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Una guida definitiva ai cavi in fibra ottica: nozioni di base, tecniche, pratiche e suggerimenti

I cavi in fibra ottica forniscono l'infrastruttura fisica che consente la trasmissione di dati ad alta velocità per le telecomunicazioni, il networking e la connettività tra le applicazioni. I progressi nella tecnologia della fibra hanno aumentato la larghezza di banda e le capacità di distanza riducendo dimensioni e costi, consentendo un'implementazione più ampia dalle telecomunicazioni a lungo raggio ai data center e alle reti di città intelligenti.

Questa risorsa approfondita spiega i cavi in fibra ottica dall'interno verso l'esterno. Esploreremo come funziona la fibra ottica per trasmettere segnali di dati utilizzando la luce, le specifiche chiave per le fibre monomodali e multimodali e i tipi di cavi più diffusi in base al numero di fibre, al diametro e all'uso previsto. Con la domanda di larghezza di banda in crescita esponenziale, la scelta del cavo in fibra ottica appropriato in base ai requisiti di rete in termini di distanza, velocità dati e durata è la chiave per una connettività a prova di futuro.

Per comprendere i cavi in fibra ottica, dobbiamo iniziare con i trefoli di fibra ottica, sottili filamenti di vetro o plastica che guidano i segnali luminosi attraverso un processo di riflessione interna totale. Il nucleo, il rivestimento e il rivestimento che compongono ciascun filamento di fibra ne determinano la larghezza di banda modale e l'applicazione. Più trefoli in fibra sono raggruppati in cavi loose tube, tight buffered o di distribuzione per instradare i collegamenti in fibra tra gli endpoint. I componenti di connettività come connettori, pannelli e hardware forniscono interfacce alle apparecchiature e i mezzi per riconfigurare le reti in fibra secondo necessità.

La corretta installazione e terminazione del cablaggio in fibra ottica richiede precisione e abilità per ridurre al minimo le perdite e garantire una trasmissione ottimale del segnale. Tratteremo le procedure di terminazione comuni per fibre monomodali e multimodali utilizzando tipi di connettori popolari come LC, SC, ST e MPO. Con la consapevolezza delle best practice, i nuovi professionisti possono progettare e implementare con sicurezza reti in fibra per prestazioni e scalabilità elevate.

Per concludere, discutiamo le considerazioni per la pianificazione di reti e percorsi in fibra ottica che possono evolversi per supportare le future esigenze di larghezza di banda. La guida di esperti del settore fornisce ulteriori approfondimenti sulle tendenze attuali ed emergenti che influenzano la crescita della fibra nelle infrastrutture di telecomunicazione, data center e smart city.

Domande frequenti (FAQ)

D1: Cos'è un cavo in fibra ottica?

A1: I cavi in fibra ottica sono composti da una o più fibre ottiche, che sono sottili fili di vetro o plastica che possono trasmettere dati utilizzando segnali luminosi. Questi cavi vengono utilizzati per comunicazioni ad alta velocità ea lunga distanza, fornendo velocità di trasferimento dati più elevate rispetto ai tradizionali cavi in rame.

D2: Come funzionano i cavi in fibra ottica?

A2: I cavi in fibra ottica trasmettono dati utilizzando impulsi di luce attraverso sottili fili di vetro otticamente puro o fibre di plastica. Queste fibre trasportano i segnali luminosi su lunghe distanze con una perdita di segnale minima, fornendo comunicazioni affidabili e ad alta velocità.

D3: Come vengono installati i cavi in fibra ottica?

A3: I cavi in fibra ottica possono essere installati con vari metodi, come tirare o spingere i cavi attraverso condotti o condotti, installazione aerea utilizzando pali o torri o seppellimento diretto nel terreno. Il metodo di installazione dipende da fattori come l'ambiente, la distanza e i requisiti specifici del progetto. L'installazione di cavi in fibra ottica richiede competenze e attrezzature specializzate, ma non è necessariamente difficile. Sono essenziali una formazione adeguata e la conoscenza delle tecniche di installazione, come la giunzione delle fibre o la terminazione dei connettori. Si consiglia di coinvolgere professionisti esperti o tecnici certificati per l'installazione per garantire una corretta gestione e prestazioni ottimali.

D4: Qual è la durata dei cavi in fibra ottica?

A4: I cavi in fibra ottica hanno una lunga durata, in genere da 20 a 30 anni o anche di più. Sono noti per la loro durata e resistenza al degrado nel tempo.

D5: Fino a che punto i cavi in fibra ottica possono trasmettere dati?

A5: La distanza di trasmissione dei cavi in fibra ottica dipende da vari fattori, come il tipo di fibra, la velocità dei dati e le apparecchiature di rete utilizzate. Le fibre monomodali possono trasmettere dati su distanze maggiori, tipicamente da pochi chilometri a centinaia di chilometri, mentre le fibre multimodali sono adatte a distanze più brevi, solitamente entro poche centinaia di metri.

D6: I cavi in fibra ottica possono essere giuntati o collegati?

A6: Sì, i cavi in fibra ottica possono essere giuntati o collegati. La giunzione a fusione e la giunzione meccanica sono tecniche comunemente utilizzate per unire insieme due o più cavi in fibra ottica. La giunzione consente di espandere reti, collegare cavi o riparare sezioni danneggiate.

D7: I cavi in fibra ottica possono essere utilizzati sia per la trasmissione di voce che di dati?

A7: Sì, i cavi in fibra ottica possono trasportare contemporaneamente segnali voce e dati. Sono comunemente utilizzati per connessioni Internet ad alta velocità, streaming video, reti di telecomunicazione e applicazioni Voice-over-IP (VoIP).

D8: Quali sono i vantaggi dei cavi in fibra ottica rispetto ai cavi in rame?

A8: I cavi in fibra ottica offrono diversi vantaggi rispetto ai tradizionali cavi in rame, tra cui:

Maggiore larghezza di banda: la fibra ottica può trasmettere più dati su distanze maggiori rispetto ai cavi in rame.
Immunità alle interferenze elettromagnetiche: i cavi in fibra ottica non sono influenzati dai campi elettromagnetici, garantendo una trasmissione affidabile dei dati.
Maggiore sicurezza: le fibre ottiche sono difficili da sfruttare, rendendole più sicure per la trasmissione di informazioni sensibili.
Più leggeri e sottili: i cavi in fibra ottica sono più leggeri e sottili, il che li rende più facili da installare e maneggiare.

D9: I cavi in fibra ottica sono tutti uguali?

A9: No, i cavi in fibra ottica sono disponibili in diversi tipi e configurazioni per soddisfare i vari requisiti applicativi. I due tipi principali sono i cavi monomodali e multimodali. I cavi monomodali hanno un nucleo più piccolo e possono trasmettere dati su distanze maggiori, mentre i cavi multimodali hanno un nucleo più grande e supportano distanze più brevi. Inoltre, ci sono diversi design di cavi per soddisfare esigenze specifiche, come cavi loose-tube, tight-buffered o piatti.

D10: I cavi in fibra ottica sono sicuri da maneggiare?

A10: I cavi in fibra ottica sono generalmente sicuri da maneggiare. A differenza dei cavi in rame, i cavi in fibra ottica non trasportano corrente elettrica, eliminando il rischio di scosse elettriche. Tuttavia, è necessario esercitare cautela per evitare lesioni agli occhi causate da sorgenti di luce laser utilizzate per test o manutenzione. Si consiglia di indossare dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati e di seguire le linee guida sulla sicurezza quando si lavora con cavi in fibra ottica.

D11: È possibile aggiornare l'infrastruttura di rete precedente ai cavi in fibra ottica?

A11: Sì, l'infrastruttura di rete esistente può essere aggiornata con cavi in fibra ottica. Ciò può comportare la sostituzione o il retrofit dei sistemi in rame con apparecchiature in fibra ottica. Il passaggio alla fibra ottica fornisce prestazioni migliorate e capacità a prova di futuro, garantendo la capacità di soddisfare le crescenti esigenze di larghezza di banda dei moderni sistemi di comunicazione.

D12: I cavi in fibra ottica sono immuni ai fattori ambientali?

A12: I cavi in fibra ottica sono progettati per resistere a vari fattori ambientali. Possono resistere a fluttuazioni di temperatura, umidità e persino all'esposizione a sostanze chimiche. Tuttavia, condizioni ambientali estreme come piegature o schiacciamenti eccessivi possono influire sulle prestazioni dei cavi.

Glossario delle reti in fibra ottica

Attenuazione - La diminuzione della potenza del segnale lungo la lunghezza di una fibra ottica. Misurato in decibel per chilometro (dB/km).
Larghezza di banda - La quantità massima di dati che possono essere trasmessi su una rete in un determinato periodo di tempo. La larghezza di banda è misurata in megabit o gigabit al secondo.
rivestimento - Lo strato esterno che circonda il nucleo di una fibra ottica. Ha un indice di rifrazione inferiore rispetto al nucleo, provocando una riflessione interna totale della luce all'interno del nucleo.
Connettore - Un dispositivo di terminazione meccanico utilizzato per unire cavi in fibra ottica a pannelli di permutazione, apparecchiature o altri cavi. Esempi sono i connettori LC, SC, ST e FC.
Nucleo - Il centro di una fibra ottica attraverso la quale la luce si propaga per riflessione interna totale. Realizzato in vetro o plastica e ha un indice di rifrazione più elevato rispetto al rivestimento.
dB (decibel) - Un'unità di misura che rappresenta il rapporto logaritmico di due livelli di segnale. Utilizzato per esprimere la perdita di potenza (attenuazione) nei collegamenti in fibra ottica.
Ethernet - Una tecnologia di rete per reti locali (LAN) che utilizza cavi in fibra ottica e funziona su doppino intrecciato o cavi coassiali. Gli standard includono 100BASE-FX, 1000BASE-SX e 10GBASE-SR.
Jumper - Un cavo patch corto utilizzato per collegare componenti in fibra ottica o effettuare collegamenti incrociati nei sistemi di cablaggio. Chiamato anche patch cord.
Perdita - La riduzione della potenza del segnale ottico durante la trasmissione attraverso un collegamento in fibra ottica. Misurato in decibel (dB) con la maggior parte degli standard di rete in fibra che specificano i valori massimi di perdita tollerabili.
Larghezza di banda modale - La frequenza più alta alla quale più modalità di luce possono propagarsi efficacemente in una fibra multimodale. Misurato in megahertz (MHz) per chilometro.
Apertura numerica - Una misura dell'angolo di accettazione della luce di una fibra ottica. Le fibre con un NA più elevato possono accettare la luce che entra da angoli più ampi, ma in genere hanno un'attenuazione maggiore.
Indice di rifrazione - Una misura della velocità con cui la luce si propaga attraverso un materiale. Più alto è l'indice di rifrazione, più lentamente la luce si muove attraverso il materiale. La differenza di indice di rifrazione tra il nucleo e il rivestimento consente una riflessione interna totale.
Fibra monomodale - Una fibra ottica con un nucleo di piccolo diametro che consente la propagazione di un solo modo di luce. Utilizzato per la trasmissione a lunga distanza ad alta larghezza di banda grazie alla sua bassa perdita. Dimensione tipica del nucleo di 8-10 micron.
giuntura - Un giunto permanente tra due singole fibre ottiche o due cavi in fibra ottica. Richiede una macchina di giunzione per unire con precisione i nuclei di vetro per un percorso di trasmissione continuo con perdite minime.

Cosa sono i cavi in fibra ottica?

I cavi in fibra ottica sono fili lunghi e sottili di vetro ultrapuro che trasmettere informazioni digitali su lunghe distanze. Sono realizzati in vetro di silice e contengono fibre portatrici di luce disposte in fasci o fasci. Queste fibre trasmettono segnali luminosi attraverso il vetro dalla sorgente alla destinazione. La luce nel nucleo della fibra viaggia attraverso la fibra riflettendosi costantemente sul confine tra il nucleo e il rivestimento.

Esistono due tipi principali di cavi in fibra ottica: monomodali e multimodali. Fibre monomodali hanno un nucleo stretto che consente la trasmissione di un'unica modalità di luce, mentre fibre multimodali hanno un nucleo più ampio che consente la trasmissione simultanea di più modalità di luce. Le fibre monomodali sono generalmente utilizzate per le trasmissioni a lunga distanza, mentre le fibre multimodali sono le migliori per le distanze più brevi. I nuclei di entrambi i tipi di fibre sono realizzati in vetro di silice ultrapuro, ma le fibre monomodali richiedono tolleranze più strette per essere prodotte.

Ecco una classificazione:

Tipi di cavi in fibra ottica monomodali

OS1/OS2: Progettato per reti ad alta larghezza di banda su lunghe distanze. Dimensione tipica del nucleo di 8.3 micron. Utilizzato per provider di telecomunicazioni/servizi, collegamenti dorsali aziendali e interconnessioni di data center.
Tubo sciolto riempito di gel: Fibre multiple da 250um contenute in tubi sciolti codificati a colori in una guaina esterna. Utilizzato per l'installazione di impianti esterni.
Buffer stretto: Fibre da 250um con uno strato protettivo sotto la giacca. Utilizzato anche per impianti esterni in linee aeree, condotti e condotti.

Tipi di cavi in fibra ottica multimodali:

MA1/OM2: Per brevi distanze, larghezza di banda inferiore. Dimensione del nucleo di 62.5 micron. Principalmente per le reti legacy.
OM3: Per 10 Gb Ethernet fino a 300 m. Dimensione del nucleo di 50 micron. Utilizzato nei data center e nella costruzione di dorsali.
OM4: Larghezza di banda maggiore rispetto a OM3 per 100G Ethernet e 400G Ethernet fino a 150 m. Anche anima da 50 micron.
OM5: L'ultimo standard per la massima larghezza di banda (fino a 100G Ethernet) sulle distanze più brevi (almeno 100 m). Per applicazioni emergenti come 50G PON nelle reti wireless e smart city 5G.
Cavi di distribuzione: Contengono 6 o 12 fibre da 250um per il collegamento tra stanze/piani di telecomunicazione in un edificio.

I cavi compositi contenenti fibre sia monomodali che multimodali sono comunemente utilizzati anche per i collegamenti dorsali dell'infrastruttura in cui entrambe le modalità devono essere supportate.

I cavi in fibra ottica generalmente contengono molte singole fibre raggruppate insieme per resistenza e protezione. All'interno del cavo, ogni fibra è rivestita con il proprio rivestimento protettivo in plastica e ulteriormente protetta da danni esterni e luce con schermatura e isolamento extra tra le fibre e all'esterno dell'intero cavo. Alcuni cavi includono anche componenti impermeabili o resistenti all'acqua per evitare danni causati dall'acqua. Una corretta installazione richiede inoltre un'accurata giunzione e terminazione delle fibre per ridurre al minimo la perdita di segnale su lunghe distanze.

