FIBERGUIDE 2.0
FIBERGUIDE 2.0
Dansk El-Forbund Grafisk produktion: DUUS & KOMPAGNI Copyright I henhold til loven om ophavsret er det ikke tilladt at mangfoldiggøre indholdet af bogen ej heller dele heraf uden tilladelse fra Dansk El-Forbund. ISBN nr. 978-87-990352-6-7
VELKOMMEN TIL DANSK EL-FORBUNDS FIBERGUIDE 2.0 Dansk El-Forbund samler alle på det el-tekniske område, og vi varetager medlemmernes interesser på arbejdsmarkedet. Det gør vi bl.a. gennem en konstant udvikling af uddannelse og efteruddannelse inden for faget. Til dette formål har vi lavet en række undervisnings- og oplysningsguider. Da der hele tiden sker en udvikling inden for fiberområdet, er denne guide blevet opdateret til version 2.0. Den er lavet med henblik på, at du som arbejder i elbranchen kan få et overblik og en forståelse for nutidens og fremtidens krav til kommunikationsnetværk og fiberområdet. Der er tilføjet et afsnit om arbejdsmiljø specifikt i fiberbranchen, da det er et af de områder, hvor vi ofte oplever udfordringer. Forhåbentlig kan afsnittet være med til at skabe et bedre overblik over love, regler og god praksis inden for branchen. Hvorfor bruger Dansk El-Forbund ressourcer på at lave disse guider? Det findes der to åbenlyse svar på. For det første har vi altid ønsket at være en progressiv medspiller i udviklingen af vores branche. Det er vores opgave at skaffe medlemmerne viden om de nye teknologier og områder, så vi kan sikre de rette kompetencer for fremtidens arbejdspladser. For det andet trækkes der dagligt kilometervis af netværkskabler og fibre landet over, en vigtig del af Danmarks digitale infrastruktur. Dansk El-Forbund vil med denne guide gerne være med til at sikre arbejde af høj kvalitet udført under ordentlige vilkår. Der findes en hel del kurser i fiberteknik, så hvis dette har vakt din interesse, og du mangler noget mere baggrundsviden eller gerne vil prøve at omsætte tingene i praksis, kan vi kun opfordre dig til at søge og få den viden. Det er vores håb, at guiden vil være med til at give et løft til dig og branchen, så vi får mange spændende opgaver i fremtiden indenfor fiberteknologien. Med venlig hilsen Dansk El-Forbund
DANSK EL-FORBUND
3
INDHOLD FIBERINTRO Hvad er et fibersignal? Ulemperne ved fiber: Lyset i fiberen
FIBERTYPER
7 7 7 12
13
Multi mode-fiber Single mode-fiber
14 15
MEDIA KONVERTER
17
FIBER I LOKALNET
21
Loose tube kabler Tight buffer fiber Valget mellem tight buffer og loose tube kabler Andre kabeltyper Samling af fiber Splidsning Cleaving
23 24 25 26 27 27 30
FIBER KONNEKTER TYPER
31
MULTI MODE-BEREGNING
43
Single mode beregning udføres på samme måde
4
FIBERGUIDE
45
FIBER I WAN
47
Brønde Gadeskabe Fiber i andre lande Fiber i Grønland Fiber på Island Fiber i USA Fiber i Korea Fiber i Japan Søkabler Andre nye forbindelser Fiber i fremtiden Hvad skal vi bruge al den båndbredde til? Hvor bruger vi så denne båndbredde?
50 51 51 52 55 57 61 63 63 64 65 66 66
CWDM/DWDM SYSTEMER
69
Men hvordan virker det nu?
70
FIBERVÆRKTØJ
75
FTTH-TEORI
83
AON eller P2P (Aktiv Optiske Netværk eller Punkt-til-Punkt netværk) Passive optiske netværk Man kan sige, at der er tre områder, der udvikler det der bliver Til vores FTTH-løsning Nogle af de forskellige PON løsninger Vi sammenligner de to teknologier, og du skal huske på, at der er meget religion her Distributionsnettet Fremtiden
84 85 86 86 89 90 102
DANSK EL-FORBUND
5
FIBERMÅLEUDSTYR Dæmpning (attenuation) Return loss - Refleksioner (RL Return Loss) Udlægnings kvaliteten - måles med en OTDR Opbygning af en OTDR PMD Polarisation Mode Dispersion CD Chromatic Dispersion OSA Optical Spectrum Analyser RødLyskilde - visual fault locator (VFL) Hvad skal man så købe?
PRODUKTION Produktion af kablerne Produktion af kappen
FIBERARBEJDSMILJØ Godt arbejdsmiljø i fiberbranchen Vejen som arbejdsplads Vær opmærksom på at det er den enkelte kommune, der sætter kravet for uddannelse i deres område Ergonomi – Muskel skelet besvær (MSB) Bilens indretning Velfærdsforanstaltninger Rigtig mange bruger som undtagelse også bilen til andet end lige arbejdet, fx at indtage frokosten Kemikalier Lyset i fiberen Arbejdet med fiberen Sikkerhedskultur Safety first
6
FIBERGUIDE
103 104 106 106 107 110 111 112 113 114
115 116 119
123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 134 135 136
DANSK EL-FORBUND
7
FIBERINTRO
FIBERINTRO
FIBERINTRO HVAD ER ET FIBERSIGNAL? I bund og grund konverterer vi et elektrisk signal til et lyssignal. Det vil reelt sige, vi har ændret frekvensen fra et lavfrekvens-signal til et højfrekvens-signal Der er flere parametre, der gør fiberforbindelsen mere attraktiv end en kobberforbindelse, nemlig: Afstanden Hastigheden Immunitet over for støj Vægt Manglende udstråling Og sidst men ikke mindst prisen
ULEMPERNE VED FIBERTEKNIKKEN: Ingen Autosencing Mangel af særlig uddannelse Problemer med affald og sikkerhed Disse ulemper minimeres dog i et stort omfang en efter en. Prisen er stadig på vej ned, og det går stærkt, og som en selvfølgelig konsekvens af et større og større marked for fiberløsninger går det stærkt, så kobberet erstattes mere og mere af fiberløsninger.. Det er blevet meget nemmere at arbejde med fibre, og der er kommet mange smarte og mere monteringsvenlige komponenter. En udvikling, som vi kun har set starten på. Der bliver afholdt mange kurser i fiberteknik, og det er også blevet en del af elektriker-uddannelsen. Der er et bredt udvalg af efteruddannelseskurser samt en del certificeringskurser. Affaldsproblemet er ikke blevet mindre, men det er et spørgsmål om at følge nogle simple regler. Som det sidste problem har vi sikkerheden. Her skal vi stadig passe på os selv, vores kolleger og vores omgivelser. Reglerne kan forekomme lidt besværlige, men de er for det meste til at følge uden større besvær. Husk ved personsikkerhed, at det er din sikkerhed, som du har ansvar for.
FIBERINTRO
Læs afsnittet om arbejdsmiljø og sikkerhed.
8
FIBERGUIDE
FIGUR 1 Sådan ser en typisk, fiberopstilling ud. Det vil sige: vi har en media-konverter i begge overgange, der omdanner et elektrisk signal til et optisk signal.
Kobber
Fibre
Mediakonverter
Media
Kobber
konverter 2
Fibrene består af silica (der findes dog typer af fibre, som er baseret på plastik). Dette silica er sammensat af to forskellige typer, som er opbygget på en sådan måde, at lyset forbliver i midten af fiberkablet, i kernen. Denne er så omsluttet af en akrylkappe (coating), som giver kablet en mekanisk styrke. Kappen har intet med de optiske egenskaber at gøre, men er der udelukkende for at beskytte (træk, tryk, slag, bukninger osv.). FIGUR 2
Kerne Cladding
Coating
Her ser vi et fiberkabel, kernen i midten, omsluttet af en dragt, en cladding, og til sidst en beskyttende kappe, en coating.
DANSK EL-FORBUND
9
FIBERINTRO
Lyset bliver reflekteret (tilbagekastet) inde i overgangen mellem kernen og claddingen, og det er denne fuldkomment interne refleksion, der sikrer, at der er tale om et lille tab. Tabene i single mode-fibre (beskrives senere) er nede på ca. 0,2 dB pr. km, og det betyder, at vi mister halvdelen af signalet på en strækning på ca. 15 km. Dette tab kan dog under visse omstændigheder være større, og man kan nemt miste halvdelen af signalet på få hundrede meter, hvis det ikke behandles på den korrekte måde. Dette beskrives mere udførligt senere i guiden.
FIGUR 3 Core 62,5 µm 50 µm
Cladding 125 µm
n2 = 1.540 n1 = 1.540 to 1.562
Buffer 250 to 900 µm
N.A 0.21
Her ser vi så et stykke fiberkabel, hvor lyset reflekteres på overgangen mellem kerne og cladding. For at kunne forstå, hvordan fiberkabler virker, skal man kende til brydningsindeks. Det er et tal, der beskriver, hvor meget lyset bliver afbøjet, når vi går fra et materiale til et andet. På samme måde som når vi er på fisketur, ser det ud, som om snøren er knækket, hvor den rammer vandet. Det skyldes brydningsindeks-forskellen på luft og vand. Det er sådan, at når en lysstråle går fra et materiale til et andet, vil den enten blive reflekteret ved overgangen, følge overgangen eller bryde overgangen, og gå fra det ene materiale til det andet.
FIGUR 4 2
1
3 Materiale 1
3
2 Materiale 2
1
FIBERINTRO
Når en lysstråle går fra et materiale til et andet, kan den enten gå igennem (1), følge overfladen (2) eller blive reflekteret (3).
10
FIBERGUIDE
FIGUR 5
Her ser vi, at lysstrålen bliver reflekteret ved overgangen – på samme måde, som når vi kigger langt ud i en sø og kan se et spejlbillede. FIGUR 6 Reflektion.
FIGUR 7
Her ser vi, at lysstrålen følger overgangen. Kritiske vinkler
FIGUR 8 Her ser vi lysstrålen bryde overgangen. Det er på samme måde, som når vi kigger ned i vand og kan se noget gennem vandoverfladen.
DANSK EL-FORBUND
11
FIBERINTRO
Brydning
Princippet er meget simpelt, men det er vigtigt, at man fastholder den vinkel, som lyset kommer ind i fibrene med. Desuden skal man sørge for, at man ikke bukker fibrene, for så vil man opleve at lyset falder ud af fibrene, hvad der resulterer i et stort tab. Normale fibre i dag (ikke kablet) tåler at komme ned på en bukkediameter på 60 mm. Kommer vi under denne diameter, vil der opstå et tab. Men der er fibre, der kan kom ned på 15 mm i bukkediameter
LYSET I FIBRENE Lyset, der bruges i fibrene, er som regel usynligt. Dette skyldes, at tabet er mindre ved disse bølgelængder. De bølgelængder, der bruges, er 850 nm og 1300 nm ved multi mode og 1310, 1490 samt 1550 og 1625 nm ved single mode. Men der bruges mange andre bølgelængder i WDM-systemer. Selv om lyset er usynligt for det menneskelige øje, virker det på samme måde som det synlige lys. Det vil sige, at kastes lyset gennem glas, udsættes det for et tab, og samtidig kommer der en refleksion, når det går ind eller ud af glasset. Og kunne vi se på det, ville vi registrere effekten. Fibrene og lyset er dog tilpasset hinanden, således at tabet er meget lille. FIGUR 9
Electromagnetic spectrum Synlig lys Cosmic radition
T radiation
UV radiation
IR radiation
Communications radiation
X ray radiation Frekvens (Hz)1027
Microwave, radar
1018
10241021
1015
250 THz
Bølgelængde (m)
(1 pm)
(1 nm)
10
10
(1 mm)
10
10
0,6
0,7
FIBERINTRO
670
12
FIBERGUIDE
SW
109
106 1 MHz
(1 m)
(100 m)
10
10
λ = Bølgelængde f = Frekvens
Fiber tranmission wavelength range
Visible light
0,5
1012
VHF
1 THz1 GHz
(1 µm)
Cm = 300 000 km/s Cm = λ x f
0,4
TV
0,8
0,9
780 850
1,0
1,1
1,2
1,3 1,4 1300
1,5
1,6
µm
1550 1625 nm
DANSK EL-FORBUND
13
FIBERTYPER
FIBERTYPER
FIBERTYPER Der er to hovedtyper af fibre, når vi taler om fiber, der er lavet af silica. Der findes også typer, der er lavet af plastik (Polimer Optical Fiber POF).
MULTI MODE-FIBER FIGUR 1
Core
Core
Cladding
Cladding
62,5/125 (µm)
50/125 (µm)
Her ser vi de to multi mode størrelser.
Multi mode-udstyr var meget billigere før i tiden og bruges stadig. Begrænsningen ligger dels i en maksimal distance på 2 km og dels i en maksimal båndbredde på 1 Gbit for de oprindelige typer. Multi mode defineres i lokalnetværk som OM1, OM2, OM3, OM4 og OM5, hvor OM1 har den laveste båndbredde, og OM5 den højeste båndbredde. Disse fibre er defineret i standarden IEEE802.3. ITU har også defineret multi mode-fiberen, og den betegnes som G.651 fiber. OM3 og OM4 er laser optimeret til 10 Gbit og OM5 til 40 Gbit. Der findes flere kernestørrelser. I dag bruges oftest størrelse 50 µm – OM3 samt OM4. OM3 og OM2 er nu blevet Grandfathered. Før i tiden var 62,5 µm meget udbredt. Og OM3 bruges i stedet for OM2. HUSK, at de to størrelser under ingen omstændigheder må blandes sammen, da det resulterer i et stort tab, og blandes OM3 til OM5, vil det går ud over båndbredden. Ved multimodefibre bruges typisk 850 samt 1300 nm. Kerne diameter = 9 µm 50 µm eller 62,5 µm
FIBERTYPER
FIGUR 2 - Gengivet med tilladelse fra EXFO.
14
FIBERGUIDE
Cladding = 125 µm
Coating = 250 µm
SINGLE MODE-FIBER Dette defineres i lokalnetværksverdenen som enten OS1 eller OS2 typer, hvor OS2 er den bedste type. Inden for ITU-T kaldes typen for G.652, og den fås i 4 varianter, G.652A, G.652B, G.652C, og den, som bruges i dag, er G.652D. De andre bruges ikke, men forekommer i ældre installationer. OS2 er Grandfathered. Ud over denne type, som går for at være standarden, er der mange varianter. Til langdistancekommunikation bruger vi G.654, G.655 samt G.656 typen, og en relativt ny type er G.657, som er en fiber, der tåler en meget lille bøjningsradius. Denne type, som fås fra flere producenter, går under flere brands, bl.a. Bendbright, som nok er den mest kendte og som produceres af Draka (Prysmian). Ud over at der er mindre bukningsradius, er typen nemmere at installere. ODF’er (Optical Distribution Frame). Fiberkrydsfeltet bliver nu mindre, og kassetterne skrumper ned i størrelse. Noget som meget vel vil kunne få indflydelse i hele FTTH branchen (Fiber To The Home) Meget laves således med typen G.657A2 i dag. Single mode-fiber har ingen båndbreddemæssige begrænsninger (dog regner japanske forskere med, at 400 Tbit/s er toppen. Båndbredden er så reelt ubegrænset. I dag er grænsen for en bølgelængde 100/200 Gbit/s, og 800 Gbit/s er lige om hjørnet. Der findes dog systemer kaldet WDM/400 (Wavelength Division Multiplexing), som gør, at man kan transmittere med flere farver på samme tidspunkt i en enkelt fiber (beskrevet andetsteds i bogen). Dette bevirker, at man kan komme op på mange terabyte, og så handler det om store mængder data. Vi har i løbet af en række år set næsten en fordobling af datamængde, der udveksles på nettet. FIGUR 3 - Gengivet med tilladelse af EXFO.
