Назад в библиотеку

Широкополосный доступ в рамках архитектуры FTTx:

эффективные решения компании "СТР"

 

Автор: Н.Бубличенко
Источник: http://www.lastmile.su/journal/article/2045


Сегодня сети доступа – это один из наиболее динамичных сегментов телекоммуникационной отрасли. Здесь постоянно совершенствуются технологии для удовлетворения новых потребностей пользователей, появляются новые, характерные только для этих сетей, технические решения. Внимание операторов обращено на широкополосные услуги передачи данных для клиентов жилого сектора и бизнес-центров. Соответственно требуются решения, поддерживающие скорость передачи 10 Мбит?/c, 100 Мбит?/c и 1 Гбит?/с. Кроме того, их интересуют решения по миграции с технологий временного мультиплексирования TDM, характерных для коммутируемых телефонных сетей, на решения «все через IP». Задача производителя – обеспечить все необходимые технические средства.
Основная задача сетей широкополосного доступа (ШПД)?– доставлять пакеты транспортных потоков, необходимых для предоставления разнообразных услуг. В качестве примера можно назвать популярный набор сервисов, получивший название тройной услуги (Triple Play)?– доступ к сети Интернет, телефония и видео (телевизионное вещание, видео по запросу). К широкополосным сервисам можно отнести услуги для бизнеса (видеоконференц-связь, телемедицину, удаленное обучение, осуществление on-line-платежей и т.?д.) и развлекательные услуги (on-line игры, интерактивное телевидение, видео по требованию, цифровое вещание и т.?п.). При этом критичной становится пропускная способность канала.
Из предлагаемых альтернатив для обеспечения фиксированного широкополосного доступа только технологии волоконно-оптической связи, вероятно, способны наиболее полно обеспечить потребности операторов. Несмотря на то, что сети доступа можно считать одним из самых затратных звеньев сетей связи, технологии FTTx могут предоставить экономически выгодное решение для удовлетворения растущих потребностей. Есть несколько вариантов реализации FTTx, из них можно выделить:
FTTH?– Fiber To The Home (доведение волокна до квартиры, отдельного жилища);
FTTB?– Fiber To The Building (доведение волокна до здания, подъезда),
FTTC?– Fiber To The Curb (доведение волокна до кабельного шкафа, группы зданий).

