Как показывает статистика, все крупнейшие отечественные телеком-операторы сегодня озабочены модернизацией старых и построением новых сетей ШПД. В большинстве случаев это прокладка оптоволокна до здания или же до двери клиента по технологии GPON. Каковы же плюсы и минусы таких сетей, сколько денег вкладывает в них бизнес и что выигрывает?
Активный рост рынка услуг широкополосного доступа (ШПД) и трафика мобильных данных непосредственно связан со все увеличивающимся числом пользовательских устройств с доступом в интернет. Принимая во внимание эту тенденцию и стремительный рост пользовательского спроса, операторы стремятся максимально удовлетворить растущие потребности за счет повышения качества связи и скорости соединений. По данным Ericsson, сегодня около 75% HSPA-сетей обеспечивают пиковую скорость передачи данных до 7,2 Мбит/с и выше и около 40% достигли отметки в 21 Мбит/с.
Не остается в стороне и Россия. За 2011 г. число мобильных подключений в России выросло до 227,6 млн. Сегодня в России насчитывается более 14 млн пользователей мобильного ШПД, из которых 49% — это владельцы USB-модемов. При этом 86% всего объема мобильного трафика в России приходится на сети 3G. Проникновение мобильной связи в нашей стране по состоянию на конец прошлого года составило 99,5%.
Как в наши дома попадает Ethernet. TUT.BY отследил весь процесс
Основные тренды — это создание магистральных ВОЛС, а также построение беспроводных сетей Ethernet по технологии LTE. Работа над LTE подталкивает беспроводную передачу данных, модернизацию старых сетей и построение новых ВОЛС развивает технологии спектрального уплотнения.
Фиксированные и мобильные подключения и ШПД в России
Источник: ACPartners Consulting, к концу 2011 г. 39% домохозяйств в России (21,7 млн) имели широкополосный доступ в интернет, из которых примерно 1,5% подключены по технологии FTTH (архитектура PON).
В мире не существует технологии ШПД, однозначно признанной наиболее эффективной. Традиционные операторы во многих странах до сих пор эксплуатируют медные сети доступа с технологией асинхронной передачи данных семейства ADSL.
Прогноз числа абонентов ШПД в России в технологической разбивке, млн ДХ, 2011-2015 гг.
Источник: J`son PartnersConsulting, 2011
Плюсом технологии является экономия на активном оборудовании в промежуточных точках, поскольку в сети используются пассивные оптические разветвители. При этом не требуется подача электропитания к точке ветвления, нет необходимости установки противовандальных шкафов, не тратится время на обслуживание устройств. Другим достоинством является экономия волокон. Прием и передача ведутся по одному и тому же волокну на разных длинах волны несущей.Топология сети может быть любой.
При помощи технологии GPON стало возможным обеспечить доступ в интернет на скорости более 50 Гбит/с. Протяженность оптоволоконного кабеля от сетевого узла до потребителя может достигать 20 км. При этом ведутся разработки, которые позволят увеличить расстояние до 60 км. Технология основывается на стандарте G.984.4, который постоянно совершенствуется для добавления новых сервисов и интерфейсов в систему PON.
Широкополосный доступ в Интернет
Несмотря на всю перспективность и активное развитие технологий xPON, на рынке российского фиксированного ШПД по состоянию на конец 2011 г. ее доля была крайне мала: 1,5% от всех ШПД-подключений. По прогнозам J’sonРостелеком», МТС, «ВымпелКом» и «ЭР-Телеком».
Однако, согласно данным J’sonРостелеком». Примером успехов компании является тот факт, что на данный момент уровень цифровизации телефонной сети компании на территории Сибири уже превысил 85%. В результате проведенных работ емкость цифровых АТС составила более 4 млн номеров.
С начала 2012 г. в Сибирском федеральном округе «Ростелеком» ввел более 9,5 тыс. портов широкополосного доступа в интернет, из которых около 8,7 тыс. – по GPON. В настоящее время монтированная емкость сети GPON на территории Сибири превышает 590 тыс. портов.
Сегодня «Ростелеком» не раскрывает сумму инвестиций по технологиям разворачивания широкополосных сетей доступа в интернет. Однако в пресс-службе оператора заявили, что инвестиционная программа оператора на перспективу до 2015 г. планируется в размере 20% от выручки компании. Из них около 30% пойдет на модернизацию «последней мили» – переходу с меди на оптические решения доступа. Что касается текущего статуса, то, по данным АСРостелекома».
