Оптический кросс в телекоммуникациях¶

Оптический кросс — это устройство или конструктивный элемент волоконно-оптических линий связи, предназначенный для коммутации, распределения и переключения оптических волокон и кабелей между собой. Представляет собой панель, шкаф или стойку с системой портов, адаптеров и пигтейлов, обеспечивающую механическое соединение волокон и возможность оперативного изменения схемы соединений без прокладки новых магистралей. Применяется на узлах связи, в распределительных пунктах и центрах обработки данных.

¶Назначение и принцип работы

Основная функция оптического кросса — организация постоянных и переменных соединений между отдельными волокнами оптического кабеля. Постоянное (сварное) соединение выполняется с помощью сварки волокон, а коммутационное — через разъёмные адаптеры, в которые вставляются коннекторы пигтейлов и патч-кордов.

Кросс решает несколько задач:

• переход от магистрального кабеля с большим числом волокон к отдельным оптическим портам оборудования;
• коммутация и перекоммутация направлений при изменении схемы сети;
• измерение параметров линии и диагностика без нарушения работы других каналов;
• защита мест сварки и разъёмных соединений от внешних воздействий.

Конструктивно кросс обычно включает корпус (шкаф, стойку, бокс), сплайс-кассеты для укладки сварных соединений, панель адаптеров, направляющие для организации укладки волокон и элементы крепления кабеля.

¶Классификация

Оптические кроссы различают по нескольким признакам.

¶По конструкции

• Настенные — компактные боксы, устанавливаемые на стену в подъездах и небольших узлах.
• Стоечные — монтируются в 19-дюймовые телекоммуникационные шкафы и стойки.
• Шкафные — отдельные напольные шкафы для крупных узлов связи.
• Модульные — с возможностью наращивания числа портов.

¶По типу коммутации

• Кросс прямого соединения — коммутация между портами одной панели.
• Кросс с переключением — с возможностью изменения схемы через патч-корды.
• Оптический кросс с автоматической коммутацией — управляемый, с применением оптических переключателей.

¶По типу коннекторов

Наиболее распространены разъёмы стандартов SC, LC, FC, ST. В современных сетях преобладают LC и SC благодаря малым габаритам и надёжности.

¶Устройство и компоненты

Типовой оптический кросс состоит из следующих элементов:

Сварные соединения укладываются в сплайс-кассеты с соблюдением минимального радиуса изгиба волокна, что предотвращает рост затухания. Пигтейлы соединяют волокна кабеля с адаптерами, а патч-корды обеспечивают коммутацию между портами.

¶Применение

Оптические кроссы используются на всех уровнях оптических сетей:

• в городских и магистральных сетях связи;
• в распределительных пунктах доступа (абонентских кроссах);
• в центрах обработки данных для коммутации серверных и магистральных линий;
• в сетях кабельного телевидения и интернет-провайдеров;
• в системах промышленной и специальной связи.

В центрах обработки данных применяются высокоплотные кроссы с числом портов в сотни и тысячи, что позволяет коммутировать большое число оптических линий на ограниченной площади.

¶Характеристики

Ключевые параметры оптического кросса:

• количество портов и тип коннекторов;
• тип волокна (одномодовое или многомодовое);
• вносимые потери на разъёмном соединении (обычно 0,2–0,5 дБ);
• допустимый радиус изгиба волокна;
• степень защиты корпуса (IP);
• возможность монтажа в стойку или на стену.

Качество кросса напрямую влияет на общее затухание линии, поэтому к чистоте коннекторов и точности юстировки предъявляются повышенные требования.

¶Обслуживание

Обслуживание оптического кросса включает периодическую очистку торцов коннекторов и адаптеров, проверку целостности волокон, контроль затухания с помощью оптического тестера или рефлектометра, а также перекоммутацию патч-кордов при изменении схемы сети. Загрязнение торцов коннекторов — одна из частых причин роста потерь и отказов связи.

¶История и развитие

Развитие оптических кроссов связано с распространением волоконно-оптических линий связи с 1980-х годов. Первые кроссы выполнялись в виде простых панелей с разъёмами FC и ST. По мере роста плотности сетей появились компактные коннекторы LC и высокоплотные модульные системы. В дальнейшем получили распространение управляемые оптические кроссы с автоматической коммутацией, позволяющие переключать направления программно, без ручных операций.

¶Источники

• Семёнов А. Б. Волоконно-оптические сети и системы связи.
• Стерлинг Д. Техническое руководство по волоконной оптике.
• Отраслевые стандарты и каталоги производителей телекоммуникационного оборудования.