Как выбрать гибридный оптоволоконно-электропитающий кабель для наружных объектов мобильной связи

Наружные станции мобильных сетей становятся всё более компактными, распределёнными и насыщенными оборудованием. Во многих системах 4G и 5G удалённые радиоузлы (RRU) или удалённые радиоголовки (RRH) устанавливаются рядом с антенной, тогда как оборудование основной полосы частот, системы питания постоянного тока, точки распределения оптоволоконных кабелей и устройства защиты могут размещаться у основания вышки, внутри наружного шкафа или в близлежащем аппаратном помещении.

Такая конструкция создает практическую проблему при прокладке кабелей: удаленное радиооборудование требует как передачи оптического сигнала, так и стабильного питания постоянным током, однако трасса прокладки кабеля может быть уже перегружена питающими кабелями, кабелями заземления, кабелями управления, зажимами и элементами защиты от погодных воздействий. Прокладка отдельных оптоволоконного и силового кабелей возможна, но это может увеличить время монтажа, вес кабеля, сложность прокладки и затруднить техническое обслуживание.

A гибридный оптоволоконный кабель, также называемый гибридным оптоволоконно-силовым кабелем, объединяет оптические волокна и медные силовые проводники в одной кабельной конструкции. При развертывании мобильных сетей на открытом воздухе он помогает подрядчикам в сфере телекоммуникаций, сетевым интеграторам и бригадам по монтажу вышек упростить прокладку кабелей к RRU, обеспечивая при этом упорядоченную организацию трасс передачи сигнала и питания.

Однако при выборе гибридного оптоволоконно-силового кабеля не следует ориентироваться исключительно на количество волокон или диаметр кабеля. Надежная спецификация должна учитывать архитектуру объекта, расстояние до источника питания, падение напряжения, размер проводника, материал оболочки, конструкцию армирования, прочность на разрыв, радиус изгиба, метод оконечной заделки и длительное нахождение на открытом воздухе. В данной статье объясняется, как определять технические характеристики гибридного оптоволоконно-силового кабеля для наружных объектов мобильных сетей с точки зрения инженерии и закупок.

1. Сначала необходимо разобраться в планировке площадки для размещения оборудования мобильной сети на открытом воздухе

Правильное проектирование гибридного кабеля начинается с планировки объекта. Наружные объекты мобильной сети не все одинаковы. Базовая станция на крыше, RRU, установленная на вышке, малые соты, смонтированные на опоре, и подключение наружного шкафа — для всех этих объектов могут потребоваться разные конструкции кабелей.

В типичной архитектуре RRU оптические волокна передают сигналы данных между оборудованием, работающим в полосе основной частоты, и удаленным радиооборудованием, а медные проводники обеспечивают подачу постоянного тока на радиоблок. SOCTFiber’s Решение для базовых станций В тексте объясняется, что оптоволоконный кабель играет ключевую роль в соединении базовых станций, передаче сигналов BBU/PTN и системах удаленных базовых станций связи. Поэтому выбор кабеля — это вопрос надежности, а не просто закупка материала.

Прежде чем выбрать модель кабеля, уточните фактический маршрут прокладки:

• Кабель проложен вертикально на опоре?
• Проложен ли кабель от наружного шкафа к оборудованию, установленному на стороне антенны?
• Проходит ли трасса через кабельный лоток, кабельный канал, воздуховод, настенный ввод или опору на крыше?
• Будет ли кабель подвергаться воздействию солнечных лучей, дождя, ветра, льда, вибрации или механических ударов?
• Эта станция построена заново, модернизирована или переоборудована на основе старой базовой станции?
• Требует ли заказчик проекта бронированную защиту, огнестойкую оболочку, устойчивость к ультрафиолетовому излучению или применение определённого метода заземления?

От ответов на эти вопросы зависит, следует ли использовать в кабеле полиэтиленовую оболочку, стальную ленточную арматуру, армирующий элемент из стеклопластика, водонепроницаемые материалы, специальную изоляцию проводника или индивидуальную маркировку кабеля. Если на начальном этапе неправильно определить трассу прокладки кабеля, выбранный кабель может оказаться сложным в монтаже или ненадежным после длительной эксплуатации в открытом грунте.

