Глава 2 Разработка задачи и технических требований к проекту

Общая характеристика объекта проектирования.

На данный момент существуют четыре основные модели построения оптических сетей доступа: «кольцо», «точка-точка», «дерево с активными узлами», «дерево с пассивными узлами».

рис. 1 – Топология «Кольцо»

2.1 Топология «Кольцо»

Кольцевая топология на базе SDH позитивно показала себя в городских кабельных сетях. Впрочем в сетях доступа не все обстоит также превосходно. Когда при построении городской магистрали размещение узлов намечается на этапе проектирования, то в сетях доступа невозможно заблаговременно знать где, когда и какое количество абонентских узлов станет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология сможет перевоплотиться в сильно изломанное кольцо с большим количеством ответвлений, включение новых абонентов исполняется методом разрыва кольца и вставки добавочных частей.

На практике нередко эти петли совмещаются в некоем кабеле, что приводит к появлению колец, схожих более на ломаную – «сжатых» колец (collapsed rings) для роста пропускной возможности и резервирования используют двойное кольцо. Дабы избежать снижения надежности сети применяют кольцо меньшего размера называемые так же субмагистральными.

2.2 «Точка-точка» (P2P)

Топология P2P не накладывает лимитирования на применяемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, но и для нестандартных (proprietary) решений, к примеру, использующих оптические модемы. С точки зрения защищенности и охраны передаваемой информации, при соединении P2P поддерживается предельная безопасность абонентских узлов. Потому что ОК надо прокладывать персонально до абонента, данный расклад считается более дорогим и интересен как правило для крупных потребителей.

Недостатком топологии считается большие затраты на кабели, потому что протяженность кабельных линий резко возрастает.

рис. 2 – Топология «точка-точка»

2.3 Топология «дерево с активными узлами»

«Дерево с активными узлами» – это экономичное с точки зрения применения волокна решение. Данное решение превосходно вписывается в рамки эталона Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Но в любом узле дерева непременно обязано присутствовать интенсивное устройство (применительно к IP-сетям, коммутатор либо маршрутизатор).

Оптические сети доступа Ethernet, в основном использующие данную топологию, сравнительно недороги. К главному изъяну нужно отнести присутствие на переходных узлах интенсивных устройств, требующих персонального питания.

рис. 3 – Топология «дерево с активными узлами»

2.4«Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP)»

Решения на базе архитектуры PON применяют закономерную топологии «точка-многоточка» P2MP (point-to-multipoint), которая положена в базу технологии PON, к одному порту центрального узла возможно подключать целый волоконно-оптический сектор древовидной архитектуры, обхватывающий десятки абонентов. При всем этом в переходных узлах дерева устанавливаются малогабаритные, всецело пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и профилактики.

Хорошо известно, что PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре, с помощью уменьшения суммарной длине оптических волокон, так как на участке от центрального узла до разветвителя применяется всего одно волокно. В наименьшей степени обращают внимание на иной источник экономии – уменьшение количества оптических передатчиков и приемников в центральном узле. В то же время экономия от второго фактора в некоторых вариантах оказывается даже наиболее значимой. Так по оценкам фирмы NTT конфигурация PON с разветвителем в центральном офисе в непосредственной близости к центральному узлу как оказалось экономичнее, нежели сеть точка-точка, хотя уменьшение длины оптического волокна почти что нет. Более того, если расстояния до абонентов не велики с учетом расходов на использование оказывается, что PON с разветвителем в центральном офисе экономичнее, нежели PON с разветвителем, приближенным к абонентским узлам.

рис. 4. Топология «дерево с пассивным разветвлением»

Современный этап становления СКТ характеризуется существенным повышением канальной емкости, организацией интерактивности, введением передачи сигналов в цифровой форме (сеть интернет, телефония, цифровое TV). Сегодня существует технологий возведения сетей кабельного TV также более обозначений, которыми называют данные технологии. Воспользуемся определениями, использованными в книжке З.А. Зима «Системы кабельного TV». Рассмотрим основные технологии построения сетей кабельного телевидения: HFC (Hybrid Fiber Coaxial) – гибридные сети кабельного телевидения, FTTC (Fiber To The Carb) – оптика до группы домов, FTTB (Fiber To The Building) – оптика до здания, FTTH (Fiber To The Home) - оптика в дом, квартиру и стандарт DOCSIS (Data over Cable Systems Interface) стандарт передачи данных по кабельным сетям североамериканский.

2.5 HFC

Гибридные оптико-коаксиальные сети (HFC – Hybrid Fiber Coax) возводятся, по трем главным технологиям, часто именуются классическими сетями. По HFC сетям передают как аналоговые, так и цифровые сигналы. При построении систем кабельного TV (СКТ) в основном количестве применяют HFC сети, они обладают наибольшей возможной широкополосностью из всех видов имеющихся сетей, как на магистральных участках, так и на участках абонентского доступа. HFC сети сегодня обретают все наибольшее и наибольшее распространение благодаря широкополосности, мультимедийности, простоте формирования контента, способности формирования равенства информационных потоков в двух направлениях, доступа ко всем абонентам, высочайшей надежности и простоте обслуживания.

рис. 5. Hybrid Fiber Coax

В сетях HFC транспортная сеть строится на оптическом волокне либо арендуется, она связывает между собой головную и узловые станции, топология находится в зависимости от числа узловых станция.

По оптическим магистралям и субмагистралям сигнал подается от узловой головной станции к оптическим узлам. От них строится коаксиальная распределительная сеть использующая кабель большого диаметра и имеющий небольшие потери (не хуже 0, 07 дБ/100 м).

2.6 Модель сети кабельного TV

Для того чтобы создать модель сети кабельного TV нужно понять что такое модель. Модель — некий материальный либо мысленно представляемый объект либо явление, замещающий оригинальный объект либо явление, сохраняя лишь некие весомые его качества, к примеру, в ходе познания (созерцания, анализа и синтеза) или же конструирования. Разрабатываемая сеть будет обладать качествами и параметрами присущими сетям кабельного TV. Будет разработана методика расчета ключевых составляющих сети кабельного телевидения представленных на рис.

рис. 6. Модель сети кабельного телевидения

2.7 Техническое задание на разработку сети кабельного телевидения

Для того чтобы приступить непосредственно к разработки сети кабельного телевидения, я составлю техническое задание. Техническое задание, это документ, в котором оператор и проектировщик, обговаривают все требования к сети, документации, нормам. При составлении данного документа нужно учитывать следующее:

- население города;

- количество частных домов, малоэтажных и высотных;

- учесть наличие памятников архитектуры;

- уровень развития подземных коммуникаций.