Другой оператор, активно модернизирующий свои сети – это МГТС, которая начала развитие ВОЛС еще в 2010 г. Планы руководства компании достаточно агрессивны. Так, в прошлом году, например, заявлялось, что оператор, занимающий сегодня 25% московского рынка, планирует к 2015 г. занять лидирующую позицию в направлении ШПД. Это, правда, вызывает серьезный скептицизм, поскольку рынок московского региона насыщен, здесь есть и другие сильные игроки. Тем не менее, рост, действительно, серьезный.
В январе 2011 г. МГТС организовала опытную зону по технологии GPON, тогда было подключено 5 тыс. абонентов. Летом компания также обеспечила подключением по GPON 4,5 тыс. столичных школ. Всего до конца года по GPON пройдено 400 тыс. домохозяйств, а в 2012 г. началось подключение абонентов. Во втором квартале 2012 г. число пользователей услуги доступа в интернет выросло на 26% до 469 тыс. (373,5 тыс. клиентов годом ранее). Доля новых абонентов, подключающихся на тарифы со скоростью передачи данных от 6 Мбит/с и выше, увеличилась до 75% к концу июня 2012 г. по сравнению с 45% во втором полугодии 2011 г. Кроме того, ежемесячно около 3 тыс. абонентов МГТС переходят на более скоростные тарифные планы.
Переход на GPON позволит МГТС сравняться по максимально доступной скорости с домовыми сетями. В них применяется технология FTTB. Директор по широкополосному доступу «ВымпелКома» Дмитрий Малов отмечает, что большинство московских домов — многоэтажные, и в них дешевле развертывать технологию FTTB. «Мы рассматриваем GPON как один из способов подключения малоэтажных домов и предоставления широкополосного доступа в сельской местности»,– говорит Малов.
Достаточно активно работает в регионах ТТК, причем тоже по технологии GPON. «Такая оптическая инфраструктура широкополосного доступа создает почти неограниченный потенциал для существенного роста объема предоставляемых абонентам мультимедийных услуг tripleplay и генерируемого вследствие этого трафика данных, как на уровне доступа, так и на уровне магистрали. Следовательно, при развитии магистральных сетей приходится закладывать этот дополнительный ресурс с учетом будущего роста трафика повсеместно в сети», — заявляет Виталий Шуба, советник президента компании-оператора.
Надо сказать, что одна из дочерних компаний ТТК, «ЦентрТрансТелеКом», начала работу с PON еще в 2008 г. Сеть такого типа покрывает почти весь Курск, включая деловые районы этого населенного пункта. Общая стоимость разворачивания сети PON в Курске составила примерно 5,3 млн руб. Кроме того, сети аналогичной конфигурации и типа были проложены также и в Туле, Рязани и Калуге.
Модернизация сетей самым положительным образом сказалась на доходе компании. Оператор наконец-то вышел из убытков, которые в 2010 г. составили 60 млн. Отказ от низкомаржинальных направлений бизнеса помог получить более 1 млрд руб. чистой прибыли за 2011 г. К концу 2012 г. оператор обещает набрать более 1 млн абонентов широкополосного доступа (ШПД) и может потеснить «Акадо» в пятерке лидирующих провайдеров.
По стратегии, принятой компанией до 2015 г., доля розничных услуг ШПД должна достичь 40% от выручки, пока же на нее приходится только 8%. Также перед ТТК стоит цель нарастить к этому моменту капитализацию до 75 млрд руб. По собственным оценкам оператора, его рыночная стоимость сейчас составляет около 20 млрд руб.
По данным J’son, МТТ в конце 2011 г. планировала реализовать крупный проект с господрядчиком. По всей видимости, имелось в виду подключение к интернету военных городков, тендеры на которые оператор выигрывал в 2010 – 2011 гг. Тогда компания добилась разрешения на использование инфраструктуры военных городков для подключения жителей близлежащих районов. В 2011 г. МТТ получила по контракту 378 млн руб. В ходе прошлогоднего тендера конкуренцию оператору пытался составить только системный интегратор «Техносерв», который, как и МТТ, принадлежит группе «Промсвязькапитал».
Однако в 2012 г. МТТ не сможет продолжить эту работу. Соответствующий контракт на текущий год был заключен с компанией «Еврострой», которая пока известна только активным участием в гостендерах.
Отметим, однако, что компания МТТ, за исключением некоторых ее региональных «дочек», до 2010 г. не имела опыта по предоставлению услуг на массовом рынке широкополосного доступа в интернет. МТТ была создана в 90-х годах, получив на тот момент монопольное право на обслуживание междугородних звонков сотовых абонентов. В середине 2000-х компания лишилась этой монополии и начала оказывать услуги дальней связи абонентам фиксированных сетей. На рынок ШПД компания попыталась выйти в 2009 г., планируя договариваться с региональными операторами об использовании их последней мили, но после ухода гендиректора МТТ Эльдара Разроева проект приостановился.
