к растягивающей нагрузке

Таблица 1

Page 39: Lightwave 2003-02

39www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

проводить при этом измерения удлине-

ния.

Некоторые испытания могут длиться часа-

ми, поэтому установка для проведения те-

ста на растяжение должна непрерывно

удерживать установленную нагрузку. Если

этого не делать, то прикладываемая нагруз-

ка уменьшается из-за того, что ОК вытяги-

вается, что приводит к искажению результа-

тов испытаний.

3. Измеритель удлинения оптическоговолокна ИД�2�3В большинстве применяемых методов и

устройств измерение изменения длины ОВ

проводится не непосредственно, а путем

определения времени распространения оп-

тического сигнала в ОВ. Как и при измере-

нии хроматической дисперсии, для измере-

ния удлинения ОВ могут использоваться

импульсный и фазовый методы [3]. Высо-

кую точность и стабильность результатов

обеспечивает рекомендованный стандарта-

ми МЭК метод фазового сдвига, когда ис-

пользуется синусоидальный оптический

сигнал, а время распространения в ОВ рас-

считывается по изменению фазы этого сиг-

нала [4,5].

Данный метод реализован в измерителе уд-

линения оптического волокна ИД-2-3, струк-

турная схема которого представлена на

рис.2.

В качестве источника оптического излуче-

ния в приборе используется лазерный

диод 2. Для снижения влияния внешних

условий при долговременной работе прибо-

ра используется устройство температурной

стабилизации лазера 1. Мощность оптиче-

ского излучения модулируется синусоидаль-

ным сигналом с частотой f1 от стабилизиро-

ванного генератора 3. С помощью оптиче-

ского разветвителя 4 сигнал разделяется на

семь оптических каналов. Один из этих сиг-

налов используется в качестве опорного.

Сигнал опорного канала поступает на ла-

винный фотодиод (ЛФД) 11. К шести дру-

гим выходам разветвителя 4 присоединяют-

ся измеряемые ОВ. Через них эти сигналы

поступают на фотодиоды 5 – 10 измери-

тельных каналов. Напряжение смещения

всех ЛФД модулируется синусоидальным

сигналом генератора 12 с частотой

f2 = f1+∆f, ∆f << f1 . (1)

Примерные значения частот в приборе сле-

дующие: f1 150 МГц, ∆f 1500 Гц.

Ток ЛФД представляет собой сигнал, в кото-

ром присутствуют комбинации частот f1 и f2.

На нагрузке фотодиодов выделяется низко-

частотный сигнал с разностной частотой ∆f.

Сигнал каждого фотодиода усиливается и

через коммутатор 20 поступает на вход пер-

вого АЦП 21. Опорный сигнал поступает на

АЦП 22. Выходы АЦП соединены с процес-

сором 23, который с помощью преобразова-

ния Фурье осуществляет расчет фаз приня-

тых сигналов.

Если в каком-либо измерительном канале

вследствие удлинения ОВ произойдет изме-

нение задержки на величину ∆t, то изменит-

ся фаза сигнала на частоте f1∆φ = − 2·π·f1·∆t. (2)

На такую же величину изменится и фаза

сигнала разностной частоты ∆f. Измеритель

удлинения обрабатывает этот сигнал и рас-

считывает удлинение оптического волокна.

Гетеродинное преобразование сигналов в

приемном устройстве позволяет улучшить

отношение сигнал/шум за счет сужения по-

лосы пропускания приемника, снизить фа-

зовую нестабильность и упростить кон-

струкцию прибора.

ПЭВМ 24 осуществляет управление прибо-

ром, обработку и отображение результатов

измерения. Программное обеспечение при-

бора ИД-2-3 позволяет учитывать влияние

растягивающей нагрузки и температуры на

результаты измерения удлинения ОВ.

В табл. 2 приведены результаты сертифика-

ционных испытаний разработанного прибо-

ра ИД-2-3, проведенных ВНИИОФИ.

Необходимо отметить высокую точность из-

мерения прибора. Действи-

тельно, в соответствии с

требованиями стандарта [5]

разрешающая способность

измерителя удлинения дол-

жна быть не хуже 0,01%.

При длине растягиваемого

участка волокна 100 м это

значение соответствует

10 мм. Из табл. 2 видно, что

погрешность прибора ИД-2-3

почти на порядок меньше

этого значения. Внешний вид

прибора показан на рис. 3.

4. Учет изменения показателя преломления при удлинении ОВИзменение длины ОВ является величиной,

определяемой при испытаниях. Удлинение

ОВ вызывает увеличение времени про-

хождения сигнала, однако при этом изме-

няется (уменьшается) показатель прелом-

ления ОВ. Поэтому для получения пра-

вильного значения изменения длины ОВ

результаты измерения должны быть скор-

ректированы.

Время распространения сигнала t1 в ОВ при

нормальных условиях равно

L·nt1 = ———, (3)

c

где L – длина волокна, n – показатель пре-

ломления, с – скорость света.

Если в результате воздействия нагрузки од-

новременно изменяются длина ОВ и пока-

затель преломления, то время распростра-

нения становится равным

Рис.2. Структурная схема измерителя удлинения ИД-2-3

Таблица 2Параметр Един. изм. Величина

Длина волны измерения нм 1550±10

Количество измерительных каналов шт 3,6

Допустимое затухание в измерительном канале дБ >15

Допустимое изменение оптической мощности в процессе измерения

дБ 1

Диапазон измерения удлинения мм 1000

Собственный дрейф показаний:- 15 мин- 1 ч

мммм

0,20,5

Погрешность измерения удлинения мм 1 + 0,005·∆L

Измерительная техникаИзмерительная техника

Page 40: Lightwave 2003-02

40 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

(L+∆L)(n+∆n) L·n + L·∆n + ∆L·nt2 = ———————— ———————————=

c c

L·n ∆n ∆L ( 4)

= ———(1 + ——+ ——) , c n L

где ∆L, ∆n – изменение длины ОВ и показа-

теля преломления, предполагается, что они

малы по сравнению с L и n.

Отсюда следует связь между изменением

задержки и изменением длины ОВ

L·n ∆n ∆L

∆t = t2 � t1= ———(——+ ——) = c n L

∆L·n ∆n/n

= ——— (1 + ———), (5)c ∆L/L

∆t·c ∆n/n∆L = ——— (1 + ———)�1. (6)

n ∆L/L

Последнее выражение можно представить в

виде

∆t·c ∆L = ——— ·Ks, (7)

n

где поправочный коэффициент

∆n/n Ks = (1 + ———)�1 (8)

∆L/L

учитывает изменение показателя преломле-

ния в результате действия растягивающей

нагрузки.

Оценку величины коэффициента Кs можно

получить, используя данные [6] и [7]. Со-

гласно закону Гука относительное удлине-

ние ОВ

∆L σ—— = ——, (9)

L E

где σ (Н/мм2) – нагрузка, приложенная к ОВ;

Е = 72000 Н/мм2

– модуль Юнга кварцевого

стекла.

Из результатов работы [5] следует, что из-

менение показателя преломления при рас-

тяжении

n = xs·σ , (10)

где коэффициент пропорциональности

xs = �24·10�6 kpsi �1 = �3,48·10�6 (Н/мм2)�1.

Подставляя (9) и (10) в (8), получим

Кs = 1,206. В работе [8] приведены экспери-

ментальные данные значения поправочного

коэффициента Кs, который равен 1,26–1,30

для малых значений удлинения волокна

(< 0,6%) и 1,22 – 1,24 при растяжении во-

локна на 2 – 3%.

5. Влияние температуры на результатыизмерения удлинения ОВВо время испытаний ОВ на растяжение под

воздействием механической нагрузки обя-

зательно должны учитываться температур-

ные условия проведения эксперимента. Из-

менение температуры окружающей среды

вызывает дополнительное удлинение ОВ

вследствие линейного теплового расшире-

ния и изменение показателя преломления.

При этом необходимо учитывать, что часто

растяжению подвергается относительно не-

большой отрезок ОК (обычно 50…100 м), а

изменение температуры воздействует на

весь ОК, концы которого подключены к из-

мерителю удлинения.

С учетом последнего замечания влияние

температуры на изменение времени рас-

пространения сигнала в ОВ можно по ана-

логии с выражением (5) записать в виде

LOK·n ∆nT ∆LOK,T∆t = ——— ·(—— + ————) = c n L

OK,T

LOK·n= ——— ·(xT + α)·∆T , (11)

c

где LOK – полная длина ОК (или ОВ), под-

ключенного к измерителю удлинения, ∆LOK,Tи ∆nT – изменение длины ОК (ОВ) и показа-

теля преломления, вызванное изменением

температуры окружающей среды на вели-

чину ∆Т,

xT – коэффициент пропорциональности при

изменении показателя преломления

(xT = 12·10�6° C�1 для ОВ марки SMF-28TM

компании Corning [6]),

α = 5,5·10�7° С�1 – коэффициент линейного

теплового расширения ОВ.

Для оценки значения величены ∆tT предпо-

ложим, что температура 1 км ОК (ОВ) уве-

личилась на 1° С, тогда из (11) получим,

что ∆tT 67 пс. Если 50-метровый участок

этого ОК подвергается испытанию на растя-

жение и его удлинение составило 0,1%, то с

учетом коэффициента Кs из формул (5) и (8)

можно получить ∆tT 206 пс. Из получен-

ных значений видно, что изменение темпе-

ратуры в процессе проведения испытаний

может существенно исказить их результаты.

Для компенсации влияния температуры

Рис.3. Внешний вид прибора ИД-2-3

Рис.4. Схема кабеля марки ОКЛСт-01-6-8-10/125-0,36/0,22-3,5/18-1,0

Измерительная техникаИзмерительная техника

Page 41: Lightwave 2003-02

41www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

необходимо в опорный и измерительные ка-

налы измерителя удлинения включать ОВ

одного типа и одинаковой длины. Поскольку

точно выровнять эти длины не всегда удает-

ся, программное обеспечение прибора

ИД-2-3 позволяет проводить дополнитель-

ную математическую корректировку резуль-

татов измерения.

6. Результаты испытанийДалее будут представлены результаты ис-

пытания оптического кабеля связи марки

ОКЛСт-01-6-8-10/125-0.36/0.22-3.5/18-1,0 в

соответствии с требованиями ТУ 3587-002-

43925010-98 на стойкость к растягивающей

нагрузке.

