2.6. Резервирование и надёжность сети
Надежность сети и её резервирование – это один из главных вопросов, решаемых на этапе проектирования, от которого будет зависеть дальнейшая эксплуатация и обслуживание сети доступа. Для оценки надежности используется величина среднего времени наработки на отказ оборудования. Общее время в году, в котором абонент получал доступ к сети называется доступностью. Доступность напрямую зависит от надежности активного оборудования, распределительной сети, системы резервирования и величины времени поиска неисправностей оборудования и проведения ремонтных работ. Предполагается, что любая неисправность на узле доступа может быть устранена в течении двух часов, а локализация и устранение неисправности на линейном участке и абонентской стороне в течении следующих 24 часов.
Среднее время между отказами:
,
(ч) (2.8)
где T0M - среднее время между отказами для оптической линии связи LM длиной 200 км.
Коэффициент готовности определяем по формуле:
,
(2.9)
где КгМ – коэффициент готовности для оптической линии связи LМ длиной 200 км.
Результаты расчета для городской сети доступа будут следующими:
Т0L = 7000 · 200/(3,5 + 1,3 + 1,085) = 237901 ч,
КгL = [1 + (5,885· (1-0,9994))/(200· 0,9994)]-1 = 0,9999823.
При использовании древовидной топологии PON без резервирования время простоя сети составляет около 350 минут в год, что не удовлетворяет требуемой величина времени простоя для мультисервисных сетей доступа (53 мин/год).
Принимая во внимание, что наиболее часто аварийные ситуации в сети связаны с механическими повреждениями – обрывом оптического волокна, вопрос в резервировании оптического тракта является актуальным. Международным форумом FSAN совместно с Международным союзом электросвязи (МСЭ-Т) в рамках рекомендации G.983.1B определяет необходимость резервирования волокон на участках между узлом доступа OLT и сплиттерными блоками FDH, в которых передаётся общий трафик от нескольких абонентов (рисунок 2.17) [5].
Рисунок 2.17 – Варианты схем резервирования сети PON
При первом варианте резервирования возможно обеспечить время простоя сети до 90 минут в год, что превышает существующим требованиям. Другим вариантом является схема дублирования канала на всём участке PON, что предусматривается в рекомендации G.983.1C. В случае данном случае возможно обеспечить время простоя сети, соответствующее требованиям – 53 минуты в год, но экономический эффект от данной сети PON ослабевает.
При проектировании пассивной оптической сети доступа нужно руководствоваться следующими принципами резервирования:
На станционном оборудовании должны резервироваться все основные компоненты и необходимо обеспечивать бесперебойное питание всей системы.
Магистральный участок рекомендуется резервировать путём прокладки отдельного кабеля до ОРШ или муфт со сплиттерами по отдельной трассе.
Резерв оптоволокна на участке магистральной сети определяется по схеме 1+1, – на каждое волокно в нагрузке требуется резервное.
При большой ёмкости оптических волокон в нагрузке от 8 штук допускается уменьшение резервных волокон из расчёта на 2 оптоволокна – одно резервное.
На распределительном участке применяется резервирование волокон в кабеле, а также самого кабеля.
Для абонентского участка так же производится установка кабеля с резервными волокнами с возможностью дальнейшего использования.
При проектировании данной сети доступа GPON были учтены все вышеизложенные требования по повышению надежности сети.