Технология fttb схема. О технологии. Расчет затухания в оптическом тракте для FTTH

В наших обзорах мы уже успели рассмотреть десятки и сотни тарифов для доступа в интернет. Мы объяли почти все российские регионы и крупные города. Поговорили о технологиях доступа, но не раскрыли эту тему на все 100%. В этом обзоре мы исправляем ситуацию, рассказывая о FTTx. Технология FTTx Ростелеком – это скоростное подключение к интернету посредством оптического волокна. Давайте посмотрим, как она работает и какие возможности сулит абонентам.

Долгое время Ростелеком продвигал технологию ADSL. После тормозного Dial-Up с занятой голосовой линией, ADSL был глотком свежего воздуха. Технология позволяла и до сих пор позволяет получать скорость до 24 Мбит/сек. Но это лишь на скачивания – отдача у ADSL слабая и не превышает 0,3 Мбит. Хотя при использовании некоторых стандартов достигаются показатели до 3,5 Мбит/сек. На практике этого почти не видно.

ADSL требует самой простой телефонной линии с сопротивлением не более 900 Ом. То есть длина проводников играет решающую роль. Линия должна быть хорошей, с сопротивлением между жилами не менее 100 МОм. Также существуют требования к ёмкости всего телефонного шлейфа. Столь идеальные линии существуют, но их мало. Поэтому максимальная скорость будет только у тех, кто проживает в непосредственной близости от телефонной станции. Расстояние в 5-6 км для телефонной линии с ADSL считается предельным, скорость доступа падает до 2-3 Мбит/сек.

Что изменилось с приходом оптики

Технология FTTB и технология FTTx – это почти одно и то же. Латинская буква B расшифровывается как Building (здание). Полная расшифровка аббревиатуры FTTB – Fiber-To-The-Building. То есть оптический кабель до здания. В случае с FTTx – оптический кабель до точки X. Где X – это может быть здание, подъезд, локальный узел связи.

Оптический кабель – идеальное средство связи. Потери в нём минимальные, скорость составляет до нескольких Гбит/сек. Сегодня существуют технологии, позволяющие провести оптоволокно в каждый дом. Но результатом становится высокая стоимость подключения. Ситуацию исправила технология от Ростелекома GPON – пассивная оптика в каждую квартиру. Она способна обеспечить скорость до 1 Гбит/сек для каждого абонента.

Вернёмся к Ростелеком FTTB (она же FTTx). Схема постройки сети в этом случае такова:

Скоростной оптический кабель доходит до установленного в подвале или на чердаке (верхнем этаже) домового узла связи.
По подъезду прокладывается витая пара – есть возможность завести его в каждую квартиру.
Витая пара подключается напрямую к абонентскому оборудованию – это компьютер или роутер.

Если порты на домовом узле связи гигабитные, каждый абонент сможет получить скорость до 1 Гбит/сек. На практике цифры в разы меньше, тарифы Ростелекома не дают выше 200-250 Мбит/сек. Конечные значения зависят от региона подключения.

Есть информация, что для некоторых абонентов Ростелеком может предложить индивидуальные тарифы со скоростью до 1 Гбит/сек – этот момент нужно уточнять в офисах.

На самом деле, тех же 100 Мбит/сек на FTTx хватает за глаза. Фильмы скачиваются за 15-20 минут – за это время можно подогреть чай или заказать пиццу. Более мелкие файлы скачиваются за секунды. При этом технология не требует никакого модема. Специалисты Ростелекома подключат кабель к сетевой карте вашего ПК, и готово – у вас дома есть широкополосный интернет. Если интернет нужен на нескольких устройствах, используйте маршрутизатор (роутер).

Настраиваем соединение

Настройка роутера Ростелеком FTTx заключается в создании PPPoE-соединения. Абоненту выдаётся карточка с логином и паролем – эти данные потребуются для авторизации. Далее заходим в настройки роутера, создаём PPPoE-подключение, даём ему произвольное имя, вписываем логин и пароль. Перезагружаем маршрутизатор, наблюдаем за индикатором интернета – он должен загореться и мигать. Теперь подключаем к роутеру домашние устройства и наслаждаемся доступом в сеть.