Rispetto ai normali cavi metallici in rame, i cavi in fibra ottica offrono numerosi vantaggi per la trasmissione delle informazioni. Hanno una larghezza di banda molto più elevata, che consente loro di trasportare più dati. Sono più leggeri, più durevoli e in grado di trasmettere segnali su distanze maggiori. Sono immuni alle interferenze elettromagnetiche e non conducono elettricità. Ciò li rende anche molto più sicuri poiché non emettono scintille e non possono essere intercettati o monitorati con la stessa facilità dei cavi in rame. Nel complesso, i cavi in fibra ottica hanno consentito di aumentare notevolmente la velocità e l'affidabilità della connessione a Internet.

Tipici tipi di cavi in fibra ottica

I cavi in fibra ottica sono ampiamente utilizzati per trasmettere dati e segnali di telecomunicazione ad alta velocità su lunghe distanze. Esistono diversi tipi di cavi in fibra ottica, ciascuno progettato per applicazioni specifiche. In questa sezione, discuteremo tre tipi comuni: cavo in fibra ottica aereo, cavo in fibra ottica sotterraneo e cavo in fibra ottica sottomarino.

1. Cavo in fibra ottica per antenna

Cavi aerei in fibra ottica sono progettati per essere installati fuori terra, tipicamente su pali o torri. Sono protetti da una robusta guaina esterna che protegge i delicati fili di fibra da fattori ambientali come condizioni meteorologiche, radiazioni UV e interferenze della fauna selvatica. I cavi aerei sono spesso utilizzati nelle zone rurali o per la comunicazione a lunga distanza tra le città. Sono convenienti e relativamente facili da installare, il che li rende una scelta popolare per le società di telecomunicazioni in alcune regioni.

2. Cavo in fibra ottica interrato

Come suggerisce il nome, i cavi in fibra ottica sotterranei lo sono sepolto sotto terra fornire un mezzo di trasmissione sicuro e protetto. Questi cavi sono progettati per resistere agli effetti di condizioni ambientali difficili, come umidità, fluttuazioni di temperatura e stress fisico. I cavi sotterranei sono comunemente utilizzati nelle aree urbane, dove lo spazio è limitato e la protezione contro danni accidentali o atti di vandalismo è essenziale. Sono spesso installati tramite condotti sotterranei o direttamente interrati in trincee.

3. Cavo in fibra ottica sottomarino

I cavi sottomarini in fibra ottica sono specificamente progettati per essere posati attraverso il fondo dell'oceano per collegare i continenti e consentire la comunicazione globale. Questi cavi sono progettati per resistere all'immensa pressione e alle dure condizioni dell'ambiente sottomarino. In genere sono protetti da più strati di armature in acciaio o polietilene, insieme a rivestimenti impermeabili. I cavi sottomarini sono utilizzati per la trasmissione internazionale di dati e svolgono un ruolo cruciale nel facilitare la connettività Internet globale. Possono estendersi per migliaia di chilometri e sono essenziali per la comunicazione intercontinentale, supportando trasferimenti di dati ad alta capacità e connettività globale.

4. Cavo in fibra ottica interrato diretto

I cavi in fibra ottica interrati direttamente sono progettati per essere interrati direttamente nel terreno senza l'uso di condotti o coperture protettive. Sono spesso utilizzati in applicazioni in cui le condizioni del terreno sono adatte e il rischio di danni o interferenze è basso. Questi cavi sono costruiti con ulteriori strati di protezione, come giacche e armature per impieghi gravosi, per resistere a potenziali pericoli come umidità, roditori e sollecitazioni meccaniche.

5. Cavo in fibra ottica a nastro

I cavi in fibra ottica a nastro sono costituiti da più fibre ottiche organizzate in strutture piatte simili a nastri. Le fibre sono tipicamente impilate l'una sull'altra, consentendo un elevato numero di fibre all'interno di un singolo cavo. I cavi a nastro sono comunemente usati in applicazioni che richiedono alta densità e compattezza, come data center o centrali di telecomunicazioni. Facilitano la manipolazione, la giunzione e la terminazione, rendendole ideali per installazioni in cui è richiesto un gran numero di fibre.

6. Cavo in fibra ottica a tubo allentato

I cavi in fibra ottica loose tube sono costituiti da una o più fibre ottiche racchiuse in tubi tampone protettivi. Questi tubi tampone fungono da singole unità protettive per le fibre, offrendo resistenza all'umidità, alle sollecitazioni meccaniche e ai fattori ambientali. I cavi Loose Tube sono utilizzati principalmente in ambienti esterni o difficili, come reti di telecomunicazione a lunga distanza o aree soggette a fluttuazioni di temperatura. Il design del tubo sciolto consente una facile identificazione, isolamento e aggiornamenti futuri della fibra.

7. Cavo in fibra ottica armato

I cavi in fibra ottica armati sono rinforzati con strati aggiuntivi di armatura, come nastri o trecce in acciaio ondulato o alluminio. Questo strato aggiuntivo fornisce una protezione avanzata contro i danni fisici in ambienti difficili in cui i cavi possono essere esposti a forze esterne, inclusi macchinari pesanti, roditori o condizioni industriali difficili. I cavi armati sono comunemente utilizzati in ambienti industriali, operazioni minerarie o ambienti con un rischio significativo di danni accidentali.

Questi tipi aggiuntivi di cavi in fibra ottica offrono caratteristiche e protezione specializzate per soddisfare vari requisiti di installazione e condizioni ambientali. La scelta del tipo di cavo dipende da fattori quali lo scenario di utilizzo, la protezione richiesta, il metodo di installazione e i rischi previsti. Che si tratti di applicazioni di interramento diretto, installazioni ad alta densità, reti esterne o ambienti esigenti, la selezione del cavo in fibra ottica appropriato garantisce una trasmissione dei dati affidabile ed efficiente.

8. Tipi di cavi in fibra ottica più recenti

La tecnologia delle fibre ottiche continua ad evolversi, con nuovi design e materiali delle fibre che consentono ulteriori applicazioni. Alcuni dei più recenti tipi di cavi in fibra ottica includono:

Fibre ottimizzate per la curvatura - Fibre con un profilo del nucleo a indice graduato che previene la perdita di luce o il danneggiamento dell'interfaccia nucleo/rivestimento quando piegate intorno ad angoli stretti o avvolte. Le fibre ottimizzate per la curvatura possono sopportare raggi di curvatura fino a 7.5 mm per monomodale e 5 mm per multimodale senza un'attenuazione significativa. Queste fibre consentono il dispiegamento della fibra in spazi inadatti per raggi di curvatura più ampi e terminazioni nella connettività ad alta densità.
Fibre ottiche plastiche (POF) - Fibre ottiche costituite da un nucleo di plastica e rivestimento anziché vetro. POF è più flessibile, più facile da terminare e ha un costo inferiore rispetto alla fibra ottica di vetro. Tuttavia, POF ha un'attenuazione maggiore e una larghezza di banda inferiore, limitandola a collegamenti inferiori a 100 metri. POF è utile per l'elettronica di consumo, le reti automobilistiche e i controlli industriali in cui le prestazioni elevate non sono fondamentali.
Fibre multicore - Nuovi progetti di fibre contenenti 6, 12 o anche 19 nuclei monomodali o multimodali separati all'interno di un rivestimento e di una guaina comuni. Le fibre multicore possono trasmettere più segnali discreti con un singolo trefolo di fibra e un singolo punto di terminazione o di giunzione per un cablaggio a densità più elevata. Tuttavia, le fibre multicore richiedono apparecchiature di connettività più complesse come multicore cleaver e connettori MPO. L'attenuazione massima e la larghezza di banda possono anche differire dalle tradizionali fibre single e dual core. Le fibre multicore trovano applicazione nelle reti di telecomunicazione e data center.
Fibre a nucleo cavo - Un tipo di fibra emergente con un canale cavo al centro circondato da un rivestimento microstrutturato che confina la luce all'interno del nucleo cavo. Le fibre a nucleo cavo hanno una latenza inferiore e ridotti effetti non lineari che distorcono i segnali, ma sono difficili da produrre e sono ancora in fase di sviluppo tecnologico. In futuro, le fibre a nucleo cavo potrebbero consentire reti più veloci grazie alla maggiore velocità con cui la luce può viaggiare attraverso l'aria rispetto al vetro solido.

Pur essendo ancora prodotti speciali, i nuovi tipi di fibra espandono le applicazioni in cui il cablaggio in fibra ottica è pratico ed economico, consentendo alle reti di funzionare a velocità più elevate, in spazi più ristretti e su distanze più brevi. Man mano che le nuove fibre diventano più diffuse, forniscono opzioni per ottimizzare diverse parti dell'infrastruttura di rete in base alle esigenze di prestazioni e ai requisiti di installazione. L'uso della fibra di nuova generazione mantiene la tecnologia di rete all'avanguardia.

Specifiche e selezione del cavo in fibra ottica

I cavi in fibra ottica sono disponibili in una varietà di tipi per soddisfare le diverse applicazioni e requisiti di rete. Le specifiche fondamentali da considerare quando si sceglie un cavo in fibra ottica includono:

Dimensione del nucleo - Il diametro del nucleo determina quanti dati possono essere trasmessi. Le fibre monomodali hanno un nucleo più piccolo (8-10 micron) che consente la propagazione di una sola modalità di luce, consentendo un'elevata larghezza di banda e lunghe distanze. Le fibre multimodali hanno un nucleo più grande (50-62.5 micron) che consente la propagazione di più modalità di luce, ideali per distanze più brevi e larghezza di banda inferiore.
rivestimento - Il rivestimento circonda il nucleo e ha un indice di rifrazione inferiore, intrappolando la luce nel nucleo attraverso una riflessione interna totale. Il diametro del rivestimento è solitamente di 125 micron indipendentemente dalla dimensione del nucleo.
Materiale tampone - Un materiale tampone protegge i fili di fibre da danni e umidità. Le opzioni comuni includono teflon, PVC e polietilene. I cavi esterni richiedono materiali tampone resistenti all'acqua e agli agenti atmosferici.
Giacche - Una guaina esterna fornisce ulteriore protezione fisica e ambientale per il cavo. Le guaine dei cavi sono realizzate con materiali come PVC, HDPE e acciaio armato. Le giacche da esterno devono resistere a ampi intervalli di temperatura, esposizione ai raggi UV e abrasione.
Indoor vs. Outdoor - Oltre alle diverse guaine e tamponi, i cavi in fibra ottica per interni ed esterni hanno una struttura diversa. I cavi esterni separano le singole fibre in tubi sciolti o tubi tampone stretti all'interno di un elemento centrale, consentendo il drenaggio dell'umidità. I cavi a nastro per interni nastrizzano e impilano le fibre per una maggiore densità. I cavi esterni richiedono una messa a terra adeguata e ulteriori considerazioni sull'installazione per la protezione dai raggi UV, le variazioni di temperatura e il carico del vento.

A scegli un cavo in fibra ottica, considerare l'applicazione, la larghezza di banda desiderata e l'ambiente di installazione. I cavi monomodali sono i migliori per le comunicazioni a lunga distanza e ad alta larghezza di banda come le dorsali di rete. I cavi multimodali funzionano bene per le brevi distanze e le esigenze di larghezza di banda ridotta all'interno degli edifici. I cavi interni non richiedono rivestimenti avanzati o resistenza all'acqua, mentre i cavi esterni utilizzano materiali più resistenti per proteggersi da agenti atmosferici e danni.

cavi:

Tipologia	Fibra	Buffer	Giacche	Valutazione	Applicazioni
OS2 in modalità singola	9 / 125μm	Tubo allentato	PVC	Indoor	Spina dorsale dei locali
Multimodale OM3/OM4	50 / 125μm	Tampone stretto	OFNR	All'aperto	Centro dati/campus
Corazzato	Modalità singola/multimodale	Tubo allentato/tampone stretto	PE/poliuretano/filo di acciaio	Sepoltura all'aperto/diretta	Ambiente rigido
ADSS	Modalità singola	unbuffered	Autoportante	Antenna	FTTA/poli/utility
OPGW	Modalità singola	Tubo allentato	Trefoli autoportanti/in acciaio	Statica aerea	Linee elettriche aeree
Far cadere i cavi	Modalità singola/multimodale	Subunità 900μm/3mm	PVC/plenum	Dentro fuori	Connessione cliente finale

Connettività:

Tipologia	Fibra	accoppiamento	Polacco	Terminazione	Applicazioni
LC	Modalità singola/multimodale	PC/APC	Contatto fisico (PC) o angolo di 8° (APC)	Fibra singola o duplex	Connettore per fibra singola/doppia più comune, applicazioni ad alta densità
MPO / MTP	Multimodale (fibra 12/24)	PC/APC	Contatto fisico (PC) o angolo di 8° (APC)	Array multi-fibra	Connettività 40/100G, trunking, data center
SC	Modalità singola/multimodale	PC/APC	Contatto fisico (PC) o angolo di 8° (APC)	Simplex o duplex	Applicazioni legacy, alcune reti di operatori
ST	Modalità singola/multimodale	PC/APC	Contatto fisico (PC) o angolo di 8° (APC)	Simplex o duplex	Applicazioni legacy, alcune reti di operatori
MU	Modalità singola	PC/APC	Contatto fisico (PC) o angolo di 8° (APC)	Simplex	Ambiente ostile, fibra all'antenna
custodie/vassoi di giunzione	N/A	NA	NA	Fusione o meccanica	Transizione, restauro o accesso midspan

Fare riferimento a questa guida quando si selezionano i prodotti in fibra ottica per determinare il tipo corretto per le applicazioni e l'ambiente di rete. Per maggiori dettagli su qualsiasi prodotto, contatta direttamente i produttori o fammi sapere come posso fornire ulteriori consigli o assistenza nella selezione.

I cavi in fibra ottica forniscono un insieme bilanciato di proprietà per soddisfare le esigenze di rete in qualsiasi ambiente quando viene selezionato il tipo corretto in base alle specifiche chiave relative all'applicazione, alle dimensioni del nucleo, alla classificazione della guaina e alla posizione di installazione. Considerare queste caratteristiche aiuta a garantire la massima efficienza, protezione e valore.

Standard di settore del cavo in fibra ottica

L'industria dei cavi in fibra ottica aderisce a vari standard per garantire compatibilità, affidabilità e interoperabilità tra diversi componenti e sistemi. Questa sezione esplora alcuni dei principali standard del settore che regolano i cavi in fibra ottica e il loro significato nel garantire reti di comunicazione senza soluzione di continuità.

