Alan osaaminen
Parien lukumäärä ja mittarin valinta: miksi näiden vääristäminen on kallista
Kaupunkiviestintäkaapeli s määritellään ensisijaisesti kahdella parametrilla: kierrettyjen parien lukumäärällä ja johtimen ulottuvuudella (AWG tai mm²). Käytännössä molemmat ovat usein alimäärittelyjä verkon suunnittelun aikana, mikä johtaa kalliisiin uudelleenvetoon tai rinnakkaisiin kaapeleihin vuosien kuluessa asennuksesta. Asuinkortteliin asennettu 100 parin kaapeli saattaa vaikuttaa riittävältä käyttöönotossa, mutta kun kuitu-rakennukseen -asennukset työntävät VDSL2- ja G.fast-aggregointilaitteita lähemmäs loppukäyttäjiä, aktiivisen parin kysyntä viimeisen mailin kuparisegmentissä voi nousta odottamattomasti, kun pariliitos- ja varapiirejä lisätään.
Johdinmittari vaikuttaa sekä silmukan resistanssiin että ylikuulumiskäyttäytymiseen. Ohuemmat johtimet (0,32 mm tai 26 AWG) vähentävät kaapelin painoa ja kanavatilaa, mutta lisäävät DC-silmukan resistanssia, mikä rajoittaa DSL-tekniikoiden tehokasta valikoimaa – erityisen tärkeää alueilla, joilla kaapin ja toimipaikan välinen etäisyys ylittää 300 metriä. Paksummat johtimet (0,5 mm tai 0,6 mm) pidentävät käyttökelpoista silmukan pituutta ja vähentävät liitäntähäviötä, mikä tekee niistä ensisijaisen valinnan pidempiin maanalaisiin kulkuyhteyksiin esikaupunkien tietoliikenneverkoissa. Useita jakelupisteitä palveleville runkosyöttökaapeleille 0,5 mm:n johtimen halkaisija on käytännöllinen vähimmäisvaatimus riittävien siirtomarginaalien ylläpitämiseksi nykyaikaisten laajakaistateknologioiden koko taajuusalueella.
Anhui Zhishang Cable Tekniikka Co., Ltd. soveltaa tätä ymmärrystä tarjoamalla jäsennellyn valikoiman parilukuja – 5 parista paikallisjakelukaapeleista 2 400 pariin runkokaapeleihin – mittavaihtoehdoilla, jotka on sovitettu kaupunki- ja esikaupunkiverkkotopologioiden tyypillisiin jänneetäisyyksiin ja palvelutiheyksiin.
Miten eristys- ja vaippamateriaalit määrittävät maanalaisen kestävyyden
Maanalainen ympäristö aiheuttaa tietoliikennekaapeleihin kemiallisia ja mekaanisia rasituksia, jotka ovat harvoin näkyvissä ennen kuin vikoja ilmenee. Maaperän pH, pohjaveden suolaisuus, hiilivetyjen läsnäolo tien valumasta ja jäätymis-sulamisjaksot hyökkäävät kaapelin rakentamiseen ulkopuolelta sisään. kaupunkien viestintäkaapeli s, ulkovaipan materiaali on ensisijainen este, ja valinnalla PE (polyeteeni), PVC ja kaksivaippaisten PE/teräsnauharakenteiden välillä on pitkäaikaisia seurauksia, jotka ulottuvat huomattavasti alkuperäisiä kustannuksia pidemmälle.
HDPE-suojukset kestävät erinomaisesti kosteutta, maahappoja ja mikrobien hajoamista. HDPE ei pehmitety ajan myötä PVC:n tapaan, mikä tarkoittaa, että se säilyttää alkuperäiset mekaaniset ominaisuutensa vuosikymmeniä hautaamisen aikana. Tämä on merkittävä etu, kun otetaan huomioon, että kaupunkien tietoliikennekaapeleiden odotetaan pysyvän käytössä 20–40 vuotta ilman kaivamista. PVC on edelleen yleinen sisä- tai puolisuojatuissa asennuksissa alhaisempien kustannustensa ja helpomman päättämisen vuoksi, mutta se ei ole sopiva valinta suoraan maahan haudattaviin tai kanavareitettyihin kaapeleihin ympäristöissä, joissa on korkea kosteus tai kemikaalialtistus.
