3

Kabel światłowodowy (ang. Optical fiber cable) – kabel zawierający jedno lub więcej włókien szklanych prowadzących impulsy światła.

W telekomunikacji wykorzystuje się zwykle światło podczerwone. Kable utworzone z włókien szklanych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i mają dużą przepustowość. Przy ich użyciu można osiągać szybkości przesyłania do 100 Gb/s (ok. 12,5 GB/s); najszybsze systemy światłowodowe mogą prowadzić sygnał rzędu kilku Tb/s. Kłopot konstrukcyjny sprawia tylko stosunkowo duży promień zgięcia światłowodu. Musi wynosić on kilka centymetrów, aby było możliwe właściwe wewnętrzne odbijanie i rozchodzenie się światła, a samo włókno nie uległo uszkodzeniu.

Włókno światłowodowe jest z reguły pokryte warstwą polimeru. Jest to tak zwane pokrycie pierwotne, zabezpieczające włókno przed wpływem otoczenia. Włókno z pokryciem pierwotnym może być chronione przez kolejne warstwy. Utworzona w ten sposób konstrukcja nosi nazwę kabla światłowodowego.

4

Zasadę działania światłowodu skokowego (sposób utrzymania światła w jego wnętrzu) ilustrują przedstawione tu rysunki. Promienie światła biegną prostoliniowo, odbijając się od ścianek światłowodu. Światłowód gradientowy działa podobnie, lecz promienie – zamiast po odcinkach prostoliniowych, poruszają się po krzywoliniowych trajektoriach, utrzymywanych wewnątrz światłowodu przez ciągły gradient współczynnika załamania.

5

Sieć telekomunikacyjna to ogół węzłów (systemy i urządzenia transmisyjne oraz komutacyjne), linii telekomunikacyjnych oraz łącz między węzłami, których celem jest nadawanie, odbiór lub transmisja danych, informacji lub wiadomości. Medium transmisyjnym mogą być:

• przewody miedziane,

• przewody optyczne,

• fale radiowe.

7

Wan

• (ang. Wide Area Network) jest strukturą najbardziej rozległą. Jest to sieć o zasięgu regionalnym, krajowym lub nawet międzynarodowym. Agreguje ona ruch ze wszystkich niższych segmentów sieci (MAN i LAN), stąd przepływności wymagane w pojedynczym kanale są ogromne i sięgają kilkudziesięciu/kilkuset gigabitów na sekundę (Gb/s). Ogromne znaczenie ma niezawodność sieci szkieletowej – dlatego jest ona przeważnie budowana w architekturze kratowej, aby w razie awarii zapewnić alternatywną ścieżkę transmisji.

• Działa w warstwie fizycznej oraz łącza danych modelu OSI. Umożliwia wymianę ramek i pakietów pomiędzy ruterami, switchami oraz odpowiednimi sieciami LAN.

8

Sieć MAN

• (ang. Metropolitan Area Network) – obejmuje swym zasięgiem obszar miasta, aglomeracji lub subregionu obsługując sieci dostępowe oraz centra biznesowe, gdzie niezbędna jest protekcja transmisji. Sieci MAN budowane są zwykle w oparciu o architekturę pierścienia (protekcja)

9

Sieć LAN

• (ang. Local Area Network) – część sieci dostępowych budowana jest w oparciu o architekturę pierścienia lub kratową, aby zapewnić protekcję. Natomiast końcowe odcinki sieci dostępowych (zakończenia abonenckie) budowane są zazwyczaj w oparciu o architekturę gwiazdy, gdyż koszta za­pewnienia protekcji byłyby zbyt wysokie w stosunku do wagi transmisji.

10

Biorąc pod uwagę zasięg, sieć można podzielić na trzy podstawowe grupy:

• WAN – sieć szkieletowa

• MAN – sieć metropolitalna

• LAN – sieć dostępowa/lokalna

11

Planowanie sieci FTTH

• Projektowanie sieci FTTH wymaga odmiennego podejścia niż w przypadku dotychczasowych sieci szkieletowych czy metropolitalnych. Dotyczy to nie­malże wszystkich aspektów związanych z budową – architektury, elementów, środowiska, wymagań odnośnie do nie­zawodności elementów oraz elastycz­ności rozumianej jako łatwość dostępu, konfiguracji i rekonfiguracji wybudowa­nej sieci.

• Zalecana jest budowa sieci o poten­cjale zapewniającym pokrycie całego obszaru obsługiwanego przez dany odci­nek sieci. Należy zaznaczyć, że często ten odcinek sieci będzie wykorzystywał już wybudowane trasy – np. dotychczas istniejącą nie w pełni wypełnioną kanalizację teletechniczną lub niewykorzystywane światłowody.