Core
Cladding
DANSK EL-FORBUND
15
FIBERTYPER
9/125 (µm)
SINGLE MODE-FIBER Når vi taler om båndbredden, ser man på databladet, at der ikke er nogen form for begrænsning. Der er dog andre parametre, som er interessante. Således dæmpning, altså hvor meget signalet dæmpes pr. kilometer. I dag er tabet i normaI single mode omkring 0,2 dB/km ved 1550 nm og 0,4 dB/km ved 1310 nm. Det betyder, at der på korte strækninger bruges 1310 nm, og på lange strækninger bruges typisk 1550 nm. Udstyr til 1310 nm er billigere end udstyr til 1550 nm. Vi kan i dag komme op på strækninger på godt 400 km, før der skal installeres forstærkere, og markedet for disse komponenter stiger voldsomt, derfor falder de i pris.
FIBERTYPER
Single mode-fiber har en kerne på ca. 9 µm, som er noget mindre end kernen i multi mode-fiber. Der skrives ca. her fordi, at man har fundet ud af, at kernen er afhængig af bølgelængden, så vi vil se datablade, hvor den samme fiber opgives med forskellige kernetykkelser. Husk, at der altid skal bruges samme størrelse.
16
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
17
MEDIA-KONVERTER
MEDIA-KONVERTER
MEDIA-KONVERTERE Media-konverterens opgave er at konvertere fra et elektrisk signal til et optisk signal og tilbage. Almindeligvis har media-konvertere både en elektrisk sender og en elektrisk modtager samt tilsvarende i optiske. FIGUR 1
Modtager
Sender Elektriske signaler
Fiber Modtager
Sender
Elektriske signaler
Her ser du en typisk opstilling, kobberforbindelsen, en media-konverter (som i dette tilfælde indeholder både en sender og en modtager), to stykker fiber, et for transmission fra venstre mod højre og et for transmission for transmission fra højre mod venstre og derefter endnu en media-konverter (typisk er de to konvertere ens), som konverterer signalet tilbage til at være elektrisk.
MEDIA-KONVERTER
FIGUR 2 Her ser vi et eksempel på en traditionel media-konverter. Det er meget vigtigt, at man sørger for, at de elektriske interfaceflader er passet sammen, og at de fiberoptiske interfaceflader er tilpasset hinanden. Det elektriske er typisk auto sencing, det vil sige tilpasset båndbredden, men det er det ikke på den optiske side. På den elektriske side skal vi have en standard, der er ens. Er der tale om 10 Mbit, kan det f.eks. være 10BASE-TX. Er der tale om 100 Mbit 100BASE-T og Gbit 1000BASE-T. På fiber-siden er de tilsvarende typer 10BASE-FL, 10BASE-SX, og 100BASE-SX. Der findes flere typer af media-konverter. Det, vi har set indtil nu, er en traditionel konverter, som typisk bruges, når der skal konverteres et signal. De fås også i rackbaserede udgaver.
18
FIBERGUIDE
FIGUR 3 – Et rackbaseret modul
FIGUR 4 Dette er et eksempel på et sfp-modul som skal puttes ind i en ledig sokkel i en switch. Nogle switchere er født med plads til et sfp modul, enten et kobber- eller et fibermodul. Det specielle ved disse moduler er, at de er producent-afhængige, fx i forhold til Cisco og andre af de store. Det vil sige, at de fleste switche kun virker sammen med moduler af samme fabrikat. Men der er på det sidste kommet moduler fra blandt andre ATOP, som passer i alle switche, de skal dog kodes til den rette switch, og disse har en helt anden pris.
SFP Modul.
DANSK EL-FORBUND
19
MEDIA-KONVERTER
Her har vi et eksempel på et rackbaseret modul, hvor man kan se, at der er flere konvertere opstillet. De har den fordel, at de er nemme at fastgøre, og de fylder typisk ikke så meget. Derudover har de fælles strømforsyning. De bruges de steder, hvor der er mange signaler, som skal konverteres.
FIGUR 5
MEDIA-KONVERTER
Media-konverter fra Microsens, som kan monteres i en vægkanal.
20
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
21
FIBER I LOKALNET
FIBER I LOKALNET
FIBER I LOKALNET Når der laves lokalnetværk i dag, udlægges der rigtig meget fiber, typisk mellem krydsfelter, enten i samme bygning, eller i forskellige bygninger. Det vil sige, at man bruger fiber mellem krydsfelter, og man bruger kobber ud til arbejdspladsen. På den måde slipper man for at skifte noget ud hos den enkelte bruger. FIGUR 1
Fiber backbone Kryds felt
Kobber til arbejdsplads
Kryds felt
Kobber til arbejdsplads
Typisk forbinder et fiber backbone to krydsfelter med hinanden. Heri sidder der så et antal media-konvertere, som konverterer de optiske signaler til elektriske signaler.
FIBER I LOKALNET
Før i tiden var det normalt, at man udlagde 2 eller 4 fiberforbindelser, men i dag er det mest normalt at der er 12 eller 24 forbindelser. Når der er tale om indendørs installationer, er det meget vigtigt, at der bruges kabler, der ikke indeholder PE- eller PA-materialer og man skal nu overholde de nye CPR klassificeringer med hensyn til røg, brandbare dråber og syreudvikling. Forsikringsmæssigt er det ikke hensigtsmæssigt at bruge PE- og PA-materialer indendørs. Der findes to hovedgrupper af indpakninger, nemlig i henholdsvis Loose tube-kabler og tight buffer-kabler.
22
FIBERGUIDE
LOOSE TUBE-KABLER FIGUR 2
Kevlar tråde
250 µ
Tube Fibre
Central tube kabel (unitube). Her ses opbygningen af et loose tube-kabel. Tuben - eller røret - har typisk en diameter på mellem 2,8 og 3,2 mm. Der udvikles dog tubes, hvor tuben er nede på 1,2 mm, og så er der stadig plads til 12 fibre. Loose tube-kabler beskytter fibrene godt, og selve tuben kan være geléfyldt for beskyttelse mod fugt. De enkelte tubes indeholder typisk op til 12 fibre, nogle gange op til 24 fibre. Indeholder kablet ét rør, kaldes det tit for et uni tube- (enkelt rørs-) eller central tube (midterrørs-), og med flere rør kaldes det loose tube-kabel. Draka producerer kabler med op til 10.364 fibre. FIGUR 3
DANSK EL-FORBUND
23
FIBER I LOKALNET
Loose tube-kabel (unitube).
TIGHT BUFFER-KABLER FIGUR 4
Fibre
Distributions kabel (tight buffer).
Her har vi så et tight buffer-kabel. Man kan se, at de enkelte fibre er omsluttet af en kappe på 900 µm. De bruges typisk mellem mindre krydsfelter, og konnekter sættes direkte på. Typiske størrelser er fra en enkelt leder og op til 24 ledere. Kabeltypen kaldes ofte for et distributions kabel. Kablerne bliver for store, hvis der er over 24 ledere.
FIGUR 5
FIBER I LOKALNET
Tight buffer-kabel.
24
FIBERGUIDE
VALGET MELLEM TIGHT BUFFER OG LOOSE TUBE-KABLER Tight buffer-kabler har en ekstra beskyttelse om fibrene, som betyder at de nemmere kan afsluttes. De er velegnede til at afslutte direkte i en konnekter, det vil sige i vægudtag eller i patchpaneler. Kevlaren i kablet giver den en vis styrke, men kabler tåler ikke at blive trykket eller klemt, og fastgørelse i forskruninger er ikke godt. Men fibrene er godt beskyttet, der hvor konnekteren påsættes. Loose tube-kabler er til gengæld billigere og fylder mindre. De består af et rør, som typisk indeholder 12 eller 24 fibre, så installationsmæssigt er kabeludlægning nemmere, da kablet er mindre. De er også lidt bedre beskyttede og kan fastgøres i forskruninger. Men så kommer problemet, kablet skal nu afsluttes i en kabel-deler - break out kit - eller i en splidse-kassette. Kablerne er ikke velegnede til afslutning direkte i en konnekter. Der er faktisk mange, som desværre gør dette, og man vil opleve, at installationen formentlig ikke kan holde i den forventede levetid. Men ulempen er, at det tager lidt længere tid at montere dem, eller at man skal bruge en splidse-kassette og en splidser. FIGUR 6
DANSK EL-FORBUND
25
FIBER I LOKALNET
Loose buffer-kabel.
ANDRE KABELTYPER I dag er der nye typer på vej. Disse er såkaldte mikrokabler, det vil sige kabler som har en betydeligt reduceret kappetykkelse, og hvor kappen tilsvarende ikke er så beskyttende over for træk, tryk, slag, bukninger osv. De er beregnet til ilægning i rør, der giver dem den nødvendige styrke. Hvor 72 fibre ved starten af 2008 var det normale, fylder 288 i dag ikke mere. Det afgørende ved kablet er, om det kan blæses i et l0 mm rør. Disse bruges typisk i FTTH-installationer (Fiber To The Home) og ikke så meget i LAN-installationer. FIGUR 7
Mikrokabel.
FIBER I LOKALNET
Man skal bemærke, at kablet her er et mikrokabel. Dette eksempel er et kabel med 288 fibre, de enkelte farvede rør, man kan se, indeholder 24 fibre pr. minirør.
26
FIBERGUIDE
SAMLING AF FIBRE Når fibre skal samles, kan det gøres på to måder. Det gælder for fibre som for kobber: enten permanent med splidsning eller med omkoblingsmuligheder med konnekter.
SPLIDSNING Splidsning kan udføres enten mekanisk eller fusionsmæssigt. Fusionssplidseren, som smelter fibrene sammen, giver et meget lavt tab, og processen er billig at udføre. Det kræver dog, at man har en splidser. Hvor disse før ofte har kostet fra ca. kr. 250.000, er vi nu nede ved kr. 60.000, de fås endda helt ned til kr. 11.000 i dag.
FIGUR 9
Kerne-fusionssplidser.
V-grove-fusionssplidser.
Her ser vi en fusionssplidser. Funktionsmæssigt gør alle sådanne det samme, men der findes to hovedtyper, core- (altså kerne-) og cladding-splidsere. Det handler om, hvordan selve fibrene føres sammen. Er der tale om core-splidser, bliver de ført sammen i forhold til kernen, og er det en cladding-splidser, er det claddingen, som bruges til at styre fibrene sammen.
DANSK EL-FORBUND
27
FIBER I LOKALNET
FIGUR 8
FIGUR 10
Cladding Kerne
Core-splidser. Her ser vi, hvordan en core-splidser fører fibrene sammen og lægger dem i forhold til kernen. FIGUR 11
Cladding Kerne
Cladding-splidser. Her ser vi, at det nu er fiber cladding der føres sammen og det betyder, at kernerne måske ikke er lige over for hinanden. Denne type splidser kaldes også for en V-groove-splidser.
FIBER I LOKALNET
Det bedste resultat opnås med en core-splidser, men de billigere cladding-splidsere vil kunne bruges mange steder. Tabet ved brugen af de to splidsere ligger nede i området 0,01 til 0,03 dB for core-splidseren, og en anelse højere for cladding-splidseren. Men cladding-splidserne bliver bedre og bedre i takt med, at fiberkvaliteten forbedres.
28
FIBERGUIDE
FIGUR 12
Her ser vi fibrene lagt i splidseren, klar til at blive splidset sammen.
Det er også muligt at samle fibre med en mekanisk splidsning. Dette er en noget dyrere løsning, men den er udstyrsmæssigt noget billigere. Mekaniske splidsninger kræver lidt mere plads.
FIGUR 13
DANSK EL-FORBUND
29
FIBER I LOKALNET
Mekanisk splidsning.
CLEAVING Inden man splidser, skal der cleaves, hvilket betyder kløves eller spaltes. Det vil sige, at fiberen skæres ren i en vinkel på 90 grader. Præcision er vigtig, da en afvigelse på 1 grad vil give et meget dårligere resultat. FIGUR 14
FIBER I LOKALNET
Cleaver.
30
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
31
FIBER KONNEKTER-TYPER
FIBERKONNEKTERTYPER
FIBERKONNEKTER-TYPER Der findes mange typer af konnektere i omløb, men efterhånden er der ved at tegne sig et billede. Før i tiden var den mest populære ST-type, en bajonet-konnekter, som har vist sig at være ustabil. Sådanne kan ikke certificeres mere og må således ikke bruges inden for det offentlige. Møder du ST-konnektere i et lokalnetværk, og er installationen ikke stabil, så kan dette være årsagen. Men disse konnektere bruges stadig i industrien.
FIGUR 1
ST-konnekter.
FIGUR 2
SC-konnekter.
FIBER KONNEKTER-TYPER
SC-konnekteren er meget populær, den er billig at producere, og den virker. Eneste ulempe er, at den er fysisk stor.
32
FIBERGUIDE
Der er derfor kommet en afløser, LC'en eller Lucent-konnekteren. Den er lille, og der er plads til to på samme plads, som en RJ-45 konnekter optager (se nedenfor). Den er simpel, stabil, ogproduceres af mange i dag. Desuden fås den i udgaver diverse multi mode-udgaver (beige, sort, aqua, lyngfarvet eller falmet grøn) og i single mode (blå) og desuden i en refleksionsfri udgave (den grønne). Den bliver mere og mere udbredt. Men som sagt er størrelsen dens største fordel. I et 43 H-krydsfelt er der plads til 1920 konnektere. Det giver dog problemer med afgang af patchkabler. Der er på det sidste kommet krydsfelter med plads til over 4.000 konnektere. FIGUR 3
LC-konnekter.
FIGUR 4
Krydsfelt med LC-konnektere. Her er der tale om patchkabler på vej til det aktive udstyr.
Dette forudsås på et tidspunkt at skulle blive FTTD (Fiber To The Desk) stikket med sine to fibre og lille størrelse, ikke større end en RJ45-konnekter. Men i dag er den praktisk talt væk.
Den passive del. DANSK EL-FORBUND
33
FIBER KONNEKTER-TYPER
FIGUR 5
FIGUR 6
MT-RJ konnekter. FC-PC-konnekteren blev engang betegnet som en af de bedste konnektere, men er i dag ikke meget brugt. Den ses dog i ældre teleinstallationer og måleudstyr. FIGUR 7
FC-APC konnekter. Volition-konnekteren fra 3M er også en dobbeltkonnekter. Den har dog ikke rigtig slået an i Danmark. Det er en konnekter med to fibre, og den har et footprint, der passer i et Rj45 hul.
FIBER KONNEKTER-TYPER
FIGUR 8
Volition-hunstikket.
34
FIBERGUIDE
FIGUR 9
Volition-hanstikket. Inden for bankverdenen var E-2000-konnekteren tidligere meget brugt, det er en konnekter af meget høj kvalitet. Den er blandt andet meget god til at håndtere de høje effekter, som bruges i analog-TV-installationer. Den er født med en beskyttelseshætte, som skærmer mod det meget farlige laserlys. På grund af den meget høje pris er den ikke meget brugt. Der er kommet en afløser i halv størrelse, E-3000.
FIGUR 10
DANSK EL-FORBUND
35
FIBER KONNEKTER-TYPER
E-2000.