Технологии FTTB?/? FTTC
Пропускная способность ВОЛС велика, но не всегда и не везде потребителю нужна собственная прямая оптическая линия. Часто вполне достаточно довести оптический кабель до здания, а дальше можно использовать распределительную сеть на основе медных кабельных линий, зачастую уже существующую в здании. При этом оптический кабель доходит до точки мультисервисного доступа (MSAN?– Multi-Service Access Node), которая обеспечивает связь между оптической сетью (оптический uplink-интерфейс) и интерфейсами ADSL2+?/?VDSL?/?VDSL2, Fast Ethernet и FXS в сторону абонентов. Очевидно, оборудование MSAN располагается в непосредственной близости от здания или в нем, причем зачастую в местах общего пользования (цокольные/технические этажи и т.?п.). Поэтому очень важно обеспечить работоспособность оборудования в широком диапазоне климатических условий, защитив его от несанкционированного воздействия.
Для систем FTTC?/?FTTB группа компаний “СТР” предлагает всепогодный уличный телекоммуникационный шкаф (ШТУ), предназначенный для размещения оборудования мультисервисного доступа различных производителей (рис.1). Располагается ШТУ в непосредственной близости от абонентов?– на открытом воздухе или в любом помещении. В состав изделия входит телекоммуникационное оборудование (MSAN), оптический кросс, система электропитания с аккумуляторными батареями, оборудование для поддержки температурных условий внутри шкафа и подводки сетевого электропитания. Шкаф обеспечивает возможность работы встроенного в него оборудования при температуре наружного воздуха от?-40 до 50°С, при относительной влажности от 10 до 99% и при снеговой нагрузке до 320 кг?/?м2.
Шкаф предназначен для установки на основание, через которое выводятся кабели в телефонную канализацию или в грунт. Шкаф изготовлен из стального листа толщиной 2?мм, его габариты?– 840?400?650 мм (ширина???глубина???высота). Антивандальная конструкция предусматривает высокую степень защиты от несанкционированного доступа.
Конструкция шкафа удобна для монтажа оборудования. ШТУ снабжен приспособлениями для организации рабочего пространства обслуживающему персоналу, а именно технологической ступенью и защитным тентом (пластиковая дверь и защитный козырек). Технологическая ступень?– сборная и является неотъемлемой частью шкафа. Верхняя плоскость ступени покрыта защитным резиновым материалом, исключающим скольжение. Защитные дверь и козырек из прозрачного пластикового материала располагаются между внешней и внутренней дверьми шкафа. Складная защитная дверь крепится к технологической ступени в разложенном состоянии посредством фиксаторов. Козырек фиксируется на верхней грани внешней двери ШТУ в двух точках. Механизм крепления обеспечивает удобство при эксплуатации.
Покрытие шкафа и цоколя?– полимерное, устойчивое к многолетнему воздействию атмосферных осадков. Внешняя дверь ШТУ запирается по периметру дверного полотна многоточечными захватами сувальдного замка. Замок установлен внутри каркаса шкафа на боковой стенке.
Внутреннее пространство ШТУ отделено от внешних стенок по типу термоса: по бокам?– воздушный зазор, теплоизолирующий материал – с фронтальной и задней частей шкафа.
Шкаф оснащен внутренними направляющими под активное оборудование шириной 19 дюймов с элементами крепления типа rack unit. Функционально шкаф разбит на три технологических отсека. В нижнем располагаются аккумуляторные батареи, в верхнем?– устройство электропитания, средние отсеки предназначены для оборудования MSAN, оптического кросса и сопутствующего оборудования. Аккумуляторный отсек отделен от других съемной перегородкой с перфорацией для циркуляции воздуха, гарантирующей соблюдение климатического режима внутри ШТУ.
Оборудование доступа MSAN, размещаемое в ШТУ, обеспечивает от 192 до 384 (максимально 480) портов VDSL2 и телефонии.
Шкаф рассчитан на установку оптического кросса емкостью 24–32 оптических волокна (рис.2). Оптический кросс предназначен для концевой заделки, распределения и коммутации линейного оптического кабеля связи, подключения его к оборудованию оптических систем передачи с помощью пигтейлов и патчкордов (оптических шнуров) с волоконно-оптическим оборудованием. Габариты шасси кросса?– 410?160?44,5?мм.
Система электропитания включает вводно-распределительное устройство и сопутствующие автоматы (рис.3), систему учета электроэнергии, блок электропитания напряжением 48?В (рис.4); аккумуляторную батарею, контроллер системы телесигнализации, телеизмерения и телеуправления, а также шину заземления.
В шкафу предусмотрено устройство подключения передвижной электростанции (ПЭС), исключающее возможность одновременной подачи напряжения в сеть. Для доступа к узлу подключения ПЭС предусмотрен отдельный люк, открывающийся снаружи специальным ключом (рис.5).
Блок питания Minipack?– это компактная система электропитания постоянного тока, состоящая из модуля управления и контроля, контактора отключения батарей и модуля распределения постоянного тока. Система поддерживает широкий диапазон входных напряжений (от 85 до 290 В переменного тока) и выдает плавный стартовый ток в момент включения питания. Выходное напряжение?– 48 В, максимальный ток?– 66,7 А (мощность?– 3,2 кВт).
В нижнем отсеке шкафа на двух усиленных полках размещены две группы аккумуляторных батарей (АКБ). При отключении внешнего электроснабжения система электропитания, совместно с системой управления MSAN, обеспечивает режим селективного электроснабжения подсистем телефонной связи и ШПД. Так, подсистема телефонной связи MSAN переходит на резервное электроснабжение от АКБ, автоматически отключая оборудование VDSL2. При возобновлении внешнего электроснабжения все подсистемы MSAN переходят в штатный режим работы. Емкость батарей обеспечивает автономную работу подсистемы телефонной связи в течение 24 часов.
ШТУ имеет пассивную многоконтурную систему воздушного охлаждения с принудительной циркуляцией воздуха внутри корпуса для поддержания оптимальной рабочей температуры и влажности в отсеках с оборудованием. Система микроклимата ШТУ спроектирована таким образом, чтобы обеспечивать заданные параметры функционирования при выходе из строя 30% вентиляторов. При установке активного оборудования с энергопотреблением менее 750 Вт вентиляторы не требуются, что существенно повышает надежность системы в целом.
Отсек АКБ снабжен обогревателем, автоматически поддерживающим нужную температуру. Установка температуры, при которой происходит включение и выключение нагревателя, выполняется в системе управления микроклиматом. Например, в случае снижения температуры аккумуляторных батарей ниже 5°C нагреватель включается, при ее возрастании свыше 12°C?– выключается. Система управления микроклиматом ШТУ автоматически отключает АКБ при возрастании температуры в аккумуляторном отсеке свыше 50°С.

