
- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Основные сведения о ВОЛС
- •1.1. Общие положения
- •Преимущества ВОЛС
- •Недостатки ВОЛС
- •Типовая схема системы волоконно-оптической связи
- •1.2. Основные компоненты ВОЛС
- •Литература к предисловию и главе 1
- •2. Оптическое волокно
- •2.1. Типы оптических волокон
- •Одномодовые волокна
- •2.2. Распространение света по волокну
- •Геометрические параметры волокна
- •Затухание
- •Потенциальные ресурсы волокна и волновое уплотнение
- •Дисперсия и полоса пропускания
- •Межмодовая дисперсия
- •Хроматическая дисперсия
- •Поляризационная модовая дисперсия
- •2.3. Характеристики поставляемых волокон
- •Градиентное многомодовое волокно
- •Функциональные свойства одномодовых волокон
- •Литература к главе 2
- •3. Пассивные оптические компоненты
- •3.1. Разъемные соединители
- •Типы конструкций
- •Вносимые потери
- •Обратное отражение и контакты типа PC, Super PC, Ultra PC, APC
- •Надежность, механические, климатические и другие воздействия
- •Стандарты соединителей
- •Оптические шнуры
- •Механический сплайс (МС)
- •Производители и поставщики
- •3.2. Сварное соединение волокон
- •Количественные оценки качества сварки
- •3.3. Оптические разветвители
- •Ответвитель
- •3.4. Устройства волнового уплотнения WDM
- •Основные технические параметры WDM фильтров
- •Широкозонные и узкозонные WDM фильтры
- •3.5. Оптические изоляторы
- •Вращение плоскости поляризации
- •Принцип действия оптического изолятора
- •Технические параметры
- •3.6. Другие специальные пассивные компоненты ВОЛС
- •Аттенюаторы
- •Оптические переключатели
- •Соединительные герметичные муфты
- •3.7. Оптические распределительные и коммутационные устройства
- •Терминирование ВОК
- •Оптический узел
- •Производители оптического распределительного и кроссового оборудования
- •Принципы построения оптического кроссового устройства
- •Обслуживание ОКУ
- •Оптические кроссы высокой и сверхвысокой плотности
- •Примеры инсталляции кроссового оборудования
- •Литература к главе 3
- •4. Электронные компоненты систем оптической связи
- •4.1. Передающие оптоэлектронные модули
- •Типы и характеристики источников излучения
- •Светоизлучающие диоды
- •Лазерные диоды
- •Другие характеристики
- •Основные элементы ПОМ
- •4.2. Приемные оптоэлектронные модули
- •Основные элементы приемных оптоэлектронных модулей
- •Принципы работы фотоприемника
- •Технические характеристики фотоприемников
- •Лавинный фотодиод
- •Электронные элементы ПРОМ
- •4.3. Повторители и оптические усилители
- •Типы ретрансляторов
- •Оптические усилители
- •4.4. Разновидности усилителей EDFA
- •Усилители на фтор-цирконатной основе
- •Литература к главе 4
- •5. Сети передачи данных
- •5.1. Мультиплексирование
- •Инверсное мультиплексирование
- •5.2. Сети с коммутацией каналов и пакетов
- •Коммутация каналов
- •Коммутация пакетов
- •Протокол X.25
- •Ретрансляция кадров Frame Relay
- •Ретрансляция ячеек Cell Relay
- •5.3. Эталонная модель OSI
- •Стандарты IEEE 802
- •Литература к главе 5
- •6.1. Принцип действия
- •6.2. Составляющие стандарта FDDI
- •6.3. Типы устройств и портов
- •6.4. Оптический обходной переключатель
- •Устройство OBS
- •6.5. Кабельная система и уровень PMD
- •Стандарты MMF-PMD, SMF-PMD и TP-PMD
- •Оптические соединители
- •6.6. Уровень PHY
- •Кодирование и декодирование данных
- •Особенности кодирования при передаче по витой паре
- •Эластичный буфер
- •Функция сглаживания
- •Фильтр повторений
- •6.7. Уровень MAC
- •Маркеры и кадры
- •Временной анализ процессов передачи маркера и кадров
- •Мониторинг и инициализация кольца
- •6.8. Обзор уровня SMT
- •Управление соединениями
- •Управление кольцом RMT
- •Управление, основанное на передаче кадров FBM
- •6.9. Построение сетей FDDI
- •Когда рекомендуется использовать технологию FDDI
- •Поставляемое оборудование
- •Литература к главе 6
- •Формат кадра Ethernet
- •Основные варианты алгоритмов случайного доступа к среде
- •Протокол CSMA/CD
- •Спецификации физического уровня IEEE 802.3 и типы портов
- •7.2. Основные типы устройств Ethernet
- •AUI интерфейс и трансиверы Ethernet
- •Рабочая станция, сетевая карта
- •Повторитель (концентратор)
- •Коммутатор
- •7.3. Проектирование сети в пределах коллизионного домена Ethernet
- •Архитектура стандарта Fast Ethernet
- •Физические интерфейсы Fast Ethernet
- •Типы устройств Fast Ethernet
- •7.5. Проектирование сети в пределах коллизионного домена Fast Ethernet
- •Модель 1
- •Модель 2
- •7.6. Дуплексный Ethernet
- •7.7. Сети Gigabit Ethernet (стандарты IEEE 802.3z и 802.3ab)
- •Архитектура стандарта Gigabit Ethernet
- •Уровень MAC
- •Расширение носителя
- •Пакетная перегруженность
- •Типы устройств
- •7.8. Миграция Ethernet к магистральным сетям
