ВОЛС как система связи сегодня является одной из самых перспективных во всем мире: она связывает целые континенты. Она имеет высокую несущую частоту, отличную пропускную способность и возможности мультиплексирования. Оптоволокно имеет низкий уровень потерь на распространение сигналов, труднодоступно для несанкционированного использования, не требует применения усилителей и используется для передачи данных на большие расстояния. Благодаря оптоволокну возможно проведение в каждый дом высокоскоростного доступа в Интернет, телефонной связи и телевидения.
Носитель информсигнала в волоконно-оптической связи — электромагнитное излучение оптического (ближнего инфракрасного) диапазона, а оптоволоконные кабели являются направляющими системами. История ВОЛС насчитывает уже несколько десятилетий, и за это время пропускная способность выросла от 20 дБ/км до 15,5 Тбит/с.
В России, как и во всем мире, процент проникновения оптоволокна в населенные пункты растет с каждым годом. Строительство ВОЛС начинается с проектирования — это первый этап, на котором определяются задачи, методы реализации, технические характеристики, особенности эксплуатации.
На этапе проектирования производится:
- расчет нагрузки;
- выбор системы передачи;
- выбор типа кабеля;
- выбор метода прокладки и определение механических усилий.
Прокладка ВОЛС возможна несколькими способами. Оптимальный метод выбирается исходя из полученных начальных данных.
Проектирование оптоволоконных линий связи для подвески на ЛЭП
Технология строительства ВОЛС определяется исходя из климатических условий региона и его рельефа, рабочего напряжения и конструктива высоковольтной линии, количества волокон.
При проектировании нужно учитывать, что в зависимости от способа прокладки ВОЛС нужно будет предусмотреть тип кабеля. Для подвески сегодня наиболее распространены оптический кабель в грозозащитном тросе (ОКГТ), полностью диэлектрический оптический самонесущий кабель (ОКСН), оптический навивной кабель (ОКН), оптический прикрепляемый кабель. Каждый из них имеет ряд своих преимуществ, а универсальных рекомендаций по выбору технологии строительства нет. Так, при строительстве магистральных ВОЛС и транспортных сетей, как правило, предпочтение отдается кабелю в грозозащитном тросе. Провести подвеску и монтаж оптоволоконного кабеля без отключения линии возможно при использовании диэлектрического оптического самонесущего кабеля. Преимуществами навивного кабеля являются служат его высокая надежность, экономичность проектно-монтажных работ, малые допнагрузки на высоковольтную линию.
Наземная прокладка ВОЛС
Прокладка ВОЛС в грунте является более дорогостоящим способом по сравнению с воздушным, однако, он и более надежный. Базовые способы прокладки оптоволоконного кабеля в грунт — это бестраншейный метод с помощью кабелеукладчиков или установок горизонтально направленного бурения и траншейный способ.
Если грунт открытый, то используется бронированный кабель. Кабельная броня соединяется в муфтах и заземляется для защиты от гроз и воздействия линий электропередач. Для идентификации будущих линий на этапе строительства применяются маркеры.
Если монтируется группа кабелей, то применяется траншейный способ укладки. Ширина траншеи может быть от нескольких метров до нескольких сантиметров.
Один из современных способов укладки ВОЛС — монтаж кабеля в асфальтное покрытие при помощи специальной малогабаритной техники, разрезающей дорожное покрытие специального ножа. Эта технология фактически не наносит ущерб инфраструктуре дорог.
Также строительство ВОЛС может вестись методом горизонтального направленного бурения (ГНБ), который часто используется для прокладки оптоволокна через природоохранные объекты, ж/д и автодороги, аэропорты, сельскохозяйственные предприятия. Самый простой вариант ГНБ — это «прокол», применяемый для прокладки кабеля под дорогой.
Особенности прокладки ВОЛС по дну водных объектов
Первую трансокеанскую оптоволоконную линию связи (США-Япония) ввели в эксплуатацию в 1988 году. В этом же году стал действовать первый трансатлантический телефонный оптический кабель с лазерным усилением (TAT-8), соединивший США и Европу. Сегодня ВОЛС, проведенная под водой, соединяет целые континенты. Способ, когда оптоволокно прокладывают по дну водных объектов, считается одним из самых дорогих, в то же время, в силу преимуществ этого метода, затраты окупаются.
Работам по прокладке кабеля предшествует долгая и тщательная работа по исследованию рельефа дна, маршрута линий связи, анализу оптимальных способов и сроках укладки кабеля, методов защиты ВОЛС, его дальнейшей эксплуатации и ремонта.
При планировании маршрута кабеля и после получения необходимых разрешительных документов на использование прибрежных вод отдельных государств, проводятся обширные исследования морского дна на сейсмоактивность, подводный вулканизм, оползни и обвалы, поля песочных волн, выход скальных пород, океанографические и метеорологические исследования.
Специалисты изучают глубину моря, сканируют гидролокатором бокового обзора поверхность дна, берут пробы грунта и анализируют все данные. Помимо определения оптимального маршрута, перед специалистами стоит задача и выбрать лучший способ защиты кабеля.
Оптоволоконные линии под водой могут использовать и не использовать подводные оптические усилители. Называются они, соответственно, репитерными линиями связи (с усилителями) и безрепитерными. Первые подразделяются на прибрежные линии связи и магистральные трансокеанские (межконтинентальные). Безрепитерные линии связи делятся на прибрежные линии связи и линии связи между отдельными пунктами (между материком и островами, материком и буровыми станциями, между островами). Существуют и линии связи с применением удаленной оптической накачки.
Прокладка подводных оптических линий связи производится при помощи судна-кабелеукладчика.
