Разработка схемы организации сети оптического доступа

    3 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ  СЕТИ ОПТИЧЕСКОГО ДОСТУПА

       3.1 Описание системы мультисервисного  абонентского доступа BroadAccess [11] 

       3.1.1 BroadAccess – это современная система, разработанная для совместного предоставления услуг передачи голоса и данных. Система способна предоставить полный спектр услуг абоненту, реализовать различную топологию сети по волоконно-оптическим E1 или HDSL каналам. Эти услуги можно предоставлять в сети с любой топологией, включая “точка-точка”,” звезда”, “кольцо” или смешанную топологию.

       BroadAccess позволяет  обеспечить передачу услуг связи абоненту в любой комбинации, включая POTS (простая телефонная служба), телефоны - автоматы, специальные услуги, U-ISDN, ADSL, G.SHDSL и другие. Спектр услуг, представляемый системой показан на рисунке 3.1.

    

    Рисунок 3.1 – Спектр услуг системы BroadAccess 

       Компания BroadAccess постоянно занимается разработкой  и внедрением новых услуг, гибко  подстраиваясь под рынок.

       Существующая  система BroadAccess может быть расширена без изменения и добавления нового кабеля. Возможности концентрации абонентских каналов позволяют оператору уменьшить стоимость услуги, значительно увеличить емкость трафика.

       3.1.2 BroadAccess состоит из двух основных элементов. Блок центрального узла (CU) и блок удаленного узла (RU). Блок включает в себя несколько кассет с plug-in модулями и управляющим устройством. Кассеты устанавливаются в стандартный шкаф, выполненный в наружном или внутреннем исполнении.

       Высокая степень модульности увеличивает  гибкость системы и уменьшает затраты на наращивание системы. Путем добавления или замены плат конфигурация системы может быть изменена и расширена в любое время.

       Количество  абонентов можно нарастить до 480 внутри одной кассеты. Расширение BroadAccess до 960 абонентских линий легко производится путем установки второй кассеты в шкаф.

       Блок  центрального узла (CU) размещен на станции или недалеко от нее, блок CU подключается к станции через 2-х проводные линии или через цифровой порт.

       Блок  удаленного узла (RU) размещен на абонентском окончании, один или несколько RU соединяются с CU. RU обеспечивает современные услуги телефонной связи и передачи данных, включая POTS, телефоны - автоматы, передачи данных на скоростях от 64 Кбит/с и до 8 Мбит/с (по ADSL), а также 2 Мбит/с через E1 и G.SHDSL. Блок RU может размещаться в шкафу наружной или внутренней установки.

       В основном корпусе находятся следующие  модули:

• -два блока питания DC/DC (или DC/DC + генератор звонков);
• -две карты контроля;
• -две карты интерфейсов;
• -пятнадцать разъемов под карты сервисного обслуживания.

       Любая карта сервисного обслуживания (типа POTS, таксофона, U-ISDN, данных и специальных услуг) может быть подключена в любой универсальный разъем кассеты в различной комбинации. Карты интерфейса в CU подсоединяются к станции, в то время как в RU карты подсоединяются к абонентам.

       3.1.3 Стандартный монтаж системы в  стойку и высокая модульность  позволяет быстро и легко установить  систему в закрытом помещении  или на открытом воздухе. Компания ADC Teledata проектирует и производит ряд внутренних и наружных шкафов для размещения системы BroadAccess. Эти шкафы подходят для широкого спектра приложений. Выбор шкафа обуславливается:

• - количеством кассет с модулями;
• - наличием резервных батарей, зарядного устройства, и блока питания.

       На  станции система BroadAccess может быть установлена в стандартные стойки. Шкафы имеют полки для размещения оборудования,  передние и задние двери доступа. Передняя дверь обеспечивает доступ к оборудованию и позволяет устанавливать различные карты сменного блока. Задняя дверь обеспечивает доступ к соединительным проводам и кабелям.

       Дополнительно шкафы могут содержать следующие  устройства:

• - блок питания -48/-60 VDC / зарядное устройство;
• - резервные батареи;
• - блоки связи;
• - разрядники;
• - панель для хранения оптического кабеля;
• - распределительный щит переменного тока AC;
• - распределительный щит постоянного тока DC.

       Шкафы для наружной установки BroadAccess разработаны  для быстрого и простого монтажа  и сделаны так, чтобы противостоять  негативным воздействиям окружающей среды. Поставляются металлические и неметаллические шкафы для любых требований.

       Имеется широкий выбор шкафов для наружной установки, вмещающих до 1920 абонентских  линий. Большинство шкафов разработано  для установки на опоры. Для легкого и быстрого подсоединения кабеля в шкафы возможна установка кроссовых панелей MDF. Каждое отделение имеет собственную дверь с замком. Это позволяет обеспечить безопасный и независимый доступ к кабельному и интерфейсному оборудованию. MDF поставляется с блоками соединения внешних и внутренних кабелей.

       Шкаф  для наружной установки содержит следующие модули:

• панель кросс-коннекта MDF (main distribution frame);
• разрядники;
• - панель для укладки оптического кабеля;
• - блок питания -48/-60 VDC / зарядное устройство;
• - гнездо для связи с генератором тревоги;
• - удаленный сигнал для разных тревожных ситуаций;
• - батареи для резервирования;
• -распределительный щит переменного тока AC;
• - распределительный щит постоянного тока DC;
• - отопительный прибор для использования в области с плохими погодными условиями;
• - вентиляторы, управляемые термостатом;
• - открывающиеся двери.

       3.1.4 Питание CU осуществляется от станционного блока. Внутренние рабочие напряжения обеспечиваются преобразователем DC/DC.

