ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ АКТИВНЫЙ КАБЕЛЬ

Волоконно-оптический активный кабель предназначен для передачи информации в быстро развертываемых комплексах для замены медных кабелей на волоконно-оптические кабели при модернизации аппаратуры.
Известен активный кабель для Ethernet, преобразующий сигналы одного протокола в сигналы другого протокола, содержащий ВОК, по которому сигналы от множества интерфейсов объединяются, преобразуются и передаются на один интерфейс и наоборот (патент ЕР №2360868 A1, 24.08.2011). Недостатком этого устройства является отсутствие возможности передачи сигналов разнородного характера в одном активном кабеле, что ограничивает его возможности при модернизации реальных кабельных сетей в технических комплексах.
Наиболее близким к данному волоконно-оптическому активному кабелю является волоконно-оптический активный кабель M1-100А - активный кабель DV, выпускаемый Южно корейской фирмой Opticis (http://www.snk-http://svntez.ru/catalog/index.php), (см. приложение). Указанный волоконно-оптический активный кабель имеет волоконно-оптический кабель с закрепленными на его концах разъемами, в которых встроены миниатюрные оптические передающий и принимающий модули, которые получают питание либо от одной из линий интерфейса, либо от внешнего источника. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности передачи сигналов разнородного характера в одном активном кабеле.
Техническим результатом волоконно-оптического активного кабеля является расширение его возможностей за счет увеличения функций по обработке информации, передаваемой по кабелю, а также повышение надежности работы.
Технический результат достигается тем, что волоконно-оптический активный кабель содержит волоконно-оптический кабель с закрепленными на его концах разъемами, в корпуса которых: встроены набор входных и выходных преобразователей интерфейсов, передающий и принимающий оптоэлектронные модули. Каждый из корпусов разъемов дополнительно снабжен схемами временного уплотнения и разуплотнения сигналов, соединенными электрически с набором входных и выходных преобразователей интерфейсов, а также с приемными и передающими оптоэлектронными модулями, схемой контроля и управления, модулем питания.
В волоконно-оптическом активном кабеле в каждый из корпусов разъемов установлена плата, на которой размещены набор входных и выходных преобразователей интерфейсов, передающий и принимающий оптоэлектронные модули, схемы временного уплотнения и разуплотнения сигналов, схема контроля и управления, модуль питания.
В волоконно-оптическом активном кабеле внутренняя часть каждого корпуса разъемов заполнена кремнийорганическим компаундом.
Волоконно-оптический активный кабель в транспортном состоянии намотан катушки, на верхней щеке которой размещены корпуса разъемов.
Волоконно-оптический активный кабель поясняется чертежами.
На фигуре 1 показан внешний вид волоконно-оптического активного кабеля.
На фигуре 2 показана функциональная схема волоконно-оптического активного кабеля набора входных и выходных преобразователей интерфейсов, передающего, принимающего оптоэлектронных модулей и схемы временного уплотнения и разуплотнения сигналов, схема контроля и управления, модуль питания.
На фигуре 3 показана катушка с волоконно-оптическим активным кабелем.
Волоконно-оптический активный кабель, показанный на фигуре 1, содержит два разъема 1, 2 закрепленные на волоконно-оптическом кабеле 3, внутри каждого из которых установлены платы 4, 5 (фигура 2). В корпусах разъемов 1, 2 на каждой из плат 4, 5 установлены, соединенные электрически между собой, набор входных и выходных преобразователей интерфейсов 6, 14, схемы временного уплотнения и разуплотнения сигналов 7, 13, оптические приемные модули 8, 15 и оптические передающие модули 9, 12, схемы контроля и управления 10, 16, модули питания 11, 17.
В волоконно-оптическом активном кабеле разъемы 1, 2 внутри заполнены кремнийорганическим компаундом, что обеспечивает герметичность, вибростойкость кабеля, в результате чего повышается надежность его работы.