Краткое описание испытываемого кабеля:

кабель с сердечником, содержащим цен-

тральный силовой элемент, вокруг которого

скручены 2 (два) оптических модуля (ОМ) с

гидрофобным заполнением внутримодуль-

ного и межмодульного пространства и обо-

лочкой, состоящей из внутренней пластмас-

совой оболочки, стальной гофрированной

оболочки и наружной пластмассовой обо-

лочки (рис. 4).

Параметры испытания:

❏ температура воздуха 21° С,

❏ относительная влажность воздуха 45%,

❏ длина растягиваемого участка кабеля

132 м,

❏ расчетно-допустимая растягивающая на-

грузка кабеля без воздействия на волок-

но 1000 Н.

При проведении испытания в каждый изме-

рительный канал прибора был подключен

один оптический модуль, состоящий из че-

тырех оптических волокон (1 канал – пер-

вый ОМ, 2 канал – второй ОМ). В опорный

канал прибора было подключено оптиче-

ское волокно (из кабеля аналогичной кон-

струкции), длина которого была равна дли-

не шлейфа из оптических волокон в изме-

рительном канале для исключения влияния

температуры.

На рис. 5 представлен результат испытания

кабеля на стойкость к растягивающей на-

грузке. Из полученного графика легко сде-

лать вывод, что кабель имеет допустимую

растягивающую нагрузку в диапазоне

1000 – 1100 Н, что является практическим

подтверждением правильности расчета

конструкции кабеля и технологии его изго-

товления.

7. ВыводыПроведенные испытания и исследования

показывают, что контроль удлинения оп-

тического волокна в реальных условиях

требует большой тщательности и подго-

товки, поскольку только строгий учет раз-

личных влияющих факторов дает возмож-

ность правильно определить реальные

значения удлинения ОВ при растяжении.

Технические характеристики и функцио-

нальные возможности измерителя удлине-

ния ИД-2-3 позволяют применять этот при-

бор при проведении испытаний ОК в ре-

альных условиях производства и досто-

верно подтвердить правильность расчета

конструкции и надежность ОК при про-

кладке и эксплуатации.

Литература

1. Mechanical reliability: applied stress design

guidelines. Corning, WP5053, 2002.

2. Optical fibre cables. Generic specification.

Basic optical cable test procedures. Interna-

tional Electrotechnical Commission, IEC

60794-1-2, 1999.

3. Бродниковский А.М. Методы и средства

измерения хроматической дисперсии.

Lightwave russian edition, 2003, №1,

с.36 – 40.

4. Optical fibres. Generic specification.

Measuring methods for dimensions. Interna-

tional Electrotechnical Commission, IEC

60793-1-2, 1995.

5. Optical fibres. Generic specification.

Measuring methods for transmission and op-

tical characteristics. International Electro-

technical Commission,

IEC 60793-1-4, 2001.

6. Mahlke G., Gossing P. Fiber optic cables.

Siemens, 1993, 2nd ed., 244 p.

7. Williams D.H., Carr J.J., Saikkonen S.L.

Single-mode optical fiber index of refraction

dependence on product parameters, tensile

stress and temperature. Corning, 2001.

8. Abe K., Yoshida K., Daneshvar O., Cait J.J.

Photo-elastic correction factor for fiber strain

measurements in a cable under tensile load.

Journal of lightwave technology, 1995, vol.

Рис.5. График зависимости удлинения волокна от нагрузки кабеля

Измерительная техникаИзмерительная техника

Page 42: Lightwave 2003-02

42 www.lightwave-russia.com

Применение защитных пластмас-

совых трубопроводов (ЗПТ) при

строительстве канализации для

линий связи и энергетики различ-

ного назначения давно и успешно

осуществляется на территории

России и стран Содружества. Од-

нако зачастую их использование

было ограничено тем, что требо-

валась прокладка труб в тоннелях

метро, коллекторах, внутри зда-

ний и сооружений, где накладыва-

ются дополнительные ограниче-

ния в виде требований по пожар-

ной безопасности. ЗАО "Пласт-

ком" первым из отечественных производителей подобной продукции

разработало, изготовило и сертифицировало защитные пластмассо-

вые трубопроводы в исполнении, не распространяющем горения

(ЗПТ НГ). ЗПТ НГ изготавливаются в соответствии с ТУ 5296-003-

27459005-2003. ЗПТ НГ предназначены для защиты проложенных в

них кабелей связи, а также кабелей напряжением до 1 кВ перемен-

ного и постоянного тока от внешних климатических, механических

воздействий и огня и могут эксплуатироваться при температуре воз-

духа от -40�С до + 70�С, соответствуют требованиям пожарной безо-

пасности, установленным в НПБ 246-97 "Арматура электромонтаж-

ная. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний".

Сертификат пожарной безопасности № ССПБ.RU.ОП009Н.00243.

Типоразмеры выпускаемых труб: 32/2,5; 32/3,0; 40/3,0; 40/3,5; 50/4,0;

50/4,5; 63/4,0; 63/5,0. Применение материалов, не распространяю-

щих горения, исключает на сегодняшний день применение твердой

внутренней смазки в трубе для уменьшения трения при инсталляции

кабеля.

Новый прибор компании PerkinElmer ONA600/CD610 обеспечи-

вает точное измерение двух важнейших параметров оптических

линий связи: хроматической дисперсии и спектра затухания.

Именно эти изме-

рения необходи-

мы для подготов-

ки оптических се-

тей к внедрению

WDM. Анализатор

оптических сетей

ONA600/CD610

является лидером

в своем классе не

только по величи-

не динамического диапазона (48 дБ), но также по совокупности

параметров, удобству и надежности. Прибор может быть ис-

пользован в сетях большой пропускной способности, включа-

ющих в себя усилители EDFA и компенсаторы хроматической

дисперсии.

Анализатор оптических сетейPerkinElmer ONA600/CD610

Пожарная безопасность трубопроводов

Компания "Оптиктелеком" и Институт Информационных Технологий

объявили о выпуске нового оптического мини-рефлектометра ВЛ-5.

Этот прибор – внук того самого ВЛ-3 "Обрыв", который покорил отде-

лы эксплуатации компании "Транстелеком" своей простотой и надеж-

ностью. При этом новый прибор воплотил в себе последние достиже-

ния конструкторской мысли. Во-первых, пороги чувствительности в

приборе позволяют оценивать

ВОЛС целиком с учетом крос-

совых соединений (ранее при-

бор работал с линией до крос-

сового соединения). Во-вто-

рых, прибор имеет возмож-

ность вводить переменные ко-

эффициенты для работы с раз-

ными типами волокон и кабе-

лей. И наконец, самое глав-

ное – новый прибор ВЛ-5 теперь может работать не только как прибор

для обнаружения неоднородности в волокне, но и как полноценный

оптический рефлектометр. Имея порт RS 232, ВЛ-5 может подключа-

ться к PC и работать в режиме полноценного рефлектометра, что де-

лает его незаменимым не только как средство для оперативного

определения повреждения волокна, но также позволяет использовать

его как средство для проведения серьезных изысканий на линиях свя-

зи. Прибор разрабатывался для городских и зоновых операторов свя-

зи, поэтому цена прибора была установлена специально с учетом воз-

можностей региональных компаний. Надо отметить, что к прибору ВЛ-5

сразу был проявлен интерес региональными филиалами МРК "Связь-

инвеста", а учитывая, что прибор проходит сейчас испытания в серти-

фикационных центрах и готов к реальной эксплуатации, уже поступа-

ют заказы на приобретение ВЛ-5.

Новый оптический мини-рефлектометр

Новые продуктыНовые продукты

Фирма Preformed Line Products, Inc. (PLP) – изобретатель армату-

ры для проводов и тросов спирального типа – производит натяж-

ные и поддерживающие зажимы, виброгасители, отпугиватели

птиц, распорки, оптические муфты Coyotte различных типов и про-

чие инструменты и аксессуары для строительства воздушных ли-

ний связи с использованием оптического кабеля (самонесущего и

встроенного в грозотрос) и линий электропередачи (ЛЭП). Армату-

ра PLP отличается высокой механической и термической прочно-

стью, долго-

вечностью, за-

щищена все-

сторонне па-

тентами и ли-

цензиями.

Правильное

применение

арматуры PLP

для самонесу-

щих кабелей гарантирует отсутствие короны и механических пов-

реждений кабеля. С 2003 года фирма имеет представительство и

склад в Москве. www.plp-russia.ru

Спиральная арматура для воздушных линий связи

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 43: Lightwave 2003-02

В настоящее время на сетях связи России

широко внедряются волоконно-оптические

системы передачи (ВОСП) различного наз-

начения. В основном это ВОСП на базе вы-

сокоскоростных цифровых систем передачи

(ЦСП) плезиохронной (ПЦИ) или синхронной

цифровой иерархии (СЦИ).

Стремительность технологического прорыва

в области ВОСП, с одной стороны, приводит

ко все новым возможностям при построении

новых и реконструкции существующих воло-

конно-оптических линий передачи (ВОЛП), а

с другой стороны – к тому, что международ-

ные стандарты ETSI, IEC, ITU-T в области

ВОСП [1] постоянно "опаздывают", дораба-

тываются и до сих пор содержат "белые пят-

на" по многим очень важным и принципиаль-

ным параметрам новой техники с точки зре-

ния ее внедрения на сети.

И в этих условиях уже "вчера" постоянно

возникает вопрос о разработке российских

стандартов (ОСТ) и других руководящих до-

кументов (РД) отрасли, которые являются

нормативной базой для сертификации обо-

рудования, для проведения работ по проек-

тированию, эксплуатации и развитию сетей

на базе ВОСП.

В настоящее время определены три систе�

мы стандартизации:

● межгосударственная в соответствии

с межгосударственным стандартом

ГОСТ 1.5�93 "Правила проведения работ

по межгосударственной стандартизации.

Общие требования к построению, изло�

жению, оформлению и содержанию стан�

дартов", действующая в пределах стран

бывшего СССР (кроме Киргизии, Латвии,

Литвы, Таджикистана и Эстонии);

● государственная в соответствии с

ГОСТ Р 1.0�92 "Государственная система

стандартизации Российской Федерации.

