Fttb курсовая работа - Универсальный справочник

Проектирование технологий FTTB/FTTH

Государственное образовательное
учреждение

высшего профессионального образования

Поволжский государственный
университет телекоммуникаций и информатики

Кафедра «Линий связи и измерений в
технике связи»

Курсовая работа

по дисциплине «Проектирование и
строительство ВОЛС»

ПроЕКТИРОВАНИЕ
ТЕXНОЛОГИЙ FTTB/FTTH

Выполнили студенты гр. ФО-91

Инкин И. И.

Седышов В.

Сорокин С.

Князев И.

Руководитель Андреев Р. В.

Самара 2012

1.
Организация сети оптического доступа

1.1 Постановка задачи

В России все больше растет интерес к развертыванию сетей доступа с
возможностью предоставлением абоненту широкополосного канала связи. Причиной
данного интереса служит быстрый рост требований к полосе пропускания сетей
связи, обусловленный появлением новых широкополосных услуг. К таким услугам
можно отнести услуги для бизнеса (видеоконференц-связь, удаленное обучение,
телемедицина) и развлекательные услуги (видео по запросу, цифровое вещание,
HDTV, on-line игры и т.д.). Используемые в настоящее время технологии не могут
предоставить экономически выгодного решения для удовлетворения растущих
потребностей, поэтому в ход идут не совсем привычные технологии.

Одна из них — FTTx (Fiber To The … — «волокно до …») — технология
организации сетей доступа с доведением оптического волокна до определенной
точки. Несмотря на то, что FTTx — технология не новая, однако широкое
распространение она получает именно сейчас.

Есть несколько вариантов реализации FTTx, из них можно выделить:- Fiber
To The Home (доведение волокна до квартиры);- Fiber To The Building (доведение
волокна до здания).

В данном курсовом проекте мы будем реализовывать представленные методы.

1.2 Выбор и
обоснование технологии широкополосного доступа

Термин «широкополосный доступ» используется для обозначения постоянного и
высокоскоростного подключения к Интернет. Однако широкополосный доступ — это не
только высокая скорость обмена информацией, но и особый способ использования
всемирной сети. Пользователь широкополосного доступа имеет возможность в любую
секунду получить или отправить большой объем любой информации, которая может
включать в себя цветные изображения, аудио- и видиоклипы, анимацию,
телевизионный контент и многое другое. Широкополосный доступ обеспечивает
предоставление пользователю самых современных услуг, независимо от точки его
подключения. Обладатель широкополосного доступа имеет больше возможностей по
использованию мультимедийных услуг и по информационному обеспечению своего
бизнеса. Это файловый обмен, видеоконференции, игры; услуги охранных систем; телефонные
и банковские услуги и т.д. Всё это стало доступным благодаря современным сетям
широкополосного доступа (ШПД).

Широкополосный доступ способствует также появлению новых сфер
деятельности человека и обогащает уже существующие. Он стимулирует экономический
рост и открывает новые возможности для инвестиций и трудоустройства.

1.3 Методы построения FTTХ

FTTX

Технология FTTx (англ. Fiber to the x — оптическое волокно до точки X),
название которой происходит от заглавных букв английского выражения
Fiber-to-the-build/home, что означает «оптика в каждый дом». Этот термин
применяется для любой компьютерной сети, в которой от узла связи до
определенного места (точка X) доходит оптоволоконный кабель. Широкая полоса
систем FTTx открывает новые возможности предоставления абонентам большего числа
новых услуг.

FTTB

Технология FTTB (англ. Fiber to the Building — волокно до здания) — на
сегодняшний день наиболее востребованная в России технология строительства
широкополосных сетей. Широкому распространению FTTB способствовали снижение цен
на оптический кабель (ОК), появление дешевых оптических приемников,
передатчиков и оптических усилителей (ОУ). Использование оптики в FTTB
позволяет использовать для передачи данных быструю технологию Metro Ethernet,
избавляет от необходимости заземления несущего троса, исключает выход
оборудования из строя от статического электричества, и облегчает согласование
развертываемой сети в надзирающих инстанциях. Топология сети, построенной по
технологии FTTB, показана на рисунке ниже.

Топология данной сети во многом повторяет гибридную
волоконно-коаксиальную сеть и также состоит из узла передачи данных,
магистральной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и распределительной сети.
Отличие FTTB состоит лишь в заменеоптических узлов ГВКС на «узлы второго
уровня» (усилительные пункты) и кабеля распределительных сетей с коаксиального
кабеля на оптический. Головная станция и домовая распределительная сеть не
требуют изменения при модернизации, а для магистрали может потребоваться лишь
увеличение числа оптических волокон. Исходя из вышесказанного, в сетях FTTB
возрастает количество прокладываемого оптоволокна и устанавливаемых оптических
приемников.

Сеть FTTB, построенная по данной технологии — это две наложенные сети:
одна для услуг аналогового кабельного телевидения, другая — для услуги передачи
данных. Объединяет их использование различных волокон в одних и тех же ОК на
участках магистрали и в распределительных сетях узлов второго уровня. В
остальном, в отличие от DOCSIS, при использовании FTTB все оборудование строго
специализировано: либо передача ТВ, либо передача данных, и при выходе из строя
одного оборудования другая услуга не страдает.

При использовании варианта FTTB оптическое волокно заводится в дом, как
правило, на цокольный этаж или на чердак (что более экономически эффективно) и
полключается к устройству ONU (Optical Network Unit). На стороне оператора
связи устанавливается терминал оптической линии OLT (Optical Line Terminal).
OLT является primary устройством и определяет параметры обмена трафика
(например, интервалы времени приема/передачи сигнала) с абонентскими
устройствами ONU (или ONT, в случае FTTH).

Дальнейшее распределение сети по дому происходит по «витой паре».

Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в
многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса. Российские операторы
связи разворачивают сети FTTB пока только в крупных городах, но в перспективе
использование данной технологии повсеместно. В FTTB нет необходимости
прокладывать дорогостоящий оптический кабель с большим количеством волокон, как
при использовании FTTH.

FTTH

FTTH — (англ. Fiber to the Home- оптическое волокно до квартиры).
Учитывая, что российские абоненты проживают в основном в многоквартирных домах,
FTTH означает, в отличие от FTTB, доведение оптического волокна до квартиры
абонента.

Существует два типа организации FTTH сетей: на базе Ethernet и на базе
PON.

Архитектуры на базе Ethernet

Необходимость быстрого вывода на рынок и снижения стоимости для абонентов
привели к появлению сетевой архитектуры на базе Ethernet-коммутации. Передача
данных по сети Ethernet и Ethernet-коммутация стали приносить доход на рынке
корпоративных сетей и привели к снижению цен, появлению законченных продуктов и
ускорению

освоения новых продуктов. В основе первых европейских проектов сетей
Ethernet FTTH

лежала архитектура, при которой коммутаторы, расположенные на цокольных
этажах многоквартирных домов, были объединены в кольцо по технологии Gigabit
Ethernet. Эта структура обеспечивала прекрасную устойчивость к различного рода
повреждениям кабеля и была весьма рентабельной, но к ее недостаткам можно было
отнести разделение полосы пропускания внутри каждого кольца доступа (1 Гбит/с),
что давало в перспективе сравнительно небольшую пропускную способность, а также
вызывало трудности масштабирования
архитектуры.

Затем широкое распространение получила архитектура Ethernet типа
«звезда». Такая архитектура предполагает наличие выделенных оптоволоконных
линий (обычно одномодовых, одноволоконных линий с передачей данных Ethernet по
технологии 100BX или 1000BX) от каждого оконечного устройства к точке
присутствия (point of presence, POP), где происходит их подключение к
коммутатору. Оконечные устройства могут находиться в отдельных жилых домах,
квартирах или многоквартирных домах, на цокольных этажах которых располагаются
коммутаторы, доводящие линии по всем квартирам с помощью соответствующей
технологии передачи.

Архитектура Ethernet FTTH с топологией «Звезда»:

Архитектуры на базе PON

При использовании архитектуры на базе пассивной оптической сети PON для
развертывания сетей FTTH оптоволоконная линия распределяется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей с коэффициентом
разветвления до 1:64 или даже 1:128. Архитектура FTTH на базе PON обычно
поддерживает протокол Ethernet. В некоторых
случаях используется дополнительная длина волны нисходящего потока, что
позволяет предоставлять традиционные аналоговые
и цифровые телевизионные услуги пользователям без применения телевизионных
приставок с поддержкой IP.

Ниже на рисунке изображена типичная пассивная оптическая сеть PON, в
которой используются различные терминаторы оптической сети (optical network termination, ONT) или устройства
оптической сети (optical network unit, ONU). ONT предназначены для
использования отдельным конечным пользователем. Устройства ONU обычно
располагаются на цокольных этажах или в подвальных помещениях и совместно
используются группой пользователей. Голосовые сервисы, а также услуги передачи
данных и видео доводятся от ONU или ONT до абонента по кабелям, проложенным в помещении абонента.

Архитектура пассивной оптической сети (PON):

В настоящее время существует три различных стандарта сети PON, которые
приведены в таблице. Параметры полосы пропускания обозначают совокупную
скорость передачи данных в нисходящем и восходящем потоках. Эта скорость передачи
данных делится между 16, 32, 64 или 128 абонентами, в зависимости от плана
развертывания.

Таблица Разновидности PON

Архитектура BPON — это традиционная технология, которая в настоящее время
все еще применяется некоторыми сервис-провайдерами в США, однако она быстро
вытесняется другими архитектурами. В то время как EPON была разработана с целью
снижения стоимости путем использования технологии Gigabit Ethernet, архитектура
GPON разрабатывалась, чтобы обеспечить более высокую скорость передачи данных
нисходящего потока, снизить накладные расходы и обеспечить возможность передачи
трафика ATM и TDM. Несмотря на добавленную поддержку старых протоколов, эта
возможность пока редко используется на практике. Вместо этого архитектура GPON
используется в качестве транспортной платформы Ethernet.

1.4 Схема
организации связи для технологии FTTХ

Общий план строительства ВОЛС курсового проекта

Схема организации технологии FTTB

Схема организации технологии FTTH

2. Выбор и
обоснование типа оптического волокна и конструкции оптического кабеля

2.1 Выбор
типа оптического волокна

Для реализации технологии FTTB
потребуется следующий вид оптического волокна и витая пара G.652 -одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной
дисперсией служит основополагающим компонентом оптической телекоммуникационной
системы и классифицируется стандартом G.652. Наиболее распространенный вид
волокна, оптимизированный для передачи сигнала на длине волны 1310 нм. Верхний
предел длины волны L-диапазона составляет 1625 нм. Требования на макроизгиб —
радиус оправки 30 мм.

Параметры ОВ рек. G.652

Характеристика	G.652.A	G.652.B	G.652.C	G.652.D
Длина волны, нм	1310	1310	1310	1310
Диаметр модового пятна, мкм	8,6-9,5±0,6	8,6-9,5±0,6	8,6-9,5±0,6	8,6-9,5±0,6
Диаметр оболочки, мкм	125,0±1	125,0±1	125,0±1	125,0±1
Диаметр защитного покрытия, мкм	250,0±15	250,0±15	250,0±15	250,0±15
Эксцентриситет сердцевины, мкм	0,6 максимум	0,6 максимум	0,6 максимум	0,6 максимум
Сплющенность оболочки	1,0% Максимум	1,0% максимум	1,0% максимум	1,0% максимум
Длина волны отсечки кабеля, нм	1260 Максимум	1260 максимум	1260 максимум	1260 максимум
Потери на макроизгибе, дБ	0,1 максимум на 1550 нм	0,1 максимум на 1550 нм	0,1 максимум на 1550 нм	0,1 максимум на 1550 нм
Проверочное напряжение, ГПа	0,69 минимум	0,69 минимум	0,69 минимум	0,69 минимум
Длина волны нулевой дисперсии, нм	от 1300 до 1324	от 1300 до 1324	от 1300 до 1324	от 1300 до 1324
Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм*км, не более, в интервале длин волн: 1285-1330 1525-1575	3,5 18	3,5 18	3,5 18	3,5 18
Знак дисперсии	+	+	+	+
Коэффициент затухания, дБ/км; на длине волны, нм	0,5	1310	0,4	1310	0,4	all*	0,4	all*
	—	—	0,35	1550	0,35	1383	0,35	1383
	0,4	1550	0,4	1625	0,3	1550	0,3	1550
Коэффициент PMD, пс/√км	0,5	0,2	0,5	0,2

По параметрам указанным в данной таблице нам подходит оптическое волокно
типа G.652.А.

Витая пара CAT6a — это кабель связи, состоящий из
одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных между собой (с
небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
Свивание изолированных проводников производится для повышения связи проводников
одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и
последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также
взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Для
снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников
различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с
различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных
кабельных систем <#»599313.files/image009.gif»>

Рис.
«Витая пара CAT6a»

оптический технология
витая пара

Для реализации технологии FTTH
потребуются оптические волокна типа G.652.A и G.657..657 -одномодовое оптическое волокно характеризуются
малым уровнем потерь на изгибах, предназначены в первую очередь для сетей FTTH
многоквартирных зданий, а их преимущества особенно очевидны на ограниченном
пространстве. Работать с волокном стандарта G.657, можно практически как с
медножильным кабелем.

Параметры ОВ рек. G.657

Характеристика	G.657.A	G.657.B
Длина волны, нм	1310	1310
Диаметр модового пятна, мкм	8,6-9,5±0,4	6,3-9,5±0,4
Диаметр оболочки, мкм	125,0±0,7	125,0±0,7
Эксцентриситет сердцевины, мкм	< 0,5	< 0,5
Эллиптичность оболочки	< 1,0%	< 1,0%
Длина волны отсечки кабеля, нм	< 1260	< 1260
Потери на макроизгибе, дБ: радиус, мм количество витков макс. при 1550 нм макс. при 1625 нм	15 10 0,25 1,0	10 1 0,75 1,5	15 10 0,03 0,1	10 1 0,1 0,2	7,5 1 0,5 1,0
Проверочное напряжение, ГПа	> 0,69	> 0,69
Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм*км, 1285-1330 нм 1525-1575 нм	3,5 18
Коэффициент затухания, дБ/км; на длине волны, нм	0,4	1310	0,5	1310
	0,35	1383	0,3	1550
	0,3	1550	0,4	1625
Коэффициент PMD, пс/ км	0,20

2.2 Выбор
конструкции оптического кабеля

Для реализации нашего проекта нам понадобятся следующие виды оптических
кабелей:

. ОКЛСт

Применение: оптические кабели связи предназначены для прокладки в
кабельной канализации, специальных трубах, коллекторах, тоннелях, на мостах и
эстакадах, а так же в легких грунтах и в местах, зараженных грызунами.

Опции:

· Использование оптических волокон в соответствии с
Рекомендациями G.651, G.652, G.655

· Применение сухих водоблокирующих материалов («сухая»
конструкция сердечника).

· Изготовление оболочки из материалов, не распространяющих
горение, без галогенов, с низким дымовыделением (марка ОКЛСт-Н).

· Изготовление кабеля с внутренней алюмополиэтиленовой
оболочкой cдля повышенной влагонепроницаемости
(АлПэ).

Описание конструкции:

Кабели типа
ОКЛСт (с одной ПЭ оболочкой до 192 ОВ) для прокладки в кабельной канализации

1. Оптические волокна свободно уложены в полимерных трубках
(оптические модули), заполненных тиксотропным гелем по всей длине.

2. Центральный силовой элемент (ЦСЭ), диэлектрический
стеклопластиковый пруток (или стальной трос в ПЭ оболочке), вокруг которого
скручены оптические модули.

. Кордели (при необходимости) — сплошные ПЭ стержни для
устойчивости конструкции.

. Поясная изоляция в виде лавсановой ленты, наложенная поверх
скрутки.

. Гидрофобный гель, заполняющий пустоты скрутки по всей длине.

. Броня в виде стальной гофрированной ленты с водоблокирующей
лентой под ней.

. Наружная оболочка выполнена из композиции ПЭ низкой или высокой
плотности.

Преимущества:

· компактный дизайн;

· минимальный вес;

· отличные механические свойства;

· стойкость к грызунам;

· удобство прокладки и монтажа;

· большой срок службы;

· использование материалов лучших зарубежных и отечественных
изготовителей;

· минимальный коэффициент трения.

.ОКЛЖт

Применение: предназначены для подвески по столбам городского
энергохозяйства; подвески по опорам контактной сети ж/д, воздушных линий связи;
воздушной прокладки по опорам городского энергохозяйства; прокладки по лоткам и
эстакадам.

Опции:

· Использование оптических волокон в соответствии с
Рекомендациями G.651, G.652, G.655;

· Применение гидрофобного компаунда для заполнения пустот
скрутки по всей длине;

· Изготовление наружной оболочки из материалов, не
распространяющих горение;

· Применение вспарывающих кордов;

· Изготовление кабеля с двумя ПЭ оболочками;

· Изготовление кабеля с количеством волокон до 192;

· Расчет конструкции и параметров кабеля по требованиям
конкретного проекта, в зависимости от значений длин пролетов, стрел провесов и
условий эксплуатации;

Описание конструкции:

Кабели типа
ОКЛЖ-(Т) (от 2 до 144 ОВ) для воздушной прокладки (классический дизайн, в
соответствии ТТ ФСК)

2. Центральный силовой элемент (ЦСЭ) в виде стеклопластикового
прутка, вокруг которого скручены оптические модули (модули и кордели).

. Кордель — сплошные ПЭ стержни — для устойчивости конструкции.

. Поясная изоляция в виде лавсановой ленты, наложенная поверх
скрутки.

. Гидрофобный гель, заполняющий пустоты скрутки по всей длине.

. Внутренняя оболочка выполнена из композиции ПЭ низкой или
высокой плотности.

. Силовые элементы в виде слоя арамидных нитей.

. Наружная оболочка выполнена из композиции ПЭ высокой плотности.

Преимущества:

· минимальные вес и диаметр;

· высокие механические свойства;

· оптимальная жесткость и низкий коэфициент трения оболочки
(для задувки в специальные трубы);

· низкая температура прокладки;

· большой диапозон температуры при эксплуатации;

· выбор оптимальной конструкции для конкретных условий
эксплуатации;

· удобство прокладки и монтажа;

· большой срок службы.

2.3 Выбор и обоснование кроссового оборудования

Структурная схема комплектации узла агрегации FTTB

Оптический кросс КРС-48

Описание

Оптические кроссы для монтажа в стойку являются удобными коммутационными
панелями для соединения и распределения волокон линейного оптического кабеля с
помощью оптических пигтейлов и соединительных шнуров. Изготовлены из лёгкого
алюминиевого сплава с антикоррозийным покрытием, либо из стали со степенью
защиты IP-55. Кассеты для укладки мест сварки позволяют использовать
термоусаживаемые трубки КДЗС длиной 60 мм или 40 мм. В специальные гнёзда
устанавливаются адаптеры FC, SC или ST типов.

Модель КРC-48 относится к серии стандартных стоечных
коммутационно-распределительных устройств форм-фактора 2U и обеспечивает
коммутацию до 48 оптических портов FC, ST, SC, MT-RJ, Е-2000 и до 72 портов LC.

Оптические адаптеры монтируются на 4 сменные планки, которые крепятся к
лицевой панели корпуса при помощи двух защёлок.

Органайзер патчкордов

Описание

Их сконструировали для того, чтобы обеспечить укладку кабелей, поступающих
изнутри шкафа, например с тыльной стороны коммутационных панелей, для
подключения спереди сетевого оборудования. Компактный, высотой всего 1U,
организатор имеет в центре специальное отверстие, защищенное щеточками, которые
не позволяют пыли и другим загрязняющим частицам попадать внутрь шкафа. Два
держателя служат для укладки кабелей. Держатели имеют спереди разрезы, что
позволяет легко укладывать и извлекать кабели.

Пигтейл SM

Описание

Монтажный оптический шнур (пигтейл) SM применяется для оконцевания
магистрального оптического кабеля при разводке в распределительном кроссовом
оборудовании.

Представляет из себя кусок волоконно оптического кабеля, оконцованный с
одной стороны. Пигтейлы используются для быстрой оконцовки
волоконно-оптического кабеля при монтаже сетей связи путем присоединения
пигтейла к кабелю с помощью сварки или механических соединителей. По сути,
пигтейл это оптический шнур (патч-корд) без второго коннектора, поэтому к
пигтейлам предъявляются требования, сходные с требованиями к пачт-кордам.
Соответственно, большое внимание уделяется качеству пигтейла, к прямым и
обратным потерям, нессиметричности положения волокна в ферруле коннектора,
механической прочности.

Пигтейлы используются при монтаже пассивных распределительных устройств,
таких как оптические кроссы.

Оптические розетки

Описание

Оптические розетки — предназначены для соединения оптических шнуров с
разъемами типа FC/PC. Обеспечивает
качественную юстировку коннекторов благодаря высокоточному центратору, а
предусмотренные конструкцией фиксаторы обеспечивают надежную фиксацию. От
загрязнения и попадания пыли оптический проходной адаптер защищают пластиковые
заглушки.

Патчкорд SM FC-LC duplex

Описание

Патчкорд — это оптический кабель, который заканчивается с обеих сторон
коннекторами различных типов. Он применяется для того, чтобы подключить к
оптическому кроссу оптическое телекоммуникационное оборудование.

Типология патч-кордов:

По типу использованного в производстве кабеля пач-корды подразделяются
на: одномодовые «SM» (singl-mode) или многомодовые «MM»
(multi-mode).

По виду использованного в производстве кабеля пач-корды подразделяются
на: дуплексные «DPX» (duplex) или симплексные «SPX»
(simplex).

Кроме того, различаются они и по виду коннекторов — «FC»,
«LC», «SC», «ST», «MT-RJ» , могут быть
соединительными (одинаковые конекторы с обеих сторон) или переходные (разные
конекторы с разных сторон).

Патчкорд SM LC-LC duplex

Описание

Оптические соединительные шнуры с LC — разъемами. Патчкорды изготовлены
из одномодового волокна 9/125 мкм, многомодового волокна 50/125 мкм или
62,5/125 мкм. Кабель покрыт защитной оболочкой желтого, оранжевого, белого или
синего цвета, в зависимости от типа кабеля.

Коммутатор 100Base-FX(24 порта)+10GBase-L(2
порта)

Описание

Коммутатор
— устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети
в пределах одного или нескольких сегментов сети
<#»599313.files/image022.gif»>

Оптический
модуль SFP

Описание

SFP модули
предназначены для установки в слот маршрутизатора или коммутатора и
обеспечивают подключение его к сети с помощью нужного интерфейса. Конверторы
SFP поддерживают режим горячей замены (hot-swap). Выускаются различные модули,
позволяющие подключить необходимое оборудование к различным средам передачи:
многомодовое оптоволокно , одномодовое оптоволокно, витая пара. Модуль GLC-T
стандарта 1000Base-LX обеспечивает передачу данных по витой паре категории
5, на расстояние до 100 метров.

Оптический модуль XFP

Описание

Данный модуль поддерживает технологию цифровой диагностики, которая
позволяет в реальном времени отслеживать параметры работы устройства, такие
как: рабочая температура, отклонение тока лазера, излучаемая оптическая
мощность, принимаемая оптическая мощность, напряжение питания.

Поддерживается система сигнализации о выходе параметров за пределы
установленных допусков.

Структурная
схема комплектации узла доступа FTTB

Пигтейл
FC/PC SM (0.9) 1,5m

Шнур оптический монтажный

Тип разъемов: FC

Тип волокна: Singlemode (Одномод)

Тип шнура: Simplex

Буфер: 0,9/3мм.

Длина: 1,5 метр.