Kaapeleille, jotka sijaitsevat alueilla, joilla jyrsijä on paljon, tai teiden ja rautateiden alla olevilla reiteillä, joissa mekaanisten vaurioiden riski on kohonnut, ulkovaipan alle on lisätty ylimääräinen panssarikerros – tyypillisesti aallotettu teräsnauha tai teräslanka. Tämä rakenne ei tee kaapelista vesitiivistä itsestään; parien väliset rakot täyttävän tulviva yhdisteen laatu ja jatkuvuus ovat yhtä tärkeitä. Huonosti levitetty tulviva seos jättää ilmataskuja, jotka vangitsevat kosteutta, joka kulkeutuu pituussuunnassa kaapelia pitkin ja aiheuttaa eristysvastuksen heikkenemistä pitkässä kaapeliosuudessa yhdestä vaippavaurion kohdasta.
Yleisiä maanalaisia vaipparakenteita verrattuna
- PE yksi vaippa: Kanavien asennuksen standardi; hyvä kosteudenkestävyys; ei sovellu suoraan hautaamiseen aggressiiviseen maaperään ilman lisäsuojaa.
- PE aallotettu teräsnauha PE: Suositellaan suoraan hautaamiseen; yhdistää mekaanisen suojan kosteussulkuun; lisää painoa ja vähentää joustavuutta.
- PE-teräslankapanssarointi: Käytetään paikoissa, joissa vetokuormitusta odotetaan (jyrkkä maasto, siltakiinnikkeet tai pystysuorat nousuputket); yksittäiset johdot tarjoavat sekä suojaa että vetovoimaa.
- Geelillä täytetty (tulvinut) ydin: Tulvaseos täyttää kaikki parien väliset ilmatilat; välttämätön liitoskohdan kosteudenkestävyydelle ja pitkittäiselle vesisulkulle.
Ylikuulumisen hallinta tiheissä kaupunkikaapeleissa
Kun enemmän laajakaistaliikennettä siirretään kupariparien yli käyttämällä vektorointia ja G.fast-tekniikkaa, ylikuulumisesta - sekä lähipäästä (NEXT) että etäpäästä (FEXT) - tulee sitova rajoitus saavutettavissa olevalle suorituskyvylle paria kohti. Kaupunkiliikennekaapeleilla, jotka on suunniteltu ja asennettu puhetason POTS-palveluun, on usein ylikuulumistasoja, jotka ovat hyväksyttäviä äänitaajuuksilla, mutta rajoittavat huomattavasti suorituskykyä yli 10 MHz:n taajuudella. Ylikuulumisen taustalla olevien fyysisten mekanismien ymmärtäminen auttaa arvioimaan, voiko olemassa oleva kaapelilaitos tukea laajakaistan päivityksiä vai onko se vaihdettava.
Ylikuuluminen parien välillä moniparisessa kaapelissa määräytyy ensisijaisesti kunkin parin kierrevälin tarkkuuden ja johdonmukaisuuden mukaan (kierteiden määrä pituutta kohti). Jokaisella hyvin valmistetun kaupunkiviestintäkaapelin parilla on ainutlaatuinen, huolellisesti kontrolloitu kierreväli, joka minimoi kytkennän viereisten parien kanssa. Kun kierrevälit ovat epäjohdonmukaisia – joko valmistusvaihteluista tai asennuksen aikana tapahtuneista fyysisistä vaurioista johtuen – kapasitiivinen ja induktiivinen epätasapaino parien välillä kasvaa, mikä nostaa koko kaapelinipun melupohjaa. Tästä syystä kaapelin valmistajan prosessinohjaus kierrettäessä ei ole vain laadun valintaruutu, vaan sillä on suora vaikutus käytössä olevan verkon laajakaistakapasiteetille.