TIA/VIA-568: Lo standard TIA/EIA-568, sviluppato dalla Telecommunications Industry Association (TIA) e dalla Electronic Industries Alliance (EIA), fornisce linee guida per la progettazione e l'installazione di sistemi di cablaggio strutturato, compresi i cavi in fibra ottica. Copre vari aspetti, come tipi di cavi, connettori, prestazioni di trasmissione e requisiti di test. La conformità a questo standard garantisce prestazioni coerenti e affidabili su diverse installazioni di rete.
ISO/CEI 11801: Lo standard ISO/IEC 11801 stabilisce i requisiti per i sistemi di cablaggio generici, compresi i cavi in fibra ottica, nei locali commerciali. Copre aspetti come le prestazioni di trasmissione, le categorie di cavi, i connettori e le pratiche di installazione. La conformità a questo standard garantisce l'interoperabilità e la coerenza delle prestazioni tra diversi sistemi di cablaggio.
ANSI/TIA-598: Lo standard ANSI/TIA-598 fornisce linee guida per la codifica a colori dei cavi in fibra ottica, specificando gli schemi di colori per diversi tipi di fibre, rivestimenti tampone e colori della guaina del connettore. Questo standard garantisce l'uniformità e facilita la facile identificazione e corrispondenza dei cavi in fibra ottica durante l'installazione, la manutenzione e la risoluzione dei problemi.
ITU-T G.651: Lo standard ITU-T G.651 definisce le caratteristiche ei parametri di trasmissione per le fibre ottiche multimodali. Copre aspetti come la dimensione del nucleo, il profilo dell'indice di rifrazione e la larghezza di banda modale. La conformità a questo standard garantisce prestazioni costanti e compatibilità dei cavi in fibra ottica multimodali tra diversi sistemi e applicazioni.
ITU-T G.652: Lo standard ITU-T G.652 specifica le caratteristiche ei parametri di trasmissione per le fibre ottiche monomodali. Copre aspetti come l'attenuazione, la dispersione e la lunghezza d'onda di taglio. La conformità a questo standard garantisce prestazioni costanti e affidabili dei cavi in fibra ottica monomodali per applicazioni di comunicazione a lunga distanza.

Il rispetto di questi standard di settore è fondamentale per mantenere la compatibilità, l'affidabilità e le prestazioni nelle installazioni di cavi in fibra ottica. La conformità garantisce che cavi, connettori e componenti di rete di diversi produttori possano lavorare insieme senza problemi, semplificando i processi di progettazione, installazione e manutenzione della rete. Facilita inoltre l'interoperabilità e fornisce un linguaggio comune per la comunicazione tra i professionisti del settore.

Sebbene questi siano solo alcuni degli standard del settore per i cavi in fibra ottica, la loro importanza non può essere sopravvalutata. Seguendo questi standard, i progettisti di rete, gli installatori e gli operatori possono garantire l'integrità e la qualità dell'infrastruttura in fibra ottica, promuovendo reti di comunicazione efficienti e affidabili.

Costruzione di cavi in fibra ottica e trasmissione della luce

I cavi in fibra ottica sono costituiti da due strati concentrici di silice fusa, un vetro ultrapuro ad alta trasparenza. Il nucleo interno ha un indice di rifrazione più elevato rispetto al rivestimento esterno, consentendo alla luce di essere guidata lungo la fibra attraverso una riflessione interna totale.

Il gruppo del cavo in fibra ottica è costituito dalle seguenti parti:

I componenti e il design di un cavo in fibra ottica determinano la sua idoneità per diverse applicazioni e ambienti di installazione. Gli aspetti chiave della costruzione del cavo includono:

Dimensione del nucleo - Il filamento di vetro interno che trasporta i segnali ottici. Le dimensioni comuni sono 9/125 μm, 50/125 μm e 62.5/125 μm. La fibra monomodale 9/125 μm ha un nucleo stretto per corse a lunga distanza e larghezza di banda elevata. La fibra multimodale da 50/125 μm e 62.5/125 μm ha nuclei più larghi per collegamenti più brevi quando non è richiesta un'elevata larghezza di banda.
Tubi tampone - Rivestimenti in plastica che circondano i fili di fibra per protezione. Le fibre possono essere raggruppate in provette tampone separate per l'organizzazione e l'isolamento. I tubi tampone mantengono anche l'umidità lontana dalle fibre. Vengono utilizzati design a tubi larghi e tubi tampone stretti.
Membri di forza - Filati aramidici, aste in fibra di vetro o fili di acciaio inclusi nell'anima del cavo per fornire resistenza alla trazione e prevenire sollecitazioni sulle fibre durante l'installazione o cambiamenti ambientali. Gli elementi di rinforzo riducono l'allungamento e consentono tensioni di trazione più elevate durante l'installazione del cavo.
fillers - Imbottitura o imbottitura extra, spesso in fibra di vetro, aggiunta all'anima del cavo per fornire ammortizzazione e rendere il cavo rotondo. I riempitivi occupano semplicemente spazio e non aggiungono forza o protezione. Incluso solo se necessario per ottenere un diametro del cavo ottimale.
Giacca esterna - Uno strato di plastica che racchiude l'anima del cavo, i riempitivi e gli elementi di rinforzo. La giacca protegge da umidità, abrasione, prodotti chimici e altri danni ambientali. I materiali di rivestimento comuni sono HDPE, MDPE, PVC e LSZH. Il cavo per uso esterno utilizza rivestimenti più spessi e resistenti ai raggi UV come polietilene o poliuretano.
Armatura - Rivestimento metallico aggiuntivo, solitamente acciaio o alluminio, aggiunto sopra la guaina del cavo per la massima protezione meccanica e dai roditori. Il cavo in fibra ottica armato viene utilizzato se installato in condizioni avverse soggette a potenziali danni. L'armatura aggiunge peso significativo e riduce la flessibilità, quindi consigliata solo quando necessario.
cavo di spiegamento - Cordino in nylon sotto la guaina esterna che consente una facile rimozione della guaina durante la terminazione e la connettorizzazione. Basta tirare il cordino per dividere la giacca senza danneggiare le fibre sottostanti. Ripcord non è incluso in tutti i tipi di cavi in fibra ottica.

La combinazione specifica di questi componenti costruttivi produce un cavo in fibra ottica ottimizzato per l'ambiente operativo previsto e i requisiti prestazionali. Gli integratori possono scegliere tra una gamma di tipi di cavi per qualsiasi rete in fibra ottica.

Per ulteriori informazioni: Componenti del cavo in fibra ottica: elenco completo e spiegazione

Quando la luce viene trasmessa nel nucleo della fibra ottica, si riflette sull'interfaccia del rivestimento ad angoli maggiori dell'angolo critico, viaggiando continuamente attraverso la fibra. Questa riflessione interna lungo la lunghezza della fibra consente una perdita di luce trascurabile su lunghe distanze.

La differenza di indice di rifrazione tra il nucleo e il rivestimento, misurata dall'apertura numerica (NA), determina quanta luce può entrare nella fibra e quanti angoli si rifletteranno internamente. Un NA più alto consente una maggiore accettazione della luce e angoli di riflessione, ideali per brevi distanze, mentre un NA più basso ha una minore accettazione della luce ma può trasmettere con minore attenuazione su distanze maggiori.

Le proprietà di costruzione e trasmissione dei cavi in fibra ottica consentono velocità, larghezza di banda e portata senza rivali delle reti in fibra ottica. Senza componenti elettrici, le fibre ottiche forniscono una piattaforma ideale ad accesso aperto per la comunicazione digitale e l'abilitazione delle tecnologie future. Capire come la luce può essere ottimizzata per percorrere chilometri all'interno di una fibra di vetro sottile come un capello umano è la chiave per sbloccare il potenziale dei sistemi in fibra ottica.

La storia dei cavi in fibra ottica

Lo sviluppo dei cavi in fibra ottica è iniziato negli anni '1960 con l'invenzione del laser. Gli scienziati hanno riconosciuto che la luce laser potrebbe essere trasmessa su lunghe distanze attraverso sottili fili di vetro. Nel 1966, Charles Kao e George Hockham teorizzarono che le fibre di vetro potessero essere utilizzate per trasmettere la luce su lunghe distanze con basse perdite. Il loro lavoro ha gettato le basi per la moderna tecnologia in fibra ottica.

Nel 1970, i ricercatori di Corning Glass Robert Maurer, Donald Keck e Peter Schultz hanno inventato la prima fibra ottica con perdite sufficientemente basse per le applicazioni di comunicazione. La creazione di questa fibra ha consentito la ricerca sull'utilizzo della fibra ottica per le telecomunicazioni. Nel decennio successivo, le aziende iniziarono a sviluppare sistemi di telecomunicazione commerciali in fibra ottica.

Nel 1977, General Telephone and Electronics ha inviato il primo traffico telefonico in diretta attraverso cavi in fibra ottica a Long Beach, in California. Questo processo ha dimostrato la fattibilità delle telecomunicazioni in fibra ottica. Per tutti gli anni '1980, le aziende che lavoravano per implementare reti in fibra ottica a lunga distanza collegavano le principali città degli Stati Uniti e dell'Europa. Entro la fine degli anni '1980 e l'inizio degli anni '1990, le compagnie telefoniche pubbliche hanno iniziato a sostituire le tradizionali linee telefoniche in rame con cavi in fibra ottica.

I principali innovatori e pionieri nella tecnologia delle fibre ottiche includono Narinder Singh Kapany, Jun-ichi Nishizawa e Robert Maurer. Kapany è noto come il "padre della fibra ottica" per il suo lavoro negli anni '1950 e '1960 sviluppando e implementando la tecnologia in fibra ottica. Nishizawa ha inventato il primo sistema di comunicazione ottica nel 1953. Maurer ha guidato il team di Corning Glass che ha inventato la prima fibra ottica a bassa perdita che consente le moderne comunicazioni in fibra ottica.

Lo sviluppo dei cavi in fibra ottica ha rivoluzionato le comunicazioni globali e ha reso possibile Internet ad alta velocità e le reti di informazioni globali di cui disponiamo oggi. La tecnologia in fibra ottica ha connesso il mondo consentendo la trasmissione di grandi quantità di dati in tutto il mondo in pochi secondi.

In conclusione, attraverso anni di lavoro di scienziati e ricercatori, i cavi in fibra ottica sono stati sviluppati e ottimizzati per trasmettere segnali luminosi su lunghe distanze. La loro invenzione e commercializzazione ha cambiato il mondo consentendo nuovi metodi di comunicazione globale e accesso alle informazioni.

Gli elementi costitutivi della connettività in fibra

Al suo interno, una rete in fibra ottica è composta da poche parti fondamentali che si interconnettono per creare un'infrastruttura per la trasmissione e la ricezione di dati tramite segnali luminosi. I componenti di base includono:

I cavi in fibra ottica come Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW) o Unitube Non-metallic Micro Cable (JET) contengono sottili fili di materiale in fibra di vetro o plastica e forniscono il percorso lungo il quale viaggiano i segnali. I tipi di cavi includono cavo in fibra ottica monomodale, multimodale, ibrido e cavi di distribuzione. I fattori di selezione sono modalità/numero di fibre, costruzione, metodo di installazione e interfacce di rete. Le fibre ottiche sono fili sottili e flessibili di vetro o plastica che fungono da mezzo per la trasmissione di segnali luminosi su lunghe distanze. Sono progettati per ridurre al minimo la perdita di segnale e mantenere l'integrità dei dati trasmessi.
Sorgente luminosa: una sorgente luminosa, tipicamente un laser o un LED (Light Emitting Diode), viene utilizzata per generare i segnali luminosi che vengono trasmessi attraverso le fibre ottiche. La sorgente luminosa deve essere in grado di produrre un'emissione luminosa stabile e costante per garantire una trasmissione affidabile dei dati.
Componenti di connettività: questi componenti collegano i cavi alle apparecchiature, consentendo il patching. I connettori come LC, SC e MPO accoppiano i trefoli in fibra alle porte e ai cavi delle apparecchiature. Adattatori come adattatore per fibra ottica/flangia accoppiatore/connettore ottico rapido uniscono i connettori nei pannelli di permutazione. I cavi patch pre-terminati con connettori creano collegamenti temporanei. La connettività trasferisce i segnali luminosi tra trefoli di cavi, apparecchiature e cavi patch lungo il collegamento. Abbina i tipi di connettori alle esigenze di installazione e alle porte delle apparecchiature.
Connettori: i connettori vengono utilizzati per unire insieme singole fibre ottiche o per collegare le fibre ad altri componenti di rete, come switch o router. Questi connettori garantiscono una connessione sicura e precisa per mantenere l'integrità dei dati trasmessi.
Hardware connettivo: include dispositivi come pannelli di permutazione, involucri di giunzione e scatole di terminazione. Questi componenti hardware forniscono un modo conveniente e organizzato per gestire e proteggere le fibre ottiche e le loro connessioni. Aiutano anche nella risoluzione dei problemi e nella manutenzione della rete.
Involucri come armadi in fibra autonomi, involucri in fibra montati su rack o involucri in fibra a parete forniscono protezione per le interconnessioni in fibra e le fibre allentate/ad anello con opzioni per l'alta densità. I vassoi allentati e le guide delle fibre immagazzinano le lunghezze dei cavi in eccesso. Gli involucri proteggono dai rischi ambientali e organizzano un elevato volume di fibre.
Ricetrasmettitori: i ricetrasmettitori, noti anche come moduli ottici, fungono da interfaccia tra la rete in fibra ottica e altri dispositivi di rete, come computer, switch o router. Convertono i segnali elettrici in segnali ottici per la trasmissione e viceversa, consentendo una perfetta integrazione tra le reti in fibra ottica e le tradizionali reti in rame.
Ripetitori/amplificatori: i segnali in fibra ottica possono degradarsi su lunghe distanze a causa dell'attenuazione (perdita di potenza del segnale). Ripetitori o amplificatori vengono utilizzati per rigenerare e potenziare i segnali ottici a intervalli regolari per garantirne la qualità e l'affidabilità.
Switch e router: questi dispositivi di rete sono responsabili della direzione del flusso di dati all'interno della rete in fibra ottica. Gli switch facilitano la comunicazione all'interno di una rete locale, mentre i router consentono lo scambio di dati tra reti diverse. Aiutano a gestire il traffico e garantiscono una trasmissione efficiente dei dati.
Meccanismi di protezione: le reti in fibra ottica possono incorporare vari meccanismi di protezione come percorsi ridondanti, alimentatori di backup e archiviazione dei dati di backup per garantire un'elevata disponibilità e affidabilità dei dati. Questi meccanismi aiutano a ridurre al minimo i tempi di inattività della rete e proteggono dalla perdita di dati in caso di guasti o interruzioni.
Apparecchiature di prova come OTDR e misuratori di potenza ottica misurano le prestazioni per garantire una corretta trasmissione del segnale. Gli OTDR verificano l'installazione dei cavi e individuano i problemi. I misuratori di potenza controllano la perdita alle connessioni. I prodotti per la gestione dell'infrastruttura aiutano nella documentazione, nell'etichettatura, nella pianificazione e nella risoluzione dei problemi.

Questi componenti lavorano insieme per creare un'infrastruttura di rete in fibra ottica robusta e ad alta velocità, consentendo una trasmissione dei dati rapida e affidabile su lunghe distanze.

L'unione dei componenti con adeguate tecniche di installazione, terminazione, giunzione e permutazione consente il trasferimento di segnali ottici per dati, voce e video tra campus, edifici e apparecchiature di rete. La comprensione dei requisiti di velocità dei dati, budget di perdita, crescita e ambiente determina la combinazione necessaria di cavi, connettività, test e custodie per qualsiasi applicazione di rete.

Opzioni cavo in fibra ottica

I cavi in fibra ottica forniscono il mezzo di trasmissione fisico per l'instradamento dei segnali ottici su brevi e lunghe distanze. Sono disponibili diversi tipi per la connessione di apparecchiature di rete, dispositivi client e infrastrutture di telecomunicazione. Fattori come l'ambiente di installazione, la modalità e il numero di fibre, i tipi di connettori e le velocità dei dati determineranno quale struttura del cavo in fibra ottica è adatta a ciascuna applicazione.