2. Определите тип оборудования: RRU, RRH, малые сотовые станции или наружный шкаф

Гибридный оптоволоконно-силовой кабель обычно используется в тех случаях, когда оптическая передача данных и подача электроэнергии должны осуществляться по одному и тому же маршруту. В наружных сетях мобильной связи наиболее распространенные области применения включают:

• Подключение RRU или RRH, установленных на вышке
• Шкаф базовой станции для наружной установки — оборудование со стороны антенны
• Развертывание мобильных базовых станций на крышах зданий
• Малогабаритная станция радиосвязи, установленная на опоре
• Проект по модернизации удаленных радиоузлов
• Временная или быстроразвертываемая станция мобильной связи
• Подключение распределенного радиооборудования на открытом воздухе

Требования к применению должны быть четко сформулированы в запросе предложений. Например, формулировка “подключение RRU на открытом воздухе к телекоммуникационной вышке” гораздо более полезна, чем “гибридный кабель для телекоммуникаций”. Первое описание дает поставщику понять, что кабель, возможно, должен иметь наружную оболочку, обладать прочностью при вертикальной установке, обеспечивать контроль изгиба, обладать атмосферостойкостью, а также иметь практическое разделение между оптическим волокном и силовым проводником в точках подключения.

Если проект также предусматривает прокладку кабеля по воздуху между опорами или прокладку на открытом воздухе с большим пролетом, может потребоваться сравнение гибридного маршрута прокладки кабеля с Кабель ADSS, воздуховод и воздушный кабель, либо другие варианты оптоволоконных кабелей для прокладки на открытом воздухе. Гибридный кабель обычно выбирают для локального соединения между силовым/сигнальным оборудованием и радиоаппаратурой, тогда как другие типы кабелей для прокладки на открытом воздухе могут использоваться для магистральных или распределительных трасс.

3. Выберите подходящее количество волокон с учетом текущих и будущих потребностей в пропускной способности

Количество волокон — один из первых параметров, о котором спрашивают покупатели, однако его следует выбирать с учетом количества действующих радиоузлов, плана резервирования сети, потребности в запасных волокнах и возможностей для будущего расширения.

Для наружных станций мобильной связи обычно используется оптоволокно с количеством жил 2, 4, 6, 12 и 24. Для подключения небольшого блока RRU может не потребоваться много активных волокон, однако запасные волокна часто бывают полезны для технического обслуживания, обеспечения резервирования или будущего расширения. Замена кабеля на вышке впоследствии обойдется гораздо дороже, чем выбор разумного количества запасных волокон на начальном этапе.

При составлении технического задания укажите как количество волокон, так и их тип. Для телекоммуникационных базовых станций обычно используется одномодовое волокно стандарта G.652D. Если для проекта требуется волокно стандарта G.655D, G.657, OM1, OM2 или другого типа, это должно быть четко указано в требованиях заказа.

Пример:

Гибридный оптоволоконно-силовой кабель с 12-жильным одномодовым волокном G.652D для подключения наружного блока RRU, с резервными волокнами, предназначенными для технического обслуживания и будущего расширения радиооборудования.

4. Выбор размера медного проводника с учетом мощности питания постоянного тока

Медный проводник — это та часть гибридного кабеля, которая с наибольшей вероятностью может стать причиной проблем в проекте, если его технические характеристики не соответствуют требованиям. Оптические волокна могут обеспечивать нормальную передачу сигнала, но если поперечное сечение проводника слишком мало для данной нагрузки и расстояния, падение напряжения может повлиять на стабильность работы оборудования.

В наружном мобильном радиооборудовании часто используется питание постоянным током. Чем длиннее трасса кабеля и чем выше сила тока, тем важнее становится выбор сечения проводника. Для короткой трассы по крыше и длинной трассы по башне не следует автоматически использовать медные провода одного и того же сечения.