MPO eller MTP Denne konnekter er sidste skud på stammen med flere fibre, typisk 12 eller 24, men den fås også i en variant med 8 fibre. Den er designet med op til 72 fibre. Den bruges ofte i datacentre, hvor der skal bruges rigtig mange fibre.
Her er der mange stiktyper at vælge imellem, samt selve konnekteringsmetoden. Skal man lave meget små mængder af afslutninger, kan man bruge præpolerede konnektere, det vil sige konnektere som er færdigslebet. Det betyder, at man ikke skal polere i 8-taller, som man gjorde i gamle dage. Sidste type er splice-on-konnekteren, hvor splidsesømmet er i konnekteren.
FIBER KONNEKTER-TYPER
Splice-on-konnekter fuseconnect.
36
FIBERGUIDE
FIGUR 11
Præpoleret konnekter fra Belden. FIGUR 12
Præpoleret konnekter fra 3M. FIGUR 13
DANSK EL-FORBUND
37
FIBER KONNEKTER-TYPER
Præpoleret konnekter fra LK.
FIGUR 14
Præpoleret konnekter fra Fujikara. FIGUR 15
Dette er en pigtail (grisehale). Det vil sige en konnekter, der er påmonteret et typisk 1 meter-fiberkabel. Er fiks og færdig, skal kun renses, men skal splidses på ved hjælp af en splidser. Er absolut den billigste løsning. Men investeringen er stor.
FIBER KONNEKTER-TYPER
FIGUR 16
Patch panel afsluttet med splids kassette.
38
FIBERGUIDE
FIGUR 17
AFL Break out kit. Beregninger viser, at man skal udføre 500 konnekteringer, før det kan betale sig at købe en fusionssplidser. Så laver man lidt fiberarbejde i løbet af et par år, kan det være en god investering. Og da prisen på splidser er faldet drastisk, så skal der ikke så mange til i dag.
FIGUR 18
Når der er tale om samlinger, der skal kunne omkobles, bruges der altid konnekter, og der findes mange forskellige typer på markedet. De kan dog inddeles i 3 kategorier. Den første type konnekter, som skal monteres og poleres, bruges dog ikke ret meget mere, men er den mest kendte. Eksemplet herpå er Hot Melt fra 3M. Det er her, man skal sidde med poleringspapir og slibe i 8-taller. Dette giver ikke den bedste konnekter.
DANSK EL-FORBUND
39
FIBER KONNEKTER-TYPER
Værktøjs kit (-udstyr) Keffibre.
Næste eksempel er præpolerede konnektere, som er poleret fra producentens side. LK har et godt eksempel på dette. Eneste investering her er et lille værkstøjskit til at montere konnekteren med - Tyco og Belden har også denne type. Den sidste konnektortype er pigtails, som er færdigmonterede konnektere, hvor der er monteret et stykke kabel. De leverer den billigste metode, men her kræves det, at der investeres i en splidser for at montere. Er der tale om en præpoleret konnekter, skal der typisk bruges et lille værktøjskit.
FIGUR 19
Præpoleret konnekter med værktøj fra Keffibre.
FIGUR 20
FIBER KONNEKTER-TYPER
Pigtail. Når man har valgt monteringsmetoden, skal man vælge den type, man ønsker. Her er udvalget også meget stort. Den mest udbredte af de gamle typer er SC typen. Den nye type der vinder frem, er LC, som kun fylder det halve.
40
FIBERGUIDE
Det er vigtigt at huske farvekodningen: Beige eller sort er til multi mode-installationer. Aqua til OM3, Erica Violet (lyngfarvet) til OM4 og Pale Green til OM5. Blå til single mode installationer. Grønne er til single mode-installationer, som skal være refleksionsfri (det vil sige, at signalet ikke tolererer, at der er refleksioner - typiske kabel TV (DVB-C)-installationer. Vigtigst er, at man aldrig må se en blanding af de forskellige farver.
FIGUR 21
SC-konnekter, 3 typer.
LC-konnekter, 2 typer.
DANSK EL-FORBUND
41
FIBER KONNEKTER-TYPER
FIGUR 22
FIGUR 23
En LC- og en SC-konnekter.
FIBER KONNEKTER-TYPER
Lokalnetværk kan udføres som et FTTD (Fiber To The Desk eller fiber til arbejdspladsen). Her føres fiberforbindelsen ud til et vægudtag, hvor fiberen føres over til et fibernetværkskort, eller der monteres media konverter og kobberkabel ud til pc’en.
42
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
43
MULTI MODE- BEREGNING
MULTI MODEBEREGNINGER
MULTI MODE-BEREGNINGER Der ønskes etableret en fiberforbindelse mellem to krydsfelter, hvor der er 200 m mellem de to krydsfelter. Der ønskes benyttet drop- og patchkabler i begge ender. Vi ønsker en båndbredde på 1 Gbit. Der regnes med 4 par konnektere (på grund af patchkabler i begge ender). Tab i fiber (ved 850nm)
2,5 dB/km
0,54 dB
Konnekter tab
0,5 dB * 4
2,0 dB
Eventuel splidsning
0,05 dB pr. splidsning
Forventet tab i alt
2,54 dB
Reserve til eventuelle reparationer
3,0 dB
Det vil sige, at vi skal bruge et media konverter-par som har et budget på mindst 5,54 dB.
Her er et eksempel på transition. FIGUR 1 1000BASE-T Switch Op til 100 meters UTP
1000BASE-T Media Converter
MULTI MODE-BEREGNING
Op til 2 km multi mode-fiber eller 125 km single mode-fiber
Op til 100 meters UTP 1000BASE-T Switch 1000BASE-T Media Converter
44
FIBERGUIDE
Der er her forskellige media konverter-moduler, som klarer forskellige afstande. Med en hastighed på 1 Gbit, og ved brug af multi mode-fiber rækker det op til 2 km. Er der derimod tale om single mode, så klarer vi en afstand på op til 125 km. 1000BASE-T (R)-45) [100 m/328 ft.] 1000BASE-SX 850nm MM (SC) 220 m / 722 ft.) Link Budget: 7.0 dB 550 m / 1804 ft.) Link Budget: 7.0 dB Denne konverter klarer en afstand på mellem 220 og 550 meter. Bruger man 62,5 µm fiber, er afstanden kun 220 m. Bruges der derimod 50 µm fiber (som efterhånden er det mest brugte) er afstanden 550 m. Det er et budget på i alt 7 dB, og der er ingen problemer.
SINGLE MODE-BEREGNING UDFØRES PÅ SAMME MÅDE Der ønskes etableret en fiberforbindelse mellem to krydsfelter, som er placeret i hver sin bygning. Der er 5 km mellem de to krydsfelter. Der benyttes drop- og patchkabler i begge ender. Vi ønsker en båndbredde på 1 Gbit. Der regnes med 4 par konnektere (på grund af patchkabler i begge ender). Tab i fiber
0,4 dB/km
2 dB
2 splidsninger
0,05 pr. stk.
0,1 dB
konnekter
4 par af 0,4 dB
1,6 dB
forventet tab
3,7 dB
reparationer / reserve
3,0 dB
Samlet budget
6,7 dB
DANSK EL-FORBUND
45
MULTI MODE- BEREGNING
Da der er splidset pigtails på i begge ender er der 2 splidsninger.
FIGUR 2 1000BASE-T Switch Op til 100 meters UTP
1000BASE-T Media Converter Op til 2 km multi mode-fiber eller 125 km single mode-fiber
Op til 100 meters UTP
1000BASE-T Media Converter
1000BASE-T Switch
Opstillingen er den samme som før.
1000BASE-T (RJ-45) [100 m/328 ft.] 1000BASE-LX 1310nm SM (SC) [25 km/40.4 mi.] Link Budget: 7.0 dBa
MULTI MODE- BEREGNING
Vi kan her se at skal vi op på en afstand af 5 km, så har vi et budget på media konverteren på 7 dB og et forbrug på 6,7 dB, hvor de 3 er reserve så det er ikke noget problem. De 100 meter, der henvises til (1000BASE-T), er kobberforbindelsen, og den må kun være på de 100 meter (90 m fast installation).
46
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
47
FIBER I WAN
FIBER I WAN
FIBER I WAN
WIDE AREA NETWORK-INSTALLATIONER Så snart vi kommer udenfor, er der helt andre udfordringer. Det skal gerne være vandtæt, der skal være styr på temperaturområdet, og det hele monteres enten i brønd eller i gadeskabe. Udendørs-installationer bruges typisk til at sammenbinde indendørs-installationerne. De virksomheder, der laver mest af det i dag, er teleselskaber og ISP'er (Internet Service Provider) som laver FTTH (Fiber To The Home)-fiber til hjemme-installationer. Det, vi ser mest, er de mange orange rør, som bruges til at blæse kabler eller fiber i. Disse forbinder de enkelte gadeskabe eller brønde med forbrugerne. Der er mange diskussioner om man skal have splidsninger, konnektere og andre passive komponenter ude i landskabet. Her skal man så vælge, om kabler skal ligge direkte i jorden, eller om de skal blæses eller skylles i rør. Rør har den fordel, at de er billige at lægge og fylde fiberkabler i, når der er behov for det. I teorien kan man også skifte dem på et senere tidspunkt, men måske kan de sætte sig fast, så vi får den samme problematik, som er til stede, når vi skal skifte gamle ledninger i et stålrør. Vi har i dag to typer af kabler, de normale, som kan tåle at blive lagt direkte i jorden, eller rør, som er hårdføre, og så de nye mikrokabler, som er noget mindre, hvor man i dag kan få et kabel med 288 fibre, som kan ligge i et l0 mm rør (for 10 år siden var der kun plads til 72 fibre). Det er imponerende og fortæller noget om udviklingen indenfor fiberteknik. Problemet med disse kabler er, at de ikke tåler meget tryk, og der må under ingen omstændigheder bruges strips på disse kabler, når de skal aflastes.
FIBER I WAN
288 fibre i standardkabel og 288 i mikrokabel.
48
FIBERGUIDE
FIGUR 1
Forholdet mellem standardkabel og mikrokabel.
B 96 Fiber 6,7 mm O.D.
Conventional 96 Fiber 13.6 mm O.D.
FIGUR 2
Et mikrokabel.
Når der er rør mellem disse skabe eller brønde, skal kablet blæses i og aflastes. FIGUR 3
Aflastning af mikrokabel.
DANSK EL-FORBUND
49
FIBER I WAN
Til aflastning føres de enkelte fibre op til en splidsekassette, hvor man så splidser dem sammen. Typisk afgrener man fra et kabel til et andet eller til flere andre kabler.
FIGUR 4
FIGUR 5 En muffe med normale kassetter som de fleste kender.
En muffe med Tyco kassetter. Disse kassetter indeholder kun fibre fra én kunde pr. kassette i modsætning til de normale, hvor mange kunder blandes i en kassette.
BRØNDE Brønde har den fordel, at de ikke er særligt synlige og meget spritbilistvenlige, da man kører over dem. Der kan dog være problemer med at holde brønden tæt og dermed holde vandet ude. Det sidste tiltag er nu, at man er begyndt at aflåse brøndene for at forhindre, at kabler bliver stjålet. Der ligger typisk mange meter kvejl i sådanne brønde, og desuden er der vandproblematikken. Ydermere kan installationen ødelægges af enten for høje eller for lave temperaturer eller decideret hærværk. Så vi vil se at der kommer flere og flere systemer til at sikre brønde med fiberkabler i.
FIBER I WAN
FIGUR 6
Billede af en låst brønd.
50
FIBERGUIDE
FIGUR 7
Muffe i en brønd.
GADESKABE Gadeskabe er nemmere at arbejde med end brønde, men de pynter ikke ligefrem i landskabet, og de er følsomme over for spritbilister og deres kørsel. Nogle vælger at montere muffer heri, andre vælger at montere indendørskassetter i. Der findes mange forskellige udseender, men flere og flere stiller krav om en vis ensartethed, og her er vores lokale producenter godt på banen.
FIGUR 8
Gadeskab med comscope-indhold.
FIBER I ANDRE LANDE
DANSK EL-FORBUND
51
FIBER I WAN
Der bliver lagt fiber ud i mange lande, men her kan vi se, at der bruges mange forskellige installationsmaterialer. Så her er nogle billeder fra den store verden.
FIBER I GRØNLAND Der bliver lagt fiber ud i Grønland. Det er Tele Greenland, der bruger det til deres kommunikation og leverer fiberforbindelser mellem offentlige bygninger og mellem de firmaer, der ønsker det. Grønland er et af de lande der sætter pris på deres kabler og beskytter dem med såkaldte halvrør, som de lægges i. Og meget af det er endda gravet ned. Det giver gode installationer, men de er ikke helt billige at udføre. På billederne kan man se installationer i Nuuk, men det er samme metode, der bruges i de fleste byer og bygder. Kabler, dåser og muffer skal kunne holde til de lave temperaturer, der er i Grønland. Tele Greenland er i gang med to projekter, nemlig et FTTH-projekt, hvor man lægger fiber ind til de enkelte lejligheder i en boligblok (her bruges et kombi-kabel - et kabel med både kobber og fiber), og en fiberforbindelse til Canada, som skal dække det fremtidige kommunikationsbehov. FIGUR 9
Kombi-kabel. Her kan man se de fire kobberpar samt to fiberrør.
FIBER I WAN
Al kommunikation mellem byer og bygder i Grønland sker med radiokæder eller satellit. På det sidste er der etableret en del søkabler. Disse radiokæder forsynes dog med fiber, når vi kommer ned på mindre afstande. Der er søkabel adgang til Nuuk, Qaqortoq, Manitsoq, Sisimiut samt Aasiaat.
52
FIBERGUIDE
FIGUR 10
Kommunikation til andre. FIGUR 11
DANSK EL-FORBUND
53
FIBER I WAN
Alle fiberkabler beskyttes ved hjælp af halvrør, som er jernrør, der beskytter kablerne mod ydre påvirkninger.
FIGUR 12
Ved store installationer er der mange kabler og rør. Her ser vi telekommunikation fra Tele Greenlands hovedcentral. FIGUR 13
FIBER I WAN
Halvrør bliver lagt, hvor der er behov for det.
54
FIBERGUIDE
FIBER PÅ ISLAND Fiber bliver udrullet i stor stil på Island, men det er forholdsvis nemt, da de fleste mennesker her bor i den samme by. Det lokale elværk udfører fiberarbejdet, så elværket leverer nu et bredt sortiment af installationer, el, koldt og varmt vand og internet. Alt bliver gravet ned, og der må ikke være noget synligt monteret på kundens husfacade. Det giver udfordringer for installationsarbejdet. I Danmark har vi nogle steder en lille boks på husfacaden, det vil sige et splidsepunkt, og i USA er det en hel ONTen (fiberboks), og så skal der kobberkabler ind i huset. På Island har man valgt en punkt-til-punkt-struktur, baseret på fiber, og en ren IPTV løsning. Det gør, at installationen er nem, der er gode test- og fejlfindingsmuligheder, og selvfølgelig er der en mulighed for høj internethastighed til alle. Der går nogle år før arbejdet kan afsluttes, og p.t. bygges der mange sommerhuse, som også skal have en forbindelse. De fleste caféer har gratis trådløse opkoblinger, så der er ingen problemer med at tjekke mails, når man er på ferie. Da installationerne her udføres som skjulte installationer giver det udfordringer, idet der mange steder er varme i fortovene og ligeledes i nogle af vejene. Backbone-nettet består af kabler. Der blæses minikabler, som er få mm tykke, i et l0 mm rør, og inden døre hos kunden blæses fibre i et 6 mm rør.
FIGUR 14
DANSK EL-FORBUND
55
FIBER I WAN
Lille ODF.