Розетка оптическая FC/PC/SM

Предназначена для соединения оптических шнуров с разъемами типа FC.
Обеспечивает качественную юстировку коннекторов благодаря высокоточному
центратору, а предусмотренные конструкцией фиксаторы обеспечивают надежную
фиксацию. От загрязнения и попадания пыли оптический проходной адаптер защищают
пластиковые заглушки.

Розетка квадратная — тип S, фиксация в кросс на винтах.Тип разъемов: FC

Материал корпуса: металл

Цвет корпуса: серебристый, заглушки желтые или красные

Материал центратора: циркониевая керамика

Полировка соединяемых разъемов: PC/UPC/SPC

Тип волокна: SingleMode, одномодовое

Тип розетки: симплексная

Патчкорд SM FS-LS duplex

Толщина шнура обычно составляет 2 или 3 мм, длина — 1, 2, 3 и более
метров. Оптические патчкорды могут состоять из одномодовых волокон SM (Single
Mode) 9/125 (понимается, как диаметры светопроводящей жилы/оболочки в мкм) или
многомодовых волокон MM (Multi Mode) 50(62,5)/125 (соответственно, означает
диаметры оптического волокна и его изоляции). Патч-корды могут состоять из
одного волокна (Simplex) или из двух (Duplex).

Механические характеристики:

Цвет кабеля желтый

Число включений 1000

Вибрация 1…200Гц с ускорением 4g

Удар 40g длительности импульса 18мск

Климатические характеристики:

Диапазон температур — 40 °С до + 80°С

Атмосферное давление 26кПа

Относительная влажность 100% при +25°С

Геометрия торца наконечника

Радиус кривизны, мм 10…25

Смещение вершины, мкм <50

Положение торца волокна, нм. +50/-50…-125

Оптические характеристики

Прямые потери, дБ макс. 0,25 тип. 0,1

Обратные потери, дБ мин. -50 тип. -55

Стоимость каждого следующего метра: 36 руб.

Оптический модуль sfp 1000 base-LX

Оптический интерфейс с коннектором SC;

Одноволоконный WDM приемопередатчик;

Рабочие длины волн 1310нм, 1550нм, волокно одномодовое;

Дальность передачи сигнала 3 км.;

Скорость передачи данных 1.25 Гбит/с;

Возможность исполнения с расширенным диапазоном температур (-40..+85);

Соответствует директивам RoHS;

Электронный электросчётчик Меркурий-200

Измерение и учет электроэнергии в бытовом, мелкомоторном и
производственном секторах

• класс точности: 2.0

• номинальный-максимальный ток, A: 5-50

• номинальная частота 50 Гц

• полная и активная мощность потребляемая цепью напряжения 10В.А и 2,0 Вт
соответственно

• полная мощность потребляемая цепью тока не более 2,5 В.А

• диапазон рабочих температур, 0С: от -20 до +55

• межповерочный интервал: 8 или16 лет (см.модификации)

• средний срок службы: не менее 30 лет

• количество тарифных зон: 1-4

• многотарифные счетчики имеют последовательный встроенный интерфейс CAN,
обеспечивающий обмен информацией с компьютером

• возможность крепления как традиционным способом, так и на DIN-рейку

Вводной автомат эл.питания

Автоматы (автоматические выключатели) предназначены для защиты цепей
электрического тока — вашей электропроводки от перегрузок и короткого замыкания.
Это хорошая альтернатива устаревшим на сегодняшний день пробкам, автоматическим
пробкам, которые проигрывают как в безопасности и надежности, так и в качестве
и долговечности. В быту применяются модульные автоматы. Внешне они очень
аккуратны, занимают мало места в щите ввиду своей компактности. Очень удобны и
легки в монтаже: для установки их нужно просто защелкнуть на DIN-рейке. В
случае необходимости их можно будет так-же легко заменить. Очень важен
правильный подбор автоматов. Для этого посчитайте суммарную мощность
потребления ваших электроприборов (можно воспользоваться их паспортами),
выраженную в ваттах (Вт) и разделите её на напряжение вашей сети ~ 220 в.
Однако, нагрузка в сети, как правило имеет реактивный характер.

Стандартный клеммник AVK 2,5

Общая информация про продукт:

Изоляционный материал PA 66

Класс воспл. acc. до UL 94 V2

Размеры:

Ширина 5 mm

Длина 44.2 mm

Высота (MR 35) 44.5 mm / CE Технические данные

Номинальное напряжение 750 V

Номинальный ток 24 A

Сечение 2.5 mm2

Норма EN 60947-7-1Технические данные

Номинальное напряжение 750 V

Номинальный ток 24 A

Сечение 2.5 mm2

Норма VDE IEC 60947-7-1/ CSA Технические данные

Номинальное напряжение 600 V ~

Номинальный ток 20 A Сечение 26-12 mm2 Технические данные

Номинальное напряжение 630 V

Номинальный ток 21 A 2

Сечение 2.5 mm2

Подключаемые провода

Минимальное одножильное сечение 0.5 mm2

Максимальное одножильное сечение 4 mm

Минимальное многожильное сечение 1.5 mm2

Максимальное многожильное сечение 2.5 mm2Сечение 26-12

Тип соединения vidali

Длина зачистки изоляции 10 mm

Момент затяжки 0.4 Nm

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием (Ippon Innova
RT 1000)

-фазное входное напряжение

выходная мощность 1000 ВА / 900 Вт

выходных разъемов: 8 (с питанием от батарей — 8)

возможность установки в стойку

интерфейсы: USB, RS-232

форма выходного сигнала: синусоида

Патч-панель настенная горизонтальная 24*RJ-45, UTP, Cat.5e

Патч-панель для настенного монтажа имеет 24 порта и конструкцию, которая
позволяет осуществлять монтаж и разделку с фронтальной стороны, предварительно
сняв декоративно-защитную крышку.

Категория: 5е

Полоса пропускания, Мгц: 100

Количество портов: 24

Исполнение: Не экранированное

Тип гнезда: RJ45/8P8C

Материал покрытия контактов в разъеме: Золото, 50 микродюймов

Тип IDC контактов: 110

Материал покрытия IDC контактов: C5191

Допустимый диаметр заделываемой жилы, AWG(мм): 24-26(0,511-0,404)

Схема разводки: T568A/B

Материал печатной платы: FR 94-V0

Маркировка: Все порты пронумерованы спереди. Имеются дополнительные
площадки для маркировки портов.

Материал несущей конструкции: Сталь 1,52мм

Соответствие стандартам: ISO/IEC 11801-2, EN 50173-2, TIA/EIA 568-B.2

Поддерживаемые приложения: 10Base-T, 100Base-TX, 1000Base-T

Диапазоны температур, С: Хранение от -40 до +70

Эксплуатация: от 0 до +70

Монтаж: Настенный

Габариты ВхШхГ, мм: 69,85х287,02х25,65

КРС-24, кросс оптический 19 1U 24 портов

КРС-24, кросс оптический стоечный 24 порта — предназначен для оконцовки
оптического кабеля, защиты места сварки от внешних воздействий и монтажа в
19″ стойку. Кросс комплектуется тремя сменными планками: 3 планки на 8
портов любого типа на выбор: SC, FC, ST, LC и т.д. В соответствии от типа
установленной сменной планки изменяется и название кросса.

Основные характеристики: Форм-фактор: 1U

Материал корпуса: металл

Габаритные размеры: 405x230x44 мм.

Вес: 2,1 кг.

Доп. информация: предусмотрено 4 варианта ввода кабеля, с разных
сторон оптического кросса

Коммутатор Ethernet 10/100 base T встраиваемый

Позволяет создавать компьтерные сети (включающие компьютеры, принтеры,
серверы) без патч-панелей. На периферийных средствах необходимо использовать
сетевые карты Ethernet 10/100 base T для обмена данными со скоростью 10/100
Мбит/с Возможно расширение существующей сети за счет замены розетки RJ 45
Контрольная лампочка наличия напряжения на передней панели. Удобный и
функционально-надежный доступ к функции Reset (сброса) 6 портов RJ 45
Подключение кабеля к 1 боковому коннектору RJ 45 Разъем для подключения без
инструмента, служащий также для выполнения теста связи Устанавливается в
3-местной монтажной коробке Batibox глуб. 50 мм (рекомендуется).

Структурная
схема комплектации узла агрегации PON P2MP

Оптический модуль xpf 10GBASE-LR

Характеристики:

Стандарт:
IEEE 802.3ae 10GBASE-LR 10Gigabit Ethernet

Чувствительность оптического приемника -12,6dBm (макс.)

Тип трансивера: XFP (Small Form Factor Pluggable)

Разъем: Дуплексный LC

Скорость передачи данных: От 9.95 Гбит/с до 10.7 Гбит/с

Длина волны: 1310нм

Тип кабеля: Одномодовый оптический кабель 9/125мкм

Максимальная длина кабеля: 10 км

Физические параметры

Напряжение питания

Поддерживается +3.3В и +5.0В

Рабочая температура

От -5o до 70o C

Температура хранения

От -40o до 85o C

Влажность

От 0% до 85% относительной влажности

Сертификаты EMI

FCC Class B

Патчкорд
SM SC-SC/APC simplex

Шнур оптический SC-SC APC 9/125 одномодовый симплексный применяется для
коммутации между оптическими кроссами, подключения оптического оборудования,
соединения оптических кроссов. Также они имеют альтернативные названия —
оптический патчкорд SC-SC и шнур оптический соединительный SC-SC. Обращайте
внимание на тип оптического кабеля, тип оптических коннекторов с обоих сторон и
тип шлифовки ферула, для того, чтобы избежать проблем при монтаже.

Диаметр торца

.5 мм

Тип волокна

Одномодовое, SingleMode

/125 мкм

Тип разъемовSC

Тип полировки

Цвет разъема

зелёный

Цвет вторичного буфера

желтый

Материал наконечника

диоксид циркония

Обратные потери

≥ 65дБ

Вносимые потери

≤ 0.3 Дб

Пигтейл sm sc/PC

Шнур оптический монтажный SC PC 62,5/125 применяется для оконцовки
оптических линий связи в оптических кроссах. Шнур нужно разрезать пополам, для
того чтобы получить 2 пигтейла. Цена указана за 1 пигтейл (pigtail). Обращайте
внимание на тип оптического кабеля, тип оптического коннектора и тип шлифовки
ферула, для того, чтобы избежать проблем при монтаже.

Розетка оптическая SC/PC SM

Розетка оптическая SC/PC SM simplex представляет собой устройство,
служащее соединительным элементом при использовании волоконно-оптического
кабеля. Предназначена для работы в одномодовом режиме.

Технические характеристики:

Рассчитана на 500 включений.

Тип разъема SC.

Возможные прямые потери не более 0,2 дБ.

Диапазон рабочих температур от -40о С до +75о С

Структурная схема комплектации узла доступа PON P2MP

Оптический сплиттер

Назначение

Основное назначение планарного сплиттера PLC — применение в сетях PON. На
любом участке: на станции, в муфте, при вводе в дом, оптический сигнал делится
между несколькими пользователями на несколько волокон с помощью пассивного
устройства, не требующего обслуживания — сплиттера.

Возможности

Существуют следующие варианты коэффициента деления светового потока с
помощью сплиттеров: 1х2, 1х4, 1х8, 1х16, 1х32, 1х64.

Различные варианты изготовления сплиттеров позволяют использовать их в
сетях PON любой архитектуры, независимо от используемой оператором технологии
передачи данных.

Минимальные размеры сплиттера (4х4х40 мм), а также применение сплиттеров,
уже оконцованных разъемом SC с пигтейлом различной длины, обеспечивают гибкий
подход при монтаже сети.

Сплиттер может быть интегрирован в оптический кросс, муфту, уличные и
подъездные шкафы, этажные коробки, либо непосредственно в устройство
абонентского доступа.

Технические характеристики

Сплиттеры поддерживают все виды архитектуры сети FTTH:

· BPON, GPON, GE-PON, P2P;

· CATV;

· передача данных.

Конфигурация

· неоконеченные для возможности сварки (например, в муфтах);

· оконеченные разъемами типа: FC, SC, LC;

· тип полировки коннекторов: SPC, UPC, APC.

Исполнение

· в компактном стальном корпусе с выходами волокон в ленточном
исполнении;

· в компактном стальном корпусе с выходами волокон в оболочке
900 мкм;

· в алюминиевом/пластмассовом корпусе с выходами волокон в
патчкордовой оболочке 2-3 мм;

· для установки в 19»конструктив, ODF.

Спецификация

Длина волны…………………………….1260…1360 Нм, 1450…1625 Нм

Максимальный вх. сигнал……………17 дБм, 1550 Нм

Рабочие температуры……………….-40°C…+85°C

Отн. влажность…………………………5% … 85%

Размеры (ВхШхД, мм):

х4, 1х8…………………………………..4 х 4 х 40 мм

х 16……………………………………..5 х 4 х 40 мм

х 32……………………………………..7 х 4 х 50 мм

В боксовом исполнении……………..10 х 80 х 100 мм

В исполнении по 19»………………….44 х 300 х 482,6 мм

Оптическая характеристика	Спецификация
Конфигурация оптического сплиттера	1 х 2	1 х 4	1 х 8	1 х 16	1 х 32	1 х 64
Вносимые потери, дБ*	4,0/3,8	7,3/7,0	10,5/10,2	13,8/13,5	17,0/16,8	20,3/20,6
Допустимая неравномерность деления оптической мощности между выходными портами, дБ*	0,5/0,6	0,5/0,6	0,8/0,8	1,2/1,2	1,5/1,2	1,8/1,8
Допустимые изменения потерь оптической мощности при передаче между входным и каждым из выходных портов, обусловленные изменением поляризации, дБ*	0,2/0,12	0,2/0,15	0,3/0,2	0,3/0,2	0,3/0,2	0,3/0,3
Возвратные потери, дБ	≥55	≥55	≥55	≥55	≥55	≥55
Направленность, дБ	≥55	≥55	≥55	≥55	≥55	≥55
Рабочая длина волны	1260-1650
Рабочий диапазон температур, °С	1260-1650

Оптические кроссы КРС-8, КРС-16 и КРС-24 для монтажа в стойку

Устройство	Количество портов	Размеры, мм	Вес, кг
КРС-8 КРС-16 КРС-24	8 16 24	44,5x410x280 44,5x410x280 44,5x410x280	1,4 1,4 1,4

Сертификат соответствия Госкомсвязи РФ № ОС-1-ОК-125

Абонентский оптический кросс

Стоечное кроссовое распределительное устройство СКРУ предназначено для
концевой заделки, распределения и коммутации оптических кабелей, подключения
оптических волокон к аппаратуре оптических систем передачи, а также для
контроля характеристик оптического кабеля в процессе эксплуатации.

Габариты:485х212х44 мм

Вес: 2.0 кг

Особенности: Металлическая конструкция толщиной
0.8-1.0 мм обеспечивает необходимую жесткость изделия и устанавливается в
монтажные стойки (шкафы) конструктива 19”

Кабельный ввод продолговатой формы расположен на тыльной стороне корпуса

Сплайс-пластина КУ-01 обеспечивает радиус изгиба не менее 30 мм, что
позволяет избежать дополнительных потерь при работе ВОЛС.

Комплектация:

Корпус

Паспорт

Сплайс-пластина КУ-01

Крышка к сплайс-пластине КУ-01

Крепеж сплайс-пластины

Маркерная таблица

Нейлоновые стяжки

Крепеж ЦСЭ

Винты М5 (для крепления ЦСЭ к корпусу)

Планки под адаптеры

Планки-заглушки

Площадки самоклеящиеся c
зажимами для кабеля

Металлический хомут для крепления кабеля к корпусу

Индивидуальная упаковка из гофрокартона

3. Выбор и
обоснование оборудования

3.1
Оборудование оптического линейного терминала

Оптический линейный терминал (OLT) предназначен для организации широкополосного мультисервисного
множественного доступа по оптическому волокну древовидной структуры согласно
стандарта G.983.X по технологии PON.

OLT
обеспечивает разделение оптического сигнала на 2/4/8/16/32 направления.

Стандарт PON G.983 охватывает пассивную составляющую сети и активные
устройства, регламентирует протоколы взаимодействия между центральным узлом OLT
и абонентскими узлами ONT, параметры оптических приемо-передающих интерфейсов (мощности
сигналов, длины волн) для OLT и ONT, определяет допустимые топологии и
протяженность сети P0N. Технология P0N предусматривает использование
С-диапазона (1530-1565 нм) для передачи DWDM сигналов.

В соответствии со стандартом G.983.1 один волоконно-оптический сегмент
сети PON может охватывать до 32 абонентских узлов в радиусе до 20 км.

Каждый абонентский узел рассчитан на обычный жилой дом или офисное здание
и в свою очередь может охватывать сотни абонентов, предоставляя сервисные
интерфейсы 10/100Base-TX, Е1/Е2/ЕЗ/Е4, цифровое видео, ATM, STM-1/4.

Центральный узел может иметь сетевые интерфейсы ATM, SDH (STM-1/4/16),
Gigabit Ethernet для подключения к магистральным сетям.

Функциональные особенности применения OLT:

· Оптическое волокно становится лучшей средой для построения
магистральных сетей и сетей доступа небольшого диаметра.

· Пассивные узлы ветвления позволяют значительно повысить
надежность сети, устраняя промежуточные активные элементы между центральным
офисом и абонентским узлом.

· При самой совершенной концепции FTTH (волокно до квартиры)
каждый абонент становится терминальным.

· Благодаря гигантской пропускной способности волокна
оптимальное решение достигается, когда одно волокно, идущее из центрального
узла или иначе точки присутствия POP (Point-Of-Presence) разветвляется на
множество абонентов. Это делает экономным и строительство волоконно-оптической
кабельной системы и уменьшает последующие затраты на ее поддержание.

· Наилучшим образом удовлетворяют этим требования решения на
основе технологий PON и DWDM.

· Значительное снижение стоимости применения технологии PON в
базовом варианте двух длин волн (1550 нм, 1310 нм).

· Эффективно используется полоса пропускания оптического
волокна.

· Сеть строится с пассивным ветвлением волокна.

· PON — Мультисервисная сеть.

· Динамическое распределение полосы пропускания.

· Естественный развитие к сети DWDM.

· Возможность резервирования как всех, так и отдельных
абонентов,

· Превращение концепции «последней мили» в концепцию
«первой мили».

3.2 Оборудование
ONU

Универсальность
устройства

Одной из
важных отличительных особенностей устройства DIR-100 является его
универсальность. Приобретая DIR-100, пользователь может сам решить, в качестве
какого устройства его использовать: широкополосного маршрутизатора,
маршрутизатора Triple Play или коммутатора VLAN. Для получения нового
устройства достаточно просто загрузить с FTP-сервера компании D-Link
необходимое программное обеспечение. При этом аппаратное обеспечение устройства
остается неизменным. Здесь приводится описание функционала DIR-100 в качестве
маршрутизатора Triple Play.

Услуги Triple
Play

Популярность
и доступность услуг Triple Play растет день ото дня. Пользователю достаточно
просто подключить маршрутизатор Triple Play и заказать у провайдера
соответствующую услугу. Маршрутизатор Triple Play DIR-100, рекомендованный для
использования в сетях провайдеров, позволяет пользователям получать доступ в
Интернет, просматривать передачи IPTV и пользоваться услугами VoiceOverIP с
гарантированной скоростью передачи. Таким образом, с помощью одного
WAN-соединения одновременно передается голосовой, видео и Интернет-трафик
(Triple Play).

Принцип
работы устройства довольно прост. Два его порта поддерживают NAT и функции
межсетевого экрана. Эти порты предназначены для подключения персональных
компьютеров и организации доступа к Интернет. Два же других порта не
поддерживают функций маршрутизации — эти порты подключаются к WAN-порту в
режиме прозрачного моста. К этим двум портам возможно подключить, например,
IP-телефон или оборудование, необходимое для реализации услуги IP-телевидения
(IPSTB).

Поддержка
VLAN и приоритезации очередей

Поддержка
виртуальных сетей VLAN (802.1Q и на базе портов) особенно важна для этого
устройства. Поскольку именно эта функция позволяет передавать каждый вид
трафика по собственной виртуальной сети.

Также
устройство поддерживает приоритезацию очередей 802.1p для обеспечения
надлежащего качества обслуживания, позволяя пользователям использовать в сети
чувствительные к задержкам приложения, такие как потоковое аудио/видео и VoIP.

Безопасность

Порты
маршрутизатора Triple Play DIR-100, предназначенные для подключения
персональных компьютера, оснащены функциями безопасности. Так, для них
предусмотрен встроенный межсетевой экран для защиты компьютеров в сети от
вирусных и DOS-атак.

HTV-1000 — это надежная и проверенная временем тв приставка, которая
позволяет операторам услуг IP TV быстро и не дорого развернуть сеть телевещания
любого масштаба.

поддерживает основные медиа протоколы

поддержка цифрового объемного звука DOLBY DIGITAL

поддержка телевидения высокой честкости HD TV

возможность записи телепрограмм

низкая стоимость организации сетей интернет телевидения масштаба города

высокий показатель цена/качество

Устройство может быть подключено к любому приемнику телевизионного
сигнала.

Возможности ТВ приставки

Просмотр HD видео и теле контента

Просмотр мультикаст потоков (ТВ каналов) по списку

Формирование списка ТВ каналов вручную

Загрузка заранее подготовленного списка каналов по http протоколу

Окно предварительного просмотра ТВ канала

Преобразование формата изображения

Воспроизведение видео- и аудио-данных различных форматов: MPEG-TS,
MPEG-PS, avi, mkv, mov, mp4, wmv, ac3, mp3, wmv

Декодирование видео-потоков следующих стандартов: MPEG2, MPEG4P2,
h264,VC-1, WMV9

Декодирование аудио-потоков следующих стандартов: mpeg2-audio, mp3, AC-3

Воспроизведение медиа данных, расположенных на UPnP-серверах

Воспроизведение медиа данных с USB флэш-памяти, дисков

Возможность подключения USB-клавиатуры, USB-мыши

Поддержка SMB и NFS файловых систем

Поддержка WI-FI usb адаптеров

Встроенный плеер YouTube

Встроенный WEB-браузер

Встроенный список Радиостанций

Доступ к сервису Picassa

Встроенные игровые программы

Управление уровнем громкости и отключением звука приставки с пульта
дистанционного управления

Низкое энергопотребление

Для операторов IP TV и поставщиков видео контента

Установка логотипа

Установка ключа оператора, цифровая подпись

Установка ключа управления приставкой

Удаленное обновление ПО

Открытое ПО дает возможность адаптации собственных систем управления и
мониторинга

Добавление собственных команд

Удаленное управление индикатором на передней панели

Удаленный перезапуск приставки со сменой режима загрузки

Загрузка списка каналов формат .m3u

Воспроизведение контента с UpnP медиасервера оператора

Возможности Java Script — для управления IPTV приставкой, воспроизведение
различных видов контента и настройка модели поведения приставки

Технические характеристики телевизионной приставки

Видео режимы

HD 1080i720p/i576p/ito 1920 x 1080 x 32 bitTV стандарт 4:3 или 16:9

Видео-кодеки/2 MP@HL.264 HP@level 4.1 до 30 Мбит/с

MPEG4 part 2 (ASP) DivX4, DivX5, XviD

Аудио кодекиlayer I/IIlayer IIlayer III (mp3)Digitalсубтитрыmedia протоколы: RTSP, RTP, UDP, IGMPon-Chip (SoC)DDR 128MbFlash 1Mb,
Flash 128Mb

Программное отключенние, 5 V; 1,5 Aout: RCA, S-Video, SCART,
HDMI, Component RGB or (Y Pr Pb): S/PDIF (Dolby AC-3 multi-channel), LR RCA2.0

пульт управления RC-510/100Base-T Auto MDI/MDIX RJ-45

диапазон рабочих температур, 10°C- 40°C

диапазон температур хранения, 0°C- 50°C

влажность 40%~60%

напряжение питания 100- 240 V,50/60 Hz, 7W

габариты 300 мм x 237 мм x 64 мм

вес 1,7 кг

Базовая операционная система linux2.6.16agent: WebKit

встроенный медиапортал с функционалом IPTV

HTTP 1.1, HTML 4.01 XHTML 1.0/1.11, 2, 3, CSS 1, 2, 31.0,
XSLT 1.0, XPath 1.02.01.1ECMA-262, revision 5JavaScript API

C layer SDK

последний релиз прошивки 0.2.03

отдельно поставляется MiddleWare для операторского узла вещания

поддержка протоколов SAMBA и NFS

Еще есть возможность передача данных не через кабель, а через Wi-Fi

Шлюз IP-телефонии D-Link DVG-2001S, являющимся универсальным решением, с
помощью которого можно интегрировать Интернет-телефонию в домашнюю или офисную
телефонную сеть. Многие удивятся: зачем IP-телефон дома? Еще недавно это
действительно показалось бы бесполезной затеей, однако IP телефония все больше
теснит свою традиционную прародительницу. Так, например, подключаясь к
оператору, SIPNET пользователь получает возможность:

· существенно экономить на международных и междугородних
звонках

· бесплатно общаться с другими абонентами сети SIPNET

· звонить откуда бы то ни было в Москву и Санкт-Петербург
бесплатно

· персонально настроить стоимость и качество звонков по любому
направлению

· заказать соединение двух абонентов в любых точках мира

К SIPNET может подключиться любой пользователь сети Интернет, имеющий
широкополосный доступ со скоростью от 64 Кб/сек и выше. Для этого достаточно
установить на компьютер один из стандартных программных телефонов или купить
SIP-телефон или SIP шлюз. Об одном из них мы и расскажем в этой статье.S
открывает линейку VoIP шлюзов D-Link, он предельно прост в настройке и
эксплуатации, надежен и компактен.

