© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

1

Zasady instalacji kabli światłowodowych w

sieciach miejscowych i dalekosiężnych

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

2

Przykłady usług obejmujących instalacje kabli

światłowodowych

1. Projekt instalacji obejmującej sieć komputerową, telefoniczną,

systemy przeciwpożarowe.

2. Instalacja i testowanie okablowania strukturalnego

4. Instalacja i uruchomienie sprzętu aktywnego sieci komputerowej

(huby, przełączniki, mosty, rutery itp.)

5. Instalacje i uruchomienie sprzętu telekomunikacyjnego (centrala

telefoniczna, przełącznica główna, szafa dystrybucyjna)

6. Opracowanie dokumentacji powykonawczej

7. Odbiór pełnej instalacji.

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

3

System okablowania strukturalnego

System okablowania strukturalnego:

• umożliwia uniwersalne okablowanie budynku często jeszcze przed jego
oddaniem do eksploatacji i likwiduje różnorodność okablowania
związaną z różnorodnymi technologiami sieciowymi.

• ma charakter otwarty

• zapewnia dużą niezawodność i wysoki poziom estetyki infrastruktury
kablowej.

• jest budowany z elementów zunifikowanych (złącza i media
transmisyjne)

W skład systemu okablowania wchodzą kable, przyłącza (gniazdka) oraz
infrastruktura okablowania: plastikowe i metalowe koryta (kanały) kablowe,
szafy i ramy dystrybucyjne, słupki instalacyjne i kasetony podłogowe, sztywne i
giętkie rury plastikowe, kołki mocujące i opaski kablowe

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

4

Podstawowe elementy systemu instalacyjnego

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

5

Szafka przyłączeniowa (naścienna)

Zawiera: tacki światłowodowe, adaptery na złączki światłowodowe, uchwyty do
ułożenie nadmiaru kabla.

Uwaga: szafkę należy skonfigurować samodzielnie

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

6

Bilans mocy linii światłowodowej

Podstawowe zagadnienia w planowaniu systemu optycznego:

•Szum i liniowość systemów analogowych

• Ograniczenia przepływności w systemach cyfrowych

• Elementy pasywne (wybór i parametry)

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

7

1. Rodzaj detektora (określony przez jego czułość)
2. Rodzaj włókna (tłumienie)
3. Rodzaj źródła (moc wyjściowa)
4. Obliczanie długości odcinków międzyregeneratorowych

Możliwości wyboru

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

8

Przykładowy diagram czułości detektorów

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

10

100

1000

10000

Szybkość transmisji [Mb/s]

Ś

rednia moc [

dB/

m

]

PC

PIN

APD

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

9

Obliczenie wymaganej mocy źródła

Wymaganą moc źródła obliczamy ze wzoru

P

o

≥≥≥≥

P

R

+ P

L

+ 6

gdzie:

P

o

= wymagana moc optyczna

P

R

= czułość detektora

P

L

= całkowite straty linii

6 = 6 dB margines bezpieczeństwa
W obliczeniach używamy dBm jako jednostek mocy optycznej
(dB poniżej 1 mW)

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

10

Nadajnik

Detektor

Złącze
1.5 dB

Złącze
1.5 dB

Złącze
1.5 dB

Dzielnik mocy 50%

Spaw 0.5 dB

Obliczenia:

(P

R

) czułość detektora

= -40 dBm (100 nW)

Całkowite straty lini:

5 km włókna 2.5 dB/km

= 12.5 dB

1 x spaw 0.5 dB

= 0.5 dB

1 x rozgałęziacz Y 3 dB

= 3.0 dB

3 x złączka 1. dB

= 4.5 dB

Suma strat: = 20.5 dB

Stąd P

o

= -40 + 20.5 +6 dBm

lub P

o

= -13.5 dBm = 44.7

µ

W

Projekt łącza

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

11

Bilansowanie mocy linii (przykład CATV)

MOC OPTYCZNA [d

Bm

]

-34

-10

0

0

2

4

6

8

10

12

km

MOC ŹRÓDŁA MOC WPROWA-

DZONA DO ŚW.

STRATY NA ZŁĄCZKACH (2 x)

STRATY NA

SPAWACH

(6 x)

CAŁKOWITE
STRATY
DZIELNIKA

PRÓG
DETEKCJI

MARGINES

BEZPIECZEŃSTWA

.75 dB

.75 dB

.2 dB

NADAJNIK

.2 dB

.75 dB

.75 dB

4.1 dB

Złączka

Pigtail

Kabel

Szafka

przyłączeniowa

Złączka

Złączka

DZIELNIK 50/50

ODBIORNIK

Dzielnik

Det.

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

12

Bilansowanie

mocy linii

(przykład

CATV) -

formularz

OPTICAL LINK BUDGET
WORST CASE ANALYSIS

LINK DESIGNATION

Tx End: _______
Rx End: _______
Number: ______

Nb of channels/fiber: _______
Nb of links

in the system: _______

1. END-TO-END FIBER BUDGET

1. 1. Guaranteed output power

at transmitter end.