       Блок RU может быть подключен локально от источника питания -48/-60 постоянного тока или источника переменного тока. ADC Teledata предлагает источники питания VAC 60/50 Гц. Кроме того, имеется возможность комплектации системы батареями резервного питания. Доступны различные мощности резервных батарей. 

       3.2 Организация связи между узлами  доступа, предлагаемая системой  BroadAccess. 

       3.2.1 Для организации связи между  узлами доступа нужно выбрать  тип интерфейса и схему соединения, то есть топологию сети.

       Интерфейсы, обеспечивающие передачу по различным линиям связи, устраняют потребность в дополнительном оборудовании для передачи, вследствие этого экономя место, энергию и уменьшая расходы на обслуживание.

       BroadAccess обеспечивает ряд интерфейсов  для передачи по различным  линиям связи, включая:

• - оптический интерфейс с системой горячего переключения 1 + 1 (PDH (34 Мбит/c), STM-1, STM-4);
• - 2 Мбит/с E1;
• - HDSL по 4-проводной медной линии;
• - стандартный интерфейс E1 (передача по меди 75 Ом или 120 Ом, радиоканалу или SDH)
• - стандартный интерфейс E3 (34 Мбит/с G.703/8)

       BroadAccess обеспечивает различные схемы  соединения удаленных и центральных  блоков. Рассмотрим далее виды топологией, такие как: “точка-точка”, “звезда”, “кольцо” или смешанную топологию.

       3.2.2 HDSL интерфейс позволяет передавать сигналы 2 Мбит/с по двум парам медного провода на расстояние более 3 км без повторителей. Дальность передачи может быть увеличена посредством использования двух повторителей. Имея достаточно высокую устойчивость к шумам и помехам, HDSL позволяет существенно увеличить дистанцию передачи в сравнении с ИКМ системами. Данное описание интерфейса иллюстрировано рисунком 3.2.

       Преимущества HDSL:

• - не нужны повторители;
• - не нужно подбирать медные пары;
• - высокая устойчивость  к шумам;
• - расширенный диапазон передачи.

    

    Рисунок 3.2 - HDSL интерфейс. 

       3.2.3 Оптический интерфейс BroadAccess улучшает  технологии, используемые на местной  линии, обеспечивая путь к более современным широкополосным услугам. Использование волоконной оптики позволяет организовать широкополосный трафик,  такой как некоммутируемые каналы  со скоростью передачи2 Mбит/с, одновременно с телефонным трафиком.

         Волоконно-оптическая система передачи  позволяет подключить абонентов  на расстояния более чем 30 км  от центральной станции. Использование волоконно-оптических средств связи упрощено, потому что BroadAccess не требует внешнего оптического модема со вспомогательным оборудованием, таким как блок питания, шасси , модуль контроля и управления.

       Оптический  модуль имеет функцию автоматического выключения и систему “горячего” резервирования 1 + 1.

       Следующий рисунок 3.3 иллюстрирует применение оптического интерфейса для сети абонентского доступа на примере STM-4.

       Преимущества  оптического интерфейса:

• - полное резервирование потоков;
• - полностью удовлетворяет потребности в мощности на короткие и длинные расстояния;
• - встроенные интерфейсы высших иерархий цифровых потоков,    поддерживают тысячи абонентов на кольце SDH.

 

    Рисунок 3.3 – Оптический интерфейс. 

       3.2.4 Стандартный интерфейс E1 позволяет системе присоединить любое стандартное цифровое оборудование передачи, например: радиорелейную станцию, спутник или SDH мультиплексор,- а так же организовать удаленное питание повторителей.

       BroadAccess обеспечивает решения для расширения  сети в пригородных и сельских областях или областях, которые нуждаются во временной или аварийной организации услуг связи. Абоненты, размещенные в недоступных для прокладки кабеля областях, могут быть обслужены системой BroadAccess по радиорелейной станции или по каналам спутниковой связи, что и показано на рисунке 3.4.

       Показав на рисунках различные типы интерфейсов, мы уже увидели разные варианты топологии  сети:

• - «точка – точка», на рисунке 3.2,
• - «кольцо» – показано на рисунке 3.3,
• - «звезда» – рисунок 3.4.

       Возможен  вариант комбинации этих видов соединения центральных и удаленных блоков системы BroadAccess, то есть смешанная топология.

      

    Рисунок 3.4. - BroadAccess с системой передачи по цифровой радиорелейной станции и каналам  спутниковой связи. 

       3.2.5 Топология точка-точка состоит из блока CU, соединенного с отдельным блоком RU. CU размещен на центральной станции, а RU может быть установлен в шкафах для внутренней или наружной установки недалеко от абонентов. Такая конфигурация позволяет обслужить большие и малые группы абонентов, при этом могут использоваться любые среды передачи: медный кабель (рисунок 3.5), оптоволокно, радиорелейная станция.

    

       Рисунок 3.5 - Цифровая передача по медному кабелю: 

       3.2.6 Топология “звезда” состоит из нескольких блоков RU, каждый из которых соединен непосредственно с одним CU. Блоки RU могут быть размещены в шкафах для внутренней или наружной установки. Гибкость BroadAccess позволяет использовать различные среды передачи до каждого RU, адаптируясь к потребностям сети. Высокая модульность BroadAccess позволяет расширять пропускную способность системы, добавляя новые блоки RU или plug-in карты к существующим блокам. Шестнадцать RU могут быть связаны непосредственно с одним CU. Если используется волоконно-оптическая связь, первый блок RU может быть связан с другим в цепочке (например, через связь микроволновых радиостанций), чтобы создать второй уровень топологии типа “звезда”. 

       Топология типа “звезда” также предлагает включить в себя систему управления всеми RU через единственный блок CU.