Спецификация устройства:

· порты: 1 порт FXS, 1 порт Ethernet 10/100 Mbps

· поддерживаемые протоколы: SIP

· компрессия: G.711/G.723/G.729AB;

· метод удаления эхо: G.168

· поток: 6-64 кбит/сек (зависит от кодека)

· поддержка DHCP, PPPoE;

· поддержка прохода через NAT

· возможность обновления прошивки

Устройство оснащено одним FXS портом для подключения аналогового телефона
и одним LAN портом (Fast Ethernet) для подключения к домашней или офисной сети.
Ни встроенным маршрутизатором, ни коммутатором шлюз похвастаться не может. Порт
LAN подключается к коммутатору или ADSL модемумаршрутизатору, а к телефонному
разъему можно подключить любой телефонный аппарат. Вы можете выбрать любой
понравившийся вам аппарат: радио-трубку DECT, телефон с автоответчиком и т.д.
Возможность выбора из огромного многообразия телефонов — одно из преимуществ IP
шлюзов перед IP-телефонами, ассортимент которых существенно ограничен.

Для работы Ip телефонии нужно
программное обеспечение, под названием X-lite

Настройки X-lite

• Загрузить программу <#»599313.files/image041.gif»>

• Появляется окно с текущими
аккаунтами:

• Выбираем добавить (Add…)

• Заполняем следующее:

• Display name -имя, отображаемое на
телефоне, например Vasya

• User name — ваш логин для
<Домашнего Интернета>, например пока это будет 7846XXXX

• Password — ваш пароль в нашей
системе.» нужно заменить на «ваш пароль”

• Authorization user name — то же, что User name но без 7846

• Domain — 88.200.176.4

• Остальные закладки оставляем по
умолчанию.

Телефон готов к работе

• После настройки появится диалоговое
окно с запросом на обновление версии программы: A new version of X-Lite is
available for downloading. Do you want to download it now?. От обновления
необходимо отказаться, нажав «No» (Нет).

• Нажмите на стрелку (Show menu) и
выберите пункт «About».

• Version 3.0 build 29712 Build 41150
работает нормально. Проблемы со слышимостью могут быть вызваны фаерволам,
антивирусом, роутером и.т.д

4. Расчет
параметров оптического тракта

4.1 Расчет
бюджета оптической мощности для FTTB

Передача информации с требуемым качеством на регенерационном участке ВОЛП
без оптических усилителей, учитывая потери и дисперсионные искажения,
обеспечивается за счет запаса мощности (чистого бюджета мощности), равного
разности между энергетическим потенциалом ВОСП (перекрываемым затуханием) и
затратами оптической мощности на потери и подавление помех и искажений оптических
импульсов в линии:

[дБ],
где:

—
затухание ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами);

—
суммарное значение дополнительных потерь, дБ.

Максимальное
значение затухания ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами)
рассчитывается следующим образом:

[дБ],
где:

— число
неразъемных соединений ОВ на ЭКУ.

Количество
неразъемных соединений на ЭКУ равно:

[дБ]

Суммарное
значение дополнительных потерь складывается из дополнительных потерь за счет
собственных шумов лазера, за счет шумов из-за излучения оптической мощности при
передаче «нуля», за счет шумов межсимвольной интерференции и, соответственно,
равно:

[дБ]

Дополнительные
потери из-за собственных шумов источника излучения рассчитываются по формуле:

[дБ]

Значение
параметра собственных шумов источника — RIN обычно лежит в пределах -120<
RIN<-140 дБм.

Пусть
RIN=-130[дБм]

Q=7.04.

Дополнительные
потери за счет шумов из-за излучения оптической мощности при передаче «нуля»
определяются по формуле:

[дБ],
где:

—
отношение мощности оптического излучения источника при передаче «нуля» к
мощности оптического излучения при передаче «единицы». Как правило, значение
этой величины лежит в пределах 0,01 0,1.

Пусть
.

[дБ]

[дБ].

4.2 Расчет
затухания в оптическом тракте для FTTB

Расчет коэффициента затухания выполняется на центральной длине волны
оптического канала. Предварительно необходимо определить спектральный диапазон,
в котором лежит центральная длина волны. Для расчета спектральной
характеристики потерь оптического волокна воспользуемся известными
приближенными формулами. Результирующий коэффициент затухания волокна в дБм/км
определяется как сумма:

Здесь,
составляющая потерь релеевского рассеяния на длине волны определяется соотношениями:

,[], где , []

[ ]

Составляющая
потерь, обусловленная примесями OH- , рассчитывается следующим образом:

, где ;

— это
опорная длина волны;

[нм] ,
так как центральная длина волны находится ближе к значению 1550 [нм].

Коэффициент
затухания опорной длины волны:

[дБ/км]

[ ]

[дБ/км]

[мкм]=800
[нм]

[дБ/км]

Результирующий
коэффициент затухания волокна:

[дБ/км]

Максимальное
значение коэффициента затухания оптического волокна:

[дБ/км]

4.3 Расчет
запаса по энергетическому потенциалу для FTTB

Для характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического
потенциала (перекрываемого затухания), который определяется как допустимые
оптические потери оптического тракта или ЭКУ между точками нормирования, при
которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического
сигнала. Оптические потери обусловлены потерями на затухание и дополнительными
потерями мощности, обусловленными влиянием отражений, дисперсии (хроматической
и поляризационной модовой), модовых шумов и чирп-эффекта.

Энергетический потенциал рассчитывается как разность между уровнем
мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника

где
W — энергетический потенциал (перекрываемое затухание), дБм;

—
уровень мощности оптического излучения передатчика ВОСП, дБм;

—
уровень чувствительности приемника, дБм.

Значения
и в
таблице 1.

[дБм].

.4 Расчет бюджета оптической мощности
для FTTH

Передача информации с требуемым качеством на регенерационном участке ВОЛП
без оптических усилителей, учитывая потери и дисперсионные искажения,
обеспечивается за счет запаса мощности (чистого бюджета мощности), равного
разности между энергетическим потенциалом ВОСП (перекрываемым затуханием) и
затратами оптической мощности на потери и подавление помех и искажений
оптических импульсов в линии:

[дБ],
где:

—
затухание ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами);

—
суммарное значение дополнительных потерь, дБ.

[дБ],
где:

— число
неразъемных соединений ОВ на ЭКУ.

Количество
неразъемных соединений на ЭКУ равно:

[дБ]

Дополнительные
потери из-за собственных шумов источника излучения рассчитываются по формуле:

[дБ]

Значение
параметра собственных шумов источника — RIN обычно лежит в пределах -120<
RIN<-140 дБм.

Пусть
RIN=-130[дБм]

Q=7.04.

[дБ],
где:

Пусть
.

[дБ]

[дБ].

4.5 Расчет
затухания в оптическом тракте для FTTH

Здесь,
составляющая потерь релеевского рассеяния на длине волны определяется соотношениями:

,[], где , []

[ ]

Составляющая
потерь, обусловленная примесями OH- , рассчитывается следующим образом:

, где ;

— это
опорная длина волны;

[нм] ,
так как центральная длина волны находится ближе к значению 1550 [нм].

Коэффициент
затухания опорной длины волны:

[дБ/км]

[ ]

[дБ/км]

[мкм]=800
[нм]

[дБ/км]

Результирующий
коэффициент затухания волокна:

[дБ/км]

Максимальное
значение коэффициента затухания оптического волокна:

[дБ/км]

.3
Расчет запаса по энергетическому потенциалу для FTTH

Для
характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического потенциала
(перекрываемого затухания), который определяется как допустимые оптические
потери оптического тракта или ЭКУ между точками нормирования, при которых обеспечивается
требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Оптические потери
обусловлены потерями на затухание и дополнительными потерями мощности,
обусловленными влиянием отражений, дисперсии (хроматической и поляризационной
модовой), модовых шумов и чирп-эффекта.

Энергетический
потенциал рассчитывается как разность между уровнем мощности оптического
излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника

где
W — энергетический потенциал (перекрываемое затухание), дБм;

—
уровень мощности оптического излучения передатчика ВОСП, дБм;

—
уровень чувствительности приемника, дБм.

Значения
и в
таблице 1.

[дБм]

5. Система
безопасности для технологии FTTx

5.1 Общие
положения

Выбор правильной топологии

Не рекомендуется использовать для VoIP-инфраструктуры концентраторы,
которые облегчают злоумышленникам перехват данных. Кроме того, поскольку
оцифрованный голос обычно проходит по той же кабельной системе и через то же
сетевое оборудование, что и обычные данные, следует правильно разграничить
между ними информационные потоки. Это, например, может быть сделано с помощью
механизма VLAN (однако не стоит полагаться только на них). Серверы, участвующие
в инфраструктуре IP-телефонии, желательно размещать в отдельном сетевом
сегменте, защищенном не только встроенными в коммутаторы и маршрутизаторы
механизмами защиты (списки контроля доступа, трансляция адресов и обнаружение
атак), но и с помощью дополнительно установленных средств (межсетевые экраны,
системы обнаружения атак, системы аутентификации и т. д.).

Физическая безопасность

Желательно запретить неавторизованный доступ пользователей к сетевому
оборудованию, в том числе и коммутаторам, и по возможности все неабонентское
оборудование разместить в специально оборудованных серверных комнатах. Это
позволит предотвратить несанкционированное подключение компьютера
злоумышленника. Кроме того, следует регулярно проверять наличие
несанкционированно подключенных к сети устройств, которые могут быть
«врезаны» напрямую в сетевой кабель. Определить такие устройства
можно по-разному, например с помощью сканеров (InternetScanner, Nessus),
дистанционно распознающих наличие в сети «чужих» устройств.

Контроль доступа

Еще один достаточно простой способ защиты инфраструктуры VoIP — контроль
MAC-адресов. Не разрешайте IP-телефонам с неизвестными MAC-адресами получать
доступ к шлюзам и иным элементам IP-сети, передающей голосовые данные. Это
позволит предотвратить несанкционированное подключение «чужих»
IP-телефонов, которые могут прослушивать ваши переговоры или осуществлять
телефонную связь за ваш счет. Разумеется, MAC-адрес можно подделать, но
все-таки не стоит пренебрегать такой простой защитной мерой, которая без особых
проблем реализуется на большинстве современных коммутаторов и даже
концентраторов. Узлы (в основном шлюзы, диспетчеры и мониторы) должны быть настроены
таким образом, чтобы блокировать все попытки несанкционированного доступа к
ним. Для этого можно воспользоваться как встроенными в операционные системы
возможностями, так и продуктами третьих фирм. А так как мы работаем в России,
то и применять следует средства, сертифицированные в Гостехкомиссии России, тем
более что таких средств немало.

Технология виртуальных локальных сетей (VLAN) обеспечивает безопасное
разделение физической сети на несколько изолированных сегментов,
функционирующих независимо друг от друга. В IP-телефонии эта технология
используется для отделения передачи голоса от передачи обычных данных (файлов,
сообщений электронной почты и т. д.). Диспетчеры, шлюзы и IP-телефоны помещают
в выделенную VLAN для передачи голоса. Как я уже отметил выше, VLAN существенно
усложняет жизнь злоумышленникам, но не снимает всех проблем с подслушиванием
переговоров. Существуют методы, которые позволяют злоумышленникам перехватывать
данные даже в коммутированной среде.

Шифрование

Шифрование должно использоваться не только между шлюзами, но и между
IP-телефоном и шлюзом. Это позволит защитить весь путь, который проходят
голосовые данные из одного конца в другой. Обеспечение конфиденциальности не
только является неотъемлемой частью стандарта H.323, но и реализовано в
оборудовании некоторых производителей. Однако этот механизм практически никогда
не задействуется. Почему? Потому что качество передачи данных является
первоочередной задачей, а непрерывное зашифрование/расшифрование потока
голосовых данных требует времени и вносит зачастую неприемлемые задержки в
процесс передачи и приема трафика (задержка в 200-250 мс может существенно
снизить качество переговоров). Кроме того, как уже было сказано выше,
отсутствие единого стандарта не позволяет принять всеми производителями единый
алгоритм шифрования. Однако справедливости ради надо сказать, что сложности
перехвата голосового трафика пока позволяют смотреть на его шифрование сквозь
пальцы. Но совсем отказываться от шифрования все-таки не стоит — обезопасить
свои переговоры необходимо. Кроме того, можно использовать выборочное
шифрование только для определенных полей в VoIP-пакетах.

Межсетевой экран

Корпоративную сеть обычно защищают межсетевые экраны (МСЭ), которые с
успехом могут быть использованы и для VoIP-инфраструктуры. Необходимо просто
добавить ряд правил, учитывающих топологию сети, местоположение установленных
компонентов IP-телефонии и т. д. Для защиты компонентов IP-телефонии можно
использовать два типа межсетевых экранов. Первый, корпоративный, ставится на
выходе из корпоративной сети и защищает сразу все ее ресурсы. Второй тип —
персональный МСЭ, защищающий только один конкретный узел, на котором может
стоять абонентский пункт, шлюз или диспетчер Protector. Кроме того, некоторые
операционные системы (Linux или Windows 2000) имеют встроенные персональные
межсетевые экраны, что позволяет задействовать их возможности для повышения
защищенности инфраструктуры VoIP. В зависимости от используемого стандарта
IP-телефонии применение межсетевых экранов может повлечь за собой разные
проблемы. После того как с помощью протокола SIP абонентские пункты обменялись
информацией о параметрах соединения, все взаимодействие осуществляется через
динамически выделенные порты с номерами больше 1023. В этом случае МСЭ заранее
«не знает» о том, какой порт будет использован для обмена голосовыми
данными, и будет такой обмен блокировать. Поэтому межсетевой экран должен уметь
анализировать SIP-пакеты с целью определения используемых для взаимодействия
портов и динамически создавать или изменять свои правила. Аналогичное
требование предъявляется и к другим протоколам IP-телефонии. Еще одна проблема
связана с тем, что не все МСЭ умеют грамотно обрабатывать не только заголовок
протокола IP-телефонии, но и его тело данных, так как зачастую важная
информация, например информация об адресах абонентов в протоколе SIP, находится
именно в теле данных. Неумение межсетевого экрана «вникать в суть»
может привести к невозможности обмена голосовыми данными через межсетевой экран
или «открытию» в нем слишком большой дыры, которой могут
воспользоваться злоумышленники.

Аутентификация

Различные IP-телефоны поддерживают механизмы аутентификации, позволяющие
воспользоваться его возможностями только после предъявления и проверки пароля
или персонального номера PIN, разрешающего пользователю доступ к IP-телефону.
Однако надо заметить, что данное решение не всегда удобно для конечного
пользователя, особенно в условиях ежедневного использования IP-телефона.
Возникает обычное противоречие между защищенностью и удобством.1918 и
трансляция адресов

Не рекомендуется использовать для VoIP IP-адреса, доступные из Интернета,
это существенно снижает общий уровень безопасности инфраструктуры. Поэтому при
возможности используйте адреса, указанные в RFC 1918 (10.x.x.x, 192.168.x.x и
т. д.) и немаршрутизируемые в Интернете. Если это невозможно, то необходимо
задействовать на межсетевом экране, защищающем вашу корпоративную сеть,
механизм трансляции адресов (networkaddresstranslation, NAT).

Системы обнаружения атак

Выше уже было рассказано о некоторых атаках, которые могут нарушить
работоспособность VoIP-инфраструктуры. Для защиты от них можно использовать
хорошо себя зарекомендовавшие и известные в России средства обнаружения атак
(intrusiondetectionsystem), которые не только своевременно идентифицируют
нападения, но и блокируют их, не позволяя нанести вред ресурсам корпоративной
сети. Такие средства могут защищать как целые сетевые сегменты (например,
RealSecureNetworkSensor или Snort), так и отдельные узлы (CiscoSecure IDS HostSensor
или RealSecureServerSensor). Разносторонность и обширность темы не позволяют
подробно рассмотреть обеспечение информационной безопасности IP-телефонии. Но
те аспекты, которые мне удалось осветить, все же показывают, что VoIP не такая
закрытая и непонятная область, как кажется на первый взгляд. К ней могут быть
применены уже известные по обычной телефонии и IP-сетям методы нападения. А
относительная легкость их реализации ставит безопасность на первое место наряду
с обеспечением качества обслуживания IP-телефонии.

.2 Система безопасности от вандалов (на базе Ценсора)

Охрана «пассивных» шкафов FTTH (PON)

Основная особенность сетей ШПД с технологией PON в том, что между
центральным узлом и удаленными абонентскими узлами создается полностью
пассивная оптическая сеть, имеющая топологию дерева. В промежуточных узлах
дерева располагаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не
требующие питания и обслуживания. Сплиттеры, как правило, размещаются в
антивандальных шкафах, которые не представляют интереса для злоумышленников в
качестве предмета хищения и наживы. Однако, будучи установленными в подъездах
многоквартирных домов, они нередко подвергаются актам вандализма, совершаемым
без определённой цели «неблагонадёжным контингентом». Случаются и акты
умышленного причинения вреда такому имуществу со стороны недобросовестных
конкурентов оператора. Следовательно, вопрос обеспечения безопасности и защиты
«пассивных» шкафов стоит не менее остро, чем тот же вопрос в отношении шкафов с
активным оборудованием.

Вместе с тем, шкаф FTTH не имеет ни электропитания, ни физического порта
Ethernet для связи оборудования с центром — на то он и «пассивный». Обеспечение
питания тянет за собой прокладку кабеля, установку источника бесперебойного
питания, счётчика электроэнергии и т.д. Создание порта Ethernet из оптического
окончания, по сути предназначенного для получения доходов от абонентов, —
экономически крайне неэффективно. Не говоря уж о том, что при всех таких
организационно-технических мероприятиях система охраны потребует для себя
отдельного антивандального шкафа, который по стоимости может превзойти все
охраняемые шкафы. Следовательно, принцип охраны с установкой в каждый шкаф
самостоятельного устройства мониторинга, требующего питания и канала связи,
здесь не подходит. Да это и нецелесообразно, ведь в таком шкафу и
контролировать особо нечего — только вскрытие. Так что же, задача не имеет
решения? Как оказалось, решение есть, и очень удачное! Причём для операторов
ОАО «Связьинвест» и альтернативных операторов, имеющих собственные традиционные
сети фиксированной связи, оно выглядит особенно изящно! А предложили его сами
Заказчики — Пользователи АПК «ЦЕНСОР».

Реализовать охрану шкафов FTTH (PON) средствами АПК «ЦЕНСОР» можно с
помощью существующего оборудования, выпускаемого и поставляемого Заказчикам уже
сегодня — на базе уникальной системы охраны колодцев «СОКОЛ» собственной
разработки и производства ЗАО НПЦ «Компьютерные Технологии».

Напомним, «СОКОЛ» — это профессиональное российское решение по охране
кабельной канализации на базе адресно-параллельного метода контроля датчиков.
Система успешно выдержала годовой цикл испытаний на реальных объектах Пермского
ТУЭС ПФЭ ОАО «Уралсвязьинформ». Уникальность системы «СОКОЛ» в том, что она
позволяет адресным способом контролировать 60 датчиков вскрытия на одной
двухпроводной линии длиной 20 км с любым количеством ответвлений (параллельных
включений) и любой топологией (звезда, дерево, кольцо, смешанная, линейная).
Система выгодно отличается от аналогов высочайшей надёжностью, подтверждённой в
ходе эксплуатации, удобством монтажа и обслуживания, наличием защиты от обрывов
и КЗ, а также экономичностью.

Аппаратно система состоит из объектовых устройств (как правило, это блоки
охраны кабелей и колодцев связи БОКС с установленными в них модулями контроля
адресных датчиков МКАД), устанавливаемых на АТС в помещениях кросса, и адресных
датчиков вскрытия (ДАК), устанавливаемых по периферии, например, в колодцах.
Есть также блоки изоляции (БИ), обеспечивающие защиту шлейфов от КЗ. Датчики
вскрытия ДАК являются активными, т.е. имеют встроенный микропроцессор и
определённый алгоритм работы, а также неполярными с точки зрения подключения к
шлейфу. Причём при подключении адрес им присваивается автоматически — не нужно
ничего программировать. Адресные датчики работают независимо друг от друга,
т.е. при срабатывании одного все остальные остаются под охраной. Кроме того,
благодаря возможности организации топологии «звезда» в подсистеме «СОКОЛ» шлейф
можно защитить от обрыва: при обрыве в одном месте все датчики остаются под
охраной, при обрыве в двух и более местах из под контроля выйдет только
отключившийся сегмент. С использованием поставляемых дополнительно блоков
изоляции БИ можно защитить шлейф и от короткого замыкания: при КЗ система автоматически
отключит повреждённый участок шлейфа, а все остальные датчики будут
контролироваться.

Таким образом, «СОКОЛ» является просто идеальным средством охраны таких
небольших и сгруппированных объектов, как шкафы. А если изучить вопрос
поглубже, то ещё и единственно возможным с точки зрения современной техники и
логики.

Действительно, чем, в сущности, отличается охрана колодцев на кабельной
трассе от охраны «пассивных» шкафов в подъездах жилых домов? По большому счёту
ничем, с той лишь оговоркой, что охранять шкафы в подъездах, пожалуй, даже
проще, чем охранять ККС. Следовательно, и дешевле. Это обусловлено и меньшим
расходом провода, и отсутствием необходимости герметизации, и простотой монтажа
и наладки системы.

