Рубрикатор | ![]() |
![]() |
Статьи | ![]() |
ИКС № 8 2005 | ![]() |
![]() |
В. ГРИШКИН  | 01 августа 2005 |
Симметричный доступ на «последней миле» Выбор оптимального решения
Дальность передачи![](/data/522/592/1234/729_1.jpg)
С появлением современных технологий кодирования и передачи возможности цифровых систем передачи (ЦСП) значительно расширились. Что же касается дальности, то разработчики, похоже, «выжали» из медной пары все, что могли. В реальных условиях путем передачи 2-мегабитного потока без переприема на расстояние 3,5–5 км (максимальное при использовании симметричного кабеля с диаметром жилы 0,4–0,5 мм) может быть решено не более 60% задач по организации симметричного доступа на «последней миле». Использование MSDSL-модемов, позволяющих за счет уменьшения скорости повысить дальность, лишь частично решает эту проблему: сокращение числа передаваемых каналов ведет к снижению качества, а следовательно, и стоимости предоставляемых услуг, и зачастую принимается операторами только как крайняя мера.
![](/data/520/592/1234/729_2.jpg)
Многопарные системы передачи xDSL
![](/data/526/592/1234/729_3.jpg)
HDSL-системы, использующие линейный код CAP и 2B1Q, обеспечивают максимальную скорость передачи данных 2,048 Мбит/с. Кроме того, в режиме резервирования при выходе из строя одной из пар приоритетные тайм-слоты могут передаваться по оставшейся паре со скоростью до 1 Мбит/с. Такие модемы довольно долго считались лидерами по дальности передачи и по функциональности, но, как это нередко бывает, преимущества решения постепенно превратились в его недостатки. Развитие клиент-серверных приложений и рост объемов передаваемого трафика все чаще сдерживал «узкий» канал доступа. В результате необходимость увеличения пропускной способности, даже при наличии свободных пар в кабеле, влекла за собой удвоение затрат на оборудование, требуемое для организации дополнительного канала передачи данных, что, в свою очередь, резко снижало привлекательность и конкурентоспособность таких решений.
![](/data/524/592/1234/729_4.jpg)
За счет функции multi-speed, обеспечивающей «обмен дальности на скорость» и многопарную передачу, заметно увеличилась дальность передачи данных с заданной скоростью. Так, например, при передаче потока E1 по трем парам магистрального кабеля МКСБ 7x4x1,2 мм дальность передачи без переприема возросла до 35–40 км. При использовании свободных пар в кабеле такое решение в зависимости от дальности на 30–50% дешевле аналогичного решения с применением HDSL-регенераторов (рис. 3). Для аналогичного решения по организации высокоскоростного доступа разница в цене на скорости 6 Мбит/с составляет более 50% (рис. 4).
![](/data/562/592/1234/729_5.jpg)
Регенераторы
Увеличение дальности передачи за счет использования дополнительных пар имеет существенный недостаток – наличие свободных пар в кабеле. Если при замене многожильных телефонных кабелей на оптику свободной «меди» на городских сетях довольно много, то на магистральных и внутризоновых сетях связи количество пар, даже при высвобождении кабеля, весьма ограничено. Более того, специфика систем передачи, работающих на магистральных линиях связи, не позволяла использовать традиционные HDSL-устройства в качестве альтернативы аналоговым системам передачи с частотным разделением каналов.
![](/data/560/592/1234/729_6.jpg)
- организация большого числа переприемов при передаче потока E1 на большие расстояния ;
- расстояние между пунктами переприема до 26 км;
- дистанционное питание регенераторов;
- обеспечение качества передаваемого сигнала согласно требованиям, предъявляемым к магистральным системам передачи;
- высокая надежность и защищенность ЦСП;
- возможность контроля как всего тракта, так и каждого участка переприема в отдельности;
- расширенный температурный диапазон использования регенераторов в НУП.
- ограничение пропускной способности 2 Мбит/с;
- работа только в двухпарном режиме;
- отсутствие резервирования;
- ограничение набора интерфейсов (как правило, G.703, G.704);
- использование внешних источников питания по числу передаваемых потоков E1;
- работа на кабеле с диаметром жилы не менее 0,9 мм;
- несовместимость регенераторов с другими ЦСП производителя;
- низкая плотность монтажа оборудования, предназначенного для размещения на оконечных пунктах и в регенераторах;
- высокая потребляемая мощность.
