Статьи и обзоры

Телекоммуникационные кабели в отличие от остальной кабельной продукции предназначены для передачи информационных пакетов. Их применяют для прокладки внутренних и внешних коммуникационных линий, в т.ч., и большой протяженности. Информация передается либо по медным проводящим жилам, либо по оптоволоконным волокнам.

Виды телекоммуникационных кабелей

Линии телекоммуникации передают информацию по внутренним локальным и внешним сетям. Между собой они различаются по материалу передачи информационных пакетов – медные витые пары проводки и оптоволокно. Медные электрические кабели, в свою очередь, разделяются на:

• Коаксиальные;
• Неэкранированные (UTP);
• Экранированные (STP).

При выборе конкретного вида кабельной продукции необходимо ориентироваться на их технические характеристики:

• Волновое сопротивление. Этот параметр важен для электрических кабелей с медными жилами. Его учитывают при расчете количества отраженного сигнала в местах соединений линий друг к другу. У электрических телекоммуникационных кабелей диапазон волнового сопротивления находится в пределах 50-150 Ом;
• Скорость передачи информационного пакета. Его обратный показатель – время задержки на метр. Этот параметр обязательно учитывается при прокладке внешних и внутренних сетей, имеющих большую продолжительность. У электрических и оптоволоконных кабелей скорость передачи информационного пакета равна 0,6-0,8 скорости света в вакууме. Время задержки – 4-5 нс/м;
• Помехозащищенность и секретность. Эти параметры указывают на реакцию кабельной продукции на помехи окружающей среды и легкость доступа для несанкционированного считывания информации;
• Полоса пропускания и величина затухания сигнала. Ещё два взаимосвязанных параметра. Высокочастотный сигнал обладает малой энергетикой, а потому достаточно быстро затухает. При прокладке сетей выбираются марки, у которых на заданной полосе частотного пропускания наименьшее затухание.

Витые электрокабели популярны своей дешевизной. Они гибки и потому удобны при прокладке сети. Медная проводка в них скручена попарно и закрыта пластиковым диэлектриком. Она минимизирует индуктивную наводку токопроводящих жил друг на друга и снижает переходные процессы.

У неэкранированных витых электрокабелей самая слабая электромагнитная защита и защита от прослушки. Поэтому их применяют для прокладки сетей, на которые не будут воздействовать источники электромагнитных помех, а передаваемые информационные пакеты не несут никакой ценности.

У экранированных электрокабелей (STP) медная витая проводка закрыта металлической экранированной оплёткой. Последняя защищает информационные пакеты от электромагнитных помех и снижает перекрестные наводки витых медных жил друг на друга. Без заземления металлической оплетки ее уровень помехозащищенности резко снижается. Также кабели STP соединяются друг с другом экранированными разъёмами. Если пренебречь этим требованиям, то информационные пакеты будут искажаться электромеханическими помехами в точках перехода из одной линии в другую.

Коаксиальные кабели обладают более сложной внутренней структурой. Центральный медный провод помещен в металлическую экранирующую оплетку. Полость между ними заполнена внутренней диэлектрической изоляцией. От внешних воздействий медную проводку защищает прочная оболочка.

Коаксиальные кабели характеризуются широкой полосой пропускания (более 1 ГГц), большим расстоянием передачи информационных пакетов (до 1 км) и лучшей помехозащищенностью. Поэтому сети допустимо прокладывать вблизи источников сильных электромагнитного излучения. Многослойная конструкция усложняет несанкционированное снятие с них информации.

Недостатками коаксиальных кабелей является их более высокая стоимость по сравнению с их электрическими аналогами (в 1,5-3 раза), и большая требовательность к условиям монтажа. Чаще всего, для прокладки сетей используются кабели марок RG-62 (93 Ом) и RG-8, 11, 58 (50 Ом).

У оптоволоконных кабелей информационные пакеты передаются по светопрозрачному стекловолокну. По ним световые импульсы передаются на очень большие расстояния (вплоть до 10 км) с минимальным утиханием.