Основные положения";

● отраслевая в соответствии с

ОСТ 45.10�95 (для отрасли "Связь")

"Отраслевая система стандартизации.

Порядок разработки стандартов отрасли".

К нормативным документам отрасли, кроме

отраслевых стандартов (ОСТ 45), относятся:

руководящие документы (РД 45), Правила

(ПР 45) и Рекомендации (Р 45). К РД могут

относиться руководящие технические мате-

риалы, основные положения, технические

требования, методические указания, нормы,

методы испытаний и т.п.

В настоящее время в рамках программы

нормативного обеспечения отрасли уже

разработан пакет нормативных докумен-

тов в области ВОСП, к числу которых мо-

гут быть отнесены руководящие техниче-

ские материалы по технической эксплуата-

ции и применению ВОСП [2, 3], техниче-

ские требования Минсвязи России на

средства электросвязи [4, 5], отраслевые

стандарты [6 – 11], рекомендации по безо-

пасной работе [12].

Ряд действующих нормативных документов

отрасли по ВОСП приведен в табл. 1 с их

кратким описанием.

В отраслевых стан-

дартах на средства

измерений [10, 11] определены технические

требования и методы испытаний измерите-

лей средней мощности оптического излуче-

ния и источников излучения для ВОСП.

С появлением уже первых поколений ВОСП

на сетях связи страны встал на повестку

дня вопрос о нормировании, измерении и

контроле новой группы параметров аппара-

туры систем передачи – параметров оптиче-

ского стыка [13].

Оптический стык определен в соответствии

с терминологическим стандартом

ОСТ 45.190-2001 [9] как "Совокупность тех-

нических средств и правил, обеспечиваю-

щих взаимодействие последовательно сое-

диненных компонентов ВОСП".

Стандартизация параметров ВОСПЕ.Б. Алексеев, директор научного центра ЦНИИС

"Транспортные сети и сети доступа", к.т.н., доцент

Номер и название документа Краткое описание

РД 45.047-99 "Линии передачи во-локонно-оптические на маги-стральной и внутризоновых пер-вичных сетях ВСС России. Техни-ческая эксплуатация. Руководящийтехнический материал"

Изложены основные положения по технической эксплуатации ВОЛПна магистральной и внутризоновой первичных сетях ВСС России наоснове материалов Рекомендации МСЭ-Т М.20. Особое вниманиеуделено проектированию ВОЛП, в том числе и на воздушных ли-ниях, включая инженерный расчет показателей надежности. Опре-делен порядок приемки и ввода в эксплуатацию аппаратуры и кабе-ля ВОЛП. Даны рекомендации по техническому обслуживаниюВОЛП в процессе эксплуатации, рассмотрены вопросы организациии проведения ремонтно-настроечных и ремонтно-восстановитель-ных работ на ВОЛП.

РД 45.200-2001 "Применение воло-конно-оптических средств на сетяхдоступа. Руководящий техническийматериал"

Изложены основные положения по применению волоконно-оптиче-ских средств на сетях доступа, на основе материалов Рекоменда-ций МСЭ-Т G.982 и G.983.1. Приведены перечень и характеристикиволоконно-оптических средств на основе материалов РекомендацииМСЭ-Т G.671. Определены классификация систем оптического до-ступа и требования к основным параметрам. Рассмотрены вопросыорганизации системы контроля и управления в соответствии с Реко-мендацией МСЭ-Т М.3010.

РД 45.186-2001 "Аппаратура воло-конно-оптических усилителей дляприменения на взаимоувязаннойсети связи Российской Федерации.Технические требования"

Определена классификация аппаратуры волоконно-оптических уси-лителей (АВОУ) по месту размещения в оптическом тракте наАВОУ: передачи, приема и промежуточная; по уровню оптическоймощности на выходе АВОУ: I класса (до 17 дБм), II класса (до23 дБм) и III класса (до 27 дБм); по уровню оптической мощности навходе АВОУ: А класса (от -30 до -15 дБм), Б класса (от -20 до -5 дБм) и В класса (от -10 до 5 дБм); по числу оптических каналов втом или ином спектральном диапазоне работы (S, C и L): одновол-новые и многоволновые ВОУ. Определен набор и специфицирова-ны параметры различных типов АВОУ в соответствии с их класси-фикацией.

РД 45.286-2002 "Аппаратура воло-конно-оптической системы переда-чи со спектральным разделением.Технические требования"

Определены состав аппаратуры волоконно-оптической системы пе-редачи со спектральным разделением (ВОСП-СР), место ее разме-щения в оптическом тракте и спектральные диапазоны длин волндля ее работы, специфицированы оптические параметры в точкахнормирования оптического тракта и на отдельные компонентыВОСП-СР.

Р 45.07-2001 "Рекомендации по бе-зопасной работе с источниками оп-тического излучения, используемы-ми в оптических системах переда-чи на всех участках взаимоувязан-ной сети связи Российской Феде-рации"

Определена классификация источников оптического излучения постепени опасности генерируемого излучения в соответствии с меж-дународным стандартом МЭК 60825-1,2. Рекомендованы меры бе-зопасности при проектировании оптических линий передачи, а так-же порядок контроля за соблюдением этих мер.

Таблица 1. Действующие нормативные документы отрасли

Официальные документыОфициальные документы

43www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 44: Lightwave 2003-02

Типовая структурная схема участка оптиче-

ского тракта ВОСП (для одного направле-

ния передачи) между соседними промежу-

точными пунктами приведена на рис. 1. Для

любого типа ВОСП эта схема представляет

последовательное соединение: передающее

устройство (ПДУ) – станционный оптический

кабель (СОК) – линейный оптический ка-

бель (ЛОК) – СОК – приемное устройство

(ПРУ).

На цифровом сетевом стыке аппаратуры

окончания оптического тракта формируется

цифровой электрический сигнал Еn (n=1, 2,

3, 4) n-го уровня Европейской ПЦИ, параме-

тры которого определены в Рекомендации

МСЭ-Т G.703, или цифровой электрический

сигнал СТМ-N, (N =1, 4, 16, 64, 256) N-го

уровня иерархии СЦИ, параметры которого

определены в Рекомендации МСЭ-Т G.707.

Как видно из рис. 1, параметры оптического

стыка могут измеряться либо непосред-

ственно на разъемных оптических соедини-

телях аппаратуры окончания оптического

тракта (Р1 – уровень мощности оптического

излучения на выходе ПДУ, Р2 – уровень

мощности оптического излучения на входе

ПРУ), либо в точках соединения между СОК

и ЛОК на передаче ПД и на приеме ПР.

В соответствии с разработанными

ОСТ [6, 8, 9] нормирование параметров оп-

тического стыка должно осуществляться

именно в точках оптического тракта Пд

(нормируемый уровень мощности Р1Н) и ПР

(нормируемый уровень мощности Р2Н).

В стандартах ОСТ 45.104 [6] и ОСТ 45.178 [8]

проведена классификация и нормированы

параметры оптического стыка для ВОСП

СЦИ в соответствии с требованием обеспе-

чения так называемой поперечной совме-

стимости, о чем подробнее будет сказано

ниже. Однако определения параметров оп-

тического стыка и точек оптического тракта,

в которых нормируются параметры оптиче-

ского стыка, являются общими для ВОСП

независимо от того, какие цифровые фор-

маты (PDH, SDH, Ethernet, IP и др.) переда-

ются по оптическому тракту. Определяются

эти понятия в соответствии с терминологи-

ческим стандартом ОСТ 45.190 [9].

На рис. 2 приведена структурная схема

участка оптического тракта ВОСП (для од-

ного направления передачи) в случае при-

менения оптических усилителей (ОУ): ОУ1

на передаче и ОУ2 на приеме [2], что ха-

рактерно для современных ВОСП СЦИ

(для N 4).

ОУ1 и ОУ2 могут применяться как отдельные

конструктивные элементы линейного обору-

дования ВОСП (плата оптических усилите-

лей), либо конструктивно входить в состав

аппаратуры окончания оптического тракта.

В первом случае структурная схема участка

оптического тракта представляет последо-

вательное соединение: ПДУ – СОК – ОУ1 –

СОК – ЛОК – СОК – ОУ2 – СОК – ПРУ, при-

чем параметры оптического стыка могут из-

меряться либо непосредственно на выходе

ПДУ (уровень мощности Р1) и входе ПРУ

(уровень мощности Р2), либо на выходе ОУ1

(уровень мощности Р1) и входе ОУ2 (уро-

вень мощности Р2), либо в точках соедине-

ния СОК и ЛОК на передаче ГПД (нормиру-

емый уровень мощности Р1Н) и приеме ГПР

(нормируемый уровень мощности Р2Н).

Во втором случае структурная схема участ-

ка оптического тракта представляет после-

довательное соединение: ПДОУ – СОК –

ЛОК – СОК – ПРОУ, а параметры оптиче-

ского стыка могут измеряться либо непо-

средственно на выходе ПДОУ (уровень мощ-

ности Р1) и входе ПРОУ (уровень мощности

Р2), либо в точках ГПД и ГПР.

В соответствии с разработанным ОСТ [8]

нормирование параметров оптического сты-

ка в обоих случаях должно осуществляться

в точках ГПД и ГПР.

Участок оптического тракта между точками

ГПД и ГПР в отличие от схемы на рис. 1 на-

зывается главным оптическим трактом (с

Рис.1. Типовая структурная схема участка оптического тракта ВОСП без оптических усилителей

Рис.2. Типовая структурная схема участка оптического тракта ВОСП с оптическими усилителями на передающей и приемной сторонах

Официальные документыОфициальные документы

Нормирование параметров оптического

стыка осуществляется в целях установле-

ния допусков изменения их значений к кон-

цу срока службы при наихудшем сочетании

климатических и других условий эксплуата-

ции аппаратуры окончания оптического

тракта.

Измерения параметров оптического стыка

проводятся в процессе испытаний аппарату-

ры (с перерывом связи) при производстве,

сертификации, вводе в эксплуатацию и про-

ведении ремонтно-восстановительных ра-

бот.

Контроль основных параметров оптическо-

го стыка, если это возможно, осуществляет-

ся в процессе эксплуатации аппаратуры

(без перерыва связи) с помощью встроен-

ных средств эксплуатационного контроля. К

этим параметрам относятся уровни мощно-

сти оптического излучения на выходе пере-

дающего устройства и на входе приемного

устройства аппаратуры окончания оптиче-

ского тракта.