Сделки
Демонстрируют свой интерес к фиксированному ШПД и крупнейшие сотовые операторы. Это хорошо видно по сделкам. Так «МегаФон», МТС и «ВымпелКом» в 2011 г. и первой половине 2012 г. потратили 45,24 млрд руб. на MВымпелКом» выделил на сделки 14,67 млрд руб, а идущий по этому показателю третьим «МегаФон» — 12,55 млрд руб.
Топ-10 Mбольшой тройки» по приобретению ШПД-активов, 2011-2012гг *
| Покупатель | Приобретаемый актив | Сумма, млрд руб. | Регион |
| «ВымпелКом» | «Новая телефонная компания» | 13,11 | ДФО |
| МТС | 29% МГТС | 10, 56 | ЦФО |
| «МегаФон» | «НетБайНет» | 8,936 | ЦФО |
| МТС | «Телерадиокомпания ТВТ» | 4,645 | ПФО |
| «МегаФон» | «Югрател» | 2,4 | ХМАО – Югра |
| МТС | «Таском» | 1,151 | ЦФО |
| «ВымпелКом» | «Элтел» | 1 | СЗФО |
| МТС | «Альтаир» | 0,68 | ЦФО |
| «МегаФон» | «ЧебNet» | 0,63 | ПФО |
| МТС | Inteleca | 0,54 | СФО |
*По материалам исследования TelecomDaily, 2012
Вообще российский рынок строительства сетей связи является высоко привлекательным, предоставляя широкие возможности для развития. Растут потребности в развитии сетей и освоении новых территорий, а также в увеличении пропускной способности и протяженности линий, что продиктовано практическим отсутствием избыточной емкости и ежегодным удвоением объемов трафика. По оценкам J’sonhttps://gov.cnews.ru/reviews/free/itsystems2012/articles/articles7.shtml» target=»_blank»]gov.cnews.ru[/mask_link]
Особенности планирования сетей широкополосного доступа ETTH Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Белинская С.И., Панов И.А., Петров А.В.
Описаны особенности планирования сетей широкополосного доступа, выполненных по технологии ETTH. Рассмотрены архитектура сетей, требования к оптической сети, требования к построению уровней доступа и распределения, требования к помещениям для размещения узлов сети.
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Белинская С.И., Панов И.А., Петров А.В.
Текст научной работы на тему «Особенности планирования сетей широкополосного доступа ETTH»
печи и его интенсивного окисления. Выполнен учет сил поверхностного натяжения расплавленного металла в зависимости от температуры и формы брикета. Отмечено, что влияние поверхностного натяжения следует учитывать при введении утяжеляющих добавок в брикеты. Список использованной литературы:
1. Логинов Ю.Н. Буркин С.П., Бабайлов Н.А. Полянский Л.И. Механика валкового брикетирования сыпучих материалов. Екатеринбург: АМБ.
2011. 304с.
2. Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Буркин С.П. Объемные деформации при валковом брикетировании отходов металлургического производства. Металлы. 2000. № 1. С. 48-52.
3. Алюминий: свойства и физическое металловедение: Справочное издание. Пер. с англ. / Под ред. Хетча Дж. Е. М.: Металлургия, 1989. 422 с.
С.И. Белинская, К. ф.-м. н., доцент, факультет «Управление на транспорте и информационные технологии», Иркутский государственный университет путей сообщения
И.А. Панов, магистрант, Физико-технический институт, Иркутский национальный исследовательский технический университет
магистрант, Институт кибернетики им Е.И. Попова, Иркутский национальный исследовательский технический университет
г. Иркутск, Российская Федерация
ОСОБЕННОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА ETTH
Описаны особенности планирования сетей широкополосного доступа, выполненных по технологии ETTH. Рассмотрены архитектура сетей, требования к оптической сети, требования к построению уровней доступа и распределения, требования к помещениям для размещения узлов сети.
Широкополосный доступ, технологии широкополосного доступа, сети широкополосного доступа,
В последние годы Ethernet достиг абсолютного доминирования в локальных и кампусных сетях. На сегодняшний момент среди всех операторов связи для организации доступа в интернет лидирует технология ETTH (Ethernet To The Home) позволяющая передавать данные абоненту на скоростях от 100 Мбит/с до 1 Гбит/c.
Строительство сетей по технологии ETTH рассматривается как один из перспективных подходов к построению сетей доступа. Преимущество сетей ETTH в том, что они используются не только для предоставления доступа в Интернет, но и для большого количества традиционных услуг, таких как построение корпоративных сетей, передача голоса и видео. В настоящее время возникла необходимость предоставления услуг со скоростью доступа 25 Мбит/с и более. Особенно требуется увеличение скорости для пользователей услуг IP-TV для обеспечения возможности просмотра телевизионных программ высокого разрешения HD.
