Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Абонентский оптоволоконный канал

П. В. Коленько

Развитие кабельных систем здания происходит в соответствии с общими законами технической эволюции: от множества индивидуальных решений к одному, стандартному, обеспечивающему универсальность, гибкость и открытость. В настоящее время на рынке локальных сетей доминируют структурированные кабельные системы (СКС) на основе электропроводных и оптоволоконных кабелей. Всеобщее их распространение обусловлено высоким уровнем стандартизации системы, ее четким структурным построением.

В соответствии с действующими стандартами существуют три подсистемы СКС, относящиеся к среде передаче данных: магистраль комплекса зданий, магистраль здания и горизонтальная система. Кроме того, в отдельном строении можно выделить распределительный пункт здания и распределительные пункты этажей. Общий принцип построения таких систем - "иерархическая звезда".

Вполне логичен следующий шаг эволюционного развития кабельных систем: переход к топологии "простая звезда" с единым распределительным пунктом здания - иными словами, к централизованным кабельным системам (ЦКС). С учетом требований, предъявляемых современными протоколами локальных сетей к полосе пропускания, реализация таких систем возможна только на оптическом кабеле. В результате каждый пользователь получает доступ к сети по каналу, целиком состоящему из оптоволоконного кабеля. Поэтому данную конфигурацию называют еще "абонентским оптоволоконным каналом" (АОК).

Переход к централизованной кабельной системе дает существенные преимущества при ее эксплуатации: повышается ее гибкость и улучшается управляемость; становится возможным формировать рабочие группы не только виртуально - на уровне протоколов ЛВС, но и на физическом уровне, а это положительно сказывается на защищенности информационной системы; с одинаковой легкостью может быть создана рабочая группа из компьютеров, установленных как в одной комнате, так и на различных этажах здания.

Другое важное преимущество централизованной системы - расположение всего активного оборудования в одном месте, что ведет к существенной экономии средств, затрачиваемых на магистральные устройства, и уменьшает число портов. Выгоды от перехода к абонентскому оптическому каналу складываются из следующих факторов:

  • Ориентировочно эксплуатационные расходы на один порт сети составляют около 500 долл.

    По данным сотрудника AMP Тони Бима, на этой статье расходов за счет перехода на оптические кабели можно сэкономить до 30%, что в абсолютном выражении составит весьма значительную сумму.

  • Более рациональная топология снижает число портов локальной сети. Соответствующая экономия в этом случае достигает 20% стоимости активного оборудования.
  • Сокращается число высокоскоростных каналов связи между этажными и центральным коммутаторами. А один модуль ATM OC-3 этажного коммутатора CoreBuilder 2500 (3Сom) стоит около 5 тыс. долл.
  • Централизованное администрирование позволяет либо полностью избавиться от распределительных пунктов этажей, либо сделать их необслуживаемыми, что приведет к существенному уменьшению площадей, занимаемых техническими помещениями в здании. Экономический эффект здесь в каждом конкретном случае - разный, но всегда оказывается немалым.
  • Стоимость измерительного оборудования для обслуживания оптических каналов существенно ниже, чем для медных кабельных каналов категории 5. Так, полевой тестер для электропроводных кабелей стоит 4-8 тыс. долл., а комплект приборов для оптических кабелей - 1-2 тыс. долл.

Переход к централизованной кабельной системе здания подкреплен и документально: разработаны проекты стандартов и запущены в эксплуатацию несколько кабельных систем, построенных по этой топологии.

Рекомендации по проектированию ЦКС

Основным источником информации по данному вопросу является документ TIA/EIA TSB72. Несмотря на то что он еще находится в стадии разработки и не является утвержденным стандартом, на основании представленных в нем данных вполне можно проектировать систему, так как его содержание полностью согласуется с существующими стандартами на СКС. Возможные доработки и уточнения лишь расширят основные понятия, не изменяя принципиальных положений.

В документе рекомендовано использовать АОК двух типов: неразъемные и разъемные (рис. 1).

Рис. 1. Схема централизованной кабельной проводки на основе абонентского оптоволоконного канала

Использование разъемного АОК предусматривает наличие одного соединения. Места соединений размещаются в распределительных пунктах этажей, что позволяет осуществлять оперативную модификацию кабельной системы. Максимальное расстояние линий горизонтальной проводки остается прежним, установленным стандартами ANSI/TIA/EIA-568A и ICO/IEC 11801 - 90 м. Тем самым сохраняется преемственность положений стандартов по отношению к горизонтальной подсистеме, а кроме того, сохраняется возможность возврата к стандартной СКС. Канал в целом состоит из горизонтальной, вертикальной частей, соединительных кабелей для подключений сетевых устройств в распределительном пункте здания и абонентского и терминального оборудования - в рабочей области. Суммарная длина канала не должна превышать 300 м. Выполнение данного требования позволяет применить многомодовый оптический кабель 62,5/125 мкм и получить при этом полосу пропускания, превышающую 1 Гбит/с.