44 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Page 45: Lightwave 2003-02

точки зрения нормирования параметров оп-

тического стыка). Отрезки участка оптиче-

ского тракта, содержащие ОУ1 и ОУ2, назы-

ваемые вспомогательными трактами [9], не

являются определяющими для нормирова-

ния.

В общем случае между точками ГПД и ГПР

может быть включена цепочка из несколь-

ких промежуточных оптических усилителей

ОУ [2]. Участок оптического тракта между

ОУ определяется как элементарный кабель-

ный участок (ЭКУ) [9]. При отсутствии про-

межуточных усилителей ЭКУ совпадает с

участком регенерации ВОСП.

Одна из особенностей нормирования пара-

метров оптического стыка связана с разли-

чием в требованиях к их нормированию для

ВОСП ПЦИ и СЦИ [2].

Для ВОСП ПЦИ требуется лишь обеспече-

ние так называемой продольной совмести-

мости, т.е. возможности использования ап-

паратуры различных производителей в точ-

ке общего для них цифрового сетевого сты-

ка по сигналу Еn (рис. 1). Предполагается

при этом, что на разных концах участка оп-

тического тракта ВОСП ПЦИ устанавлива-

ется аппаратура одного и того же произво-

дителя, который вправе выбирать любые

технические решения и элементную базу

при достижении того или иного значения пе-

рекрываемого затухания при той или иной

скорости передачи. Другими словами, нор-

мированию подвергаются параметры только

цифрового сетевого стыка, а параметры оп-

тического стыка являются как бы "рыночны-

ми", т.е. ориентированными на спрос рынка

(стоимость реализации аппаратуры в сово-

купности с показателями по дальности, ско-

рости передачи и качественными параме-

трами).

Тем не менее при производстве, сертифика-

ционных испытаниях, вводе в эксплуатацию

и ремонтно-восстановительных работах

производятся измерения основных параме-

тров оптического стыка в целях контроля их

величин на соответствие значениям, приве-

денным в документации на аппаратуру.

К числу этих основных параметров относят-

ся [6]:

● уровень мощности оптического излуче-

ния на передаче (Р1);

● уровень чувствительности приемника

(Р2min);

● уровень перегрузки приемника (Р2max);

● перекрываемое затухание.

Для ВОСП СЦИ с более универсальными

возможностями для построения транспорт-

ной сети требуется уже обеспечение так на-

зываемой поперечной совместимости, т.е.

возможности использования на концах

участка оптического тракта аппаратуры

различных производителей. Это требование

привело к классификации оптических сты-

ков по коду применения [6, 8, 9].

Кроме того, ориентация ВОСП СЦИ на уве-

личение пропускной способности и протя-

женности участка оптического тракта при-

вела к необходимости нормирования боль-

шего числа параметров оптического стыка

в пределах каждого кода применения.

Классификация оптических стыков по коду

применения и параметры оптического сты-

ка, которые необходимо нормировать для

одноканальных ВОСП СЦИ без ОУ, опреде-

лены в [6] для скоростей передачи, соответ-

ствующих для СТМ-1, СТМ-4 и СТМ-16.

При применении ОУ и более высокоскорост-

ных ВОСП СЦИ со скоростью передачи, со-

ответствующей СТМ-64, появляется необхо-

димость ввода дополнительных кодов при-

менения и нормирования дополнительных

параметров, т.к. в этом случае начинают се-

бя проявлять дополнительные факторы

ограничения протяженности участка оптиче-

ского тракта. Эти дополнительные коды

применения и параметры определены в [8].

Каждый код применения, а их всего 36 для

одноканальных ВОСП, соответствует опре-

деленному типу аппаратуры окончания оп-

тического тракта (платы оптического сты-

ка).

Синхронные мультиплексоры разных произ-

Официальные документыОфициальные документы

45www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 46: Lightwave 2003-02

водителей, устанавливаемые на разных

концах участка регенерации ВОЛП, должны

комплектоваться платами оптического сты-

ка с одним и тем же кодом применения.

Требование обеспечения поперечной совме-

стимости предопределяет определенный

допуск на разброс величины отдельных па-

раметров оптического стыка, например для

уровня мощности на передаче

Р1min < Р1н < Р1max .Это может привести к неоправданно боль-

шому системному запасу, т.е. проектная

протяженность участка оптического тракта

может оказаться существенно ниже, чем

могут позволить возможности применяемо-

го оборудования. Для случаев применения

оборудования одного производителя в пре-

делах участка оптического тракта может

быть использована аппаратура с "улучшен-

ными параметрами оптического стыка",

ориентированными на "единое техническое

проектирование" [8, 9].

Другими словами, оборудование, реализо-

ванное на той же элементной базе, может

быть ориентировано либо на применение с

соблюдением требований поперечной сов-

местимости с соответствующими предель-

ными значениями параметров оптического

стыка по коду применения, либо, если это

позволяют возможности элементной базы,

на применение в условиях "единого проек-

тирования" с отклонением от допусков неко-

торых параметров оптического стыка в сто-

рону улучшения, например

Р1н > Р1max

Р2н < Р2min.В последнем случае в состав кода примене-

ния должен быть добавлен знак "ЕП", как

определено в стандартах отрасли [8, 9]. Это

означает, что при применении этого обору-

дования может быть достигнуто большее

значение перекрываемого затухания, т.е.

большая протяженность участка оптическо-

го тракта.

Еще большее число дополнительных пара-

метров оптического стыка необходимо нор-

мировать для ВОСП-СР. Изменяется и

структура кода применения. Классификация

и нормирование параметров оптического

стыка для ВОСП-СР определены в [8]. На

рис. 3 приведена структурная схема участка

оптического тракта ВОСП-СР (для одного

направления передачи).

В отличие от структурных схем на рис. 1 и 2

для одноканальных ВОСП на рис. 3 для

ВОСП-СР добавляются оптический мульти-

плексор (ОМ) по длинам волн вместе с ОУ1

на передаче и оптический демультиплексор

(ОД) вместе с ОУ2 на приеме. Кроме того,

добавляются транспондеры для преобразо-

вания оптических сигналов в целях их пере-

дачи по оптическим каналам.

В соответствии с разработанным стандар-

том отрасли [8] нормирование параметров

оптического стыка для ВОСП-СР должно

осуществляться в точках оптического трак-

та ПДi (уровни мощности Рi1Н) на передаче и

ПРi (уровни мощности Рi2Н) на приеме для

каждой одноканальной ВОСП i (i = 1,…m) и

в точках оптического тракта ГПД и ГПР для

ВОСП-СР (рис.3).

Для измерения ряда параметров оптическо-

го стыка требуется дорогостоящее измери-

тельное оборудование. Поэтому весь набор

нормируемых параметров, определенных в

[6, 8], измеряется в соответствии с [7] толь-

ко при производстве и сертификации аппа-

ратуры ВОСП.

При вводе в эксплуатацию и проведении ре-

монтно-восстановительных работ проводит-

ся измерение только уровней мощности оп-

тического излучения на передаче (Р1Н) и

приеме (Р2Н) на соответствие их нормам

(рис. 1). Определяются уровень чувстви-

тельности (Р2min) и текущие значения уров-

ней мощности на передаче (Р1) и приеме

(Р2). Измеренные значения затем заносят в

паспорт на линию передачи.

В процессе эксплуатации, как уже отмеча-

лось выше, может проводиться контроль ос-

новных параметров оптического стыка Р1 и

Р2 без перерыва связи.

Периодическое сравнение контролируемых

значений Р1 и Р2 с их величинами, записан-

ными в паспорт, позволяет обнаружить и

контролировать развитие постепенного от-

каза в оптическом тракте ВОЛП без пере-

рыва связи.

Система ВОСП-СР в основном нормируется

по параметрам оптического стыка на входах

и выходах в соответствии с ОСТ 45.104 [6] и

первой частью ОСТ 45.178 [8] для однока-

нальных ВОСП. К нормируемым параме-

трам для каждого оптического канала до-

полнительно относятся:

● центральная частота (длина волны) опти-

ческого канала;

● расстояние между оптическими канала-

ми;

● отклонение центральной частоты оптиче-

ского канала;

● ширина линии излучения лазера.

Кроме того, к нормируемым параметрам оп-

тического стыка на границах (ЭКУ) (они яв-

ляются общими для всех оптических кана-

лов) добавляются также:

● отношение оптических сигнал/шум в каж-

дом оптическом канале;

● суммарная мощность оптического излу-

чения, вводимая в ОВ;

● перекрываемое затухание;

● суммарная дисперсия;

● оптическая переходная помеха между оп-

тическими каналами;

● максимум различия мощности в оптиче-

ских каналах.

Нормирование отношения оптических сиг-

нал/шум осуществляется исходя из того,

чтобы привносимый в оптический тракт на

участке регенерации ВОСП-СР из-за приме-

нения ОУ дополнительный шум не умень-

шал это отношение ниже 20 дБ. Для обес-

печения коэффициента ошибок не более

10-12 при регенерации цифровой последова-

Рис.3. Структурная схема участка оптического тракта ВОСП-СР (для одного направления передачи)

Официальные документыОфициальные документы

46 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Page 47: Lightwave 2003-02

тельности достаточно обеспечения величи-

ны отношения оптических сигнал/шум на

входе приемника 13 дБ, как показано в Ре-

комендации МСЭ-Т G.663. Запас в 7 дБ

определен исходя из компенсации возмож-

ных дополнительных потерь, связанных со

спецификой работы ВОСП-СР, допуска на

которые, как уже отмечалось выше, сегодня

в Рекомендациях МСЭ-Т пока еще не нор-

мированы [14]. Поэтому величина отноше-

ния оптических сигнал/шум определяется в

разработанном ОСТ 45.178 [8] нижеследую-

щими выражениями на выходе ОУ1 после

ОМ

19 + х - k + 10 lg(x);

и на выходе k-го промежуточного ОУ

x19 + х - k + 10 lg _____ ,

k + 1

где х – число ЭКУ на участке регенерации

ВОСП-СР.