Целью данной статьи является обзор архитектуры и особенностей планирования строительства сетей широкополосного доступа (ШПД) по технологии ETTH.
При проектировании и строительстве сети доступа по технологии ETTH применяют топологию
«звезда», при которой коммутатор доступа, установленный в шкафу FTTB, подключается к коммутатору концентрации/агрегации прямыми волокнами волоконно-оптического кабеля.
Коммутаторы концентрации/агрегации размещаются на площадках существующих АТС/ПСЦ (УС) и должны подключатся к коммутаторам опорной сети передачи данных интерфейсами 10G. При установке на одной площадке двух и более коммутаторов концентрации/агрегации необходимо использовать технологию стекирования.
На узлах концентрации/агрегации для осуществления коммутации сети, как правило, применяются оптические кроссы высокой плотности.
Проектирование и строительство сетей доступа по технологии ETTH должно осуществляться на основе результатов ситуационного планирования. Не допускается строительство сети на всех участках в противоречие методике ситуационного планирования. [1, 2]
В качестве оптических линий связи при строительстве сетей ШПД ETTH используют однотипный, модульный волоконно-оптический кабель со стандартным SM (single mode) волокном G.652D.
Прокладку ВОЛС осуществляют по телефонной кабельной канализации. В исключительных случаях, при невозможности размещения кабеля в канализации, допускается подвеска ВОЛС на опорах, использование воздушных оптических кабельных переходов между домами, а также подвеска оптического кабеля на опорах городских осветительных сетей, опорах контактной сети городского электротранспорта, прокладка кабеля в грунт.
Магистральные участки ВОЛС (от коммутатора концентрации/агрегации до коммутаторов доступа) проектируют из расчета обеспечения 100% проникновения в домах.
Проектирование и строительство участков магистральной ВОЛС осуществляют с учетом потребностей B2B (Business to Business) и планируют для объектов коммерческой недвижимости (площадью от 500 кв. м. и более) резерв магистральной ВОЛС (на участке от АТС до ближайшей муфты к объекту) не менее 2-х оптических волокон. Данный резерв учитывают при расчете общего числа волокон магистральной ВОЛС.
Количество волокон ВОЛС рассчитывают с учетом резерва 10% от числа активных оптических волокон на развитие, но не менее двух волокон на один физический волоконно-оптический короб (ВОК). Резервные волокна также предусматривают на каждом магистральном и межшкафном (переход ВОК между шкафами в соседних домах) участках. [2]
Уровень доступа состоит из коммутаторов доступа (домовых коммутаторов), которые представляют собой управляемое устройство без функции маршрутизации. Это семейство коммутаторов обеспечивает соединение на скорости 10/100 Мбит/с (порты) для конечных пользователей и Uplink-порты на 1000 Мбит/с.
При проектировании сетей доступа по технологии ETTH для определения монтированной ёмкости узла доступа рекомендуют руководствоваться коэффициентом проникновения 30% от общего числа домохозяйств (квартир) в домах.
В состав узла доступа (УД) могут входить: коммутаторы доступа, оптические кроссы, ИБП, электросчетчики (в случае, если этого требуют технические условия), патч-панели/кросс-панели, кабельные органайзеры, вводно-распределительные устройства (корпус, блок розеток, Din-рейка, шина заземления, автоматический выключатель). Оборудование УД размещают в антивандальных телекоммуникационных шкафах (ТШ) настенного типа.
Порты Gigabit Ethernet соединяют коммутатор доступа с коммутаторами СПД узлов связи (концентрации/агрегации) при помощи оптических гигабитных интерфейсов, с использованием только одноволоконных модулей SFP (транспондеры, преобразовывающие оптический сигнал в электрический).
Под уровнем распределения понимается уровень сети от распределительной муфты в вводном колодце здания до домового коммутатора, включая внутридомовую расшивку медным кабелем UTP.
Многопарные кабели на уровне распределения прокладываются преимущественно в существующих стояках подъездов зданий (жилых домов) для обеспечения условий подключений клиентов.
В случае если прокладка кабеля в существующем стояке невозможна (стояк забит, непроходной), стояки (вертикальная ПВХ труба диаметром до 50 мм) строятся из расчета 100% проникновения с
установкой проходных коробок на каждом этаже.
Межэтажные стояки прокладываются от подвального помещения или технического этажа (чердака) до этажа установки ШАН/КРТ и далее до верхнего или нижнего этажа соответственно.
Многопарные кабели между подъездами прокладываются преимущественно по подвалам или техническим этажам зданий. Прокладку указанного кабеля по фасадам зданий осуществляют только в исключительных случаях.