- •Литература к главе 7
- •8. Полностью оптические сети
- •8.1. Основные определения и элементы
- •8.2. Плотное волновое мультиплексирование
- •Пространственное разделение каналов и стандартизация DWDM
- •8.3. Применение оптических усилителей EDFA
- •Технические параметры усилителей EDFA
- •Классификация усилителей EDFA по способам применения
- •Расчет числа каскадов линейных усилителей EDFA
- •8.4. Оптимизация WDM/TDM
- •Трибные интерфейсы
- •Существующие архитектуры SDH
- •Миграция к оптическому уровню
- •8.5. Оптические коммутаторы
- •Оптические коммутаторы nxn
- •Сведения из теории коммутации и общий анализ некоторых коммутаторов
- •8.6. Волновые конвертеры
- •8.7. Классификация полностью оптических сетей
- •Простая многоволновая линия связи SMWL
- •Параметры многоволновых мультиплексных линий связи
- •8.8. AON с коммутацией каналов
- •Широковещательная AON
- •AON с пассивной волновой маршрутизацией
- •AON с активной волновой маршрутизацией
- •8.9. AON с коммутацией пакетов
- •8.10. Архитектура AON
- •8.11. Прототипы и коммерческие реализации AON
- •Литература к главе 8
- •9. Сети абонентского доступа
- •9.1. Концепции развития абонентских сетей
- •Традиционная информационная абонентская сеть
- •Гибридная волоконно-коаксиальная сеть
- •Частотное распределение потоков
- •Распределение восходящих потоков
- •Распределение нисходящих потоков
- •Физические особенности восходящих и нисходящих потоков
- •9.3. Платформа доступа Homeworx
- •Предоставляемые услуги
- •Основные элементы архитектуры
- •Структура потоков и транспортные характеристики Homeworx
- •Сценарии развертывания платформы Homeworx
- •9.4. Межстудийный телевизионный обмен и система DV6000
- •Литература к главе 9
- •Указатель терминов и определений

ключены они к одной коаксиальной ветви или к разным, не могут использовать одну и ту же несущую частоту.
В силу дуплексной связи по ВОК, восходящий поток от ODN к головному цифровому терминалу может использовать ту же область спектра, что и нисходящий поток (подобное не допустимо по отношению к коаксиальному кабелю). Этот факт позволяет в четыре раза увеличить полную пропускную способность восходящего потока в расчете на один ODN посредством спектрального смещения принимаемых потоков от трех из четырех ветвей (рис. 9.8). Радиочастотные сигналы, принимаемые ODN в диапазоне от 5 до 42 МГц от ветвей 2, 3 и 4, перед частотным мультиплексированием испытывают смещение в более высокую область спектра, в результате чего происходит спектральное уплотнение в диапазоне от 5 до 200 МГц. Поскольку головной цифровой терминал рассчитан на работу с восходящими потоками от 5 до 42 МГц, выполняется обратное спектральное смещение и распараллеливание потоков в центральном офисе. Использование системы спектрального смещения позволяет предоставлять на каждую коаксиальную ветвь весь спектральный план от 5 до 42 МГц.
От 862 МГц |
Панель |
|
Смещение |
Смещение |
Смещение |
|
|
||||||
видео |
телефонных |
|
||||
передатчика |
трансиверов |
|
вверх |
вверх |
вверх |
|
Ветвь 1 |
Ветвь 2 |
Ветвь 3 |
Ветвь 4 |
|||
|
|
|||||
|
ВОК |
5-40 |
50-85 |
100-135 |
150-185 |
|
|
МГц |
МГЦ |
МГЦ |
МГЦ |
||
|
|
5 МГц |
|
|
200 МГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150-185 МГЦ |
|
Смещение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Телефонный |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по спектру |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приемник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100-135 МГЦ |
|
Смещение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Передатчик |
|
|
|
Ó |
|
по спектру |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50-85 МГЦ |
|
Смещение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по спектру |
|
|
|
|
|
|
|
|
Видео |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
приемник |
|
|
|
|
|
|
5-40МГц |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ODN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Оптический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
распределительный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
узел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ветвь 4
Ветвь 3
Ветвь 2
Ветвь 1
Коаксиальные сегменты
Ðèñ. 9.8. Блок-схема ODN, поддерживающего спектральное смещение для восходящих потоков
Сценарии развертывания платформы Homeworx
Модульная архитектура платформы дает возможность строить сети различного уровня сложности. Построение сети можно начинать с небольшого количества абонентов и использовать только один вид сервиса (например, только телевещание). Платформа позволяет плавно наращивать количество абонентов и поэтапно вводить новые виды сервиса, по мере роста числа абонентов и их потребностей.