В разработанном ОСТ 45.178 [8] не допуска-

ется превышение суммарной мощности оп-

тического излучения (Рсум), вводимого в ОВ,

выше класса опасности 3В, что составляет

для длины волны λ =1,55 мкм величину

+27дБм или 500мВт [12]. Это определяет и

верхний предел для мощности оптического

излучения в каждом оптическом канале

(Ркан) на входе ВОСП-СР

Ркан = Рсум - 10 lg m,

где m – число оптических каналов.

Параметры ОМ/ДМ и ОУ, определяющие

специфику технологического решения, не

нормируются в ОСТ 45.178 [8]. Это ноу-хау

изготовителя аппаратуры. Главное – соблю-

дение поперечной совместимости по вхо-

дам и выходам системы ВОСП-СР [13]. С

этой целью в ОСТ 45.178 классифицируется

оптический стык по коду применения

ВОСП-СР в соответствии с Рекомендацией

МСЭ-Т G.692, определяющему число и про-

тяженность ЭКУ, число оптических каналов

и тип ОВ.

Что касается проблемы стандартизации ме-

тодов измерения нормируемых параметров

ВОСП-СР, то практически она решается в

действующем ОСТ 45.131 [7], который был

разработан для одноканальных ВОСП в раз-

витии ОСТ 45.104 [6]. Методики измерения

уровня мощности и спектральных характе-

ристик, приведенные в этом стандарте, при-

менимы и для измерения дополнительного

перечня нормируемых параметров для

ВОСП-СР с использованием измерительных

средств того же наименования: измеритель

мощности и оптический анализатор спек-

тра. Однако требования к этим средствам

измерения уже должны быть другие.

Приведенные в списке литературы норма-

тивные документы отрасли можно приобре-

сти в издательствах:

● ФГУП центр научно-технической инфор-

мации "Информсвязь",

тел./факс: (095) 273-3060,

Email: [email protected];

● ООО "Резонанс", тел.: (095) 201-6381,

факс: (095) 209-4073,

Email: [email protected].

Литература

1. Наний О.Е. Зачем нужны стандарты. /

LIGHTWAVE RE, 2003, №1.

2. РД 45.047�99 "Линии передачи волоконно�

оптические на магистральной и внутризо�

новых первичных сетях ВСС России. Тех�

ническая эксплуатация." Руководящий

технический материал. М.:

ООО "Резонанс", 2000.

3. РД.45.200�2001 "Применение волоконно�

оптических средств на сетях доступа".

Руководящий технический материал.

4. РД 45.186�2001 "Аппаратура волоконно�

оптических усилителей для применения на

взаимоувязанной сети связи Российской

Федерации. Технические требования".

5. РД 45.286�2002 "Аппаратура волоконно�

оптической системы передачи со спек�

тральным разделением. Технические тре�

бования".

6. ОСТ 45.104�97 "Стыки оптические систем

передачи синхронной цифровой иерар�

хии. Классификация и основные

параметры".

7. ОСТ 45.131�99 "Стык оптический систем

передачи СЦИ. Методы испытаний основ�

ных параметров".

8. ОСТ 45.178�2000 "Системы передачи с

оптическими усилителями и спектраль�

ным уплотнением. Стыки оптические.

Классификация и основные параметры".

9. ОСТ 45.190�2001 "Системы передачи

волоконно�оптические. Стыки оптические.

Термины и определения".

10. ОСТ 45.191�2002 "Измерители средней

мощности оптического излучения для

волоконно�оптических систем передачи.

Технические требования. Методы

испытаний".

11. ОСТ 45.192�2002 "Источники излучения

измерительные для волоконно�оптиче�

ских систем передачи. Технические тре�

бования. Методы испытаний".

12. Р 45.07�2001 "Рекомендации по безопас�

ной работе с источниками оптического

излучения, используемыми в оптических

системах передачи на всех участках

взаимоувязанной сети связи Российской

Федерации".

13. Алексеев Е.Б. Особенности нормирова�

ния, измерения и контроля параметров оп�

тического стыка ВОСП. // Метрология и из�

мерительная техника в связи, 2000, №5.

14. Алексеев Е.Б. Стандартизация пара�

метров и перспективы внедрения ВОСП

со спектральным разделением каналов. //

Метрология и измерительная техника в

связи, 2002, №1.

Официальные документыОфициальные документы

ЖЖууррннаалл LLiigghhttwwaavvee RREEии

ММГГУУ иимм.. ММ..ВВ.. ЛЛооммооннооссоовваа

приглашают на отделение дополнительного образования физического факультета МГУ

для обучения по специальности:

волоконно оптические сети и системы связи

Начало обучения 20 марта 2004 г.Запись до 15 марта,

подробности на www.lightwave russia.comТел. (095) 505 5753

47www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 48: Lightwave 2003-02

48 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

ВведениеВ цифровых волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) и во-

локонно-оптических сетях кабельного телевидения (CTV) в качестве

несущих информацию сигналов используются инфракрасные свето-

вые волны. Источниками и потребителями информации являются ин-

формационные системы (ИС), информация в которых представлена в

виде электрических сигналов. Поэтому обязательными элементами

ВОСП являются передатчики и приемники светового излучения.

● Передатчик – устройство, преобразующее поступающие из пере-

дающей ИС информационные электрические сигналы в выход-

ные световые сигналы.

● Приемник – устройство, преобразующее входные оптические сигналы

в выходные электрические сигналы, поступающие в приемную ИС.

Распространение световых сигналов по волоконно-оптической ли-

нии связи (ВОЛС) было рассмотрено в предыдущем номере [1]. В

настоящей статье будут рассмотрены принципы работы и характе-

ристики передатчиков и приемников оптического излучения.

Оптические передатчикиОптические передатчики (трансиверы), применяемые в волоконно-

оптических системах связи, предназначены для преобразования

электрических сигналов в оптические. С этой целью выходное излу-

чение оптического источника модулируется в соответствии с вход-

ными электрическими сигналами, поступающими из передающей

ИС (рис.1).

Современные оптические передатчики изготавливают в виде от-

дельных блоков стандартных размеров. Внешний вид типичного пе-

редатчика представлен на рис.2.

Передатчики цифровых ВОСП часто изготавливаются в одном кор-

пусе с приемниками, образуя приемопередающие оптические моду-

ли, или транспондеры.

Слово "транспондер" (transponder) было изобретено в сороковых го-

дах нашего столетия. Transponder – это сокращение от transmitter +

responder. В волоконно-оптической связи этот термин эквивалентен

термину приемопередающий модуль.

По характеру модуляции оптические передатчики делятся на пере-

датчики с прямой (внутренней) и внешней модуляцией. Схемы пере-

датчиков указанных двух типов представлены на рис.3а, б.

В оптических передатчиках с прямой модуляцией мощность излучения

источника света модулируется внешним электрическим током питания.

В цифровых системах связи на основе передатчиков с прямой модуля-

цией используется простейший оптический формат передачи данных,

при котором логическому нулю соответствует выключенное состояние

источника излучения, а логической единице – включенное.

При скоростях передачи 10 Гбит/с и выше используются передатчики с

внешней модуляцией. Источниками излучения в таких передатчиках,

как правило, являются узкополосные одномодовые непрерывные полу-

проводниковые лазеры. Непрерывное оптическое излучение модулиру-

ется внешним модулятором, что обеспечивает формирование оптиче-

ского сигнала с минимальной спектральной шириной. Кроме того, при-

менение внешней модуляции позволяет использовать более сложные

форматы модуляции и применять поляризационное разделение сигна-

лов. Передатчики с внешней модуляцией используются в системах

дальней связи, в которых требования к качеству оптического сигнала

особенно высоки [2 – 4]. Они позволяют передавать сигналы со скоро-

стью в десятки гигабит в секунду на тысячи километров (с использовани-

ем оптических усилителей). Максимальная скорость передачи информа-

ции, ограниченная быстродействием модулятора, составляет 40 Гбит/с.

Для увеличения скорости передачи по одному каналу свыше 40 Гбит/с

была предложена техника оптического временного уплотнения

(OTDM). Такие системы работают со специальными источниками излу-

чения – лазерами с синхронизацией мод. Они генерируют непрерыв-

ную последовательность ультракоротких импульсов (УКИ) света [5].

Источники излучения в передатчиках с прямой модуляциейИсточниками излучения в оптических передатчиках с прямой модуляци-

Оптические передатчики

Рис.1. Схема передачи информации между двумя информационны-ми системами по оптической сети связи

Рис.2. Внешний вид передатчика оптического излучения для CTV

Рис.3. Схемы оптических передатчиков с прямой (а) и внешней (б)модуляцией

Основы ВОЛСОсновы ВОЛС

О.Е. Наний, главный редактор Lightwave RE

а)

б)

Page 49: Lightwave 2003-02

ей являются полупроводниковые светоизлучающие диоды (светодиоды)

или лазеры. Передатчики на основе светодиодов используются совме-

стно с многомодовым волокном в низкоскоростных системах передачи

информации на короткие расстояния, но постепенно вытесняются ла-

зерными передатчиками. Основными недостатками светодиодов явля-

ются малая скорость передачи информации, малая выходная мощность,

широкая полоса спектра и большая расходимость излучения.

С другой стороны, светодиоды – более дешевые и неприхотливые при-

боры, которые вполне подходят для ряда систем небольшой протяжен-

ности или средней протяженности, но с малой скоростью передачи ин-

формации (�1 Гб/с). Поэтому они широко используются в замкнутых

системах видеонаблюдения, в локальных вычислительных сетях

(ЛВС), в измерительных и других сетях, построенных на основе много-

модового оптического волокна. Применение светодиодов в аппаратуре

связи позволяет существенно удешевить приемопередающее оборудо-

вание, что и является причиной использования кабелей с многомодо-

вым волокном при строительстве ЛВС. В настоящее время с учетом

снижения стоимости лазеров целесообразно применять вместо много-

модового оптического волокна со светодиодами одномодовое оптиче-

ское волокно с лазерами в качестве оптических передатчиков.

В городских сетях связи и системах дальней связи в качестве ис-

точников излучения используются полупроводниковые лазеры,

обеспечивающие существенно большую вводимую в одномодовое

волокно мощность, максимальную скорость передачи информации

и обладающие существенно более узким спектром излучения по

сравнению со светодиодами.

В системах связи со скоростью менее 2,5 Гбит/с используются

простейшие лазеры с резонатором Фабри – Перо и прямой моду-

ляцией (рис.4).

