Оптический кабель, патч-корды и пигтейлы - в чем отличия и где применяются

Оптоволокно – основа современных телекоммуникаций. Благодаря высокой пропускной способности, абсолютной устойчивости к электромагнитным полям и радиопомехам, возможности передачи сигнала на десятки и сотни километров его используют чаще коаксиальных или ethernet-кабелей.

Оптика представлена тремя главными исполнениями – кабелями, патч-кордами и пигтейлами. У каждой – свои технические особенности, спецификации, структурные роли и функции.

Основная разница

Кабель используют при прокладке магистральных линий, СКС большой протяженности. Он соединяет не просто соседние здания, но даже города и материки. Способы прокладки – под землей, под водой, по воздуху.

Основа – стеклянное волокно, по которому передается сигнал в виде световой волны. В зависимости от пропускной способности, таких волокон могут быть десятки и сотни. Внешняя оболочка – технологичный полимер, защищающий от нагрузок, термических, механических, атмосферных. Кабели, предназначенные для жестких эксплуатационных условий, усилены металлической или композитной оплеткой.

Патч-корд – отрезок кабеля, средняя длина которого – от 50 сантиметров до 30 метров. Он сразу укомплектован коннекторами для подключения к приемникам, передатчикам, кроссовым панелям, другим устройствам, входящим в состав ВОЛС.

Пигтейл – короткий отрезок оптоволокна. Коннектор установлен на одном конце, второй – свободен, предназначен для стыковки с магистральной линией.

Оптический кабель: особенности

Главные элементы кабеля – тонкие стеклянные или полимерные волокна, по которым идет световая волна. Для повышения прочности, устойчивости к нагрузкам на разрыв (скручивание) структура усилена центральной силовой жилой.

Функция внешней оболочки – защита внутренних слоев от атмосферных, физических и других воздействий. Стандарт – технологичный полимер, но для максимальной надежности используют оплетку из тонкой стальной или композитной ленты, гидрофобные заполнители, кевларовые нити.

Классификация по волокну

Кабели представлены двумя главными категориями:

• Одномодовые. Спецификация – магистральные линии, где передача ведется на расстояния в десятки и сотни километров.
• Многомодовые. Предназначены для ВОЛС/СКС, сетей, протяженность которых не превышает 2 километров.

Специфика монтажа

Конструкция и структура оптического кабеля должны быть адаптированы к условиям установки и использования. Например, в помещениях применяют максимально гибкие версии с оболочкой из LSZH, без армирования и бронирования. Гибкость важна для формирования СКС сложной конфигурации, LSZH – для соблюдения требований пожарной безопасности. Технологичный полимер не горит, при термическом воздействии – не выделяет едкого густого дыма.

Для подземной прокладки используют бронированный кабель, конструкция которого усилена стальной лентой, для воздушной – самонесущего типа. Дополнительные стальные жилы исключают провисание под собственным весом, разрывы из-за порывов ветра и другие повреждения.

Оптические патч-корды: особенности

Патч-корд – фабричное изделие готовое к эксплуатации, укомплектованное коннекторами. Спецификации коммутационных шнуров зависят от кабеля, являющегося основой, и от разъемов. Основные классы:

• SC-SC. Коннектор с механизмом-защелкой. Прост в установке, позволяет оперативно переподключить оборудование, изменить конфигурацию СКС или ЛВС. Прочность фиксации достаточна для большинства сетей.
• LC-LC. Уменьшенный аналог LC. Ориентир – панели с повышенной плотностью коммутации.
• FC-FC. Коннекторы с резьбовым соединением. Резьба несколько усложняет подключение и отключение, требует дополнительного места для основных манипуляций, но увеличивает – прочность фиксации. FC – решения для линий связи, подверженных механическим нагрузкам, лабораторных и измерительных комплексов, где недопустимы даже минимальные погрешности и сбои передачи.

Учитывают также схему полировки керамического наконечника коннектора. Для нетребовательных сетей подойдут патч-корды с PC-коннекторами, для ответственных – с APC. Последние можно опознать по характерному угловому скосу и зеленому корпусу. Их геометрия гарантирует максимальную плотность прилегания, защищает от появления обратных отражений, искажений сигнала, потерь мощности.

Где используют патч-корды?

Оптический кабель – основа коммутационной линии, патч-корд – элемент для обустройства ее “последней мили”. Его функции – наладка связи между серверами и коммутаторами, подключение абонентских устройств к общим терминалам.

Установка патч-корда не требует знаний и умений. Принцип коммутации – “plug-and-play”. По такой же схеме подключают, например кабель наушников или антенны. Сварка и другие трудоемкие манипуляции, невозможные без дорогого оборудования, не нужны.

Дополнительный плюс такой простоты – возможность оперативного изменения конфигурации сети. При первой необходимости можно добавить новые устройства, отключить – ненужные.

Пигтейлы: особенности

Особенность пигтейла – размещение коннектора только на одном конце. Средняя длина – от 50 сантиметров до 5 метров. При комплектации пигтейлов используются те же разъемы, что и в случае с патч-кордами.

Основная функция пигтейла – формирование конца на магистральном кабеле. Алгоритм выглядит следующим образом:

1. Разделка кабеля.
2. Вывод волокон.
3. Зачистка, соединение кабельных волокон с пигтейлом при помощи сварочного аппарата.

Технология сращивания обеспечивает минимальные потери, не выше 0.05 Дб. Для механических методов подобные значения недостижимы.

Области применения

Пигтейлы ориентированы на статичные подключения, не предполагающие повторной коммутации:

• Заделка оптических кроссов, подключение абонентских розеток в сетях PON, GPON и подобных.
• Формирование внутренней разводки в центрах обработки данных, серверных.
• Подключение модулей внутри распределительных шкафов организаций связи, операторов и провайдеров.

Также пигтейлы позволяют оперативно увеличить протяженность магистральных линий связи, либо восстановить их при обнаружении повреждений, разрывов. Для “полевого ремонта” допустимо использование не сварки, а механических соединителей. Они уступают сварке по потерям и прочности, но требуют минимальных усилий и времени при монтаже.

Как итог

Оптический кабель, патч-корд, пигтейл – “родственники”, каждый из которых выполняет определенные задачи в рамках СКС, ЛВС, ВОЛС или другой системы, работа которой связана с передачей данных. В качестве примера можно рассмотреть GPON-комплекс. Роли в таком случае следующие:

1. Кабель – основная магистраль, соединяющая провайдерский терминал с общим узлом, расположенным на чердаке или в подъезде многоквартирного дома.
2. Пигтейл – линия, идущая от общего терминала до абонентского.
3. Патч-корд – подключение к абонентскому терминалу устройств, расширяющих его функционал. Например, если он не поддерживает беспроводную связь, устанавливают роутер, укомплектованный оптическим портом. Альтернатива – медные Ethernet-кабели, но они ограничивают пропускную способность, не позволяют полностью оценить плюсы скоростного тарифного плана.

Независимо от используемого элемента при подборе учитывают характеристики сети, эксплуатационные условия и нагрузки. Например, для лабораторных измерительных комплексов требуются патч-корды, укомплектованные резьбовыми FC-коннекторами, исключающими даже минимальные смещения и погрешности, а для протяжки между зданиями – самонесущие оптические кабели, устойчивые к провисанию, растяжению, разрывам из-за порывов ветра или накопления снега.