Единственный вопрос — как увязать между собой датчики, пусть даже
включенные в общий шлейф внутри жилого дома, с блоком контроля, установленным
на АТС, которая может находиться за несколько километров? Вот тут-то и
становится понятно, почему именно операторам «Связьинвеста» и другим операторам
с традиционными сетями такое решение походит больше всего. У таких операторов,
как правило, имеется внушительный объём монтированной ёмкости абонентских линий
проводной фиксированной связи — медных пар, идущих от станции через
распределительные шкафы и коробки прямо в квартиры абонентов. Среди этих пар в
большинстве случаев и раньше удавалось найти свободные, а в последние годы,
когда наблюдается переход абонентов от фиксированной на другие виды связи, этот
ресурс еще больше высвобождается. Словом, проблем с выделением свободных медных
пар в абонентских кабелях от АТС до жилых домов, практически нет. Вот как раз
такую пару и можно использовать для организации шлейфа охраны шкафов в жилом
доме. Достаточно прямо в распределительной коробке КРТП подать эту пару на
шлейф сигнализации, а на станции с кросса завести её на блок контроля и всё,
система готова!

Получается, что вместо активного охранного оборудования для контроля
вскрытия в шкафах PON используются адресные датчики ДАК подсистемы «СОКОЛ»,
работающие по двухпроводному шлейфу. По шлейфу осуществляется и передача
сигналов от датчиков, и одновременно их питание. Герметизация датчиков не
требуется, достаточно электроизоляции сращиваемых концов провода. Сами датчики
изготовлены таким образом, что не требуют каких-либо сложных операций на этапе
монтажа и подключения. Шлейф внутри здания прокладывается однопарным медным
проводом, например, КСПВ 2х0,5 или ПРППМ 2х0,9, а то и обычной телефонной
«лапшой». Провода могут быть проложены по внутренним коммуникациям здания в
удобных для этого местах (в шахтах, стояках, кабель-каналах, подвесных потолках
и пр.), а также наружным способом. Не исключено, что как раз «лапша» будет
наиболее удобным для этого проводом. А что? Провод крепкий, прибивается на
обычные гвозди, имеет подходящие характеристики и сечение, а главное —
минимальную цену. Да и в наличии у операторов такой провод есть практически
всегда.

В распредкоробке КРТП шлейф подключается к выделенной паре, а та, в свою
очередь, к аппаратуре БОКС, установленной на АТС.

Возможности блока БОКС по реализации функций подсистемы «СОКОЛ» позволяют
контролировать по 60 адресных датчиков на одном двухпроводном шлейфе длиной до
20 км с любым количеством ответвлений и различными топологиями (кольцо, звезда,
дерево, линейная, смешанная). Таких шлейфов, в зависимости от комплектации
БОКС, может быть от 1 до 4 на одном блоке. Т.е. до 60, 120, 180, 240 адресных
точек контроля на одном приборе. Прибор полноценен и в части функций передачи
данных, ведь на борту БОКСа имеется штатный порт Ethernet с протоколом TCP/IP,
который можно включить в мультисервисную сеть оператора для передачи данных на
Сервер и рабочие места.

Получаем адресно-параллельную систему охраны шкафов PON, работающую по
одному двухпроводному шлейфу на расстояниях от АТС до шкафа 20 км, имеющую
защиту от КЗ и обрывов. Притом система удовлетворяет самым жестким современным
критериям и требованиям, предъявляемым операторами к поставщикам:

решение является высокоэффективным: вместо отказа от охраны и экономии
«на спичках» (с часто встречающейся позиции в духе «сначала посмотрим, и если
будет вандализм, то тогда и будем защищать») оператору теперь проще и выгоднее
при минимальных единовременных затратах изначально включить в комплектацию шкафов
соответствующие датчики, получив готовое решение со штатной сигнализацией, а не
отрывать потом в ходе эксплуатации своих специалистов от основной работы для
установки нештатных средств защиты.

решение является простым в монтаже и неприхотливым в обслуживании:
максимум технологических операций выполняется на этапе изготовления датчиков и
шкафов, а Пользователь может без труда собрать готовую систему с помощью
простейших инструментов и материалов, как радиоконструктор, а в дальнейшем так
же легко обслуживать её.

решение является недорогим: наличие охранной системы и датчиков
существенно не влияет на стоимость шкафа, которую операторы и производители
стремятся снизить до минимума ввиду высокой конкуренции на рынке услуг ШПД,
кроме того, по-максимуму используются существующие ресурсы оператора связи —
медные провода, получающие «вторую жизнь», таким образом, исключаются любые
дополнительные расходы.

Стоимость оборудования указана прямо на рисунке, а если взять усреднённые
цифры, то стоимость системы в расчёте на один охраняемый шкаф PON лежит в
пределах 1000 руб., что в два-три раза экономичнее самого простого решения по
охране активных шкафов FTTB. И это не может не радовать, ведь ценовая
доступность всех составляющих при строительстве сетей PON — это главный
экономический фактор конкурентоспособности услуг ШПД и успеха оператора на
рынке.

КРАБ

Уникальная технология охраны медных абонентских кабелей в сетях ШПД FTTx

Технология FTTx при построении сетей широкополосного доступа (ШПД) так же
распространена, как распространены массовые хищения медножильных кабелей в
подъездах жилых домов. Массовые вырезки медных кабелей наносят не только
материальный ущерб, связанный с восстановительными работами, простоем сети,
непредоставленным трафиком, но и ущерб репутации, имиджу, престижу оператора. А
чем хочет и должен заниматься хороший оператор связи? Проводя вольную аналогию
со спортом, где надо «быстрее, выше, сильнее», оператор хочет заниматься
развитием и повышением качества услуг, увеличением клиентской базы. Тем не менее,
ему приходится тратить силы, время и деньги на «лечение травм» — на
восстановление повреждений.

ЗАО НПЦ «Компьютерные Технологии» — первый в России разработчик
специализированных систем для мониторинга и безопасности сетей связи — всегда
был в авангарде производителей оборудования для защиты кабельного хозяйства и
ЛКС. Мы предложили и запатентовали технологии охраны магистральных и
распределительных кабелей с определением места обрыва по свободным и занятым
абонентским парам в составе выпускаемого нами АПК «ЦЕНСОР» — первого
профессионального российского решения для комплексного контроля и охраны
кабелей связи и ЛКС.

Вновь и вновь заботясь об интересах своих Клиентов — операторов связи и
услуг ШПД, подтверждая статус пионера в своей области, мы разработали
инновационную и уникальную технологию «КРАБ» для контроля распределительных
абонентских кабелей в сетях ШПД FTTx.

Особенностью сетей ШПД FTTx является наличие шкафов с оборудованием,
устанавливаемых внутри или вблизи жилых домов и офисных зданий. Со стороны
оператора в шкаф заходит волоконно-оптический кабель, а от шкафа до абонентов
идут медножильные кабели. Часто устанавливается один шкаф на весь дом или на
несколько подъездов, поэтому межподъездные и межэтажные соединения
прокладываются многопарным кабелем большой ёмкости, который на промежуточных
пассивных коммутаторах (кроссах), установленных в подъездах, распределяется на
четырёхпарныеEthernet-кабели типа «витая пара» (UTP cat.5e 4x2x0.53 или
аналогичный).

Новая разработка ЗАО НПЦ «Компьютерные Технологии» направлена на охрану
медных распределительных абонентских кабелей типа «витая пара» в сетях ШПД FTTx
со скоростью абонентского доступа 100 Мбит/с либо 1 Гбит/с.

Подсистема «КРАБ» состоит из (на рисунке выделено зелёным): специальной
патч-панели, устанавливаемой в шкафу FTTx, модуля согласования, выполненного в
виде сетевой розетки и устанавливаемого у абонента, и устройства сбора
информации УСИ АПК «ЦЕНСОР». В данном случае это УСИ-8F «МАЯК», предназначенное
как раз для мониторинга и охраны шкафов ШПД.

Таким образом, подсистема «КРАБ» подходит как новым Клиентам, планирующим
закупку УСИ-8F, так и всем Клиентам, уже использующим эти устройства на своих
сетях. Вообще, технологию «КРАБ» поддерживают все устройства выпускаемой нами
линейки.

Для охраны абонентских кабелей УСИ-8F должно иметь необходимое количество
свободных входов общего назначения (по количеству охраняемых кабелей). Всего их
8 на каждом УСИ, поэтому даже при подключении дверного геркона и датчика температуры
остаётся еще 6 входов, которые можно использовать для охраны линий связи. При
этом надо понимать, что не нужно охранять каждую абонентскую линию, а
необходимо охранять хотя бы одну такую линию в каждом межподъездном многопарном
кабеле, который чаще всего и становится предметом хищения. Тогда по
приблизительным расчетам получаем решение по охране кабелей в 6-8 подъездах
жилого дома одним устройством УСИ-8F, что весьма экономично и по стоимости, и
по трудозатратам.

Входы УСИ подключаются к патч-панели согласно схеме, прилагающейся к
оборудованию. К этой же патч-панели подключается и охраняемый кабель.
Уникальность технологии ещё и в том, что для охраны используется именно занятая
абонентская линия, и это позволяет экономить линии связи.

Абонент и его оборудование такого подключения никак не ощущают. Контроль
линии ведётся без вмешательства в процесс передачи данных, и только на
физическом уровне, а аппаратура контроля является полностью «прозрачной» для
сквозного прохождения трафика. Для этого применяется специально разработанная в
ЗАО НПЦ «Компьютерные Технологии» уникальная схема включения, интегрированная в
патч-панель и модуль согласования.

Модуль согласования «КРАБ», выполненный в виде обычной сетевой розетки,
устанавливается на конце охраняемого участка кабеля непосредственно в квартире
или офисе абонента. К нему подключается сетевой кабель от абонентского
оборудования. При этом «продвинутая» схема подключения «КРАБ» позволяет
охранять кабель даже когда абонентское оборудование отключено от сети, т.е.
удалённый порт не подключен.

При обрыве кабеля на участке от патч-панели до модуля согласования УСИ
выдаст соответствующий сигнал в систему, и этот сигнал будет немедленно передан
диспетчеру.

Таким образом, у оператора появляется эффективное и бюджетное решение по
предотвращению массовых хищений кабелей связи в подъездах жилых домов, а значит
и убытков, с этим связанных.

Стоит ли говорить, насколько важным показателем при реализации проектов
по FTTx является их прибыльность и экономическая эффективность. Эти показатели
могут быть поставлены под угрозу, случись вырезка кабеля, которая потребует от
оператора дополнительных затрат на его восстановление. Теперь есть реальное
средство для исключения этих рисков и повышения рентабельности проектов по
строительству сетей ШПД — это подсистема «КРАБ» аппаратно-программного
комплекса «ЦЕНСОР».

Новое устройство УСИ-4х4:

Строительство сетей широкополосного доступа на базе телекоммуникационных
шкафов FTTВ (оптика до здания) открывает новые возможности для оператора и
новые услуги для абонента. Вместе с тем, у оператора появляется сложное и
дорогостоящее сетевое хозяйство, стабильность и рентабельность эксплуатации
которого зависят от качества контроля и управления, и надёжности его защиты от
внешних угроз.

Для массового мониторинга и управления на сетях ШПД необходимо простое и
надёжное решение, обеспечивающее контроль параметров жизнеобеспечения и охраны
активных шкафов ШПД FTTB по сети Ethernet с функциями управления и учёта
ресурсов, поддержкой открытого протокола SNMP и собственного программного
обеспечения. Оно должно обладать преимуществами ведущих существующих решений, а
по стоимости быть как минимум вдвое дешевле ближайших российских аналогов.

ЗАО НПЦ «Компьютерные Технологии» успешно справилось с такой задачей, и
представляет вниманию Пользователей суперновинку — экономичное устройство сбора
информации УСИ-4х4 для мониторинга активных шкафов FTTB!

Новое устройство мониторинга УСИ-4х4 в составе аппаратно-программного
комплекса «ЦЕНСОР» предназначено для комплексного технологического контроля и
охраны, управления и учёта ресурсов в шкафах ШПД (FTTB) с активным
оборудованием.

«Внедорожная» формула «4х4» характеризует основную особенность нового
УСИ-4х4: устройство имеет четыре универсальных порта входа/выхода общего
назначения, конфигурируемых Пользователем под существующие задачи. Каждый порт
может работать в режиме «Вход» — контроль какого-либо датчика, или в режиме
«Выход» — управление внешним оборудованием. Таким образом, УСИ-4х4 подходит под
любые задачи и требования к мониторингу и охране Интернет-шкафов самых разных
Пользователей — настоящий «вездеход»!

Мониторинг активных шкафов ШПД (FTTВ). Подсистема МАЯК-FTTx

Подсистема предназначена для мониторинга и охраны активных шкафов
оптических сетей ШПД. МАЯК-FTTx обеспечивает совместимость с существующими у
операторов связи системами мониторинга, в том числе других производителей.

Новое объектовое устройство УСИ-8F «МАЯК» (F — Fiber — англ. волокно)
предназначено для сбора, временного хранения и передачи в центр по сетям
Ethernet с протоколами TCP/IP и SNMP дискретной информации с малогабаритных
телекоммуникационных шкафов FTTx.

5.3 Система безопасности от
несокционированого доступа SIP телефонии

SIP-телефония — это современная альтернатива традиционной телефонной
связи.

Основным преимуществом SIP-телефонии является возможность устанавливать
телефоны с прямым городским номером и экономить значительные суммы на
междугородных и международных переговорах.

К услугам SIP-телефонии может подключиться любой абонент, имеющий доступ
в Интернет со скоростью от 64 Кб/сек и выше. Для этого достаточно установить на
свой компьютер, ноутбук или КПК один из стандартных программных телефонов, либо
купить любой IP-телефон, который внешне очень похож на традиционные телефонные
аппараты, и также удобен и прост в использовании или IP-шлюз (для подключения
обычного телефона, факса или интеграции с офисной АТС).

Возможность подключения становится независимой от местоположения
человека, что можно сравнить с процессом получением электронной почты.

Протокол SIP обеспечивает высокую степень защиты телефонных переговоров
от прослушивания и несанкционированного доступа.

Стандарты IP-телефонии и механизмы их безопасности

Отсутствие единых принятых стандартов в данной области не позволяет
разработать универсальные рекомендации по защите устройств IP-телефонии. Каждая
рабочая группа или производитель по-своему решает задачи обеспечения
безопасности шлюзов и диспетчеров, тщательно их изучая, прежде чем выбрать
адекватные меры по защите.

Безопасность SIP

Данный протокол, похожий на HTTP и используемый абонентскими пунктами для
установления соединения (необязательно телефонного, но и, скажем, для игр), не
обладает серьезной защитой и ориентирован на применение решений третьих фирм
(например, PGP). В качестве механизма аутентификации RFC 2543 предлагает
несколько вариантов, в частности базовую аутентификацию (как в HTTP) и
аутентификацию на базе PGP. Пытаясь усилить защищенность данного протокола,
Майкл Томас из компании CiscoSystems разработал проект стандарта IETF,
названный «SIP securityframework», с описанием внешних и внутренних
угроз для протокола SIP и способов защиты от них. К таким способам можно
отнести защиту на транспортном уровне с помощью TLS или IPSec.

6. Заключение

Вывод: В данном курсовом проекте мы реализовывали строительство ВОЛС по
технологии FTTB/FTTH.

Источник

Подборка по базе: Электр жүйелері мен желілері Электрические системы и сети.docx, Где используются нейронные сети в геофизике.docx, методичка по расчету Ректификационной колонны для разделения (5), ФОРМЫ БЕЗНАЛИЧНЫХ РАСЧЕТОВ ооо агрис — копия.doc, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАМОЖЕННОЙ, 16.12.2020г. Проектирование здоровьесберегающей среды.doc, Приказ № 197 от 12.05.2022 об увеличении стоимости обучения.pdf, 1 Расчет страхового взноса предприятия с учетом надбавок и скидо, Вариант 3 СЕТИ.docx, ДТЕТБ 31.2 Помазунов Иван Тепловой расчет.docx

Кафедра линий связи и измерений в технике связи

Курсовой проект на тему:

«Проектирование и расчет стоимости сети широкополосного доступа по технологии FTTB и PON»

Вариант №61

Выполнил: студент 3 курса

группы ИКТп-22

Микляев А.С.

Проверил: Лиманский Н.С
Самара 2015 г.

Рецензия

1. Введение

Целью работы является проектирование и расчет стоимости сети широкополосного доступа по технологии FTTB и PON.

Исходные данные
В качестве исходных данных для расчета средних затрат на проект сети ШПД были приняты следующие параметры:

Число зданий микрорайона в пределах кластера сети ШПД – непосредственно определяется этажностью квартальной застройки и площадью охватываемой территории;
Число подключаемых абонентов в одном здании – зависит от этажности и числа подъездов зданий застройки кластера;
Общее число подключаемых абонентов в кластере – также определятся количеством зданий в микрорайоне, числом подъездов и этажностью застройки;
Этажность застройки – рассматривается 4 типа микрорайонов с квартальной застройкой следующего характера: малоэтажная – коттеджные поселки и таунхаусы (1 этаж); среднеэтажная – 5-этажные здания; многоэтажная – 9-ти и 20-этажные здания;
Число подъездов в одном здании – рассматриваются следующие объекты жилого фонда с числом подъездов – 1 подъезд (малоэтажная застройка); 6 подъездов (среднеэтажная застройка); 5 подъездов (застройка 9-этажными зданиями) и 3 подъезда (застройка 20-этажными зданиями);
Число разворачиваемых узлов доступа на одно здание – рассматриваются следующие варианты: 1…3 узла (малоэтажная застройка – коттеджи и таунхаусы); 2..9 узла (среднеэтажная и многоэтажная застройка);
Число разворачиваемых дополнительных распределительных устройств на одно здание;
Средняя длина магистральной линии «узел агрегации – узел доступа №1», прокладываемой в каналах телефонной канализации – 100…800 м;
Средняя длина магистральной линии «узел доступа N – узел доступа N+1», инсталлируемой с применением ОК самонесущей конструкции в пролетах между зданиями с креплением к фасаду или парапету объекта – 100 м;
Поправка на усредненную длину кабельной магистрали на один объект, прокладываемой на территории узла агрегации и здания – 10% от средней длины магистральной линии «узел доступа N – узел доступа N+1» с использованием внутриобъектового ОК в оболочке, не поддерживающей горение, что составляет 10 м;
Средняя длина абонентской линии «узел доступа/распределительное устройство – рабочее место пользователя» в пределах одного подъезда одного здания – определяется непосредственно этажностью объекта – 15…80 м;
Средняя длина распределительной линии «узел доступа – распределительное устройство» – рассматривается только для FTTB – 20 м;
Средняя длина кабельной инфраструктруры абонентской кабельной подсистемы на 1 этаж, представляющей собой трубы ПВХ жесткой конструкции диаметром d=40 мм для среднеэтажной и d=50 мм для многоэтажной застройки;
Средняя длина металлорукава диаметром d=20 мм на 1 узел доступа для прокладки провода питания от щитовой здания или этажного распределительного щитка до узла доступа – 20 м;
Средняя длина провода питания и провода заземления на 1 узел доступа;
Число задействованных волокон в магистральном ОК на одно здание – определяется архитектурой и топологией FTTx – 1…8 ОВ;
Емкость магистрального ОК – определяется архитектурой и топологией FTTx, а также числом подключаемых абонентов одном здании – 8…48 ОВ;
Число коммутаторов рабочей группы на одно здание – определяется числом подключаемых абонентов в здании;
Коэффициент деления оптических сплиттеров – определяется топологией PON P2MP, характером квартальной застройки и числом подключаемых абонентов в здании и коэффициентами деления 1х32, 1х4.

Таблица 1.1

Исходные данные

Тип здания	%	Кол-во зданий	Число абонентов	Общее число абонентов
5-ти этаж. (3 подъезда)	10	30	1800	10800
5-ти этаж. (4 подъезда)	10	30	2400
5-ти этаж .(5 подъезда)	10	30	3000
5-ти этаж. (6 подъезда)	10	30	3600
9-ти этаж. (1 подъезд)	10	30	1080	9720
9-ти этаж. (2 подъезда)	10	30	2160
9-ти этаж. (6 подъезд)	10	30	6480
12-ти этаж. (1 подъезд)	5	15	720	6480
12-ти этаж. (2 подъезд)	5	15	1440
12-ти этаж. (3 подъезд)	10	30	4320
20-ти этаж. (1 подъезд)	7	21	1680	3120
20-ти этаж. (2 подъезд)	3	9	1440
Здания переменной этажности(3 подъезда по 12,16,24 этажа)		5	1040	1040
Всего	100%	305	31160	31160

Тип здания	Кол-во зданий	Число абонентов (на каждое здание)	Общее число абонентов	Кол-во УД (для каждого типа здания)	Кол-во УД всего
Школа	5	48	240	1	5
Полиция	5	48	240	1	5
ВУЗ	5	48	240	1	5
Гипермаркет	5	48	240	1	5
Бизнес-центр	5	48	240	1	5
Пожарная часть	5	48	240	1	5
Администрация	1	48	48	1	1
Больница	5	48	240	1	5
Всего	36	384	1728	8	36

Таблица 1.2

Исходные данные

Таблица 1.3

Тип здания	Кол-во зданий	Число абонентов (на каждое здание)	Общее число абонентов	Кол-во коммутаторов (для каждого типа здания)	Кол-во УД (для каждого типа здания)	Кол-во УД всего
Кафе, бары, рестораны, столовые	15	1	15	1	1	15
Магазины, универмаги	15	1	15	1	1	15
всего	30	2	30	2	2	30

Исходные данные

Таблица 1 4

Количество узлов доступа в жилых зданиях

Тип здания	Кол-во зданий	Число абонентов (для каждого типа здания)	Кол-во коммутаторов (для каждого типа здания)	Общее кол-во коммутаторов	Кол-во УД(для каждого типа здания)	Общее кол-во УД
I	II	III	IV	V	VI	VII
5/3	30	60	3	90	3	90
5/4	30	80	4	120	4	120
5/5	30	100	5	150	5	150
5/6	30	120	5	150	5	150
9/1	30	36	2	60	2	60
9/2	30	72	3	90	3	90
9/6	30	216	9	270	9	270
12/1	15	48	2	30	2	30
12/2	15	96	4	60	4	60
12/3	30	144	6	180	6	180
20/1	21	80	4	84	4	84
20/2	9	160	7	63	7	63
12,16,24/3	5	208	9	45	9	45
Всего	305			1392		1392

Источник

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение
образование

«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»

ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО
ОБУЧЕНИЯ

КАФЕДРА
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

К защите допускаю

Зав. кафедрой ТКС

______Пирогов К.И.

«____»_____2012 г.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ПАССИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СетИ

Пояснительная
записка

к дипломной работе

Дипломник:
Е.В. Панова

Руководитель:
Т.Н. Дворникова

Консультант по
охране труда: В.В. Соловьев

Консультант по
экономической части: В.В. Тарасевич

Нормоконтроль:
Е.А. Ленковец

Рецензент: _______________

МИНСК2012

Аннотация

Тема
данной дипломной работы — «Проектирование
пассивной оптической сети».

Актуальность
данной работы, заключается в том, что
пассивная оптическая сеть абонентского
доступа позволяет предоставить
широкополосный доступ, и позволяет
предоставить широкий спектр услуг, в
том числе на платформе NGN/IMS.
Это такие услуги как обмен мгновенными
сообщениями, мгновенную многоточечную
связь (Push-to-Talk, PTT), NetMeeting, VoIP-сервисы,
сервисы с учетом местоположения и
присутствия в сети, мультимедийные
сервисы, возможности сотрудничества в
реальном времени (collaboration). Также данная
технология предоставляет значительно
большие скорости, чем существующие
сейчас. Также сейчас внедрение такой
сети происходит и на МГТС.

Цель
данной дипломной работы было рассмотреть
структуру и возможности пассивной
оптической сети и спроектировать сеть
широкополосного доступа квартала новой
застройки жилого фонда.

В
данной дипломной работе мною был
рассмотрен стек технологий FTTxPON,
рассмотрены протоколы, используемые в
данной технологии. Рассмотрены все
участки архитектуры сети. Рассмотрена
технология GPON,
как основная технология, на которой
строится мой проект, а также формат её
кадров. Также были рассмотрены различные
варианты реализации проекта, рассчитано,
сколько оборудования нужно для претворения
проекта и рассчитан оптический бюджет
данной системы.