Прежде чем выбрать размер проводника, убедитесь, что:

• Рабочее напряжение оборудования
• Максимальный потребляемый ток
• Длина кабельного трасса в одну сторону
• Допустимый перепад напряжения
• Количество радиостанций с питанием от сети
• Являются ли силовые провода общими или разделенными
• Температура монтажа и условия группировки кабелей
• Требования заказчика проекта к электротехническому проектированию

Типичные варианты сечения проводников для гибридного оптоволоконно-электрического кабеля могут включать 2×1,5 мм², 2×2,5 мм², 2×4,0 мм², 2×5,0 мм², 2×6,0 мм² или более крупные нестандартные сечения проводников. Выбор правильного варианта зависит от силы тока, напряжения, расстояния и допустимого падения напряжения. Непрофессионально утверждать, что один размер проводника подходит для всех объектов RRU.

В отношении закупок наиболее надежная формулировка звучит следующим образом:

Размер медного проводника следует выбирать с учетом силы тока в RRU, напряжения постоянного тока, длины кабельного трасса и допустимого падения напряжения. Поставщик должен подтвердить доступные сечения проводников и рекомендовать подходящую конструкцию кабеля на основе проектных данных.

Такая формулировка позволяет избежать риска слепого заказа кабеля, который на первый взгляд выглядит подходящим, но после установки не способен обеспечить стабильную подачу питания.

5. Укажите тип оболочки кабеля для прокладки на открытом воздухе

На открытых объектах мобильной связи кабели подвергаются воздействию солнечных лучей, дождя, влажности, перепадов температуры, вибрации от ветра и механических воздействий. Внешняя оболочка кабеля должна подбираться с учетом реальных условий эксплуатации на объекте.

Внешняя оболочка из полиэтилена широко используется в кабелях, проложенных на открытом воздухе, поскольку она обеспечивает хорошую влагостойкость и устойчивость к воздействию окружающей среды. Для трасс, проложенных на крышах или башнях, особенно важна устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Для трасс, проходящих по кабельным каналам или входящих в шкафы, более важными могут стать защита от влаги, износостойкость и гибкость кабеля.

Четкая спецификация обложки может включать:

• Материал наружной оболочки, например, полиэтилен (PE)
• Требования к устойчивости к ультрафиолетовому излучению для маршрутов, расположенных под открытым небом
• Диапазон рабочих температур
• Диапазон температур при монтаже
• Диапазон температур при хранении и транспортировке
• Требования к цвету или печати
• Требование к огнестойкости, если часть маршрута проходит в помещениях или в шкафах

Не стоит полагать, что все “кабели для прокладки на открытом воздухе” одинаковы. Кабель, проложенный внутри защищенного кабелепровода, и кабель, закрепленный на открытой опоре, могут требовать разных конструкций оболочки и механической защиты.

6. Определите, нужна ли броня

Бронирование не всегда требуется, но оно имеет важное значение, если на трассе прокладки кабеля существует риск раздавливания, повреждения грызунами, механического воздействия или сложные условия монтажа. В проектах по созданию мобильных сетей бронирование часто предусматривается для открытых трасс на вышках, в зонах размещения наружных шкафов, на участках на уровне земли, а также в местах, где работы по техническому обслуживанию могут привести к случайному повреждению кабеля.

К типичным вариантам защиты могут относиться стальная ленточная броня, гофрированная стальная лента, дополнительные элементы жесткости или механическая защита, разработанная специально для конкретного проекта. Выбранная конструкция должна обеспечивать оптимальный баланс между уровнем защиты, диаметром кабеля, весом кабеля, изгибными характеристиками и удобством монтажа.

Если трасса проекта включает участки с прямой заделкой, возможно, целесообразнее сравнить данное требование с кабель, проложенный непосредственно в грунт конструкции. Гибридный оптоволоконно-силовой кабель можно изготовить по индивидуальному заказу, однако необходимо четко описать условия прокладки, чтобы при проектировании кабеля не было недооценки уровня защиты.

7. Проверить прочность на разрыв, вес кабеля и радиус изгиба

Гибридный оптоволоконно-силовой кабель содержит как оптические волокна, так и медные проводники, поэтому он, как правило, тяжелее и менее гибкий, чем обычный оптический кабель. Это имеет значение при монтаже на опоре, прокладке кабеля, прокладке по кабельным лоткам и вводе в шкаф.