FIGUR 15
Håndtering af overskudskabel.
FIGUR 16
FIBER I WAN
Brønd under installation.
56
FIBERGUIDE
FIBER I USA I USA er det næsten altid PON (Passive Optical Network), der udrulles, og den store udbyder er Verizon. I modsætning til os, når vi taler om tilsluttede huse, taler de derovre mest om de huse, som de har ført fiber forbi. Forholdene er anderledes end i Danmark, da der oftest er længere mellem de enkelte huse, når man kommer på landet. Det er ikke ualmindeligt, at der er 50 km mellem de enkelte huse, og det betyder, at budgetter (både for fiber og øvrig økonomi) får en helt anden betydning. Når der udføres arbejde, er det heller ikke på samme måde, som når vi udfører installationer. Hvor vi – bortset fra de tilfælde, hvor der på grund af mangel på arbejdskraft bliver lavet en del af personer uden uddannelse, eller hvor sidemandsoplæring resulterer i dårlige installationer – bruger veluddannet arbejdskraft, så bruger de folk med en meget lille eller ringe uddannelse, og det betyder, at de udvikler stiksystemer, som alle kan bruge. Corning har udviklet en ny kapsling til beskyttelse af normale konnektere, som kaldes for hardend-konnekter, en SC-konnekter med en meget god beskyttelse.
FIGUR 17
En hardend-konnekter.
Et firedobbelt udtag til hardend-konnektere.
DANSK EL-FORBUND
57
FIBER I WAN
FIGUR 18
FIGUR 19
En muffe bund bestykket med hardend-konnektere. Amerikanerne har heller ikke samme tradition for at lægge kabler i jorden som vi har, så alt bliver hængt op på master. Når vi ser de mange flotte parcelhusgader i USA, vil man opdage, at der i deres baghaver er master med både højspænding, lavspænding, kabel-tv baseret på kobber og så til sidst deres fiberforbindelse. Alt på samme mast. Vægten af alle disse installationer bevirker, at langtfra alle master står lodret. Installationer udføres som PON, det meste som GPON installationer, og de har nu indset, at internetforbruget stiger voldsomt, ikke så meget fra servere på nettet til brugere, men mellem brugere. Det vil sige, at i stedet for client-to-server-løsninger bruges nu punkt-tilpunkt-løsninger, som bevirker, at båndbreddeforbruget stiger voldsomt. Hvad angår stabiliteten i deres installationer, ved vi kun, at deres elinstallationer ikke er de mest stabile, så det er deres fiberforbindelser måske heller ikke. Men der satses meget på fiber i USA, hvor valget klart er fiber over hele linjen. På grund af den ustabile el-forbindelse er der krav om en UPS hos alle kunder.
FIGUR 20
FIBER I WAN
Muffer monteret på mast.
58
FIBERGUIDE
Figur 21
PON fordelingsskab.
Figur 22
DANSK EL-FORBUND
59
FIBER I WAN
Kobber CATV samt fiber.
Figur23
Overskudskabel skal også placeres i masten.
Figur 24
FIBER I WAN
Kønt er det ikke ligefrem.
60
FIBERGUIDE
FIBER I KOREA Korea har også i stort omfang valgt fiber som deres løsning, og tilslutter brugere i meget stor stil. Igen har de valgt PON strukturen. Korea er et af de lande der producerer mange CPE (Customer Premesis Equiptment), det udstyr der står ved kunden, så de er godt med hvad det angår. Strategien i Korea er, at der rulles fiber ud til så mange som muligt. De har valgt den luftbårne løsning, og deres installationer ligner til forveksling de amerikanske det kan godt være at de virker, men kønt er det ikke.
DANSK EL-FORBUND
61
FIBER I WAN
Figur 25
Figur 26
FIBER I WAN
Figur 27
62
FIBERGUIDE
FIBER I JAPAN Japan har også valgt PON løsningen. NTT (nationalt teleselskab), er den store leverandør af tele- og fiberforbindelser. NTT er med til at udvikle nyt udstyr og nye installationsteknikker. Figur 28
Her har vi et eksempel på en ny type af fiber, som leveres som en spiral, og kan trækkes i et 16 mm rør. Den er komprimeret med en faktor 1:20 og det betyder at et stykke på 1 meter kan trækkes ud i et rør på op til knap 20 meter. Meget smart, og tiden må vise, om det bliver udbredt.
SØKABLER
DANSK EL-FORBUND
63
FIBER I WAN
Der bliver lagt flere og flere søkabler. Greenland Connect; fra Newfoundland til Nuuk, Qaqortoq og så videre til Island. To fra New Foundland til Nuuk, tilsvarende to til Qaqortoq, og to fra Nuuk til Qaqortoq. Det giver fuld redundans i forhold til kabel fejl. Startede med 96 kanaler af 10 Gbps nu opgraderet til 40 Gbps pr. kanal. Der er forstærker for hver 80 km. Sidst er der lagt kabel fra Nuuk til Matisoq, Sisimiut og så til Aasiaat, så nu er langt over 50 % af den Grønlandsk befolkning bosat i byer med søkabel adgang.
ANDRE NYE FORBINDELSER SkagenFiber: 170 km mellem Larvik og Hirtshals, med 96 fibre. Cobra fiber: mellem Danmark og Holland, godt 300 km. Havfrue(AEC/2); fra New Jersey (USA) til Blaabjerg ved Esbjerg, 6 par kabler med en kapacitet på 108 Tbit.
FIBER I WAN
OPCW undervisning - Aasiaat, Grønland. Kablet skal forbinde søkabel til byen.
64
FIBERGUIDE
FIBER I FREMTIDEN Det er altid svært at spå om fremtiden. Men alt tyder på at behovet for datakommunikation stiger og stiger. Alle forudsigelser peger på en fortsat uforandret vækst. Og denne vækst har ingen ende. De første pc’er var født med en hastighed på 4,77 MHz, hvor vi nu er oppe på hastigheder målt i GHz, altså 1000 gange hurtigere. De første modems var på 110bps. Vi sluttede med 56 Kbps modem og blev afløst af ISDN, som allerede er forældet og bliver erstattet af ADSL/VDSL i dag, som nu har en hastighed på 1Gbps i både up- og downloadhastigheder. 40 Gbit backbone netværk er etableret, 100 Gbit standarden er vedtaget til singlemode og kort multi mode installationer. Der er kommet bendbright (Prysmian) fiber. Fiber som kan klare bukninger ned til 15 mm, hvor vi før havde en grænse på 60mm, OFS har en EZ-bend fiber med en mindste bukke diameter på 5 mm. Der kommer hele tiden nye fibertyper, der løser de opgaver, der opstår. Et bud for fremtiden kunne være; en 10 Gbit Internetforbindelse til alle husstande, som man kan få i CHATANOSA. Det vil betyde, at vi har båndbredde til alt det vi har behov for. Vi vil ikke have en dvd-afspiller, kun streame film live fra nettet. Vi vil ikke have behov for fotoalbums eller filmmedier. Alt vil hvorsomhelst kunne ses på nettet. Vi vil ikke have ret mange bøger, men vil læse online. Vi vil ikke nøjes med et forældet HD Ready TV, der allerede er afløst af 4K og 8K fjernsyn. 3D tv er ankommet men ikke særlig populært Der er forskellige muligheder nu. Vores skærme bliver større, vejer mindre, er mere fleksible og meget billigere. Der er kommet billedrammer med elektroniske skærme til digitalbilleder. Der er kommet billedrammer med live-billeder. Vi får kommunikationsmuligheder med live-videooverførsel alle steder. Mellem tv, mobiler og fastnettelefoner.
DANSK EL-FORBUND
65
FIBER I WAN
Det hele bygger på en infrastruktur der skal være opbygget på fiberteknik, det vil sige: En fiberforbindelse ud til alle husstande En fiberforbindelse ud til alle firmaer En fiberforbindelse ud til alt der har noget at fortælle. (hvor der måles, styres, reguleres osv.).
Men det kræver at det hele er installeret korrekt, udført håndværksmæssigt korrekt og ikke mindst udført efter fabrikanternes forskrifter, samt at alt er dokumenteret.
HVAD SKAL VI BRUGE AL DEN BÅNDBREDDE TIL? Det er stadig svært at få leveret en højhastighedsinternetforbindelse. Selvom elselskaberne lægger meget fiber ud, vil der gå lang tid før alle har adgang. Teleselskaber der leverer ADSL, bliver ved med at fortælle, at 10 eller 20 Mbit er mere end rigeligt, men er man supernørd, så skal man måske have en 1 Gbps forbindelse. Problemet er, at selskaberne glemmer at fortælle, at de ikke leverer en upload hastighed som kan bruges til noget. Det er stadig nede på det halve af ens downloadhastighed. Ser vi på hvordan vores forbrugsmønster har udviklet sig, så havde vi i gamle dage 80% LAN trafik og 20% WAN trafik. Det meste lå på vores egen computer i huset eller i firmaet, og vi hentede ikke så meget fra Internettet. I dag er trafikken omvendt. Måske 20% er lokal trafik og 80% er WAN trafik. Vores netværkskort er på 1 Gbit, så vores internetopkobling skal være på en 10 Gbit snart/nu.
HVOR BRUGER VI SÅ DENNE BÅNDBREDDE? Mail — Her er der ikke tale om det store forbrug. For mange er det langt under 1 Mbyte pr. dag der overføres. Det offentlige — er nu åbent 24 timer i døgnet, 365 dage om året. Meget af det som man før skulle stå i kø for, klares nu over nettet. Hurtigt, nemt og praktisk. For eksempel: www.borger.dk. Sundhed — her er mange ting også blevet tilgængelige online. Lægejournaler er tilgængelige og har man en digital signatur, er det nemt at få adgang til www.sundhed.dk” Billetter — har man behov for billetter til tog, bus, biografen eller flyveturen, så er det i dag nemmest at bestille på internettet, for eksempel www.ticketmaster.dk. Spil / Gaming — der findes efterhånden mange, der spiller på Internettet. Spillene bliver større og større, og der kræves mere og mere båndbredde, samt lav latency (forsinkelse).
FIBER I WAN
Banken — Rigtig mange danskere har netbank, og sparer dermed gåturen til bank eller PostNord, når regninger skal betales.
66
FIBERGUIDE
IP-tv — er kommet, er en strøm af informationer gennem IP-forbindelsen, og det bruger en del båndbredde. Taler vi om normal kvalitet, så koster det nogle få Mbit. Der bliver mere og mere streaming, men der bliver komprimeret med MPEG4 for at spare på båndbredde forbruget. I forbindelse med Covid-19 er der blevet oprettet rigtigt mange hjemmearbejdspladser. Dette samt fjernundervisning af små og store skoleelever og unge på videregående uddannelser har vist, at vi mangler båndbredde. Er der derimod tale om HDTV så bruger hver tv-kanal knap 20 Mbit. Har man 4-5 apparater i sin husstand (hvem har ikke det?) så er vi oppe på næsten 100 Mbit.
Overvågning og sikring - er et område som vil vokse voldsomt og dermed kræver stor båndbredde, private huse, kontorbygninger, banker, gader og stræder osv., vil fremover overvåges og sikres. Kommunikation - vores kommunikation med hinanden får også større og større indflydelse. Det vil sige trafik til andre som man kender. Webcam-overførsler i HD kvalitet bliver almindelige. Det vil bevirke, at man vil kunne opleve hændelser, selvom man ikke er der, eksempelvis kunne overvåge sin privatbolig. Sygehuse - man kan overvåge patienter derhjemme, lægernes tid kan blive brugt meget bedre. Vi slipper måske for en del patienttrafik mellem landsdelene, og ikke mindst vil der ganske givet være behov for live-operationer, hvor lægerne på et hospital World Wide kan følge med i en operation på fx Rigshospitalet. Overvågning - el, vand og gasforbrug. Man vil have mulighed for at overvåge folks forbrug, og er der en unormal stigning, vil man kunne kontakte eller alarmere brugeren. Så muligheder er der nok af, og der kommer hele tiden flere til. Netflix bruger i år mere båndbredde end hele Internettet gjorde for få år siden, og de opgraderer nu til 4K og 8K, hvilket vil give et forøget båndbreddeforbrug på mellem 16 og 40 gange.
DANSK EL-FORBUND
67
FIBER I WAN
I USA er der store bekymringer om internet backbonen vil kunne følge med de nye hastigheder som FTTH tilbyder, og bekymringen går især på om udviklingen og folks forbrug bremses.
68
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
69
CWDM/DWDM SYSTEMER
CWDM/DWDM SYSTEMER
CWDM/DWDM SYSTEMER Før i tiden blev der kun transmitteret med en bølgelængde, eller farve, (1310 eller 1550 nm), men i dag bruges flere. Det er nu blevet mere og mere almindeligt at transmittere flere farver i fiber på samme tidspunkt. Dette kalder man for WDM (Wavelength Division Multiplexing) Der findes flere varianter CWDM Course eller den grove type, hvor der er plads til 16 forskellige farver, og hastigheder på op til 10 Gbit pr farve, eller DWDM Dense det kompakte med hastigheder på langt mere en10 Gbit mange kanaler. Dette er til gengæld også noget dyrere.
MEN HVORDAN VIRKER DET NU? Først skal vi se på, hvordan vi multiplexer FIGUR 1
47 Tx
49 Rx
49 Tx
51 Rx
51 Tx
53 Rx
53 Tx
MUX
55 Rx 57 Rx
Line Tx
Line Rix
DEMUX
47 Rx
55 Tx 57 Tx
59 Rx
59 Tx
61 Rx
61 Tx
CWDM/DWDM SYSTEMER
Et normalt system kan være TDM Time Division Multiplexing, det vil sige at man tidsdeler de enkelte kanaler, og som her vist får hver bruger 1/8 af båndbredden. Alle kan kommunikere, men ikke med samme hastighed. Indenfor fiber findes der en metode, WDM Wavelength Division Multiplexing, et system hvor man bruger forskellige farver til kommunikation. Det vil sige, at hver bruger får deres egen farve. Der er udviklet flere systemer, DWDM (Dense WDM) til mange kanaler, som er noget dyrt. I dag er der en anden mulighed CWDM Corse, eller et system med op til 16 kanaler. CWDM bruges med afstande op til 100 km, og hastigheder, typisk 10 Gbit pr. kanal.
70
FIBERGUIDE
FIGUR 2 Relative Water Peak Performance Loss (dB/km)
1,2
0,9
0,6
0,3
0 1300
1400
1500
1600
Wavelength (nm)
Coarse Wavelength Division Multiplexing (20 nm ITU Standard)
Gengivet med tilladelse fra OFS fiber. Her ser vi hvordan man deler de 16 kanaler på hele båndbredden fra 1300 til 1600 nm. Det er også et krav at man anvender fiber med low water peak, altså fiber der ikke har en høj dæmpning ved de 1383 nm. Den røde kurve er gammel (kaldes for water peak puklen) fiber, og den blå er ny fiber. En anden komponent, der er begyndt at dukke op, er OADM Optiske Add Drop Multiplexer FIGUR 3
OADM
OADM
fiber par
Med OADM er man i stand til at kunne pille en enkelt bølgelængde ud af fiberen. Det giver mange muligheder. DANSK EL-FORBUND
71
CWDM/DWDM SYSTEMER
fiber par
FIGUR 5 express DWDM 4 Channel Drop/Inert express DWDM 4 Channel Drop/Inert
n Channels x 10Gbit/s DWDM Fiber Optic Ring
express DWDM 4 Channel Drop/Inert
express DWDM 4 Channel Drop/Inert
Her har vi et godt eksempel på, hvordan man implementer OADMer. Her vises hvordan man ved hjælp af et enkelt fiberpar kan forbinde forskellige afdelinger sammen. FIGUR 6
OP TIL 30 KANALER
14x CWDM 1270-1610nm CWDM 1530nm CWDM 1530nm
express CWDM 5116-1271-0
Fiber optic line up to 80 km express CWDM 5116-1271-0
express DWDM 5508-1547.72-100 CWDM 1550 mm
14x CWDM 1270-1610 nm
530
DM1
CW
nm express DWDM 5508-1528.77-100
8x DWDM 1547.72-1553.33 nm
CWDM/DWDM SYSTEMER
8x DWDM 1528.77-1534.25nm
14x CWDM 16x DWDM = up to 30 end-to-end connections
Her er et eksempel hvor vi med et enkelt fiberpar kan forbinde 30 forbindelser sammen, og de har alle sammen fuld båndbredde.