Технология FTTx подразумевает подключение к домовой сети передачи данных (CGL) посредством витой пары. Это такой медный кабель на восемь жил. Вы можете проложить его за плинтусами или под потолком. Мы рекомендуем сразу же приобрести хотя бы самый простой роутер. Подходящая модель – TP-LINK TL-WR840N. Его стоимость составляет от 900 рублей. Прибор подключается к СПД Ростелекома по FTTx и организует беспроводную точку доступа в радиусе 10-15 метров – как раз в пределах квартиры на 2-3 комнаты.

В частном секторе оптика Ростелекома может заходить прямо в дом, без всяких домовых узлов связи. Это называется не FTTx, а FTTB. Скорости здесь примерно такие же. Вместо узла связи ставится медиаконвертер, а к нему подключается роутер.

В России все больше растет интерес к развертыванию сетей доступа с возможностью предоставлением абоненту широкополосного канала связи. Причиной данного интереса служит быстрый рост требований к полосе пропускания сетей связи, обусловленный появлением новых широкополосных услуг. К таким услугам можно отнести услуги для бизнеса (видеоконференц-связь, удаленное обучение, телемедицина) и развлекательные услуги (видео по запросу, цифровое вещание, HDTV, on-line игры и т.д.). Используемые в настоящее время технологии не могут предоставить экономически выгодного решения для удовлетворения растущих потребностей, поэтому в ход идут не совсем привычные технологии.

Одна из них - FTTx (Fiber To The ... -- «волокно до …») - технология организации сетей доступа с доведением оптического волокна до определенной точки. Несмотря на то, что FTTx - технология не новая, однако широкое распространение она получает именно сейчас.

Есть несколько вариантов реализации FTTx, из них можно выделить:

FTTH - Fiber To The Home (доведение волокна до квартиры);

FTTB - Fiber To The Building (доведение волокна до здания).

В данном курсовом проекте мы будем реализовывать представленные методы.

Выбор и обоснование технологии широкополосного доступа

Термин «широкополосный доступ» используется для обозначения постоянного и высокоскоростного подключения к Интернет. Однако широкополосный доступ - это не только высокая скорость обмена информацией, но и особый способ использования всемирной сети. Пользователь широкополосного доступа имеет возможность в любую секунду получить или отправить большой объем любой информации, которая может включать в себя цветные изображения, аудио- и видиоклипы, анимацию, телевизионный контент и многое другое. Широкополосный доступ обеспечивает предоставление пользователю самых современных услуг, независимо от точки его подключения. Обладатель широкополосного доступа имеет больше возможностей по использованию мультимедийных услуг и по информационному обеспечению своего бизнеса. Это файловый обмен, видеоконференции, игры; услуги охранных систем; телефонные и банковские услуги и т.д. Всё это стало доступным благодаря современным сетям широкополосного доступа (ШПД).

Широкополосный доступ способствует также появлению новых сфер деятельности человека и обогащает уже существующие. Он стимулирует экономический рост и открывает новые возможности для инвестиций и трудоустройства.

Методы построения FTTХ

Технология FTTx (англ. Fiber to the x -- оптическое волокно до точки X), название которой происходит от заглавных букв английского выражения Fiber-to-the-build/home, что означает «оптика в каждый дом». Этот термин применяется для любой компьютерной сети, в которой от узла связи до определенного места (точка X) доходит оптоволоконный кабель. Широкая полоса систем FTTx открывает новые возможности предоставления абонентам большего числа новых услуг.

Технология FTTB (англ. Fiber to the Building -- волокно до здания) - на сегодняшний день наиболее востребованная в России технология строительства широкополосных сетей. Широкому распространению FTTB способствовали снижение цен на оптический кабель (ОК), появление дешевых оптических приемников, передатчиков и оптических усилителей (ОУ). Использование оптики в FTTB позволяет использовать для передачи данных быструю технологию Metro Ethernet, избавляет от необходимости заземления несущего троса, исключает выход оборудования из строя от статического электричества, и облегчает согласование развертываемой сети в надзирающих инстанциях. Топология сети, построенной по технологии FTTB, показана на рисунке ниже.