Vektoroiduissa VDSL2- ja G.fast-käytöissä DSLAM tai DPU (Distribution Point Unit) käyttää aktiivista digitaalista signaalinkäsittelyä saman sidosryhmän parien välisen ylikuulumisen poistamiseksi. Tämä vektorointi toimii tehokkaasti vain, kun kaapelin ylikuulumiskytkentäominaisuudet ovat vakaat ja ennustettavissa – mikä edellyttää johdonmukaista fyysistä rakennetta koko kaapelin pituudella. Kaapelit, joissa on liitoskohdat, jotka häiritsevät alkuperäistä parin geometriaa, tai kohdat, joissa parit on niputettu uudelleen väärin korjauksen jälkeen, aiheuttavat ylikuulumispoikkeavuuksia, jotka heikentävät vektorointivahvistusta ja vähentävät parikohtaista suorituskykyä koko ryhmässä. Zhishang Cable ylläpitää tiukat kiertymiskulmatoleranssit ja suorittaa sähköisen tasapainotestauksen tuotantoeriin tukeakseen näitä vaativia käyttöönottoskenaarioita.
| Technology | Taajuusalue | Ylikuulumisherkkyys | Kaapelivaatimus |
|---|---|---|---|
| POTS / ISDN | Jopa 4 kHz | Matala | Normaali kiertokulma |
| ADSL2 | Jopa 2,2 MHz | Kohtalainen | Ohjattu kierreväli paria kohden |
| VDSL2 (vektorimuotoinen) | Jopa 17/35 MHz | Korkea | Tiukan nousun toleranssitasapainon testaus |
| G.fast | Jopa 106 / 212 MHz | Erittäin korkea | Ensiluokkainen rakenne, vakaa sideaineryhmä |
Kanavatilan suunnittelu ja kaapelin halkaisija: rajoitus, jota usein huomioidaan, kunnes siitä tulee ongelma
Kaupunkien viestintäinfrastruktuuri on rakennettu kestämään vuosikymmeniä, mutta kanavaverkot – kaapelit, joiden läpi kaapelit vedetään – on mitoitettu rakennusaikana tehtyjen oletusten mukaan. Kun kanavat täyttyvät, kapasiteetin lisääminen edellyttää joko mikrokaivamista uusien kanavien asentamiseksi (häiritsevää ja kallista päällystetyissä kaupunkiympäristöissä) tai halkaisijaltaan suurien kaapelien korvaamista tiheämmillä vaihtoehdoilla. Verkko-operaattoreille ja infrastruktuurisuunnittelijoille kaapelin ulkohalkaisijan ja kanavan täyttösuhteen ymmärtäminen on käytännöllinen työkalu tulevan kapasiteetin maksimoimiseksi ilman alkuasennuksen ylisuunnittelua.
Normaali kanavatäyttökäytäntö rajoittaa käytössä olevan poikkipinta-alan 40–50 prosenttiin kanavan sisäpinta-alasta yhden kaapelin osalta ja suhteellisesti vähemmän, kun useita kaapeleita jakaa kanavan. Tämä marginaali ei ole hukkaa – se vastaa vedon aikana tarvittavia taivutusvoimia, kaapelin lämpölaajenemista sen käyttöiän aikana ja välystä, joka tarvitaan, jos kaapeli on koskaan vaihdettava ilman koko reitin kaivamista. Kaapeli, jonka ulkohalkaisija on vain 10 % suunniteltua suurempi, voi vähentää kanavan teoreettista jäljellä olevaa kapasiteettia merkittävästi yli 10 %, koska rajoitus on pinta-ala (suhteessa halkaisijan neliöön), ei lineaarimitta.
Siirtyminen perinteisistä paperieristetyistä lyijyvaippaisista (PILS) kaapeleista nykyaikaisiin PE-eristettyihin kaapeleihin, joissa on täytetyt ytimet, on jo vähentänyt kaapelien halkaisijaa huomattavasti vastaavien parien lukumäärään nähden. Halkaisijaa voidaan pienentää lisää käyttämällä tiukempaa sydängeometriaa, ohuempia nykystandardien mukaisia eristeen seinämäpaksuuksia ja optimoituja sidenauha- tai seularakenteita. Verkkosuunnittelijoille, jotka työskentelevät rajoitetun kanavainfrastruktuurin kanssa, kaapeleiden määrittäminen valmistajilta, kuten Anhui Zhishang Cable Technology Co., Ltd., jotka julkaisevat yksityiskohtaisia mittatietoja ja tarjoavat kompakteja rakennevaihtoehtoja, mahdollistavat tarkat kanavan täyttölaskelmat ennen kaapelin hankintaa – sen sijaan, että havaittaisiin yhteensopimattomuus asennuksen aikana.