В случае мобильных объектов, расположенных на открытом воздухе, перед утверждением кабеля необходимо проверить следующие механические параметры:

• Краткосрочная прочность на разрыв при монтаже
• Долгосрочная прочность на разрыв после закрепления
• Минимальный радиус изгиба при монтаже
• Минимальный радиус изгиба после монтажа
• Диаметр кабеля
• Вес кабеля на километр
• Ударопрочность
• Ударопрочность
• Подходящие зажимы или крепежные детали

Это особенно важно для трасс RRU, проложенных на опорах. Если радиус изгиба вблизи радиоузла или места входа в шкаф слишком мал, оптические волокна могут подвергаться нагрузке. Если кабель слишком тяжёлый, необходимо тщательно спланировать точки крепления и хомуты. При прокладке кабеля через кабельный канал или лоток усилие тяги не должно превышать номинального предела, указанного для данного кабеля.

SOCTFiber также предоставляет оптико-волоконные соединители, которые пригодятся при планировании крепления кабелей, подвески, закрепления и монтажных опор при прокладке сетей на открытом воздухе.

8. Перед размещением заказа следует спланировать подключение оптоволоконных кабелей и источников питания

Гибридный кабель — это не просто кабельный барабан. Его необходимо оснастить концевыми разъемами, обеспечить защиту, маркировать, проверить и обслуживать. Многие проблемы на объекте возникают не в середине кабеля, а в местах подключения, где необходимо разделить и соединить оптоволоконные и силовые элементы.

Перед оформлением заказа убедитесь, что:

• Оптические волокна будут соединяться методом термической сварки или с помощью разъемов?
• Какой тип разъема требуется?
• Требуется ли готовый к подключению узел?
• Как будет производиться зачистка и соединение медных силовых проводников?
• Достаточно ли места внутри шкафа или клеммной коробки?
• Как обеспечить безопасное разделение волоконно-оптических и силовых участков?
• Будет ли кабель проходить через сращивательную коробку, оптоволоконный распределитель (ODF), распределительный шкаф или оконечную коробку?
• Требуется ли специальная маркировка для последующего технического обслуживания?

Если для проекта требуются соединительные кабели, разъемы, разветвители PLC, коммутационные панели или принадлежности для сращивания, ознакомьтесь с оптоволоконная связь категорию вместе с техническими характеристиками кабеля. Если в рамках проекта требуется защита оптоволокна при прокладке на открытом воздухе или в шкафу, то блок управления оптоволоконными кабелями Эта категория также может стать частью комплексного решения для сайта.

Такой комплексный подход помогает снизить несоответствие между кабелем, разъемом, соединительной коробкой, распределительной коробкой и маршрутом прокладки.

9. Подтверждение документов по испытаниям и качеству

При реализации проектов в сфере телекоммуникаций и наружных сетей качество кабеля следует проверять как перед отгрузкой, так и во время приемочных испытаний на объекте. Заказчик должен запросить информацию об основных испытаниях и документацию на продукцию в соответствии с требованиями проекта.

К числу полезных пунктов проверки могут относиться:

• Испытание на затухание в оптоволокне
• Проверка непрерывности оптоволоконного кабеля
• Проверка сопротивления проводника
• Проверка внешнего диаметра и конструкции
• Визуальный контроль внешнего вида оболочки
• Проверка длины барабана
• Подтверждение печати на кабеле
• Проверка состояния упаковки

При проведении официальных закупок при необходимости запрашивайте техническое описание, информацию об упаковке, протокол испытаний и чертеж конструкции кабеля. Если в рамках проекта предусмотрены особые стандарты или требования со стороны оператора, сообщите о них поставщику до начала производства, а не после поставки.

Ассортимент продукции SOCTFiber включает оптоволоконные кабели, соединительные устройства для оптоволоконных систем, средства организации оптоволоконных сетей, оптоволокно и соединительные элементы, что позволяет заказчикам проектов координировать выбор кабелей и аксессуаров в рамках единого коммуникационного процесса с одним поставщиком.

