Sissejuhatus
Kaasaegsete ettevõtete võrkude, andmekeskuste ja telekommunikatsiooniruumide arhitektuuris on kiiret{0}}andmeid edastav füüsiline andmekandja sama oluline kui neid edastav aktiivne elektroonika. Kui väliskaablid taluvad karmi keskkonnatingimusi, nagu niiskus, äärmuslikud temperatuurikõikumised ja otsene päikesevalgus, siis sisekeskkonnas on kasutusprioriteedid täiesti erinevad. Hoonetes on konstruktsiooni ohutus, ruumi optimeerimine, kitsas-raadiuse painduvus ja range tuleohutuse järgimine ülimuslikud vastupidavatele soomustele või rasketele-vees{5}}tõketavatele elementidele.
Sisemine fiiberoptiline kaabel on oluline lüli, mis ühendab põrandaid, telekommunikatsioonikappe, serveririiulit ja üksikuid tööjaamu. Nende kaablite projekteerimine, täpsustamine ja paigaldamine nõuab põhjalikku arusaamist kiudude klassifikatsioonidest, sisemisest konstruktsioonikonstruktsioonist ja rahvusvahelistest ehitusnormidest. Võrguinseneride, rajatiste haldajate ja struktureeritud kaabeldusspetsialistide jaoks on õige siseruumides kasutatava fiiberoptika valimine hädavajalik, et tagada nii võrgu maksimaalne jõudlus kui ka eluohutuse eeskirjade range järgimine. See põhjalik juhend uurib põhilisi klassifikatsioone, konstruktsioonilahendusi ja regulatiivseid koode, mis reguleerivad siseruumides kiudoptilist paigaldamist.
1. Põhiklassifikatsioonid: üks-režiim vs. mitme-režiim sisekeskkonnas
Sisevõrgu projekteerimisel tuleb esimeseks põhimõtteliseks otsuseks valida ühe{0}}- ja mitmemoodi{1}}režiimi kiudoptiili vahel. See valik määrab füüsilise kihiga seotud edastuskauguse, modaalse ribalaiuse ja aktiivse transiiveri kulud.
Multi{0}}Mode Fiber (MMF) ettevõtete ja andmekeskuste võrkude jaoks
Mitmemoodi{0}}kiud on domineeriv meedium, mida kasutatakse ettevõtete siseruumides, kohtvõrkudes (LAN) ja andmekeskuse serveririiulites. Suurema südamiku läbimõõduga -tavaliselt 50 mikromeetrit moodsate OM3, OM4 ja OM5 klasside -mitme-režiimiga kiud võimaldab levida korraga mitmel valgusrežiimil. See disain võimaldab kasutada optiliste valgusallikatena kulutõhusaid vertikaalseid{11}}õõnespinda{12}}emiteerivaid lasereid (VCSEL), mis vähendab oluliselt riistvara üldkulusid lühikese kuni{14}}keskmise ulatusega linkide jaoks.
Jõudlustasemed:Mitme režiimiga sisekaablid liigitatakse TIA/EIA standardiga määratletud jõudlustasanditesse. OM3 ja OM4 kiud on optimeeritud 10 Gbps, 40 Gbps ja 100 Gbps Etherneti edastamiseks 300–550 meetri kaugusel, muutes need ideaalseks hoonesiseste tõusutorude ja horisontaalsete liikumiste jaoks. OM5, tuntud ka kui Wide Band Multi{12}}Mode Fiber (WBMMF), toetab lühikese lainepikkusjaotusega multipleksimist (SWDM), mis võimaldab mitmel lainepikkusel liikuda üle ühe kiuahela, et maksimeerida ribalaiuse tõhusust.
Ühe-režiimi kiud (SMF) suure-kiirusega magistraalide tööks
Ühemoodi{0}}kiudude südamiku mikroskoopilise läbimõõduga on umbes 9 mikromeetrit, mis võimaldab läbida ainult ühte valguskiirt ilma sisemise peegelduseta. Kui ajaloolised sisevõrgud eelistasid transiiveri ökonoomsuse tõttu mitme-režiimi, siis kaasaegsetes suure-tihedusega andmekeskustes ja suurtes-korrustes ettevõtete ülikoolilinnakutes kasutatakse üha enam üherežiimilisi sisekiudoptilisi linke. Ühe-režiimi kaabel välistab täielikult modaalse hajutatuse, võimaldades andmetel liikuda kilomeetrite kaugusele praktiliselt piiramatu ribalaiusega, toetades pika-vahemaa hoonete omavahelisi ühendusi ja kiireid{10}}andmekeskuste ühendusi (DCI).
2. Siseruumides kasutatavate fiiberoptiliste kaablite konstruktsioon ja ehitus
Erinevalt välistingimustes kasutatavatest alternatiividest, mis eelistavad metallist soomust ja paksu polüetüleenist ümbrist, on siseruumides kiudoptiline kaabel konstrueeritud nii, et see oleks maksimaalselt paindlik, lihtne lõpetada ja minimaalne füüsiline jalajälg kitsastes kohtades, nagu kõrgendatud põrandad, langetatud laed ja kitsad kaablirennid.
