7.5.3 Сети доступа с применением волс
Всеобщая тенденция к широкополосным услугам предполагает строительство сетей доступа с применением ВОЛС. При внедрении волоконнооптических линий в системы телекоммуникаций можно выделить 4 технологии:
Волоконнооптическая транспортная сеть. Здесь на базе многоволоконной ВОЛС строится сеть SDH и выделенная СПД со своими узлами. Далее сеть доступа реализуется на других физических средах (многопарный электрический кабель, РРЛ и др.). Такие сети рассмотрены в предыдущих разделах (1,4).
На основе ВОЛС строятся соединительные линии от узлов транспортной сети до узлов доступа (рисунке 7.24)
Рисунок 7.24 - Гибридная схема доступа с применением оптических и электрических кабелей
Далее оптических узлов доступа идут сети на электрических многопарных или коаксиальных кабелях. По такой схеме строятся телефонные сети с выносными концентраторами, сети передачи данных, а также сети кабельного телевидения (КТВ). Последняя схема называется гибридной волоконно – коаксиальной (HFC). Она будет рассмотрена подробно ниже.
Следующим шагом проникновения ВОЛС в сети доступа является доведение волокна до распределительного шкафа (РШ). Здесь чаще всего используется пассивная оптическая сеть с многозвездной структурой, где в точках разветвления помещаются оптические распределительные проссы. От распределительного шкафа к абонентам идет витая пара.
Наконец, полностью оптическая технология – «волокно в квартиру», которая заключается в том , что в распределительном шкафу стоят пассивные оптические разветвители, осуществляющие переход по топологии “звезда” от многожильного оптического кабеля, к большому количеству абонентских двухжильных.
Рассмотрим более подробно гибридную волоконно – коаксиальную сеть (рисунок 7.26),наиболее распространенную в настоящее время.
Рисунок 7.26 -Гибридная волоконно-коаксиальная сеть доступа
В этой системе головной узел собирает информацию: телефонную (от АТС), Интернет (от СПД) и видео (программы местной студии кабельного телевидения и телепрограммы центрального телевещания). Эта информация объединяется в групповой сигнал и с помощью оптического передатчика направляется в ВОЛС. Оптические сигналы передаются между оптическими узлами доступа (ОУД). В этих узлах происходит распределение сигналов в сторону абонентов по древовидной схеме с помощью коаксиальных кабелей и разветвителей.
Поскольку телефонная связь и доступ в Интернет требуют двусторонней передачи в коаксиальных ветвях применяются усилители с обратным каналом.
Формирование групповых потоков в HFC может быть как на основе временного разделения каналов (ВРК), так и частотного (ЧРК). В настоящее время, в основном применяется метод ЧРК, как менее затратный, хотя наблюдается тенденция к переходу на цифровые методы передачи.
Частотное распределение потоков показано на рисунке 7.27. Здесь запросы по Интернету и восходящий (от абонента) телефонный трафик и трафик СПД размещаются в полосе частот до 50 МГц. Нисходящие (к абоненту) цифровые потоки (СПД и телефония, цифровое ТВ, видео по запросу) располагаются в полосе частот 550 – 862 МГц. Скорость передачи информации в нисходящих цифровых потоках 30 – 40 Мбит/с обеспечивается квадратурной амплитудной модуляцией QAM – 64 и QAM – 256.
Рисунок 7.27 -Частотное распределение потоков в коаксиальной части HFC
В восходящих цифровых потоках скорость меньше (2 – 10 Мбит/с) и для ее обеспечения применяются более помехоустойчивые виды модуляции (с меньшим числом состояний) QAM – 16 или квадратурно фазовая QPSK. Такое различие в скоростях передачи и требованиях к помехоустойчивости объясняется асимметричностью трафика (к абоненту трафик больше) и тем, что уровень шумов в низкочастотной части диапазона больше. Разнесение по диапазону восходящих и нисходящих цифровых потоков проявляется еще и в том, что затухание сигнала от абонента к узлу меньше, чем в обратном направлении. Поэтому в HFC системах возможно вместо двунаправленных усилителей применять “усилители с обратным каналом”, когда сигнал пропускается в обратном канале без усиления.
Гибридные системы HFC предусматривают дальнейшее развитие с тем чтобы выровнять асимметричность, перейти только на цифровые методы передачи и универсальные платформы передачи мультимедийного трафика (ATM, IP - MPLS).