I cavi in rame come il cavo dati in rame CAT5E o il cavo dati in rame CAT6 contengono trefoli in fibra raggruppati con coppie di rame, utili quando è richiesta la connettività sia in fibra che in rame in un unico cavo. Le opzioni includono cavi simplex/zip cord, duplex, distribuzione e breakout.

I cavi armati hanno incorporato vari materiali di rinforzo per la protezione da danni o ambienti estremi. I tipi includono il cavo armato con elemento di resistenza non metallico a tubo sciolto incagliato (GYFTA53) o cavo con armatura leggera a tubo sciolto intrecciato (GYTS/GYTA) con tubi riempiti di gel e rinforzi in acciaio per usi nei campus. L'armatura ad incastro o il nastro in acciaio ondulato forniscono un'estrema protezione da roditori e fulmini.

I cavi di derivazione vengono utilizzati per il collegamento finale dalla distribuzione alle ubicazioni. Opzioni come il cavo di derivazione ad arco autoportante (GJYXFCH) o puoi Cavo di derivazione ad arco (GJXFH) non richiedono il supporto del filo. Cavo di derivazione ad arco Strenath (GJXFA) ha elementi di forza rinforzati. Cavo di derivazione ad arco per condotto (GJYXFHS) per l'installazione del condotto. Le opzioni aeree includono Figura 8 Cavo (GYTC8A) o cavo aereo autoportante tutto dielettrico (ADSS).

Altre opzioni per uso interno includono Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW), Micro cavo Unitube non metallico (JET) o Cavo non armato con elemento di rinforzo non metallico a tubo flessibile intrecciato (GYFTY). I cavi in fibra ottica ibridi contengono fibra e rame in una guaina.

La selezione di un cavo in fibra ottica come il cavo di derivazione di tipo Bow autoportante (GJYXFCH) inizia con la determinazione del metodo di installazione, dell'ambiente, del tipo di fibra e del numero necessario. Le specifiche per la costruzione del cavo, il grado di fiamma/schiacciamento, il tipo di connettore e la tensione di trazione devono corrispondere all'uso e al percorso previsti.

La corretta distribuzione, terminazione, giunzione, installazione e test dei cavi in fibra ottica da parte di tecnici certificati consente trasmissioni a larghezza di banda elevata su reti FTTx, metropolitane e a lungo raggio. Nuove innovazioni migliorano la connettività in fibra, aumentando la densità della fibra in cavi compositi più piccoli e insensibili alla piegatura per il futuro.

I cavi ibridi contengono sia coppie di rame che trefoli in fibra in un'unica guaina per applicazioni che richiedono connettività voce, dati e ad alta velocità. I conteggi di rame/fibra variano a seconda delle esigenze. Utilizzato per installazioni di derivazione in MDU, ospedali, scuole dove è possibile un solo passaggio di cavi.

Altre opzioni come la figura 8 e i cavi aerei rotondi sono completamente dielettrici o hanno elementi di rinforzo in fibra di vetro/polimero per installazioni aeree che non necessitano di rinforzi in acciaio. Possono essere utilizzati anche modelli di cavi in fibra a tubo sciolto, nucleo centrale e nastro.

La selezione di un cavo in fibra ottica inizia con la determinazione dell'ambiente di installazione e del livello di protezione necessario, quindi il numero di fibre e il tipo necessari per supportare le richieste di larghezza di banda attuali e future. I tipi di connettore, la costruzione del cavo, la classe di infiammabilità, la classe di schiacciamento/urto e le specifiche della tensione di trazione devono corrispondere al percorso e all'uso previsti. La scelta di un produttore di cavi rispettabile e conforme agli standard e la verifica che tutte le caratteristiche prestazionali siano adeguatamente classificate per l'ambiente di installazione garantirà un'infrastruttura in fibra di qualità con una trasmissione del segnale ottimale.

I cavi in fibra ottica forniscono la base per la costruzione di reti in fibra ad alta velocità, ma richiedono tecnici qualificati e certificati per la corretta terminazione, giunzione, installazione e test. Se implementati con componenti di connettività di qualità in un'infrastruttura ben progettata, i cavi in fibra ottica consentono trasmissioni a larghezza di banda elevata su reti metropolitane, a lungo raggio e FTTx, rivoluzionando le comunicazioni per applicazioni dati, voce e video in tutto il mondo. Nuove innovazioni relative a cavi più piccoli, maggiore densità di fibre, design compositi e fibre insensibili alla piegatura continuano a migliorare la connettività delle fibre nel futuro.

Connettività in fibra ottica

I componenti di connettività forniscono i mezzi per interfacciare il cablaggio in fibra ottica con le apparecchiature di rete e creare connessioni patch tramite pannelli e cassette. Le opzioni per connettori, adattatori, cavi di permutazione, paratie e pannelli di permutazione consentono collegamenti tra le apparecchiature e consentono la riconfigurazione delle infrastrutture in fibra secondo necessità. La scelta della connettività richiede l'abbinamento dei tipi di connettori ai tipi di trefoli dei cavi e alle porte delle apparecchiature, le specifiche di perdita e durata ai requisiti di rete e le esigenze di installazione.

Connettori: i connettori terminano i trefoli in fibra per accoppiare i cavi alle porte delle apparecchiature o ad altri cavi. I tipi comuni sono:

LC (connettore lucente): Ghiera in zirconia da 1.25 mm. Per patch panel, media converter, ricetrasmettitori. Bassa perdita e alta precisione. Accoppiato con connettori LC.
SC (Connettore abbonato): Puntale da 2.5 mm. Robusto, per maglie più lunghe. Accoppiato con connettori SC. Per reti di campus, telco, industriali.
ST (punta dritta): Puntale da 2.5 mm. Clip simplex o duplex disponibili. Standard Telco ma qualche perdita. Accoppiato con connettori ST.
MPO (Push On multi-fibra): Connettore maschio in fibra a nastro per ottiche parallele. Opzioni a 12 o 24 fibre. Per data center ad alta densità, Ethernet 40G/100G. Accoppiato con connettori femmina MPO.
MTP - Variazione MPO da parte di US Conec. Compatibile con MPO.
SMA (subminiatura A): Puntale da 2.5 mm. Per apparecchiature di prova, strumentazione, dispositivi medici. Non comunemente utilizzato per le reti di dati.

Le paratie si montano su apparecchiature, pannelli e prese a muro per interfacciare in modo sicuro i connettori. Le opzioni includono configurazioni simplex, duplex, array o personalizzate con porte per connettore femmina da accoppiare con cavi patch o cavi jumper dello stesso tipo di connettore.

Gli adattatori uniscono due connettori dello stesso tipo. Le configurazioni sono simplex, duplex, MPO e personalizzate per l'alta densità. Montaggio in pannelli di permutazione in fibra, telai di distribuzione o alloggiamenti per prese a muro per facilitare collegamenti incrociati e riconfigurazioni.

I cavi di permutazione pre-terminati con connettori creano collegamenti temporanei tra apparecchiature o all'interno di pannelli di permutazione. Disponibile in cavi monomodali, multimodali o compositi per varie gamme. Lunghezze standard da 0.5 a 5 metri con lunghezze personalizzate su richiesta. Scegli il tipo di fibra, la costruzione e i tipi di connettori per soddisfare le esigenze di installazione.

I pannelli patch forniscono la connettività per i trefoli in fibra in una posizione centralizzata, consentendo collegamenti incrociati e spostamenti/aggiunte/modifiche. Le opzioni includono:

Pannelli di permutazione standard: Da 1U a 4U, contenere da 12 a 96 fibre o più. Opzioni adattatore LC, SC, MPO. Per i data center, creazione di interconnessioni.
Patch panel ad angolo: Uguale allo standard ma con un angolo di 45° per visibilità/accessibilità.
Cassette MPO/MTP: Inseriscilo nei patch panel da 1U a 4U. Ciascuno contiene connettori MPO a 12 fibre da suddividere in singole fibre con adattatori LC/SC o per interconnettere più cablaggi MPO/MTP. Alta densità, per Ethernet 40G/100G.
Rack e telai di distribuzione in fibra: Ingombro più ampio, numero di porte più elevato rispetto ai pannelli di permutazione. Per i principali cross-connect, uffici centrali telco/ISP.

Gli involucri in fibra ospitano pannelli di permutazione, gestione dell'allentamento e vassoi di giunzione. Opzioni di montaggio su rack, montaggio a parete e standalone con vari conteggi/ingombro delle porte. Versioni controllate o non controllate dall'ambiente. Fornire organizzazione e protezione per le interconnessioni in fibra.

I cablaggi MTP/MPO (tronchi) uniscono i connettori MPO per la trasmissione parallela nei collegamenti di rete 40/100G. Opzioni da femmina a femmina e da femmina a maschio con struttura a 12 o 24 fibre.

La corretta implementazione di componenti di connettività di qualità da parte di tecnici qualificati è la chiave per prestazioni e affidabilità ottimali nelle reti in fibra. La scelta di componenti che soddisfano le esigenze di installazione e le apparecchiature di rete consentirà un'infrastruttura ad alta densità con supporto per applicazioni legacy ed emergenti. Nuove innovazioni relative a fattori di forma più piccoli, maggiore densità di fibre/connettori e reti più veloci aumentano le esigenze di connettività in fibra, richiedendo soluzioni scalabili e design adattabili.

La connettività rappresenta un elemento fondamentale per le reti in fibra ottica, consentendo interfacce tra percorsi di cavi, collegamenti incrociati e apparecchiature di rete. Le specifiche su perdita, durata, densità e velocità dei dati determinano la giusta combinazione di connettori, adattatori, patch cord, pannelli e cablaggi per la creazione di collegamenti in fibra scalabili per soddisfare le future esigenze di larghezza di banda.

Sistemi di distribuzione in fibra ottica

I cavi in fibra ottica richiedono involucri, armadi e telai per organizzare, proteggere e fornire accesso ai trefoli in fibra. I componenti chiave di un sistema di distribuzione in fibra includono:

Contenitori in fibra - Scatole resistenti alle intemperie posizionate lungo il percorso del cavo per alloggiare giunzioni, stoccaggio di cavi allentati e punti di terminazione o di accesso. Gli involucri proteggono gli elementi dai danni ambientali consentendo un accesso continuo. Le custodie per montaggio a parete e su palo sono comuni.
Armadi di distribuzione in fibra - Gli armadi contengono pannelli di connettività in fibra ottica, vassoi di giunzione, stoccaggio di fibre allentate e cavi patch per un punto di interconnessione. Gli armadi sono disponibili come unità interne o esterne/rinforzate. Gli armadi per esterni forniscono un ambiente stabile per apparecchiature sensibili in condizioni difficili.
Quadri di distribuzione in fibra - Unità di distribuzione più grandi contenenti più pannelli di permutazione in fibra, gestione dei cavi verticale e orizzontale, armadi di giunzione e cablaggio per applicazioni di connessione incrociata ad alta densità di fibra. I frame di distribuzione supportano dorsali e data center.
Patch panel in fibra - I pannelli contengono più adattatori in fibra per la terminazione di trefoli di cavi in fibra e il collegamento di cavi patch. I pannelli caricati scorrono negli armadi e nei telai in fibra per la connessione incrociata e la distribuzione della fibra. I pannelli adattatore e i pannelli a cassetta sono due tipi comuni.
Vassoi di giunzione - Vassoi modulari che organizzano singole giunzioni in fibra per la protezione e lo stoccaggio. Più vassoi sono alloggiati in armadi e telai in fibra. I vassoi di giunzione consentono alla fibra allentata in eccesso di rimanere dopo la giunzione per la flessibilità di spostamento/aggiunta/modifica senza dover ripetere la giunzione.
Bobine allentate - Bobine o bobine rotanti montate in unità di distribuzione in fibra per immagazzinare lunghezze di cavo in fibra in eccesso o di riserva. Le bobine allentate impediscono alla fibra di superare il raggio di curvatura minimo, anche quando si naviga negli spazi ristretti di armadi e armadi.
Cavi patch - Lunghezze di cavi in fibra terminati in modo permanente su entrambe le estremità con connettori per fornire interconnessioni flessibili tra pannelli di permutazione, porte delle apparecchiature e altri punti di terminazione. I cavi patch consentono modifiche rapide ai collegamenti in fibra quando necessario.

I componenti di connettività in fibra ottica insieme agli involucri e agli armadi protettivi creano un sistema integrato per distribuire la fibra tra le apparecchiature di rete, gli utenti e le strutture. Durante la progettazione di reti in fibra, gli integratori devono considerare tutte le esigenze dell'infrastruttura oltre al cavo in fibra ottica stesso. Un sistema di distribuzione adeguatamente attrezzato supporta le prestazioni della fibra, fornisce accesso e flessibilità ed estende la longevità delle reti in fibra.

Applicazioni dei cavi in fibra ottica

Le reti in fibra ottica sono diventate la spina dorsale dei moderni sistemi di telecomunicazione, fornendo trasmissione dati e connettività ad alta velocità in così tanti campi.

Una delle applicazioni più significative dei cavi in fibra ottica è nelle infrastrutture di telecomunicazione. Le reti in fibra ottica hanno consentito connessioni a banda larga ad alta velocità per Internet e servizi telefonici in tutto il mondo. L'elevata larghezza di banda dei cavi in fibra ottica consente la trasmissione rapida di voce, dati e video. Le principali società di telecomunicazioni hanno investito molto nella costruzione di reti globali in fibra ottica.

I sensori in fibra ottica hanno molti usi in medicina e assistenza sanitaria. Possono essere integrati negli strumenti chirurgici per fornire maggiore precisione, visualizzazione e controllo. I sensori in fibra ottica vengono utilizzati anche per monitorare i segni vitali per i pazienti critici e possono rilevare cambiamenti impercettibili ai sensi umani. I medici stanno studiando l'utilizzo di sensori in fibra ottica per rilevare le malattie in modo non invasivo analizzando le proprietà della luce che viaggia attraverso i tessuti dei pazienti.

L'esercito impiega cavi in fibra ottica per comunicazioni sicure e tecnologie di rilevamento. Aerei e veicoli utilizzano spesso fibre ottiche per ridurre il peso e le interferenze elettriche. I giroscopi in fibra ottica forniscono dati di navigazione precisi per i sistemi di guida. L'esercito utilizza anche il rilevamento distribuito in fibra ottica per monitorare vaste aree di terreno o strutture per eventuali disturbi che potrebbero indicare attività nemiche o danni strutturali. Alcuni aerei da combattimento e sistemi d'arma avanzati si affidano alle fibre ottiche.

L'illuminazione a fibre ottiche utilizza cavi in fibra ottica per trasmettere la luce per applicazioni decorative come l'illuminazione d'atmosfera nelle case o faretti nei musei. La luce brillante ed efficiente dal punto di vista energetico può essere manipolata in diversi colori, forme e altri effetti utilizzando filtri e lenti. L'illuminazione a fibre ottiche genera anche pochissimo calore rispetto all'illuminazione standard, riduce i costi di manutenzione e ha una durata molto più lunga.

