2.8 Полная структурная схема сети

Для составления полной структурной схемы сети следует дополнить сеть для прямого потока (рис.2.3, рис. 2.4 или рис. 2.5 в зависимости от задания) активными и пассивными элементами для создания обратного канала (узкополосные услуги в направлении «абонент-ГС»).

Модернизация оптической сети под двунаправленную передачу, не представляет особых сложностей. В простейшем случае для передачи сигналов в направлении «абонент-ГС» можно задействовать свободные оптические волокна в ОК. Для этого необходимо установить в помещении оптических узлов передающие, а в помещении ГС – приемные устройства обратного канала (а также оборудование передачи данных ТС КМС, абонентские модемы).

Альтернативным, и технически более сложным, решением является использование WDM технологии, которая позволяет двунаправленную передачу сигналов по одному волокну. Для этого используется две длины волны, например, ₁ = 1550 нм для прямого канала и ₂ = 1310 нм – для обратного. Разумеется, на ГС и в оптических узлах необходимо установить спектральные мультиплексоры (оптические фильтры), разделяющие сигналы встречных направлений передачи на ₁ и ₂.

В качестве примера на рис. 2.9 приведена полная структурная схема сети типа «шина», в которой для создания обратного канала используются отдельные ОВ. В помещении ГС установлена терминальная система кабельной модемной связи (ТС КМС), одно передающее устройство прямого потока (ПУ ПП) и четыре приемных устройств обратного потока (ПрУ ОП). В каждом из четырех оптических узлов устанавливается по одному приемному устройству прямого потока (ПрУ ПП) и одному передающему устройству обратного потока (ПУ ОП). Модемы, установленные в помещенииях абонентов, получают (по КК) поток нисходящих данных с выхода ПрУ ПП и отправляют поток восходящих данных (по КК) в сторону ГС при помощи ПУ ОП.

Канал связи ПУ ОППрУ ОП организуется по отдельному ОВ. При этом на разных сегментах сети потребуются оптические кабели с различным числм рабочих ОВ. Расчет необходимого числа рабочих и резервных ОВ приведен в табл. 2.9. Число резервных ОВ выбирают так, чтобы общее число ОВ в заказываемом линейном ОК (ЛОК) было четным.

Таблица 2.9 – Расчет необходимого числа ОВ в сегментах ОК

1	Сегмент ОК (рис. 2.3)	А	В	С	D
2	Длина сегмента ОК, км	4	6	2	4
3	Длина ОК с учетом запаса, км	4,2	6,3	2,1	4,2
4	Число рабочих ОВ в ОК, шт	5	4	3	2
5	Число резервных ОВ в ОК, шт	1	2	1	2
6	Суммарное число ОВ в ОК, шт.	6	6	4	4

Итак, необходимо заказать 10,5 км 6-ти волоконного и 6,3 км 4-х волоконного ОК.

Оптическийузел 4

Оптическийузел 4

2.9 Перечень оборудования, необходимого для построения сети

Для реализации разработанной оптической сети (рис. 2.9) необходимо следующее оборудование.

1. В помещении ГС устанавливается следующее оборудование:

- головная станция;

- терминальная система кабельной модемной связи;

- передающее устройство прямого потока;

- четыре приемных устройства обратного потока;

- оптический кросс малый (патч-панель);

- станционные оптические кабели (СОК) типа «патчкорд» и типа «пигтейл».

2. В линейной части оптической сети применяются:

- линейные кабели оптические (ЛОК) с 4-мя и 6-ю оптическими волокнами;

- муфты оптические.

3. В помещениях каждого из 4-х оптических узлов устанавливаются:

- оптические ответвители Y-типа 1 х 2 (кроме узла 4);

- приемное устройство прямого потока;

- передающее устройство обратного потока;

- станционные оптические кабели типа «пигтейл».

Перечисленное выше оборудование и его стоимость приведено в табл. 2.10.