С появлением технологии G.SHDSL, как и в случае с многопарными ЦСП, у производителей появились дополнительные инструменты для создания системы нового поколения, которая может не только стать адекватной заменой, но и значительно превзойти по функциональности магистральные системы передачи. Идеальным решением, легшим в основу ЦСП нового поколения, стали модемы операторского класса, в которых, в отличие от офисных решений, уже заложены повышенные требования по функциональности, производительности и надежности. Тем не менее в процессе разработки было решено немало задач, нацеленных на реализацию всех необходимых требований и минимизацию стоимости такого решения. Так, благодаря специально разработанному алгоритму восстановления сигнала удалось расширить возможности приемопередатчика, что позволило обеспечить параметры стыка G.703 в норме при прохождении через большое число переприемов. За счет улучшения качества исполнения цифровой фильтрации удалось снизить чувствительность к шумам и увеличить дальность передачи до 26 км при использовании двух пар магистрального кабеля МКСБ 1,2 мм. Серьезные изменения претерпела и схема электропитания. Источники питания в системах нового поколения значительно превосходят своих собратьев, применяемых в магистральных ЦСП. Они имеют более высокий запас по функциональному и температурному режиму комплектующих и обеспечивают низкий уровень выходных пульсаций и электромагнитного излучения. Не менее важным оказалось решение задачи защиты системы электропитания и входных цепей ЦСП, которая принимает на себя все перепады и помехи в электрических цепях, особенно при передаче дистанционного питания. Реализованная схема обеспечивает не только защиту от низкочастотных (высокочастотных) помех и коротких импульсов, возникающих в линии, но и автоматическое отключение системы при резких перепадах напряжения или тока и автоматическое включение после устранения такого воздействия.
Таким образом, удалось обеспечить автоматическое восстановление работоспособности системы в целом в максимально короткие сроки и без вмешательства человека.
Снижение потребляемой мощности оконечного оборудования и регенераторов позволило расширить возможности встроенных в станционные модули источников дистанционного питания и увеличить число устройств, способных питаться по линии. Благодаря высокой степени интеграции станционных устройств, в оконечных модулях могут размещаться до четырех независимых модемов, каждый со своим независимым источником дистанционного питания. Потребляемая мощность регенератора составляет порядка 3 Вт.
При подаче дистанционного питания с оконечных пунктов мы можем установить каскадно (друг за другом) до четырех регенераторов в линии с участком переприема до 26 км. Пропускная способность ЦСП нового поколения также значительно возросла. Работая в двухпарном режиме, один регенератор позволяет передавать данные со скоростью до 4 Мбит/с. При работе в однопарном режиме этот же регенератор работает как два независимых устройства, передающих два 2-мегабитных потока. При этом один регенератор может передавать потоки с разными интерфейсами, например G.703 и N x 64 (V.35, V.36, X.21) или Ethernet. Возможно также локальное питание регенераторов, при котором количество устройств на линии может достигать восьми. В зависимости от условий эксплуатации могут использоваться корпусы для регенераторов с различным классом защиты от IP 55 до IP 68 и возможностью размещения различного числа регенераторов в зависимости от числа организуемых линий. При оценке качества передаваемого сигнала регенераторы обеспечивают измерение параметров на каждом участке переприема в соответствии с рекомендациями G.826. Немалым преимуществом стала и возможность автоматического восстановления работоспособности всего тракта после кратковременного пропадания питания в аппаратуре, размещенной на оконечных пунктах, а также после пропадания дистанционного питания на регенераторных пунктах из-за обрыва рабочих пар кабеля.
Экономический эффект
Еще более впечатляет экономия, полученная в результате реализации систем передачи нового поколения для организации линий связи большой протяженности, что позволило отказаться от неоправданных затрат и одновременно повысить надежность, функциональность и производительность системы. Стоимость такого решения оказалась ниже даже самых «облегченных» версий магистральных ЦСП, используемых при небольшом числе переприемов.
В качестве примера на рис. 5 показана стоимость решения для организации передачи потока E1 на участке линии симметричного междугородного кабеля МКСБ 7x4x1,2 внутризоновой связи между двумя обслуживаемыми пунктами длиной 80,4 км с тремя необслуживаемыми усилительными пунктами. Как видим, разница и в процентном, и в денежном отношении довольно велика. Более того, при необходимости увеличения числа передаваемых потоков E1 стоимость снижается еще больше по сравнению со стоимостью аналогичного решения с использованием магистральных ЦСП. Причина – отсутствие необходимости в установке дополнительных регенераторов, конструктивов и источников дистанционного питания. Масштабируемость и гибкость системы позволяют не только ощутимо снизить затраты на этапе запуска, но и избежать дополнительных расходов при подключении новых абонентов. Очевидно, что рентабельность такого решения значительно выше аналогичного, использующего магистральные ЦСП. Снижение затрат, эксплуатационные преимущества и производительность ЦСП нового поколения существенно повышают экономическую эффективность цифровизации магистральных сетей и сетей доступа.
Благодаря увеличению дальности передачи и пропускной способности у оператора появилась возможность предложить решения по организации доступа для различных категорий клиентов. В результате повышения конкурентоспособности предоставляемых услуг и удовлетворения большего объема спроса растут и доходы от предоставления услуг симметричного доступа к сетям передачи данных и телефонии.
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!