Il monitoraggio della salute strutturale utilizza sensori in fibra ottica per rilevare cambiamenti o danni in edifici, ponti, dighe, tunnel e altre infrastrutture. I sensori possono misurare vibrazioni, suoni, variazioni di temperatura e piccoli movimenti invisibili agli ispettori umani per identificare potenziali problemi prima del guasto totale. Questo monitoraggio mira a migliorare la sicurezza pubblica prevenendo crolli strutturali catastrofici. I sensori in fibra ottica sono ideali per questa applicazione grazie alla loro precisione, assenza di interferenze e resistenza a fattori ambientali come la corrosione.

Oltre alle applicazioni sopra menzionate, ci sono molti altri casi d'uso in cui le fibre ottiche eccellono in vari settori e impostazioni, come ad esempio:

Rete di distributori universitari
Rete del centro dati
Rete in fibra industriale
Fibra all'antenna (FTTA)
Reti FTTx
Reti wireless 5G
Reti di telecomunicazioni
Reti televisive via cavo
ecc.

Se sei interessato a saperne di più, ti invitiamo a visitare questo articolo: Applicazioni per cavi in fibra ottica: elenco completo e spiegazione (2023)

Cavi in fibra ottica contro cavi in rame

Offerta cavi in fibra ottica vantaggi significativi rispetto ai tradizionali cavi in rame per la trasmissione di informazioni. I vantaggi più notevoli sono una maggiore larghezza di banda e una maggiore velocità. Le linee di trasmissione in fibra ottica sono in grado di trasportare molti più dati rispetto ai cavi in rame della stessa dimensione. Un singolo cavo in fibra ottica può trasmettere diversi terabit di dati al secondo, una larghezza di banda sufficiente per lo streaming di migliaia di film ad alta definizione contemporaneamente. Queste funzionalità consentono alla fibra ottica di soddisfare la crescente domanda di comunicazioni dati, voce e video.

I cavi in fibra ottica consentono inoltre una connessione Internet più veloce e velocità di download per case e aziende. Mentre i cavi in rame sono limitati a una velocità massima di download di circa 100 Megabit al secondo, le connessioni in fibra ottica possono superare i 2 Gigabit al secondo per i servizi residenziali, 20 volte più veloci. La fibra ottica ha reso l'accesso a Internet a banda larga ultraveloce ampiamente disponibile in molte parti del mondo.

I cavi in fibra ottica sono più leggeri, più compatti, durevoli e resistenti agli agenti atmosferici rispetto ai cavi in rame. Non sono influenzati dalle interferenze elettromagnetiche e non richiedono alcun potenziamento del segnale per la trasmissione su lunghe distanze. Le reti in fibra ottica hanno inoltre una vita utile di oltre 25 anni, molto più lunga delle reti in rame che devono essere sostituite dopo 10-15 anni. A causa della loro natura non conduttiva e non combustibile, i cavi in fibra ottica presentano meno rischi di sicurezza e di incendio.

Sebbene i cavi in fibra ottica tendano ad avere costi iniziali più elevati, spesso forniscono risparmi per tutta la durata della rete in termini di manutenzione ridotta e spese operative, nonché una maggiore affidabilità. Anche il costo dei componenti e delle connessioni in fibra ottica è diminuito drasticamente negli ultimi decenni, rendendo le reti in fibra ottica una scelta economicamente valida per esigenze di comunicazione su larga e piccola scala.

In sintesi, rispetto al rame tradizionale e ad altri mezzi trasmissivi, i cavi in fibra ottica vantano notevoli vantaggi tecnici per la trasmissione di informazioni ad alta velocità, lunga distanza e ad alta capacità, nonché vantaggi economici e pratici per le reti e le applicazioni di comunicazione. Questi attributi superiori hanno portato alla diffusa sostituzione dell'infrastruttura in rame con la fibra ottica in molti settori tecnologici.

Installazione di cavi in fibra ottica

L'installazione di cavi in fibra ottica richiede una corretta gestione, giunzione, connessione e test per ridurre al minimo la perdita di segnale e garantire prestazioni affidabili. La giunzione in fibra ottica unisce due fibre insieme fondendole e fondendole perfettamente allineate per continuare a trasmettere la luce. Le giunzioni meccaniche e le giunzioni a fusione sono due metodi comuni, con giunzioni a fusione che forniscono una minore perdita di luce. Gli amplificatori in fibra ottica vengono utilizzati anche su lunghe distanze per potenziare il segnale senza dover riconvertire la luce in un segnale elettrico.

Connettori in fibra ottica sono utilizzati per collegare e scollegare i cavi nelle giunzioni e nelle interfacce delle apparecchiature. La corretta installazione dei connettori è fondamentale per ridurre al minimo la riflessione posteriore e la perdita di potenza. I tipi comuni di connettori in fibra ottica includono connettori ST, SC, LC e MPO. Anche i trasmettitori, i ricevitori, gli interruttori, i filtri e gli splitter in fibra ottica sono installati nelle reti in fibra ottica per dirigere ed elaborare i segnali ottici.

La sicurezza è una considerazione importante quando si installano componenti in fibra ottica. La luce laser trasmessa attraverso i cavi in fibra ottica può causare danni permanenti agli occhi. È necessario seguire un'adeguata protezione degli occhi e attente procedure di manipolazione. I cavi devono essere adeguatamente fissati e protetti per evitare grovigli, attorcigliamenti o rotture che possono rendere il cavo inutilizzabile. I cavi esterni hanno un isolamento extra resistente agli agenti atmosferici, ma richiedono comunque specifiche di installazione adeguate per evitare danni ambientali.

L'installazione in fibra ottica richiede la pulizia, l'ispezione e il test approfonditi di tutti i componenti prima della distribuzione. Anche piccole imperfezioni o contaminanti su connettori, punti di giunzione o guaine dei cavi possono interrompere i segnali o consentire l'intrusione di fattori ambientali. Test di perdita ottica e test del misuratore di potenza durante tutto il processo di installazione assicurano che il sistema funzioni con margini di potenza adeguati per la distanza e il bit rate richiesti.

L'installazione di un'infrastruttura in fibra ottica richiede competenze tecniche ed esperienza per essere completata correttamente, garantendo al tempo stesso un'elevata affidabilità e riducendo al minimo i problemi futuri. Molte aziende tecnologiche e appaltatori di cablaggio offrono servizi di installazione in fibra ottica per gestire questi requisiti tecnici e impegnativi per la creazione di reti in fibra ottica su larga e piccola scala. Con le giuste tecniche e competenze, i cavi in fibra ottica possono fornire una trasmissione del segnale chiara per molti anni se installati correttamente.

Terminazione di cavi in fibra ottica

Terminazione di cavi in fibra ottica comporta il collegamento di connettori ai trefoli del cavo per consentire i collegamenti tra apparecchiature di rete o all'interno di pannelli di permutazione. La procedura di terminazione richiede precisione e una tecnica adeguata per ridurre al minimo le perdite e ottimizzare le prestazioni attraverso la connessione. I passaggi di terminazione comuni includono:

Rimuovere la guaina del cavo e qualsiasi rinforzo, esponendo i trefoli in fibra nuda. Misurare la lunghezza precisa necessaria e richiudere saldamente qualsiasi fibra inutilizzata per evitare l'esposizione a umidità/contaminanti.
Determinare il tipo di fibra (monomodale/multimodale) e le specifiche dimensionali (SMF-28, OM1, ecc.). Scegli connettori compatibili come LC, SC, ST o MPO progettati per modalità singola o multimodale. Abbina le dimensioni della ghiera del connettore ai diametri delle fibre.
Pulire e spelare la fibra alla lunghezza precisa necessaria per il tipo di connettore. Eseguire tagli con cura evitando danni alle fibre. Ripulire la superficie della fibra per rimuovere eventuali contaminanti.
Applicare un composto in fibra epossidica o lucidabile (per MPO multi-fibra) all'estremità della ghiera del connettore. Le bolle d'aria non dovrebbero essere viste. Per i connettori prelucidati, è sufficiente pulire e ispezionare l'estremità della ghiera.
Inserire con attenzione la fibra nella ghiera del connettore con un ingrandimento adeguato. La ghiera deve supportare l'estremità della fibra nella sua faccia terminale. La fibra non deve sporgere dall'estremità.
Polimerizza il composto epossidico o lucidante come indicato. Per la resina epossidica, la maggior parte impiega 10-15 minuti. In alternativa, può essere richiesta una polimerizzazione a caldo o UV in base alle specifiche del prodotto.
Ispezionare l'estremità ad alto ingrandimento per verificare che la fibra sia centrata e sporga leggermente dall'estremità della ghiera. Per i connettori pre-lucidati, è sufficiente ispezionare nuovamente l'estremità per rilevare eventuali contaminanti o danni prima dell'accoppiamento.
Testare la terminazione completata per garantire prestazioni ottimali prima della distribuzione. Utilizzare almeno un tester di continuità della fibra visiva per confermare la trasmissione del segnale attraverso la nuova connessione. Un OTDR può anche essere utilizzato per misurare la perdita e individuare eventuali problemi.
Mantenere pratiche di pulizia e ispezione adeguate per le estremità dei connettori dopo l'accoppiamento per evitare perdite di segnale o danni alle apparecchiature causati da contaminanti. I cappucci devono proteggere i connettori non accoppiati.

Con la pratica e gli strumenti/materiali giusti, ottenere terminazioni a bassa perdita diventa rapido e coerente. Tuttavia, data la precisione richiesta, si raccomanda che i tecnici delle fibre certificati completino le terminazioni sui collegamenti di rete critici a larghezza di banda elevata, ove possibile, per garantire le massime prestazioni e il tempo di attività del sistema. Le competenze e l'esperienza contano per la connettività in fibra.

Giunzione di cavi in fibra ottica

Nelle reti in fibra ottica, la giunzione si riferisce al processo di unione di due o più cavi in fibra ottica. Questa tecnica consente al trasmissione continua di segnali ottici tra i cavi, consentendo l'espansione o la riparazione di reti in fibra ottica. La giunzione in fibra ottica viene comunemente eseguita quando si collegano cavi appena installati, si estendono reti esistenti o si riparano sezioni danneggiate. Svolge un ruolo fondamentale nel garantire una trasmissione dei dati affidabile ed efficiente.

Esistono due metodi principali per la giunzione dei cavi in fibra ottica:

1. Giunzione di fusione:

La giunzione a fusione comporta l'unione permanente di due cavi in fibra ottica fondendo e fondendo insieme le loro estremità. Questa tecnica richiede l'uso di una giuntatrice a fusione, una macchina specializzata che allinea e fonde con precisione le fibre. Una volta fuse, le fibre vengono fuse insieme, formando un collegamento continuo. La giunzione per fusione offre una bassa perdita di inserzione e un'eccellente stabilità a lungo termine, rendendola il metodo preferito per connessioni ad alte prestazioni.

Il processo di giunzione a fusione prevede in genere i seguenti passaggi:

Preparazione delle fibre: I rivestimenti protettivi delle fibre vengono rimossi e le fibre nude vengono pulite per garantire condizioni di giunzione ottimali.
Allineamento delle fibre: La giuntatrice a fusione allinea le fibre abbinando con precisione le loro anime, rivestimenti e rivestimenti.
Fusione di fibre: La giuntatrice genera un arco elettrico o un raggio laser per fondere e fondere insieme le fibre.
Protezione della giunzione: Un manicotto o involucro protettivo viene applicato alla regione di giunzione per fornire resistenza meccanica e proteggere la giunzione da fattori ambientali.

2. Giunzione meccanica:

La giunzione meccanica prevede l'unione di cavi in fibra ottica mediante dispositivi o connettori di allineamento meccanico. A differenza della giunzione a fusione, la giunzione meccanica non fonde e fonde insieme le fibre. Invece, si basa su un allineamento preciso e connettori fisici per stabilire la continuità ottica. Le giunzioni meccaniche sono in genere adatte per riparazioni temporanee o rapide, poiché offrono una perdita di inserzione leggermente superiore e possono essere meno robuste delle giunzioni a fusione.

Il processo di giunzione meccanica comprende generalmente i seguenti passaggi:

Preparazione delle fibre: Le fibre vengono preparate strappando i rivestimenti protettivi e tagliandoli per ottenere facce terminali piatte e perpendicolari.
Allineamento delle fibre: Le fibre sono allineate con precisione e tenute insieme mediante dispositivi di allineamento, manicotti di giunzione o connettori.
Protezione della giunzione: Simile alla giunzione a fusione, viene utilizzato un manicotto o un involucro protettivo per proteggere la regione di giunzione da fattori esterni.

Sia la giunzione a fusione che la giunzione meccanica presentano vantaggi e applicabilità basati sui requisiti specifici della rete in fibra ottica. La giunzione a fusione fornisce una connessione più permanente e affidabile con una minore perdita di inserzione, rendendola ideale per installazioni a lungo termine e comunicazioni ad alta velocità. D'altra parte, la giunzione meccanica offre una soluzione più rapida e flessibile per connessioni temporanee o situazioni in cui sono previste frequenti modifiche o aggiornamenti.

In sintesi, la giunzione di cavi in fibra ottica è una tecnica cruciale per l'espansione, la riparazione o la connessione di reti in fibra ottica. Sia che si utilizzi la giunzione a fusione per connessioni permanenti o la giunzione meccanica per riparazioni temporanee, questi metodi garantiscono una trasmissione continua dei segnali ottici, consentendo una comunicazione dei dati efficiente e affidabile in varie applicazioni.