В
дипломной работе также освещены вопросы
по экономике и экологической безопасности.

Дипломная
работа содержит: пояснительную записку
– 88 страниц, иллюстраций — 25, таблиц — 8,
формул — 14, список литературы — 16 источников.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………………. 12

1 Выбор технологии …………………………………………………………… 16

1.1 Постановка задачи ………………………………………………………. 16

1.2 Технология FTTx ………………………………………………………… 17

1.3 Технология PON, преимущества и недостатки
………………………… 20

1.4 Классификация пассивных оптических
сетей ………………………….. 21

1.5 Протокол APON MAC …………………………………………………… 27

1.6 Выбор топологии ………………………………………………………… 34

2 Архитектура проектируемой сети
………………………………………….. 39

2.1 Требования и основные принципы
построения PON ………………… 39

2.1.1 Станционный участок ……………………………………………. 40

2.1.2 Линейный участок ………………………………………………… 40

2.1.3 Абонентский участок ……………………………………………… 47

3 Особенности и структура GPON…………………………………………. 49

3.1 Основные сведения о GPON………………………………………….. 49

3.2 Форматы кадров ………………………………………………………… 53

3.3 Протокол управления многопоточным
обменом (MPCP)…………… 57

4 Выбор оборудования и проектирование
сети……………………………… 60

4.1 Выбор варианта подключения
дома…………………………………… 60

4.2 Выбор оптического кабеля
…………………………………………….. 63

4.3 Выбор активного оборудования
………………………………………. 65

4.4 Реализация проекта ……………………………………………………… 65

5 Расчёт Бюджета оптической мощности
…………………………………….. 67

5.1 Расчёт оптического бюджета для домов
1а, 3а, 5а, 7а ………………… 69

5.2 Расчёт оптического бюджета для дома
11а ……………………………. 69

6 Лазерная безопасность ………………………………………………………. 72

6.1 Общие сведения …………………………………………………………. 72

6.2 Нормирование лазерного излучения
………………………………….. 75

6.3 Требования безопасности при эксплуатации
лазерных изделий …….. 79

6.4 Физиологические эффекты при воздействии
лазерного

излучения на человека ……………………………………………………… 79

6.5 Требования к размещению лазерных
изделий …………………………. 80

6.6 Классификация условий и характера
труда ……………………………. 80

6.7 Требования безопасности при эксплуатации
и обслуживании

лазерных изделий ………………………………………………………. 81

6.8 Контроль лазерного излучения
……………………………………….. 82

7 Технико-экономическое обоснование
……………………………………… 83

Заключение ……………………………………………………………………… 87

Литература ……………………………………………………………………… 88

Приложение А ………………………………………………………………….. 90

Приложение Б ………………………………………………………………….. 91

Приложение В ………………………………………………………………….. 92

Введение

Последнее время происходит
стремительное развитие в области
телекоммуникационных технологий. Это
обосновано развитием сети Internet,
а также появлением новых услуг связи,
что способствует росту потоков данных,
передаваемых по сети, что заставляет
операторов искать пути увеличения
пропускной способности транспортных
сетей. Операторы связи Республики
Беларусь не могут проигнорировать как
мировые тенденции, так и увеличивающиеся
потребности пользователей, что заставляет
операторов внедрять новые услуги связи
и усовершенствовать оборудование.

За время существования
национальный оператор построил мощную
первичную кабельную сеть доступа, сеть
магистральных волоконно-оптических
линий связи (ВОЛС), которые соединяют
республику со всеми сопредельными
государствами.

Рисунок 1- Первичная сеть Республики
Беларусь

В 2002 году было
построено опорное оптоволоконное кольцо
по городу Минску со скоростью передачи
информации 1 Гбит/сек, с возможностью
интегрированного предоставления
различных видов доступа к сети Интернет.

На
сегодняшний день в каждой из областей
организован мощный узел обработки
трафика, в каждой из областей, аналогично
Минской, строятся кольцевые схемы на
базе SDH и волоконно-оптического кабеля
для установки опорных узлов. Построение
кольцевых схем гарантирует надежность
предоставляемых услуг сети передачи
данных «Белтелеком», что ориентировано,
в первую очередь, на предоставление
широкополосных услуг доступа к сети.

Вся деятельность
РУП «Белтелеком» направлена на
качественное предоставление услуг сети
передачи данных населению, организациям,
органам государственного управления.
Учитывая растущие потребности наших
пользователей в получении больших
объемов информации в максимально
короткие сроки, тенденции развития
глобальной сети Интернет и рынка
телекоммуникационного оборудования,
опыт сопредельных с Республикой Беларусь
стран, одним из приоритетных направлений
в развитии сети передачи данных РУП
«Белтелеком» ставит предоставление
широкополосных видов доступа.

Сеть
волоконно-оптических линий связи РУП
«Белтелеком» является основной
транспортной сетью общего пользования.
В числе основных потребителей первичной
сети РУП «Белтелеком» — телефонная
сеть связи, сеть ISDN,
сеть передачи данных, в том числе —
Интернет. При этом для нужд объединения
используется всего около половины
потенциала первичной сети: 40% — для
национальной телефонной связи и 8% — на
передачу данных (в том числе Интернет).

Оставшаяся емкость
первичной сети — 52% — задействуется на
потребности других операторов — мобильной
сети, сети передачи данных — для транзита,
аренды и т.д.

Ежегодно телефонный
трафик увеличивается примерно на 12%,
аренда — на 45%, Интернет — на 65-70%. Это
объясняется высоким приростом номерной
емкости на местных сетях, расширением
междугородных станций, сетей сотовых
операторов, сети передачи данных и
корпоративных сетей.

Кроме того, емкости
РУП «Белтелеком» арендуются
Министерствами и Ведомствами, чьи сети
требуют модернизации и расширения.
Планируется перевод теле- и радиовещания
на волоконно-оптический кабель.
Прогнозируется сильный рост мультимедийного
трафика.

А
на сегодняшний день технологии передачи
данных xDSL,
используемые в РУП «Белтелеком»,
почти достигли лимита скорости передачи
данных к абоненту по существующим медным
линиям.

В 2010 году «Белтелеком»
начал реализовывать стратегию пакетного
предоставления услуг, отметил Константин
Тикарь. Предложение привычных для
большинства услуг от одного оператора
дает возможность получить эти сервисы
за меньшую стоимость.

«Стратегия на
будущее — сделать линейку пакетных
предложений и реализовать как с точки
зрения оператора, так и с точки зрения
пользователя концепцию Triple Play (три
услуги от одного оператора и по одной
физической линии). Естественно, с
переходом предприятия на технологии
xPON и с реализацией возможностей платформы
IMS/NGN количество услуг и сервисов будет
больше, нежели просто телефония, доступ
в интернет и цифровое интерактивное
телевидение», — считает Константин
Тикарь.

По его словам,
одной из главных задач предприятия в
2011 году является техническое подтверждение
услуг и сервисов, а также значительное
улучшение качества. Переход на оптические
сети позволит обеспечить не только
желание клиентов иметь доступ в интернет
на скоростях в десятки Мбит/с, смотреть
телевидение в HD-качестве или даже 3D, но
и сведет к минимуму возможность
ограничений по предоставлению сервисов
из-за характеристик абонентских линий,
считает гендиректор «Белтелекома».

Таким образом, для
увеличения пропускной способности
требуются новые решения.

1.1
Постановка задачи

Для
того, чтобы выбрать технологию, нужно
исходить из определённых требований.

В первую очередь
этим требованием является стоимость
услуги и полоса пропускания канала,
предоставляемого абоненту.

Все
больше операторов начинают предоставлять
услуги triple-play, когда голос, данные и
видео передаются по цифровым сетям.
Способность к поддержке услуги triple-play
означает, что полоса пропускания сети
должна быть значительно увеличена.
Возрастание популярности услуг
видеоконференцсвязи (видеотелефонии),
удаленного хранения данных, HD TV, видео
по запросу и пр. диктует операторам
переход на симметричные технологии
передачи сигнала, а также высокие
скорости.

Рисунок 2 – Требуемые
скорости для типичных приложений

Исходя
из рисунка 2 – видно, что с учётом развития
и перспективой введения новых сервисов
потребуются скорости не ниже 100 Мбит на
исходящий канал и не ниже 250 на входящий,
а желательно выше 100 Мбит на исходящий
канал и 1 Гбит на входящий.

Проведём небольшой
сравнительный анализ технологий:

—
xDSL
– несимметричная технология передачи
по медным линиям, до 52 Мбит/с прямой
канал и до 6 Мбит/с обратный канал. Мах
дальность 5,4 км;

—
Ethernet
– симметричная, до 10 Гбит/с. По медному
кабелю (до 100м) и оптоволоконному
одномодовому (до 2км) и многомодовому
(до 500м) кабелю;

—
PON
– симметричная и несимметричная, до
2,5 Гбит/с. По оптическому одномодовому
кабелю (до 20 км);

—
кабельные модемы – несимметричная. По
коаксиальному абонентскому ТВ кабелю.
Теоретически до 400/100 Мбит/с. На практике
30 Мбит/с.

Также к вопросу
постановки задачи стоит отнести так
называемую проблему «последней мили»,
предоставление как можно большей полосы
пропускания индивидуальным и корпоративным
абонентам при минимальных затратах.

1.2
Технология FTTx

Одна из них — FTTx
(Fiber To The … — «волокно до …») — технология
организации сетей доступа с доведением
оптического волокна до определенной
точки. Несмотря на то, что FTTx — технология
не новая, однако широкое распространение
она получает именно сейчас.

В
семейство FTTx
входят различные виды архитектур;

— FTTN (Fiber to the Node) —
волокно до сетевого узла;

— FTTC (Fiber to the Curb) —
волокно до микрорайона, квартала или
группы домов;

—
FTTB (Fiber to the Building) — волокно
до
здания;

—
FTTH
(Fiber to the Home) — волокно до жилища (квартиры
или отдельного коттеджа).

Рисунок
3 – Виды архитектурFTTx

Они отличаются
главным образом тем, насколько близко
к пользовательскому терминалу подходит
оптический кабель.

Исторически первыми
появились решения FTTN и FTTC.

На сегодняшний
день FTTN используется в основном как
бюджетное и быстро внедряемое решение
там, где существует распределительная
«медная» инфраструктура и прокладка
оптоволокна нерентабельна. Всем известны
связанные с этим решением трудности:
невысокое качество предоставляемых
услуг, обусловленное специфическими
проблемами лежащих в канализации медных
кабелей, существенное ограничение по
скорости и количеству подключений в
одном кабеле.

FTTC — это улучшенный
вариант FTTN, лишённый части присущих
последнему недостатков. В случае с FTTC
в основном используются медные кабели,
проложенные внутри зданий, которые, как
правило, не подвержены проблемам,
связанным с попаданием воды в телефонную
канализацию, с большой протяженностью
линии и качеством используемых медных
жил, что позволяет добиться более высокой
скорости передачи на медном участке.

FTTC в первую очередь
предназначена для операторов, уже
использующих технологии xDSL или PON, и
операторов кабельного телевидения:
реализация этой архитектуры позволит
им с меньшими затратами увеличить и
число обслуживаемых пользователей, и
выделяемую каждому из них полосу
пропускания. В России этот тип подключения
часто применяется небольшими операторами
Ethernet-сетей. Связано это с более низкой
стоимостью медных решений и с тем, что
монтаж оптического кабеля требует
высокой квалификации исполнителя.

Очевидно,
что запланированный набор услуг и
необходимая для их предоставления
полоса пропускания имеют самое
непосредственное влияние на выбор
технологии FTTx. Чем выше скорость доступа
и чем больше набор услуг, тем ближе к
терминалу должна подходить оптика, а
именно нужно использовать технологии
FTTH. Если же приоритетом является
сохранение имеющейся инфраструктуры
и оборудования, наилучшим выбором будет
FTTB[3].

Архитектура
FTTB получила наибольшее распространение,
так как при строительстве сетей FTTx на
базе Ethernet (ЕТТх) часто это единственная
технически возможная схема. Кроме этого,
в структуре затрат на создание сети
ЕТТх разница между вариантами FTTC и FTTB
относительно небольшая, при этом
операционные расходы при эксплуатации
сети FTTB ниже, а пропускная способность
выше. Архитектура FTTB доминирует во вновь
возводимых домах и у крупных операторов
связи, тогда как FTTH будет востребована
только в новом малоэтажном строительстве.
В первую очередь это связано с существенно
более высокой стоимостью ее реализации
по сравнению со стоимостью сети FTTC/FTTB,
отсутствием преимуществ в полосе
пропускания для пользователя.

В варианте
архитектуры FTTH оптика подходит наиболее
близко к абоненту (медь используется
только на последних метрах), поэтому и
возможности для расширения полосы
пропускания максимальны. Безусловно,
архитектура FTTH наиболее перспективна,
однако инвестиции в такие сети довольно
велики.

Существует два
типа организации FTTH сетей: на базе
Ethernet и на базе PON.

В решении Ethernet
FTTH для коммутации линий подразумевается
использование коммутаторов с оптическими
портами или оптическими трансиверами.
Коммутаторы объединяются либо в «кольцо»
Ethernet (GE или 10GE), либо по топологии «звезда»
и располагаются на цокольном или
чердачном этаже (в зависимости от способа
заведения магистрального волокна в
дом). К портам коммутатора подключаются
устройства конечных пользователей.
Такой подход обеспечивает высокий
уровень надежности за счет возможности
резервирования оптических каналов, и
обеспечивает преемственность с
существующей «медной» инфраструктурой.
К недостаткам Ethernet FTTH можно отнести
узкую полосу пропускания и недостаточные
возможности масштабирования.

На территории
абонента (в квартире или коттедже)
используются устройства CPE (Customer Premise
Equipment).

При использовании
решения на базе PON — пассивной оптической
сети — для развертывания сети FTTH
оптоволоконная линия распределяется
по абонентам с помощью пассивных
оптических разветвителей (сплиттеров)
с коэффициентом деления от 1:2 до 1:128. Это
наиболее перспективный вариант.

1.3
Технология PON, преимущества
и недостатки

PON
(аббревиатура от англ. Passive
optical
network,
пассивная оптическая сеть) — это
семейство быстро развивающихся, наиболее
перспективных технологий широкополосного
мультисервисного множественного доступа
по оптическому волокну.

Суть технологии
PON заключается в том, что между
приемопередающим модулем центрального
узла OLT (optical line terminal) и удаленными
абонентскими узлами ONT (optical network terminal)
создается полностью пассивная оптическая
сеть, имеющая топологию дерева. В
промежуточных узлах дерева размещаются
пассивные оптические разветвители
(сплиттеры) – компактные устройства,
не требующие питания и обслуживания.
Один приемопередающий модуль OLT позволяет
передавать информацию множеству
абонентских устройств ONT. Число ONT,
подключенных к одному OLT, может быть
настолько большим, насколько позволяет
бюджет мощности и максимальная скорость
приемопередающей аппаратуры.

Преимущества
PON:

—
PON
допускает работу при расстоянии вплоть
до 20 км;

— отсутствие
промежуточных активных узлов;

— экономия оптических
приемопередатчиков в центральном узле;

— экономия волокон;

—
будучи оптически прозрачными по всей
длине, PON
позволяет легко переходить на большую
скорость обмена или применение
дополнительных длин волн;

— легкость подключения
новых абонентов и удобство обслуживания
(подключение, отключение или выход из
строя одного или нескольких абонентских
узлов никак не сказывается на работе
остальных).

К недостатку можно
отнести возросшую сложность технологии
PON и отсутствие резервирования в
простейшей топологии дерева.

Полная
схема организации PON
– приложение А.

1.4
Классификация пассивных оптических
сетей.

Существующие
PON
сети бывают следующих видов – APON(BPON),
EPON(GEPON),
G-PON(10G-PON).

В
середине 90-х годов общепринятой была
точка зрения, что только протокол ATM
способен гарантировать приемлемое
качество услуг связи QoS между конечными
абонентами. Поэтому FSAN (консорциум из
крупнейших операторов связи и поставщиков
PON
оборудования), желая обеспечить транспорт
мультисервисных услуг через сеть PON,
выбрал за основу технологию ATM. В
результате, в октябре 1998 года появился
первый стандарт ITU-T G.983.1, базирующийся
на транспорте ячеек ATM в дереве PON и
получивший название APON (ATM PON). Далее в
течение нескольких лет появляется
множество новых поправок и рекомендаций
в серии G.983.x (x=1–7), скорость передачи
увеличивается до 622 Мбит/c. В марте 2001
года появляется рекомендация G.983.3,
закрепляющая понятие BPON (broadband PON) и
добавляющая новые функции в стандарт
PON:

— передача
разнообразных приложений (голоса, видео,
данные) – это фактически позволило
производителям добавлять соответствующие
интерфейсы на OLT для подключения к
магистральной сети и на ONT для подключения
к абонентам;

— расширение
спектрального диапазона – открывает
возможность для дополнительных услуг
на других длинах волн в условиях одного
и того же дерева PON, например широковещательное
телевидение на третьей длине волны
(triple play).

За расширенным
таким образом стандартом APON закрепляется
название BPON (broadband PON).

APON сегодня допускает
динамическое распределение полосы DBA
(dynamic bandwidth allocation) между различными
приложениями и различными ONT и рассчитан
на предоставление как широкополосных,
так и узкополосных услуг.

Оборудование APON
разных производителей поддерживает
магистральные интерфейсы: SDH (STM-1), ATM
(STM-1/4), Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, видео (SDI PAL), и
абонентские интерфейсы E1 (G.703), Ethernet
10/100Base-TX, телефонию (FXS).

Из-за широковещательной
природы прямого потока в дереве PON и
потенциально существующей возможности
несанкционированного доступа к данным
со стороны ONT, которому эти данные не
адресованы в APON предусмотрена возможность
данных в прямом потоке с использованием
техники шифрования с открытыми ключами.
Необходимости в шифровании обратного
потока нет, поскольку OLT находится на
территории оператора.

Таблица
1 – Основные сведения стандарта PON
G.983.1

Характеристика	Спецификация
1	2
Длина волны для нисходящего потока (потока к абонентам)	базовая 1550 нм, наращивание в DWDM 15xx нм, C-band
Длина волны для восходящего потока	базовая 1310 нм, наращивание в DWDM 15xx нм, C-band
Суммарная скорость передачи для нисходящего потока	155 Мбит/c; 622 Мбит/c
Суммарная скорость передачи для восходящего потока	155 Мбит/c; 622 Мбит/c
Бюджет оптической линии учитывается при определении величины максимального расщепления сигнала на сплиттере и максимального расстояния, дБ	Класс A: 5-20 Класс B: 10-25 Класс C: 15-30
Максимальный разброс потерь по оптическим путям, дБ	15
Поддерживаемые типы волокон и требования к линии связи	ITU G.652 стандартное одномодовое волокно с длиной волны нулевой дисперсии в окрестности 1310 нм
Продолжение таблицы 1
1	2
Максимальное число абонентских узлов (ONT), которые можно подключить на одно волокно, идущее из центрального узла (OLT)	32
Максимальное расстояние OLT-ONT	20 км
Тип оптических соединителей PON	SC-PC или FC-PC с коэффициентом обратного отражения –35 дБ и лучше
Требования к оптическим компонентам (разветвители, соединители, де/мультиплексоры WDM)	Согласно рекомендации G.671

В ноябре 2000 года
комитет LMSC (LAN/MAN standards committee) IEEE создает
специальную комиссию под названием
“Ethernet первую милю” EFM (Ethernet in the first mile)
802.3ah, реализовав тем самым пожелания
многих экспертов построить архитектуру
сети PON, наиболее приближенную к широко
распространенным в настоящее время
сетям Ethernet. Параллельно идет формирование
альянса EFMA (Ethernet in the first mile alliance), который
создается в декабре 2001 г. Фактически
альянс EFMA и комиссия EFM дополняют друг
друга и тесно работают над стандартом.
Если EFM больше концентрируется на
технических вопросах и разработке
стандарта в рамках IEEE, то EFMA преимущественно
изучает индустриальные и коммерческие
аспекты использования новой технологии.
Цель совместной работы – достижение
консенсуса между операторами и
производителями оборудования, и выработка
стандарта IEEE 802.3ah, полностью совместимого
с разрабатываемым стандартом магистрального
пакетного кольца IEEE 802.17.

Комиссия EFM 802.3ah
должна стандартизировать три разновидности
решения для сети доступа:

—
EFMC (EFM copper) – решение “точка-точка” с
использованием витых медных пар. Из
двух альтернатив, между которыми
развернулась основная борьба – (G.SHDSL и
ADSL+) выбор был сделан в пользу G.SHDSL;

—
EFMF (EFM fiber) – решение, основанное на
соединении “точка-точка” по волокну.
Здесь предстоит стандартизировать
различные варианты: “дуплекс по одному
волокну, на одинаковых длинах волн”,
“дуплекс по одному волокну, на разных
длинах волн”, “дуплекс по паре волокон”,
новые варианты оптических приемопередатчиков;

— EFMP (EFM PON) – решение,
основанное на соединении “точка-многоточка”
по волокну. Это решение, являющееся по
сути альтернативой APON, получило схожее
название EPON.

Аргументы в пользу
технологии EPON подкрепляются ориентацией
сети Internet исключительно на протокол IP
и стандарты Ethernet.

На сегодняшний
день разработка стандарта 802.3ah уже
завершена. В 2004 он вышел как дополнение
к основному стандарту 802.3, в состав
которого он вошёл уже в 2005г.

Архитектуру сети
доступа GPON (Gigabit PON) можно рассматривать
как органичное продолжение технологии
APON. При этом реализуется увеличение как
полосы пропускания сети PON, так и
эффективности передачи разнообразных
мультисервисных приложений. Стандарт
GPON ITU-T Rec. G.984.3 GPON был принят в октябре
2003 года.

GPON предоставляет
масштабируемую структуру кадров при
скоростях передачи от 622 Мбит/с до 2,5
Гбит/c, и допускает системы как с одинаковой
скоростью передачи прямого и обратного
потока в дереве PON, так и с разной. GPON
базируется на стандарте ITU-T G.704.1 GFP
(generic framing protocol, общий протокол кадров),
обеспечивая инкапсуляцию в синхронный
транспортный протокол любого типа
сервиса, в том числе TDM. Исследования
показывают, что даже в самом худшем
случае распределения трафика и колебаний
потоков утилизация полосы составляет
93% по сравнению с 71% в APON, не говоря уже
о EPON.

Если в SDH деление
полосы происходит статично, то GFP (generic
framing protocol), сохраняя структура кадра
SDH, позволяет динамически распределять
полосу.

GEPON
– Gigabit
Ethernet
PON
– является одной из разновидностей
технологии пассивных оптических сетей
PON и одним из самых современных вариантов
строительства сетей связи, обеспечивающим
высокую скорость передачи информации
(до 1,2 Гбит/с). Основное преимущество
технологии GEPON заключается в том, что
она позволяет оптимально использовать
волоконно-оптический ресурс кабеля.
Например, для подключения 64 абонентов
в радиусе 20 км достаточно задействовать
всего один волоконно-оптический сегмент.
По сути эта технология является
усовершенствованным вариантом EPON.