Сигналы, в общем случае разнородного характера, поступают в точку A входа активного кабеля (фигура 2), затем в первом разъеме 1 в наборе входных и выходных преобразователей интерфейсов 6 преобразуются (на передаче) в однородные по логическим уровням сигналы, приспособленные для временного уплотнения и формирования линейного сигнала в схеме временного уплотнения и разуплотнения сигналов 7, который преобразуется в линейный последовательный сигнал в передающем оптоэлектронном модуле 9 в световой линейный сигнал. Сигнал с передающего оптоэлектронного модуля 9 по одному из световых проводников волоконно-оптического кабеля 3 поступает на второй разъем 2 в приемный оптоэлектронный модуль 15, в котором восстанавливается линейный электрический сигнал. В схеме временного уплотнения и разуплотнения сигналов 13 этот сигнал обрабатывается с целью восстановления набора однородных по логическим уровням сигналов, аналогичному набору сигналов разъема 1. Набор входных и входных преобразователей интерфейсов 14 во втором разъеме 2 на приеме восстанавливает передававшиеся из точки A исходные сигналы в точке В, являющейся выходом активного кабеля.
Передача сигналов в обратном направлении из точки B в точку A происходит аналогично: 14→13→12→8→7→6.
При подаче напряжения питания на контакты разъемов Uм и Uп схемы контроля и управления 10, 16 в каждом разъеме 1, 2 осуществляет следующие функции:
- установку одного из трех режимов работы разъема по анализу состояния при подключении к внешним линиям: работа в режиме пункта M (условно, мастера) - на линию Uм подано напряжение питания; работа в режиме пункта П (подчиненного) - на линию Uп подано напряжение питания; работа в тестовом автономном режиме самопроверки - на обе линии питания Uм и Uп подано напряжение;
- контроля наличия оптической мощности, поступающей на приемный оптический модуль, и уровень оптического сигнала по цепи Iфд;
- установки низко потребляющего дежурного состояния платы разъема в режиме пункта П при отсутствии оптической мощности на приемном модуле, и активного режима работы при наличии этой оптической мощности;
- контроля качества приемного оптического сигнала на наличие ошибок;
- регистрации наличия входных и выходных электрических сигналов;
- измерения температуры в корпусе разъема;
- формирования последовательного кода состояния волоконно-оптического активного кабеля и передаваемых им сигналов, выдачу этого кода (К) во внешнюю аппаратуру контроля;
Модуль питания в разъемах обеспечивает все схемы платы необходимым набором питающих напряжений.
Наличие в составе активного кабеля схем временного уплотнения и разуплотнения сигналов позволяет передавать разнородные сигналы, что расширяет возможности активного кабеля, а также позволяет минимизировать объем изменений в комплексах аппаратуры при модернизации кабелей связи. Обычно, схемы временного уплотнения и разуплотнения сигналов располагают внутри объектов или на каждый интерфейс (тип интерфейса) используют отдельные узлы передающих и приемных оптоэлектронных модулей, что приводит к увеличению размеров объектов, более высокой стоимости кабелей и меньшей надежности.
В комплексе передаются сигналы однонаправленные по линиям от пункта M к пункту П, и наоборот - от П к M, а также двунаправленные - по одной линии в обе стороны. В активном кабеле все линии являются двунаправленными. Направление передачи задается для однонаправленных сигналов комплекса режимом работы пунктов M или П, для двунаправленных - наличием входных электрических сигналов. Благодаря двунаправленности всех линий активного кабеля назначение электрических контактов разъемов с обоих концов его идентично. Это позволило заменить медный кабель волоконно-оптическим активным кабелем с минимальным изменением электрических схем комплекса; при подключении активного кабеля к комплексу не иметь зависимости от направления развертывания кабеля - любой разъем активного кабеля может быть подключен к пункту M или пункту П; проводить контроль на наличие всех выходных сигналов активного кабеля; осуществлять полную автономную самопроверку кабеля при подведении только напряжения питания на разъемы кабеля.
Поскольку модернизацию комплексов желательно производить с минимальными изменениями в ее аппаратуре, наличие подробной контрольной информации о состоянии активного кабеля и передаваемых по нему сигналов в последовательном коде является полезным свойством для проведения функционального контроля всего комплекса.
Контроль мощности оптического сигнала позволяет определять степень деградации волоконно-оптического канала и на ранних стадиях ее принимать профилактические меры. Контроль температуры в разъемах также служит профилактике возможных отказов в комплексе.
Дежурное состояние платы разъема кабеля в пункте П позволяет дистанционно включать из пункта M не только активный кабель, но и, при необходимости, другую аппаратуру пункта П.
Для удобства транспортировки волоконно-оптического активного кабеля он намотан на катушку 18 (фигура 3), на верхней щеке 19 которой закреплены разъемы 1, 2.