Таблица 2.10 – Перечень и цена оборудования для разработанного проекта сети

№	Оорудование	Ед. измер.	Колли-чествово	Цена за шт.	Стоимость, $
Помещение головной станции:
1.	ПУ прямого потока, 1310 нм, 16 мВт	шт	1	1690	1690
2.	ПрУ обратного потока	шт	4	256	1024
3.	Оптический кросс малый	шт	1	100	100
4.	СОК типа «патчкорд»	шт	5	40	200
5.	СОК типа «пигтейл»	шт	5	20	100
Линейная часть оптической сети:
6.	ЛОК с 4-мя ОВ	км	6,3	860	5160
7.	ЛОК с 6-ю ОВ	км	10,5	970	10185
8.	Муфты оптические	шт	8	250	2000
Помещения оптических узлов:
9.	ПрУ прямого потока	шт	4	860	3440
10.	ПУ обратного потока 1310 нм, 4 мВт	шт	4	1410	5640
11.	Оптический ответвитель 1 х 2	шт	3	200	600
12.	СОК типа «пигтейл»	шт	8	20	160
Всего, $:					25199
Всего, грн.:					201592

Каждый из 4-х узлов может обслуживать до 2000 абонентов, стоимость сети, отнесенная к 1 абоненту, составит 201592/(4 х 20000) = 25,2 грн./абонент (без учета строительных и монтажных работ).

Выводы

В выводах по результатам выполнения работы следует изложить основные достигнутые технико-экономические показатели разработанной оптической сети доступа. Ниже приведен пример изложения выводов.

Разработан проект оптической сети доступа с топологией шина, которая потенциально способна предоставить широкополосные (телевидение) и узкополосные (передача данных, телефония) услуги 8 тысячам абонентов. Сеть содержит пять оптических узлов и три ответвителя 1 х 2. Для организации прямого и обратного потоков используется отдельные ОВ и рабочая длина волны 1310 нм. Суммарная длина линейных оптических кабелей (с 6-ю и 4-мя одномодовыми волокнами) составляет 16 км. Мощность излучения оптического передатчика прямого канала 16 мВт и 4 мВт – для обратного канала.

Для разработанной сети предусмотрена организация широкополосного доступа при помощи кабельной модемной связи согласно стандарта DOCSIS. Для этого на головной станции устанавливается терминальная система КМС, а в помещениях абонентов – кабельные модемы. Максимальная теоретическая скорость в нисходящем направлении может достигать 27 Мбит/с (QAM-64) и 40 Мбит/с (QAM-256), в восходящем направлении – до 5,12 Мбит/с.

Стоимость оптического оборудования, необходимого для создания сети, составила 201,6 тыс грн. При составлении сметы следует также учесть накладные расходы и стоимость строительно-монтажных работ.

Рекомендованная литература

1. Мережі та обладнання широкосмугового доступу за технологіями xDSL: Учбовий посібник/ В.О. Балашов та інші. – Одеса: Видавничий центр ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2010. –208 с.

2. Росляков А.В. Сети доступа: Учебное пособие для вузов. – М: Горячая линия – Телеком, 2008. – 96 с.

3. Волков С.В. Сети кабельного телевидения.– М: Горячая линия – Телеком, 2004. – 616 с

4. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи/ Р. Фриман/ М.: Техносфера. 2003. – 440 с.

5. Корнейчук В.И., Панфилов И.П. Волоконно-оптические системы передачи: учебник для вузов. Одесса: Друк, 2001. – 436 с. [см. раздел «Волоконно-оптические сети и компоненты» – c. 247-307].

6. Алексеев Е.Б. Оптические сети доступа: Учебное пособие. – М.: МТУ СИ, 2005. – 140 с.

7. Петренко И.И., Р.Р. Убайдуллаев Р.Р./Пассивные оптические сети PON: Часть 1 – Архитектура и стандарты/ LIGHTWAVE Russian Edition, № 1, 2004 – 22-28 с. (www.lightwave-russia.com).

8. Петренко И.И., Р.Р. Убайдуллаев Р.Р./ Пассивные оптические сети PON: Часть 2 –Ethernet на первой миле/ LIGHTWAVE Russian Edition, № 2, 2004 – 25-32 с. (www.lightwave-russia.com).

9. Материалы семинара «Сети кабельного телевидения (CATV): основы технологии, технические аспекты, перспективы развития»/ К.: РОМСАТ, октябрь 1997. – 132 с. (сайт украинской компании РОМСАТ – www.romsat.ua).

10. Сайт www.harmonic.com. (Оптическое оборудование для сете КТВ).

11. Сайт www.cableman.ru («Кабельщик» – информационно-аналитический журнал для профессионалов кабельного телевидения).

12. Сайт www.cablemodem.com/specifications.html. (Официальная страница CableLabs, содержащая спецификации DOCSIS).

13. Сайт www.cabledatacomnews.com/. (Новости и технические статьи, посвященные передаче данных по сетям кабельного телевидения).

14. Сайт www.isp-lists.isp-planet.com/isp-cable/.(Домашняя страница списка рассылки ISP-CABLE – самого популярного в этой области на Западе).

15. Сайт www. pbi-russia.com. (Цены на оборудование).