Преимущества
GEPON:

— Использование
стандартных механизмов 802.3ah, что позволит
в перспективе значительно снизить
стоимость оборудования;

— Повышение скорости
передачи до 1 Гбит/c в обе стороны и
предоставление более широкополосных
услуг;

— Обеспечение QoS с
помощью механизмов 802.1p/TOS. Возможно
использование жестких механизмов
приоритезации трафика с помощью восьми
выделенных очередей для каждого типа
трафика. Данные механизмы позволяют
предоставлять такие услуги как VoIP или
VoD с гарантией качества;

— Возможность
подключения 64 абонентских устройств
на ветку PON и эффективное использование
оптического волокна;

—
Полная поддержка DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) —
механизма динамического перераспределения
полосы пропускания в соответствии с
запросами абонентов и наличием свободной
полосы в дереве PON. Так абоненты, которым
предоставлена гарантированная полоса
пропускания для передачи данных,
например, 1Гб/с могут получить реальную
скорость до 1Гб/с, если полоса дерева
PON остается частично неиспользованной
(аналогично UBR трафику в ATM);

— Поддержка передачи
потокового видео (IGMP Snooping);

— Простота установки
и обслуживания.

Рассмотрев
технологии, а также учитывая, что в РБ
сетью передачи данных является
Metro-Ethernet,
то для построения сети будем использовать
GEPON,
что позволит избежать закупок дополнительно
оборудования и более простой ввод в
эксплуатацию.

Также
сети PON
делятся по типу уплотнения.

Как
TDM-PON(PON
с временным уплотнением), так и WDM-PON(PON
с уплотнением по длине волны) полностью
пассивны на участке между OLT
и ONU
на абонентской стороне.

TDM-PON
использует сплиттер мощности как
удалённый терминал. Один и тот же сигнал
от OLT
транслируется к разным ONU
посредством сплиттера мощности в
удалённой точке. Там же мультиплексируется
сигнал от различных ONU.
Каждый ONU
узнаёт собственную информацию по
адресной метке включённой в сигнал.
Большинство коммерческих PON
сетей попадает в эту категорию (включая
BPON,
G-PON,
и EPON).

WDM-PON
использует пассивный блок сопряжения
WDM
в качестве удалённого терминала. Сигналы
от разных ONU
несутся различными длинами волн и
маршрутизируются пассивным блоком
сопряжения WDM
к соответствующим ONU.
Так как каждый ONU
получает только свою длину волны, то
WDM-PON
имеет лучший уровень безопасности и
лучшую масштабируемость. Однако WDM
устройства имеют существенно большую
стоимость, что делает WDM-PON
экономически менее привлекательным в
данный момент.

На
рисунке 4 рассмотрена архитектура
TDM-PON
и WDM-PON.

Рисунок
4 – АрхитектураTDM-PON
и WDM-PON

1.5
Протокол APONMAC

Взаимодействие
абонентского узла с центральным
начинается с установления соединения.
После чего происходит передача данных.
Все это выполняется в соответствии с
протоколом APON MAC. В процессе установления
соединения запускается процедура
ранжирования (ranging), которая включает в
себя: ранжирование по расстоянию,
ранжирование по мощности и синхронизацию.

Протокол
MAC для систем доступа APON решает три
задачи:

—
исключение коллизий между передачами
в обратном потоке;

—
четкое, эффективное, динамическое
деление полосы обратного потока;

—
поддержание наилучшего согласования
для транспорта приложений, инициированных
конечными пользователями.

Ранжирование
по расстоянию

Ранжирование
по расстоянию (distance ranging) – определение
временной задержки, связанной с удалением
ONT от OLT – выполняется на этапе регистрации
абонентских узлов, и требуется для того,
чтобы обеспечить безколлизионный
транспорт и создать единую синхронизацию
в обратном потоке.

Сначала
администратор сети заносит в OLT данные
о новом ONT, его серийный номер, параметры
предоставляемых абоненту услуг. Затем
после физического подключения к сети
PON этого абонентского узла и включении
питания на нем, центральный узел начинает
процесс ранжирования. Ранжирование с
ONT, который прописан в реестре OLT происходит
каждый раз при включении ONT. При выключении
и включении питания на OLT ранжирование
происходит со всеми зарегистрированными
ONT.

ОLT,
посылая сигнал ранжируемому ONT, слушает
отклик от него и на основании этого
вычисляет временную задержку на двойном
пробеге RTT (round trip time), затем в прямом
потоке передает ONT вычисленное значение.На
основании этого абонентский узел ONT
вносит соответствующую задержку, которая
предшествует началу отправки кадра в
обратном потоке. Абонентские узлы,
находящиеся на разном расстоянии будут
вносить разные задержки. При этом
одинаковой по всем абонентским узлам
будет сумма вносимой аппаратной задержки
и задержки распространения светового
сигнала по оптическому пути от ONT к OLT.

С
учетом того, что расстояния OLT-ОNT могут
изменяться в больших пределах (стандарт
G.983.1 определяет диапазон 0–20 км), оценим
возможные вариации задержки. Если
учесть, что скорость света в волокне
составляет 2х10⁵км/c, то приросту
расстояния OLT-ONT на 1 км будет соответствовать
увеличение времени задержки на двойном
пробеге на 10мкс. А для расстояния 20 км
RTT составит 0,2 мс. Фактически это
минимальное теоретическое время, которое
требуется OLT, чтобы выполнить ранжирование
с одним ONT. Ранжирование по расстоянию
большего числа абонентских узлов
происходит последовательно и требует
пропорционального возрастания суммарного
времени ранжирования. В течение этого
времени обратный поток не может
использоваться для передачи данных
другими ONT.

После
того, как ранжирование по расстоянию
выполнено, OLT на основании прописанных
услуг для каждого ONT и с использованием
протокола МАС принимает решение какому
абонентскому узлу передавать в каждом
конкретном временном слоте.

Заметим,
что общая задержка при отправлении
кадра в обратный поток вносится не
только конечным временем распространения
сигнала по волокну, но и элементами
электроники OLT, ONT. Задержка со стороны
последних может испытывать небольшой
дрейф, например вследствие колебаний
температуры оборудования. По этому на
этапе передачи данных OLT сообщает ONT о
небольших подстройках задержки, вносимой
в обратный поток – микроранжирование
(micro ranging) . В результате точность, с
которой стабилизируются отправляемые
кадры от разных ONT, составляет 2–3 бита.

В
основе инициализации сети PON лежат три
процедуры: определение расстояний от
OLT до разных ONT (distance ranging), синхронизация
всех ONT (clock ranging) и определение при приеме
на OLT интенсивностей оптических сигналов
от разных ONT (power ranging).

Ранжирование
по мощности

Ранжирование
по мощности (power ranging) – изменение порога
дискриминации фотоприемника с целью
повышения чувствительности фотоприемника
или во избежании его нежелательного
насыщения. Поскольку ONT удалены на разные
расстояния от OLT, то и вносимые потери
в оптические сигналы, при распространении
по дереву PON будут разными. Это может
привести к нарушению работы фотоприемников
из-за слабости сигнала либо из-за
перегрузки.

Возможны
два варианта выхода из сложившейся
ситуации – либо подстраивать мощность
передатчиков ONT, либо подстраивать порог
срабатывания на фотоприемника OLT. Второй
вариант был выбран как более надежный
и простой в управлении.

Подстройка
порога срабатывания фотоприемника OLT
происходит каждый раз при получении
нового пакета ATM из обратного потока по
преамбуле на основе измерения интегральной
мощности в преамбуле пакета.

Подстройка
по мощности также необходима на всех
ONT. Она выполняется аналогичным путем,
но только один раз, прежде чем
синхронизировать приемник на для работы
с синхронным TDM потоком от OLT. Затем
непрерывно подсчитывается интегральная
мощность на ONT, и делается плавная
подстройка порога дискриминации
фотоприемника.

Синхронизация

Синхронизация
или ранжирование по фазе (phase ranging)
необходимо как для прямого, так и для
обратного потока.

Абонентские
узлы ONT синхронизируются вначале своей
инициализации и затем все время
поддерживают синхронизацию, подстраиваясь
под непрерывный TDM трафика от OLT, и
осуществляя, как принято называть,
синхронный прием данных.

Напротив,
центральный узел OLT синхронизируется
каждый раз по преамбуле вновь приходящего
пакета ATM. Знания вычисленной на этапе
ранжирования по расстоянию временной
задержки со стороны ONT, отправившего
этот пакет, здесь не достаточно –
требуется большая точность.

Метод
приема данных с синхронизацией по
преамбуле принято называть асинхронным.
Синхронизация по преамбуле аналогична
решению в технологии десятимегабитного
Ethernet с размером преамбулы 64 бита (8 байт).
Однако сохранение преамбулы такого же
размера для относительно небольшого
пакете ATM (в обратном потоке) означало
бы крайне неэффективное использование
полосы. Для технологии APON была разработана
новая методика синхронизации, основанная
на методе CPA (clock phase alignment), позволяющая
установить необходимую синхронизацию
по получению всего трех бит! Больший
размер преамбулы пакета ATM в обратном
потоке был выбран постольку, поскольку
преамбула также используется в процедуре
ранжирования по мощности.

Передача
данных

Протокол
MAC для систем доступа APON решает три
задачи:

—
исключение коллизий между передачами
в обратном потоке;

—
четкое, эффективное, динамическое
деление полосы обратного потока;

—
поддержание наилучшего согласования
для транспорта приложений, инициированных
конечными пользователями.

Протокол
APON MAC основан на механизме запрос/разрешение.
Основная идея состоит в отправке со
стороны ONT запросов на требуемую полосу.
На основании знаний о том, как загружен
обратный поток, и какие услуги изначально
закреплены за тем или иным ONT, OLT принимает
решение по обработке эти запросов.

Для
управления механизмом запрос/разрешение,
FSAN определил структуру кадра APON для
прямого и обратного потока. Этот формат
был стандартизирован ITU-T в рекомендации
G.983.1.

На
рисунке 5 представлен формат кадра APON
для симметричного режима трафика
155/155Мбит/c. Кадр прямого потока состоит
из 56 ячеек ATM по 53 байта. Кадр обратного
потока состоит из 52 пакетов ATM по 56 байт
и одного слота MBS общей длины также 56
байт, рассмотренного ниже.

Рисунок 5 – Формат кадра ITU G.983 – структура
кадра прямого и обратного потока

Прямой
поток

Разрешения
на передачу посылаются пачками (bursts) в
специальных служебных ячейках ATM – двух
на один кадр, которые называются ячейками
работы и обслуживания физического
уровня PLOAM (physical layer operation and maintenance). Они
следуют строго регулярно, чередуясь с
27 ячейками данных. В одной ячейке PLOAM
размещается 26 разрешений для ONT, каждое
на передачу всего одного(!) пакета ATM.
Оставшиеся 54 ячейки в кадре прямого
потока несут данные и не задействуются
для работы механизма «запрос/разрешение».

Обратный
поток

Обратный
поток представляет совокупность пачек
данных (bursts) от разных ONT. Абонентский
узел может передавать данные только
после получения соответствующего
разрешения прочитанного из ячейки
PLOAM. Пачки данных от ONT в APON передаются
пакетами ATM. Единственное отличие пакета
ATM от ячейки заключается в наличии
преамбулы 3 байта у пакета ATM. Таким
образом длина пакета ATM — 56 байт. Преамбула
не нужна для ячеек в прямом потоке из-за
синхронного режима приема данных, как
указывалось выше. Первые два бита
преамбулы не содержат оптического
сигнала, что является достаточным для
устранения перекрытия пакетов от разных
ONT – в линии неизбежны небольшие колебания
задержки при распространении сигнала.

Если
принять во внимание, что разрешение на
передачу необходимо для каждого пакета
ATM, то суммарное число прописанных в
ячейках PLOAM разрешений за продолжительное
время должно соответствовать числу
пакетов ATM, испущенных всеми ONT за это
время. Почему в PLOAM помещается 26 разрешений?
Две ячейки PLOAM могут дать разрешения на
передачу 52 пакетов ATM, ровно столько,
сколько их есть в кадре ATM для обратного
потока.

MBS

Слот
многократных запросов MBS (multi burst slot) в
обратном потоке является служебным. Он
информирует OLT о характере запросов по
передаче со стороны ONT. Этот слот имеет
8 подполей или минислотов, соответствующих
различным ONT.

Рисунок 6 – Структура слота MBS

Если
система PON рассчитана на 32 абонентских
узла, то передать свои сведения о запросах
на передачу все 32 ONT смогут только после
четырех последовательно переданных
слотов MBS, что составляет цикл. В системе
из 64 ONT, цикл состоит из восьми слотов
MBS. Передача одного кадра при скорости
155 Мбит/с длится 0,15 мс. На передачу всего
цикла при 32 ONT потребуется 0,6 мс. Другими
словами, с периодичностью 0,6 мс ONT посылает
мини-пакеты — служебные запросы о
намерениях передавать данные. Запрос
ONT посылает, когда в его выходном буфере
сформировалась очередь для передачи.
Поскольку ОNT сможет передавать только
после получения разрешения в ячейке
PLOAM, то, чтобы оценить максимальное время
с момента, кода в буфере подготовлена
очередь, до момента начала передачи,
следует к времени цикла 0,6 мс добавить
задержку на двойном пробеге RTT (для сети
с радиусом 20 км RTT составляет 0,2 мс), и
получается 0,8 мс. К этому значению могут
быть добавлены аппаратные задержки на
OLT и ONT.

Минислот
состоит и 4-х полей: преамбулы (3 байта),
аналогичной преамбуле в пакете ATM; двух
специальных полей ABR/GFR и VBR, длиной 8 и
16 бит, соответствующих двум типам
запросов на полосу и поля контрольной
суммы CRC (8 бит).

1.6
Выбор топологии

Рассмотрим возможные
топологии сети.

Источник

Организация сети оптического доступа. Методы построения и схема организации связи для технологии FTTХ. Витая пара CAT6a. Оборудование оптического линейного терминала. Расчет параметров оптического тракта. Система безопасности для технологии FTTХ.

Краткое сожержание материала:

Размещено на

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Кафедра «Линий связи и измерений в технике связи»

Курсовая работа

по дисциплине «Проектирование и строительство ВОЛС»

ПроЕКТИРОВАНИЕ ТЕXНОЛОГИЙ FTTB/FTTH

Выполнили студенты гр. ФО-91

Инкин И. И.

Седышов В.

Сорокин С.

Князев И.

Руководитель Андреев Р. В.

Самара 2012

1. Организация сети оптического доступа

1.1 Постановка задачи

В России все больше растет интерес к развертыванию сетей доступа с возможностью предоставлением абоненту широкополосного канала связи. Причиной данного интереса служит быстрый рост требований к полосе пропускания сетей связи, обусловленный появлением новых широкополосных услуг. К таким услугам можно отнести услуги для бизнеса (видеоконференц-связь, удаленное обучение, телемедицина) и развлекательные услуги (видео по запросу, цифровое вещание, HDTV, on-line игры и т.д.). Используемые в настоящее время технологии не могут предоставить экономически выгодного решения для удовлетворения растущих потребностей, поэтому в ход идут не совсем привычные технологии.

Одна из них — FTTx (Fiber To The … — «волокно до …») — технология организации сетей доступа с доведением оптического волокна до определенной точки. Несмотря на то, что FTTx — технология не новая, однако широкое распространение она получает именно сейчас.

Есть несколько вариантов реализации FTTx, из них можно выделить:

FTTH — Fiber To The Home (доведение волокна до квартиры);

FTTB — Fiber To The Building (доведение волокна до здания).

В данном курсовом проекте мы будем реализовывать представленные методы.

1.2 Выбор и обоснование технологии широкополосного доступа

Термин «широкополосный доступ» используется для обозначения постоянного и высокоскоростного подключения к Интернет. Однако широкополосный доступ — это не только высокая скорость обмена информацией, но и особый способ использования всемирной сети. Пользователь широкополосного доступа имеет возможность в любую секунду получить или отправить большой объем любой информации, которая может включать в себя цветные изображения, аудио- и видиоклипы, анимацию, телевизионный контент и многое другое. Широкополосный доступ обеспечивает предоставление пользователю самых современных услуг, независимо от точки его подключения. Обладатель широкополосного доступа имеет больше возможностей по использованию мультимедийных услуг и по информационному обеспечению своего бизнеса. Это файловый обмен, видеоконференции, игры; услуги охранных систем; телефонные и банковские услуги и т.д. Всё это стало доступным благодаря современным сетям широкополосного доступа (ШПД).

Широкополосный доступ способствует также появлению новых сфер деятельности человека и обогащает уже существующие. Он стимулирует экономический рост и открывает новые возможности для инвестиций и трудоустройства.

1.3 Методы построения FTTХ

FTTX

Технология FTTx (англ. Fiber to the x — оптическое волокно до точки X), название которой происходит от заглавных букв английского выражения Fiber-to-the-build/home, что означает «оптика в каждый дом». Этот термин применяется для любой компьютерной сети, в которой от узла связи до определенного места (точка X) доходит оптоволоконный кабель. Широкая полоса систем FTTx открывает новые возможности предоставления абонентам большего числа новых услуг.

FTTB

Технология FTTB (англ. Fiber to the Building — волокно до здания) — на сегодняшний день наиболее востребованная в России технология строительства широкополосных сетей. Широкому распространению FTTB способствовали снижение цен на оптический кабель (ОК), появление дешевых оптических приемников, передатчиков и оптических усилителей (ОУ). Использование оптики в FTTB позволяет использовать для передачи данных быструю технологию Metro Ethernet, избавляет от необходимости заземления несущего троса, исключает выход оборудования из строя от статического электричества, и облегчает согласование развертываемой сети в надзирающих инстанциях. Топология сети, построенной по технологии FTTB, показана на рисунке ниже.

Топология данной сети во многом повторяет гибридную волоконно-коаксиальную сеть и также состоит из узла передачи данных, магистральной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и распределительной сети. Отличие FTTB состоит лишь в заменеоптических узлов ГВКС на «узлы второго уровня» (усилительные пункты) и кабеля распределительных сетей с коаксиального кабеля на оптический. Головная станция и домовая распределительная сеть не требуют изменения при модернизации, а для магистрали может потребоваться лишь увеличение числа оптических волокон. Исходя из вышесказанного, в сетях FTTB возрастает количество прокладываемого оптоволокна и устанавливаемых оптических приемников.

Сеть FTTB, построенная по данной технологии — это две наложенные сети: одна для услуг аналогового кабельного телевидения, другая — для услуги передачи данных. Объединяет их использование различных волокон в одних и тех же ОК на участках магистрали и в распределительных сетях узлов второго уровня. В остальном, в отличие от DOCSIS, при использовании FTTB все оборудование строго специализировано: либо передача ТВ, либо передача данных, и при выходе из строя одного оборудования другая услуга не страдает.

При использовании варианта FTTB оптическое волокно заводится в дом, как правило, на цокольный этаж или на чердак (что более экономически эффективно) и полключается к устройству ONU (Optical Network Unit). На стороне оператора связи устанавливается терминал оптической линии OLT (Optical Line Terminal). OLT является primary устройством и определяет параметры обмена трафика (например, интервалы времени приема/передачи сигнала) с абонентскими устройствами ONU (или ONT, в случае FTTH).

Дальнейшее распределение сети по дому происходит по «витой паре».

Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса. Российские операторы связи разворачивают сети FTTB пока только в крупных городах, но в перспективе использование данной технологии повсеместно. В FTTB нет необходимости прокладывать дорогостоящий оптический кабель с большим количеством волокон, как при использовании FTTH.

FTTH

FTTH — (англ. Fiber to the Home- оптическое волокно до квартиры). Учитывая, что российские абоненты проживают в основном в многоквартирных домах, FTTH означает, в отличие от FTTB, доведение оптического волокна до квартиры абонента.

Существует два типа организации FTTH сетей: на базе Ethernet и на базе PON.

Архитектуры на базе Ethernet

Необходимость быстрого вывода на рынок и снижения стоимости для абонентов привели к появлению сетевой архитектуры на базе Ethernet-коммутации. Передача данных по сети Ethernet и Ethernet-коммутация стали приносить доход на рынке корпоративных сетей и привели к снижению цен, появлению законченных продуктов и ускорению

освоения новых продуктов. В основе первых европейских проектов сетей Ethernet FTTH

лежала архитектура, при которой коммутаторы, расположенные на цокольных этажах многоквартирных домов, были объединены в кольцо по технологии Gigabit Ethernet. Эта структура обеспечивала прекрасную устойчивость к различного рода повреждениям кабеля и была весьма рентабельной, но к ее недостаткам можно было отнести разделение полосы пропускания внутри каждого кольца доступа (1 Гбит/с), что давало в перспективе сравнительно небольшую пропускную способность, а также вызывало трудности масштабирования архитектуры.

Затем широкое распространение получила архитектура Ethernet типа «звезда». Такая архитектура предполагает наличие выделенных оптоволоконных линий (обычно одномодовых, одноволоконных линий с передачей данных Ethernet по технологии 100BX или 1000BX) от каждого оконечного устройства к точке присутствия (point of presence, POP), где происходит их подключение к коммутатору. Оконечные устройства могут находиться в отдельных жилых домах, квартирах или многоквартирных домах, на цокольных этажах которых располагаются коммутаторы, доводящие линии по всем квартирам с помощью соответствующей технологии передачи.

Архитектура Ethernet FTTH с топологией «Звезда»:

Архитектуры на базе PON

При использовании архитектуры на базе пассивной оптической сети PON для развертывания сетей FTTH оптоволоконная линия распределяется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей с коэффициентом разветвления до 1:64 или даже 1:128. Архитектура FTTH на базе PON обычно поддерживает протокол Ethernet. В некоторых случаях используется дополнительная длина волны нисходящего потока, что позволяет предос…

Источник

У вас нет времени на дипломную работу или вам не удаётся написать дипломную работу? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать дипломную работу», я написала о правилах и советах написания лучших дипломных работ, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы дипломных работ, посмотрите, почитайте:

Дипломная работа на тему: учет материалов на предприятии
Дипломная работа на тему: профессиональная деятельность медицинской сестры
Дипломная работа на тему: строительство зданий и сооружений
Дипломная работа на тему: формирование ассортимента на торговом предприятии

Дипломная работа на тему: проектирование технологий FTTB/FTTH

Введение

В России уровень предлагаемых информационных услуг
стремительно развивается. Есть также очевидная проблема — большая территория
страны. Многие населенные пункты расположены далеко друг от друга. Хорошим
решением являются оптоволоконные линии передачи. С их помощью города могут быть
легко связаны друг с другом. Но волоконно-оптические кабели дорогие. Это делает
невыгодным подключение многих сельских районов. Многие оптические линии были
установлены 10-15 лет назад. В те годы не производилось расчетов за
широкополосный доступ, впервые были проложены линии для оцифровки телефонной
сети.

В крупных городах России идет интенсивное строительство
жилых микрорайонов с плотной многоэтажной застройкой. В связи с тенденциями
развития качества услуг связи, наиболее актуальным вариантом является
использование технологии fttb, которая обеспечивает абоненту широкополосный
доступ к ресурсам сети. Многие поставщики услуг связи сталкиваются с
препятствиями, связанными с отсутствием оптоволокна. В некоторых случаях для
увеличения пропускной способности волн можно использовать режим передачи по
одному волокну.

В принципе, существует два способа преобразования оптической
линии в одноволоконный режим. Первое — использовать селективные оптические
разветвители. Этот метод позволяет использовать оптические волокна с разной
длиной волны. Второй метод заключается в использовании модулей wdm sfp. Этот
метод также позволяет использовать одно волокно для передачи в двух
направлениях на разных длинах волн, но является более дорогостоящим.

Самым дешевым методом преобразования в режим одиночного
волокна может быть использование неизбирательных разветвителей. Но из-за
всевозможных нелинейных эффектов в волокне этот метод значительно сократит
длину пути регенерации. В данной работе мы исследуем, как с помощью этого
метода можно увеличить длину регенерации и как это можно сделать.