При скоростях передачи информации В = 2,5 Гбит/с и выше необходи-

мо использовать лазеры с распределенной обратной связью (РОС-ла-

зеры) или лазеры с распределенными брэгговскими отражателями

(РБО), в которых обеспечивается эффективная селекция мод и суже-

ние спектра излучения (рис.5, 6). При скорости 2,5 Гбит/с допустимо

использование прямой модуляции РОС-лазера.

В будущих сетях связи возможно широкое использование лазеров с

вертикальным резонатором (рис.7). Важнейшее потенциальное досто-

инство таких лазеров заключается в возможности массового произ-

водства и тестирования (на одном полупроводниковом кристалле мо-

жет быть изготовлено несколько сот лазеров одновременно), что, как

ожидается, приведет к значительному снижению их стоимости.

Главное преимущество лазеров с прямой модуляцией – экономиче-

ское, т.к. такие устройства намного дешевле лазеров с внешней

модуляцией. Главный недостаток – наличие паразитной частотной

модуляции (ЧМ), или чирпа (Chirp). Чирп приводит к расширению

спектра излучения и, как правило, к сокращению дальности широ-

кополосной передачи информации.

Рис.4. Полупроводниковый лазер с резонатором Фабри – Перо. Рользеркал-отражателей выполняют торцы полупроводникового кристалла

Рис.5. Полупроводниковый лазер с распределенной обратной связью

Рис.6. Полупроводниковый лазер с распределенными брэгговскими отражателями (РБО)

Рис.7. Полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (VCSEL)

В лазерах с вертикальным резонатором излучение направле-

но перпендикулярно p-n-слою. Сверху и снизу от активной

среды расположены слои полупроводников с периодически

изменяющейся величиной показателя преломления. Слои вы-

полняют функции лазерных зеркал, и излучение лазера на-

правлено вертикально вверх, то есть перпендикулярно пло-

скости слоев.

Основы ВОЛСОсновы ВОЛС

49www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Page 50: Lightwave 2003-02

50 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Источники излучения в передатчиках с внешней модуляциейИсточниками излучения в современных передатчиках протяженных

телекоммуникационных систем передачи ВОСП являются непре-

рывные полупроводниковые лазеры. Для ослабления влияния хро-

матической дисперсии они должны работать в одномодовом одно-

частотном режиме, т.к. в этом случае достигается минимальная ши-

рина спектра излучения.

Одним из решений этой задачи является использование лазеров с

распределенной обратной связью. Вместо размещения зеркал на

концах усиливающей области в ней самой создается периодиче-

ская решетка показателя преломления, как показано на рис. 5. Пе-

риод решетки d подобран так, чтобы условие Брэгга выполнялось

для отражения в обратном направлении. С учетом показателя пре-

ломления ne условие Брэгга имеет вид

2ne d = λ.

Условие отражения от периодической структуры выполняются для

лучей обоих направлений. Таким образом, периодическая решетка

создает обратную связь в обоих направлениях, распределенную по

всей длине лазера. Поскольку обратная связь, создаваемая перио-

дической решеткой, является селективной, то в РОС-лазерах обес-

печивается режим одномодовой генерации. Еще одно преимуще-

ство РОС-лазеров – возможность размещать такие лазеры непо-

средственно на поверхности полупроводниковой подложки и под-

ключать их к волноводам на поверхности этой подложки, создавая

интегральные оптические устройства.

Другой перспективный тип полупроводниковых лазеров – лазеры с

распределенными брэгговскими отражателями (РБО-лазеры).

Спектр отражения брэгговского отражателя определяется числом

интерферирующих отраженных пучков, которое равно числу штри-

хов решетки. С увеличением числа интерферирующих пучков ши-

рина спектра отражения уменьшается. Поэтому увеличением числа

штрихов можно добиться того, что условия генерации будут выпол-

няться только для одной моды. Это обеспечивает поддержание ре-

жима одночастотной одномодовой генерации в РБО-лазерах.

Литература

1. Наний О.Е. Основы цифровых волоконно�оптических систем

связи. Lightwave Russian Edition, 2003, №1, с. 48 – 52.

2. Jacobs I. Optical fiber communication technology and system overview,

in Fiber Optics Handbook, McGraw�Hill Companies Inc., 2002.

3. Agraval G.P. Fiber�optic communication systems, Second edition,

John Wiley&Sons Inc., 1997.

4. Волоконная оптика, сборник статей, М., ВиКо, 2002.

5. Щербаткин Д.Д. Источники излучения на основе твердотельных

лазеров с синхронизацией мод. Lightwave Russian Edition, 2003,

№2, с. 25 – 26.

6. Убайдуллаев Р.Р. Протяженные ВОЛС на основе EDFA. Lightwave

Russian Edition, 2003, №1, с. 22 – 28.

Приложение 1Физический механизм работы лазеров заключается в создании ак-

тивной области (среды), в которой одновременно присутствуют но-

сители зарядов двух типов: электроны, находящиеся в зоне прово-

димости, и дырки, находящиеся в валентной зоне. Вынужденная ре-

комбинация электронно-дырочных пар под действием световой вол-

ны вызывает усиление света в этой области.

В обычных (стационарных) условиях в полупроводниках присутствуют

носители заряда только одного типа: электроны зоны проводимости в

полупроводниках n-типа и дырки валентной зоны в полупроводниках

p-типа. Распределение электронов и дырок по уровням энергии в ста-

ционарных условиях показано на рис. 8а. Электроны заполняют неза-

нятые уровни с минимально возможной энергией, так что заполненны-

ми оказываются все разрешенные уровни энергии, лежащие ниже не-

которого уровня энергии ЕF, называемого уровнем Ферми. Некоторые

значения энергии электроны не могут иметь по законам квантовой ме-

ханики. Эта область значений энергии называется запрещенной зоной.

В полупроводниках n-типа (рис. 8а) часть электронов и уровень Ферми

ЕF находятся выше запрещенной зоны – в зоне проводимости. Этим

определяется электронный тип проводимости полупроводников n-типа.

В полупроводниках р-типа, напротив, уровень Ферми ЕF лежит ниже

запрещенной зоны – в валентной зоне. Незаполненные электронами

уровни энергии валентной зоны называются дырками.

В отсутствие внешнего напряжения уровни Ферми двух полупро-

водников, находящихся в контакте, совпадают. В области p-n-пере-

хода энергетические зоны искривляются, что препятствует взаим-

ному проникновению электронов и дырок в области с другим типом

проводимости (можно сказать, что в области p-n-перехода возника-

ет контактная разность потенциалов). Для создания активной обла-

сти к p-n-переходу прикладывается внешнее напряжение. Величину

этого напряжения выбирают почти соответствующей энергетиче-

ской ширине запрещенной зоны кристалла Еg, т.е.

EgVпр

____,e

где e – абсолютная величина заряда электрона. При наличии вне-

шнего напряжения значения энергии уровней Ферми по обе сторо-

ны p�n-перехода оказываются неодинаковыми. В области p-n-пере-

хода появляется узкая активная область, которая содержит элек-

троны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. Проходящее

через эту область световое излучение резонансной длины волны

усиливается.

Рис. 8. Зонные схемы, поясняющие возникновение активной областив полупроводниковом кристалле с p�n-переходом. Заштрихованыобласти энергетических зон, заполненные электронами: а) внешнее напряжение к кристаллу не приложено (нулевое смеще-ние);б) к кристаллу приложено напряжение Vпр (прямое смещение)

Основы ВОЛСОсновы ВОЛС

Page 51: Lightwave 2003-02

Основы ВОЛСОсновы ВОЛС

51www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Приложение 2Зонная структура полупроводниковВажнейшее свойство микросистем, состоящих из связанных микро-

частиц (атомов, молекул, кристаллов), заключается в том, что вну-

тренняя энергия системы E (энергия, не связанная с ее движением

как целого) не может быть произвольной. Она может принимать

лишь определенные дискретные (прерывные) значения E1, E2, E3 ...

(E1 � E2 � E3 ...). Возможные значения энергии электронов в атомах,

молекулах, жидкостях и твердых телах, соответствующие опреде-

ленным электронным состояниям, называются уровнями энергии

электронов.

В кристаллах уровни энергии электронов сгруппированы в разре-

шенные полосы (зоны), разделенные участками энергий, которым

не отвечает ни одно электронное состояние (запрещенные зоны).

Заселенность электронами различных уровней энергии, т.е. отно-

сительное число электронов в данной системе, обладающих тем

или иным значением энергии, описывается распределением Фер-

ми. Электроны подчиняются принципу Паули, согласно которому

в одном и том же состоянии не может находиться более одного

электрона. (Однако одному и тому же значению энергии может

отвечать более чем одно состояние электрона. В этом случае

энергетический уровень называется вырожденным, а число соот-

ветствующих ему состояний – степенью вырождения, или стати-

стическим весом.)

Если система, например атом, содержит только один электрон, то

при абсолютном нуле температуры (Т=0 К) электрон займет со-

стояние с наименьшей энергией. Т.к. в каждом состоянии не мо-

жет находиться более одного электрона, то увеличение числа

электронов в системе приводит к последовательному заполнению

ими все более высоких энергетических уровней. При Т=0 К в каж-

дом состоянии с энергией Е, меньшей, чем энергия верхнего за-

полненного уровня, находится один электрон, а все состояния с

большими энергиями пусты. Поэтому распределение Ферми при

Т=0 К имеет вид ступеньки. Энергия последнего заполненного

уровня называется уровнем Ферми EF. Чем больше число элек-

тронов в системе, тем выше расположен уровень Ферми.

В чистых полупроводниках все разрешенные полосы либо полно-

стью заполнены, либо пусты. Заполненная зона называется ва-

лентной зоной, а незаполненная – зоной проводимости. Уровень

Ферми в этом случае попадает в середину запрещенной зоны.

При наличии примесей, увеличивающих число электронов (донор-

ных), часть электронов попадает в зону проводимости, а следова-

тельно, уровень Ферми также находится в зоне проводимости.