Система централизованной кабельной проводки должна охватывать только одно здание, где расположены рабочие области. Администрирование (перемещения или изменения) конфигурации кабельной системы осуществляется в распределительном пункте здания, другие изменения - в частности, реконфигурация каналов - в распределительных пунктах этажей.

Для неразъемного АОК единственной точкой коммутаций является распределительный пункт здания. Этот канал проходит через распределительные пункты этажей без каких-либо соединений. Его длина не должна превышать 90 м. Это требование диктуется жесткими рамками стандартов на СКС и конечно же сильно сужает сферу его возможного применения, зато обеспечивает полную совместимость с действующими стандартами на СКС.

Волоконно-оптический кабель должен иметь, как минимум, два волокна в защитной оболочке. Кабель длиной 90 м обеспечивает полосу частот не менее 1,77 ГГц в наихудших условиях. Стандарты рекомендуют использование многомодовых кабелей с градиентным изменением показателя преломления и номинальным диаметром, равным 62,5/125 мкм. В таблице приведены требования, предъявляемые к параметрам передачи сигналов, заданные в американском и международных стандартах. Заметим, что требования стандарта ICO/IEC 11801 - более жесткие к оптическим кабелям.

Тип соединения

Другим важнейшим элементом кабельного канала является соединение - разъемное или неразъемное (механическое или сварное). Разработчику системы предоставляется возможность выбрать тип соединения, поскольку в TSB72 сформулированы лишь общие требования к ним:

  • соединения должны обеспечивать неразъемное или разъемное соединение оптических волокон горизонтальных и магистральных кабелей. Рекомендуется не смешивать разные типы соединений в одной кабельной системе;
  • в случае применения разъемных соединений следует воспользоваться коннекторами типа SC;
  • неразъемные соединения - типа сварных или механических (splice) - должны соответствовать требованиям, изложенным в разделе 12.6 TIA-568-A;
  • технология соединения волокон может обеспечивать как одиночное, так и парное соединение, но при этом вся оптоволоконная сеть строится на основе пары волокон;
  • соединения должны обеспечивать идентификацию неподключенных волокон как в горизонтальной, так и в вертикальной системе, а также обеспечивать возможность тестирования оптических кабелей в точках подключения и защищать от механических повреждений места стыков оптических волокон.

В конструкции неразъемного канала должна быть предусмотрена возможность его подключения в распределительном пункте этажа. С этой целью рекомендуется оставлять достаточный запас кабеля, а также место для размещения соответствующего пассивного оборудования (распределительных панелей и т. д.). Запас кабеля по длине сохраняется как для волокна в буфере, так и для кабеля в оболочке, при этом в соответствии с техническими требованиями на кабель должен соблюдаться минимальный радиус его изгиба. Свернутые бухты кабеля размещаются либо в монтажном шкафу (стойке), либо на стене распределительного пункта этажа.

Возможность добавления либо удаления дополнительных оптоволоконных кабелей без существенных затрат - обязательное условие для нормального функционирования централизованной кабельной системы. С учетом этого требования оборудование для подключения его, как в монтажных шкафах, так и в настенных коммутационных коробках должно иметь модульную конструкцию.

Вертикальная кабельная проводка внутри здания проектируется с достаточным запасом пропускной способности, чтобы избежать прокладки новых кабелей по тем же маршрутам. Число оптоволоконных каналов выбирается с учетом роста числа розеток в рабочей области в будущем. При этом добавляемые каналы должны удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к абонентскому оптоволоконному каналу, и не обслуживаться в распределительном пункте этажа.

Для абонентского оптоволоконного канала остается в силе система маркировки, изложенная в TIA/EIA-606.

Дополнительно к перечисленному все неразъемные соединения, выполненные в распределительных пунктах этажа, снабжаются кодировкой каждого соединения (цветовая не используется). В распределительном пункте здания линии, ведущие к телекоммуникационным розеткам в рабочей области, отмечаются голубым цветом.

Очень важно при подключении кабелей как в распределительном пункте здания, так и в рабочей области правильно создавать каналы.

В случае использования кабеля из витых пар необходимая разводка проводников обеспечивается разъемом типа RJ-45. Для подключения оптических кабелей приходится осуществлять специальные меры, изложенные в разделе 12.7.1 ANSI/TIA/EIA-568-A.

Оптоволоконный канал связи всегда образуется двумя волокнами: одно - для приема, другое - для передачи. Кабель содержит от 2 до 144 волокон. Формирование оптических каналов реализуется попарной группировкой всей проводки с четным и нечетным номером волокна в каждой группе. При этом одно и то же волокно подключается на одной стороне к передатчику, а на другой - к приемнику.