72
FIBERGUIDE
FIGUR 7 Existing Router New App.
New App.
1310 nm 1471 n m 14 91 nm
New App. nm 11 15 31 nm 5 1 1550 nm
Existing SDH
New App.
nm 71
nm
14
71
14
m
nm
1471 nm
New App.
nm
1471
1n
New App.
1471
Existing SDH
CWDM Line Up to 80 km
express CWDM 5104-1471-EC
147
Existing Router
New App.
Existing SDH
New App.
Her et eksempel på en CWDM line. De kan være op til 80 km lang, og understøtter mange forskellige applikationer. FIGUR 8
Central
CWDM
OADM Drop/insert OADM Drop/Insert
Open CWDM/OADM Ring OADM Drop/insert
OADM Drop/Insert
Sidste løsning viser hvordan man kan lave en ringforbindelse, og husk at det hele er på et enkelt fiberpar.
DANSK EL-FORBUND
73
CWDM/DWDM SYSTEMER
CWDM
74
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
75
FIBERVÆRKTØJ
FIBERVÆRKTØJ
FIBERVÆRKTØJ Der findes en del værktøj, som skal bruges når der skal udføres fiberinstallationer. Der er arvet en smule fra kobberverdenen, men der er også kommet meget nyt til. FIGUR 1
Billede af diverse kabel strippere. Der findes mange fiberkabel typer, og der er kommet rigtig meget nyt specialværktøj til. Special værktøj har den fordel at der er mindre risiko for at ødelægge fiberen og det er som regel også hurtigere at bruge.
FIGUR 2
FIBERVÆRKTØJ
Tube Cutter – Bruges til at afkorte tubes i Loose tube kabel.
76
FIBERGUIDE
FIGUR 3
Pincet - Bruges til at rense fiber med. Der monteres to vatdupper eventuelt fra vatpinde. Beholderen (figur 6) afgiver en smule væske når der trykkes på låget. Der findes en del væsker som ikke indeholder Isopropyl alkohol.
FIGUR 4
Stripper - Stripperen bruges til at strippe coating fra fiberen. Det er en præcisionstang, der ikke tåler slag og stød. Den skal derfor behandles meget forsigtigt. Der findes mange fabrikater.
FIGUR 5
DANSK EL-FORBUND
77
FIBERVÆRKTØJ
Affaldsbeholder - Affaldsbeholder bruges til opsamling af fiberrester, og ikke andet. Husk det er kun det strippede fiber der er farligt, er der coating på er der ingen fare.
FIGUR 6
Sticklers renseudstyr.
FIGUR 7
Cleaver.
FIBERVÆRKTØJ
I forbindelse med splidsning, skal man cleave fiberen, det betyder at man skærer fiberen ren i en vinkel på 90 grader. Cleaveren er igen et apparat der ikke tåler slag eller stød. Behandles den korrekt kan kniven bruges til 96.000 cleavinger. Er ikke billig men kan ikke undværes.
78
FIBERGUIDE
FIGUR 8
Fusionsplidser. Splidser - Splidser bruges til at samle fiber, findes i mange forskellige udformninger. FIGUR 9
Mikroskop - Bruges til at kontrollere om konnekter er rene . Der er i dag kommet rigtig god prober med indbygget skærm og autofokus, som kan certificer efter gældende stander.
DANSK EL-FORBUND
79
FIBERVÆRKTØJ
Videoskop.
Skal der udføres rørinstallationer skal der bruges lidt mere værktøj. Det er meget anderledes end det, man er vant til at bruge. FIGUR 10
Tubecutter - Bruges til at klippe minirør over med.
FIGUR 11
Kabelsaks - Bruges til at klippe rør over med.
FIBERVÆRKTØJ
FIGUR 12
Koblingstang - Bruges til at afmontere koblinger i rørinstallationer.
80
FIBERGUIDE
FIGUR 13
DANSK EL-FORBUND
81
FIBERVÆRKTØJ
Plov - Bruges til at afbarke kabler og rør.
82
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
83
FTTH-TEORI
FTTH-TEORI
FTTH-TEORI Man kan i bund og grund sige at der er tale om en fiberforbindelse ud til den enkelte husstand. Der findes to grundlæggende varianter PON (Passive Optical Network) og AON (Active Optical Network). I det passive optiske netværk starter vi med en fiber, der fordeles ud til 16, 32 eller 64 kunder. Det kaldes for et passivt netværk, da selve delingen foretages med passive splitter. Det betyder, at er der tale om et område med 32 huse, starter man med et stykke fiber op til 20 - 40 km langt og fordeler så signalet til den enkelte kunde gennem splitteren. Der er som regel op til 500 meter til kunden fra splitteren. I et aktivt optisk netværk er der en fiber ud til alle husstande. Er der 32 huse, skal der 32 fiberforbindelser til.
AON ELLER P2P (AKTIVE OPTISKE NETVÆRK ELLER PUNKT-TIL-PUNKT NETVÆRK) FIGUR 1
Accesshus
FTTH-TEORI
En fiber til hvert hus
84
FIBERGUIDE
PASSIVE OPTISKE NETVÆRK FIGUR 2 Accesshus Splitter
En fiber deles blandt mange brugere 16, 32, 64
Den største fordel er, at mængden af fiber og elektronik i accesshuset (adgangshuset) er noget mindre end i et AON netværk. Det betyder, at det fylder mindre kan have mindre strømforbrug, og på grund af de mindre mængder af udstyr og fiber i accesshuset bliver det mere overskueligt. På den anden side, så skal båndbredden deles mellem alle brugere. Der skal være specielle media konvertere ude hos kunden, disse skal kunne sortere de enkelte kunder fra hinanden. Det største problem er måling og fejlfinding. Dette er noget mere besværligt, da måling med en OTDR kræver rutine. Der findes en hel del PON standarder, og der kommer hele tiden nye standarder til at kompensere for den båndbreddeudvikling, som er i gang.
FIGUR 3
DANSK EL-FORBUND
85
FTTH-TEORI
En splitter - PON installationer bygges op med splitter, her er et eksempel på en toports.
MAN KAN SIGE, AT DER ER TRE OMRÅDER, DER UDVIKLER DET DER BLIVER TIL VORES FTTH-LØSNING IEEE, som har udviklet EPON, GEPON 10GEPON osv. (ingeniør-sammenslutning) ITU, som har udviklet APON, BPON, GPON osv. (Teleselskabs-sammenslutning) SCTE, som har udviklet CATV, samt DOCS3.1 osv. (kabel TV-sammenslutning) P2P, Aktive Ethernet og Homerun bruger alle standard-Ethernet-løsninger (fra IEEE)
En række leverandører kæmper altså om at levere den bedste løsning.
NOGLE AF DE FORSKELLIGE PON LØSNINGER EPON (Ethernet PON) De første to PON-standarder havde den ulempe, at dataene ude hos kunden skulle konverteres fra ATM-celler til Ethernet, som vi normalt bruger. Dette betyder, at der skal være datakraft til rådighed, samt at det koster tid. Derfor blev EPON udviklet. Men stadigvæk er der ikke meget båndbredde.
FTTH-TEORI
GPON (Gigabit PON) Næste skud på stammen er Gigabit PON, som nu bruges som den normale PON-løsning. De sikkerhedsmæssige problemer er blevet løst. Det er jo sådan i PON-systemer, at alle brugere får alle pakker. GPON bruger stadig ATM rammer, og derfor skal der ske en konvertering til Ethernet.
86
FIBERGUIDE
GEPON (Gigabit Ethernet PON) Der er nu dukket løsninger op, hvor man bruger Ethernet-rammer. Dette gør elektronikken billigere, da teknologien er kendt og meget udbredt. Der er dog ikke så mange, der vælger denne løsning. Men den har absolut sine fordele. FIGUR 4
GE–PON for FTTH TV
TV 1
1550nm: CATV Downstream 1490nm: Data Downstream 1310nm: Data Upstream
SMF
Multiple-Ports EDFA 1550nm
1310nm/1490nm
S p l i t t e r
CNT - 1
CNT - N
OLT
IP Data
STB Coaxial Cable
CNT - 2
ONT
UTP Cable
Splitter requirements - High Uniformity - Low insertions loss - Long term reliability - Low Cost
Billede af løsning fra Licom. WDM-PON (Wavlength Division Multiplexing PON) Alle de foran nævnte løsninger bygger på, at man bruger en fiber og deler signalet ud (i splitter) til et antal brugere, Er det et 1:32-system, så får alle kun en 32. del af båndbredden og en toogtredivtedel af effekten. Effekten har kun betydning for, hvor lang man kan sende, og de fleste systemer har en rækkevidde på 20 km. Med WDM-PON bliver splitteren udskiftet med en AWG Arrayed Waveguide Grating, en bølgelængde-afvænningssplitter.
DANSK EL-FORBUND
87
FTTH-TEORI
Der tildeles så en bølgelængde til hver kunde. Det betyder, at der praktisk talt er fuld båndbredde til alle. Man kan sige, at man laver en punkt-til-multipunkt løsning, men bruger den som en punkt-til-punkt løsning. Dette er en god ide. Kom ponenten, der gør dette er en AWG, som vi producerer i Danmark. lgnis Photoniks er en af de største producenter på verdensplan, og firmaet spås en meget god fremtid.
FIGUR 5 Remote Node
ONT #1 ONT #2
λ1
Central Office
λ2
AWG OLT λ
λ1....... λN
ONT #3
λ3
λN ONT #N
ONT #4
Billede af en WDM PON. Problemet er, at alle transmittere skal være afstemt til en meget nøjagtig bølgelængde. Det betyder, at de nu bliver noget dyrere. Men muligheden for at give mere båndbredde er måske den eneste måde at løse PON problematikken på. Der arbejdes på at lave kundebokse der selv kan låse sig ind på den tildelte bølgelængde. De nye generationer af PON, GPON, har nu været fremme i 17 år og er på sidste vers. Der er to løsninger, som bliver brugt. Det har hele tiden været vigtigt, at man kan bruge den samme fiberinstallation, det vil sige samme feeder-fiber, samme splitter og samme drop fiber. NGPON 2 Udrulles på samme måde som GPON Co-exists — det vil sige kan køre samme med GPON, NG-PON2 Understøtter 10 G symmetrisk (samtidig up- og download) Fremstilles i lavprisversion med 10 G/2,5 G Understøtter RF overlay (CATV) Har channel bonding op til 40 G Understøtter P2P over PON, det vil sige, at kunden kan få en dedikeret bølgelængde
FTTH-TEORI
XGSPON Udrulles på samme måde som GPON Co-exists — det vil sige kan køre samme med GPON, NG-PON2 Understøtter RF overlay (CATV) Understøtter 10/10 symmetrisk (samtidig up- og download) Fremstilles i lavprisversion med 10 G/2,5 G Der er to nye standarder på vej en 25G og en 50G Der er to nye standarder på vej en 25 GPON og en 50 GPON
88
FIBERGUIDE
P2P
PON
Båndbredde
Ingen begrænsninger.
Mange begrænsninger.
Fremtidsmuligheder
Ingen begrænsninger.
Stadig en grænse med WDM-PON.
Strømforbrug
Højt forbrug (der er ikke mange Mindre strømforbrug end P2P. der har tænkt dette).
Fiberforbrug
En fiber til alle.
Den første del af fiberen er fælles, fiber er så billigt at der ikke er nogen besparelse.
Rørforbrug
Rør ud til alle.
Igen rør ud til alle, de første rør er dog lidt mindre, ingen reel besparelse.
Patchkabler
Patch-kabel til hver.
Patch-kabel til 16 eller 32 brugere. En besparelse når man tænker på fejlmuligheder, rensning osv.
Test
Meget enkelt at teste.
Meget svært at teste. Dette løses ved, at der placeres konnektere i gadeskabe, måske ikke den bedste løsning.
Konnekterforbrug
Én i starten og én i slutningen af et fibersystem.
Én til deling i starten, et sæt undervejs (i et gadeskab), og én ved kunden), så antallet er cirka det samme.
Fejlfinding
Meget nemt.
Meget svært.
Ved fejl i acces nettet
Berører én kunde.
Berører 16 eller 32 kunder.
Krav til renlighed
Ens i begge systemer.
Ens i begge systemer.
Plads i access huse
Stort pladsbehov.
Noget mindre pladsbehov.
Overskuelighed i access huse
Bliver meget nemt uoverskueligt. Kræver god ordenssans fra start.
Da der ikke er så meget udstyr, er det nemmere at holde overskueligt, men fejl forstyrrer flere på samme tidspunkt.
Sikkerhed
Der arbejdes med lave effekter.
Der arbejdes her med højre effekter. Måske et sikkerhedsproblem.
Udbredelse
Meget udbredt i Skandinavien.
Udbredt i det meste af verden.
Geografisk dækning
Velegnet til små arealer (som Danmarks).
Velegnet til større afstande.
Prisen
Dette er man ikke enige om.
Dette er man ikke enige om.
Danmark startede som måske 70% Aktive Ethernet, 25% GPON samt 5% Homerun. I dag skifter flere og flere til GPON i ngPon2 og XGSPon.
DANSK EL-FORBUND
89
FTTH-TEORI
VI SAMMENLIGNER DE TO TEKNOLOGIER, OG DU SKAL HUSKE PÅ, AT DER ER MEGET RELIGION HER
DISTRIBUTIONSNETTET Elværkerne har i dag et højspændingsnet i brug, hvortil der er kabler mellem de enkelte byer. Der er tale om OPGW Optical Power Ground Wire. Altså en højspændingsjordledning med indlagt fiber, typiske 24 eller 48 fibre. Men der findes også enkelte strækninger herhjemme, hvor man bruger fase-tråden, eksempelvis forbindelsen til Rømø. En anden løsning er at vikle et fiberkabel rundt om fase eller nullederen. Men ellers er landet blevet gravet tyndt med rør, Det anslås, at der aktuelt mangler op mod en million husstande, og siden det største teleselskab i Danmark startede FTTH-udrulning ved at forsyne over 120 teknikere med en international fiber-certificering (CFOT-FOA - Certified Fiber Optic Technician), er det begyndt at gå stærkt, og der er nu over 400 certificeret i Danmark. Man kan nu en del steder få gratis installation og op til 6 måneders gratis Internet. Kampen om de sidste kunder er startet, og det har givet meget stor efterspørgsel på fiber arbejdskraft. FIGUR 6 Overblik over en FTTH -installation
Internet - router - switch - medie-konverter - kunde
Kører man tværs over Fyn, kan man et sted se en fiber, der er viklet om jordlederen, og kører man ad Esbjergmotorvejen, kan man se fiberkabler, som er omviklet de tre faser. Kører man til Rømø, kan man se en OPGW. Den ligner alle andre højspændingsluftledninger, men man kan se en splidsmuffe undervejs. Man må nok sige, at forbindelsen til Rømø er Danmarks mest hærværkssikrede forbindelse. Spændingen om fiberen er på 60 Kv. Billederne her viser, hvordan en komplet FTTH-installation kan laves. Dette er én måde at lave det på, men der findes mange løsningsmuligheder. Billederne stammer fra Danmark, Sverige, Norge, Island og Belgien. De afspejler en måde at opbygge en installation på.
