Архитектура современной сельской мультисервисной сети связи

Сёла соединяются с райцентром медным симметричным кабелем. Для увеличения дальности передачи и скорости передачи по медному кабелю в лучшем случае применяются модемы HDSL.

Модемы Flex DSL Orion 2 изготавливаются на московском предприятии Натекс. Они предназначены для организации высокоскоростных каналов связи по симметричным линиям связи со скоростями передачи от 200 до 5704 кбит/c, (шаг 64 кбит/c). Кодирование TC-PAM, для увеличения дальности работы в 2 и более раз могут использоваться регенераторы. Модули регенератора могут питаться как локально, так и дистанционно. Дальность передачи этих модемов зависит от скорости передачи. С ростом скорости дальность передачи уменьшается. Модемы HDSL Мегатранс служат для той же самой цели, но более громоздки, дороги, имеют большую дальность работы и меньшую скорость передачи. Модемы позволяют передавать до двух потоков Е1. Часть канальных интервалов этих потоков можно отдать под передачу трафика Ethernet, чтобы обеспечить сельских жителей услугами передачи данных и выхода в интернет.

Как видно из рисунка 8.1 из райцентра Дальнереченск в сёла Введенка и Стретенка уходит 1 поток Е1 (30 канальных интервалов). Для организации телефонной связи в селе Введенка используется 8 КИ, которые идут на АТСК, за счёт чего подключаются 100 абонентов. А для организации телефонии в селе Стретенка используется 5 КИ, за счёт этого подключаются 50 абонентов. Для передачи трафика Ethernet остаётся 17 КИ (30-8-5), а это значит, что в суммарно жители двух сёл получат интернет со скоростью не более 1088 кБит/с (64х17), а это, по сути, является издевательством.

Чтобы решить проблемы сельских жителей необходимо осуществить реконструкцию сельской сети связи. Для обеспечения широкополосным доступом в интернет, следует заменить медный кабель на волоконно-оптический, имеющий неизмеримо большую полосу пропускания. По ВОЛС может работать аппаратура как синхронной, так и плезиохронной цифровой иерархии. Кроме того, как выше указывалось, необходимо произвести замену установленных в сёлах АТС. Чтобы уменьшить затраты на приобретение аппаратуры уплотнения и новых коммутационных станций, наиболее целесообразно установить на сельской сети оборудование абонентского выноса, работающее по оптическому кабелю. Такой способ решения поставленной задачи позволит отказаться от приобретения новых АТС, резко уменьшит затраты на обслуживание аппаратуры и позволит предоставить населению мультисервисные услуги высокого качества.

Аппаратура абонентского выноса выпускается в настоящее время рядом зарубежных и отечественных фирм, таких как: Huawei Technologies, Русская телефонная компания, «Искра Урал Тел», фирма Siemens, фирма Alcatel, фирма TERAWAVE и т.д.

На рисунке 8.3 приведена схема участка сельской мультисервисной сети связи, где в качестве оборудования удалённого абонентского доступа используется оборудование фирмы «Искра Урал Тел» SI-3000 MSAN (мультисервисный узел доступа).

Оборудование SI-3000 MSAN широко применяется на сельских сетях электросвязи России. Может устанавливаться в уличных шкафах или в помещениях демонтируемых АТС.

Архитектура системы SI-3000 MSAN позволяет осуществить модернизацию узлов доступа системы до архитектуры NGN. MSAN можно подключить к существующим сетям TDM или строящимся сетям NGN. MSAN берет на себя функцию построения сети доступа с помощью пакетных технологий и использованием оптического волокна.

MSAN можно непосредственно и экономически эффективно конфигурировать в соответствии с конкретными требованиями сети, что позволит сэкономить инвестиции в будущем.

Платформа SI3000 MSAN характеризуется высокой пропускной способностью, надежностью и эксплуатационной готовностью. Центральным компонентом платформы является плата полнодоступной матрицы коммутации и агрегирования (коммутатор Ethernet), используемая для внешних сетевых соединений и соединений между платами SI3000 MSAN.

В системе электропитания реализован экономичный вариант поддержки функции «lifeline»(т.е. питания терминального оборудования) в случае аварий в энергосистеме. В случае отключения питания от электросети питание с аккумуляторных батарей подается только на узкополосные интерфейсы (голосовая телефония).

Функциональная схема MSAN SI 3000 представлена на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2 –Функциональная схема узла мультисервисного доступа MSAN SI 3000

На масштабируемой платформе (рисунок 8.2) имеются специальные монтажные позиции, называемые слотами, предназначенные для установки одной или двух коммутационных плат и различных сервисных плат, за счет чего обеспечивается гибкость окончательной конфигурации SI3000 MSAN.