При строительстве сетей ETTH в новостройках реализация домовая распределительная сеть (ДРС) выполняется с учётом 100% охвата домохозяйств с установкой этажных распределительных элементов (ШАН/КРТ). При наличии места прокладка выполняется в существующем слаботочном отсеке поэтажных распределительных щитов (РЩ). При отсутствии места в имеющихся каналах устраиваются новые стояки и устанавливаются необходимые РЩ на 2-м и 4-м этажах зданий в 5-ти этажных домах, на 2-м, 4-м, 6-м и 8-м этажах в 9-ти этажных домах, на 2-м 4-м 6-м и далее через каждые 2 этажа в 12-ти этажных и более высотных домах.
При прокладке кабелей вне стояков, в том числе по стенам фасадов, подвалов, чердакам, крышам, включая подвеску на трубостойках, волоконно-оптический и медный кабели защищают от механических повреждений металлическим гофрорукавом или с помощью гофрированной или гладкоствольной трубы ПВХ в местах открытой прокладки, в которых кабель может быть поврежден. В вышеуказанных случаях необходимо использовать кабели для наружной прокладки.
Размещаемое в зданиях оборудование подключают к существующей сети электропитания дома переменного однофазного напряжения 220 В по схеме, предотвращающей возможность случайного отключения оборудования, предварительно заключив договор с хозяйствующим субъектом или управляющей компанией.
Подключение электропитания активного оборудования УД осуществляют в вводно-распределительном устройстве с монтажом бокса для наружной установки и автоматического выключателя в соответствии с техническими условиями, выданными электросетевой организацией.
Список использованной литературы:
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2003. — 864с.
2. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. — М.: Радио и связь, 2000.
В.И. Петченко, К.т.н, доцент М.К. Алимарданова, Д.т.н., профессор,
магистр технических наук
факультет пищевых производств Алматинского технологического университета
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Изучение, создание функциональных продуктов на мясной основе из сырья животного, растительного происхождения, их оценка в настоящее время — проблема актуальная.
Цель исследования — разработка функционального мясного продукта с растительными добавками, так как овощи (картофель, тыква, топинамбур, др.) — источники биологически активных веществ.
Источник: cyberleninka.ru
База знаний инженера: Технологии широкополосного доступа (Broadband technology)
Современные технологии Broadband по типу канала передачи можно разделить на две большие группы — проводные и беспроводные (см. рисунок 1):
Рисунок 1. Древо технологий широкополосного доступа
Проводные (wired)
- xDSL – семейство стандартов (ADSL, VDSL, G.Fast) передачи данных по паре проводов, витой паре и коаксиальному кабелю;
- DOCSIS – стандарт передачи данных по сетям кабельного телевидения и коаксиальному кабелю;
- PLC – системы передачи данных по линиям электропитания переменного или постоянных токов;
- FTTx – системы передачи данных по волоконно-оптическому кабелю.
Беспроводные (wireless)
- 3G (HSPA) / 4G (LTE) / 5G – системы сотовой/мобильной связи
- Wi-Fi – семейство стандартов беспроводной локальной сети дальнего радиуса действия;
- WiMAX – семейство стандартов беспроводной локальной сети дальнего радиуса действия;
- Спутниковые (satellite) системы связи.
На рисунках 2-6 представлены примеры физической реализации канала связи проводных систем передачи данных.
Рисунок 2. Многожильный кабель для ADSL
Рисунок 3. Кабель витая пара для ADSL и VDSL
Рисунок 4. Коаксиальный кабель для G.Fast и DOCSIS
Рисунок 5. Волоконно-оптический кабель для FTTx
Рисунок 6. Кабель силовой линии электропитания.
Беспроводные системы передачи данных взаимодействуют посредством приема и излучения электромагнитных волн в пространство.
На рисунке 7 показан пример доступа смартфона и планшета пользователя к всемирной информационной «паутине».
Рисунок 7. Подключение электронных устройств к интернету
Происхождение термина широкополосный «broadband» исторически связано с физикой, акустикой и радиотехникой, где он использовался в смысле близкому к слову «wideband». В общем случае сигналы подразделяют на узкополосные «narrowband», широкополосные «wideband» и сверхширокополосные «ultra-wideband» по отношению центральной частоты спектра к его ширине (см. рисунок 8).
Рисунок 8. Пример представления мощностей узкополосного, широкополосного и сверхширокополосного сигналов
C развитием цифровых телекоммуникационных систем понятие «broadband» обрело новое определение - широкополосные системы передачи данных. Ключевым отличием обновленного понятия стало применение несколько раздельных (ортогональных) полос пропускания для приема и передачи данных. Пример использования спектра с формированием множества отдельных полос пропускания для нисходящих и восходящих потоков данных для семейства стандартов ADSL представлен на рисунке 9.