Tihedad-puhverdatud vs. lahtised-torud
Sisekaablite kõige olulisem struktuurne erinevus on puhverdusmehhanism. Kui väliskaablites kasutatakse kiudude kaitsmiseks soojuspaisumise ja vee sissetungimise eest lahtisi puhvertorusid, siis enamikul sisekaablitel on tihe -puhverdatud disain. Tihedas-puhverdatud kaablis on iga klaaskiud kaetud kõva 900 mikromeetrise kaitsva plastkihiga, mis on ekstrudeeritud otse esmase 250 mikromeetrise kattekihi peale. See konstruktsioon pakub klaasile kohest mehaanilist kaitset, võimaldab otsest pistikut lõpetada, ilma et oleks vaja väljamurdmiskomplekte või liitmisplaate, ning muudab kaabli eemaldamise ja käsitsemise kohapealse paigalduse ajal palju lihtsamaks.
Jaotus- ja ühenduskaablid
Sisekaablid rühmitatakse üldiselt spetsiifilistesse funktsionaalsetesse konstruktsioonidesse, lähtudes nende rakendusest:
Ühenduskaablid:Neid nimetatakse sageli nöörideks või ühenduskaabliteks ning neil on üks või kaks tihedat -puhverdatud kiudu, mida ümbritsevad tugevad aramiidelemendid ja kerge välimine ümbris. Need on väga paindlikud ja mõeldud lühikese-kauguse ühendamiseks seadmete riiulite või vahepaneelide vahel.
Jaotuskaablid:Need sisaldavad mitut tihedat{0}}puhverdatud kiudu, mis on kokku pandud ühe välimise ümbrise alla koos aramiidlõngast tugevuselementidega. Kuna kõik üksikud kiud jagavad ilma üksikute alam-üksusteta sama ümbrist, on jaotuskaablid kompaktsed ja kerged, mistõttu on need ideaalsed kanalite ja{3}}kambritevaheliste ühenduste jaoks. Kuid kuna neil puuduvad individuaalsed alam-kaablikestad, on nende lõpetamiseks tavaliselt vaja paigapaneeli, katkestuskomplekti või ühenduskarpi.
Breakout- (või ventilaatori{0}}kaablid):Vastupidavuse ja otsese väljalülituse jaoks loodud läbilöögikaablitel on mitu alam-üksust, millest igaüks sisaldab oma individuaalset mantliga kiudu ja eraldi tugevuselemente. See võimaldab tehnikutel suunata üksikud kiud otse eri seadmete portidesse, ilma et oleks vaja eraldi plaastripaneeli või jaotuskarpi.
Plenumi ja tõusujope ühendid
Siseruumides kasutatava fiiberoptilise kaabli väliskest peab tasakaalustama paindlikkust rangete tuleohutusomadustega. Tavalised mantelmaterjalid, nagu polüetüleen (PE) või standardne PVC, eraldavad tulega kokkupuutel mürgist, tihedat suitsu ja levivad kiiresti leeki. Sellest tulenevalt kasutatakse sisekaablites spetsiaalseid madala -suitsuvaba-halogeeni (LSZH) ühendeid või fluoropolümeermaterjale, mis vastavad rangetele vertikaalse põlemiskatse standarditele, tagades, et hoone elanikud saavad hädaolukorras ohutult evakueeruda.
3. Ehitusnormid, ohutusstandardid ja tuleohutusnormid
Kuna sisekaablid jooksevad läbi seinte, põrandate vahel ja siseõhu{0}}käitlemisruumides, reguleeritakse neid tugevalt riiklike elektri- ja tuletõrjeeeskirjadega, nagu Ameerika Ühendriikide riiklik elektrikoodeks (NEC) ja samaväärsed rahvusvahelised standardid. Nende reitingute mõistmine on eeskirjade järgimise ja vastutuse vältimise jaoks ülioluline.
Plenum{0}}Reitinguga kaablid (OFNP)
Plenumiruumid on õhuringluseks kasutatavad hoone konstruktsioonilised alad, mis asuvad tavaliselt langetatud lae kohal või kõrgendatud põranda all ja mis toimivad ka HVAC-süsteemide tagasivoolukanalitena. Tulekahju korral võivad need ruumid suitsu ja mürgiseid gaase kogu hoones kiiresti jaotada. Järelikult peab mis tahes siseruumides asuvasse ruumi paigaldatud kiudoptiline kaabel kandmaOFNP(Optical Fiber Non{0}}Conductive Plenum) võiOFCP(Conductive Plenum) reiting. Plenumikaablid on valmistatud spetsiaalsetest fluoropolümeersetest ühenditest (nt FEP), millel on suurepärased tule-aeglustajad ja vähesed-suitsu omadused, isesustuvad kiiresti ja eraldavad kõrge kuumusega kokkupuutel minimaalselt mürgiseid aure.