Cavi in fibra ottica per interni ed esterni

1. Cosa sono i cavi in fibra ottica per interni e come funzionano

I cavi in fibra ottica per interni sono specificamente progettati per l'uso all'interno di edifici o spazi ristretti. Questi cavi svolgono un ruolo cruciale nel fornire trasmissione dati e connettività ad alta velocità all'interno di infrastrutture come uffici, data center ed edifici residenziali. Ecco alcuni punti chiave da considerare quando si parla di cavi in fibra ottica per interni:

Disegno e costruzione: I cavi in fibra ottica per interni sono progettati per essere leggeri, flessibili e facili da installare in ambienti interni. Tipicamente sono costituiti da un nucleo centrale, un rivestimento e una guaina esterna protettiva. Il nucleo, in vetro o plastica, consente la trasmissione dei segnali luminosi, mentre il rivestimento aiuta a ridurre al minimo la perdita di segnale riflettendo la luce nel nucleo. La giacca esterna fornisce protezione contro danni fisici e fattori ambientali.
Tipi di cavi in fibra ottica per interni: Sono disponibili vari tipi di cavi in fibra ottica per interni, inclusi cavi con buffer stretto, cavi loose tube e cavi a nastro. I cavi a buffer stretto hanno un rivestimento direttamente sui trefoli di fibra, rendendoli più adatti per applicazioni a breve distanza e installazioni interne. I cavi loose-tube hanno tubi riempiti di gel che racchiudono i trefoli di fibra, fornendo una protezione aggiuntiva per applicazioni esterne e interne/esterne. I cavi a nastro sono costituiti da più trefoli di fibre impilati insieme in una configurazione piatta simile a un nastro, che consente un elevato numero di fibre in una forma compatta.
applicazioni: I cavi in fibra ottica per interni sono ampiamente utilizzati per varie applicazioni all'interno degli edifici. Sono comunemente distribuiti per reti locali (LAN) per connettere computer, server e altri dispositivi di rete. Consentono la trasmissione di dati a larghezza di banda elevata, come streaming video, cloud computing e trasferimenti di file di grandi dimensioni, con una latenza minima. I cavi in fibra ottica per interni vengono utilizzati anche nei sistemi di cablaggio strutturato per supportare le telecomunicazioni, la connettività Internet e i servizi vocali.
vantaggi: I cavi in fibra ottica per interni offrono numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali cavi in rame. Hanno una capacità di larghezza di banda molto più elevata, consentendo maggiori velocità di trasmissione dei dati e migliori prestazioni di rete. Sono immuni alle interferenze elettromagnetiche (EMI) e alle interferenze di radiofrequenza (RFI) poiché trasmettono segnali luminosi invece di segnali elettrici. I cavi in fibra ottica sono anche più sicuri, in quanto sono difficili da attingere o intercettare senza causare una notevole perdita di segnale.
Considerazioni sull'installazione: Tecniche di installazione adeguate sono fondamentali per prestazioni ottimali dei cavi in fibra ottica per interni. È importante maneggiare i cavi con cura per evitare di piegarli o attorcigliarli oltre il raggio di curvatura consigliato. Gli ambienti puliti e privi di polvere sono preferiti durante l'installazione e la manutenzione, poiché i contaminanti possono influire sulla qualità del segnale. Inoltre, una corretta gestione dei cavi, inclusi instradamento, etichettatura e fissaggio dei cavi, garantisce facilità di manutenzione e scalabilità.

Nel complesso, i cavi in fibra ottica per interni forniscono un mezzo affidabile ed efficiente di trasmissione dei dati all'interno degli edifici, supportando la domanda sempre crescente di connettività ad alta velocità negli ambienti moderni.

2. Cosa sono i cavi in fibra ottica per esterni e come funzionano

I cavi in fibra ottica per esterni sono progettati per resistere a condizioni ambientali difficili e fornire una trasmissione affidabile dei dati su lunghe distanze. Questi cavi vengono utilizzati principalmente per collegare l'infrastruttura di rete tra edifici, campus o tra vaste aree geografiche. Ecco alcuni punti chiave da considerare quando si parla di cavi in fibra ottica per esterni:

Costruzione e protezione: I cavi in fibra ottica per esterni sono progettati con materiali durevoli e strati protettivi per garantire la loro resistenza ai fattori ambientali. Tipicamente sono costituiti da un nucleo centrale, un rivestimento, tubi tampone, elementi di rinforzo e un rivestimento esterno. L'anima e il rivestimento sono realizzati in vetro o plastica per consentire la trasmissione dei segnali luminosi. I tubi tampone proteggono i singoli filamenti di fibre e possono essere riempiti con gel o materiali che bloccano l'acqua per impedire la penetrazione dell'acqua. Gli elementi di rinforzo, come i filati di aramide o le aste in fibra di vetro, forniscono supporto meccanico e il rivestimento esterno protegge il cavo da radiazioni UV, umidità, fluttuazioni di temperatura e danni fisici.
Tipi di cavi in fibra ottica per esterni: Sono disponibili diversi tipi di cavi in fibra ottica per esterni per soddisfare le diverse esigenze di installazione. I cavi loose-tube sono comunemente usati per installazioni esterne a lunga distanza. Hanno singoli fili di fibra posizionati all'interno di tubi tampone per la protezione dall'umidità e dalle sollecitazioni meccaniche. I cavi a nastro, simili alle loro controparti per interni, contengono più trefoli di fibre impilati insieme in una configurazione a nastro piatto, consentendo una maggiore densità di fibre in una forma compatta. I cavi aerei sono progettati per l'installazione su palo, mentre i cavi per interramento diretto sono progettati per essere interrati senza la necessità di ulteriori canaline protettive.
Applicazioni di installazione all'aperto: I cavi in fibra ottica per esterni sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, comprese le reti di telecomunicazioni a lungo raggio, le reti metropolitane (MAN) e le distribuzioni in fibra ottica (FTTH). Forniscono connettività tra edifici, campus e data center e possono anche essere utilizzati per collegare aree remote o stabilire connessioni backhaul ad alta capacità per reti wireless. I cavi in fibra ottica per esterni consentono la trasmissione di dati ad alta velocità, lo streaming video e l'accesso a Internet su lunghe distanze.
Considerazioni ambientali: I cavi in fibra ottica per esterni devono resistere a diverse sfide ambientali. Sono progettati per resistere a temperature estreme, umidità, radiazioni UV e sostanze chimiche. Sono appositamente progettati per avere un'eccellente resistenza alla trazione e resistenza agli urti, all'abrasione e ai danni dei roditori. Cavi armati speciali o cavi aerei con fili messaggeri vengono utilizzati in aree soggette a sollecitazioni fisiche o dove l'installazione può comportare la sospensione aerea dai pali.
Manutenzione e riparazione: I cavi in fibra ottica per esterni richiedono ispezioni e manutenzione periodiche per garantire prestazioni ottimali. La pulizia e l'ispezione regolari di connettori, giunzioni e punti di terminazione sono essenziali. Misure protettive, come test periodici per l'ingresso di acqua e il monitoraggio della perdita di segnale, devono essere eseguite per rilevare eventuali problemi. In caso di danneggiamento del cavo, possono essere impiegati processi di riparazione mediante giunzione a fusione o giunzione meccanica per ripristinare la continuità della fibra ottica.

I cavi in fibra ottica per esterni svolgono un ruolo fondamentale nello stabilire connessioni di rete robuste e affidabili su lunghe distanze. La loro capacità di resistere a condizioni ambientali difficili e mantenere l'integrità del segnale li rende indispensabili per estendere la connettività di rete oltre gli edifici e attraverso vaste aree esterne.

3. Cavi in fibra ottica per interni ed esterni: come scegliere

La selezione del tipo appropriato di cavo in fibra ottica per un ambiente di installazione è fondamentale per le prestazioni, l'affidabilità e la durata della rete. Le considerazioni chiave per i cavi interni ed esterni includono:

Condizioni di installazione - I cavi per esterni sono classificati per l'esposizione a condizioni meteorologiche, luce solare, umidità e temperature estreme. Usano rivestimenti e gel o grassi più spessi e resistenti ai raggi UV per proteggere dalla penetrazione dell'acqua. I cavi per interni non richiedono queste proprietà e hanno rivestimenti più sottili e non classificati. L'uso di un cavo interno all'aperto danneggerà rapidamente il cavo.
Valutazione dei componenti - I cavi per esterni utilizzano componenti specificamente classificati per ambienti difficili come elementi di rinforzo in acciaio inossidabile, filati di aramide che bloccano l'acqua e connettori/giunzioni con guarnizioni in gel. Questi componenti non sono necessari per l'installazione interna e la loro omissione in un ambiente esterno ridurrà notevolmente la durata del cavo.
Condotto vs sepoltura diretta - I cavi esterni installati nel sottosuolo possono passare attraverso un condotto o essere interrati direttamente. I cavi per interramento diretto hanno rivestimenti in polietilene (PE) più pesanti e spesso includono uno strato di armatura generale per la massima protezione quando sono a diretto contatto con il suolo. I cavi conduit hanno una guaina più leggera e nessuna armatura poiché il conduit protegge il cavo dai danni ambientali.
Aereo vs sotterraneo - I cavi progettati per l'installazione aerea hanno un design a forma di 8 che è autoportante tra i poli. Richiedono giacche resistenti ai raggi UV e alle intemperie, ma nessuna armatura. I cavi sotterranei utilizzano un design rotondo e compatto e spesso includono armature e componenti di blocco dell'acqua per l'installazione in trincee o tunnel. Il cavo aereo non può sopportare le sollecitazioni dell'installazione sotterranea.
Resistenza al fuoco - Alcuni cavi interni, in particolare quelli negli spazi di trattamento dell'aria, richiedono rivestimenti resistenti al fuoco e non tossici per evitare la diffusione di fiamme o fumi velenosi in caso di incendio. Questi cavi a bassa emissione di fumi, senza alogeni (LSZH) o ignifughi e privi di amianto (FR-A) emettono poco fumo e nessun sottoprodotto pericoloso se esposti al fuoco. Il cavo standard può emettere fumi tossici, quindi il cavo resistente al fuoco è più sicuro per le aree in cui potrebbero essere colpiti grandi gruppi di persone.

Vedi anche: Cavi in fibra ottica per interni ed esterni: nozioni di base, differenze e come scegliere

La scelta del tipo di cavo corretto per l'ambiente di installazione mantiene il tempo di attività e le prestazioni della rete evitando costose sostituzioni di componenti scelti in modo errato. Anche i componenti per esterni hanno generalmente costi più elevati, quindi limitarne l'uso a sezioni di cavo esterne aiuta a ottimizzare il budget totale della rete. Con il cavo appropriato per ogni serie di condizioni ambientali, è possibile implementare reti in fibra ottica affidabili ovunque sia necessario.

Progettare la tua rete in fibra ottica

Le reti in fibra ottica richiedono un'attenta progettazione per selezionare i componenti che soddisfino le esigenze attuali, scalando per la crescita futura e fornendo resilienza attraverso la ridondanza. I fattori chiave nella progettazione del sistema in fibra includono:

Tipo di fibra: Scegli la fibra monomodale o multimodale. Singlemode per >10 Gbps, distanze maggiori. Multimodale per <10 Gbps, tirature brevi. Considera OM3, OM4 o OM5 per fibra multimodale e OS2 o OS1 per monomodale. Scegli i diametri delle fibre che corrispondono alla connettività e alle porte delle apparecchiature. Pianifica i tipi di fibra in base alle esigenze di distanza, larghezza di banda e budget di perdita.
Topologia di rete: Le opzioni tipiche sono punto-punto (collegamento diretto), bus (multipunto: giunzione dei dati nel cavo tra gli endpoint), anello (multipunto: cerchio con endpoint), albero/ramo (linee derivate gerarchiche) e mesh (molti collegamenti intersecanti) . Scegli una topologia in base ai requisiti di connettività, ai percorsi disponibili e al livello di ridondanza. Le topologie ad anello e mesh forniscono la massima resilienza con molti percorsi potenziali.
Conteggio delle fibre: Scegli i conteggi dei trefoli in fibra in ogni cavo, armadio, pannello in base alla domanda attuale e alle previsioni di larghezza di banda/crescita future. È più scalabile installare il maggior numero di cavi/componenti consentito dal budget poiché la giunzione e il reindirizzamento delle fibre sono complicati se in seguito sono necessari più trefoli. Per i collegamenti principali della dorsale, la fibra del piano conta circa 2-4 volte i requisiti di larghezza di banda stimati in 10-15 anni.
Scalabilità: Progetta l'infrastruttura in fibra tenendo conto della futura domanda di larghezza di banda. Scegli i componenti con la massima capacità di fibra che sia pratica e lascia spazio per l'espansione in armadi, rack e percorsi. Acquista solo pannelli di permutazione, cassette e cablaggi con i tipi di adattatori e il numero di porte necessari per le esigenze attuali, ma scegli apparecchiature modulari con spazio per l'aggiunta di più porte man mano che la larghezza di banda aumenta per evitare costose sostituzioni.
Ridondanza: Includere collegamenti ridondanti nell'infrastruttura di cablaggio/fibra in cui i tempi di inattività non possono essere tollerati (ospedale, data center, utility). Utilizza topologie mesh, dual homing (doppio collegamento dal sito alla rete) o protocolli spanning tree su una topologia ad anello fisico per bloccare i collegamenti ridondanti e abilitare il failover automatico. In alternativa, pianificare percorsi e percorsi di cablaggio separati per fornire opzioni di connettività completamente ridondanti tra siti/edifici chiave.
Implementazione Lavora con progettisti e installatori certificati con esperienza nella distribuzione di reti in fibra. Per ottenere prestazioni ottimali sono necessarie competenze in materia di terminazione e giunzione di cavi in fibra ottica, test di collegamenti e componenti di messa in servizio. Documentare chiaramente l'infrastruttura per scopi di gestione e risoluzione dei problemi.

Per un'efficace connettività in fibra a lungo termine, è fondamentale pianificare un design scalabile e un sistema ad alta capacità che possa evolversi insieme alle tecnologie di comunicazione digitale. Considera le esigenze attuali e future quando selezioni il cablaggio in fibra ottica, i componenti di connettività, i percorsi e le apparecchiature per evitare costose riprogettazioni o colli di bottiglia della rete man mano che le richieste di larghezza di banda aumentano nel corso della vita dell'infrastruttura. Con un design resiliente e a prova di futuro implementato correttamente da professionisti esperti, una rete in fibra ottica diventa una risorsa strategica con un significativo ritorno sull'investimento.

Costruzione di cavi in fibra ottica: migliori consigli e pratiche

Ecco alcuni suggerimenti per le migliori pratiche in fibra ottica:

Seguire sempre i limiti del raggio di curvatura consigliati per il tipo specifico di cavo in fibra ottica. Piegare la fibra troppo strettamente può danneggiare il vetro e rompere i percorsi ottici.
Tenere puliti i connettori e gli adattatori in fibra ottica. I collegamenti sporchi o graffiati diffondono la luce e riducono la potenza del segnale. Spesso considerata la prima causa di perdita di segnale.
Utilizzare solo prodotti per la pulizia approvati. L'alcool isopropilico e le soluzioni speciali per la pulizia delle fibre ottiche sono sicure per la maggior parte delle connessioni in fibra se utilizzate correttamente. Altre sostanze chimiche possono danneggiare le superfici e i rivestimenti delle fibre.
Proteggere i cavi in fibra ottica da urti e schiacciamenti. La caduta o lo schiacciamento della fibra può incrinare il vetro, fratturare il rivestimento o comprimere e deformare il cavo, causando danni permanenti.
Mantenere la corretta polarità nei trefoli in fibra duplex e nei trunk MPO. L'uso di una polarità errata inibisce la trasmissione della luce tra le fibre correttamente accoppiate. Padroneggia lo schema di piedinatura A, B e i diagrammi multiposizione per la tua connettività.
Etichetta tutti i cavi in fibra ottica in modo chiaro e coerente. Schemi come "Rack4-PatchPanel12-Port6" consentono una facile identificazione di ciascun collegamento in fibra. Le etichette devono essere correlate alla documentazione.
Misura la perdita e testa tutta la fibra installata con un OTDR. Assicurati che la perdita sia pari o inferiore alle specifiche del produttore prima di andare in diretta. Cercare anomalie che indichino danni, giunzioni scadenti o connettori impropri che necessitano di correzione.
Formare i tecnici nella corretta tecnica di giunzione a fusione. La giunzione per fusione dovrebbe allineare con precisione i nuclei delle fibre e avere una buona geometria di taglio nei punti di giunzione per una perdita ottimale. Una tecnica scadente comporta perdite maggiori e prestazioni di rete ridotte.
Gestisci la fibra allentata in modo responsabile utilizzando le unità di distribuzione della fibra e le bobine allentate. La fibra allentata in eccesso bloccata negli involucri sollecita i connettori/adattatori ed è difficile accedervi o rintracciarla in seguito per spostamenti/aggiunte/modifiche.
Documentare tutte le fibre installate, compresi i risultati dei test, le posizioni allentate, i tipi/classi di connettori e la polarità. La documentazione consente una più facile risoluzione dei problemi, manutenzione e aggiornamenti/modifiche sicure alle reti. La mancanza di record spesso significa partire da zero.
Pianificare l'espansione e una maggiore larghezza di banda in futuro. L'installazione di più trefoli in fibra rispetto a quelli attualmente necessari e l'utilizzo di canaline con fili di trazione/cavi guida consente aggiornamenti convenienti della velocità/capacità della rete lungo la strada.