FTTH-TEORI
Først skal vi have transmitteret vores TV, Internet og telefoni til byen. Dette bruger vi højspændingsnettet til.
90
FIBERGUIDE
FIGUR 7
OPGW tilgang til Rømø. Optical Power Ground Wire er luftledning med indlagt fiber - som typisk er 24 eller 48 fibre.
Splidsning på Rømø dæmningen.
DANSK EL-FORBUND
91
FTTH-TEORI
FIGUR 8
Når vi kommet til byen, skal distributionen føres ud i byen. Derfor opstilles der typisk et antal access-huse i byen, som så deler signaler ud til alle husstandene. Her er nogle eksempler på, hvordan disse access-huse kan se ud. FIGUR 9
Her et eksempel på et access-hus.
FIGUR 10
Her en anden variant af et access-hus.
FIGUR 11 Som det ses, er der mange variationer.
FTTH-TEORI
Access husets opgave er at levere indholdet til de mange brugere og fordele det optiske signal. Switch (switch og router er typisk elektriske). Så huset vil indeholde en tilgang, en router, nogle switche og nogle medie-konvertere. Disse er typisk indbygget i switchen.
92
FIBERGUIDE
Der føres et path-kabel til en splidsekasette, hvor fiberen splidses til det fiber/kabel, som skal ud til kunden. Dette patchkabel føres rundt i et management system (de gule kanaler). FIGUR 12
Eksempel fra en større installation.
FIGUR 13
DANSK EL-FORBUND
93
FTTH-TEORI
Eksempel på en patch-kassette, hvor fiberen bliver patchet til det aktive udstyr.
FIGUR 14
Eksempel på aflastning af fiber.
FIGUR 15
FTTH-TEORI
Her ser vi en splidse kassette.
94
FIBERGUIDE
FIGUR 16
FIGUR 17
Et eksempel til på, hvordan fiber føres ud af access huset.
DANSK EL-FORBUND
95
FTTH-TEORI
Her ser vi nogle mikrokabler (med 72 fibre) på vej ind i et 10 mm rør som føres ud til brønden gennem et 40 mm rør.
FIGUR 18
Der bruges så en brønd til at lave den første fordeling.
FIGUR 19 Der bruges også kiosk til fordeling. Her kommer der så et kabel ind, som splittes til fibre, der blæses ud til de enkelte kunder. Røret ud til kunden er typisk et 5 mm (til blæsefiber) eller 10 mm (til blæsekabel).
FIGUR 20
FTTH-TEORI
Her et eksempel på en fast muffe eller madkasse. Billedet her viser et 40 mm rør som indeholder 2 stk. 10 mm afgreninger.
96
FIBERGUIDE
FIGUR 21
Eksempel på en tape-muffe. Muffen består af selvvulkaniserende tape, som gør, at den, når den udføres på en korrekt måde ,er 100% vandtæt. Røret skal så ind i huset. Nogle selskaber vælger at montere en termineringsboks, som giver mulighed for, at man kan måle på installationen uden at skulle ind til kunden. Andre vælger at føre fiberen ind under jordoverfladen, således at der ikke er noget at se.
FIGUR 22
DANSK EL-FORBUND
97
FTTH-TEORI
Eksempel på afslutning ude hos kunden. Der er meget stor forskel på, hvor medie-konverteren monteres. Det kan være i et teknikrum, i et skab, i bryggerset. Der kan være problemer med placering, da der skal et rør ind ude fra gaden og kabler til ens TV, ens telefon samt til de pc’er, som man nu har.
En medie-konverter kan monteres hos kunden til CATV og Internet, evt. telefon. Den placeres på en måde, så at kunden kan føre sine kabler ud til, hvor de nu skal bruges. Billedet viser en medie-konverter hos kunden, som giver internet, IP-telefoni samt IPTV, altså den digitale løsning. Denne løsning kræver, at der bruges en set up-boks. FIGUR 23
Her har vi så en set up-boks, som konverterer IPTV signaler til noget, som kan proppes ind i fjernsynet.
FTTH-TEORI
Det tekniske Der findes løsninger, hvor man bruger mellem én og seks fibre.
98
FIBERGUIDE
En fiberløsning Bruges der fiber, er der tale om brug af to bølgelængder, hvis der skal leveres det rene digitalsignal 1490 nm til kunden og 1310 fra kunden. Det vil sige internet, IPTV og IP-telefoni. Skal vi have CATV med, så sendes det på 1550 nm, og internet retur er så på 1310 nm. FIGUR 24 Her ser vi så en to-fiber-løsning, gengivet med tilladelse fra DKT. Signaler til det analoge TV samt digital internet samles, lige inden de føres ud til kunden. Splitter 1-64 65-128 129-192 PSTN
Voice gateway
Voice manager
Internet
DANSK EL-FORBUND
99
FTTH-TEORI
Her ser vi så en to fiber løsning gengivet med tilladelse fra DKT. CATV samt digital (Internet) signaler samles, lige inden de føres ud til kunden.
To-fiber-løsningen En fiber til internet, 1490 nm til kunden og 1310 nm fra kunden. Og så en fiber til analog TV ved 1550 nm. FIGUR 25
1-64 65-128 129-192 PSTN
Voice gateway
Voice manager
Internet
FTTH-TEORI
FTTH er kommet for at blive. Vi har nu internethastigheder på Gigabit. Danmark er formentlig færdigbelagt omkring 2030. Hver eneste afkrog af Danmark bliver forsynet med fiber.
100
FIBERGUIDE
Tre-fiber-løsning En fiber til kunden 1310 nm, internet download En fiber fra kunden 1310 nm, internet upload En fiber til analog TV 1550 nm Så findes der løsninger, hvor man så udlægger flere fibre, for eksempel til overvågning af elforbrug, vandforbrug mv. FIGUR 26 Eksempel på en tre-fiber-løsning, gengivet med tilladelse fra DKT. En fiber til CATV 1550 nm, en fiber til internet til kunden (1310nm) og en fiber fra kunden (1310nm) Splitter
1-64 65-128 129-192
PSTN
Voice gateway
Voice manager
Internet
DANSK EL-FORBUND
101
FTTH-TEORI
Eksempel på en tre-fiber-løsning, gengivet med tilladelse fra DKT. En fiber til CATV 1550 nm, en fiber til internet til kunden (1310 nm) og en fiber fra kunden (1310 nm)
FREMTIDEN
xPON Primer Fra år 2021vil der være nogle nye muligheder. RFoG, 1G-EPON and 10G-EPON
Aktiv Ethernet opgraderet til 10Gbit. GPON opgraderet til NG-PON2 eller XGSPON, eller måske alle tre i brug på samme tidspunkt. Og det giver et bølgelængde oversigt som her.
FTTH-TEORI
Prysmian Group har den 19. Januar 2021 sat ny verdensrekord i datatransmission 1 Petabit, det er 5,7 gange den forrige rekord. Det svarer til, at man kan sende 10 millioner 8 K TV kanaler på samme tid.
102
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
103
FIBERMÅLEUDSTYR
FIBERMÅLEUDSTYR
FIBERMÅLEUDSTYR Afsnittet her handler om, hvordan man finder det måleudstyr, man skal bruge Det er væsentligt, at man fra starten af sine indkøb vurderer, hvilken del af området man skal dække. Er det installation og certificering? Er målet at dokumentere? Eller er det fejlfinding? Der er meget, der kan og bør måles, alt efter hvor man er i installationen og hvad der skal transporteres. I forhold til disse to parametre kan man altid finde frem til, hvad der bør vægtes, og ikke mindst skal måles. På markedet er der udstyr, som er særdeles velegnet til fejlfinding, og lige netop fejlfinding kan vise sig at være et stort område i fremtiden, især når vi kommer til de store båndbredder. En typisk installation består af en konnekter, et stykke fiber eventuelt, nogle splidsninger og så en konnekter. Hvad kan vi så måle?
DÆMPNING (ATTENUATION) Her kan måles, hvor meget tab der er i installationen.
FIBERMÅLEUDSTYR
Tab måles i dB. Jo lavere tab, jo bedre. Målingen fortages ved, at der først udføres en kalibrering af afsender og modtager, hvorefter dæmpningen måles. Der skal måles i begge retninger, og ved de bølgelængder, der bruges eller ønskes brugt. Det vil sige, at man typisk skal udføre fire målinger pr. fiberenhed. Det vil med andre ord sige, at er der tale om en multimode-installation, måles der fra venstre til højre ved 850 nm og ved 1300 nm, samt fra højre til venstre ved 850 nm og 1300 nm. Er der tale om en singlemode-installation skal der måles ved 1310 nm og ved 1550 nm, og også gerne ved 1625 nm - og nu er 1650 nm ved at komme frem. Men det giver så 6 målinger. Er der tale om et kabel med 24 eller et med 3456 fibre, bliver det til en hel del målinger.
104
FIBERGUIDE
FIGUR 1 Lyskilde OLP 38 fra Viavi
FIGUR 2 OLS 35 fra Viavi
DANSK EL-FORBUND
105
FIBERMÅLEUDSTYR
FIGUR 3 PON powermeter
RETURN LOSS - REFLEKSIONER (RL RETURN LOSS) Her måler vi, hvor meget der bliver reflekteret tilbage. Det kan sammenlignes med, at man kigger gennem et vindue, der ikke er helt gennemsigtigt. Det er vores dæmpning, og vi kan tit se en refleksion, altså et spejlbillede (eller flere). Hvis man fotograferer og bruger blitz, vil man også ofte opleve en kraftig refleksion. Refleksioner måles også i dB, men her er resultatet med negativt fortegn. Resultatet skal være så negativt som muligt. ÷30 dB er OK, ÷50 dB er godt, og ÷60 dB er det område, hvor man skal være ved analoge tv-installationer. Refleksionsmålere ligner til forveksling dæmpningsmålere, dog er prisen meget højere.
UDLÆGNINGSKVALITETEN - MÅLES MED EN OTDR OTDR - Optic Time Domain Reflectometer - måler udlægningskvaliteten. Dette apparat er i stand til at "tage et fingeraftryk" af en installation, det kalder vi for et trace. Den sender en lyspuls ud i fiberen og ser på de refleksioner, der kommer tilbage. Det kan være refleksioner fra selve fiberen (det kalder vi for backskatter), men det kan også være fra en konnekter, eller det kan komme af splidsninger eller bukninger i fiberen. Et godt apparat kan afsløre fejl på afstande over 150 km. En øvet person vil kunne finde et fingeraftryk på 150 km’s afstand, det må alt andet lige siges at være imponerende at kunne finde fejl så langt ude.
FIGUR 4 Pulsgenerator Laserdiode Coupleren Fiber under test Konnekter
APP
Avalanche Photo Diode
Forstærken
FIBERMÅLEUDSTYR
Skærm Udglatningskredsløb
OTDR-opbygning
106
FIBERGUIDE
OPBYGNING AF EN OTDR OTDR'en er en pulsgenerator som aktiverer en laserdiode, som sender en meget kort lyspuls ud gennem coupleren (en fiberfordeler) og ud i kundens fiber. Fiberen reflekterer noget af lyset tilbage, som er skilt ud i coupleren (en fiberfordeler). Denne refleksion opfanges af en fotodiode (en meget hurtig type). Der er et udglatningskredsløb, der tager et gennemsnit af pulserigernene, og resultatet vises så på en skærm. Her er tre eksempler på OTDR'er, men som man kan se, er der ikke mange taster, men en eller anden form for skærm. Større skærme giver bedre billeder. Er der tale om en touch skærm, så er betjeningen noget nemmere. De tre eksempler her har hver især deres fordele.
FIGUR 5
DANSK EL-FORBUND
107
FIBERMÅLEUDSTYR
Viavi OTDR
FIGUR 6
Yokogawa OTDR
FIBERMÅLEUDSTYR
Anritsu OTDR
108
FIBERGUIDE
En OTDR er ret kompliceret i sin opbygning. Brugsanvisningen kan være på op til ni hundrede sider og er som regel på engelsk. Der skal altid bruges en launch box eller også et stykke fiber på op mod en kilometer. Dette for at man skal kunne se den første del af installationen. Derefter skal man indstille pulsbredden på den tid, der skal måles i, samt hvor lang installationen, man har tænkt sig at måle, er. Alle disse indstillinger har indflydelse på det resultat, man får. Stiller man en eller flere af disse parametre forkert, vil man ikke få det optimale resultat. Derudover skal man vælge bølgelængder osv. Så brugsanvisningen bliver meget hurtigt stor. OTDR’en præsenter resultatet på tre måder, ved en graf, en event-tabel og en smart mode med symboler
FIGUR 7
DANSK EL-FORBUND
109
FIBERMÅLEUDSTYR
OTDR-trace. Her er et eksempel på, hvordan et trace kan se ud. Man har mulig hed for at zoome ind på det område, man ønsker at se på.
PMD POLARISATION MODE DISPERSION Når lys sendes gennem et stykke fiberkabel, vil lyset komme igennem fibrene enten som vandret polariseret eller lodret polariseret, på samme måde som når vi transmitterer lodret eller vandret polariserede radio/tv-signaler. Men problemet i fiber er, at på vej gennem fiberen vil lyset blive mere eller mindre forsinket i den ene retning i forhold til den anden retning. Denne forsinkelse vil resultere i, at lyspulsen bliver udfladet med uigenkendelige data til følge. Det vil sige, at man ikke forstår det, som bliver modtaget. Derfor bør man udføre PMD-målinger, når man udfører installationer som skal kunne håndtere hastigheder på 10 Gbit eller derover - hastigheder, som vi er begyndt at bruge på backbone-installationer i dag. PMD-måling bruges mindre i dag end førhen, da man ved 100 G-transmission bruger en cohærent teknik med faseforskydning i lyset.
FIGUR 8
PMD tester
FIBERMÅLEUDSTYR
FIGUR 9
110
FIBERGUIDE
CD CHROMATIC DISPERSION Lyset har også den egenskab, at når forskellige farver af lys (bølgelængder) sendes gennem fibrene, vil de komme igennem med forskellige hastigheder. Det resulterer også i at signalet bliver destrueret undervejs.
FIGUR 10
CD-tester.
CD-måling.
DANSK EL-FORBUND
111
FIBERMÅLEUDSTYR
FIGUR 11
OSA OPTICAL SPECTRUM ANALYSER Dette apparat er i stand til at måle, hvor meget dæmpning der er i fiberen ved de forskellige bølgelængder. Ved 1310 nm er der omkring 0,4 dB/km, ved 1550 nm er der 0,2 dB/km. Men der kan være stor variation undervejs. I de tilfælde, hvor man ønsker at transmittere på flere bølgelængder på samme tidspunkt, er det en god idé at udføre en OSA-måling. OSA bruges mere og mere i bl.a. test af CWDM/DWDM-systemer FIGUR 12
OSA-måler. FIGUR 13
FIBERMÅLEUDSTYR
OSA-måling. Problemet med de tre sidste nævnte måleapparater er, at de koster op mod en million kroner, så det er tvivlsomt, om vi vil finde dem i små installatørfirmaer. Men skal man teste installationer på over 40 km og med hastigheder på 10Gbit eller derover, er der ingen vej udenom, og man bliver nødt til at investere.