Тенденции развития оптических сетей связи

Количество российских домохозяйств, имеющих фиксированный
широкополосный доступ в Интернет, на конец 2014 года составило 29,7 млн.
человек, увеличившись на 5% по сравнению с концом 2013 года, а уровень
проникновения услуг достиг 53,6%, согласно исследованию консалтинговой компании
j’son & Partners.

По предварительным результатам, объем российского рынка в
сегменте частных пользователей вырос на 4% в 2014 году и составил почти 110
млрд рублей.

По прогнозам исследователей, в ближайшие два года рост
абонентов фиксированной связи составит 2-3% в год. К 2016 году количество
абонентов достигнет 31,4 миллиона. Объем рынка также продолжит расти на 2-3% за
счет увеличения числа абонентов.

Рост рынка будет обусловлен такими факторами, как масштабное
расширение географического покрытия и развитие сетей передачи данных,
увеличение количества приемных устройств и, как следствие, увеличение
необходимой полосы пропускания в расчете на одно домохозяйство, повышение
привлекательности тарифных планов за счет пакетных тарифов.

По мнению аналитиков, основным фактором, который обеспечит
увеличение числа абонентов, станет экстенсивный рост покрытия малых населенных
пунктов сетями средних и крупных интернет-провайдеров. В этой связи, согласно
исследованию, возможно возобновление деятельности спутниковых spd-провайдеров.

Стоит отметить, что развитие мобильных сетей на основе
технологии lte пока не оказало существенного влияния на развитие фиксированного
доступа в Интернет, эта технология в основном распространена в областных
центрах и скорее дополняет потребность в высокоскоростном Интернете вне дома.

По прогнозам компании, в тарифной политике операторов особое
внимание по-прежнему будет уделяться специальным предложениям по тарифам и
пакетным предложениям, которые фактически снижают стоимость услуг в
индивидуальном порядке, но сохраняют общую выручку оператора.

В исследовании отмечаются качественные изменения на рынке
spd. Рост устройств и их разнообразие, облачные службы требуют все больше и
больше пропускной способности каналов доступа. В то же время, тарифные планы
начинают включать в себя больше услуг, снижая их стоимость.

Аналитики также не исключают конкуренции между проводными
spd и мобильной и спутниковой связью 4G в малых городах и отдаленных районах.
«В таких районах тарифы на спутниковый двусторонний интернет уже приближаются
к тарифам проводного sPD». В Камчатском крае, например, они уже находятся
на одном уровне по абонентской плате и скорости доступа», — сказано в
сообщении.

Ростелеком» остается лидером рынка в 2014 году — его
доля в абонентской базе составляет 35,1%, а в выручке — 38,7%. Доля остальных
игроков постепенно снижается. В целом на пятерку ведущих игроков приходится две
трети рынка, как по количеству абонентов (66,2%), так и по доходам от услуг SpD
(69,0%). В тройку лидеров по количеству абонентов также вошли Ер-Телеком (9,7%)
и Вымпелком (8,5%). По объему выручки от предоставления услуг СПД на дому на
конец 2014 г. второе место занял er-telecom (10,6%), третье —
«Вымпелком» с долей 8,8%.

В среднесрочной перспективе ожидается рост доли пакетных
предложений по количеству новых подключений операторов связи. Рынок пакетных
предложений все больше пересекается со смежными рынками (платное телевидение,
телефония). Операторы стараются предоставить абонентам комплексные предложения.
Кроме того, наблюдается тенденция отдавать приоритет качеству обслуживания и
повышать лояльность клиентов.

Подключение по fttx технологии становится все более
популярным, так как современные пользователи все больше интересуются новыми
видами контента с высоким качеством видео и графики. Основным катализатором
внедрения волоконно-оптических систем стал растущий интерес к видеоуслугам.
Смещение акцента с группового на индивидуальное вещание означает, что спрос
абонентов на выделенную полосу пропускания растет.

Для улучшения качества сетевого обслуживания необходимо
постоянно модернизировать сеть на всех уровнях. Таким образом, в Москве сеть
запускается со скоростью до 1гэ в тестовом режиме. Модернизация транспортной
сети города позволяет операторам достичь совершенно нового уровня обслуживания
клиентов. Такое скоростное преимущество широкополосного доступа позволит не
только улучшить доступ в Интернет, но и повысить качество кабельного
телевидения. В настоящее время не так много каналов в hd (высокой четкости)
качестве, но обновление сети позволит транслировать все каналы в высоком
качестве.

Продажи ЖК-телевизоров высокой четкости быстро растут, что
указывает на потребность клиентов в более качественном телевещании, чем может
обеспечить аналоговое телевидение. Использование ip-tv многие эксперты считают
наиболее логичным развитием событий. Только так пользователь может выбирать
программы, фильмы и время просмотра. Поэтому считается, что при массовом
подключении по технологии fttx, xpon она спустится не на следующие пять лет, а
на несколько лет. Каждый оператор связи теперь понимает, что инвестиции в
оптику — это инвестиции на десятилетия вперед, и прибыль будет многократно
превышать затраты. Это может стать причиной активной закупки оптических линий,
а также для ряда пилотных проектов, в том числе по прокладке оптики
непосредственно к абонентскому оборудованию.

Проблемы распространения света в оптических волокнах

Волоконно-оптические сети основаны на принципе
распространения световых волн на большие расстояния вдоль оптических волокон. В
этом процессе несущие информацию электрические сигналы преобразуются в световые
импульсы, которые передаются по волоконно-оптическим линиям связи (длинам волн)
с минимальными искажениями. Такие системы широко используются, потому что
оптоволокно имеет много преимуществ по сравнению с системами передачи, в
которых в качестве передающей среды используется медный кабель или радиовоздух.

Такая полоса позволяет передавать потоки данных в несколько
терабайт в секунду. Важными преимуществами оптических волокон являются низкое
затухание сигнала, что позволяет строить стометровые участки оптических систем
без ретрансляции, высокая помехоустойчивость за счет низкой восприимчивости
оптических волокон к электромагнитным помехам и многие другие при использовании
современных технологий.

Наружное волокнистое покрытие (полимерная облицовка)
изготовлено из пластмасс или эпоксидных композиций, которые сочетают в себе
высокую механическую прочность с высоким показателем преломления. Этот слой
обеспечивает механическую защиту оптического волокна и его устойчивость к
внешним источникам оптического излучения.

Основная часть оптического волокна состоит из сердечника и
оболочки. Материалом сердечника является высокочистый плавленый кварц, который
является основной передающей средой для оптических сигналов. Сохранение
светового импульса связано с тем, что показатель преломления материала
сердцевины выше, чем у облицовочного материала. При оптимальном соотношении
показателей преломления световой луч полностью отражается внутри сердечника.

Свет вводится под небольшим углом в конец волокна для
передачи. Максимальный угол проникновения светового импульса в сердечник
волокна называется угловой апертурой оптического волокна (?). Синус угла
диафрагмы называется числовой апертурой na и вычисляется по формуле:

Na= sin(?) = (1)

Для передачи сигналов по оптическим волокнам необходим
источник строго когерентного света. Для увеличения дальности передачи ширина
спектра должна быть как можно меньше. Для этой цели лучше всего подходят
лазеры, обеспечивающие постоянную разницу фаз на одной и той же длине волны
через индуцированное излучение света. Поскольку диаметр сердечника волокна
сравним с длиной волны оптического излучения, в световоде возникает явление
интерференции. Это может быть продемонстрировано тем, что свет в стекле ядра
распространяется только под определенными углами, а именно в тех направлениях,
в которых при наложении вводимые световые волны усиливаются. Предполагается,
что произойдут структурные нарушения. Разрешенные световые волны, которые могут
распространяться в оптическом волокне, называются режимами. Для описания
процессов распространения света в оптических волокнах необходимо учитывать
несколько параметров.

Одним из важнейших параметров является затухание. Под
затуханием обычно понимают ослабление светового потока в оптическом волокне.
Затухание света в оптических волокнах имеет несколько причин. Это может быть
вызвано поглощением света и рассеянием излучения. Затухание, связанное с
изгибами в оптическом волокне. Существует два типа сгибания волокон: Микроизгиб
и макроизгиб.

Поглощение может быть определено как преобразование световой
импульсной мощности в тепло и связано с резонансом в волокнистом материале.
Существуют внутренние поглощения, связанные со свойствами волокнистого материала
и молекулярным резонансом, а внешние поглощения определяются присутствием в
волокнистой ткани микрозагрязнителей (например, ионов zwiebel). Современные
оптические волокна имеют очень малое количество следов примесей, поэтому
внешнее поглощение минимально и может не учитываться.

Рассеяние излучения является одним из основных факторов
затухания света в оптических волокнах. Наличие данного вида затухания связано,
прежде всего, с дефектами ядра оптического волокна, а также с наличием в
оптическом волокне посторонних примесей, которые существенно ухудшают
способность направить световой поток по нужному пути, вызывая его отклонение и,
как следствие, превышение угла преломления и отступление части светового пучка
через оболочку. Кроме того, наличие неоднородностей в волокне приводит к тому,
что часть светового потока отражается в обратном направлении.

Оценки, связанные с изгибами оптического волокна. Микроизгиб
определяется как микроскопическое изменение геометрии ядра волокна. Макроизгиб
— это большой изгиб оптического волокна, превышающий минимально допустимый
радиус и заставляющий световой поток покидать сердцевину оптического волокна.
Минимальный радиус изгиба одномодовых волокон составляет десять сантиметров.
При таком изгибе световой импульс распространяется без сильных искажений.
Уменьшение радиуса изгиба приводит к значительному увеличению эффекта рассеяния
светового потока через оболочку волокна.

Коэффициент затухания для заданной длины волны оптического
излучения определяется как отношение оптической мощности, вводимой в волокно, к
мощности оптического сигнала, принимаемого волокном. Коэффициент затухания
обычно измеряется в децибелах (дБ) и зависит как от параметров оптического
волокна, так и от длины волны светового потока.

Одним из факторов, существенно влияющих на качество передачи
сигнала в оптических волокнах, является дисперсия. Рассеяние света — это
зависимость показателя преломления n материала от частоты n света, или
зависимость фазовой скорости световых волн от их частоты. Одним из последствий
дисперсии в оптическом волокне является растяжение светового импульса, которое
происходит при его прохождении через оптическое волокно. Дисперсия сильно
ограничивает скорость работы оптических систем и значительно снижает пропускную
способность. Были определены два основных типа дисперсии: Интермодальная и
хроматическая дисперсия.

Хроматическая дисперсия в первую очередь связана с
зависимостью скорости распространения света от длины волны источника излучения.
В отличие от идеального источника света, каждый реальный источник излучает свет
в определенной полосе частот. Компоненты светового импульса с различными
частотами достигают конца оптического волокна с различными временными
задержками, искажая исходный импульс.

Скорость распространения света в оптическом волокне связана
со следующим показателем преломления:

= (2)

Где скорость распространения света в оптическом волокне, c —
скорость света в вакууме, n — показатель преломления сердечника волокна,
который зависит от длины волны. Для прохождения импульса света по волокну
длиной l требуется время t, определяемое как:

T = = (3)

Формула (3) показывает зависимость времени распространения
светового импульса по оптическому волокну от показателя преломления оптического
волокна. Хроматическая дисперсия является мерой изменения показателя
преломления материала сердцевины оптического волокна и определяется как первая
производная показателя преломления:

M(l) = ( ) * ( ) = ( ) * (4)

Где l — длина волны оптического сигнала.

Хроматическая дисперсия выражается в пс/нмкм и может быть
физически выражена как разница во времени распространения сигнала между двумя
оптическими длинами волн в оптическом волноводе длиной 1 км, где две длины волн
должны лежать в пределах определенной спектральной полосы пропускания источника
оптического излучения.

Поскольку показатель преломления плавленого кремнезема
минимален при длине волны 1300 нм, производная для этой точки равна нулю, а
значит, хроматическая дисперсия незначительна. Это одна из причин активного
использования второго окна прозрачности в телекоммуникационных устройствах.
Однако есть способы изменить рассеивание путем допинга плавленого кремнезема.
Такие оптические волокна называются дисперсионно-смещенными оптическими
волокнами и могут иметь нулевую дисперсию на длине волны с минимальным
затуханием (1550 нм). Это делает их пригодными для оптических систем, требующих
особенно высокой пропускной способности или больших пролетов с минимальным
количеством точек входа, таких как подводные кабельные сети. На рисунке 2
показаны зависимости хроматической дисперсии от длины волны излучения.

Хроматическая дисперсия связана с различным временем
прохождения световых режимов, которые движутся по разным путям в волокне. В
пределах числовой апертуры в многомодовое волокно может быть введено несколько
сотен разрешенных режимов. Все они распространяются по разным траекториям и
имеют разное время распространения от источника до приемника. Общее количество
импульсов, полученных приемником, отображается сильно растянутым во временной
области. Наличие модовой дисперсии является недостатком многомодовых систем
передачи. Эффект межмодовой дисперсии частично смягчается за счет смешивания
режимов. При прохождении через оптическое волокно режимы нижнего порядка,
имеющие малые орбитальные углы относительно оси оптического волокна,
преобразуются в режимы более высокого порядка и наоборот. В результате скорость
прохождения участка волокна через режимы несколько усреднена. Однако следует
иметь в виду, что процесс такого усреднения в первую очередь обусловлен
неоднородностями в волокне, что в свою очередь значительно увеличивает общее
затухание сигнала. В одномодовом оптическом волокне интермодальная дисперсия
полностью отсутствует.

Поляризационная модовая дисперсия и хроматическая дисперсия
серьезно ограничивают возможности передачи оптических сигналов по оптоволокну и
являются, после затухания, самыми большими препятствиями для увеличения
дальности действия цифровых систем. Хроматическую дисперсию можно
компенсировать как за счет уменьшения полосы пропускания излучаемого спектра
лазерного источника, так и за счет смещения хроматической дисперсии кабеля в
более широкий диапазон длин волн. Компенсация ПМД невозможна и может быть
снижена только за счет повышения качества оптических волокон и кабелей. Значение
0,5 ps/km действительно является международно признанным стандартом для
максимально допустимых pmc. Рекомендации для соединений на большие расстояния
показывают тенденцию к сокращению pmt до не более чем 0,1 пс/км.

Наиболее важными параметрами в звене являются затухание и
дисперсия, так как они влияют на длину регенерируемого звена.

Разъёмные соединения

Кажется, что в идеальной оптической системе передачи
информации световой поток должен беспрепятственно проходить по пути от
источника к фотоприемнику. Оптическое волокно — это ничто иное, как путь
распространения сигнала. Невозможно растянуть твердое волокно от источника до
приемника. Технологическая длина волокна обычно не превышает нескольких
километров. И если эта проблема еще может быть решена путем сварки оптических
волокон, то мобильность локальной оптической подсети достигается только за счет
использования устройств кросс-коннектора. Невозможно избежать проблем с
передачей световой волны от одного сегмента волокна к другому. Оптические
волокна могут быть оконцованы оптическими разъемами для многократного и
простого соединения оптических каналов. Учитывая тот факт, что современные
оптические волокна — это микронные технологии, заделка волокон с помощью
оптических разъемов — непростая задача.

Важным параметром, влияющим на затухание волн, является
отражение Френеля. Отражение Френеля — это отражение части падающего светового
потока на плоской границе раздела между двумя средами с различными показателями
преломления. В основном это происходит на отсоединяемых линиях в оптоволоконной
линии и вводит высокое затухание в линию передачи волоконно-оптического кабеля.

Опишем проблемы, возникающие при передаче сигнала из одного
оптического волокна в другое. При неправильном расположении оптических волокон
происходит потеря мощности или затухание оптической волны. В этом случае
некоторые лучи просто не попадают в следующее оптоволокно или попадают под
более критическим углом. Если физический контакт волокон неполный, образуется
воздушный зазор. Это приводит к эффекту возвратных потерь. Некоторые лучи,
проходящие через прозрачные носители различной плотности, отражаются в обратном
направлении. Когда они достигают резонатора, они усиливаются и вызывают
искажение сигналов.

Поэтому обе световоды должны быть точно и плотно выровнены.
Для обеспечения безопасности чувствительных волокон при многократном
выравнивании их концевые сегменты помещаются в керамические, пластиковые или
стальные наконечники. Большинство наконечников имеют цилиндрическую форму
диаметром 2,5 мм. Встречаются конические конструкции, а разъемы lc имеют
диаметр наконечника 1,25 мм.

Внутри наконечников находится канал, в который вставляется
световод оболочки и который химически или механически фиксируется. При снятии
защитного покрытия можно использовать как специальные механические инструменты,
так и химически активные растворы. Внутри наконечника оптическое волокно может
быть закреплено либо по всей длине канала (часто с использованием адгезивных
методов), либо в точке, где волокно попадает в наконечник (механические методы)
(рис. 3). Процесс механической фиксации занимает гораздо меньше времени (до
нескольких минут) и основан на «прессовании» волокна с использованием
полимерных материалов. Но она менее надежна и недолговечна. Химический метод говорит
сам за себя. Наиболее часто используемыми крепежными составами в этой
технологии являются эпоксидные растворы, так как они являются наиболее
надежными. Однако период полного застудневания такой композиции достаточно
продолжителен — до суток. Поэтому при более быстрой сборке разъемов можно
использовать другие компоненты или специальные сушильные шкафы.

После вставки оптоволокна в разъем передняя поверхность
наконечника должна быть заземлена. Выступающее волокно удаляется специальными
инструментами. Основным принципом является выемка и отрыв оптического волокна,
после чего поверхность может быть отполирована непосредственно.

Особый интерес представляет форма концевых частей. Они обрабатываются как искусство. Самая простая форма конечной части — плоская. Она имеет высокие возвратные потери, так как существует высокая вероятность наличия воздушных зазоров вблизи световодов. В нерабочей части торца также достаточно шишек. Поэтому чаще используются выпуклые концы (радиус округления составляет около 10-15 мм). При хорошем выравнивании обеспечивается плотный контакт световодов, поэтому более вероятно отсутствие воздушного зазора. Еще более продвинутым решением является использование закругленной поверхности под углом в несколько градусов. Скругленные концы меньше подвержены деформациям, возникающим при соединениях, и такие наконечники могут выдерживать большее количество соединений (от 100 до 1000).

Материал наконечника также играет важную роль. Подавляющее
большинство разъемов изготовлены с керамическими наконечниками, потому что они
более долговечны.

После того, как световоды заканчиваются разъемами,
необходимо проанализировать качество поверхности наконечника. Для этой цели
чаще всего используются микроскопы. Профессиональные устройства имеют
коэффициент увеличения в сто раз и оснащены специальным освещением под разными
углами. Они также могут быть оснащены интерфейсом к дополнительным
измерительным устройствам.

Сплиттеры — это семейство оптических адаптеров и разъемов,
которые отличаются друг от друга по конструкции и предназначены для различных
оптических волокон. Основными конструктивными требованиями являются точность
выравнивания сердечника оптического волокна, качество шлифовки контактной
поверхности, количество возможных операций переключения, защита от загрязнения,
простота эксплуатации и обслуживания. Основными техническими требованиями
являются низкое затухание оптического сигнала при прохождении контакта и
высокое затухание отраженного сигнала, которые зависят от конструкции разъема,
качества материалов, используемых при его изготовлении и качества сборки, что
обеспечивает высокую стабильность и повторяемость параметров соединения.
Высококачественные разъемы должны иметь вносимые потери при передаче сигнала не
более 0,3 дБ. Сегодня в России широко используются размеры оптических разъемов
fc, sc, st, lc и некоторые другие.

Метод подготовки торца, называемый «физическим
контактом» (ПК), заключается в фиксации оптического волокна в алюминиевом
наконечнике. Торцевая поверхность полируется определенным образом для
достижения полного контакта с торцевыми поверхностями. Однако при полировке
волокна в инфракрасной области возникают отрицательные изменения в лицевом
поверхностном слое из-за механических изменений во время полировки. Этот фактор
ограничивает использование разъемов данного типа в высокоскоростных сетях.

Для улучшения контакта с оптическим волокном радиус сердечника был сужен до 20 мм, а в качестве материала наконечника был использован более мягкий двуокись циркония. Такой подход позволил уменьшить дефекты полировки, такие как фаски. Эти разъемы серии srs (суперфизический контакт). Способность сгибать цирконий в субмикронном диапазоне позволила волокну контактировать даже с фасками в сотни микрон без существенного ухудшения параметров. Однако проблема инфракрасного слоя при такой полировке не решается.

Процесс полировки upc (ультрафизический контакт)
характеризуется низкой нагрузкой. Полировка осуществляется под контролем
сложных и дорогостоящих систем управления. Это устраняет проблему
поверхностного инфракрасного слоя. Параметр отражения значительно улучшен, и
эти разъемы могут использоваться в высокоскоростных системах с пропускной
способностью более 2,5 Гбит/с.

Наиболее эффективным методом снижения уровня энергии отраженного сигнала является метод полировки концов оптических волокон под углом 8-12° от перпендикуляра к оси волокна (угловой оптический контакт — арша). При таком виде разветвления отраженный световой сигнал распространяется под углом, превышающим угол, под которым сигнал поступает в оптическое волокно .

Соединители Ars идентифицируются по цветным хвостовикам
(обычно зеленого цвета), потому что их нельзя использовать с соединителями
других марок.

Соединение двух оптических разъемов кросс-коннекторов в
основном выполняется по следующей схеме:

Розетка служит платформой для установки разъемов.
Содержащиеся в них соединители зафиксированы таким образом, что оси их
наконечников отцентрированы, параллельны и плотно прижаты. Такие розетки обычно
устанавливаются в патч-панели или кабельные вставки.

Соединители отличаются не только используемыми
наконечниками, но и способом крепления конструкции в розетке. Наиболее
распространенным представителем в локальных оптических сетях является разъем
типа st-. Керамический наконечник имеет цилиндрическую форму диаметром 2,5 мм и
закругленный конец. Он фиксируется поворотом обода вокруг оси разъема (рис. 7),
а основание разъема (теоретически) не вращается из-за канавки в розеточной
вилке. Направляющие оправки во время вращения зацепляют стопоры хвостовика и
вдавливают конструкцию в хвостовик. Пружинный элемент обеспечивает необходимое
сжатие.

В однорежимных системах существует другой тип разъема — fc
(рис. 8). Они характеризуются превосходными геометрическими свойствами и
высокой степенью защиты наконечника.

Слабые места st-коннекторов в настоящее время решаются с
помощью технологии sc (от англ. Subscriber connector — Абонентский коннектор).
Сечение тела имеет прямоугольную форму (рис. 9). Разъем
подключается/отключается с помощью скользящих направляющих и фиксируется с
помощью защелок. Керамический наконечник также имеет цилиндрическую форму
диаметром 2,5 мм и закругленный конец (некоторые модели имеют скошенную
поверхность). Наконечник почти полностью закрыт корпусом и поэтому менее
подвержен загрязнению, чем версия st. Отсутствие вращательного движения
означает более мягкое прессование наконечников.

Тип разъема lc (рис. 10) ? Это уменьшенная версия разъема
sc. Он также имеет прямоугольное сечение корпуса. Конструкция выполнена на
пластиковой основе и имеет защелку, аналогичную защелке, используемой в
модульных разъемах медных кабельных систем. В результате разъем подключается
аналогичным образом. Наконечник изготовлен из керамики и имеет диаметр 1,25 мм.

Для подключения дуплексного кабеля можно использовать не
только парные разъемы sc. Для этой цели часто используются разъемы fddi.
Конструкция выполнена из пластика и содержит два керамических наконечника. Во
избежание неправильного подключения разъем имеет асимметричный профиль.

Технология fddi (рис. 11) предусматривает четыре типа
портов: a, b, s и m. Проблема идентификации соответствующих ссылок решается
путем предоставления разъемам специальных вставок, которые можно различать по
цвету или содержать буквенные индексы.

Как правило, этот тип используется для подключения
оконечного оборудования к оптическим сетям.