Cablaggio in fibra ottica MPO/MTP

I connettori e gli assiemi MPO/MTP vengono utilizzati nelle reti ad alto numero di fibre in cui le singole fibre/connettori sono difficili da gestire, come i collegamenti 100G+ Ethernet e FTTA. I componenti chiave dell'MPO includono:

1. Cavi del tronco

Contengono da 12 a 72 fibre terminate su un connettore MPO/MTP a ciascuna estremità. Utilizzato per l'interconnessione tra le apparecchiature nei data center, FTTA gestisce le torri e le strutture di co-locazione del vettore. Consente un'elevata densità di fibre in una singola unità collegabile.

2. Cablare i cavi

Avere un singolo connettore MPO/MTP a un'estremità e più connettori simplex/duplex (LC/SC) all'altra. Fornire una transizione dalla connettività multi-fibra a quella singola in fibra. Installato tra sistemi basati su trunk e apparecchiature con connettori porta discreti.

3. Cassette

Caricato con moduli adattatori che accettano connettori MPO/MTP e/o simplex/duplex per fornire una connessione incrociata modulare. Le cassette si montano in unità di distribuzione in fibra, telai e pannelli di permutazione. Utilizzato sia per le reti di interconnessione che per quelle di connessione incrociata. Densità molto più elevata rispetto ai tradizionali pannelli adattatori.

4. Separatori di bagagliaio

Dispone di un connettore MPO all'estremità di ingresso con due uscite MPO per dividere un singolo trunk con un numero elevato di fibre in due trunk con un numero inferiore di fibre. Ad esempio, ingresso di 24 fibre diviso in due uscite di 12 fibre ciascuna. Consentire la riconfigurazione efficiente delle reti di trunking MPO.

5. Moduli adattatori MEPPI

Far scorrere in cassette e pannelli caricati. Contengono adattatori MPO nella parte posteriore per accettare una o più connessioni MPO e più adattatori LC/SC nella parte anteriore che suddividono ciascuna fibra nei collegamenti MPO. Fornire un'interfaccia tra il trunking MPO e la connettività LC/SC sull'apparecchiatura.

6. Considerazioni sulla polarità

Il cablaggio MPO/MTP richiede il mantenimento del corretto posizionamento e polarità della fibra attraverso il canale per la connettività end-to-end sui percorsi ottici corretti. Per MPO sono disponibili tre tipi di polarità: Tipo A - Tasto su fino a tasto su, Tipo B - Tasto giù su tasto giù e Tipo C - Fibre della fila centrale, fibre della fila non centrale trasposte. La corretta polarità attraverso l'infrastruttura di cablaggio è essenziale, altrimenti i segnali non passeranno correttamente tra le apparecchiature collegate.

7. Documentazione ed etichettatura

A causa dell'elevato numero di fibre e della complessità, le installazioni MPO presentano un rischio significativo di configurazione errata che porta a problemi di risoluzione dei problemi. È necessario registrare un'attenta documentazione dei percorsi del tronco, dei punti di terminazione del cablaggio, dell'assegnazione degli slot per cassette, dell'orientamento dello sdoppiatore del tronco e dei tipi di polarità come costruiti per riferimento futuro. Anche un'etichettatura completa è fondamentale.

Test di cavi in fibra ottica

Per garantire che i cavi in fibra ottica siano installati e funzionino correttamente, è necessario eseguire diversi test tra cui test di continuità, ispezione dell'estremità e test di perdita ottica. Questi test verificano che le fibre non siano danneggiate, i connettori siano di alta qualità e che la perdita di luce sia entro livelli accettabili per una trasmissione efficiente del segnale.

Test di continuità - Utilizza un localizzatore visivo di guasti (VFL) per inviare una luce laser rossa visibile attraverso la fibra per verificare la presenza di rotture, piegature o altri problemi. Il bagliore rosso all'estremità più lontana indica una fibra intatta e continua.
Ispezione frontale - Utilizza una sonda per microscopio in fibra per esaminare le estremità di fibre e connettori per graffi, cavità o contaminanti. La qualità dell'estremità è fondamentale per ridurre al minimo la perdita di inserzione e il riflesso posteriore. Le estremità delle fibre devono essere adeguatamente lucidate, pulite e non danneggiate.
Test di perdita ottica - Misura la perdita di luce in decibel (dB) tra fibre e componenti per assicurarsi che sia inferiore al limite massimo consentito. Un set di test di perdita ottica (OLTS) contiene una sorgente luminosa e un misuratore di potenza per misurare la perdita. I livelli di perdita sono specificati in base a fattori come il tipo di cavo, la lunghezza d'onda, la distanza e lo standard di rete. Troppa perdita riduce la potenza del segnale e la larghezza di banda.

Il test del cavo in fibra ottica richiede diversi strumenti, tra cui:

Localizzatore visivo di guasti (VFL) - Emette luce laser rossa visibile per controllare la continuità della fibra e tracciare i percorsi della fibra.
Sonda per microscopio in fibra - Ingrandisce e illumina le estremità delle fibre da 200X a 400X per l'ispezione.
Set di test di perdita ottica (OLTS) - Include sorgente luminosa stabilizzata e misuratore di potenza per misurare la perdita in dB tra fibre, connettori e giunzioni.
Prodotti per la pulizia delle fibre - Panni morbidi, salviette detergenti, solventi e tamponi per pulire correttamente le fibre e le estremità prima del test o della connessione. I contaminanti sono una delle principali fonti di perdite e danni.
Cavi di prova di riferimento - Cavi patch corti per collegare l'apparecchiatura di prova al cablaggio in prova. I cavi di riferimento devono essere di alta qualità per evitare interferenze con le misurazioni.
Strumenti di ispezione visiva - Torcia elettrica, boroscopio, specchio di ispezione utilizzato per controllare i componenti del cablaggio in fibra e l'installazione per eventuali danni o problemi.

Sono necessari test rigorosi dei collegamenti e delle reti in fibra ottica per mantenere prestazioni adeguate e conformità con gli standard del settore. I test, l'ispezione e la pulizia devono essere eseguiti durante l'installazione iniziale, quando vengono apportate modifiche o se si verificano problemi di perdita o larghezza di banda. La fibra che supera tutti i test fornirà molti anni di servizio rapido e affidabile.

Calcolo dei budget per la perdita di collegamento e selezione dei cavi

Quando si progetta una rete in fibra ottica, è importante calcolare la perdita totale del collegamento per garantire che vi sia potenza sufficiente per rilevare la luce all'estremità ricevente. Il budget di perdita del collegamento tiene conto di tutta l'attenuazione nel collegamento, inclusa la perdita del cavo in fibra, la perdita del connettore, la perdita della giunzione e qualsiasi altra perdita di componente. La perdita totale del collegamento deve essere inferiore alla perdita che può essere tollerata pur mantenendo un'adeguata potenza del segnale, nota come "power budget".

La perdita di collegamento viene misurata in decibel per chilometro (dB/km) per la fibra specifica e la lunghezza d'onda della sorgente luminosa utilizzata. I valori di perdita tipici per i tipi di fibra e lunghezza d'onda comuni sono:

Fibra monomodale (SM) a 1310 nm - 0.32-0.4 dB/km
Fibra monomodale (SM) a 1550 nm - 0.25 dB/km
Fibra multimodale (MM) a 850 nm - 2.5-3.5 dB/km

La perdita del connettore e della giunzione è un valore fisso per tutti i collegamenti, circa -0.5 dB per coppia di connettori accoppiati o giunto di giunzione. Il numero di connettori dipende dalla lunghezza del collegamento poiché i collegamenti più lunghi possono richiedere l'unione di più sezioni di fibra.

Il budget di potenza del collegamento deve tenere conto dell'intervallo di potenza del trasmettitore e del ricevitore, del margine di sicurezza dell'alimentazione e di eventuali perdite aggiuntive dovute a cavi patch, attenuatori in fibra o componenti attivi. Devono esserci una potenza del trasmettitore e una sensibilità del ricevitore adeguate affinché il collegamento funzioni in modo efficiente con un certo margine di sicurezza, in genere circa il 10% del budget totale.

In base al budget di perdita del collegamento e ai requisiti di alimentazione, è necessario selezionare il tipo di fibra e il trasmettitore/ricevitore appropriati. La fibra monomodale dovrebbe essere utilizzata per lunghe distanze o larghezze di banda elevate a causa della sua minore perdita, mentre la multimodalità può funzionare per collegamenti più brevi quando il costo inferiore è una priorità. Le sorgenti luminose e i ricevitori specificheranno una dimensione del nucleo della fibra e una lunghezza d'onda compatibili.

I cavi esterni hanno anche specifiche di perdita più elevate, quindi i budget di perdita di collegamento devono essere adeguati per compensare quando si utilizzano sezioni di cavi esterni. Scegli apparecchiature e connettori attivi per esterni per evitare danni da umidità e agenti atmosferici in questi collegamenti.

I collegamenti in fibra ottica possono supportare solo una quantità limitata di perdita pur fornendo energia sufficiente per trasmettere un segnale leggibile al ricevitore. Calcolando la perdita di collegamento totale da tutti i fattori di attenuazione e scegliendo componenti con valori di perdita compatibili, è possibile progettare e implementare reti in fibra ottica efficienti e affidabili. Perdite oltre il budget di potenza provocheranno degrado del segnale, errori di bit o guasto completo del collegamento.

Standard del settore della fibra ottica

Standard per la tecnologia in fibra ottica sono sviluppati e mantenuti da diverse organizzazioni, tra cui:

1. Associazione dell'industria delle telecomunicazioni (TIA)

Crea standard per prodotti di connettività come cavi in fibra ottica, connettori, giunzioni e apparecchiature di test. Gli standard TIA specificano i requisiti di prestazioni, affidabilità e sicurezza. Gli standard di fibra chiave includono TIA-492, TIA-568, TIA-606 e TIA-942.

TIA-568 - Commercial Building Telecommunications Cabling Standard di TIA copre i requisiti di test e installazione per il cablaggio in rame e in fibra negli ambienti aziendali. TIA-568 specifica i tipi di cablaggio, le distanze, le prestazioni e la polarità per i collegamenti in fibra. Riferimenti allo standard ISO/IEC 11801.
TIA-604-5-D - Fibre Optic Connector Intermateability Standard (FOCIS) che specifica la geometria del connettore MPO, le dimensioni fisiche, i parametri prestazionali per ottenere l'interoperabilità tra sorgenti e cablaggio. FOCIS-10 fa riferimento a MPO a 12 fibre e FOCIS-5 fa riferimento a connettori MPO a 24 fibre utilizzati nell'ottica parallela 40/100G e nel cablaggio del sistema MPO.

2. Commissione elettrotecnica internazionale (IEC)

Sviluppa standard internazionali in fibra ottica incentrati su prestazioni, affidabilità, sicurezza e test. IEC 60794 e IEC 61280 coprono le specifiche dei cavi e dei connettori in fibra ottica.

ISO / IEC 11801 - Cablaggio generico internazionale per lo standard della sede del cliente. Definisce le specifiche delle prestazioni per vari gradi di fibra (da OM1 a OM5 multimodale, da OS1 a OS2 monomodale). le specifiche in 11801 sono adottate a livello globale e referenziate da TIA-568.
IEC 61753-1 - Dispositivi di interconnessione in fibra ottica e standard di prestazioni dei componenti passivi. Specifica i test e le procedure di test per valutare le prestazioni ottiche di connettori in fibra, adattatori, protezioni di giunzione e altra connettività passiva utilizzata nei collegamenti in fibra. Riferito da Telcordia GR-20-CORE e standard di cablaggio.

3. Unione internazionale delle telecomunicazioni (UIT)

Un'agenzia delle Nazioni Unite che stabilisce gli standard per la tecnologia delle telecomunicazioni, comprese le fibre ottiche. ITU-T G.651-G.657 forniscono le specifiche per i tipi e le caratteristiche delle fibre monomodali.

4. Istituto degli ingegneri elettrici ed elettronici (IEEE)

Emette standard per la tecnologia in fibra ottica relativa a data center, apparecchiature di rete e sistemi di trasporto. IEEE 802.3 definisce gli standard per le reti Ethernet in fibra ottica.

IEEE 802.3 - Standard Ethernet di IEEE che utilizza cavi e interfacce in fibra ottica. Le specifiche dei supporti in fibra per 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, 10GBASE-LR, 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR10 e 100GBASE-LR4 sono delineate in base ai tipi di fibra OM3, OM4 e OS2. Connettività MPO/MTP specificata per alcuni supporti in fibra.

5. Associazione dell'industria elettronica (VIA)

Collabora con TIA per sviluppare standard per prodotti di connettività, con EIA-455 e EIA/TIA-598 incentrati su connettori in fibra ottica e messa a terra.

6.Telcordia/Bellcore

Crea standard per le apparecchiature di rete, il cablaggio degli impianti esterni e le fibre ottiche degli uffici centrali negli Stati Uniti. GR-20 fornisce standard di affidabilità per il cablaggio in fibra ottica.

Telcordia GR-20-CORE - Standard Telcordia (precedentemente Bellcore) che specifica i requisiti per il cablaggio in fibra ottica utilizzato nelle reti portanti, negli uffici centrali e negli impianti esterni. Fa riferimento agli standard TIA e ISO/IEC ma include qualifiche aggiuntive per intervallo di temperatura, longevità, costruzione del cavo di derivazione e test delle prestazioni. Fornisce ai produttori di apparecchiature di rete e agli operatori linee guida comuni per un'infrastruttura in fibra altamente affidabile.