По своей внутренней структуре оптокабели схожи с коаксиалами за исключением того, что центральная проводка заменена на светопроводящие волокна, закрытые светонепрозрачным пластиком или стеклом.

У оптоволокна исключительно большая защита от электромеханических помех и считывания информации. На передаваемый световой сигнал в принципе не влияют электромагнитные волны. Для несанкционированной прослушки необходимо повредить целостность светонепрозрачной изоляции, что неизбежно приведет к нарушению передачи пучков фотонов.

Полоса пропускания у оптоволоконных кабелей равна 1000 ГГц, что значительно шире, чем у электрокабелей. При этом стоимость оптоволокна равна цене коаксиалов. Повышение частотности сигналов не увеличивает уровень затухания световых пучков. Поэтому для передачи высокочастотных информационных пакетов (свыше 0,2 ГГц) используется только оптоволокно.

Главным же недостатком оптического метода передачи информации являются высокие требования к прокладке сетей. При создании разъёмов требуется точность в несколько микрон. Аккуратность и качество полировки оптоволокна определяют уровень затухания фотонных пучков в межкабельном соединении. Чтобы минимизировать затухание, контакты между оптоволоконными линиями создаются либо при помощи геля с нулевым преломления света, либо при помощи сварки.

Между собой оптоволоконные кабели различаются по количеству мод – траектории движения световых пучков. Во многомодовых кабелях они идут по нескольким траекториям, из-за чего на конце провода фиксируется разброс в диапазоне 30-50 нм при длине световой волны 0,85 мкм. Из-за этого максимальная длина многомодовых световолоконных линий не превышает 5 км. Уровень затухания в них равно 5-20 дБ/км, а задержка сигнала – 4-5 нс/м, что сопоставимо с показателями в коаксиальных сетях.

В одномодовом оптоволокне фотоны идут по одной и той же траектории, благодаря чему световые пучки достигают конца кабеля без существенных задержек и искажений. Длина световой волны равна диаметру центрального светопроводящего волокна – 1,3 мкм. Такое совпадение минимизирует дисперсию и потерю световых пучков. Это значительно увеличивает максимальную длину одномодовых оптоволоконных линий.

Но для эффективной приемопередачи информационных пакетов требуется применение мощных лазерных передатчиков, что повышает стоимость монтажа. Поэтому для прокладки локальных внутренних и внешних сетей используются многомодовое оптоволокно.

Как читать маркировку телекоммуникационных кабелей?

Цветовая маркировка телекоммуникационных кабелей на территории России регламентируется двумя стандартами: CENELEC-HD 457 (DIN IEC 757-83) и ГОСТ 28763-90.

Пара жил маркируется комбинацией из двух цветов: один – яркий, второй – темный. Такое контрастное соотношение облегчает распознавание. Для их маркировки применятся 10 основных цветов. Для маркировки 4-х жильных кабелей используются только четыре цвета – белый, желтый, зеленый и коричневый.

Заводская маркировка коаксиальных кабелей по российским стандартам выполняется следующим образом:

• Буквенная аббревиатура – радиочастотные стандартные (РК), симметричные двужильные (РД), со спиральными проводниками (РС);
• Первое число – номинальное сопротивление (50, 75, 100 Ом и т.д.);
• Второе число – диаметр по изоляции (для РК), по сердечнику (для РС) и по заполнению или по скрутке (для РД);
• Третье число – комбинированное. Оно указывает на группу изоляции и теплостойкости, а также на порядковый номер разработки.

Маркировка оптоволоконных кабелей зарубежных производителей:

• Первые две буквы – тип кабеля. С одним оптическим модулем (UT), с несколькими оптомодулями (LT), с волокном в плотном буфере (МТ), с оптоволокном в индивидуальной защите (МВ), для патчкордов и перемычек (PS), в т.ч., с армированной защитой (PA);
• Следующие три цифры указывают на количество волокон (от 1 до 288);
• Буквенное обозначение волокна – одномодовое стандартное (SM), с ненулевой смещенной дисперсией (SSNZDS), многомодовое (ММ);
• Последние две цифры указывают на конструкционные особенности марки.