Топология данной сети во многом повторяет гибридную волоконно-коаксиальную сеть и также состоит из узла передачи данных, магистральной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и распределительной сети. Отличие FTTB состоит лишь в заменеоптических узлов ГВКС на «узлы второго уровня» (усилительные пункты) и кабеля распределительных сетей с коаксиального кабеля на оптический. Головная станция и домовая распределительная сеть не требуют изменения при модернизации, а для магистрали может потребоваться лишь увеличение числа оптических волокон. Исходя из вышесказанного, в сетях FTTB возрастает количество прокладываемого оптоволокна и устанавливаемых оптических приемников.

Сеть FTTB, построенная по данной технологии - это две наложенные сети: одна для услуг аналогового кабельного телевидения, другая -- для услуги передачи данных. Объединяет их использование различных волокон в одних и тех же ОК на участках магистрали и в распределительных сетях узлов второго уровня. В остальном, в отличие от DOCSIS, при использовании FTTB все оборудование строго специализировано: либо передача ТВ, либо передача данных, и при выходе из строя одного оборудования другая услуга не страдает.

При использовании варианта FTTB оптическое волокно заводится в дом, как правило, на цокольный этаж или на чердак (что более экономически эффективно) и полключается к устройству ONU (Optical Network Unit). На стороне оператора связи устанавливается терминал оптической линии OLT (Optical Line Terminal). OLT является primary устройством и определяет параметры обмена трафика (например, интервалы времени приема/передачи сигнала) с абонентскими устройствами ONU (или ONT, в случае FTTH).

Дальнейшее распределение сети по дому происходит по «витой паре».

Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса. Российские операторы связи разворачивают сети FTTB пока только в крупных городах, но в перспективе использование данной технологии повсеместно. В FTTB нет необходимости прокладывать дорогостоящий оптический кабель с большим количеством волокон, как при использовании FTTH.

FTTH - (англ. Fiber to the Home- оптическое волокно до квартиры). Учитывая, что российские абоненты проживают в основном в многоквартирных домах, FTTH означает, в отличие от FTTB, доведение оптического волокна до квартиры абонента.

Существует два типа организации FTTH сетей: на базе Ethernet и на базе PON.

Архитектуры на базе Ethernet

Необходимость быстрого вывода на рынок и снижения стоимости для абонентов привели к появлению сетевой архитектуры на базе Ethernet-коммутации. Передача данных по сети Ethernet и Ethernet-коммутация стали приносить доход на рынке корпоративных сетей и привели к снижению цен, появлению законченных продуктов и ускорению

освоения новых продуктов. В основе первых европейских проектов сетей Ethernet FTTH

лежала архитектура, при которой коммутаторы, расположенные на цокольных этажах многоквартирных домов, были объединены в кольцо по технологии Gigabit Ethernet. Эта структура обеспечивала прекрасную устойчивость к различного рода повреждениям кабеля и была весьма рентабельной, но к ее недостаткам можно было отнести разделение полосы пропускания внутри каждого кольца доступа (1 Гбит/с), что давало в перспективе сравнительно небольшую пропускную способность, а также вызывало трудности масштабирования архитектуры.

Затем широкое распространение получила архитектура Ethernet типа «звезда». Такая архитектура предполагает наличие выделенных оптоволоконных линий (обычно одномодовых, одноволоконных линий с передачей данных Ethernet по технологии 100BX или 1000BX) от каждого оконечного устройства к точке присутствия (point of presence, POP), где происходит их подключение к коммутатору. Оконечные устройства могут находиться в отдельных жилых домах, квартирах или многоквартирных домах, на цокольных этажах которых располагаются коммутаторы, доводящие линии по всем квартирам с помощью соответствующей технологии передачи.

Архитектура Ethernet FTTH с топологией «Звезда»:

Архитектуры на базе PON

При использовании архитектуры на базе пассивной оптической сети PON для развертывания сетей FTTH оптоволоконная линия распределяется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей с коэффициентом разветвления до 1:64 или даже 1:128. Архитектура FTTH на базе PON обычно поддерживает протокол Ethernet. В некоторых случаях используется дополнительная длина волны нисходящего потока, что позволяет предоставлять традиционные аналоговые и цифровые телевизионные услуги пользователям без применения телевизионных приставок с поддержкой IP.