7. Bollettino RUS

Bollettino russo 1715E-810 - Specifiche per la fibra ottica del servizio di servizi rurali (RUS) che forniscono linee guida per la progettazione, l'installazione e il collaudo di sistemi in fibra ottica per i servizi di pubblica utilità. Basato su standard di settore, ma include requisiti aggiuntivi relativi alla giunzione di alloggiamenti di custodie, hardware di montaggio, etichettatura, collegamento/messa a terra per ambienti di reti di servizi pubblici

Gli standard sono importanti per le reti in fibra ottica per diversi motivi:

Interoperabilità - I componenti che soddisfano gli stessi standard possono lavorare insieme compatibili, indipendentemente dal produttore. Gli standard assicurano che trasmettitori, cavi e ricevitori funzionino come un sistema integrato.
Affidabilità - Gli standard specificano criteri di prestazione, metodi di prova e fattori di sicurezza per fornire un livello di affidabilità per reti e componenti in fibra. I prodotti devono soddisfare il raggio di curvatura minimo, la tensione di trazione, l'intervallo di temperatura e altre specifiche per essere conformi agli standard.
Qualità - I produttori devono rispettare gli standard di progettazione, materiali e produzione per creare prodotti conformi. Ciò si traduce in una qualità più elevata e più costante dei prodotti in fibra ottica.
Assistenza - Le apparecchiature e le reti basate su standard ampiamente adottati avranno un migliore supporto a lungo termine e la disponibilità di parti di ricambio compatibili. La tecnologia proprietaria o non standard può diventare obsoleta.

Mentre le reti e la tecnologia in fibra ottica continuano ad espandersi a livello globale, gli standard mirano ad accelerare la crescita attraverso l'interoperabilità, una maggiore qualità, affidabilità e supporto per il ciclo di vita. Per le reti mission-critical ad alte prestazioni, i componenti in fibra ottica basati su standard sono essenziali.

Opzioni di ridondanza per reti in fibra ottica

Per le reti critiche che richiedono il massimo tempo di attività, la ridondanza è essenziale. Diverse opzioni per incorporare la ridondanza nelle reti in fibra ottica includono:

Anelli di rete autorigeneranti - Collegamento dei nodi di rete in una topologia ad anello con due percorsi in fibra indipendenti tra ogni nodo. Se un percorso in fibra viene tagliato o danneggiato, il traffico viene reindirizzato automaticamente nella direzione opposta attorno all'anello. Più comune nelle reti metropolitane e nei data center.
Topologie mesh - Ogni nodo di rete è connesso a più nodi circostanti, creando percorsi di connettività ridondanti. Se un percorso fallisce, il traffico può reindirizzare attraverso altri nodi. Ideale per le reti di campus in cui le esigenze di downtime sono elevate.
Instradamento diversificato - Il traffico dati primario e di backup passa attraverso due percorsi fisicamente diversi dall'origine alla destinazione. Se il percorso principale fallisce, il traffico passa rapidamente al percorso di backup. Per la massima ridondanza vengono utilizzate diverse apparecchiature, percorsi di cablaggio e persino percorsi geografici.
Duplicazione dell'attrezzatura - Le apparecchiature di rete critiche come switch e router vengono distribuite in set paralleli con configurazioni con mirroring. Se un dispositivo si guasta o necessita di manutenzione, l'unità duplicata subentra immediatamente mantenendo il funzionamento della rete. Richiede doppi alimentatori e un'attenta gestione della configurazione.
Diversità del percorso della fibra - Ove possibile, il cablaggio in fibra ottica per i percorsi primari e di backup segue percorsi cavi separati tra le sedi. Ciò protegge da un singolo punto di errore in qualsiasi percorso a causa di danni o problemi ambientali. Vengono utilizzate strutture di ingresso separate negli edifici e instradamento dei cavi in diverse parti di un campus.
Duplicazione transponder - Per le reti in fibra che coprono lunghe distanze, transponder o rigeneratori amplificati vengono posizionati ogni 50-100 km circa per mantenere la potenza del segnale. Transponder ridondanti (protezione 1+1) o percorsi paralleli con transponder separati su ciascun percorso proteggono il collegamento da guasti dell'amplificatore che altrimenti interromperebbero il traffico.

Con qualsiasi progetto di ridondanza, il failover automatico dei componenti di backup è necessario per ripristinare rapidamente il servizio in uno scenario di guasto. Il software di gestione della rete monitora attivamente i percorsi e le apparecchiature primarie, attivando istantaneamente le risorse di backup se viene rilevato un guasto. La ridondanza richiede investimenti aggiuntivi, ma fornisce il massimo tempo di attività e resilienza per le reti in fibra ottica mission-critical che trasportano voce, dati e video.

Per la maggior parte delle reti, una combinazione di strategie ridondanti funziona bene. Un anello in fibra potrebbe avere connessioni mesh al di fuori di esso, con router duplicati e interruttori su diverse fonti di alimentazione. I transponder potrebbero fornire ridondanza per i collegamenti a lungo raggio tra le città. Con una ridondanza completa nei punti strategici di una rete, l'affidabilità complessiva e il tempo di attività sono ottimizzati per soddisfare anche i requisiti più esigenti.

Stime dei costi per reti in fibra ottica

Mentre le reti in fibra ottica richiedono un investimento iniziale maggiore rispetto ai cavi in rame, la fibra offre un valore significativo a lungo termine grazie a prestazioni, affidabilità e durata superiori. I costi per le reti in fibra ottica includono:

Costi dei materiali - I cavi, i connettori, gli involucri di giunzione, le apparecchiature di rete e i componenti necessari per una rete in fibra ottica. Il cavo in fibra ottica è più costoso per piede rispetto al rame, da $ 0.15 a oltre $ 5 per piede a seconda del tipo. Anche i patch panel, gli switch e i router progettati per la fibra sono in genere 2-3 volte più costosi delle unità in rame equivalenti.
Costi di installazione - Manodopera e servizi per l'installazione dell'infrastruttura di cablaggio in fibra ottica, tra cui trazione, giunzione, terminazione, test e risoluzione dei problemi dei cavi. I costi di installazione vanno da $ 150-500 per terminazione in fibra, $ 750- $ 2000 per giunzione del cavo e $ 15,000 per miglio per l'installazione di cavi all'aperto. Reti complesse in aree congestionate o installazioni aeree aumentano i costi.
Costi correnti - Spese per il funzionamento, la gestione e la manutenzione della rete in fibra ottica, inclusa l'alimentazione di rete, i requisiti di raffreddamento per le apparecchiature attive, l'affitto dell'accesso con diritto di passaggio e i costi per i sistemi di monitoraggio/gestione della rete. I contratti di manutenzione annuale per supportare le infrastrutture critiche vanno dal 10 al 15% dei costi iniziali delle apparecchiature.

Mentre i costi del materiale e dell'installazione per la fibra sono più elevati, il ciclo di vita dei sistemi in fibra ottica è significativamente più lungo. Il cavo in fibra ottica può funzionare per 25-40 anni senza sostituzione rispetto a soli 10-15 anni per il rame e richiede meno manutenzione complessiva. Anche la larghezza di banda deve raddoppiare ogni 2-3 anni, il che significa che qualsiasi rete basata su rame richiederebbe una sostituzione completa per aggiornare la capacità entro il suo ciclo di vita utilizzabile.

La tabella seguente fornisce un confronto dei costi per diversi tipi di reti in fibra ottica aziendali:

Tipo di rete	Costo materiale/Piedi	Costo di installazione/Ft	Durata prevista
OS2 in modalità singola	$ 0.50- $ 2	$5	anni 25-40
Multimodale OM3	$ 0.15- $ 0.75	$ 1- $ 3	anni 10-15
OS2 con fibre a 12 fili	$ 1.50- $ 5	$ 10- $ 20	anni 25-40
Rete ridondante	standard 2-3x	standard 2-3x	anni 25-40

Sebbene i sistemi in fibra ottica richiedano un capitale iniziale maggiore, i vantaggi a lungo termine in termini di prestazioni, stabilità ed efficienza dei costi rendono la fibra la scelta migliore per le organizzazioni che guardano avanti di 10-20 anni. Per una connettività a prova di futuro, il massimo tempo di attività e la prevenzione dell'obsolescenza precoce, la fibra ottica dimostra un costo totale di proprietà inferiore e un elevato ritorno sull'investimento man mano che le reti crescono in termini di velocità e capacità nel tempo.

Il futuro dei cavi in fibra ottica

La tecnologia in fibra ottica continua a progredire rapidamente, consentendo nuovi componenti e applicazioni. Le tendenze attuali includono l'espansione delle reti wireless 5G, un uso più ampio della connettività da fibra a casa (FTTH) e la crescita dell'infrastruttura del data center. Queste tendenze si basano su reti in fibra ottica ad alta velocità e ad alta capacità e guideranno un'ulteriore innovazione nei componenti e nei moduli in fibra ottica per soddisfare le crescenti richieste di larghezza di banda.

Sono in fase di sviluppo nuovi connettori, interruttori, trasmettitori e ricevitori in fibra ottica per gestire velocità dati più elevate e densità di connessione maggiori. Gli amplificatori ottici e le sorgenti laser alternative vengono ottimizzati per potenziare i segnali su distanze maggiori senza ripetitori. Fibre più strette e fibre multi-core all'interno di un singolo cavo aumenteranno la larghezza di banda e la capacità di dati. I progressi nelle tecniche di giunzione, test e pulizia delle fibre ottiche mirano a ridurre ulteriormente la perdita di segnale per prestazioni più affidabili.

Le potenziali applicazioni future della tecnologia in fibra ottica sono entusiasmanti e diversificate. I sensori in fibra ottica integrati potrebbero consentire il monitoraggio continuo della salute, la navigazione di precisione e l'automazione domestica intelligente. La tecnologia Li-Fi utilizza la luce delle fibre ottiche e dei LED per trasmettere i dati in modalità wireless ad alta velocità. Nuovi dispositivi biomedici possono impiegare fibre ottiche per accedere ad aree del corpo difficili da raggiungere o stimolare nervi e tessuti. Il calcolo quantistico potrebbe anche sfruttare i collegamenti in fibra ottica tra i nodi.

I veicoli a guida autonoma possono utilizzare giroscopi e sensori in fibra ottica per navigare sulle strade. I progressi nella tecnologia laser in fibra potrebbero migliorare varie tecniche di produzione come il taglio, la saldatura, la marcatura e le armi laser. La tecnologia indossabile e i sistemi di realtà virtuale/aumentata potrebbero incorporare display in fibra ottica e dispositivi di input per un'esperienza completamente immersiva. In poche parole, le capacità della fibra ottica stanno contribuendo a promuovere l'innovazione in quasi tutti i campi tecnologici.

Man mano che le reti in fibra ottica diventano sempre più connesse e integrate nelle infrastrutture di tutto il mondo, le possibilità future sono trasformative e quasi illimitate. I continui miglioramenti in termini di costi, efficienza e capacità consentiranno alla tecnologia in fibra ottica di continuare a catalizzare il cambiamento e migliorare la vita nelle regioni sviluppate e in via di sviluppo in tutto il mondo. Il pieno potenziale delle fibre ottiche deve ancora essere realizzato.

Approfondimenti dagli esperti

Le interviste con gli specialisti della fibra ottica forniscono una ricchezza di conoscenze sulle tendenze tecnologiche, le pratiche comuni e le lezioni apprese da anni di esperienza. Le seguenti interviste mettono in evidenza i consigli per chi è nuovo nel settore e per i responsabili della tecnologia che progettano sistemi di connettività dei dati.

Intervista a John Smith, RCDD, Senior Consultant, Corning

D: Quali tendenze tecnologiche stanno influenzando le reti in fibra?

R: Assistiamo a un aumento della domanda di fibra nei data center, nelle infrastrutture wireless e nelle smart city. La crescita della larghezza di banda con 5G, IoT e video 4K/8K sta alimentando una maggiore diffusione della fibra...

D: Quali errori vedi spesso?

R: La scarsa visibilità nella documentazione di rete è un problema comune. La mancata corretta etichettatura e tracciatura di pannelli di permutazione in fibra, interconnessioni ed endpoint rende gli spostamenti/aggiunte/modifiche dispendiosi in termini di tempo e più rischiosi...

D: Quali suggerimenti daresti ai nuovi arrivati nel settore?

R: Concentrati sull'apprendimento continuo. Ottieni certificazioni oltre il livello base per elevare le tue competenze. Cerca di acquisire esperienza nell'implementazione di fibre vegetali sia all'interno che all'esterno ... Forti capacità di comunicazione e documentazione sono ugualmente importanti per una carriera tecnica. Prendi in considerazione le specializzazioni di data center e provider di telecomunicazioni/servizi per offrire maggiori opportunità di carriera...

D: Quali best practice dovrebbero seguire tutti i tecnici?

R: Seguire gli standard del settore per tutte le procedure di installazione e collaudo. Mantenere adeguate pratiche di sicurezza. Etichetta e documenta attentamente il tuo lavoro in ogni fase. Utilizzare strumenti di alta qualità e apparecchiature di prova adatte al lavoro. Mantieni i fili e i connettori in fibra meticolosamente puliti: anche i piccoli contaminanti causano grossi problemi. Considera sia le esigenze attuali che la scalabilità futura durante la progettazione dei sistemi...

Conclusione

Il cablaggio in fibra ottica fornisce la base fisica per la trasmissione di dati ad alta velocità che abilita il nostro mondo sempre più connesso. I progressi nella tecnologia delle fibre ottiche e dei componenti hanno aumentato la larghezza di banda e la scalabilità riducendo al contempo i costi, consentendo una maggiore implementazione su reti di telecomunicazioni a lungo raggio, data center e smart city.

Questa risorsa ha lo scopo di istruire i lettori sugli elementi essenziali della connettività in fibra ottica dai concetti fondamentali alle pratiche di installazione e alle tendenze future. Spiegando come funziona la fibra ottica, gli standard e i tipi disponibili e le configurazioni dei cavi più diffusi, i neofiti del settore possono comprendere le opzioni per le diverse esigenze di rete. Le discussioni sulla terminazione, lo splicing e la progettazione del percorso forniscono considerazioni pratiche per l'implementazione e la gestione.

Le prospettive del settore evidenziano le applicazioni emergenti della fibra per wireless 5G, IoT e video insieme a competenze e strategie per promuovere la tua carriera. Sebbene le reti in fibra ottica richiedano conoscenze tecniche e precisione significative per la progettazione e l'implementazione, i vantaggi di un accesso più rapido a più dati su distanze maggiori assicurano che la fibra continuerà a crescere in importanza.

Per ottenere prestazioni ottimali della rete in fibra è necessario selezionare componenti adatti alla larghezza di banda e alle esigenze di distanza, installare con cura per evitare perdite o danni al segnale, documentare completamente l'infrastruttura e pianificare in anticipo aumenti di capacità e nuovi standard di cablaggio. Tuttavia, per coloro che hanno la pazienza e l'attitudine a padroneggiarne la complessità, una carriera incentrata sulla connettività in fibra ottica può comprendere operazioni di rete, progettazione di prodotti o formazione di nuovi talenti in settori in forte espansione.

In sintesi, scegli soluzioni di cablaggio in fibra ottica adatte alla tua rete e ai tuoi requisiti di competenza. Installa, gestisci e ridimensiona correttamente i tuoi collegamenti in fibra per ottenere vantaggi significativi con interruzioni minime. Continua a conoscere le innovazioni tecnologiche e applicative per creare valore strategico. La fibra è alla base del nostro futuro, consentendo lo scambio di informazioni in un istante tra più persone, luoghi e cose che mai. Per la consegna di dati ad alta velocità attraverso le comunicazioni globali, la fibra regna sovrana sia ora che per i decenni a venire.

Una guida definitiva ai cavi in ​​fibra ottica: nozioni di base, tecniche, pratiche e suggerimenti