Отечественные компании маркируют оптокабели согласно разработанным техническим условиям. Поэтому маркировка у разных производителей разнится. При маркировании указываются:

• Сердечник;
• Защитная броня;
• Центральный и периферийный силовых элементов;
• Материал защитного покрытия;
• Структура расположения и количество волокон в кабеле и их тип;
• Технические характеристики оптоволокна (коэффициент затухания, хроматическая дисперсия и пр.).

Кроме того, оптокабели маркируются по сфере их применения – для прокладки в подземных трубопроводах и коллекторах, с обычной броней из гофрированной ленты или из круглой проволоки, с усиленной бронезащитой, подвесные самонесущие.

Какой телекоммуникационный кабель выбрать?

Коаксиальные кабели различаются друг от друга техническими характеристиками, которые определяет их сферу применения:

• Для бытовых систем видеонаблюдения и для систем широкополосной передачи данных применяется марка RG-59/U (ее российский аналог РК-75-3-х);
• Для коммерческих видеосистем наблюдения используется гибридный кабель RG-59+2. Его особенность – способность одновременно передавать и информационные пакеты, и видеосигналы. Поэтому через него запитывается видеокамеры наблюдения;
• При помощи кабеля RG-6U (и при помощи его российского аналога РК-75-4-х) прокладываются телевизионные линии;
• Марку RG-11 используют для прокладки магистральных линий наземного и подземного типа.

Оптоволоконные кабели подразделяются, прежде всего, на одно- и многомодовые, которые уже различаются классами. Классы многомодового оптоволокна:

• ОМ1 – на сегодняшний день считается уже устаревшим. Рекомендуется применять только для расширения уже существующих локальных сетей, проложенных из оптоволокна класса ОМ1;
• ОМ2 – используется для прокладки локальных сетей длиной до 550 м и со скоростью передачи информации до 1 Гб/с;
• ОМ3 – максимальная длина эффективной передачи информационных пактов до 300 м и скорость передачи информации до 10 Гб/с. Оптимизация под работу с лазерными передатчиками. Доступен режим RML, на котором коэффициент широкополостности достигает 2 ГГц*км на длине волны 850 нм;
• ОМ4 – используется для прокладки локальных сетей длиной до 550 м и со скоростью передачи информации до 10 Гб/с. В режиме RML коэффициент широкополостности достигается 3,7 ГГц*км.

В линиях ОМ3 и ОМ4 применяются недорогие лазерные приемопередатчики поверхностного излучения. В одномодовых оптоволоконных линиях используются более дорогие и мощные лазерные приемопередатчики типа Фабри-Перо.

Одномодовое оптоволокно выпускается в двух классах – OS1 и OS2. OS1 передает световые пучки на длинах 1310 и 1550 нм. Оптоволокно класса OS2 передает световые пучки в диапазоне от 1310 до 1550 нм либо в ещё более широком диапазоне – от 1285 до 1625 нм. Дополнительно оптоволокно OS2 уменьшает пики поглощения, возникающие между окнами прозрачности. Это позволяет по оптоволоконным каналам связи OS2 передавать информацию со скоростью свыше 10 Гб/с.

Оптоволоконные кабели выпускаются в различных марках, предназначенных для прокладки:

• Внутри зданий, в подземных коллекторах, в кабелепроводах. Оптоволокно покрыто негорючей пластиковой оболочкой;
• Внутри помещений с высокой влажностью, частично или полностью затопленных коллекторах. Внешняя оболочка герметизирована алюминиевой лентой;
• В грунте, в т.ч., подверженным температурным деформациям. Кабель усилен броневой капсулой;
• На столбах и опорах связи, ЛЭП;
• По мостам и эстакадам.