Технологии широкополосного доступа

Мир информационных технологий постоянно развивается,
появляются новые способы доступа к информации. По мере роста потребительского
спроса увеличивается и объем необходимой информации, поэтому техническая
поддержка должна соответствовать определенному уровню. В настоящее время все
больше людей в мире используют высокоскоростной или широкополосный доступ в
Интернет. Можно утверждать, что примерно каждый десятый пользователь Интернета
в мире имеет широкополосный доступ к Интернету.

Широкополосный, или высокоскоростной, доступ в Интернет,
обеспечивается рядом технологий, которые позволяют пользователям отправлять и
получать информацию в гораздо больших объемах и с гораздо большей скоростью.
Помимо высокоскоростной передачи данных, широкополосная связь обеспечивает
непрерывное соединение с Интернетом (без коммутируемого соединения) и то, что
называется двусторонней связью, то есть возможностью как получать, так и отправлять
информацию на высоких скоростях.

Широкополосный доступ не только предлагает большое
количество контента и услуг, но и может изменить весь Интернет, как с точки
зрения услуг, которые он предлагает, так и с точки зрения того, как он
используется.

Рекламная технология

Adsl (Asymmetric Digital Subscriber Line) — это
высокоскоростная широкополосная технология, позволяющая Интернету передавать и
принимать данные по стандартным медным телефонным линиям на значительно более
высоких скоростях, чем аналоговые модемы и коммутируемые линии (Рисунок 5).
Технология adsl позволяет передавать данные со скоростью 2 мбит/с на расстояние
до 5,5 км по витой паре проводов. На максимальном расстоянии 3,5 км может быть
достигнута скорость передачи 6-8 Мбит/с. Для доступа к технологии adsl нам
нужен модем или маршрутизатор и разветвитель. В системах adsl учитывается
асимметрия потоков данных. Как правило, adsl обеспечивает скорость передачи
данных от пользователя в диапазоне 128-1024 кбит/с, а до пользователя в
диапазоне от 600 кбит/с до 8 мбит/с.

Рисунок 12 ? Схема работы adsl.

Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой
паре телефонных проводов, технология adsl использует цифровую обработку сигнала
и специально разработанные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и
аналого-цифровые преобразователи. Длинные телефонные провода могут ослаблять
передаваемый высокочастотный сигнал (например, на частоте 1 МГц, которая
является нормальной скоростью передачи для adsl) до 90 дБ. В результате
аналоговые модемные системы adsl работают с достаточно большой нагрузкой, чтобы
иметь широкий динамический диапазон и низкий уровень шума.

В технологии Adsl используется метод разделения полосы
пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос. Это позволяет
передавать несколько сигналов одновременно по одной линии. Точно такой же
принцип используется и в кабельном телевидении, где каждый пользователь имеет
специальный преобразователь, который декодирует сигнал и дает возможность
смотреть футбольный матч или увлекательный фильм на экране телевизора. В Adsl
разные носители несут разные части данных, которые должны быть переданы
одновременно. Этот процесс называется мультиплексированием частотного деления
(fdm). В fdm один канал выделяется для «восходящего» потока данных, а
другой — для «нисходящего» потока данных. Полоса пропускания снова
разделена на один или несколько высокоскоростных каналов данных и один или
несколько низкоскоростных каналов данных. Полоса «вверх по течению»
также разделена на один или несколько низкоскоростных каналов данных.
Дополнительно может использоваться метод эхоподавления, в котором области
«вверх по течению» и «вниз по течению» накладываются и
разделены локальными устройствами эхоподавления.

Таким образом, adsl может обеспечить одновременную передачу
высокоскоростных данных, видео и факсов. Все это не прерывая обычную телефонную
связь, которая использует одну и ту же телефонную линию. Технология
предусматривает резервирование определенного диапазона частот для регулярной
телефонной связи (или горшков — простой старой телефонной связи). В этом случае
телефонный звонок может быть сделан одновременно с высокоскоростной передачей
данных, вместо того, чтобы выбирать между ними. Кроме того, даже в случае
отключения электричества регулярная телефонная связь будет продолжать
функционировать, если такая возможность была включена в первоначальный план
развития adsl.

Технология подключения adsl позволяет полностью использовать
ресурсы линии. Обычная телефонная линия использует около сотой части емкости
линии. Технология Adsl устраняет этот «недостаток» и использует
оставшиеся 99% для высокоскоростной передачи данных. Для различных функций
используются различные диапазоны. Телефонная (голосовая) связь использует самую
низкую частотную полосу всей линии (около 4 кГц), а весь оставшийся диапазон
используется для высокоскоростной передачи данных.

С момента принятия первого стандарта в семействе adsl, itu
постоянно работала над его улучшением. Следующим стандартом, который должен
быть принят, является g.992.2 (g.lite) для несветляющей адсли, в котором
используются микрофильтры для разделения частот в конце пользователя.
Телефонная пара от ats подключается непосредственно к adsl модему, а телефон к
телефонной паре через микрофильтр, который отсекает высокочастотную полосу
данных, устраняя паразитные шумы в телефонах пользователей. Упрощение и удешевление
технологии было достигнуто за счет снижения максимальной скорости передачи
данных до 1,5 Мбит/с вниз по течению и 512 Кбит/с вверх по каналу связи.

Стандарты adsl2 (g.992.3, g.992.4) и adsl2+ (g.992.5) были
разработаны для достижения более высокой пропускной способности линии при
передаче на большие расстояния в условиях узкополосных помех. Их основными
преимуществами является увеличение скорости передачи данных на абонентской
стороне линии до 12 мбит/с — adsl2 и 24 мбит/с — adsl2+, с возможностью настройки
качества канала, диагностики состояния канала и передачи данных на большие
расстояния. В частности, это достигается за счет усовершенствованной схемы
модуляции и алгоритма обработки сигналов, сокращения служебных данных в пакете
и более эффективного кодирования.

В adsl2/adsl2+ реализована четырехмерная 16-уровневая
решетчатая кодировка (шпалерная кодировка) и однобитная амплитудно-квадратурная
модуляция. Она обеспечивает более высокую скорость передачи данных на линиях
длиной до 3 км при низком значении отношения сигнал/шум. В отличие от adsl,
которая обеспечивает фиксированный объем служебных данных в пакете, занимающем
32 кбит/сек полосы пропускания, adsl2 позволяет программно регулировать длину
поля обслуживания таким образом, чтобы в диапазоне от 4 до 32 кбит/сек можно
было регулировать непроизводительные расходы, освобождая до 28 кбит/сек для
передачи пользователем дополнительных пользовательских данных. Это приводит к
пропускной способности до 12 Мбит/сек вниз по потоку и 1 Мбит/сек вверх по каналу
связи. На линиях длиной более 3,5 км adsl2 может пропускать до 200 м больше при
той же скорости и до 50 кбит/с быстрее, чем adsl на тех же расстояниях.

Основными недостатками технологии xdsl являются возможная
длина точки регенерации и пропускная способность линии. Скорость этой
технологии не в полной мере удовлетворяет потребности пользователей.
Перекрестные помехи существенно влияют на стабильность связи и
производительность рекламных каналов. Они вызваны тем, что телефонные пары
обычно группируются в пучки по 25 и более пар, а соседние xdsl линии
электромагнитно мешают друг другу. Кроме того, на качество связи влияют
радиоволны Am, скачки температуры и вода.

fttx технологии

Многие предприятия начали постепенно внедрять технологию
fttx в качестве основной технологии предоставления услуг доступа в Интернет.
Это уже не так сложно и дорого, как несколько лет назад. По этой причине
соответствующий продукт активно продвигается на рынке.

Использование технологии fttx подразумевает использование
волоконно-оптических решений для построения широкополосных сетей. Стоит
описать, что подразумевается под этой новой концепцией. Fttx — это термин,
используемый для описания общего подхода к построению инфраструктуры кабельной
сети, при котором оптическое волокно доставляется из узла связи в определенное
место, обозначаемое «x», а затем медные кабели прокладываются
непосредственно к абонентам. Вполне возможно пропускать оптику непосредственно
на абонентское устройство. По большому счету, fttx-технология смотрит только на
физический слой. Однако за этим термином скрывается большое количество
технологий сетевого и канального уровней. Широкополосный доступ позволяет
предоставлять широкий спектр новых услуг.

Основным драйвером для рынка fttx в настоящее время
считается массовый спрос на широкополосный доступ, которого очень трудно
достичь только с помощью adsl. Оптические решения все чаще внедряются в крупных
городах, и наблюдается явная тенденция к слиянию более мелких операторов с
более крупными, действующими на федеральном уровне. fttx-технологии достаточно
активно используются в населенных пунктах, где инфраструктура изначально
строилась на основе оптического тракта.

Развитие рынка fttx на территории России зависит не только
от спроса на качественный контент, но и от количества крупных строительных
проектов, а также от роста конкуренции среди провайдеров услуг широкополосного
доступа. Динамическое строительство многоквартирных домов делает прокладку fttx
сетей очень быстрой и экономически оправданной, а конкуренция делает стоимость
доступа в Интернет все ниже и ниже. Несколько лет назад в центре внимания
операторов были корпоративные клиенты, но сейчас все больше и больше простых
абонентов рассматриваются.

Технология fttx (Ростелеком) включает в себя несколько типов
архитектур: — fttn (волокно на узел) — волокно на узел;

— fttc (волокно на обочину) — волокно на район, квартал или
несколько домов;

— fttb (волокно к зданию) — волокно к зданию;

— ftth (волокно в дом) — волокно в дом.

Основное различие между ними заключается в том, насколько
близко волокно подойдет к пользовательскому терминалу. Первыми решениями,
которые появились, были fttn и fttc. Первое решение было использовано
исключительно в качестве быстрого и недорогого варианта в местах, где
существует медная распределительная инфраструктура, а прокладка волокна просто
не является экономически выгодной. Сложности, связанные с таким решением,
хорошо известны всем: низкое качество предоставляемых услуг из-за специфических
проблем медных кабелей в каналах, значительное ограничение скорости и
количества соединений в кабеле. Fttc — это улучшенный тип fttn, который не
имеет недостатков последнего. В fttc медные кабели прокладываются только внутри
зданий, что означает, что они не подвержены разрушительным воздействиям, и кабель
также не является длинным, качество используемых медных проводников также имеет
важное значение. По этой причине можно достичь более высоких скоростей в месте,
где нет волокна. Такое предложение действительно для соединения с fttx pon
технологией. Эта архитектура предназначена для операторов, которые уже активно
используют технологию xdsl, а также для операторов кабельного телевидения.
Реализовав такую архитектуру, они могут не только сократить расходы, но и
увеличить количество подключенных пользователей и выделенную каждому из них
пропускную способность. В России этот вид подключения используется в основном
операторами небольших сетей Ethernet, так как стоимость медных решений
невысока, и необходимы высококвалифицированные монтажники оптических кабелей.

Оптическая междугородняя транспортная сеть основана на
кольцевой топологии и организована на оптических маршрутизаторах. Он
подключается к локальной опорной сети, которая предоставляет необходимые услуги
локальным абонентам, а также соединяет абонентские сети доступа по оптической
линии или кабелю Ethernet, так как агрегационный коммутатор может располагаться
на самой АТС. От коммутатора агрегирующие кабели идут к оптическому кресту,
который подключается к кабелю к домам. Дома являются коммутаторами доступа,
большинство из которых имеют оптические порты с пропускной способностью 1ge
(рис. 13). Такой выбор скорости передачи битов обусловлен тем, что при более
высоких скоростях дисперсия оказывает большое влияние на длину регенерационного
канала.

Технология fttx открывает большие возможности для
широкополосного доступа. Города развиваются очень быстро, и за каждого абонента
существует конкуренция между поставщиками услуг. И победителем становится тот,
кто предлагает лучшие услуги по разумной цене. Но здесь есть еще одна проблема.
В крупных городах для обеспечения пользователей качественным широкополосным
доступом необходимо модернизировать городскую оптическую транспортную сеть,
иначе пропускная способность абонентских линий не может быть использована.

В населенных пунктах fttx является более подходящей
технологией. Слабое затухание в оптических кабелях позволяет предоставлять
услуги связи абонентам, находящимся вдали от телефонной станции (до десяти
километров). В этом случае использование медных кабелей не даст высокой
скорости и надежности, кроме того, для линии к технологии dsl требуется
строительство кабельных каналов, что приводит к дополнительным затратам и
потерям времени. Преимущество технологии fttx заключается в том, что оптический
кабель может быть доставлен в дом по электрическим проводам и на пропускную
способность местной петли не влияет.

Агрегация каналов или ieee 802.3ad, технология, которая
объединяет несколько физических каналов в один логический канал, используется
для сохранения оптоволоконных кабелей и обеспечения надежности. Это не только
значительно увеличивает пропускную способность магистральных линий на уровне
коммутатора или коммутатора-сервера, но и способствует повышению надежности.
Хотя стандарт ieee 802.3ad уже существует, многие компании до сих пор
используют в своих продуктах запатентованные или собственные технологии.

Основными целями уровня агрегации являются мониторинг и
управление потоками трафика по типам услуг и запросам пользователей. Должна
поддерживаться многоуровневая инициализация qos и маршрутизация mpls. Сетевая
топология уровня агрегации обычно обеспечивает некоторую избыточность, которая
обеспечивает избыточность каналов путем изменения конфигурации сети. Это
делается в устройствах с высокой отказоустойчивостью, которые поддерживают
защитные протоколы переключения. В малых и средних операторских сетях
магистральный уровень и агрегирующий уровень часто реализуются совместно.

Другими целями уровня агрегирования являются подключение
различных служб (файловых или игровых серверов, головных станций iptv) к сети
оператора и создание шлюзов к телефонным сетям. Благодаря правильно
спроектированному уровню агрегирования можно создавать распределенные услуги,
что позволяет сократить трафик внутри сети и повысить надежность услуг.

Наиболее емким по количеству устройств является уровень
доступа сети Metropolitan Ethernet. Он используется для подключения абонентов,
и от него во многом зависит эффективность работы всей сети оператора связи. При
большом количестве абонентов (например, при предоставлении услуг tpl частным
лицам) на этом уровне часто используется промежуточная агрегиация.
Инфраструктура уровня доступа обычно соответствует топологии
«звезда», но также широко используются кольцевая и ячеистая
топологии. Выбор зависит от плотности и пространственного распределения
абонентов.

Устройства доступа несут основную тяжесть реализации мер
безопасности при подключении абонентов. Как правило, это списки контроля
доступа (acl), связывающие порты, статические и динамические адреса Mac с
портом, блокирующие неавторизованные адреса Mac, авторизация по протоколу
802.1x или привязка IP-адресов к конкретному адресу Mac. Механизмы качества
обслуживания должны поддерживаться на этом уровне путем сегментации трафика по
приоритетным очередям.

В последние годы операторы требуют, чтобы устройства доступа
были многоадресными. С этой целью он реализует протоколы IGMP, dvmrp, mospf,
pim dm/sm и другие. Выбор того или иного протокола зависит от политики маршрутизации
оператора сети и топологии сети.

Хорошим инструментом для реализации политики гибких
скоростей является управление пропускной способностью абонентского порта, что в
некоторой степени позволяет прогнозировать использование канала на уровне
магистрали и агрегирование трафика. Если вы планируете предлагать услуги
корпоративным клиентам, устройства доступа должны поддерживать технологии
второго уровня qinq, vpls (служба виртуальных частных линий), e-line и e-lan в
соответствии со спецификациями Metro Ethernet Forum.

В сети доступа желательно использовать оборудование с
хорошими возможностями удаленного управления и диагностики. Это позволяет
разгрузить службы технической и сервисной поддержки распределенной сети
оператора. Не менее важным является возможность увеличения абонентской емкости
узлов доступа, например, путем суммирования коммутаторов. Подавляющее
большинство абонентских сетей сегодня подключаются по медным линиям и
используют интерфейс «10/100 base-t».

Параллельное использование нескольких Ethernet-адаптеров
выглядит следующим образом. Предположим, что есть два Ethernet-адаптера: eth0 и
eth1. Они могут быть объединены в псевдо-Ethernet-адаптер eth3. Система
распознает эти агрегированные адаптеры как один. Все агрегированные адаптеры
настроены с одним и тем же адресом mac, поэтому удаленные серверы рассматривают
их как один адаптер. Eth3 может быть сконфигурирован на тот же самый IP-адрес,
что и любой Ethernet-адаптер. По этой причине программы обращаются к нему как к
наиболее часто используемому адаптеру, который работает в два раза быстрее.

В большинстве случаев в городах с большим населением
наблюдается пятнистое развитие. Это вызывает определенные трудности у
операторов кабельных линий. Во многих районах города уже проложены кабели.
Прокладка новых оптических кабелей не всегда выгодна, а в некоторых случаях
невозможна. Эксплуатация оптических кабелей, проложенных десять и более лет
назад в существующем кабельном канале, становится актуальной для оцифровки
сетей телефонной связи, это более экономически оправдано, так как требуется
замена только сетевого оборудования. Для предоставления услуг связи в жилых
домах используется технология Fttb, так как это более рациональное
использование финансов (кабели по витой паре дешевле и не боятся изгибаться), а
пользовательские терминалы намного дешевле при использовании витой пары. При
использовании кабеля на основе витой пары существует ограничение по длине в сто
метров. В жилом доме эта длина обычно не превышает половины.

Этот двухволоконный метод больше не практичен в современных
условиях.

Для экономии волокна операторы связи переходят на
одноволоконный режим с использованием оптических модулей wdm sfp или
селективных оптических y-разрезов (рис. 15). Стоимость модулей wdm sfp намного
выше, чем у обычных модулей, поэтому разница в стоимости между модулями sfp с
разной длиной волны существенна. Модуль sfp, работающий на длине волны 1310 нм,
почти в два раза дешевле, чем модуль, работающий на длине волны 1550 нм.
Выбранные дистрибьюторы экономят деньги по сравнению с модулями wdm sfp.

Для большей экономии затрат и простоты проводки можно
использовать неизбирательных y-дистрибьюторов.

Заключение

В ходе выполнения диссертации были проанализированы принципы
организации сети передачи данных с использованием волн, а также представлены
схематические решения по организации одноволоконного режима.

Также были проведены эксперименты с использованием устройств
с одной длиной волны в режиме одного волокна. Были проанализированы и частично
устранены проблемы, возникшие при организации волоконного режима на
экспериментальном оборудовании.

Была рассчитана длина оптической линии связи в одноволоконном
режиме.

Результаты расчетов показали максимальную длину оптической
связи абонента: l = 35,12 (км).

Был проведен анализ возможностей увеличения длины оптической
линии. Основным решением для увеличения длины оптической линии является
использование разъемов apc.

Список литературы

1 оптический кабель связи российского производства / а.с.
Воронцов, о. и. Гурин, С. Х. Мифтиахетдинов, К. К. Никольский, С. Е. Питерских.
? М.: Эко-трендз, 2003. — 286с.

2 дмитриева с. А. Волоконно-оптическая технология:
современное состояние и новые перспективы / с. А. Дмитриева, Н. Н. Слепов. ?
М.: Техносфера, 2010. — 608с.

3 дмитриева А. Л. Оптические системы передачи информации /
а. Л. Дмитриев — спб.: итмо, 2007. — 96с.

4 Белов Ю. Повышение пропускной способности волн с помощью
y-разделителей / Yu. Белов В. Дорош, В. Сморщевский // Первая миля — 2014 — №3.
— с. 48 — 54.

5 российский разработчик и производитель устройств связи —
урл: http://www.morion.ru/ .

6 сетевых решений nestor publor — url:
http://www.nestor.minsk.by/sr/ .

7 burdin v. А. Основы моделирования сдельных
регулярно-волоконно-оптических линий связи сетей связи. — м.: радио и связь,
2002. — 311с.

Источник

Проектирование технологий FTTB/FTTH

1. Организация сети оптического доступа

1.1 Постановка задачи

1.2 Выбор и обоснование технологии широкополосного доступа

FTTX

FTTB

FTTH

1.4 Схема организации связи для технологии FTTХ

2. Выбор и обоснование типа оптического волокна и конструкции оптического кабеля

2.1 Выбор типа оптического волокна

2.2 Выбор конструкции оптического кабеля

<img decoding="async" onError="javascript: wp_broken_images = window.wp_broken_images || function(){}; wp_broken_images(this);" height="165" src="https://www.bibliofond.ru/wimg/11/599313.files/image011.gif" />

Кабели типа ОКЛСт (с одной ПЭ оболочкой до 192 ОВ) для прокладки в кабельной канализации

<img decoding="async" onError="javascript: wp_broken_images = window.wp_broken_images || function(){}; wp_broken_images(this);" height="173" src="https://www.bibliofond.ru/wimg/11/599313.files/image013.gif" />

Кабели типа ОКЛЖ-(Т) (от 2 до 144 ОВ) для воздушной прокладки (классический дизайн, в соответствии ТТ ФСК)

2.3 Выбор и обоснование кроссового оборудования

Структурная схема комплектации узла доступа FTTB

Пигтейл FC/PC SM (0.9) 1,5m

<img decoding="async" onError="javascript: wp_broken_images = window.wp_broken_images || function(){}; wp_broken_images(this);" height="171" src="https://www.bibliofond.ru/wimg/11/599313.files/image025.gif" />

Структурная схема комплектации узла агрегации PON P2MP

3. Выбор и обоснование оборудования

3.1 Оборудование оптического линейного терминала

3.2 Оборудование ONU

Универсальность устройства

Услуги Triple Play

Поддержка VLAN и приоритезации очередей

Безопасность

4. Расчет параметров оптического тракта

4.1 Расчет бюджета оптической мощности для FTTB

4.2 Расчет затухания в оптическом тракте для FTTB

4.3 Расчет запаса по энергетическому потенциалу для FTTB

4.5 Расчет затухания в оптическом тракте для FTTH

5. Система безопасности для технологии FTTx

5.1 Общие положения

Оглавление

1. Введение

1. Организация сети оптического доступа

1.1 Постановка задачи

1.2 Выбор и обоснование технологии широкополосного доступа

1.3 Методы построения FTTХ

FTTX

FTTB

FTTH

Введение

Тенденции развития оптических сетей связи

Проблемы распространения света в оптических волокнах

Разъёмные соединения

Технологии широкополосного доступа

Рекламная технология

fttx технологии

Заключение

Список литературы

Добавить комментарий Отменить ответ

1.
Организация сети оптического доступа

1.2 Выбор и
обоснование технологии широкополосного доступа

1.4 Схема
организации связи для технологии FTTХ

2. Выбор и
обоснование типа оптического волокна и конструкции оптического кабеля

2.1 Выбор
типа оптического волокна

2.2 Выбор
конструкции оптического кабеля

Кабели типа
ОКЛСт (с одной ПЭ оболочкой до 192 ОВ) для прокладки в кабельной канализации

Кабели типа
ОКЛЖ-(Т) (от 2 до 144 ОВ) для воздушной прокладки (классический дизайн, в
соответствии ТТ ФСК)

Структурная
схема комплектации узла доступа FTTB

Пигтейл
FC/PC SM (0.9) 1,5m

Структурная
схема комплектации узла агрегации PON P2MP

3. Выбор и
обоснование оборудования

3.1
Оборудование оптического линейного терминала

3.2 Оборудование
ONU

Универсальность
устройства

Услуги Triple
Play

Поддержка
VLAN и приоритезации очередей

4. Расчет
параметров оптического тракта

4.1 Расчет
бюджета оптической мощности для FTTB

4.2 Расчет
затухания в оптическом тракте для FTTB

4.3 Расчет
запаса по энергетическому потенциалу для FTTB

4.5 Расчет
затухания в оптическом тракте для FTTH

5. Система
безопасности для технологии FTTx

5.1 Общие
положения