112
FIBERGUIDE
RØDLYSKILDE - VISUAL FAULT LOCATOR (VFL) Når man skal finde fejl, kan det være svært at lokalisere selve fejlen, og derfor kan man sende synligt lys ind i installationen. Det vil bevirke, at kan man se lys, så har man en mulig kilde. Lyskilden er god til at afsløre fejl i nogle typer, og mindre god i forhold til andre, men kan man se lys fra kilden, er der ofte noget galt.
FIGUR 14
FIGUR 15
DANSK EL-FORBUND
113
FIBERMÅLEUDSTYR
Meget dårlig splidsning (man kan se lyset på vej ud af sømmet).
HVAD SKAL MAN SÅ KØBE? Til installation Her skal man have en lyskilde samt et powermeter. Det skal bruges til den fibertype og de bølgelængder, som skal installeres. Så skal det kunne lagre resultater samt være certificeret Derudover skal man bruge et mikroskop Til fejlfinding En OTDR samt et mikroskop Til certificering af installationer Lyskilde samt powermeter OTDR Mikroskop Fejlfinding på WDM installationer En CWDM/DWDM tester, en bredbånds-lyskilde samt en spectrum analyzer
FIBERMÅLEUDSTYR
Til kontrol / fejlfinding på højhastighedsinstallationer Lyskilde samt powermeter OTDR Mikroskop CD/PMD-tester Spectrum analyser Bredbåndslyskilde
114
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
115
PRODUKTION
PRODUKTION
PRODUKTION Produktion af fiberkabler kan reelt deles op i to dele, produktion af glasset (selve materialet) og påsætning af kappen. Der er ikke så mange steder, hvor man i dag producerer fibre, men OFS har en produktion i Brøndby. Her laves kun selve glasfibrene, som sendes til blandt andet Tyskland, hvor kappen så påsættes.
PRODUKTION AF KABLERNE Fiberkablerne produceres på den måde, at man starter med et kvartsrør, som er ca. 2 m langt og fra 6 til 30 cm i diameter, mens væggen er ca. 5 mm tyk. Kvartsen som røret er lavet af, er så ren, at den ikke kan produceres i Danmark, den kommer derfor fra Tyskland. Røret stilles op i en drejebænklignende maskine, hvor det så varmes op, og samtidig blæses der gasser gennem røret, så smeltet materiale - glasset - hæfter på røret, hvor gasflammen er løbet hen ad dets inderside. Efterhånden kommer der 40-70 lag (ved nogle fibertyper op til 4000 lag) på indersiden af røret. Til sidst varmes røret yderligere op, og luften suges ud, hvorved røret imploderer (falder sammen). Disse gasser danner altså tilsammen selve kernen, og sammensætningen af gasser bestemmer, hvilken fibertype, der bliver lavet. Der findes i dag mange forskellige typer. FIGUR 1
Gas 1 Gas 2 Gas 3 Gas 4
PRODUKTION
Gasflamme til opvarmning
Gasflamme til opvarmning. Her ser vi kvartsrøret, som der pustes forskellige gasser igennem, de forskellige gasser danner så tilsammen den endelige kerne.
116
FIBERGUIDE
FIGUR 2
Her ser vi det opvarmede rør, som gasser bliver blæst igennem. Røret – som nu ikke mere er hult, men fremtræder som en stang – spændes derefter op i et træktårn, som varmer glasset op, og det er derefter muligt at trække en glasfibertråd ud af denne stang, som kan siges at være en nedskalering af det oprindelige rør. Tårnet er ca. 30 meter højt, og tråden trækkes ud med en hastighed på knap 100 kilometer i timen. I en enkelt stang er der til ca. 900 km fiberkabel.
Oman-tårnet, en bygning med en højde på knap 40 meter. DANSK EL-FORBUND
117
PRODUKTION
Et anlæg, jeg var ude at se i Oman, havde to tårne, der kunne producere 4.000 km fibertråd om dagen og tilsvarende om natten, og da der var to tårne, er produktionen oppe på ca. 16.000 km om dagen.
FIGUR 3 Elektrode varmer
Diameter overvågning Coating aplikatur
UV lamper til hærdning
Gennemlyser
Opsamlingsspole
Her ser vi, hvordan et træktårn typisk er opbygget. Der er i toppen en elektrodevarmer, derefter en diameterovervågning, som sørger for at fiberkablet efterfølgende får den rigtige dimension, til sidst en coating applikator, som påfører en coating. Denne coating hærdes ved hjælp af nogle UV-lysstofrør. Kablet gennemlyses for at kontrollere, om forholdet mellem kerne, cladding og coating er korrekt, om de har de rigtig dimensioner, er runde og placeret rigtigt i forhold til hinanden. Eventuelle defekter klippes fra bagefter.
FIGUR 4
PRODUKTION
Den opvarmede glasstang (preform), der sidder i toppen af tårnet.
118
FIBERGUIDE
FIGUR 5
Fiberkablerne, som endnu ikke har kappe, bliver nu leveret på spoler til kappeproducenten. Her ses en sådan spole.
PRODUKTION AF KAPPEN Her bruges en teknik, der hedder extrudering, en teknik hvor man lægger varm plastik (eller andet materiale) rundt om kerne og cladding. FIGUR 6 Fordeler
Varm smelte
Fiber
Fiber/ tube osv.
Kappe
Kappe
Trådføring
Tegningen viser skematisk, hvordan en extruder virker. Rør, fibre eller lignende føres ind fra højre side. Varme smelter det materiale, som skal omslutte fibrene, der presses på plads af trådføringen.
Til sidst får vi et fiberkabel med den korrekte kappe.
DANSK EL-FORBUND
119
PRODUKTION
En snegl presser det flere hundrede grader varme materiale ind i et hulrum, som er uden om kernen. Dette køler ned, når det kommer i kontakt med luften, og skrumper sammen. Lige efter kommer det i et vandbad, hvor det opnår sin endelige form og størrelse.
FIGUR 7
Kappe
Fiber
Fiberbundt på vej ind i extruderen.
FIGUR 8
PRODUKTION
Extruder - Efter at kablet kommer ud af ekstruderen, bliver det kølet ned, det sker i et vandbad.
120
FIBERGUIDE
FIGUR 9
På vej ind i vandbad.
DANSK EL-FORBUND
121
PRODUKTION
Det færdige kabel spoles op på tromler, som er klar til brug. Der udlægges i dag mange tusind kilometer fiberkabler rundt omkring i Danmark og resten af verden grundet de fordele som er beskrevet i denne fiberguide.
122
FIBERGUIDE
DANSK EL-FORBUND
123
FIBERARBEJDSMILJØ
FIBERARBEJDSMILJØ
FIBERARBEJDSMILJØ GODT ARBEJDSMILJØ I FIBERBRANCHEN Det er vigtigt at have styr på arbejdsmiljøet, da du skal holde i rigtig mange år på arbejdsmarkedet. Her i denne folder er der lavet en blanding af anbefalinger og regler, hvor du kan slå op og blive lidt klogere på udvalgte emner. DU KAN LÆSE OM FØLGENDE: Vejen som arbejdsplads Ergonomi / muskel skelet besvær (MSB) Bilens indretning Velfærdsforanstaltninger Kemikalie Lyset i fiberen Arbejdet med fiberen Sikkerhedskultur Overordnet er naturligvis, at der i alle virksomheder i samarbejde med arbejdsmiljøorganisationen i virksomheden eller medarbejderne hvis der er under 10 ansatte, skal udarbejdes en ArbejdsPladsVurdering (APV) hvor arbejdsmiljøudfordringerne kortlægges og risikoen vurderes, handlingsplaner laves og udføres, så arbejdet kan udføres sundheds- og sikkerhedsmæssigt forsvarligt. Skulle du alligevel opleve udfordringer i hverdagen med arbejdsmiljøet, så tal med din arbejdsmiljørepræsentant, har du ikke en arbejdsmiljørepræsentant kan du og dine kolleger vælge en når der er mindst 10 ansatte, eller kig ind på Dansk El-Forbund´s hjemmeside www.def.dk/arbejdsmiljø. Her kan du finde endnu mere relevant viden om arbejdsmiljø. Du kan også kontakte din lokale afdeling af Dansk El-Forbund, så vil de hjælpe dig.
FIBERARBEJDSMILJØ
Husk i hverdagen at bruge din sunde fornuft og værn om din egen sikkerhed.
124
FIBERGUIDE
VEJEN SOM ARBEJDSPLADS Det er praktisk talt umuligt ikke at komme til at arbejde tæt på vejen, når du arbejder i fiberbranchen, enten ved at blæse fiber eller konnektere fiber. Der er to forskellige slags typer af veje i Danmark: Statsvejene – der har vejdirektoratet som myndighed Kommunevejene – der har den enkelte kommune som myndighed Det vil nok overvejende være kommunevejene du vil komme til arbejde i nærheden af. For at kunne arbejde ved vejen, skal du have et kursusbevis. Der findes flere trin af kurser, alt efter hvor meget ansvar den enkelte har i virksomheden. Vejen som arbejdsplads Certifikat (AMU-kursus) – et kursus der retter sig mod ”markpersonale” der arbejder med anlæg, drifts- og vedligeholdelsesopgaver, men som ikke er ansvarlig for afmærkningen og ikke fører tilsyn med afmærkningen Vejen som arbejdsplads (trin I) (vej-eu.dk) – et kursus der retter sig mod medarbejdere der udfører administrative opgaver i forbindelse med rådighedstilladelser og afmærkningsplaner eller medarbejdere der har længere ophold/arbejde hos vejdirektoratet (statsvejene).
DANSK EL-FORBUND
125
FIBERARBEJDSMILJØ
Vejen som arbejdsplads (trin II) (vej-eu.dk) – et kursus der retter sig mod medarbejdere der har ansvar for afmærkninger, fører tilsyn, har ledelsesansvar på arbejdsstedet fx vejformænd. Vejen som arbejdsplads AMU-certifikat, trin I og trin II (vej-eu.dk) giver et bevis, som er gyldigt i fem år.
VÆR OPMÆRKSOM PÅ AT DET ER DEN ENKELTE KOMMUNE, DER SÆTTER KRAVET FOR UDDANNELSE I DERES OMRÅDE Det er vigtigt at du får taget (AMU-kursuscertifikat) når du arbejder på kommuneveje. Hvis du arbejder meget pa statsvejene, anbefaler vi at du også får (trin I vejeu.dk). Bed din nærmeste leder om kopi af rådighedstilladelsen og skilteplanen. Så kan du have den liggende i bilen i tilfælde af et tilsyn fra kommunen eller vejdirektoratet, og få installeret appen ”vi er på vejen” som vejdirektoratet bruger til adgangskontrol.
DERFOR ANBEFALER DANSK EL-FORBUND: at bilen har blink på siderne og/eller taget samt baggrundsafmærkning bagpå, så bilen – og dermed også du – er nem at få øje på for andre i trafikken. Kegler er også en god ting at have i bilen.
altid at bruge Klasse 3-arbejdstøj, når du arbejder tæt på vejen. Så er du sikker
på at overholde reglerne hele tiden, og du er mest synlig i trafikken. De forskellige stykker beklædning skal være i samme farve.
FIBERARBEJDSMILJØ
Under 30km/t
126
FIBERGUIDE
Mellem 30 og 60 km/t
Over 60 km/t
ERGONOMI – MUSKEL SKELET BESVÆR (MSB) Når der tales om fysisk arbejdsmiljø, så skal man overordnet set være sikker på, at arbejdspladsen er indrettet sikkerheds- og sundhedsmæssigt forsvarligt ud fra både en enkeltvis og samlet vurdering af de forhold i arbejdsmiljøet, der på kort eller lang sigt kan have indvirkning på den fysiske sundhed. Det er afgørende, at den fysiske arbejdsplads er indrettet, så den passer til det arbejde, der skal udføres. Som fibertekniker kan du nemt komme i arbejdssituationer, hvor pladsen bliver trang og hvor du ikke kan have en arbejdsstilling der er helt ergonomisk korrekt. Det kan fx foregå i bilen, i et opgravet hul (brønd), i et X-felt hvor pladsen er lille eller i forbindelse med en hjemmeinstallation. Det er noget man skal tage rigtigt seriøst, for det kan føre til gener i nakke, skuldre og arme. Hvis ømhed, hævelse eller besværlighed med bevægeapparatet ignoreres gennem længere tid, kan det udvikle sig til muskel skelet besvær (MSB) med alvorlige smertetilstande og i yderste tilfælde, tab af erhvervsevne. Der er også risiko for at lave rigtig mange gentagelser. Der er tale om Ensidigt Gentaget Arbejde (EGA) når de ensartede arbejdsbevægelser gentages med stor hyppighed en væsentlig del af arbejdsdagen som led i det daglige arbejde. Måske sidder eller står du i en dårlig arbejdsstilling og belaster dermed kroppen unødigt hårdt. Da fiberteknikere også arbejder meget alene, vil der heller ikke være nogen til at aflaste dig i løbet af dagen… Desværre er der mange kolleger, som bruger smertestillende medicin inden arbejdsdagen starter for at komme bedst muligt igennem dagen - det er ikke sådan at det skal være.
DANSK EL-FORBUND
127
FIBERARBEJDSMILJØ
Derfor anbefaler Dansk El-Forbund: at du husker at variere arbejdet mest muligt at du overholder dine pauser, så du får restitueret ordentligt og tænkt på lidt andet. at du tænker over dine valg af arbejdsmetoder at du går ud af arbejdsstillingen af og til for lige at strække kroppen ordentligt ud.
BILENS INDRETNING Bilen har mange funktioner for dig. Derfor er bilens og dens indretning vigtig for dit arbejdsmiljø. Det handler om arbejdet, ergonomi og velfærdsforanstaltninger. Derfor er der regler for, hvordan firmabilen skal være indrettet, for at den kan bruges til andet end transport. Der er nogle regler for indretning af arbejdspladsen når det foregår inde i bilen. Det skal være muligt at holde en passende temperatur (fx fyr eller varmeblæser) Der skal være en hensigtsmæssig belysning på arbejdspladsen Der skal være tilgang af dagslys Adgangsforholdene ind og ud skal være forsvarlige (fx trinbræt) Der skal kunne tilføres tilstrækkelig luft fra det fri uden træk (fx ventilation) Arbejdspladsen skal indrettes sikkerheds– og sundhedsmæssigt forsvarligt (fx hæve/ sænke bord og en ordentlig stol) Der er mange måder at indrette arbejdspladsen bag i firmabilen på og det er forskelligt fra virksomhed til virksomhed. Tænk dig godt om, og gå i dialog med din ledelse om indretningen, så de bedste vilkår opnås.