Ниже на рисунке изображена типичная пассивная оптическая сеть PON, в которой используются различные терминаторы оптической сети (optical network termination, ONT) или устройства оптической сети (optical network unit, ONU). ONT предназначены для использования отдельным конечным пользователем. Устройства ONU обычно располагаются на цокольных этажах или в подвальных помещениях и совместно используются группой пользователей. Голосовые сервисы, а также услуги передачи данных и видео доводятся от ONU или ONT до абонента по кабелям, проложенным в помещении абонента.

Архитектура пассивной оптической сети (PON):

В настоящее время существует три различных стандарта сети PON, которые приведены в таблице. Параметры полосы пропускания обозначают совокупную скорость передачи данных в нисходящем и восходящем потоках. Эта скорость передачи данных делится между 16, 32, 64 или 128 абонентами, в зависимости от плана развертывания.

Таблица Разновидности PON

Архитектура BPON -- это традиционная технология, которая в настоящее время все еще применяется некоторыми сервис-провайдерами в США, однако она быстро вытесняется другими архитектурами. В то время как EPON была разработана с целью снижения стоимости путем использования технологии Gigabit Ethernet, архитектура GPON разрабатывалась, чтобы обеспечить более высокую скорость передачи данных нисходящего потока, снизить накладные расходы и обеспечить возможность передачи трафика ATM и TDM. Несмотря на добавленную поддержку старых протоколов, эта возможность пока редко используется на практике. Вместо этого архитектура GPON используется в качестве транспортной платформы Ethernet.

Схема организации связи для технологии FTTХ

Общий план строительства ВОЛС курсового проекта

Схема организации технологии FTTB

Схема организации технологии FTTH

Технологии мультисервисных сетей

В сеть доступа инвестируется от 50% до 80% средств, поэтому правильный выбор технологий и вариантов построения сети чрезвычайно важен. Ниже перечислены факторы, влияющие на выбор той или иной технологии абонентского доступа:

Стоимость подключения в расчете на одного абонента.

Простота подключения - фактор, определяющий доступность подключения для абонентов, быстроту подключения абонентов.

Достаточная для абонента полоса пропускания или скорость передачи данных.

Обеспечение требуемого качества обслуживания клиентов.

Существующая кабельная инфраструктура - коаксиальный кабель, витая пара, телефонная проводка, оптическое волокно и т. д.

На стадии проектирования было принято решение использовать технологию абонентского доступа FTTB потому что она отвечает всем выше перечисленным требованиям и оптимально подойдет для реализации поставленных задач.

Технология Fiber To The X (Оптическое волокно до…) - понятие, описывающее общий подход к организации кабельной инфраструктуры сети доступа, в которой от узла связи до определённого места (точка «х») доходит оптоволокно, а далее, до абонента, - медный кабель (возможен и вариант, при котором оптика прокладывается непосредственно до абонентского устройства).

Таким образом, FTTx - это только физический уровень. Однако фактически данное понятие охватывает и большое число технологий канального и сетевого уровня. С широкой полосой систем FTTx неразрывно связана возможность предоставления большого числа новых услуг.

В семейство FTTx входят различные виды архитектур:

FTTN (Fiber to the Node) - волокно до сетевого узла;

FTTC (Fiber to the Curb) - волокно до микрорайона, квартала или группы домов;

FTTB (Fiber to the Building) - волокно до здания;

FTTH (Fiber to the Home) - волокно до жилища (квартиры или отдельного коттеджа).

Однозначно в пользу решений FTTH выступают эксперты, они сравнивают продолжительность жизненного цикла инвестиций в любую технологию доступа и коррелированный рост требований к пропускной способности каналов доступа. Проведенный анализ показывает, что если технические решения, которые закладываются в основу сегмента доступа сети сегодня, окажутся неспособными обеспечить скорость 100 Мбит/с в 2013-2015 годах, то моральное устаревание оборудования произойдет до окончания инвестиционного цикла.

из всех вариантов FTTx она обеспечивает наибольшую полосу пропускания;

это полностью стандартизированный и наиболее перспективный вариант;

решения FTTH обеспечивают массовое обслуживание абонентов на расстоянии до 20 км от узла связи;

они позволяют существенно сократить эксплуатационные расходы за счет уменьшения площади технических помещений (необходимых для размещения оборудования), снижения энергопотребления и собственно затрат на техническую поддержку.