Технологии пассивных оптических сетей
При развертывании сети широкополосного доступа на новом объекте технология xDSL становится неконкурентоспособной даже экономически?– цена только медного кабеля может превысит полную стоимость небольшой разветвленной оптической сети. Одной из наиболее популярных оптических технологий для сетей доступа является PON (Passive Optical Network) (рис.6). Ее идея заключается в построении сети доступа с большой пропускной способностью при минимальных капитальных затратах. Это решение предполагает создание разветвленной сети (преимущественно древовидной топологии) без активных компонентов, на пассивных оптических разветвителях (сплиттерах). Информация для всех пользователей передается одновременно с временным разделением каналов от головной станции?– оптического линейного терминала (OLT?– Optical Line Terminal)?– до оконечных оптических сетевых блоков (ONU?– Optical Network Unit). Передача и прием в обоих направлениях производятся, как правило, по одному оптическому волокну, но на разных длинах волн. В восходящем потоке (от абонента к станции) используют длину волны 1310 нм, в нисходящем (от станции к абоненту)?– 1490 или 1550 нм. Оптическая мощность с выхода OLT в сплиттерах делится таким образом, чтобы уровень сигнала на входе всех ONU был примерно одинаков. Зачастую одна из длин волн нисходящего потока (1550 нм) выделяется для трансляции всем абонентам телевизионного сигнала.
Группа компаний “СТР” производит широкий спектр оборудования волоконно-оптических линий связи, соответствующего стандарту IEEE 802.3ah (GEPON?– Gigabit Ethernet PON). Для внедрения решений PON группа компаний “СТР” предлагает полную линейку оборудования, от OLT до ONU, включая линейно-кабельные и распределительные устройства, позволяющую строить сети различной конфигурации и назначения (рис.7, 8).
Так, функции оптического линейного терминала выполняет устройство STR-OLT-PON-GE (рис.9). Это компактное устройство поддерживает до восьми портов PON и обеспечивает скорость передачи информации 1 Гбит/c совместно с оптическим сетевым терминалом STR-ONU. Каждое PON-соединение стандартно распределяется по 32?м устройствам ONU в пределах радиуса 10 или 20?км. Максимально допустимое распределение до 127 на один порт: один сплиттер 1/4, далее четыре сплиттера 1/32 (рис.10).
В устройстве STR-OLT-GEPON-8 каждый порт Gigabit Ethernet может передавать данные как индивидуально, так и в режиме Switch для каждого модуля PON. Для обеспечения гарантированной полосы пропускания используются механизмы DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) и QoS посредством SLA (Service Level Agreement).
Сетевой терминал STR-OLT-2GEPON выполнен в формате 19” высотой 2U, масса устройства?– 6?кг. Возможно питание как постоянным током (48 В), так и переменным (220?В, 50 Гц), поддерживаются сетевые оптические интерфейсы 1000Base?LX и 1000Base?SX, SC-коннектор (для SFP?модулей), а также интерфейс 1000BASE-T для витой пары (разъем RJ-45). В терминал может устанавливаться до четырех PON-карт, каждая с двумя PON-портами (есть модификации на восемь карт). Мощность передатчика (1490?нм)?– 2–7 дБм, чувствительность приемника (1310 нм)?–?-30 дБм.
Устройство STR-ONU (рис.11) является оптическим сетевым терминалом (ONU) в компактном исполнении, полностью совместимым со стандартом IEEE 802.3ah. Устройства поддерживают спектр современных услуг?– VoIP-телефонию, скоростной интернет-доступ, видео по запросу, доставку контента IP-телевидения и др. Каждое абонентское устройство управляется со стороны головного OLT. Обеспечивается полный мониторинг, отслеживаются и записываются аварийные события.
Терминалы выпускаются с различными наборами портов, со встроенными голосовыми шлюзами VoIP. Так, абонентские терминалы могут поддерживать один порт 1000BaseT (GE) или четыре порта FE (100BaseT), либо четыре порта FE плюс два порта FXS (VoIP), либо четыре порта FE, порт CATV и два порта FXS (VoIP). Мощность передатчика?– -0,5...4 дБм, чувствительность приемника?– -26,5 ?дБм, длина линии связи?– до 20?км.
Кроме активного оборудования, группа компаний “СТР” предлагает линейно-кабельные и распределительные устройства?– кроссовые и распределительные устройства для PON (оптические кроссы, шкафы, этажные распределительные коробки и т.?д.), оптические шнуры с волокнами типа G.657 с оптическими коннекторами SC, FC, LC и полировкой PC или APC, сплиттеры с различными коэффициентами деления, оптические кабели и муфты, абонентские розетки, телевизионные приставки STB.

В заключение отметим, что группа компаний “СТР” не только производит и поставляет широкий спектр оборудования волоконно-оптических линий связи, но и оказывает полный комплекс услуг по разработке и внедрению современных продуктов и решений в области телекоммуникаций