10. Составьте полный запрос предложений на гибридный оптоволоконно-электротехнический кабель

Подробный запрос предложений помогает поставщику быстрее подобрать подходящий кабель и снижает риск необходимости неоднократных доработок. Для наружных объектов мобильной связи запрос предложений должен содержать как оптические, так и электрические характеристики.

Хороший запрос на предложение не обязательно должен быть длинным, но в нём должны быть указаны параметры, влияющие на конструкцию кабеля. Чем четче описаны условия на объекте, тем точнее можно спроектировать кабель и составить ценовое предложение.

11. Пример технических условий на гибридный кабель для наружной установки RRU

Ниже приведён пример технического задания, которое можно адаптировать для реального проекта:

Гибридный оптоволоконно-силовой кабель для архитектуры удаленных радиостанций (RRU) мобильной сети, предназначенный для наружной прокладки. Кабель должен содержать 24-жильное одномодовое оптическое волокно стандарта G.652D и медные силовые проводники для подачи постоянного тока. Конструкция кабеля должна быть пригодной для наружной прокладки между оборудованием базовой станции и удаленными радиостанциями. Кабель должен иметь водонепроницаемую защиту, армирующий элемент из стеклопластика (FRP) или эквивалентное армирование, наружную оболочку из полиэтилена (PE) и бронированную защиту, если это требуется в соответствии с маршрутом прокладки. Итоговое сечение проводника должно выбираться с учетом тока оборудования, напряжения постоянного тока, длины кабельного трасса и допустимого падения напряжения. Кабель должен поставляться на деревянных барабанах с четкой маркировкой и испытательной документацией.

Если для вашего проекта требуется готовый эталонный образец, компания SOCTFiber предлагает 24-жильный гибридный оптоволоконно-силовой кабель для архитектуры RRU в сетях мобильной связи, предназначенный для применения в сетях мобильной связи, где требуется объединить оптическую передачу данных и подачу питания в одном наружном кабеле.

12. Распространенные ошибки в технических заданиях, которых следует избегать

Выбор кабеля исключительно по количеству волокон

Количество волокон не определяет все характеристики кабеля. Два 12-жильных гибридных кабеля могут различаться по размеру проводников, материалам оболочки, конструкции брони, изгибным характеристикам и долговечности при эксплуатации на открытом воздухе.

Игнорирование падения напряжения

Падение напряжения — одна из важнейших электрических проверок при подаче питания на RRU. Проводник, подходящий для короткого участка, может оказаться неподходящим для более длинного участка, проходящего по опоре или крыше.

Использование легкой конструкции на сложном маршруте на открытом воздухе

Кабель, подверженный воздействию погодных условий, вибрации или механическому воздействию, нуждается в надлежащей защите для использования вне помещений. Не следует использовать легкие кабели, предназначенные для использования внутри помещений, на объектах мобильной связи, расположенных на открытом воздухе, за исключением случаев, когда трасса прокладки полностью защищена и одобрена в рамках проектной документации.

Пространство забывания

Гибридный кабель содержит как оптоволоконные, так и силовые элементы. В месте разводки должно быть достаточно места для безопасного разделения, защиты, соединения, маркировки и технического обслуживания обеих секций.

Непредоставление информации о состоянии объекта подрядчику

Гибридный оптоволоконно-силовой кабель часто изготавливается с учётом конкретных требований проекта. Если поставщик не знает длину трассы, силу тока оборудования, способ прокладки и условия эксплуатации на открытом воздухе, предложение может оказаться неполным или неподходящим.

13. Почему стоит сотрудничать с SOCTFiber в сфере гибридных оптоволоконно-электрических кабелей

Компания SOCTFiber поставляет оптоволоконные кабели и соединительные устройства для телекоммуникационных сетей, сетей FTTH/FTTX, центров обработки данных, наружных сетей и базовых станций. В отношении объектов наружных мобильных сетей компания SOCTFiber готова оказать поддержку заказчикам проектов в вопросах выбора гибридных кабелей, вариантов количества волокон, определения размера проводников, конструкции наружных кабелей, кабельной фурнитуры и сопутствующих соединительных устройств.