Существует два часто применяемых типа организации FTTH сетей: на базе технологии Ethernet и на базе технологии PON.

Технология Gigabit Ethernet - это расширение IEEE 802.3 Ethernet, использующее такую же структуру пакетов, формат и поддержку протокола CSMA/CD, полного дуплекса, контроля потока и прочее, но при этом предоставляя теоретически десятикратное увеличение производительности. Поскольку технология Gigabit Ethernet совместима с 10Mbps и 100Mbps Ethernet, возможен легкий переход на данную технологию без инвестирования больших средств в программное обеспечение, кабельную структуру и обучение персонала

Как и в стандарте Fast Ethernet, в Gigabit Ethernet не существует универсальной схемы кодирования сигнала, для стандартов 1000Base-LX/SX/CX используется кодирование 8B/10B, для стандарта 1000Base-T используется специальный расширенный линейный код TX/T2. Функцию кодирования выполняет подуровень кодирования PCS, размещенный ниже среда независимого интерфейса GMII. 1000Base-T - это стандартный интерфейс Gigabit Ethernet передачи по неэкранированной витой паре категории 5 и выше на расстояния до 100 метров. Для передачи используются все четыре пары медного кабеля, скорость передачи по одной паре 250 Мбит/c. Предполагается, что стандарт будет обеспечивать дуплексную передачу, причем данные по каждой паре будут передаваться одновременно сразу в двух направлениях - двойной дуплекс (dual duplex)

Технология абонентского доступа FTTB

Технология FTTB (англ. Fiber to the Building - волокно до здания) - на сегодняшний день наиболее востребованная в России технология строительства широкополосных сетей. Широкому распространению FTTB способствовали снижение цен на оптический кабель (ОК), появление дешевых оптических приемников, передатчиков и оптических усилителей (ОУ). Использование оптики в FTTB позволяет использовать для передачи данных быструю технологию Metro Ethernet, избавляет от необходимости заземления несущего троса, исключает выход оборудования из строя от статического электричества, и облегчает согласование развертываемой сети в надзирающих инстанциях.

Сеть FTTB, построенная по данной технологии - это две наложенные сети: одна для услуг аналогового кабельного телевидения, другая - для услуги передачи данных. Объединяет их использование различных волокон в одних и тех же ОК на участках магистрали и в распределительных сетях узлов второго уровня. В остальном, в отличие от DOCSIS, при использовании FTTB все оборудование строго специализировано: либо передача ТВ, либо передача данных, и при выходе из строя одного оборудования другая услуга не страдает.

Развертываемые в настоящее время оптоволоконные сети доступа базируются на различных архитектурах и технологиях. Тщательно продуманные стандарты для этих технологий и доступность необходимого оборудования обусловливают развертывание сетей сервис-провайдеров без значительного риска. Успешность их деятельности является стимулом к динамичному развитию этой отрасли. Можно с полной уверенностью предположить, что конкурентное давление со стороны такого типа сетей будет стимулировать крупных операторов связи инвестировать средства в оптоволоконные сети доступа.

Топология сети, построенной по технологии FTTB, показана в приложении Б.

Отличие FTTB состоит лишь в замене оптических узлов ГВКС на «узлы второго уровня» (усилительные пункты) и кабеля распределительных сетей с коаксиального кабеля на оптический. Головная станция и домовая распределительная сеть не требуют изменения при модернизации, а для магистрали может потребоваться лишь увеличение числа оптических волокон. Исходя из вышесказанного, в сетях FTTB возрастает количество прокладываемого оптоволокна и устанавливаемых оптических приемников.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Организация сети оптического доступа. Методы построения и схема организации связи для технологии FTTХ. Витая пара CAT6a. Оборудование оптического линейного терминала. Расчет параметров оптического тракта. Система безопасности для технологии FTTХ.

дипломная работа , добавлен 11.04.2013

Выбор и обоснование трассы магистрали, определение числа каналов. Расчет параметров оптического волокна, выбор и обоснование конструкции оптического кабеля. Разработка и элементы схемы размещения регенерационных участков. Смета на строительство и монтаж.