Рисунок 9. Полосы пропускания стандартов ADSL / ADSL2+
Современные стандарты передачи данных используют следующие методы доступа к среде:
- TDMA (Time Division Multiple Access) – множественный доступ с разделением по времени (см. рисунок 10a);
- FDMA (Frequency Division Multiple Access) – множественный доступ с разделением каналов по частоте (см. рисунок 10b);
- OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) – разновидность FDMA c ортогональным частотным разделением каналов (см. рисунок 10c);
- CDMA (Code Division Multiple Access) – множественный доступ с кодовым разделением (см. рисунок 10d).
Рисунок 10. Методы множественного доступа к каналу передачи с различными способами разделения
Существуют и другие комбинации методов. В проводных системах связи практическое применение методов более ограничено по сравнению с беспроводными.
На рисунке 10e представлен метод NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) — пример неортогонального множественного доступа в системах сотовой связи 5-го поколения (5G). Метод NOMA подразумевает более эффективное использование частотного спектра за счет применения адаптивного распределения мощностей сигналов с размещением потоков данных на одних и тех же или близких частотах. Критерий определения ортогональности показан на рисунке 11. Пример изменения спектральной мощности транслируемого в пространство OFDM радиосигнала представлен на рисунке 12.
Рисунок 11. Отличие метода OFDM от Non-OFDM
Рисунок 12. Спектр радиосигнала на принимаемой стороне после множественных переотражений
Распространение широкополосных технологий и их проникновение в повседневную жизнь современного человека обеспечивается развитием вычислительных машин и математического обеспечения цифровой обработки сигналов. Рассматриваемые системы передачи данных имеют общий математический аппарат и применяют схожие методы обратимого преобразования битового потока единиц и нулей в форму, адаптированную для передачи в проводной или беспроводный канал связи.
Цифровой сигнал внутри двоичной вычислительной системы имеет два состояния (см. рисунок 13). Такой сигнал в частотной области разлагается на сумму синусоидных составляющих различной частоты и не эффективно использует частотный спектр, поэтому в таком виде в широкополосных системах передачи не используется (см. рисунок 14).
Рисунок 13. Цифровой двоичный сигнал
Рисунок 14. Представление цифрового сигнала в временной области и частотной
Для преобразования цифрового сигнала применяются комплекс методов кодирования и модуляции сигнала. Длинный список разновидностей квадратурной амплитудной модуляции QAM (Quadrature Amplitude Modulation) обеспечивает популярность и эффективность широкополосных технологий.
В QAM модуляции битовый поток нулей и единиц цифрового сигнала модулируется и преобразуется в форму представления в виде двух несущих колебаний одной частоты («I» и «Q»), но сдвинутых по фазе относительно друг друга. Таким образом состояние бита или группы битов отождествляется с положением вектора на плоскости, которое определяется разностью фаз и амплитуд несущих колебаний (см. рисунок 15).
Такое представление всевозможных положений вектора на плоскости называется сигнальным созвездием «constellation diagram». Примеры используемых созвездий представлены на рисунке 16. Один символ модуляции 16-QAM переносит 4 бита данных, а 64-QAM – 6 бит. В современных широкополосных системах используются до 1024-QAM.
Рисунок 15. Вектор QAM сигнала. Несущие колебания квадратурной модуляции.
Рисунок 16. Сигнальные созвездия модуляций 16-QAM и 64-QAM
В качестве несущих колебаний используются базовые синусоидные сигналы занимающие минимальную полосу в частотной области. В самых простейших формах QAM модуляции используется фиксированный сдвиг фазы. Пропускная способность широкополосного канала связи растет с увеличением состояний сигнального созвездия. Общий пример преобразования битового потока для беспроводных систем показан на рисунке 17.
Рисунок 17. Преобразование битового потока в беспроводных системах с применением QAM модуляции
Современные высокоскоростные сети пакетной передачи данных опираются на широкополосные технологии организации высокоскоростной проводной и беспроводной связи. Гарантией качества связи выступают встроенные механизмы контроля канала связи и комплекс адаптивных технологий на основе последних достижений в области цифровой обработки сигналов. Развитие информационных процессов человеческого общества основывается на эволюции широкополосных технологий.