Такие полупроводники называют полупроводниками n-типа. При

наличии примесей, уменьшающих число электронов (акцептор-

ных), электроны не полностью заполняют валентную зону и уро-

вень Ферми также перемещается в валентную зону. Незаполнен-

ные электронами состояния называются дырками, т.к. формально

их поведение можно описывать как поведение положительно за-

ряженных частиц. Такие полупроводники (с акцепторными приме-

сями) называются полупроводниками p-типа. Распространение

тока в полупроводниках p-типа описывается как направленное

движение положительно заряженных частиц (дырок) под действи-

ем внешнего электрического поля.

Приложение 3Полупроводниковые лазеры на гетеропереходах (гетеролазеры)Создание активной среды в большинстве полупроводниковых лазе-

ров основано на инжекции носителей заряда (электронов и дырок)

в область p-n-перехода (см. Приложение 1). Поэтому лазеры такого

типа называются инжекционными полупроводниковыми лазерами.

В первых инжекционных лазерах активная среда создавалась вбли-

зи p-n-перехода между двумя областями одного и того же полупро-

водникового кристалла; р- и n-области такой структуры отличаются

только типом примеси (акцепторная или донорная), которой они ле-

гированы. Такой p-n-переход называется гомопереходом, а полу-

проводниковый лазер на основе этого перехода – гомолазером.

Существенным недостатком гомолазеров является то, что толщина t

активного слоя существенно меньше толщины d области локализа-

ции лазерной моды. Так, например, для p-n-перехода, приготовлен-

ного в кристалле GaAs, t 1 мкм, d 3 мкм. Поскольку d � t, то актив-

ный слой взаимодействует только с центральной частью световой

волны. Другая ее часть оказывается за пределами этого слоя и не

только не усиливается, но, напротив, поглощается. В результате

этого пороговый ток гомолазеров недопустимо высок и их практи-

ческое использование затруднено.

Радикально улучшить характеристики полупроводниковых лазеров

удалось при создании гетеропереходов. Структура гетероперехода

(гетероструктура) сложнее, чем структура гомоперехода. Наилуч-

шими характеристиками обладают лазеры на основе двойного гете-

роперехода, который состоит из pw- и nw-областей полупроводника

с широкой запрещенной зоной (широкозонного полупроводника),

между которыми расположен тонкий слой полупроводника с узкой

зоной (узкозонный полупроводник) (рис. 9а). Активная область в та-

ком переходе совпадает со слоем узкозонного полупроводника.

Именно в этой области накапливаются одновременно электроны зо-

ны проводимости и дырки валентной зоны. Структура гетеропере-

хода обеспечивает достижение более высокой концентрации элек-

тронов и дырок в активной области и, следовательно, более высо-

кого коэффициента усиления. Кроме того, такая структура облада-

ет свойствами волновода, т.к. показатель преломления узкозонного

полупроводника выше, чем показатель преломления широкозонно-

го. Это обеспечивает ограничение поперечных размеров усиливае-

мой световой волны (рис. 9б).

Рис.9. Структура энергетических уровней гетероперехода с двойнымограничением во внешнем электрическом поле а) и поперечноесечение световой волны б)

а)

б)

Page 52: Lightwave 2003-02
Page 53: Lightwave 2003-02

«ЭЛИКС-КАБЕЛЬ»Разработка и производ ство кабелей связи

www.elixcable.ru

AFL TelecommunicationsШирокий спектр кабель ной продукции и аксессу аров

www.AFLtele.com

ВКСС6 я международная вы ставка ведомственных икорпоративных информа ционных систем, сетей исредств связи

www.vkss.ru

«ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХТЕХНОЛОГИЙ»Разработка и производ ство широкого спектраконтрольно измеритель ного оборудования дляВОЛС

www.beliit.com

Компания FOD –производитель контроль но измерительного обо рудования для волоконно оптических сетей

www.fod.ru

«ТЕЛЕКОМ ТРАНСПОРТ»

Оборудование и материа лы для монтажа, строи тельства и тестированияВОЛС

www.tt.ru

Компания EXFOКомплексные решениядля диагностики, контро ля и мониторинга пристроительстве, пускона ладке и технической эк сплуатации ВОЛС

www.exfo.com

Компания

«ОПТИКТЕЛЕКОМ»Материалы, технологии и решения для строитель ства и эксплуатацииВОЛС

www.optictelecom.ru

53www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №2 2003

Интернет�директорииИнтернет�директории

Page 54: Lightwave 2003-02

Адресная книгаАдресная книга

FOD

Aдрес: Россия, 129090 Москва, а/я 48

Тел.: +7 095 290�9088

Факс: +7 095 290�9085

E-mail: [email protected]

Сайт: www.fod.ru

КБ волоконно-оптических приборов(FOD) с 1991 года выпускает контроль-но-измерительное оборудование для во-локонно-оптических коммуникаций.Предприятие образовано на базе и уси-лиями специалистов НИИ радиоизмери-тельных приборов (ВНИИРИП, Вильнюс)и Института радиотехники и электроникиРАН (ИРЭ РАН, Фрязино). На российскийи мировой рынки оборудование поста-вляется под торговой маркой FOD. В пе-речне выпускаемого оборудования: ре-флектометры (OTDR), измерители опти-ческой мощности, тестеры, источникиоптического излучения, аттенюаторы, атакже широкая номенклатура активныхи пассивных компонентов. Компаниятакже является дистрибутором продук-ции ряда зарубежных производителейоборудования и аксессуаров: Noyes FiberSystems (подразделение AFL), Silicomp.(Италия) и ряда других.ОПТИКТЕЛЕКОМ

Aдрес: Россия, 115035 Москва,

ул. Садовническая, д.77,

корп. 2, стр. 1

Тел.: +7 095 951�6808

Факс: +7 095 953�5249

E-mail: [email protected]

Сайт: www.optictelecom.ru

Aдрес: Казахстан, 480016 Алматы,

ул. Гоголя, д.207, офис 301 – 303

Тел.: +7 3272 68�2334

Факс: +7 3272 50�7327

Компания «ОПТИКТЕЛЕКОМ»: матери-

алы, технологии и решения для строи-

тельства и эксплуатации ВОЛС.

ТЕЛЕКОМ ТРАНСПОРТ

Aдрес: Россия, ГСП�7, 117997 Москва,

ул. Профсоюзная, д.84/32,

корп. Б2�2, офис 27 – 30

Тел.: +7 095 787�5550

Факс: +7 095 333�3300

E-mail: [email protected]

Сайт: www.tt.ru

Миссия компании «Телеком Транспорт» –поиск, разработка и внедрение перспек-тивных технологий на сетях связи отече-ственных операторов и корпоративныхсетях. Специалисты компании с 1994 го-да занимаются проектированием и стро-ительством систем связи. Компания хо-рошо известна в России и странах СНГкак один из лидеров в области сетевойинтеграции.

EXFO

Aдрес: Le Dynasteur 10�12, rue Andras

Beck 92366 Meudon La Foret

Cedex FRANCE

Тел.: +33 1 40 83 8585

Факс: +33 1 40 83 0442

E-mail: [email protected]

Сайт: www.exfo.com

Комплексные решения для диагностики,контроля и мониторинга при строитель-стве, пусконаладке и технической экс-плуатации ВОЛС.

ЭЛИКС�КАБЕЛЬ

Aдрес: Россия, 105120 Москва,

ул. Нижняя

Сыромятническая, д.11

Тел.: +7 095 916�0611, 917�1592

Факс: +7 095 956�7898

E-mail: [email protected]

Сайт: www.elixcable.ru

Компания «Эликс-Кабель» является спе-

циализированным предприятием по раз-

работке и производству оптических ка-

белей, кабелей для структурированных

кабельных систем (СКС) и компьютер-

ных сетей. Компанией разработаны уни-

кальные конструкции кабелей, адаптиро-

ванные к российским климатическим

условиям, а также для специального

назначения.

Институт Информационных Технологий

Aдрес: Республика Беларусь,

220088 Минск,

Смоленская, д.15, офис 907

Тел.: +375 17 236�5972

Факс: +375 17 236�4935

E-mail: [email protected]

Сайт: www.beliit.com

Ведущий разработчик и производительширокого спектра контрольно-измери-тельного оборудования ВОЛС: приборыдля испытания оптических кабелей припроизводстве, эталонные приборы, си-стемы мониторинга.

AFL Telecommunications

Aдрес: Newcombe Drive, Hawksworth

Swindon

UK

SN2 1DZ

Тел.: +44 1793 647 200

Факс: +44 1793 513 198

E-mail: SBroadway@afl�europe.com

Сайт: www.afltele.com

Широкий спектр кабельной продукции иаксессуаров для глобальных, городскихи локальных сетей связи.

54 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com

Page 55: Lightwave 2003-02

КомментарииПоскольку для обозначения мощности и уровня мощности часто ис-пользуются одинаковые символы, то необходимо следить за тем, окакой величине идет речь. Для удобства восприятия формул пред-лагается установить правило, в соответствии с которым мощностьи связанные с ней величины обозначаются заглавными буквами, ауровень мощности и другие величины, измеряемые в дБ, обознача-ются строчными буквами.*В отраслевом стандарте [2] вместо термина "контраст сигнала"введен термин "коэффициент гашения", а вместо термина "бюджетмощности" введен термин "перекрываемое затухание". Субъектив-ное мнение автора – эти термины неудачны. Термин "перекрывае-мое затухание" не отражает того факта, что данная характеристикаотносится не только к активному оборудованию, но к ВОЛП в це-

лом. Особенно неудачным кажется термин "дополнительные потеримощности" (вместо предлагаемого термина "штраф по мощности"),т.к. обозначаемое явление не связано с потерями мощности, а свя-зано с уменьшением чувствительности приемника при регистрацииискаженного сигнала. Редакции журнала очень важно знать вашемнение, дорогие читатели. Ждем отклики с критическими замеча-ниями, комментариями и пожеланиями.

Литература1. Наний О.Е. Перевод международных технических терминов и их

толкование. Lightwave RE, 2003, №1, с. 55.2. ОСТ 45.190�2001 Системы передачи волоконно�оптические.

Стыки оптические. Термины и определения.