12

Przy budowie sieci FTTH należy kierować się następującymi zasadami:

• zapewnić możliwości podłączenia w początkowym etapie budowy wy­maganej przez inwestora liczby abonentów,

• zapewnić możliwości podłączenia wymaganej liczby abonentów w ko­lejnych etapach zgodnie z prognozo­wanym rozwojem danego obszaru,

• zapewnić łatwy dostęp ekip instala­cyjnych podczas konfiguracji i rekon­figuracji sieci światłowodowej;

• dążyć do scentralizowanej struktury stanowiącej bazę dla całej infrastruk­tury światłowodowej na danym obsza­rze usługowym, co umożliwi szybkie przełączanie abonentów, łatwe za­rządzanie i proste przeprowadzanie pomiarów,

• zoptymalizować zastosowane technologie pod kątem CAPEX i OPEX

13

• CAPEX (ang. capital expenditures) oznacza wydatki inwestycyjne na rozwój produktu lub wdrożenie systemu.

• OPEX (ang. operating expenditures) oznacza koszty utrzymania produktu, biznesu czy systemu.

15

• Greenfield – dosłownie zielone pole, obszar, w którym nie ma zbudowanej infrastruktury telekomunikacyjnej i aby dostarczyć usługi do abonentów, należy ją wybudować od podstaw. Najczęściej są to nowo budowane osiedla lub takie, które dotąd po­zostawały poza zasięgiem i zaintereso­waniem operatorów.

• Brownfield – dosłownie: brązowe pole, obszar z istniejącą infrastrukturą telekomunikacyjną, która może być wy­korzystana do celów nowych instalacji, jednak ze względu na jej wypełnienie lub stan techniczny nie zawsze daje taką możliwość.

16

Potencjał początkowy i docelowy

• Planowanie sieci należy rozpocząć od najmniejszej jednostki, jaką jest budynek jednorodzinny lub wielorodzinny. W pierwszym etapie planowania należy wyznaczyć potencjał początkowy oraz potencjał docelowy obszaru. Sposób definiowania obydwu potencjałów zależy w głównej mierze od strategii inwestora.

19

• Powyższy schemat przedstawia przykładowy obszar abonencki. Kluczowe dla poprawnego planowania pojemności elementów infrastruktury jest poprawne określenie docelowego potencjału całego obszaru obsługiwanego przez obiekt OLT.

  • (ang. Optical Line Termination) Urządzenie centralowe sieci PON z portami światłowodowymi obsłu­gującymi linie abonenckie.

20

Technika budowy sieci FTTH

• Infrastruktura pasywna sieci budo­wana jest na lata, z myślą o przyszłych potrzebach. Dlatego ważne jest, by już na etapie opracowania koncepcji i projekto­wania zapewnić optymalną elastyczność rozwiązania oraz uwzględnić tak istnieją­ce zasoby, jak przyszłe rozbudowy.

21

Problemy przy projektowaniu i budowie sieci

• Doświadczenia z wielu krajów budu­jących sieci FTTH (np. kraje skandynaw­skie, zachodnioeuropejskie) wskazują, że typowa kanalizacja teletechniczna, zarówno pierwotna, wtórna, jak i ruro­ciągi – nie zdaje egzaminu, jeśli chodzi o elastyczność i skalowalność.

• Zarówno w aglomeracjach miejskich, jak i ob­szarach o rzadkiej zabudowie na etapie początkowym przyłączana jest tylko część abonentów. Kolejni zgłaszają się w późniejszym czasie. Stąd konieczność planowania rezerw.

23

• Przy budowach sieci FTTH stawia się często na wykorzystanie techniki mikrokanalizacji.
  Jest to system miniaturowych rurek HDPE o średnicach od 5 do 14 mm kładzionych bezpośred­nio w ziemi lub stosowanych do zwielo­krotnienia liczby otworów w istniejącej kanalizacji pierwotnej lub wtórnej.

24

• Mikrokanalizacja pozwala na rozbudo­wę istniejących tras (np. odcinków trans­portowych i dystrybucyjnych, gdzie mamy już wybudowaną kanalizację teletechnicz­ną) oraz na budowę całkowicie nowej infrastruktury.
  Trwałość sa­mych rurek jest szacowana na ok. 50 lat, spodziewać się więc można, że przeżyją one jeszcze niejedną generację urządzeń transmisyjnych. Aby jednak były moż­liwe jakiekolwiek rekonfiguracje, musi być zachowana szczelność pneuma­tyczna i wodna wszelkich elementów wchodzących w skład budowanej trasy. Służą temu różnego rodzaju akcesoria – uszczelniające mikrokabel względem mikrorurki, uszczelniające mikrorurkę na wyjściu z kanalizacji, czy też elementy uszczelniające rurociąg na wejściu do studni. Każda pusta mikrorurka rezer­wowa powinna być zaślepiona aby nie dostały się do jej wnętrza wilgoć i zanie­czyszczenia, które w przyszłości mogłyby uniemożliwić wdmuchanie mikrokabla światłowodowego.

• Elementy systemu mikrokanalizacji spełniają odpowiednie testy gwarantu­jące wodoszczelność i gazoszczelność.