1. 1. Minimal power requirement

at receiver end
- CNR requirement
-Manufacturer’s specs for that CNR

END-TO-END FIBER BUDGET

1. COMPUTATION OF THE LOSSES ON THE

FIBER

2. 1. Unallocated margin (e.g. 3 dB)

2. 2. Optical fiber loss

- Loss of chosen fiber
-Average loss in splicing
(e.g. Average no. of splices = 1 every 2
km, average loss per splice = 0.2 dB)

- Total loss per km
- Line length
- Total loss in fiber link

2. 3. Other passive device loss

- Total number of connectors
(Devices inputs/outputs, patch panels)
- Average connector loss (e.g. 0.75 dB)
- Total connector loss
- Splitter, isolator losses

TOTAL LOSSES ON THE LINK

REMAINING POWER MARGIN

2. 3. Hazards margin

- Aging
- Temperature variation

Engineer’s

choices

Manufacturers

specs

Power

levels

dBm

dBm

=

-

dB

dBm

dBm

dBm

1

dB

dB

+

+

=

dB/km

dB/km

dB/km

km

x

=

dB

dB

dB

dB

dB

=

x

dB

dB

dB

dB

dB

dB

+

=

=

2

1

2

-

=

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

13

Bilansowanie

mocy linii

(CATV - dane

przykładowe)

OPTICAL LINK BUDGET
WORST CASE ANALYSIS

LINK DESIGNATION

Tx End: _______
Rx End: _______
Number: ______

Nb of channels/fiber: _______
Nb of links

in the system: _______

1. END-TO-END FIBER BUDGET

1. 1. Guaranteed output power

at transmitter end.

1. 1. Minimal power requirement

at receiver end
- CNR requirement
-Manufacturer’s specs for that CNR

END-TO-END FIBER BUDGET

1. COMPUTATION OF THE LOSSES ON THE

FIBER

2. 1. Unallocated margin (e.g. 3 dB)

2. 2. Optical fiber loss

- Loss of chosen fiber
-Average loss in splicing
(e.g. Average no. of splices = 1 every 2
km, average loss per splice = 0.2 dB)

- Total loss per km
- Line length
- Total loss in fiber link

2. 3. Other passive device loss

- Total number of connectors
(Devices inputs/outputs, patch panels)
- Average connector loss (e.g. 0.75 dB)
- Total connector loss
- Splitter, isolator losses

TOTAL LOSSES ON THE LINK

REMAINING POWER MARGIN

2. 3. Hazards margin

- Aging
- Temperature variation

Engineer’s

choices

Manufacturers

specs

Power

levels

-10 dBm

-10 dBm

=

-

51 dB

-34 dBm

-34 dBm

24 dBm

1

3 dB

3 dB

+

+

=

0.4 dB/km

0.1 dB/km

0.5 dB/km

12 km

x

=

6 dB

3 dB

4.1 dB

0.75 dB

4.1 dB

=

x

4

1.5 dB

1.5 dB

1.5 dB

1.5 dB

19.1 dB

4.9 dB

+

=

=

2

1

2

-

=

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

14

Obliczanie odcinków międzyregeneratorowych(przykład

telekom.)

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

15

Zadanie A: Połączenie światłowodem dwóch budynków

Należy połączyć kablem
światłowodowym dwa budynki
na zamkniętym terenie (campus)
odległe o 100m.

Instalacja: napowietrzna
(podwieszana) lub kanałowa

Kabel 18-włóknowy hybrydowy
(12 MM / 6 SM)

Prowadzenie kable w budynkach:
max. 20m.

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

16

Rozwiązanie A

• 18 włóknowy kabel światłowodowy kanałowy (luźna tuba) zawierający

12 włókien MM (62,5/125) i 6 SM

• Parametry światłowodu: (850/1300 nm)

- wielomodowy 3,5/1,0 dB/km, 160/500 MHz •km
- jednomodowy 0.4/0.3 dB/km

• Szafki przejściowe montowane na ścianach, główna (MC) i pośrednia (IC)

• Złącza S.C., wstępnie zarabiane (UniCam™ Siecor)

• Patchkordy do łączenia segmentów lub podłączenia sprzętu

Zalecane testy końcowe wykonanego łącza :

• Dwupunktowy pomiar tłumienia w jednym kierunku. Włókna
wielomodowe 850/1300nm, jednomodowe 1310/1550nm

• Test reflektometryczny (OTDR) w celu uzyskania sygnatury trasy (MM
850/1300nm, SM 1310/1550nm)

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

17

Rozwiązanie A - spis materiałów i przyrządów

Nazwa

Ilość

Opis

Producent/
dostawca

nr katalog.

Szafka
naścienna

1

Pojemnosć 4
panele

Siecor

WCH-04P

Panel
światłowodowy
wilomod.

2

6 włókien z
adapterem SC

Siecor

CCH-CP06-91

Panel
światłowodowy
jednomod.