Рисунок 18. Эволюция мобильных технологий и сервисов
Используемые аббревиатуры:
CDMA – Code Division Multiple Access
CPE – Customer Provided Equipment
DOCSIS – Data Over Cable Service Interface Specifications
FDMA – Frequency Division Multiple Access
FTTx – Fiber To The x
HSPA – High Speed Packet Data Access
LTE – Long–Term Evolution
OFDMA – Orthogonal Frequency Division Multiple Access
PLC – Power Line Communication
QAM – Quadrature Amplitude Modulation
QoS – Quality of Service
TDMA – Time Division Multiple Access
UWB – Ultra–Wide Band
WiMAX – Worldwide Interoperability for Microwave Access
xDSL – Digital Subscriber Line
Автор статьи:
Олег Семенчик
Старший инженер-схемотехник
Мы хотим видеть Россию развитой страной, мировым поставщиком технологий и инноваций и вносим свой вклад в повышение интеллектуальной составляющей российской экономики.
Источник: arman-engineering.ru
Особенности строительства сетей широкополосного доступа ШПД
Строительство сетей широкополосного доступа имеет ряд особенностей.
Один из самых важных аспектов строительства оптоволоконных сетей в частном секторе. Экономичность должна обеспечиваться оптимальным выбором топологии сети, технологии, по которой будет вестись строительство, подбором активного оборудования. Существенную роль играет также стоимость оборудования и материалов. При постройке сетей ШПД в частном секторе пассивная оптическая инфраструктура должна быть обеспечена на должном уровне, при этом следует помнить, что из-за довольно больших расстояний между домовладениями в частном секторе понадобится довольно много материалов. Стоимость материалов в данном случае может даже превысить стоимость оборудования активного.
На данный момент наибольшую популярность в строительстве оптоволоконных сетей в частном секторе имеют две следующие конкурирующие технологии. Первая – это постройка Ethernet сети на коммутаторах второго уровня (в частном домостроении она реализуется чаще всего с применением топологии «звезда»). Вторая – сеть PON, которая реализуется при помощи топологии «дерево» (изредка, «шина»).
Топологии строения сети PON
Под термином PON понимают технологию построения пассивных оптоволоконных сетей. Распределительная сеть PON доступа реализуется на древовидной архитектуре волоконно-оптического кабеля с участием пассивных оптических разветвителей (или сплитеров) на узлах. Архитектура PON в полной мере обладает возможностью дополнительного наращивания узлов и пропускной способности сети. С ростом потребностей потребителей легко обеспечить рост возможностей сети.
Каждая из указанных топологий сети имеет свои отрицательные и положительные стороны относительно применения в частном секторе.
Достоинство решения, созданного на топологии «звезда», состоит в том, что оно является более экономичным в плане приобретения коммутаторов. Стоимость коммутаторов значительно ниже, чем стоимость активного оборудования сети PON. С другой стороны, технология PON обеспечивает большее удобство использования для абонента.
Нет необходимости абоненту самостоятельно докупать и настраивать оконечные устройства сети. В домовладение сразу же на одном кабеле подводятся все три вида услуг (телефония и Интернет, цифровое телевидение), в отличие от решения, создаваемого при помощи коммутаторов. Также существует возможность предоставления абоненту не только услуг IP-телевидения, но также и аналогового телевидения через отдельные типы терминалов.
Недостатком топологии «звезда» является высокая оконечная стоимость материалов (кабелей и трубок). Дело в том, что для обеспечения качественной работы такой сети, на каждого абонента должно приходиться отдельное оптическое волокно. Несмотря на развитие рынка, стоимость многоволоконных кабелей по-прежнему очень высока. Учитывая тот факт, что расстояния протяжки в частном секторе довольно большие, в итоге стоимость прокладки может оказаться равной нескольким десяткам тысяч долларов. Также использование многоволоконных кабелей (с большим (R) радиусом изгиба) негативно сказывается на процессе прокладывания линии связи, её внешнем виде, а также удобстве дальнейшей эксплуатации.
Топология «дерево» позволяет существенно экономить на используемых материалах за счет более естественного ветвления ОВ кабеля по трассе. Есть возможность использования более удобных и дешевых маловолоконных кабелей, кросс боксов или компактных стыковочных муфт. Также в некоторых случаях такая топология не требует применения дополнительного оборудования для инсталляции.
Использование топологии «шина» в некоторых случаях, к примеру, при монтаже сети по одной длинной улице частного сектора, позволяет ещё более увеличить экономию оптического кабеля. Однако, имеются и определенные трудности. Для монтажа придется применять сплитеры с неравномерными коэффициентами деления. Это существенно затруднит проектный расчет и поставку оборудования.
Также осложнится дальнейшая эксплуатация и ремонт кабельной сети. Поэтому такую топологию для частного сектора используют довольно редко.
- Выбор способа прокладки сетей волоконно-оптических.
Следующая особенность – это оптимальный подбор способа прокладывания волоконно-оптических кабелей связи. Возможна прокладка кабелей в (КК) кабельную канализацию (в т.ч. в микротрубках и методом задувки), непосредственно в грунт, подвесом на опорах или креплением к стенам зданий.