Для обеспечения правильной стыковки приемника и передатчика с каждой стороны канала при монтаже кабелей в распределительном пункте здания порядок подключения волокон в каждой паре должен меняться рис. 2. Тем самым реализуются прямая последовательность (нечетное-четное) подключения волокон в паре в телекоммуникационных розетках и обратная (четное-нечетное) - в распределительных пунктах здания.

Оптоволоконный абонентский канал обеспечивает полную помехозащищенность, невозможность доступа бесконтактным способом и широкую полосу пропускания.

Главный сдерживающий момент внедрения централизованной кабельной системы для большинства потребителей - сложность монтажа и эксплуатации. Если опыт построения традиционных СКС на витой паре есть практически у всех, то развертывание оптических кабельных систем требует специальных знаний и оборудования. Поэтому до недавнего времени у пользователей было только два возможных варианта - отказаться от новшеств и довольствоваться традиционной электропроводной СКС или осваивать оптоволоконную технологию и закупать для этого соответствующее оборудование. Теперь же появился еще один вариант: использовать уже готовые кабельные сборки на основе многоволоконных коннекторов (array connector), предлагаемых несколькими поставщиками СКС. Это кабель, на одном конце которого смонтированы стандартные коннекторы ST или SC, а на другом - многоволоконный коннектор, позволяющий соединять с помощью единой вставки от 4 до 12 оптических волокон. Волокна в ней расположены в один ряд с шагом 250 мкм. По своим оптическим и механическим характеристикам многоволоконный коннектор не уступает традиционным - в частности, среднее вносимое затухание не превышает 0,5 дБ, что укладывается в нормы стандартов ANSI/TIA/EIA-568-A и ICO/IEC 11801. По существу, такой кабель представляет собой разветвитель с одним разъемом на одном конце и 4-12 разъемами - на другом.

В качестве примера полностью модульной системы можно привести техническое решение компании ITT Cannon, использующее компактные многоволоконные коннекторы с двух сторон кабеля и позволяющие свести монтаж к простым операциям. Сборка такой системы намного проще, чем оснащение разъемами кабелей типа "витая пара". Система включает в себя кабели, все волокна которых смонтированы в многоволоконных коннекторах, закрытых колпачками и имеющих крепежные отверстия для протяжки и модули на 4, 8 или 12 соединителей типа ST или SC. Модули устанавливаются на полках 19-дюймовой монтажной стойки, на одной полке - модули общей емкостью 24 волокна. Такое построение позволяет быстро переконфигурировать систему, а также использовать линии для многократной прокладки.

Многоволоконные коннекторы монтируются на кабели разной длины в заводских условиях. Кабель может использоваться многократно, при необходимости отключаться и прокладываться по новому маршруту.

Применение модульной системы позволяет:

  • достичь максимальной гибкости при конструировании;
  • существенно сэкономить время на монтаже;
  • обеспечить высокое качество и надежность соединений.

***

В заключении можно отметить, что переход к ЦКС на основе абонентского оптоволоконного канала актуален со многих точек зрения:

  • экономия на активном оборудовании, офисных площадях, эксплуатационных расходах и увеличении срока службы кабельной системы превышает увеличение затрат на оптоволоконные кабели;
  • новые сетевые технологии требуют все большую полосу пропускания, обеспечить которую в состоянии лишь абонентский оптоволоконный канал;
  • новые технологии оптоволоконных кабельных систем (например, модульная система ITT Cannon) упрощают монтаж и обслуживание.





  
5 '1998
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• IP-телефония: битва еще впереди

локальные сети

• Коммутаторы с автоматической установкой скорости портов

• Построение отказоустойчивых локальных сетей

• Дороги, которые мы выбираем

• Абонентский оптоволоконный канал

• Кабельные системы для скоростной передачи данных

• Интеграция с Unix: клиенты и серверы NFS для Windows NT

• Windows NT: взлет или падение?

• Технология Fibre Channel: возможности и проблемы внедрения

корпоративные сети

• Работа с персоналом при внедрении корпоративных информационных систем

• Определение масштаба систем удаленного доступа

• RMON2: сетевой уровень и выше

интернет и интрасети

• Интернет-магазины на CeBIT'98

услуги сетей связи

• Услуги сетей VSAT в России

• TMN в конце туннеля

• Возрождение интереса к аналоговым измерениям в абонентских каналах

• Новые технологии для новых сетей

• Практические аспекты построения корпоративных сетей Frame Relay (часть I)

• Устройства FRAD: данные и речь по одному каналу

• Защита от перегрузок в сетях АТМ

системы учрежденческой связи

• Принципы выбора УПАТС (часть I)

защита данных

• Защита флангов с помощью RADIUS и TACACS+

бизнес

• О русских терминах в области СКС

новые продукты

• Эффективность Frame Relay и качество TDM - в одном канале; WebTracker как средство кадровой политики; Весенние модели Allied Telesyn; Новинки от SMC на CeBIT'98;

только на сервере

• Серверы удаленного доступа масштаба предприятия



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх