Выбор между технологиями
-
Гибридная сеть или сеть FTTx (оптика до дома)
В подавляющем большинстве случаев выбор падет в сторону "оптики до дома". И вот почему:
Стоимость оптического кабеля уже ниже стоимости хорошего магистрального или даже субмагистрального коаксиального кабеля.
Отсутствие влияния электромагнитных помех (грозы, близлежащие РЛС, ТВ передатчики и т.п.)
Возможность подачи нескольких услуг по одному кабелю/волокну без протяжки дополнительных кабелей
Больший срок эксплуатации
Из "недостатков" выбора оптики можно выделить:
сравнительная дороговизна монтажного и измерительного оборудования
более высокие требования к квалификации персонала
более высокая суммарная стоимость оборудования, устанавливаемого на доме
За гибридным вариантом преимущество останется в случае небольших сетей, когда абоненты не готовы оплатить стоимость подключения по оптике, а оператор не готов вкладывать свои собственные средства в нерентабельную сеть. Нерентабельность в данном случае обуславливается малым количеством абонентов и низкой абонентской платой, ведь такие абоненты справедливо будут требовать одинаковой абонентской платы с абонентами из "рентабельных" участков сети.
Грубый расчет требуемого на сеть оптического бюджета сводится к подсчету количества домов, на которых будут установлены оптические приемник. Для нормальной работы современного оптического приемника требуется оптическая мощность -5...-1 dBm. Если грубо учесть различные потери на расстония, коммутацию и т.п., то можно допустить, что на один оптический приемник нужно примерно 1 мВт оптической мощности (0 dBm). Суммируем количество домов - получаем суммарную оптическую мощность, которую должны выдавать все источники оптического сигнала.
Например, в сети 500 домов. Значит общая необходимая мощность порядка 500 мВт / 27 dBm
При использовании технологии 1310 нм, потребуется около 25 передатчиков мощностью 20 мВт. При использовании 1U передатчиков это целая 19" стойка, к которой нужно подвести 2.5-3 кВт электроэнергии.
При использовании технологии 1550 нм потребуется 1 передатчик с внешней модуляцией и 1-2 оптических усилителя. Стоимость передатчика с внешней модуляцией достаточно высока. Но на всю сеть, а то и на сеть соседних населенных пунктов потребуется всего один такой передатчик (максимум два под резерв), т.к. расширение будет идти за счет оптических усилителей стоимость которых уже вполне низка. Использование оптических передатчиков на длину волны 1550нм с внутренней модуляцией ограничено максимум двумя усилителями в каскаде и максимальным расстоянием от передатчика до приемника около 15 км. Есть случаи успешного эксплуатирования таких передатчиков на больших сетях, но это скорее всего исключения.
Технология 1310 нм применима на сетях с относительно небольшим колличеством оптических приемников. В качестве показательного примера разумного экономического подхода в выборе технологии можно привести сеть одного из дальневосточных операторов: основная городская сеть оператора построена с использованием технологии на 1550нм; сигнал (DVB-C) от основной сети на остров (2 км) передается по радиоканалу; разводка ТВ сети по острову (10 домов) выполнена с использованием передатчика на 1310 нм.
Технологию на 1310 нм имеет смысл так же использовать в гибридных сетях (см. выше), в случае принятия решения о строительстве таковой.
Проектирование
Главным вопросом при проектировании оптической ТВ сети является выбор топологии. Первая мысль, которая приходит в голову - использовать коаксиальную модель, т.е., по сути, топологию шины, когда основной сигнал имеет ответвления на каждом доме по пути от головной станции до последнего дома в цепи.
Плюсы очевидны: низкий расход оптических волокон..... собственно на этом плюсы и закончились. Дальше начинаются сплошные минусы:
трудоемкость расчета - каждый ответвитель в цепи должен быть посчитан отдельно. если отвести на дом много, то останется меньше сигнала для последующих домов; если отвести мало, то при строительстве рядом дома, подать на него сигнал будет весьма проблематично, вплоть, до протяжки нового кабеля. Помимо расчета ответвителей, с большой долей вероятности в расчетах выяснится, что потребуются разные источники оптического сигнала (усилители на разную мощность)
ограничение количества домов на шине - в одну жилу можно подать ограниченную оптическую мощность, которую, соответственно, можно поделить/ответвить ограниченное количество раз
низкая надежность - любая неисправность на промежуточном ответвлении неизбежно влияет на всю последующую цепочку. А неисправности будут (некачественный монтаж, некачественные материалы, вандализм). В конечном итоге все это приведет к недовольству абонентов и, как следствие, к их уходу к конкурентам
поддержание эксплуатационного запаса оборудования и материалов - для оперативного устранения возникающих неисправностей нужно будет имет в распоряжении весь "зоопарк" делителей и передатчиков/усилителей
Для сети масштаба города, особенно, если есть или планируется строительство параллельной сети передачи данных, удобней использовать ту же топологию: кольцо или дерево для ядра и узлов агрегации и звезда для сети распределения. Тем самым две разные сети будут "связаны" не только физически (волокна в кабеле), но и структурно. Иерархия, которая доказала свое удобство при проектировании, масштабировании и эксплуатации сетей передачи данных, может быть легко адаптирована под оптическую ТВ сеть.
Во главе такой оптической сети помещается оптический передатчик на длину волны 1550 нм с внешней модуляцией. Сразу после передатчика, в зависимости от размера сети, ставится либо оптический усилитель с многопортовым делителем (каждый отвод питает отдельный узел агрегации), либо оптический делитель, питающий несколько оптических усилителей, питающих отдельные узлы агрегации.
Вариант группировки домов по узлам агрегации (красные круги)
Узел агрегации может быть как активным (устанавливается оптический усилитель), так и пассивным (устанавливается PLC делитель). При выборе типа узла агрегации стоит учитывать несколько факторов:
максимальная мощность оптического сигнала, подаваемого в волокно не должна превышать 18 дБм. Если мощность усилителя больше, то сигнал нужно сразу делить делителем, что бы уровень не превышал 18 дБм;
возможность установки источника бесперебойного питания на узле агрегации
варианты установки оборудования на узле агрегации
На узле агрегации можно ставить равнозначный делитель. Лучше конечно PLC, не смотря на его бОльшие внутренние потери, по сравнению со сварным делителем: PLC делители менее подвержены изменениям характеристик при изменении внешних факторов, прежде всего, температуры; PLC делители имеют менее габаритные размеры, что позволяет их устанавливать даже в небольших муфтах/кроссах.
 Вариант PLC делителя
Желательно, что бы 1-2 порта были свободными: пригодятся при эксплуатации для контроля сигнала и при внезапном стоительстве нового дома по-близости.
Установка равнозначного делителя удобней, как в плане унификации, так и в плане расчетов. Узлы агрегации обычно располагаются в месте скопления домов и расстояния от домов до узла обычно находятся в диапазоне 0~3 км. Т.к. рабочий диапазон современных оптических приемников достаточно широкий (-7...0 дБм), то разница между оптическими уровнями на входах приемников, установленных на разном расстоянии от узла агреации несущественна и легко компенсируется АРУ приемника или настройкой его выходного ВЧ уровня.
Каждый оптический приемник (или дом) получает ТВ сигнал от узла агрегации по отдельной жиле. Расход жил больше? Да. Но надежность сети и удобство эксплуатации такой сети с лихвой перекроют разницу в стоимости кабеля, тем более, что оптический кабель в последние годы существенно подешевел.
Несколько слов про выбор оптических усилителей. Для удобства эксплуатации желательно всю сеть проектировать/строить под 1-3 вида оптических усилителя. Кто-то за основу берет усилитель небольшой мощности, кто-то склоняется к многопортовым усилителям, кто-то в сети использует и те и те усилители. Все варианты имеют свои плюсы и минусы. Оптимальное решение всегда зависит от конкретной ситуации на сети и предпочтений оператора.
И немного про выбор жильности кабелей и распределение волокн. Исходя из топологии можно выделить т.н. магистральные волокна (питают узлы агрегации) и волокна распеределения (питают дома). Волокна, в свою очередь, могут группироваться в магистральные модули, модули сети распределения. На этапе проектирования необходимо определиться с жильностью кабелей на всех участках сети с учетом проходящих магистральных жил/модулей и жил сети распределения, а так же резервных волокн. Рекомендуется в магистральных кабелях оставлять 1-2 резервных модуля (модуль 8-16 волокон). В модулях, питающих узлы агрегации желательно оставлять 4-6 свободных волокна. В кабелях распределения (до дома) желательно иметь 2-4 свободных волокна.
Эксплуатация
Предложенный вариант построения ТВ оптической сети имеет три важных преимущества:
надежность сети - чаще всего неисправности сети возникают на домах, как местах более простого доступа к кабелям. Это могут быть акты вандализма, происки конкурентов. При вышеописанном подходе влияния каждого дома на работоспособность остальной части сети минимально, а по сути, нет влияния. "Умер" дом, все остальные продолжают работать. Единственно, возрастает роль домов, на которых располагаются узлы агрегации, но в любом случае проще обеспечить безопасность оборудования и кабелей на нескольких домах.
удобство - использование типовых решений ведет уменьшению ошибок проектировщиков и монтажников в процессе работы. так же ускоряется процесс обучения нового персонала. уменьшается скорость устранения аварийных ситуаций. При правильно поставленном процессе оповещения абонентов и регламенте работ на узлах агрегации сводится к минимуму время прекращения подачи услуг и, как следствие, уменьшается недовольство абонентов.
оптимизация аварийных запасов материалов и оборудования - на складе можно поддерживать небольшой ассортимент делителей, усилителей.
| 