Первые два способа относительно затратные, но при этом обеспечивают лучшую защищенность сети от влияния внешней среды, случайных повреждений, хищения и вандализма. Использование технологии пневмозадувки кабеля в пластиковые защитные трубы наиболее перспективно, т.к. обеспечивает все те же преимущества вкупе с удобством дальнейшей эксплуатации и ремонта. Сеть, построенную с использованием ЗПТ, можно расширять в зависимости от роста числа пользователей в любое время без особых затрат. В трубы просто задувается дополнительный кабель.
Наша компания готова предложить широкий выбор оборудования и компонентов для строительства волоконно-оптических сетей методом вдувания в условиях частного сектора. Наша продукция отвечает всем требованиям качества и является сертифицированной.
Преимущества канализации кабельной и ЗПТ актуальны только на этапе застройки. На практике же по-прежнему чаще пользуются способом подвеса ОВ кабеля на опорах.
- Технические моменты строительства пассивной инфраструктуры в частном секторе.
Данная особенность заключается в том, что при строительстве оптической сети (ВОЛС) в частном секторе, особое внимание рекомендовано уделять всем техническим приемам. Выбор коэффициента деления сплиттера и места его расположения в топологии «дерево» играет особенно важную роль.
С одной стороны, возможно использование небольшого количества сплиттеров, обладающих большим коэффициентом деления. Такой подход позволяет сэкономить на количестве сплиттерных муфт или боксов для их установки, но в то же время значительно увеличивает протяженность абонентских дроп-кабелей и осложняет их монтаж. Также при монтаже сетей подвесом на столбах могут возникнуть сложности согласования строительства с другими организациями, которые также пользуются данной инфраструктурой. Например, с электроэнергетиками.
Также если требуется прокладка сети PON на большой протяженности или с большим количеством ответвлений, то нужно особенно тщательно подходить к выбору компонентов. Они должны быть качественными, но в то же время обеспечивать экономию оптического бюджета. Для такого случая наша компания предлагает применять сплиттеры с минимальными затуханиями. Они изготовлены из высококачественных материалов, на современном оборудовании и способны обеспечить существенную экономию бюджетных средств.
Большое внимание рекомендовано уделять правильному подбору муфт и шкафов кроссовых. Они должны обеспечивать удобство подхода к кабелю, надежность в эксплуатации. К конструкции муфт предъявляются особые требования, поскольку в частном секторе, как правило, непосредственное подключение абонентов приходится осуществлять постепенно в течение длительного срока. Оптимально подобранная и качественно построенная сеть позволяет выполнять все работы по подключению быстро, с участием небольшого числа специалистов, без потери качества обслуживания для абонентов, которые уже подключены к сети. Используя весь накопленный опыт в создании решений для застройки волоконно-оптических линий связи в частном секторе, наша компания предлагает к приобретению высококачественное оборудование и материалы с уникальными эксплуатационными характеристиками.
На основе сказанного, возможно сделать вывод, что при создании любой оптоволоконной сети огромную роль играют предпроектные исследования и выбор оптимальной, подходящей именно для этих условий, технологии строительства. Проект сети должен составляться профессиональными людьми, в полной мере обладающими знаниями о строительстве и эксплуатации ВОЛС. Грамотно построенный проект позволит не только сэкономить средства на начальном этапе, но и обеспечить удобство эксплуатации сети и перспективу расширения в любое время.
- Экономическая эффективность и удобство эксплуатации.
Четвертой, заключительной, особенностью формирования сетей широкополосного доступа в частном секторе являются экономическая эффективность и удобство дальнейшей эксплуатации линии связи.
Построение сети на технологии PON имеет значительные привилегии в этом плане. При такой технологии между станционной частью оператора и абонентом в частном секторе практически отсутствуют активные элементы сети. При отсутствии активного оборудования отпадает и потребность в обеспечении электропитания для промежуточного узла. Отсутствие электропитания, в свою очередь, решает несколько других сопутствующих проблем:
— нет необходимости производить сложные согласования для обеспечения подключения к электросети;
— обеспечивается бесперебойное питание телефонии на участке сети, подводимом к абоненту;
— нет надобности производить сложные работы по подключению к сетям электропитания;
— нет надобности защитных отключениях;
— нет необходимости в содержании дополнительного персонала, отвечающего за включениеотключение автоматов в случае аварии или их ложного срабатывания.
Все перечисленные особенности позволяют значительно снизить затраты на строительство и дальнейшее эксплуатирование волоконно-оптической сети. Это, в свою очередь, обеспечит быструю окупаемость проекта и повысить доход оператора.
Источник: www.zaosi.com