Для подрядчиков в сфере телекоммуникаций и сетевых интеграторов это удобно, поскольку для строительства мобильной станции требуется не только один кабель. В рамках проекта могут также использоваться соединительные кабели, разъемы, сварные муфты, клеммные коробки, распределительные шкафы, оптические распределительные поля (ODF), кабельная арматура и монтажные принадлежности. Координация поставок этих товаров через одного технического поставщика позволяет снизить риск несоответствия и повысить эффективность закупок.

Если вы готовите заказ на гибридный оптоволоконно-силовой кабель, сообщите компании SOCTFiber необходимое количество волокон, их тип, размер проводника или данные о мощности оборудования, длину трассы, условия монтажа, требования к броне, количество и сроки поставки. Наша команда поможет проанализировать конструкцию кабеля и порекомендует подходящую спецификацию для вашей наружной станции мобильной сети.

Заключение

Выбор гибридного оптоволоконно-силового кабеля для наружных объектов мобильной связи — это не просто выбор количества волокон из каталога. Кабель должен одновременно обеспечивать оптическую передачу сигнала, подачу постоянного тока, выдерживать воздействие внешних факторов, быть пригодным для механического монтажа и позволять проводить техническое обслуживание в будущем.

Надежная техническая спецификация должна определять схему размещения объекта, применение RRU или RRH, количество волокон, тип волокон, размер медных проводников, требования к падению напряжения, материал оболочки, конструкцию арматуры, предел прочности на разрыв, радиус изгиба, способ оконечной обработки, документы по испытаниям и требования к упаковке.

В случае архитектуры RRU для наружной установки, базовых станций на крышах, радиоузлов, монтируемых на вышках, а также подключений наружных шкафов правильно спроектированный гибридный оптоволоконно-силовой кабель может упростить монтаж и оптимизировать прокладку кабеля. Если вам требуется кабель, изготовленный по индивидуальному заказу для вашего проекта мобильной сети, компания SOCTFiber поможет подобрать структуру кабеля с учетом особенностей вашего применения, маршрута прокладки и требований к закупке.

Часто задаваемые вопросы: гибридный оптоволоконно-электропитающий кабель для наружных объектов мобильной связи

Что такое гибридный оптоволоконно-электрический кабель?

Гибридный оптоволоконно-силовой кабель — это кабель, в котором оптические волокна и медные силовые проводники объединены в одной конструкции. Он применяется в тех случаях, когда передача оптического сигнала и подача электроэнергии должны осуществляться по одному и тому же маршруту.

Подходит ли гибридный оптоволоконно-электропроводной кабель для объектов RRU сети 5G?

Да. Гибридный оптоволоконно-силовой кабель подходит для многих объектов 4G и 5G с установками RRU или RRH, где удаленное радиооборудование требует как оптоволоконной передачи данных, так и подачи постоянного тока. Структуру кабеля следует выбирать с учетом нагрузки на оборудование, длины трассы и условий внешней среды.

Как выбрать сечение проводника для подачи питания на RRU?

Сечение проводника следует выбирать с учетом напряжения оборудования, силы тока, длины кабельного трасса и допустимого падения напряжения. Для более длинных трасс и при более высоких требованиях к силе тока обычно требуется большее сечение медного проводника.

Какое количество волокон обычно используется в гибридных волоконно-энергетических кабелях?

Обычно количество волокон составляет 2, 4, 6, 12 и 24. Необходимое количество волокон зависит от количества радиоузлов, схемы резервирования, потребностей в запасных волокнах и планов будущего расширения.

Нужна ли броня для гибридного оптоволоконно-электрического кабеля, прокладываемого на открытом воздухе?

Использование бронированной оболочки рекомендуется в случаях, когда на трассе прокладки кабеля существует риск раздавливания, механического воздействия, повреждения грызунами или при прокладке в открытых условиях на улице. Для трасс, проходящих в защищенных шкафах, в зависимости от проектных решений может быть достаточно и небронированных конструкций.

Можно ли изготовить гибридный оптоволоконно-энергетический кабель по индивидуальному заказу?

Да. Гибридный оптоволоконно-силовой кабель можно изготовить по индивидуальному заказу с учетом количества волокон, их типа, размера проводника, материала оболочки, конструкции арматуры, диаметра кабеля, маркировки, длины на барабане и требований к упаковке.