1

6 włókien z
adapt. duplex SC

CCH-CP06-59

...

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

18

Panele (szafki) przyłączeniowe

Szafka naścienna 4-panelowa

Panel światłowodowy z
adapterami SC

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

19

Dokumentacja powykonawcza

Dla każdej instalacji wykonawca powinien sporządzić szczegółową i
czytelną dokumentację powykonawczą. Powinna ona odzwierciedlać stan
faktyczny oddawanej sieci; zwykle różni się on od projektu.
Dokumentacja powykonawcza powinna umożliwiać:
1. łatwe orientowanie się użytkownika w sieci,
2. dokonywanie modyfikacji sieci (wszelkie zmiany też powinny być
udokumentowane),
3. wyszukiwanie uszkodzeń i dokonywanie napraw sieci,
4. szkolenia (specjalistów, użytkowników).

Po wykonaniu instalacja powinna być odebrana. Odbioru najlepiej dokonać
na podstawie opracowanej wcześniej „Procedury Odbioru”

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

20

Budowa sieci komputerowych oraz instalacji elektrycznych

zasilających sprzęt komputerowy w sieciach LAN/WAN

Nie istnieje Polska Norma określająca zasady projektowania i budowy

sieci komputerowych oraz instalacji elektrycznych zasilających sprzęt

informatyczny pracujący w tych sieciach. Podobnej normy nie ma

również w innych krajach. Przy projektowaniu i budowie takich

instalacji obowiązują jednak zasady określone w polskim systemie

legislacyjnym odnoszącym się do instalacji elektrycznych.

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

21

Czteropoziomowa struktura polskiego systemu legislacyjnego

w dziedzinie budownictwa

Poziom I

Ustawy

Podstawowy akt prawny: Prawo budowlane (ustawa z 7

lipca 1994)

Poziom II

Rozporządzenia

Główny akt wykonawczy: Warunki techniczne dla in-
stalacji elektrycznych (Rozporządzenie ministra gospo-
darki przestrzennej i budownictwa) (Dz. U. Z 1995 r. nr
10, poz. 46; zm. Dz. U. z 1996 r. nr 45, poz. 200)

Poziom III

Polskie Normy

Obowiązujące Polskie Normy

Poziom IV

Instrukcje

Nie obowiązujące Polskie Normy, wytyczne i instrukcje

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

22

Dokumentacja pracy w obiekcie budowlanym

•

Pozwolenie na budowę. Żadnych robót związanych z budową sieci

teleinformatycznej nie można prowadzić bez zgody właściciela
budynku.

• Dokumentacja budowy: pozwolenie na budowę z załączonym
projektem budowlanym, dziennik budowy, protokoły odbiorów
częściowych i końcowych. Do budowy sieci teleinformatycznej
niezbędny jest zatwierdzony przez zamawiającego projekt techniczny
sieci.

• Dokumentacja powykonawcza: dokumentacja budowy z

naniesionymi zmianami dokonanymi w doku wykonywania robót.

Dokumentacja powykonawcza sieci teleinformatycznej jest istotnym
warunkiem końcowego odbioru robót przez zamawiającego.

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

23

Dokumentacja budowy - konsekwencje dla instalatora sieci

•Dokumentacja budowy: Projekt techniczny sieci teleinformatycznej
powinien być zatwierdzony przez zamawiającego. Jest to konieczny
warunek rozpoczęcia budowy sieci. Przed rozpoczęciem robót należy
dokonać wpisu w dzienniku budowy osób którym zostało powierzone
kierownictwo, nadzór i kontrola techniczna robót. W czasie całego
okresu budowy sieci wykonawca zobowiązany jest prowadzić dziennik
budowy, będący dokumentem odzwierciedlającym wszystkie zdarzenia i
okoliczności zachodzące w toku instalacji.

Dokumentacja powykonawcza: Poprawnie wykonana dokumentacja
powykonawcza sieci teleinformatycznej jest istotnym warunkiem
podpisania protokołu końcowego odbioru instalacji sieci.

© Sergiusz Patela 1999-2001

Systemy światłowodowe. Zasady instalacji kabli w sieciach

24

Dokumentacja powykonawcza

powinna zawierać:
• uaktualnioną dokumentację projektową, zawierające wszystkie poprawki i
modyfikacje wprowadzone w trakcie budowy,
• protokoły pomiarów i testów (optycznych, elektrycznych, użytkowych),
• protokół odbioru instalacji (Najlepiej na podstawie uzgodnionej procedury
odbioru).

Przykładowy spis treści dokumentacji powykonawczej:
1. Ogólna charakterystyka sieci/ przedsięwzięcia
2. Dane ogólne

2.1. Przedmiot opracowania
2.2. Inwestor
2.3. Podstawa opracowania dokumentacji (przetarg, zlecenie, normy, ...)
2.3. Zakres przedmiotowy robót

3. Opis techniczny (w tym zestawienie materiałów i urządzeń)
4. Pomiary
5. Protokół przekazania