курсовая работа , добавлен 15.11.2013

Расчет количества и стоимости оборудования и материалов для подключения к сети передачи данных по технологии xPON. Выбор активного и пассивного оборудования, магистрального волоконно-оптического кабеля. Технические характеристики широкополосной сети.

дипломная работа , добавлен 14.11.2017

Обоснование необходимости реконструкции ВОСП на участке Кемерово-Новокузнецк. Выбор системы передачи и типа оптического кабеля. Расчет передаточных параметров оптического кабеля. Электропитание аппаратуры. Экономическая эффективность капиталовложений.

дипломная работа , добавлен 06.02.2008

Схема трассы волоконно-оптического кабеля. Выбор оптического кабеля, его характеристики для подвешивания и прокладки в грунт. Расчет параметров световода. Выбор оборудования и оценка быстродействия кабеля, его паспортизация. Поиск и анализ повреждений.

курсовая работа , добавлен 07.11.2012

Структурная схема линейного тракта передачи, расчет параметров. Характеристика оптического интерфейса SDH STM-1 полнофункционального оптического мультиплексора "Транспорт-S1". Особенности регенератора МД155С-05F. Параметры оптического кабеля марки ДПС.

курсовая работа , добавлен 24.04.2015

Конструкция оптического волокна и расчет количества каналов по магистрали. Выбор топологий волоконно-оптических линий связи, типа и конструкции оптического кабеля, источника оптического излучения. Расчет потерь в линейном тракте и резервной мощности.

курсовая работа , добавлен 09.02.2011

Выбор и обоснование трассы прокладки ВОЛП между пунктами Курск-Брянск. Выбор системы передачи и определение ёмкости кабеля, расчёт параметров оптического волокна, выбор конструкции оптического кабеля. Составление сметы на строительство линейных сооружений

курсовая работа , добавлен 28.11.2010

В нашей стране увеличивается потребность абонентов в широкополосных каналах . Это связано с постоянно растущим количеством условий к возможностям пропуска сетей, которые меняются с возникновением новейших широкополосных услуг. К этому перечню относятся бизнес-предложения:

связь с помощью видеоконференций;
обучение с помощью удаленных технологий;
телемедицина.

Плюс сфера развлечений:

цифровые технологии вещания;
показ видеоизображений по запросам;
телевидение в HD-качестве;
игры в режиме онлайн.

Однако у технологий, используемых сегодня, нет экономических перспектив, чтобы обеспечить увеличивающиеся запросы потребителей. Тогда и применяются необычные методы.

Например, технология FTTx (переводится с англ. «оптика до… места x»), которая организовывает сети таким образом, чтобы оптоволокно доходило до нужного места. Этот давно разработанный метод обрел повсеместную популярность в наше время.

Что представляет собой FTTB

Расшифровывается как «оптика до… здания». Если задействовано его применение, то оптическое волокно устанавливают в здании, чаще в подвальном помещении или же на чердачке, подключая к аппарату ONU (конечный сетевой блок). А оператор использует OLT (приемопередающий модуль), который становится основным device (с англ. «устройством») и подсчитывает сведения при обмене трафиком (например, промежутки между принимаемым и передающим сигналом) с ONU. Далее сетевая разводка в здании пролегает по особому виду кабеля - twisted pair (с англ. «витая пара»).

Данный вариант FTTB технологии выгодно использовать для проведения сетей в многоэтажных домах и некрупных деловых центрах. Отечественные операторы развертывают такие сети преимущественно в больших населенных пунктах. Однако за ними будущее, ведь не нуждается в проведении дорогого оптокабеля со многими волокнами, как это необходимо в случае применения FTTH (с англ. «оптика до… дома/квартиры»).

О достоинствах «оптики до здания» - FTTB технология

Обладает рядом плюсов. Перечислим.

Возможно скоростное подсоединение к сети (до 12.5 мегабайта в секунду).
Обеспечивается отличное качество данных при передаче.
Сеть работает устойчиво, благодаря кольцевому резервированию и магистральным линиям связи, проходящим под землей.
Больше способов для подключения разнообразных современных услуг, например интерактивное цифровое ТВ.
Одинаковая скорость при приеме и передаче данных, что гарантирует удобство во время работы с файлообменниками.
Время службы кабеля - четверть века.