Строительство сети, в зависимости от приоритета в развитии того или иного сервиса, может развертываться по трем основным сценариям: обеспечение видеосервиса; обеспече- ние телефонии; обеспечение видеосервиса и телефонии одновременно.
Только видеосервис. Установка платформы Homeworx состоит из следующих этапов:
•прокладка одномодового волоконно-оптического кабеля и строительство распределительной коаксиальной кабельной сети (можно использовать существующие коммуникации, например, распределительную коаксиальную сеть местной студии кабельного телевидения;
252 |
Р.Р. УБАЙДУЛЛАЕВ |

•установка оборудования платформы Homeworx в головном узле: головного контроллера и оптических передатчиков (один передатчик может обслуживать несколько ODN при использовании ответвителей);
•установка оборудования на оптических распределительных узлах (оптических приемного телефонного и восходящего передающего модулей);
•установка оборудования на абонентской стороне (требуется установление абонентского телевизионного устройства STU, если планируется прием платных, кодированных телевизионных каналов);
•подключение к центрам кабельного и общественного телевидения;
•ввод системы в эксплуатацию.
При монтаже волоконно-оптической линии связи необходимо принимать во внимание фактор надежности. Целесообразно прокладывать ВОК с большим числом волокон (от 16 и выше). На всех узлах предусмотрена многоуровневая система повышения надежности: это – дублирование источников питания, дублирование приемопередающего оборудования, дублирование оптических и коаксиальных линий связи, различные системы контроля функционирования оборудования с множеством температурных и других датчиков.
Допускается использование абонентами обратного восходящего канала в интерактивном режиме для уведомления операторов CATV о своих намерениях по просмотру передач.
Только телефония. Когда требуется в первую очередь организовать телефонную инфраструктуру района, платформа Homeworx также предоставляет гибкое и экономное решение. В этом случае требуется следующее основное оборудование. В главный офис устанавливается головной цифровой терминал HDT и оптические трансиверы, в квартиру абонента – абонентское интегральное устройство ISU, а в ODN тоже самое оборудование, что и в предыдущем случае. HDT обеспечивает подключение к городской телефонной сети, информационным сетям общего пользования (Internet).
Видеосервис и телефония. Комбинированная телефонно-телевизионная платформа Homeworx может быть реализована как результат наращивания одного из двух выше обсужденных вариантов. Особенностью построения смешанной платформы является то, что объединение узкозонной телефонной и широкозонной телевизионной служб происходит безболезненно. Дистанционные системы не заменяются во время наращивания. Все это создает гибкость в конфигурировании как с технической, так и с экономической точек зрения.
Общая схема развернутой сети Homeworx показана на рис. 9.9.
DV6000 |
DV6000 |
DV6300 |
|
Сеть |
|
|
|
|
|
общего |
|
|
|
|
|
пользо- |
|
|
|
|
|
вания |
|
Цифровая |
АТС |
|
|
|
|
оптическая |
|
|
|
|
|
магистраль |
|
|
|
|
|
|
Маршрутизатор |
Internet |
|
Спутниковая |
DV6000 |
DV6000 |
|
HDT |
|
антенна |
|
ВОК |
|
|
|
|
|
Головной |
|
||
|
|
|
цифровой |
|
|
|
|
HWX |
терминал |
|
|
|
|
Оптические |
|
|
|
|
|
передатчики |
|
|
|
|
|
и приемники |
|
ISX |
|
|
|
|
|
Оптический |
|
|
|
|
распределительный |
|
|
|
|
ISX |
|
узел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оптический |
|
|
|
|
|
распределительный |
|
|
|
|
Телефон |
узел |
Коаксиальный |
|
|
|
|
|
кабель |
Телефон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MISU-12 |
|
|
|
Internet |
Устройство доступа |
HISU Абонентское |
Видео |
|
|
Видео |
|
на 12 абонентов |
|
||
|
|
устройство доступа |
Данные |
Коаксиальные
ветви
Ðèñ. 9.9. Общая схема развернутой сети на базе оборудования DV6000
Коаксиальные ветви
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СЕТИ |
253 |