В корпусе SI3000 MSAN могут быть установлены следующие платы:

Плата оптоволоконных линий представляет собой мощный коммутатор доступа FTTх Ethernet. Это абонентскую плата с интерфейсами FE и GE. Для организации FTTH (оптика в квартиру) используются интерфейсы FE. Для концепций FTTC/B (оптика куличному шкафу/зданию) используются интерфейсы GE. Кроме того, плата оптоволоконных линий позволяет подключать дополнительные удаленные узлы SI3000 MSAN, расположенные на расстоянии до 80 км, с использованием соответствующего интерфейса SFP.

24-портовая плата VDSL2 позволяет предоставлять абонентам с высокими потребностями широкий спектр мультимедийного контента по коротким медным абонентским шлейфам. В абонентских интерфейсах предусмотрена возможность регулировки скорости передачи данных по медным линиям до 150 Мбит/с.

Плата ADSL2+ с 48 универсальными портами ADSL2+ поддерживает различные типы ADSL (ADSL, ADSL2, ADSL2+, Annex A, B, L и M), а также соответствующие сплиттеры.

Плата SHDSL с 32 портами позволяет использовать медную пару для симметричного широкополосного доступа, прежде всего, для бизнес-пользователей и для подключения удаленных компактных узлов SI3000 MSAN по медному кабелю. В отличие от ADSL технология SHDSL обеспечивает менее высокие скорости передачи на более протяженных расстояниях, а также поддерживает использование регенераторов.

На плате аналоговых абонентских линий – (ААЛ) реализовано 64 порта для традиционной аналоговой телефонной связи (POTS), используемые для подключения речевых услуг.

На комбинированной плате POTS/ADSL2+ (комбоплата) содержится 48 комбинированных портов POTS и DSL. Архитектура платы обеспечивает доставку, как традиционных речевых услуг, так и услуг широкополосной передачи данных линии, при этом сохраняется возможность параллельной реализации обоих типов услуг. Благодаря использованию комбинированного порта POTS-DSL на каждой абонентской линии, узел доступа обеспечивает сохранение емкости абонентов POTS, в то время как доля абонентов DSL растет. Поскольку интерфейсы DSL и POTS уже представлены на каждой линии, операторы связи могут просто назначать требуемые услуги с помощью программных команд из удаленной системы управления.

Плата WiMAX обеспечивает для стационарных, “кочующих” и мобильных абонентов возможность беспроводной связи в пределах зоны обслуживания размером до 50 км.

Как видно из рисунка 8.3 в райцентр Новопокровка по ВОЛС поступают 2 потока STM-16 на двух разных длинах волн от г. Дальнереченска.

Поток STM-16 с помощью мультиплексора XDM-500 демультиплексируется до потоков Е1, поступающих на цифровую АТС SI-2000 и потоков Gigabit Ethernet, поступающего на маршрутизирующий коммутатор HUAWEI 9303. Пять потоков Е1 поступают от цифровой АТС на шлюз TDMoP ММ-116. Данное устройство преобразует потоки Е1 в кадры Gigabit Ethernet. Пакетизированная речь с выхода шлюза ММ-116 поступает на вход маршрутизирующего коммутатора HUAWEI 9303.

С выхода HUAWEI 9303 оптический сигнал поступает по линейному кабелю до удаленных населенных пунктов сельского района.

В качестве приёмопередатчика в коммутаторе HUAWEI 9303 используются съёмные двухволновые трансиверы (SFP). Передача сигнала осуществляется на длине волны 1,55 мкм, а приём – на длине волны 1,31 мкм, поэтому для передачи трафика Gigabit Ethernet достаточно использовать одно оптическое волокно. Чтобы увеличить живучесть сельской сети для резервирования оптического тракта имеется возможность на удалённых узлах мультисервисного доступа в корпуса MSAN дополнительно установить плата WiMAX.

Рисунок 8.3 –Схема организации сельской мультисервисной сети связи

В каждом из сёл устанавливаются шкафы MSAN (рисунок 8.4). Если помещение для установки MSAN отсутствует или было ранее арендовано (для установки АТС), то проблема с помещением решается установкой MSAN в антивандальных уличных шкафах со встроенным климатическим оборудованием. Внешний вид фасада уличного шкафа MSAN SI3000 приведён на рисунке 8.4.

В данном случае удаленные MSAN состоят из комбоплат и плат оптоволоконных линий. Все платы маршрутизируются через коммутатор Ethernet и соединяются с сетью через плату оптоволоконных линий.

Рисунок 8.4 – Внешний вид уличного шкафа MSAN SI3000