Riser{0}}Reitinguga kaablid (OFNR)
Tõusuruumid viitavad vertikaalsetele vertikaalsetele šahtidele, tehnovõrkudele või kanalitele, mis kulgevad hoone mitme korruse vahel. Alumisel korrusel algav tulekahju võib kergesti liikuda ülespoole läbi vertikaalse võlli nagu korstna. Tõusu -reitinguga siseruumides kasutatavad fiiberoptilised kaablid kannavadOFNR(Optical Fiber Non{0}}Conductive Riser) võiOFCR(Conductive Riser) reiting. Tõusukaablid on konstrueeritud läbima UL 1666 vertikaalse -jala leegi testi, mis tagab, et kaabel takistab tule levikut põrandast põrandale. Kuigi tõusutoru kaableid saab paigaldada vertikaalsetesse šahtidesse, ei saa need asendada jaoturkaableid õhu{4}}tagastusruumides.
Üldotstarbelised-ja madalad-suitsuvabad
Üldotstarbeliste -siserakenduste jaoks, mis ei läbi tõusutorusid ega ruumiruume,-nagu horisontaalsed jooksud ühes kontoriruumis, kasutatakse üldotstarbelisi kaableid (nt OFN- või OFT-reitingud). Lisaks panevad ülemaailmsed turud suurt rõhku selleleMadal-suitsu null-halogeen (LSZH)spetsifikatsioonid. LSZH-kaablid ei sisalda halogeenühendeid (nagu fluor, kloor või broom). Põlemisel võivad traditsioonilised PVC- või fluoropolümeersärgid eraldada happelisi gaase, mis kahjustavad tundlikke elektroonikaseadmeid ja kujutavad endast tõsist terviseriski. LSZH siseruumides kasutatavad fiiberoptilised kaablid kõrvaldavad täielikult halogeenide emissiooni, muutes need avalike hoonete, ühistranspordijaamade ja kaasaegsete ettevõtete roheliste hoonete standardnõudeks kogu maailmas.
4. Siseruumides paigaldamise ja hooldamise parimad tavad
Sise fiiberoptilise kaablivõrgu õige paigaldamine ja füüsiline haldamine on signaali halvenemise vältimiseks ja pikaajalise{0}}kindluse säilitamiseks hädavajalikud.
Painderaadiuse piirangute järgimine
Klaaskiud on märkimisväärselt tugeva pingega, kuid sellel on paindumisel ranged füüsilised piirangud. Siseruumides kasutatava fiiberoptilise kaabli minimaalse painderaadiuse ületamine avaldab klaassüdamikule liigset pinget, mis põhjustab mikro-painde- või makro-paindekadusid-, kui valgus pääseb läbi katte- või katastroofilise füüsilise purunemise. Paigaldamise ajal peavad tehnikud rangelt järgima tootja spetsifikatsioone staatiliste ja dünaamiliste painderaadiuste kohta, tagades, et kaablid ei oleks kunagi järsult paindunud seinaõõnsuste või serveririiulite kitsaste nurkade ümber.
Tõmbekoormuse ja kaabliteede haldamine
Kuigi tihedaid-puhverdatud sisekaableid toetavad aramiidtugevusega elemendid, nõuab nende tõmbamine läbi keeruliste kanalite, ülerahvastatud kaablirennide või vertikaalsete püstikute hoolikat juhtimist. Tõmbepinge ei tohi kunagi ületada tootja määratud maksimaalset nimikoormust. Heakskiidetud tõmbemäärdeainete kasutamine, toruliitmike teravate servade vältimine ja pööratavate tõmbeaasade kasutamine aitavad vältida konstruktsiooni deformeerumist või õrnade klaasikiudude venimist paigaldamise ajal.
Järeldus
Siseruumides kasutatava fiiberoptilise kaabli valik, ehitamine ja kasutuselevõtt on telekommunikatsioonitehnika ja arhitektuurilise ohutuse nõuetele vastavuse kriitiline ristumiskoht. Põhiandmeedastuskiirustest kaugemale minnes tuleb siseruumides kasutatavate kaablite kasutuselevõtul arvesse võtta konstruktsiooni mehaanikat, ruumipiiranguid ja eluohutuse eeskirju. Tasakaalustades hoolikalt ühe-- ja mitme{3}režiimiga kiutüüpe, määrates kindlaks tugevad tihedad-puhverdatud ja ümbrisega konstruktsioonid ning järgides rangelt tuleohutusnõudeid, tõusutoru ja LSZH, saavad võrguinsenerid luua vastupidavaid, suure{5}}ribalaiusega sisevõrke, mis peavad proovile vastu. Kuna ettevõtte andmenõudlus kasvab jätkuvalt, jääb hästi-sisekujundusega kiudoptiline infrastruktuur kaasaegsete digitaalsete hoonete vastupidavaks vundamendiks.