DERFOR ANBEFALER DANSK EL-FORBUND: Punktsug, så dampe fjernes fra direkte fra arbejdsstedet
Gode ting at være opmærksom på:
Pas på ikke at slæbe forurening (snavs) med ind i førerkabinen Opbevar affald på en måde, så du ikke kommer i nærheden af fiberstumper
FIBERARBEJDSMILJØ
Husk bilens vægt - hvor meget må din firmabil egentlig lastes med... Husk at have førstehjælpskasse, øjenskyl og brandslukker i bilen Brug trykflaskemærker, hvis du har noget i bilen, der er under tryk
128
FIBERGUIDE
VELFÆRDSFORANSTALTNINGER Helt generelt skal arbejdsgiver sørge for at ansatte under arbejdet har adgang til: Toilet Håndvask Spiseplads Forsvarlig opbevaring af tøj og personlige ejendele Omklædning (hvis der som følge af arbejdets art foretages omklædning) Tørring af arbejdstøjet (hvis arbejdet medfører at tøjet bliver vådt) Brusebad Omklædning med adskilt opbevaring af gang- og arbejdstøj (hvis arbejdet indebærer særlige påvirkninger i form af stærk tilsmudsning, smittefare mv.) Der skal være velfærdsforanstaltninger når: Du ved at arbejdsopgaven er af en varighed på mere end 3 arbejdsdage, og du er der alene, så skal der vare velfærdsfaciliteter fra første dag. I ved at arbejdsopgaven er af en varighed af mere end 6 arbejdsdage, og i er flere ansatte, det vil sige, at hvis i er 4 mand i 2 dage på pladsen, så skal der være velfærdsfaciliteter fra første dag. Velfærdsforanstaltningerne skal fx etableres på en af følgende måder: Egnede lokaler på eller i umiddelbar nærhed af arbejdsstedet Skurvogne som etableres på arbejdsstedet, og som er egnede og forsvarligt indrettet
DANSK EL-FORBUND
129
FIBERARBEJDSMILJØ
Så hvis du arbejder på en fast arbejdsplads/byggeplads, er der regler for, hvornår du/I skal have velfærdsfaciliteter på pladsen, og hvordan de skal indrettes. Branche Fællesskabet for Arbejdsmiljø – Bygge & Anlæg har en rigtig god hjemmeside www.bfa-ba.dk hvor der findes regler og fakta ark om skurvogne.
RIGTIG MANGE BRUGER SOM UNDTAGELSE OGSÅ BILEN TIL ANDET END LIGE ARBEJDET, FX AT INDTAGE FROKOSTEN. Det kræver velfærdsforanstaltninger og det er der nogle regler for: Der må kun spises i bilen, hvis den er indrettet til det Der skal være rindende vand / kan være fra dunk, så hænder kan vaskes Madpakken skal kunne køles Temperaturen skal kunne reguleres uden at motoren er i gang Hvis ikke der er et toilet hvor du arbejder, er der også regler for det: Der må max være 10 minutter, til nærmeste toilet, som skal anvises af arbejdsgiver, som også har ansvaret for, at det er i en god hygiejnisk standard Arbejdsgiver kan lave aftaler med andre virksomheder om brug af deres velfærdsfaciliteter (spisesteder, omklædning og toilet), men vær opmærksom på, at der kan ikke henvises til offentlige toiletter, da arbejdsgiver ikke kan sikre de hygiejniske forhold
FIBERARBEJDSMILJØ
Reglerne kan du finde på arbejdstilsynets hjemmeside www.at.dk
130
FIBERGUIDE
KEMIKALIER Kemikalier er de væsker der bruges til rensning af kabler, rensning af fiber, rensning af konnekter, samt klargøring af fiberen til splidsning. Rensning med ISO-propylalkohol bliver brugt af mange da det virker godt. Problemet med ISO-propylalkohol er, at det er giftigt - det affugter/affedter huden så meget at det er skadeligt. Dampene er også skadelige og kan give gener som hovedpine, kvalme, opkast og i yderste konsekvens, give skader på nervesystemet og indre organer. Et alternativ kan være at bruge renseservietter. Husk at i fysisk skal have eller kunne digitalt tilgå datablade på de kemikalier i bruger. At bruge kemikalier i arbejdet er farligt og derfor er det vigtigt med ventilation og brug af egnede handsker i arbejdet med fiberen. Derfor er det vigtigt at gøre opmærksom på, at handsker ikke bare er handsker. Handsker brugt i arbejdet med kemikalier må kun bruges som engangshandsker, vær derudover også opmærksom på handskens gennembrudstid, som afhænger af tykkelse, modstandsdygtighed og temperatur. Det er også vigtigt at handskernes pasform, størrelse og komfort i er orden, så man kan arbejde sikkert, for store handsker gør det fx svært at have den fingerføling der skal til, når der kræves finmotorik i arbejdet med fiberen. Man kan finde god vejledning om handsker på www.bfa-i.dk Branchefællesskabet for arbejdsmiljø i industrien. Pincet med vatdupper så berøring undgås.
Derfor anbefaler Dansk El-Forbund: at bruge væsker, som ikke indeholder ISO propylalkohol ( i dag findes der flere mindre skadeligere alternativer på markedet) at bruge renseservietter til at rense fiberkablet med. at fjerne de brugte renseservietter fra arbejdsrummet efter brug brug egnede handsker hele tiden og husk at altid at smøre hænder med creme inden brug. at hvis du bruger flydende rensemiddel så brug en pincet med dupper, så du ikke får rensevæsken på fingrene. at etablere ventilation der hvor man arbejder, ikke kun i bilen
DANSK EL-FORBUND
131
FIBERARBEJDSMILJØ
Renseservietter
LYSET I FIBEREN Det lys der transmitters med, og det lys der måles med. Der er forskellige lyskilder som glødepærer, LED og forskellige laser typer. De transmitter ved forskellige bølgelængder (det kaldes lys farver i det synlige lys spektrum) og ved forskellige effekter. Der bruges lys til at identificere fiberen, til at teste fiberen, samt til transmission. Alle ved forskellige bølgelængder, nogle synlige, men de fleste usynlige. Øjet er følsomt overfor lys, det ser alt men registrerer kun det synlige, effekten kan ses ved om lyset kan ses eller ej. Det synlige lys bruges til at identificere fiberen med (fx er det den korrekte fiber vi har fat i?). Det kan være en glødepære, men mere sandsynligt en kraftig LED eller en laser. En pære har kun en rækkevidde på op til nogle hundrede meter, mens LED har et par kilometer og laser op til mange kilometer. Det synlige lys betragtes som problemfrit eller ufarligt, da øjet vendes eller drejes, hvis det er for skarpt. Det kraftige lys kan være så skarpt at det er skadeligt. I dag er grænsen 10 mWatt, men laser har typisk en effekt på plus-minus 3 dB, og det betyder at en 10 mWatt giver mellem 20 mWatt og 5 mWatt. Så skal man være sikker, skal man holde sig til max 5 mWatt. I singlemode-fiber skal der bruges ca. 1mWatt per km, så det giver ikke ret meget længde hvis den er lovlig. 1m
Hvor farligt er lys egentligt? Tre lyskilder, en glødepære, en Laserkilde og solen.
1W
Ses der på en pære som afgiver 1 Watt i en afstand på en meter. Så er der ca. 6 μWatt, på en meters afstand.
FIBERARBEJDSMILJØ
En laser som afgiver 1 watt i en afstand af en meter, så er der på en meter 1 Watt, altså praktisk talt ingen tab undervejs.
6 µW
1W
Hvis vi ser på solen, så er prikken på LASER nethinden ca. 35 nm stor, så er der mellem 6-100 Watt pr. cm2, og det er derfor at når man ser på solen i klart vejr, så føles det varmt i øjet.
1W
Ses der på en 1 Watt lampe i en afstand på 1 meter er der ca. 100 μWatt på nethinden. Det svarer til 0,1 Watt pr. cm2
132
FIBERGUIDE
Ses der på en laser med 1 Watt, så fylder prikken på net hinden 10μmeter, det svarer til over 1 M Watt pr. cm2 Men der er en sikkerheds grænse i fiber på max 27 dBm og det er 500 mWatt, så vil denne laser kunne afsætte 500 K Watt på nethinden pr kvadrat cm, så koger øjet med det samme, det vil sige væsker fordamper, og kødet bliver kogt. Til sammenligning så har en kogeplade en effekt på 3 Watt pr. cm2
Laser er delt op i klasser, fra det ufarlige til det forbudte. Håndtering af laser
Type
Risiko for skade
Farlighed
Klasse 1
Lavt energiniveau, ikke farlig for øjne og hud ved normal brug
Lav
Klasse 1M
Sikker ved normal brug, kan være farlig ved brug af optisk udstyr
Lav – Mellem
Se ikke ind i starten
Klasse 2
Kun synligt lys, øjet giver selv beskyttelse, ikke skadelig for huden
Lav – Mellem
INGEN FARE
Klasse 2M
Kun synligt lys, øjet giver selv beskyttelse, ikke skadelig for huden, kan være skadelig ved brug af optisk udstyr, anbefales brug af lasersikkerhedsbriller
Mellem
Klasse 3R
Område mellem sikker og farlige laser produkter, kan være skadelige ved at se ind i strålen, og refleksioner kan være skadelige, kræver brug af lasersikkerhedsbriller
Mellem Høj
Klasse 3B
Kan give øjne skade ved at se ind i strålen, diffuse refleksioner er normalt uskadelige, kræver brug af lasersikkerhedsbriller
Høj
Klasse 4
Kan gøre skade på øjne og hud, enten ved direkte eller indirekte kontakt, kræver brug af lasersikkerhedsbriller
Ekstrem farlig
INGEN FARE
Se ikke ind i starten
Derfor skal der altid være støvhætter eller propper på alt laserudstyr. Laserbriller fås med styrke og den bølgelængde de skal beskytte imod. Så vælg den bølgelængde der skal beskyttes imod, og hvor meget signalet skal dæmpes.
DANSK EL-FORBUND
133
FIBERARBEJDSMILJØ
Hvis man udsættes for laserlys med små effekter, men meget af det, kan det give hovedpine, kvalme og eventuelt opkast.
ARBEJDET MED FIBEREN Som fibertekniker er du i kontakt med fiberen, når kablet skal afbarkes, og fiberen kommer frem. Når fiberen skal samles, enten ved fusions splidsning, mekanisk splidsning, håndpolering eller præpoleret konnekter, så skal fiberen klargøres og det vil sige at coating på fiberen skal fjernes. Dette gør vi med en stripper, enten en fiber, eller ved Ribbon op til 12 fiber ad gangen. Typisk bliver 40 mm strippet, fiberen der blotlægges her, er 125 μm (1/8 mm). Fiber er nu så lille, at den nemt passerer de huller der er mellem vores hudceller. Der cleaves typisk ved en afstand på 12 mm, det giver et restprodukt på 28 mm, som er meget farligt. Farligt er det dog kun, hvis du ikke kommer det ned i en fiber spand - ikke noget med at samle rester op senere. Er det kunde installationer så er det typisk en eller to fiber, det giver to eller fire rester. Er det et lokalt netværk med et 12 fiber kabel, er det 24 ender i panelet. Er det et 96 fiber backbone kabel giver det 192, eller måske de store datacentre kabler med 3456 fiber som giver 6912 rester. Hvordan løses problemet? Alle rester skal opsamles, strip væk fra ansigtet, strip over en plade, sørg for at fiberrester kommer i en egnet beholder. Beholderen med de mange fiberrester skal bare brændes, det er ikke anderledes end vinduesglas. Arbejder man ude ved en kunde, så er det meget vigtigt at bruge underlag. Så er der styr på fiberrester hvis der skulle være en smutter. Det må ikke ende på gulvtæppet så kundens børn, dyr eller andre får en fiberrest i en finger eller i foden eller et andet sted. Det er vigtigt at have styr på alle de rester der er. Mange klager over at fiberen ikke kommer i cleaverspanden, det skyldes at striplængden enten er kort eller for lang. For kommer de først i fx fingeren, kan de være svære at få ud igen.
FIBERARBEJDSMILJØ
Det anbefales at bruge sikkerhedsbriller (er et krav i mange lande). Ligeledes anbefales det at bruge egnede handsker, så du er beskyttet.
134
FIBERGUIDE
SIKKERHEDSKULTUR Sikkerhedskultur er et andet ord for de holdninger, værdier og vaner, der afgør opfattelsen af sikkerhed og arbejdsmiljø i virksomheden. Sikkerhedskulturen har stor betydning for både ledelse og medarbejderes beslutninger og handlinger i hverdagen og kommer bl.a. til udtryk gennem prioriteringerne i forbindelse med opgaveløsningen. Er det fx vigtigst at blive hurtigt færdig, eller at arbejdet udføres sikkert? Det går stærkt i fiberbranchen og der er travlt på jobbet. Men det at have travlt skal ikke være det samme som, at lade være med at efterleve sikkerhedsreglerne, husk at passe på dig selv, ved fx at overholde pauser, eller sige fra over for et for stort arbejdspres… Husk på at arbejdsmiljølovgivningen ikke er lavet for at genere dig, men for at passe på dig på arbejdspladsen, så du ikke ender med en arbejdsulykke eller i nedslidning. Det handler også om at bruge sin sunde fornuft. En god modtagelse med en god instruktion er helt afgørende for, hvordan nye medarbejdere eller nye lærlinge kommer godt i gang med arbejdet og at de føler sig tilpas og tilfreds i virksomheden. Så tag godt imod nye kolleger. Vær imødekommende, hjælp nye kolleger, som du også gerne selv ville hjælpes hvis du var ny. Vis til rette og fortæl hvordan I gør tingene her og henvis til arbejdsmiljørepræsentanten hvis du selv er i tvivl. Det er vigtigt at få skabt nogle gode relationer kollegerne imellem. Det gør det nemmere for jer alle at tage kontakt. Tal med hinanden og brug hinanden ved de arbejdsopgaver og de udfordringer I har omkring arbejdsmiljøet. Det er vigtigt, at du ikke tager chancer, for ellers er der risiko for at ende med en arbejdsskade eller nedslidning på egen krop. Bare fordi du ikke var instrueret godt nok eller ikke følte at du kendte arbejdsgiver eller kollegerne godt nok til at spørge dem til råds. Arbejdsgiver har pligt til at instruere dig i arbejdet.
DANSK EL-FORBUND
135
FIBERARBEJDSMILJØ
Har du en arbejdsmiljørepræsentant på din arbejdsplads, så brug vedkommende hvis du kommer i situationer, hvor du er i tvivl om hvad du skal gøre. Vedkommende er der for at hjælpe dig og dine kolleger. Har du ikke en arbejdsmiljørepræsentant, så kan du bruge tillidsrepræsentanten eller nærmeste leder.
SAFETY FIRST Når I taler om arbejdsmiljøet er her nogle anbefalinger på overskrifter i kan tale om og arbejdsmiljørepræsentanten tage med til ledelsen: Hvordan prioriterer vi sikkerhed og sundhed over for indtjening? Hvad er risiko – og hvornår er noget for farligt? Hvad er en god sikkerhedsadfærd? Hvordan samarbejder vi om at forebygge ulykker i virksomheden, sjakket, teamet eller på byggepladsen? Hvad kan vi gøre for at forbedre sikkerheden og arbejdsmiljøet?
FIBERARBEJDSMILJØ
136
FIBERGUIDE
Din lokale afdeling: Bornholm
+45 5695 7082
bornholm@def.dk
Fyn
+45 6612 5205
fyn@def.dk
København
+45 3586 5000
kbh@def.dk
Lillebælt
+45 7642 4350
lillebelt@def.dk
Midtjylland
+45 9741 3355/
midtjylland@def.dk
+45 8643 8246 Nordjylland
+45 9631 8600
nordjylland@def.dk
Nordsjælland
+45 4822 0160
nordsj@def.dk
Storstrøm
+45 5537 4218
storstrom@def.dk
Sydjylland
+45 7513 3966
sydjylland@def.dk
Vestsjælland
+45 4630 4250
vestsj@def.dk
Østjylland
+45 8675 2500
ostjylland@def.dk
Vi samler alle på det el-tekniske område
Nyropsgade 14 1602 København V Tlf: 3329 7000 def@def.dk www.def.dk