55www.lightwave-russia.com

ТерминыТермины

LIGHTWAVE russian edition №2 2003

Формирование дружественной читателям терминологии в области оптической связи

О.Е. Наний, главный редактор Lightwave RE

Редакция журнала получила целый ряд устных и письменных откли-ков на статью "Перевод международных технических терминов и ихтолкование" [1], опубликованную в первом номере журнала Light-wave RE. Во всех откликах выражена поддержка задачи созданияуниверсальной, удобной, интуитивно понятной и строгой терминоло-гии. Приведенный ниже список понятий, как я надеюсь, послужитначалом дискуссионной рубрики, целью которой является совме-стная выработка русскоязычных терминов, наиболее точно выра-

жающих значение этих понятий, удобных в употреблении, однознач-ных и созвучных с близкими по значению терминами. По материа-лам рубрики и дискуссии редакция намеревается опубликовать тер-минологический словарь-справочник по волоконно-оптическим си-стемам связи.В качестве эпиграфа к будущему терминологическому словарю хо-чу привести слова Рене Декарта: "Верно определяйте слова, и выосвободите мир от половины недоразумений.”

Понятие или явление. Определение и/или описание значения термина Термин на английскомязыке

Предлагаемые термины на русском языке

Энергетическая характеристика оптического излучения, численно равная величинеэнергии, подводимой световой волной к некоторой поверхности в единицу времени.Единица измерения – Ватт (Вт), 1 Вт = 1 Дж/с.

Power Мощность оптического излучения

Значение мощности, усредненное за период времени, многократно превышающийпериод следования оптических сигналов

Mean launched power Средняя мощность

Значение мощности, усредненное за период времени, много меньший периода сле-дования оптических сигналов

Instantaneous power Мгновенная мощность

Максимальное значение мгновенной мощности импульсного оптического сигнала Peak power Пиковая мощность/Импульсная мощность

Отношение средней мощности оптического излучения к единичному значению мощ-ности, выраженное в дБ. В оптической связи единичное значение мощности устано-влено на уровне 1 мВт и единицей измерения уровня мощности является дБм.

Power Уровень мощности оптического излучения

Минимальный уровень мощности идеального цифрового оптического сигнала в точ-ке подключения приемника, при котором обеспечивается требуемый коэффициентбитовых ошибок (BER).

Receiver sensitivity Чувствительность приемника

Спектрально ограниченный оптический сигнал с нулевым уровнем мощности переда-чи логического нуля в отсутствие искажений сигнала при уровне шумов, определя-емом квантовым пределом.

Идеальный цифровой оптический сигнал

Любой вид искажения идеального цифрового оптического сигнала (в том числе из-быточный шум, межсимвольная интерференция, вызванная дисперсией или нелиней-ными эффектами, наличие отраженных сигналов и др.), приводящий к увеличениюкоэффициента битовых ошибок.

Деградация сигнала

Разность между уровнем выходной мощности передатчика и чувствительностью при-емника. Эта величина используется для определения допустимого затухания сигналав оптическом тракте с учетом деградации сигнала.

Power budget Бюджет мощности*

Разность между номинальным уровнем оптического сигнала во входной точке нор-мирования оптического тракта (кабельного участка) и уровнем идеального оптиче-ского сигнала в выходной точке нормирования, обеспечивающим требуемый коэф-фициент битовых ошибок (BER) цифрового оптического сигнала.

Optical Link Budget Номинальный бюджет оптического тракта(кабельного участка)

Величина повышения уровня мощности оптического сигнала, необходимая для ком-пенсации увеличения коэффициента битовых ошибок (BER), вызванного деградаци-ей сигнала.

Power penalty Штраф по мощности

Штраф по мощности, вызванный искажением сигнала при прохождении оптическоготракта

Optical path power penalty

Штраф по мощности оптического тракта

Отношение мощности оптического излучения при передаче логической единицы ци-фрового сигнала к мощности оптического излучения при передаче логического нуля,выраженное в дБ

Extinction ratio Контраст сигнала*

Page 56: Lightwave 2003-02

Сегодняшнее состояние рынка труда телеком-

муникационной отрасли вполне может быть

описано термином cдиктатура успешных канди-

датов". Большинство ведущих компаний испы-

тывают серьезный дефицит опытных менедже-

ров и профессиональных технических специа-

листов. А это означает, что для специалиста,

решившего сменить работу, настали счастли-

вые времена.

Почему успешные сотрудники задумываются

о смене работы? Несмотря на то что боль-

шинство переходов из одной компании в

другую сопровождаются повышением уров-

ня заработной платы, только 20% опрошен-

ных нами кандидатов заявили, что желание

улучшить материальное состояние стало

главной причиной для смены места работы.

На первом месте среди причин, заставляю-

щих задуматься о переходе в другую компа-

нию, с большим отрывом значится "невоз-

можность профессионального развития".

Эту причину особенно часто называют тех-

нические специалисты, особенно сотрудники

служб эксплуатации и технической поддерж-

ки. Вторая по значимости причина поиска

работы – отсутствие возможности удовле-

творения карьерных амбиций. Эта причина

чаще всего звучит из уст менеджеров по

продажам, маркетингу, управленцев средне-

го звена.

Хочется отметить, что многие успешные со-

трудники, собравшиеся сменить работу, полу-

чают так называемое контрпредложение от

своего нынешнего работодателя. Как правило,

пытаясь их удержать, руководство предлагает

увеличение заработной платы, дополнительное

премирование, формальную смену должности.

Однако, как мы видим, истинные причины, вы-

нуждающие успешных сотрудников задумы-

ваться об уходе, остаются без должного внима-

ния. Именно поэтому по статистике 80% со-

трудников, изъявивших желание уйти из компа-

нии, уходят в течение 6 месяцев после того, как

их уговорили остаться.

Итак, что делать, если вы чувствуете, что до-

стигли максимума профессионализма на ныне-

шнем месте работы, если вы не узнали ничего

нового за последние несколько месяцев, если

единственное, что привлекает вас в сегодняш-

нем месте работы, – это вкусные обеды? Не те-

ряйте времени. Выходите из "зоны комфорта".

Сегодня у вас есть возможность оценить свою

стоимость на рынке труда.

Прежде чем предпринимать какие-либо дей-

ствия, стоит провести предварительный ана-

лиз. Задайте себе вопрос о том, чем вам хоте-

лось бы заниматься через 5 – 10 лет, в какой

компании работать, какую занимать позицию.

А затем честно постарайтесь оценить, каких

знаний и какого опыта вам сегодня не хватает,

чтобы получить и успешно выполнять эту рабо-

ту. Подумайте о том, какие пути могут приве-

сти вас к цели, таким образом, у вас появится

инструмент для анализа поступающих предло-

жений.

Следующий шаг – активный поиск работы. Ва-

ша цель на этом этапе – получить как можно

больше адекватных предложений. Вы профес-

сиональны и опытны, и у вас есть работа, поэ-

тому вы можете позволить себе выбирать. При

этом важно помнить, что активный поиск рабо-

ты требует времени, при чем не только лично-

го, но и рабочего, поэтому не может продол-

жаться бесконечно.

Как правило, успешный профессионал может

достаточно легко описать круг компаний, в ко-

торых ему хотелось бы работать. Телекоммуни-

кационный сектор достаточно узок, ведущие

игроки всем известны. Если в вашем списке

"компаний мечты" окажется больше 10 имен,

вам повезло. На этом этапе очень важно не пе-

реоценивать слухи, которыми изобилует про-

фессиональное сообщество. Не стоит вычерки-

вать компанию из списка только потому, что

кто-то сказал вам, что там не очень хорошо

идут дела. Если кого-то уволили из компании,

это еще не значит, что вы не сможете там ус-

пешно работать. Лучшая тактика – посмотреть

на все своими глазами, составить собственное

впечатление. Ваша задача – добиться пригла-

шения на интервью от 8 из 10 компаний из ва-

шего персонального списка "компаний мечты".

Как это сделать?

Узнайте, есть ли в этих компаниях сейчас от-

крытые вакансии. Часто, но далеко не всегда,

вакансии публикуются на сайтах компаний.

Лучшими источниками информации могут

стать сотрудники компании, у них же можно уз-

нать об основных требованиях к кандидатам.

Уточните, работает ли компания с рекрутера-

ми, у большинства ведущих телекоммуника-

ционных компаний есть постоянные партнеры

по рекрутменту, через которых ведется поиск

на наиболее сложные и значимые вакансии.

Прежде чем посылать свое резюме на конкрет-

ную вакансию, посмотрите на него критически.

Не слишком ли много информации в нем содер-

жится? Хорошее резюме не должно отвечать на

все вопросы сразу. Постарайтесь сделать ак-

цент на те ваши достижения, которые важны

для той вакансии, на которую вы претендуете.

Подготовьтесь к интервью. Обязательно внима-

тельно просмотрите сайт компании, новости,

проекты, доступные отчеты. Постарайтесь

сформулировать 2 – 3 вопроса, ответы на кото-

рые для вас действительно были бы значимы

при выборе места работы и показали бы вашу

информированность. Не стоит на первом интер-

вью интересоваться, входит ли зубопротезиро-

вание в стандартную медицинскую страховку.

Вместо этого лучше узнать основные цели отде-

ла на следующий год.

Не бойтесь показать на интервью, что у вас

есть еще несколько предложений. Здесь ваш

успех полностью зависит от вашей деликатно-

сти. Наиболее безопасная формулировка: "Мне

профессионально очень интересна ваша вакан-

сия, но у меня есть еще несколько предложе-

ний, поэтому мне хотелось бы определиться в

течение ближайших 3 недель". В большинстве

компаний решение о приеме на работу прини-

мается по итогам 3 – 5 интервью. Поэтому ва-

ша задача на первом интервью – договориться

о продолжении.

Любая договоренность – это результат согла-

сия сторон, поэтому постарайтесь свое соглас-

ие на работу в компании дать самому себе по-

сле того, как компания уже сделает вам пред-

ложение. Тогда преимущество окажется на ва-

шей стороне – ведь вы вольны выбирать. Пом-

ните, что компании нужен сотрудник на данную

вакансию, а у вас-то уже есть работа.

"Капитал пляшет под дудку таланта". И поста-

райтесь этим воспользоваться…

Как увеличить свою стоимость на рынке труда иправильно выбрать работуКапитал пляшет под дудку таланта

Маргарита Еван, консультант департамента IT&Telecom Recruitment, "Aгентство Кoнтакт", e�mail: [email protected]

Работа & КарьераРабота & Карьера

56 LIGHTWAVE russian edition №2 2003www.lightwave-russia.com